JPH07179666A - シリカにより強化されたトレッドを備えたタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリカによって強化されたトレッドを備えた
タイヤを提供する。 【構成】 本発明は、トレッドがシス１,４−ポリブタ
ジエンゴム、高ビニルポリブタジエンゴム及び所望によ
り中ビニルポリブタジエンゴムから成る、定量的にシリ
カによって強化されたトレッドを備えたタイヤに関す
る。一面において、トレッドゴムは少量のシス１,４−
ポリイソプレンゴムをさらに含むことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシリカによって強化され
たゴムトレッドを有するタイヤに関する。一面におい
て、トレッドは定量のシリカまたはシリカとカーボンブ
ラックとの組み合わせによって強化された特定の複数成
分のゴムブレンドを含んで成る。一面において、トレッ
ドゴムはシス１,４−ポリブタジエンゴム並びに高ビニ
ルポリブタジエンゴム及び、所望により、中ビニルポリ
ブタジエンゴムから構成されることを必要とする。

【０００２】

【従来の技術】空気入りゴムタイヤは、種々のゴムのブ
レンドであることができるゴムトレッドであって、典型
的にカーボンブラックによって強化されたもので慣用的
に製造される。

【０００３】一面において、ゴムは、望まれるタイヤト
レッド特性並びに殊にころがり抵抗、けん引及び耐摩耗
性を主としたタイヤトレッド特性のバランスを達成する
目的のために評価され、選択されそしてブレンドされ
る。

【０００４】タイヤ及び特にタイヤトレッドのような用
途を含むゴムを利用する種々の用途のために、実質的な
量の強化充填剤を含む硫黄硬化ゴムが利用される。カー
ボンブラックはそのような目的のために通常使用され、
そして硫黄硬化ゴムのために通常良好な物理的特性を与
えるか高める。粒状シリカもときどき、特にシリカがカ
ップリング剤と結合して使用されるときにそのような目
的のために使用される。いくつかの場合にはシリカとカ
ーボンブラックとの組み合わせがタイヤ用トレッドを含
む種々のゴム製品のための強化充填剤に利用される。

【０００５】種々のゴム組成物が種々の目的のために製
造されるが、そのうちのいくつかはある程度の１,２配
置（ときどきビニル含量と呼ばれる）を含むポリブタジ
エンを含有するタイヤトレッドを含む。そのような種々
の組成物の代表は、例えば１,２位置にそのモノマー単
位の２５〜５０％を含むポリブタジエンのタイヤトレッ
ドに関する米国特許第３,９３７,６８１号のような種々
の特許明細書中に教示されるものを含む。英国特許第
１,１６６,８３２号は、１,２位置にそのモノマー単位
の少なくとも５０％を含む「高ビニル」ブタジエンゴム
のタイヤトレッドに関する。米国特許第４,１９２は
「中ビニル」ポリブタジエン及び天然ゴムとのそのブレ
ンドの組成物に関し、そのような組成物はカーボンブラ
ックを含むことを必要とする。米国特許第３,９７８,１
６５号は（ａ）「中ビニル」ポリブタジエン、（ｂ）ポ
リブタジエン、及び（ｃ）ブタジエン／スチレンゴムか
ら成る、タイヤトレッドのために有用であると教示され
る組成物に関する。ドイツＤＥ番号２９３６−７２は
１,２−単位３５〜７０％を含むポリブタジエンとポリ
イソプレンゴム及び所望によりシスポリブタジエンまた
はスチレン／ブタジエンゴムとのタイヤ用混合物に関す
る。米国特許第３,８２７,９９１号、４,２２０,５６４
号及び４,２２４,１９７号は、少なくとも７０％の１,
２−配置を含むポリブタジエンと種々の他のゴム類との
組合せに関する。米国特許第４,１９２,３６６号は、シ
ス−ポリイソプレンゴムと中ビニルポリブタジエンゴム
とのブレンドの、過剰の硫黄によって硬化されたトレッ
ドを有するタイヤに関する。米国特許第４,５３０,９５
９号は、中ビニルポリブタジエン、シス−１,４−ポリ
イソプレンゴム及びスチレン／ブタジエンコポリマーゴ
ムから構成されるトレッドを有するタイヤに関し、中ビ
ニルポリブタジエンゴムは米国特許第４,２３０,８４１
号の教示に従って、極性の変性剤及びジビニルベンゼン
の存在下にブタジエンを重合することによって製造でき
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】慣例的に、もしシリカ
がカップリング剤なしで使用されるとカーボンブラック
はシリカよりもより効果的なゴムタイヤトレッド用強化
充填剤であると見なされるということを理解することが
重要である。

【０００７】実際に、少なくともカーボンブラックとの
比較では、もしシリカがカップリング剤なしで使用され
るなら、シリカをタイヤトレッドを含むほとんどの目的
のためのゴム用強化充填剤ならしめるためのシリカ粒子
とゴムエラストマーとの間の物理的及び／または化学的
結合が欠如しているかまたは少なくとも不十分な程度で
ある傾向がある。そのような欠点を克服するために種々
の処理及び手順が工夫されているが、シリカ表面及びゴ
ムエラストマー分子双方と反応できる化合物、すなわち
そのような技術分野における当業者にカップリング剤ま
たはカップラーとして公知の化合物がしばしば使用され
る。例えば、そのようなカップリング剤はシリカ粒子と
予備混合若しくは予備反応されることができ、またはゴ
ム／シリカ加工若しくは混合段階の間にゴム混合物に添
加され得る。もしカップリング剤及びシリカがゴム／シ
リカ混合または加工段階の間にゴム混合物に別々に添加
されるのなら、カップリング剤は次にその場でシリカと
化合すると考えられる。

【０００８】特に、そのようなカップリング剤は、シリ
カ表面と反応可能な構成成分または部分（シラン部）及
びゴム特に炭素−炭素二重結合または不飽和を含む硫黄
加硫ゴムと反応可能な構成成分または部分から成る。こ
のように、カップリング剤はシリカとゴムとの間の連結
橋として働き、そしてそれによってシリカのゴム強化の
面を高める。

【０００９】一面において、カップリング剤のシランは
明らかにシリカ表面への結合を、多分加水分解を通じて
形成し、そしてカップリング剤のゴム反応性成分はゴム
自体と化合する。通常カップリング剤のゴム反応性の成
分は温度に感受性であり、そしてゴム／シリカ／カップ
リング剤混合段階に続く最後のそしてより高い温度の硫
黄加硫段階の間、したがって、カップリング剤のシラン
基がシリカと化合した後にゴムと化合する傾向にある。
しかし、カップリング剤の典型的な熱感受性に部分的に
起因して、ある程度の化合または結合は、後の加硫段階
以前の初期のゴム／シリカ／カップリング剤混合段階中
にカップリング剤のゴム−反応性成分とゴムとの間に起
こり得る。

【００１０】カップリング剤のゴム−反応性基成分は、
例えばメルカプト、アミノ、ビニル、エポキシ、及び硫
黄基のような１以上の基でありことができ、好ましくは
硫黄またはメルカプト部分そしてさらに好ましくは硫黄
である。

【００１１】ビス−（３−トリエトキシシリルプロピ
ル）テトラスルフィドの如きポリスルフィド成分または
構造を含むシランカップリング剤のような多くのカップ
リング剤がシリカとゴムとの化合における用途のために
教示されている（例えば、米国特許第３,８７３,７８９
号）。

【００１２】シリカ強化タイヤトレッドのために、米国
特許第５,０６６,７２１号はその表３（１５欄）中の比
較試験実施例１において５０部のシリカを含むタイヤト
レッド用の溶液重合で製造されたＳＢＲの使用を開示す
る。表４（１７欄）はタイヤの製造を例示する。米国特
許第５,２２７,４２５号は、シリカ強化された溶液重合
によって製造されたＳＢＲも開示し、乳化重合で製造さ
れたＳＢＲよりも溶液重合で製造されたＳＢＲが選ばれ
る。米国特許第４,５１９,４３０号は、溶液または乳化
重合ＳＢＲ、並びに所望によってポリブタジエンゴム及
び／またはポリイソプレンゴムをシリカとカーボンブラ
ックとの混合物と共に含み、シリカがシリカ／カーボン
ブラック強化充填剤の主成分として要求される、シリカ
に富んだタイヤトレッドを開示する。ＥＰＯ出願４４
７,０６６号は、シリカ及びシランカップリング剤と、
有機アルカリ金属開始剤によって製造されるポリブタジ
エンまたはスチレン／ブタジエンコポリマーとから成る
ゴム組成物を開示し、その組成物は他の特定のゴム類を
含み得る。

【００１３】シリカ及びシリカ強化タイヤトレッドに関
する他の米国特許は、米国特許第３,４５１,４５８号、
３,６６４,４０３号、３,７６８,５３７号、３,８７３,
４８９、３,８８４,２８５号、３,９３８,５７４号、
４,４８２,６６３号、４,５９０,０５２号、５,０８９,
５５４号及び英国１,４２４,５０３号を含む。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に従い、ゴム１０
０重量部基準で （Ａ）（ｉ）シス１,４- ポリブタジエンゴム約１０〜
約５０、好ましくは約２０〜約３５ｐｈｒ（ii）ビニル
含量約３０〜約６０、好ましくは約４０〜約５０重量％
の中ビニルポリブタジエンゴム約０〜約９０、好ましく
は約３０〜約７０ｐｈｒ、及び（iii ）ビニル含量約６
０〜約９５、好ましくは約７０〜約８０重量％の高ビニ
ルポリブタジエンゴム約０〜約９０、好ましくは約４０
〜約７０（ただし、前記中及び高ビニルポリブタジエン
の全量は約５０〜約９０ｐｈｒ、好ましくは約６５〜約
７５ｐｈｒである）を含んで成る、少なくとも２つのジ
エンに基づくエラストマー （Ｂ）粒状シリカ約５０〜約１１０、好ましくは約６０
〜約８５ｐｈｒ （Ｃ）二酸化ケイ素と反応性のシラン部分及び前記エラ
ストマーと反応性の硫黄部分を有し、シリカのカップリ
ング剤に対する重量比が約７／１〜約１５／１である少
なくとも１つのシリカカップリング剤、並びに （Ｄ）カーボンブラック約０〜約５０ｐｈｒ（ただし、
もしカーボンブラックが使用されるならシリカのカーボ
ンブラックに対する重量比が少なくとも２／１、好まし
くは少なくとも４／１であり、さらに好ましくは少なく
とも１０／１であり、もしカーボンブラックが使用され
るならシリカ及びカーボンブラックの全量が約６０〜約
１２０、好ましくは約７０〜約９０ｐｈｒである。） を含んで成るトレッドを有する空気入りタイヤが提供さ
れる。

【００１５】本発明の一面において、タイヤトレッドゴ
ムはさらにシス１,４−ポリイソプレン約５〜約２０ｐ
ｈｒを含むことができる。

【００１６】本明細書中において使用され慣用される用
語「ｐｈｒ」は「ゴム１００重量部当たりのそれぞれの
材料の部数」を意味する。

【００１７】前述の高いシリカ添加量（シリカカップリ
ング剤を含む）を、中ビニルポリブタジエンゴムを含む
一定のゴムと組み合わせて含むゴムブレンドは、実質的
な量のシリカ強化材を含むタイヤトレッドの特性を高め
るために計画された本発明の重要な特徴である。

【００１８】一面において、中ビニル（ＭＶＢＤ）ポリ
ブタジエンゴムは転がり抵抗及びけん引に有益であると
考えられ、高ビニル（ＨＶＢＤ）ポリブタジエンゴムは
けん引に有益であり、そしてＭＶＢＤとＨＶＢＤゴムと
の前述の量での組合せは転がり抵抗及びけん引に有益で
ある。

【００１９】中ビニルポリブタジエンは典型的に１,４
−配置内に約１０〜約４０％のそのモノマー単位を有
し、そして中ビニル含量（１,２−モノマー配置）を考
慮に入れた後にポリマーの残部がトランス１,４−配置
内のモノマー単位のものであると考えられる。

【００２０】中ビニルポリブタジエンはその未加硫状態
において約４０〜約１２０のＭＬ−４（１００℃）粘度
を有することをさらに特徴とする。

【００２１】これらのブタジエン、特により高いＭＬ−
４粘度範囲にあるものは、加工の容易さのために種々の
ゴム配合材料と混合する前に所望によって個々に油展で
きる。もし油展が使用されるなら、通常芳香族または芳
香族／パラフィン系タイプのゴム加工油約１５〜約３５
ｐｈｒが通常使用され、約４０〜８０のＭＬ−４（１０
０℃）粘度が提供される。

【００２２】本発明は、本技術分野において公知のもの
のような種々の方法によって製造された中ビニルポリブ
タジエンゴムによって実施することができる。

【００２３】しかし、特別のタイプの中ビニルポリブタ
ジエンゴムを使用することが本発明の特に望ましい特徴
である。機構、正確な物理的若しくは化学的特性または
ポリマーの構造の影響が理解されていないにもかかわら
ず、タイヤ及びその使用条件によってタイヤの特性の少
なくとも１つまたはその組合せが、そのような特定の中
ビニルポリブタジエンゴムを使用することによってさら
に強められることが観察された。そのような強化された
タイヤ特性は転がり抵抗、スキッド抵抗及びトレッド耐
磨耗性の少なくとも１つまたはその組合せを含む。

【００２４】そのような好ましい中ビニルポリブタジエ
ンゴムは、参照によって本明細書中に組み込まれる米国
特許第４,２３０,８４１号に記述されるような、アルキ
ルリチウム触媒及び少なくとも１つの極性触媒変性剤と
共に本質的に極性の芳香族溶媒中で非常に少量のビニル
ベンゼンと１,３−ブタジエンを重合することによって
製造できるタイプのものである。種々の極性変性剤が該
特許中に規定されているが、ヘキサメチル燐酸トリアミ
ド（ＨＭＰＡ）、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルエチレ
ンジアミン（ＴＭＥＤＡ）、エチレングリコールジメチ
ルエーテル（グライム）、ジエチレングリコールジメチ
ルエーテル（ジグライム）、トリエチレングリコールジ
メチルエーテル（トリグライム）及びテトラエチレング
リコールジメチルエーテル（テトラグライム）のような
強い触媒変性剤が例示されている。

【００２５】本発明の実施において、要求されるポリブ
タジエンの中ビニル含量は１,２−配置におけるポリマ
ーの含量の重量％を表す。

【００２６】シス１,４−ポリブタジエンゴム（ＰＢ
Ｄ）は本明細書中でタイヤのトレッド耐磨耗性またはト
レッドウエア（treadwear）を強めるのに有益であると
考えられる。

【００２７】そのようなＰＢＤは、例えば１,３−ブタ
ジエンの有機溶液重合によって製造できる。

【００２８】該ＰＢＤは普通、例えば少なくとも９０％
のシス１,４−含量を有することを特徴とする。

【００２９】シス１,４−ポリイソプレン天然ゴムはゴ
ム技術分野における当業者に周知である。

【００３０】このように、本発明の実施において、ゴム
ブレンドのためのシリカの強化効果のためにシリカ強化
材に頼った、また次にシリカカップリング剤に頼った少
なくとも２つのゴムの均合のとれたゴムブレンドが提供
される。

【００３１】他の面において、そのような硫黄加硫され
たゴムトレッドがカーボンブラックをも含むときは、シ
リカのカーボンブラックに対する重量比は少なくとも約
２／１、好ましくは少なくとも約４／１であり、いくつ
かの用途のためには少なくとも１０／１である。

【００３２】ゴム配合用途において使用される慣用的に
採用されるケイ酸質顔料は本発明のシリカとして使用で
きる。ケイ酸質顔料は熱分解法及び沈降ケイ酸質顔料
（シリカ）を含むが、沈降シリカが好ましい。

【００３３】本発明において好ましくは採用されるケイ
酸質顔料は、例えばケイ酸ナトリウムの如き溶解性シリ
ケートの酸性化によって得られるもののような沈降シリ
カである。

【００３４】ケイ酸質顔料（シリカ）は例えば５０〜１
０,０００オングストローム、好ましくは５０〜４００
オングストロームの範囲の極限粒子サイズを有するべき
である。窒素ガスを使用して測定された顔料のＢＥＴ表
面積は好ましくは約１００〜約２００、さらに好ましく
は約１２０〜約１８０ｍ² ／ｇである。表面積の測定の
ＢＥＴ法はジャーナル オブ アメリカンケミカルソサ
イエティー第６０巻、３０４頁（１９３０年）に記述さ
れている。

【００３５】また、シリカは典型的に約２００〜約４０
０、通常は約２２０〜約３００の範囲のジブチルフタレ
ート（ＤＢＰ）吸収値を有する。

【００３６】シリカは例えば約０.０１〜０.０５ミクロ
ンの範囲の電子顕微鏡によって測定される平均極限粒子
サイズを有すると期待され得るが、シリカ粒子はサイズ
においてより小さくても良い。

【００３７】ゴムと混合する前及び後のシリカの「投影
（projected ）」面積は、しばしば種々のシリカを特徴
づけるのに適切であると教示されているが、シリカの投
影面積の電子顕微鏡定量は試料調整に大きく依存してい
ると考えられるので適切な試料調整が計画されそして定
義されていない限りそのような特徴づけは不十分であ
り、または、信頼できない。調整変数は試料容器の大き
さ及び混合エネルギーを含み、並びに全くの細部におい
て透明であることが要求される。

【００３８】種々の商業的に入手できるシリカ、例え
ば、例示のためのみであり限定ではなく２１０、２４３
等の名称のＨｉ−Ｓｉｌの商標の下でＰＰＧインダスト
リーズから商業的に入手できるシリカ、Ｚ１１６５ＭＰ
及びＺ１６５ＧＲの名称でローン−ポウレック（Rhone-
Poulec）から入手できるシリカ、ＶＮ２及びＶＮ３等の
名称でデグサ（Degussa）ＡＧから入手できるシリカな
どが本発明において使用のために考慮し得る。ＰＰＧ
Ｈｉ−Ｓｉｌシリカが好ましい。

【００３９】例えば種々の硫黄加硫可能な成分ゴムを、
例えば硫黄のような硬化助剤、活性剤、遅延剤及び促進
剤、油のような加工添加剤、粘着樹脂を含む樹脂、シリ
カ、並びに可塑剤、充填剤、顔料、脂肪酸、二酸化亜
鉛、ワックス、抗酸化剤及びオゾン亀裂防止剤、しゃく
解剤及び例えばカーボンブラックのような強化材のよう
な種々の慣用的に使用される添加材料と混合するよう
な、ゴム配合技術分野において一般に公知の方法によっ
て、トレッドゴムのゴム組成物が配合されるだろうこと
は本技術分野の当業者によって容易に理解される。本技
術分野における当業者に公知のように、硫黄加硫可能及
び硫黄加硫された材料（ゴム）の予定された用途に依存
して、上記の添加物は選択されそして慣用的な量で普通
に使用される。

【００４０】もし使用されるなら、本発明の目的のため
のカーボンブラックの典型的な添加は本明細書中におい
て前述した。もし使用されるなら粘着樹脂の量は約０.
５〜約１０ｐｈｒ、通常約１〜約５ｐｈｒを構成する。
加工助剤の典型的な量は約１〜約５０ｐｈｒを構成す
る。そのような加工助剤は例えば芳香族、ナフテン性、
及び／またはパラフィン性加工油を含む。抗酸化剤の典
型的な量は約１〜約５ｐｈｒを構成する。代表的な抗酸
化剤は例えばジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン及び
例えばバンタービルトラバーハンドブック（Vanderbilt
Rubber Handbook）（１９７８年）の３４４〜３４６頁
に開示されるような他のものであり得る。オゾン亀裂防
止剤の典型的な量は約１〜５ｐｈｒを構成する。もし使
用されるならステアリン酸を含むことができる脂肪酸の
典型的な量は約０.５〜約３ｐｈｒを構成する。二酸化
亜鉛の典型的な量は約２〜約５ｐｈｒを構成する。ワッ
クスの典型的な量は約１〜約５ｐｈｒを構成する。しば
しばマイクロクリスタリンワックスが使用される。しゃ
く解剤の典型的な量は約０.１〜約１ｐｈｒを構成す
る。典型的なしゃく解剤は例えばペンタクロロチオフェ
ノール及びジベンザミドジフェニルジスルフィドであり
得る。

【００４１】加硫は硫黄加硫剤の存在下に行われる。適
切な硫黄加硫剤の例は元素硫黄（遊離硫黄）または硫黄
付与加硫剤、例えばアミンジスルフィド、高分子ポリス
ルフィド、または硫黄オレフィン付加物を含む。好まし
くは、硫黄加硫剤は元素硫黄である。本技術分野の当業
者に公知のように、硫黄加硫剤は約０.５〜約４ｐｈｒ
の範囲の量で、またはいくつかの環境においては約８ｐ
ｈｒ以下の量で使用され、約１.５〜約２.５の範囲とき
どきは２〜２.５の範囲が好ましい。

【００４２】促進剤は加硫のために要求される時間及び
／または温度を制御するため並びに加硫物の特性を改善
するために使用される。遅延剤も加硫速度のために使用
される。一態様において、単一の促進剤系、すなわち一
次促進剤が使用され得る。慣用的に及び好ましくは、一
次促進剤が約０.５〜約４、好ましくは約０.８〜約１.
５ｐｈｒの範囲の全量で用いられる。他の態様におい
て、一次及び／または二次促進剤の組み合わせが使用さ
れることができ、二次促進剤は約０.０５〜約３ｐｈｒ
の量で例えば加硫物の特性を活性化しそして改善するた
めに使用され得る。これらの促進剤の組み合わせは最終
特性上に相乗効果を生ずると期待され、どちらかの促進
剤単独の使用によって生じたものよりもいくらか良好で
ある。さらに、普通の加工温度においては影響されない
が、通常の加硫温度においては満足な硬化を生ずる遅効
性（delayed action）促進剤も使用され得る。本発明に
おいて使用され得る適切なタイプの促進剤はアミン類、
ジスルフィ類ド、グアニジン類、チオウレア類、チアゾ
ール類、チウラム類、スルフェンアミド類、ジチオカル
バメート類及びキサンタン類である。好ましくは一次促
進剤はスルフェンアミドである。もし二次促進剤が使用
されるなら、二次促進剤は好ましくはグアニジン、ジチ
オカルバメートまたはチウラム化合物である。硫黄加硫
剤及び促進剤の存在と相対量は、カップリング剤との組
み合わせにおける強化充填剤としてのシリカの使用にさ
らに第一に関する本発明の一面であるとはみなされな
い。

【００４３】上記の添加剤の存在と相対量は、シリカ及
びシリカカップリング剤との組み合わせにおけるタイヤ
トレッド中のゴムの特定のブレンドの利用にさらに第一
に関する本発明の一面とはみなされない。

【００４４】タイヤは本技術分野における当業者に容易
に明らかな種々の方法によって造られ、造形され、成形
されそして硬化されることができる。

【００４５】本発明は次の実施例の参照によってより良
く理解され得る。実施例において部及び百分率は他に示
さない限り重量による。

【００４６】

【実施例Ｉ】シス１,４−ポリブタジエンゴム（ＰＢ
Ｄ）と高ビニルポリブタジエン（ＨＶＢＤ）及び中ビニ
ルポリブタジエン（ＭＶＢＤ）との種々のブレンドのゴ
ム組成物（配合ゴム）を製造し、本明細書において試料
Ｂ〜Ｄと呼ぶ。

【００４７】溶液重合で製造されたスチレン／ブタジエ
ンコポリマーゴム（Ｓ−ＳＢＲ）及びシス１,４−ポリ
ブタジエンゴム（ＰＢＤ）から成る対照のゴム組成物を
製造し、本明細書中で試料Ａと呼ぶ。

【００４８】ゴム組成物を数段階、すなわち２つの硬化
未発現段階（硬化剤なし）及び硬化発現段階（基本的に
硬化剤用）において成分を混合することによって製造
し、次に、生じた組成物を上昇した温度及び圧力の条件
下において硬化した。

【００４９】硬化未発現混合段階のために、最終の硬化
発現混合段階において混合（添加）される促進剤、硫黄
硬化剤、二酸化亜鉛及び抗酸化剤を除いて、成分の全て
を一次硬化未発現混合段階において混合した、ただし、
二次硬化未発現混合段階において混合する強化材（シリ
カまたはカーボンブラック）約２０〜約５０％と適切な
比率（強化充填材に対して）の量のカップリング剤及び
加工油は除いた。成分を硬化未発現混合段階のそれぞれ
において約５分間バンバリータイプのミキサー中で約１
６５℃の温度へ混合した。次に、生じたゴム組成物（混
合物）を硬化発現混合段階において混合し、残りの成分
を約２分間バンバリータイプのミキサー中で約１１０℃
の温度へ混合した。ゴムを次に約１５０℃の温度で約１
８分間加硫した。

【００５０】ゴム組成物は表１に示す成分から成ってい
た。表２は硬化ゴム組成物の特性を示す。

【００５１】

【表１】 １）グッドイヤータイヤアンドラバーカンパニーから入
手した、ビニル含量約６５重量％及びシス１,４−含量
約１６％を有する高ビニルポリブタジエンゴム ２）グッドイヤータイヤアンドラバーカンパニーから入
手した、ビニル含量約４５重量％及びシス１,４−含量
約２０％を有する中ビニルポリブタジエンゴム ３）グッドイヤータイヤアンドラバーカンパニーからＢ
ｕｄｅｎｅ（登録商標）１２０７として入手したシス
１,４−ポリブタジエンゴム ４）ファイアストーンシンセティックラバーアンドラテ
ックスカンパニーからＤｕｒａｄｅｎｅ７１５として入
手した、約２３.５％の結合スチレン、４５％のビニル
及び−３６℃のＴｇを有する溶液重合によって製造され
たスチレン／ブタジエンコポリマーゴム ５）シス１,４−ポリイソプレン天然ゴム ６）ＰＰＧインダストリーズからＨｉ−Ｓｉｌ２１０と
して入手したシリカ ７）デグサからＸ５０Ｓとして商業的に入手できるビス
−３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド
（５０％活性）。テトラスルフィドとＮ３３０カーボン
ブラックとの５０／５０ブレンド（したがって、５０％
活性と考えられる） ８）ジアリールパラフェニレンジアミン及びジヒドロ−
トリメチルキノリンタイプのもの

【表２】 ゴム組成物のこれらの特性は、優秀なころがり抵抗及び
トレッド耐摩耗性を示す。

【００５２】試料Ｂ、Ｃ及びＤは試料Ａと比較して、本
組成物がタイヤトレッドとして使用されたときに改善さ
れた転がり抵抗及びトレッド耐磨耗性を表す、有意に高
い弾性反発及び耐磨耗性並びにより低いタンデルタ＠６
０°を示した。

【００５３】さらに、試料Ｃ及びＤは、そのような組成
物のトレッドを備えたタイヤについての改善されたポリ
マー−シリカ相互作用を表すより高い３００％モジュラ
ス及び３００％モジュラス対１００％モジュラス比を示
した。

【００５４】この実施例において、好ましい中ビニルポ
リブタジエンゴムを使用した。そのようなゴムは、本明
細書中に参照によって組み込まれる米国特許第４,２３
０,８４１号によって一般に製造される、前述のタイプ
のものである。該特許における教示のように、中ビニル
ポリブタジエンは、本質的に非−極性の芳香族溶媒中で
アルキルリチウム触媒及び少なくとも１つの極性触媒変
性剤と共に、１,３−ブタジエンを非常に少量のビニル
ベンゼンと共に重合することによって製造できる。

【００５５】そのような溶媒の代表例はペンタン、ヘキ
サン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン及びシクロヘ
キサンであり、この内ヘキサンが好ましい。

【００５６】アルキルリチウム触媒の代表例はメチルリ
チウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、ｎ−ブチ
ルリチウム、ｓ−ブチルリチウム、ｔ−ブチルリチウム
及びアミルブチルリチウムである。ｎ−ブチルリチウム
が好ましい。

【００５７】触媒の量は重合のために望まれる分子量に
依存する。ジビニルベンゼンの量は活性リチウム触媒の
量に関係することができる。極性化合物の量はポリマー
中に望まれるビニル含量に依存する。例えば、前記特許
にはブタジエン１００ｇあたり活性アルキルリチウム約
０.１０〜１.０ミリモルが使用できることが開示され、
そしてジビニルベンゼン（ＤＶＢ）のアルキルに対する
モル比が開示される。中ビニルポリブタジエンはアルキ
ルリチウム触媒及びポリマーのビニル含量に影響する１
以上の極性触媒変性剤と共に本質的に非極性のアプロテ
ィック溶媒中で非常に少量のビニルベンゼンと１,３−
ブタジエンとを重合することによって製造できる。その
ようなタイプの中ビニルポリブタジエン及び製造方法に
関するさらに詳細な説明については、米国特許第４,２
３０,８４１号を参照でき、そのような特許は本明細書
中に参照によって組み込まれる。

【００５８】ある代表的な態様と詳細を本発明の例証の
目的のために示したが、本発明の精神または範囲から逸
脱することなく種々の変更及び改良がなされ得ることは
本技術分野の当業者にとって明白であろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 9:06 103:00 (72)発明者 ポール・ハリー・サンドストロム アメリカ合衆国オハイオ州44278，トール マッジ，ミルトン・ドライブ 96 (72)発明者 マイケル・ジュリアン・クローフォード アメリカ合衆国オハイオ州44303，アクロ ン，パリサデス・ドライブ 712 (72)発明者 ジョン・ジョセフ・アンドレ・ヴァース アメリカ合衆国オハイオ州44240，ケント, シルバー・メドーズ 509 (72)発明者 チェリル・アン・ルージー アメリカ合衆国オハイオ州44278，トール マッジ，ストレッカー・ドライブ 200

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴム１００重量部基準で （Ａ）（ｉ）シス１,４- ポリブタジエンゴム約１０〜
   約５０ｐｈｒ、（ii）ビニル含量約３０〜約６０％の中
   ビニルポリブタジエンゴム約９０ｐｈｒ以下、及び（ii
   i ）ビニル含量約６０〜約９５％の高ビニルポリブタジ
   エンゴム約９０ｐｈｒ以下、（ただし、前記中及び高ビ
   ニルポリブタジエンの全量は約５０〜約９０ｐｈｒであ
   る）を含んで成る、少なくとも２つのジエンに基づくエ
   ラストマー （Ｂ）粒状シリカ約５０〜約１１０ｐｈｒ （Ｃ）二酸化ケイ素と反応性のシラン部分及び前記エラ
   ストマーと反応性の硫黄部分を有し、シリカのカップリ
   ング剤に対する重量比が約７／１〜約１５／１である少
   なくとも１つのシリカカップリング剤、並びに （Ｄ）カーボンブラック約０〜約５０ｐｈｒ（ただし、
   もしカーボンブラックが使用されるならシリカのカーボ
   ンブラックに対する重量比が少なくとも２／１であり、
   もしカーボンブラックが使用されるならシリカ及びカー
   ボンブラックの全量が約６０〜約１２０ｐｈｒであ
   る。） を含んで成るトレッドを有する空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 前記シリカが約１００〜約２５０の範囲
   のＢＥＴ表面積及び約２００〜約４００の範囲のＤＢＰ
   吸収値を有することを特徴とする、請求項１記載のタイ
   ヤ。
3. 【請求項３】 シリカのカーボンブラックに対する重量
   比が少なくとも１０／１である請求項１記載のタイヤ。
4. 【請求項４】 前記カップリング剤がビス−３−（トリ
   エトキシシリルプロピル）テトラスルフィドである、請
   求項１記載のタイヤ。
5. 【請求項５】 前記トレッドがさらにシス１,４−ポリ
   イソプレン天然ゴム約５〜約２０ｐｈｒを含む、請求項
   １に記載のタイヤ。
6. 【請求項６】 前記トレッドが （Ａ）（ｉ）シス１,４−ポリブタジエンゴム約２０〜
   約３５ｐｈｒ、（ii）ビニル含量約４０〜約５０％の中
   ビニルポリブタジエンゴム約３０〜約７０ｐｈｒ、及び
   （iii ）ビニル含量約７０〜約８０％の高ビニルポリブ
   タジエンゴム約４０〜約７０ｐｈｒ、（ただし、前記中
   及び高ビニルポリブタジエンの全量は約５０〜約９０ｐ
   ｈｒである）を含んで成る、少なくとも２つのジエンに
   基づくエラストマー （Ｂ）粒状シリカ約６０〜約８５ｐｈｒ （Ｃ）二酸化ケイ素と反応性のシラン部分及び前記エラ
   ストマーと反応性の硫黄部分を有し、シリカのカップリ
   ング剤に対する重量比が約７／１〜約１５／１である少
   なくとも１つのシリカカップリング剤、並びに （Ｄ）カーボンブラック約０〜約５０ｐｈｒ（ただし、
   もしカーボンブラックが使用されるならシリカのカーボ
   ンブラックに対する重量比が少なくとも２／１であり、
   もしカーボンブラックが使用されるならシリカ及びカー
   ボンブラックの全量が約６０〜約１２０ｐｈｒであ
   る。） を含んで成る請求項１に記載の空気入りタイヤ。
7. 【請求項７】 シリカ対カーボンブラックの重量比が少
   なくとも１０／１である、背一級項６に記載のタイヤ。
8. 【請求項８】 前記カップリング剤がビス−３−（トリ
   エトキシシリルプロピル）テトラスルフィドである、請
   求項６記載のタイヤ。
9. 【請求項９】 前記トレッドがさらにシス１,４−ポリ
   イソプレン天然ゴム約５〜約２０ｐｈｒを含む、請求項
   ６に記載のタイヤ。