JPH08259736A - シリカ強化ゴム配合物及びそのトレッドを有するタイヤ - Google Patents
シリカ強化ゴム配合物及びそのトレッドを有するタイヤInfo
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- JPH08259736A JPH08259736A JP8053521A JP5352196A JPH08259736A JP H08259736 A JPH08259736 A JP H08259736A JP 8053521 A JP8053521 A JP 8053521A JP 5352196 A JP5352196 A JP 5352196A JP H08259736 A JPH08259736 A JP H08259736A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリカ強化ゴム配合物及びそのトレッドを有
するタイヤを提供する。 【解決手段】 エラストマー、シリカ、シリカカップラ
ー、硫黄、及び所望によりカーボンブラックを含んで成
るゴム組成物であって、シリカ、シリカカップラー及び
少なくとも１部の硫黄が硬化未発現混合段階において添
加されるゴム組成物。このようなゴム組成物から成るト
レッドを有する空気入りタイヤを提供する。
するタイヤを提供する。 【解決手段】 エラストマー、シリカ、シリカカップラ
ー、硫黄、及び所望によりカーボンブラックを含んで成
るゴム組成物であって、シリカ、シリカカップラー及び
少なくとも１部の硫黄が硬化未発現混合段階において添
加されるゴム組成物。このようなゴム組成物から成るト
レッドを有する空気入りタイヤを提供する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリカカップリング剤
を使用するシリカ強化剤を含むゴム組成物に関し、そし
て特にそれを製造する方法に関する。
を使用するシリカ強化剤を含むゴム組成物に関し、そし
て特にそれを製造する方法に関する。
【０００２】本発明はそのような組成物のトレッドを有
するタイヤにも関し、その製造方法を含む。
するタイヤにも関し、その製造方法を含む。
【０００３】
【従来の技術】高い強度及び抗磨耗特性を必要とするゴ
ムを利用する種々の用途、特にタイヤ及び種々の工業製
品のような用途のために、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慣用的に使用され、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
組み合わせ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。場合によって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。
ムを利用する種々の用途、特にタイヤ及び種々の工業製
品のような用途のために、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慣用的に使用され、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
組み合わせ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。場合によって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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】もしシリカがカップリ
ング剤（または本明細書中においてときどき呼称するよ
うにシリカカップラー）なしで使用されると、カーボン
ブラックはゴム製品特にゴムタイヤトレッドのための、
シリカよりも効果的な強化充填剤であるとしばしば見な
される。
ング剤（または本明細書中においてときどき呼称するよ
うにシリカカップラー）なしで使用されると、カーボン
ブラックはゴム製品特にゴムタイヤトレッドのための、
シリカよりも効果的な強化充填剤であるとしばしば見な
される。
【０００５】ゴム組成物を強化するためのこのようなシ
リカの欠点を克服するために、種々の物質がシリカカッ
プラー（ときどきカップリング剤または粘着剤としても
既知）として使用されてきた。一般に、そのようなシリ
カカップラーはシリカ表面及びゴムエラストマー分子双
方と反応できる能力を有する化合物である。硫黄加硫可
能なゴムは通常、炭素−炭素不飽和を含むエラストマー
と考えられ、それらは通常他の炭素原子に二重結合して
いる炭素原子に隣接した炭素原子を通じて、そのような
不飽和による硫黄加硫を普通に受ける。このような加硫
は本技術分野の当業者に周知であると考えられる。
リカの欠点を克服するために、種々の物質がシリカカッ
プラー（ときどきカップリング剤または粘着剤としても
既知）として使用されてきた。一般に、そのようなシリ
カカップラーはシリカ表面及びゴムエラストマー分子双
方と反応できる能力を有する化合物である。硫黄加硫可
能なゴムは通常、炭素−炭素不飽和を含むエラストマー
と考えられ、それらは通常他の炭素原子に二重結合して
いる炭素原子に隣接した炭素原子を通じて、そのような
不飽和による硫黄加硫を普通に受ける。このような加硫
は本技術分野の当業者に周知であると考えられる。
【０００６】例えば、シリカ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
／シリカ加工または混合工程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、そしてゴムと結合すると考えられる。
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
／シリカ加工または混合工程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、そしてゴムと結合すると考えられる。
【０００７】一面において、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
含むゴム特に硫黄加硫可能なゴムと反応可能な構成成分
または部分（ポリスルフィド部）を有するオルガノシラ
ンポリスルフィドから成ることができる。このように、
カップラーはシリカとゴムとの間の連結ブリッジ（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。
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
含むゴム特に硫黄加硫可能なゴムと反応可能な構成成分
または部分（ポリスルフィド部）を有するオルガノシラ
ンポリスルフィドから成ることができる。このように、
カップラーはシリカとゴムとの間の連結ブリッジ（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。
【０００８】他の面において、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、ゴム／シリカ混合工
程の間にむしろ迅速に形成し、そしてカップリング剤の
ゴム反応性成分はゴムと、それよりかなり遅い速度で結
合する。通常、カップターラーのゴム反応性の成分は温
度に感受性であり、ゴム混合工程の間はむしろゆっくり
と、そしてより高い温度の硫黄加硫段階の間にさらに完
全にゴムと結合する傾向がある。
は明らかにシリカ表面への結合を、ゴム／シリカ混合工
程の間にむしろ迅速に形成し、そしてカップリング剤の
ゴム反応性成分はゴムと、それよりかなり遅い速度で結
合する。通常、カップターラーのゴム反応性の成分は温
度に感受性であり、ゴム混合工程の間はむしろゆっくり
と、そしてより高い温度の硫黄加硫段階の間にさらに完
全にゴムと結合する傾向がある。
【０００９】シリカとゴムとの結合における使用のため
のそのようなカップリング剤の例は、例えばビス−（３
−トリアルコキシシリルアルキル）ポリスルフィドのよ
うなオルガノシランポリスルフィドであり、平均のスル
フィドブリッジが２〜８個の連結硫黄原子を含み、平均
のポリスルフィドブリッジが約４．５〜約５．５の硫黄
原子を含み、その結果このポリスルフィドはさらに一般
的にはテトラスルフィドと呼ばれることができ、そして
さらにポリスルフィドブリッジ部の２５％以下が２以下
の硫黄原子を含む。すなわち、このようなポリスルフィ
ドは、そのポリスルフィドブリッジ部に優勢に３以上の
連結硫黄原子を含む。商業的に入手できるそのようなシ
リカカップラーの例はＤｅｇｕｓｓａＡＧカンパニーに
よって製造されているＳｉ６９である。
のそのようなカップリング剤の例は、例えばビス−（３
−トリアルコキシシリルアルキル）ポリスルフィドのよ
うなオルガノシランポリスルフィドであり、平均のスル
フィドブリッジが２〜８個の連結硫黄原子を含み、平均
のポリスルフィドブリッジが約４．５〜約５．５の硫黄
原子を含み、その結果このポリスルフィドはさらに一般
的にはテトラスルフィドと呼ばれることができ、そして
さらにポリスルフィドブリッジ部の２５％以下が２以下
の硫黄原子を含む。すなわち、このようなポリスルフィ
ドは、そのポリスルフィドブリッジ部に優勢に３以上の
連結硫黄原子を含む。商業的に入手できるそのようなシ
リカカップラーの例はＤｅｇｕｓｓａＡＧカンパニーに
よって製造されているＳｉ６９である。
【００１０】シリカ及びシリカ強化タイヤトレッドに関
する種々の、これらに限定されない特許は、米国特許第
３，４５１，４５８号、３，６６４，４０３号、３，７
６８，５３７号、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。
する種々の、これらに限定されない特許は、米国特許第
３，４５１，４５８号、３，６６４，４０３号、３，７
６８，５３７号、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。
【００１１】米国特許第４，５１３，１２３号は天然ゴ
ム、または天然ゴムと合成ゴムのブレンド、カーボンブ
ラック３０〜８０部、硫黄及び黄銅メッキ鋼用スキム
（ｓｋｉｍ）素材としての用途のための有機コバルト化
合物と共にジチオジプロピオン酸を含むゴム組成物を開
示する。その特許は、ゴム組成物が粘土、シリカまたは
炭酸カルシウムのような充填剤、加工油及びエキステン
ダー油、抗酸化剤、硬化促進剤、硬化活性化剤、硬化安
定剤等の他の添加剤を含むことができることに関する。
ム、または天然ゴムと合成ゴムのブレンド、カーボンブ
ラック３０〜８０部、硫黄及び黄銅メッキ鋼用スキム
（ｓｋｉｍ）素材としての用途のための有機コバルト化
合物と共にジチオジプロピオン酸を含むゴム組成物を開
示する。その特許は、ゴム組成物が粘土、シリカまたは
炭酸カルシウムのような充填剤、加工油及びエキステン
ダー油、抗酸化剤、硬化促進剤、硬化活性化剤、硬化安
定剤等の他の添加剤を含むことができることに関する。
【００１２】硫黄硬化可能なゴム組成物において、その
成分は通常、「硬化未発現（non-productive）混合段階
（単数または複数）」、それに続く最終の「硬化発現
（productive）混合段階」と呼ばれるいくつかの段階に
おいてブレンドされ、そこでは硫黄及び硬化促進剤のよ
うな硬化剤が添加される。硬化未発現混合段階は通常１
または２〜４以上の逐次の混合段階であるが、典型的に
約１４０℃〜１９０℃の温度範囲で実施され、硬化発現
混合段階は通常約１００℃〜１３０℃の温度範囲で実施
し得る。前述の硬化剤は通常最終の、より低い温度の混
合段階においてのみ加えられ、硬化未発現混合段階の前
述の高い混合温度でゴムが早期硬化するのを防ぐ。
成分は通常、「硬化未発現（non-productive）混合段階
（単数または複数）」、それに続く最終の「硬化発現
（productive）混合段階」と呼ばれるいくつかの段階に
おいてブレンドされ、そこでは硫黄及び硬化促進剤のよ
うな硬化剤が添加される。硬化未発現混合段階は通常１
または２〜４以上の逐次の混合段階であるが、典型的に
約１４０℃〜１９０℃の温度範囲で実施され、硬化発現
混合段階は通常約１００℃〜１３０℃の温度範囲で実施
し得る。前述の硬化剤は通常最終の、より低い温度の混
合段階においてのみ加えられ、硬化未発現混合段階の前
述の高い混合温度でゴムが早期硬化するのを防ぐ。
【００１３】多分、硫黄は硬化未発現段階において加え
られ得るけれども、本発明者は、硫黄が、硫黄が通常添
加されであろう硬化発現段階の前の硬化未発現混合段階
においてゴム／シリカ／シリカカップラーのブレンドへ
添加されるような状況は知らない。
られ得るけれども、本発明者は、硫黄が、硫黄が通常添
加されであろう硬化発現段階の前の硬化未発現混合段階
においてゴム／シリカ／シリカカップラーのブレンドへ
添加されるような状況は知らない。
【００１４】本明細書中において使用される用語「ｐｈ
ｒ」は「ゴムまたはエラストマー１００重量部当たりの
それぞれの材料の部数」を意味する。
ｒ」は「ゴムまたはエラストマー１００重量部当たりの
それぞれの材料の部数」を意味する。
【００１５】本発明の記述において、使用される場合に
は用語「ゴム」及び「エラストマー」は他に規定しな限
り、互換的に用いられる。使用される場合には用語「ゴ
ム組成物」、「配合ゴム」及び「ゴムコンパウンド」は
種々の成分及び材料とブレンドまたは混合されたゴムを
意味し、そのような用語はゴム混合またはゴム配合技術
における当業者に周知である。
は用語「ゴム」及び「エラストマー」は他に規定しな限
り、互換的に用いられる。使用される場合には用語「ゴ
ム組成物」、「配合ゴム」及び「ゴムコンパウンド」は
種々の成分及び材料とブレンドまたは混合されたゴムを
意味し、そのような用語はゴム混合またはゴム配合技術
における当業者に周知である。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明に従い、（Ａ）少
なくとも１つの個々の予備混合工程において、約１４０
℃〜約１９０℃の温度範囲で約４時間〜約２０分間の全
混合時間で次のものを熱機械的に（thermomechanicall
y）混合する工程： （１）共役ジエンホモポリマー及びコポリマー並びに少
なくとも１種の共役ジエンと芳香族ビニル化合物とのコ
ポリマーから選択される少なくとも１種の硫黄加硫可能
なエラストマー１００重量部、（２）粒状沈降シリカ約
１５〜約１００ｐｈｒ、（３）前記シリカの重量部あた
り、ビス−（３−トリアルコキシシリルアルキル）ポリ
スルフィド約０．０１〜約０．２重量部、ただしスルフ
ィドブリッヂ部は２〜８個の連結した硫黄原子を含み、
平均的なポリスルフィドブリッヂは約４．５〜約５．５
個の硫黄原子を含み、そしてスルフィドブリッヂ部の少
なくとも７５％は少なくとも３個の硫黄原子を含む、並
びに（４）シランカップリング剤の重量部あたり元素硫
黄及びポリマー硫黄の少なくとも１種約０．０１〜約１
重量部； （Ｂ）続いて最終の、別個の熱機械的混合工程におい
て、約１００℃〜約１３０℃の温度範囲で約１〜約３分
間、元素及び／またはポリマー硫黄並びに少なくとも１
種の硫黄加硫促進剤約０．５〜約８、代わりに約０．５
〜約５ｐｈｒをそれらと共にブレンドする工程、ただし
ゴム混合物に添加する元素及びポリマー硫黄の全量（前
の準備混合段階（単数または複数）において添加される
硫黄を含む）は約１．０〜約８ｐｈｒの範囲である、の
逐次工程を含んで成る方法によってゴム組成物が製造さ
れる。
なくとも１つの個々の予備混合工程において、約１４０
℃〜約１９０℃の温度範囲で約４時間〜約２０分間の全
混合時間で次のものを熱機械的に（thermomechanicall
y）混合する工程： （１）共役ジエンホモポリマー及びコポリマー並びに少
なくとも１種の共役ジエンと芳香族ビニル化合物とのコ
ポリマーから選択される少なくとも１種の硫黄加硫可能
なエラストマー１００重量部、（２）粒状沈降シリカ約
１５〜約１００ｐｈｒ、（３）前記シリカの重量部あた
り、ビス−（３−トリアルコキシシリルアルキル）ポリ
スルフィド約０．０１〜約０．２重量部、ただしスルフ
ィドブリッヂ部は２〜８個の連結した硫黄原子を含み、
平均的なポリスルフィドブリッヂは約４．５〜約５．５
個の硫黄原子を含み、そしてスルフィドブリッヂ部の少
なくとも７５％は少なくとも３個の硫黄原子を含む、並
びに（４）シランカップリング剤の重量部あたり元素硫
黄及びポリマー硫黄の少なくとも１種約０．０１〜約１
重量部； （Ｂ）続いて最終の、別個の熱機械的混合工程におい
て、約１００℃〜約１３０℃の温度範囲で約１〜約３分
間、元素及び／またはポリマー硫黄並びに少なくとも１
種の硫黄加硫促進剤約０．５〜約８、代わりに約０．５
〜約５ｐｈｒをそれらと共にブレンドする工程、ただし
ゴム混合物に添加する元素及びポリマー硫黄の全量（前
の準備混合段階（単数または複数）において添加される
硫黄を含む）は約１．０〜約８ｐｈｒの範囲である、の
逐次工程を含んで成る方法によってゴム組成物が製造さ
れる。
【００１７】本発明にさらに従い、本方法は製造したゴ
ム組成物を約１３５℃〜約１８０℃の温度範囲で加硫す
る追加の工程を含む。
ム組成物を約１３５℃〜約１８０℃の温度範囲で加硫す
る追加の工程を含む。
【００１８】これによって製造された、加硫されたゴム
組成物が、そのような方法に従って提供される。
組成物が、そのような方法に従って提供される。
【００１９】本発明にさらに従い、本方法は前記ゴム組
成物のトレッドを有する硫黄加硫可能なゴムのタイヤの
アセンブリーを製造する追加工程及びアセンブリーを約
１３５℃〜約１８０℃の温度範囲で加硫する追加工程を
含む。
成物のトレッドを有する硫黄加硫可能なゴムのタイヤの
アセンブリーを製造する追加工程及びアセンブリーを約
１３５℃〜約１８０℃の温度範囲で加硫する追加工程を
含む。
【００２０】そのような方法によってそれらから製造さ
れた加硫されたタイヤも提供される。
れた加硫されたタイヤも提供される。
【００２１】ゴム組成物は次に、例えば約１３５℃〜約
１８０℃のような高温で硬化または加硫される。実際
に、ゴム製品を形成するために、本ゴムは適切な型の中
で一般に加圧下に付形されそして硬化されてる。
１８０℃のような高温で硬化または加硫される。実際
に、ゴム製品を形成するために、本ゴムは適切な型の中
で一般に加圧下に付形されそして硬化されてる。
【００２２】一般に、実際問題として前記個々のゴム混
合工程は密閉式ゴムミキサー内で前述の温度で行われ、
ゴム組成物はそのような混合工程のそれぞれの終わりに
おいて解放形ロール機、オープンミル上へ「分取され
（batched off）」、このミルは向かい合った回転する
金属シリンダーを含み、ここでゴム組成物は比較的穏や
かに数分間ブレンドされ、そしてシートの形態でゴムが
そこから取り出され、シートは通常次の密閉式混合工程
の前に４０℃未満の温度へ放冷される。
合工程は密閉式ゴムミキサー内で前述の温度で行われ、
ゴム組成物はそのような混合工程のそれぞれの終わりに
おいて解放形ロール機、オープンミル上へ「分取され
（batched off）」、このミルは向かい合った回転する
金属シリンダーを含み、ここでゴム組成物は比較的穏や
かに数分間ブレンドされ、そしてシートの形態でゴムが
そこから取り出され、シートは通常次の密閉式混合工程
の前に４０℃未満の温度へ放冷される。
【００２３】前記した累積混合時間は前述の密閉式ミキ
サー（単数または複数）内の混合時間である。
サー（単数または複数）内の混合時間である。
【００２４】本発明にさらに従い、ゴム組成物が同様に
製造され、ここでは予備工程（Ａ）は少なくとも１つの
逐次密閉式ミキサー混合工程を含み、（ｉ）前記ゴム、
シリカ、シリカカップラー並びに元素及び／またはポリ
マー硫黄が同じ混合工程において添加されるかまたは、
（ｉｉ）ゴム、シリカ及びシリカカップラーが同じ混合
工程において混合され、かつ前記の硫黄がその後の予備
硬化未発現混合工程において加えられる。
製造され、ここでは予備工程（Ａ）は少なくとも１つの
逐次密閉式ミキサー混合工程を含み、（ｉ）前記ゴム、
シリカ、シリカカップラー並びに元素及び／またはポリ
マー硫黄が同じ混合工程において添加されるかまたは、
（ｉｉ）ゴム、シリカ及びシリカカップラーが同じ混合
工程において混合され、かつ前記の硫黄がその後の予備
硬化未発現混合工程において加えられる。
【００２５】ゴム組成物が強化顔料としてシリカで第一
に強化されることが望ましい場合には、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１／３、好まし
くは少なくとも１０／１であり、そして好ましくは約３
／１〜約３０／１の範囲にあることが好ましい。
に強化されることが望ましい場合には、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１／３、好まし
くは少なくとも１０／１であり、そして好ましくは約３
／１〜約３０／１の範囲にあることが好ましい。
【００２６】本発明にさらに従い、本発明の方法によっ
て製造されたゴム組成物が提供される。
て製造されたゴム組成物が提供される。
【００２７】本発明にさらに従い、そのような組成物の
トレッドを有するタイヤが提供される。
トレッドを有するタイヤが提供される。
【００２８】シリカ強化ゴム組成物の全経費を減じるた
めに有益であると考えられるシランカップリング剤の量
の減少をもたらすのでので、硫黄の予備工程における添
加が本発明の実施のために特に有利であるとここで考え
られる。
めに有益であると考えられるシランカップリング剤の量
の減少をもたらすのでので、硫黄の予備工程における添
加が本発明の実施のために特に有利であるとここで考え
られる。
【００２９】一面において、そのようなゴム組成物は硫
黄硬化されたものとして提供され得る。硫黄硬化は通常
の方法、すなわち高温及び加圧条件下に適切な時間硬化
することによって達成される。
黄硬化されたものとして提供され得る。硫黄硬化は通常
の方法、すなわち高温及び加圧条件下に適切な時間硬化
することによって達成される。
【００３０】本発明の実施において、前に指摘したよう
に、ゴム組成物は少なくとも１種のジエンに基づくエラ
ストマー、またはゴムを含んで成る。そのようなゴムは
例えば、共役ジエンのホモポリマー及びコポリマー並び
に少なくとも１種の共役ジエンとビニル芳香族化合物と
のコポリマーであることができる。代表的なジエンは例
えば、イソプレン及び１，３−ブタジエンであり、そし
て代表的なビニル芳香族化合物はスチレンとアルファメ
チルスチレンである。従って、エラストマーは硫黄硬化
可能なエラストマーと考えられる。そのようなエラスト
マーまたはゴムは例えば、シス１，４−ポリイソプレン
ゴム（天然及び／または合成、好ましくは天然ゴム）、
３，４−ポリイソプレンゴム、スチレン／ブタジエンコ
ポリマーゴム、スチレン／イソプレン／ブタジエンター
ポリマーゴム、及びシス１，４−ポリブタジエンゴム、
中ビニルポリブタジエンゴム（３０〜５０％のビニル）
及び高ビニルポリブタジエンゴム（５０〜７５％のビニ
ル）のうちの少なくとも１つから選択され得る。
に、ゴム組成物は少なくとも１種のジエンに基づくエラ
ストマー、またはゴムを含んで成る。そのようなゴムは
例えば、共役ジエンのホモポリマー及びコポリマー並び
に少なくとも１種の共役ジエンとビニル芳香族化合物と
のコポリマーであることができる。代表的なジエンは例
えば、イソプレン及び１，３−ブタジエンであり、そし
て代表的なビニル芳香族化合物はスチレンとアルファメ
チルスチレンである。従って、エラストマーは硫黄硬化
可能なエラストマーと考えられる。そのようなエラスト
マーまたはゴムは例えば、シス１，４−ポリイソプレン
ゴム（天然及び／または合成、好ましくは天然ゴム）、
３，４−ポリイソプレンゴム、スチレン／ブタジエンコ
ポリマーゴム、スチレン／イソプレン／ブタジエンター
ポリマーゴム、及びシス１，４−ポリブタジエンゴム、
中ビニルポリブタジエンゴム（３０〜５０％のビニル）
及び高ビニルポリブタジエンゴム（５０〜７５％のビニ
ル）のうちの少なくとも１つから選択され得る。
【００３１】一面において、ゴムはジエンに基づくゴム
の少なくとも２種のものである。例えばシス１，４−ポ
リイソプレンゴム（天然及び／または合成、好ましくは
天然ゴム）、３，４−ポリイソプレンゴム、スチレン／
イソプレン／ブタジエンゴム、乳化及び溶液重合誘導ス
チレン／ブタジエンゴム、シス１，４−ポリブタジエン
ゴム、並びに乳化重合で製造されたブタジエン／アクリ
ロニトリルコポリマーのような２以上のゴムの組合せが
好ましい。
の少なくとも２種のものである。例えばシス１，４−ポ
リイソプレンゴム（天然及び／または合成、好ましくは
天然ゴム）、３，４−ポリイソプレンゴム、スチレン／
イソプレン／ブタジエンゴム、乳化及び溶液重合誘導ス
チレン／ブタジエンゴム、シス１，４−ポリブタジエン
ゴム、並びに乳化重合で製造されたブタジエン／アクリ
ロニトリルコポリマーのような２以上のゴムの組合せが
好ましい。
【００３２】本発明の他の面において、約２０〜約２８
％の結合スチレンの比較的慣用のスチレン含量を有する
乳化重合誘導スチレン／ブタジエン（Ｅ−ＳＢＲ）が使
用され、またはいくつかの用途のために中〜比較的高い
結合スチレン含量、すなわち約３０〜約４５％の結合ス
チレン含量を有するＥ−ＳＢＲが使用され得る。
％の結合スチレンの比較的慣用のスチレン含量を有する
乳化重合誘導スチレン／ブタジエン（Ｅ−ＳＢＲ）が使
用され、またはいくつかの用途のために中〜比較的高い
結合スチレン含量、すなわち約３０〜約４５％の結合ス
チレン含量を有するＥ−ＳＢＲが使用され得る。
【００３３】Ｅ−ＳＢＲについての約３０〜約４５の比
較的高いスチレン含量はタイヤトレッドのけん引力、ま
たはスキッド抵抗を高める目的のために有益であると考
えられる。Ｅ−ＳＢＲの存在はそれ自身、未硬化のエラ
ストマー組成物混合物の加工性を高める目的のために、
特に溶液重合で製造されたＳＢＲ（Ｓ−ＳＢＲ）の利用
と比較して有益であると考えられる。
較的高いスチレン含量はタイヤトレッドのけん引力、ま
たはスキッド抵抗を高める目的のために有益であると考
えられる。Ｅ−ＳＢＲの存在はそれ自身、未硬化のエラ
ストマー組成物混合物の加工性を高める目的のために、
特に溶液重合で製造されたＳＢＲ（Ｓ−ＳＢＲ）の利用
と比較して有益であると考えられる。
【００３４】乳化重合により製造されたＥ−ＳＢＲと
は、スチレン及び１，３−ブタジエンが水性エマルジョ
ンとして共重合されることを意味する。そのようなもの
はそのような技術分野における当業者に周知である。結
合スチレン含量は、例えば約５〜５０％で変化できる。
一面においてＥ−ＳＢＲは、Ｅ−ＳＢＡＲのようなター
ポリマーゴムを形成するために、例えばターポリマー中
に約２〜約３０重量％の結合アクリロニトリルの量でア
クリロニトリルをも含み得る。
は、スチレン及び１，３−ブタジエンが水性エマルジョ
ンとして共重合されることを意味する。そのようなもの
はそのような技術分野における当業者に周知である。結
合スチレン含量は、例えば約５〜５０％で変化できる。
一面においてＥ−ＳＢＲは、Ｅ−ＳＢＡＲのようなター
ポリマーゴムを形成するために、例えばターポリマー中
に約２〜約３０重量％の結合アクリロニトリルの量でア
クリロニトリルをも含み得る。
【００３５】コポリマー中に結合アクリロニトリル約２
〜約４０重量％を含む乳化重合で製造されたスチレン／
ブタジエン／アクリロニトリルコポリマーゴムも本発明
における使用のためにジエンに基づくゴムとして企図さ
れる。
〜約４０重量％を含む乳化重合で製造されたスチレン／
ブタジエン／アクリロニトリルコポリマーゴムも本発明
における使用のためにジエンに基づくゴムとして企図さ
れる。
【００３６】溶液重合によって製造されたＳＢＲ（Ｓ−
ＳＢＲ）は典型的に約５〜約５０、好ましくは約９〜約
３６％の範囲の結合スチレン含量を有する。Ｓ−ＳＢＲ
は、例えば有機炭化水素溶媒の存在下に有機リチウムに
よって触媒することによって便利に製造できる。
ＳＢＲ）は典型的に約５〜約５０、好ましくは約９〜約
３６％の範囲の結合スチレン含量を有する。Ｓ−ＳＢＲ
は、例えば有機炭化水素溶媒の存在下に有機リチウムに
よって触媒することによって便利に製造できる。
【００３７】Ｓ−ＳＢＲを使用する目的は、それがタイ
ヤトレッド組成物中に使用されるとき、より低いヒステ
リシスの結果としての改善されたタイヤ転がり抵抗のた
めである。
ヤトレッド組成物中に使用されるとき、より低いヒステ
リシスの結果としての改善されたタイヤ転がり抵抗のた
めである。
【００３８】３，４−ポリイソプレンゴム（３，４−Ｐ
Ｉ）は、それがタイヤトレッド組成物中に使用されたと
きに、タイヤのけん引力を高める目的のために有益であ
ると考えられる。
Ｉ）は、それがタイヤトレッド組成物中に使用されたと
きに、タイヤのけん引力を高める目的のために有益であ
ると考えられる。
【００３９】３，４−ＰＩ及びその使用は、参照によっ
て本明細書中に組み込まれる米国特許第５，０８７，６
６８号にさらに十分に記述されている。Ｔｇは加熱速度
１０℃／分において示差走査熱量計によって便利に測定
できるガラス転移温度を意味する。
て本明細書中に組み込まれる米国特許第５，０８７，６
６８号にさらに十分に記述されている。Ｔｇは加熱速度
１０℃／分において示差走査熱量計によって便利に測定
できるガラス転移温度を意味する。
【００４０】シス１，４−ポリブタジエンゴム（ＢＲ）
はトレッドの耐磨耗性またはトレッドウェア（ｔｒｅａ
ｄｗｅａｒ）を高める目的のために有益であるとみなさ
れる。
はトレッドの耐磨耗性またはトレッドウェア（ｔｒｅａ
ｄｗｅａｒ）を高める目的のために有益であるとみなさ
れる。
【００４１】そのようなＢＲ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。
エンの有機溶液重合によって製造できる。
【００４２】ＢＲは、便宜上例えば少なくとも９０％の
シス１，４−含量を有することによって特徴づけられ
る。
シス１，４−含量を有することによって特徴づけられ
る。
【００４３】シス−１，４ポリイソプレン及びシス−
１，４ポリイソプレン天然ゴムはゴム技術の当業者に周
知である。
１，４ポリイソプレン天然ゴムはゴム技術の当業者に周
知である。
【００４４】加硫されたゴム組成物は、合理的に高いモ
ジュラス及び高い引裂抵抗に寄与するのに十分な量のシ
リカ及び、もし使用されるならカーボンブラック強化充
填剤を含むべきである。シリカ及びカーボンブラックの
全量（本明細書において以降呼称するように）はゴム１
００部あたり約３０部と同じぐらい低くても良いが、好
ましくは約４５〜約９０重量部である。
ジュラス及び高い引裂抵抗に寄与するのに十分な量のシ
リカ及び、もし使用されるならカーボンブラック強化充
填剤を含むべきである。シリカ及びカーボンブラックの
全量（本明細書において以降呼称するように）はゴム１
００部あたり約３０部と同じぐらい低くても良いが、好
ましくは約４５〜約９０重量部である。
【００４５】ゴム配合用途において使用される、慣用的
に使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、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。
に使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、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。
【００４６】本発明において好ましくは使用されるケイ
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。
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。
【００４７】そのようなシリカは窒素ガスを使用して測
定して、好ましくは約４０〜約６００、さらに普通には
約５０〜約３００ｍ2／ｇの範囲のＢＥＴ表面積を有す
ることを特徴とする。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。
定して、好ましくは約４０〜約６００、さらに普通には
約５０〜約３００ｍ2／ｇの範囲のＢＥＴ表面積を有す
ることを特徴とする。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。
【００４８】また、シリカは、約１００〜約４００、さ
らにふつうには約１５０〜約３００の範囲のジブチルフ
タレート（ＤＢＰ）吸収値を有することを特徴とする。
らにふつうには約１５０〜約３００の範囲のジブチルフ
タレート（ＤＢＰ）吸収値を有することを特徴とする。
【００４９】シリカは例えば電子顕微鏡によって測定さ
れる約０.０１〜０.０５ミクロンの範囲の平均極限粒子
サイズを有すると予想され得るが、シリカ粒子はサイズ
においてより小さくても、またはより大きくても良い。
れる約０.０１〜０.０５ミクロンの範囲の平均極限粒子
サイズを有すると予想され得るが、シリカ粒子はサイズ
においてより小さくても、またはより大きくても良い。
【００５０】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の商標でＰＰＧインダストリー
ズから商業的に入手できるシリカ、例えばＺｅｏｓｉｌ
１１６５ＭＰの名称でＲｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｃか
ら入手できるシリカ、例えばＶＮ２及びＶＮ３等の名称
で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。
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の商標でＰＰＧインダストリー
ズから商業的に入手できるシリカ、例えばＺｅｏｓｉｌ
１１６５ＭＰの名称でＲｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｃか
ら入手できるシリカ、例えばＶＮ２及びＶＮ３等の名称
で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。
【００５１】ゴム組成物は、例えば種々の硫黄加硫可能
な成分のゴムを、例えば硫黄、活性化剤、遅延剤及び促
進剤のような硬化助剤、油のような加工添加剤、粘着付
与樹脂を含む樹脂、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
のような強化剤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
ける当業者に既知のように、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。
な成分のゴムを、例えば硫黄、活性化剤、遅延剤及び促
進剤のような硬化助剤、油のような加工添加剤、粘着付
与樹脂を含む樹脂、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
のような強化剤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
ける当業者に既知のように、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。
【００５２】もし使用されるなら、強化タイプカーボン
ブラックの典型的な添加量は本明細書中において前述し
た。シリカカップラーはカーボンブラックと組み合わせ
て使用され得ること、すなわちゴム組成物への添加前に
カーボンブラックと予備混合され、そしてそのようなカ
ーボンブラックはゴム組成物処方のためのカーボンブラ
ックの前述の量に含まれるべきであることが理解され
る。もし使用されるなら粘着付与樹脂の量は約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、ナフテン系、及び／
またはパラフィン系加工油を含む。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
バンダービルトラバーハンドブック（Vanderbilt Rubbe
r 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。
ブラックの典型的な添加量は本明細書中において前述し
た。シリカカップラーはカーボンブラックと組み合わせ
て使用され得ること、すなわちゴム組成物への添加前に
カーボンブラックと予備混合され、そしてそのようなカ
ーボンブラックはゴム組成物処方のためのカーボンブラ
ックの前述の量に含まれるべきであることが理解され
る。もし使用されるなら粘着付与樹脂の量は約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、ナフテン系、及び／
またはパラフィン系加工油を含む。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
バンダービルトラバーハンドブック（Vanderbilt Rubbe
r 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。
【００５３】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、高分子量ポリ
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４ｐｈ
ｒの範囲の量で、またはいくつかの環境においては約８
ｐｈｒまでの量で使用され、約１〜約３．５の範囲とき
どきは１．５〜３の範囲が好ましい。
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、高分子量ポリ
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４ｐｈ
ｒの範囲の量で、またはいくつかの環境においては約８
ｐｈｒまでの量で使用され、約１〜約３．５の範囲とき
どきは１．５〜３の範囲が好ましい。
【００５４】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。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、一次促進剤類が約０.５〜約４、好ましく
は約０.８〜約２.５の範囲の全量で用いられる。他の態
様において、一次及び二次促進剤の組み合わせが使用さ
れることができ、二次促進剤はより少ない量（約０.０
５〜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
組合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。硬化遅延剤も使用し得る。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、ジスルフィド
類、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
びキサンテート類である。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。
／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。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、一次促進剤類が約０.５〜約４、好ましく
は約０.８〜約２.５の範囲の全量で用いられる。他の態
様において、一次及び二次促進剤の組み合わせが使用さ
れることができ、二次促進剤はより少ない量（約０.０
５〜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
組合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。硬化遅延剤も使用し得る。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、ジスルフィド
類、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
びキサンテート類である。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。
【００５５】本発明のゴム組成物は種々の目的のために
使用できる。例えば、それは種々ののタイヤコンパウン
ドに使用できる。そのようなタイヤは、そのような技術
分野における当業者に公知で容易に明らかな方法におい
て種々の方法によって構築され、付形され、成形されそ
して硬化される。
使用できる。例えば、それは種々ののタイヤコンパウン
ドに使用できる。そのようなタイヤは、そのような技術
分野における当業者に公知で容易に明らかな方法におい
て種々の方法によって構築され、付形され、成形されそ
して硬化される。
【００５６】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。
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。
【００５７】
【実施例Ｉ】この実施例において、硫黄を、シリカカッ
プリング剤、すなわちビス−（３−トリエトキシシリル
プロピル）テトラスルフィドと組み合わせて、シリカ強
化ゴム組成物中において評価した。
プリング剤、すなわちビス−（３−トリエトキシシリル
プロピル）テトラスルフィドと組み合わせて、シリカ強
化ゴム組成物中において評価した。
【００５８】表１及び２に示した材料を含むゴム組成物
を３つの別々の逐次工程、すなわち２つの硬化未発現混
合工程及びそれに続く１つの硬化発現混合工程（それぞ
れ１６０℃、１６０℃及び１２０℃）を使用して、ＢＲ
バンバリ密閉式ゴムミキサー内で製造した。第２硬化未
発現段階に添加されるカップリング剤及び硫黄の量は、
表１中に示される。
を３つの別々の逐次工程、すなわち２つの硬化未発現混
合工程及びそれに続く１つの硬化発現混合工程（それぞ
れ１６０℃、１６０℃及び１２０℃）を使用して、ＢＲ
バンバリ密閉式ゴムミキサー内で製造した。第２硬化未
発現段階に添加されるカップリング剤及び硫黄の量は、
表１中に示される。
【００５９】硫黄の硬化未発現または「高温」混合段階
への添加は、カーボンブラック及びシリカ強化剤を含む
ゴムコンパウンドのための通常の手順ではない。シリカ
及びシリカカップリング剤の存在下での硫黄の添加は本
発明の発明点である。
への添加は、カーボンブラック及びシリカ強化剤を含む
ゴムコンパウンドのための通常の手順ではない。シリカ
及びシリカカップリング剤の存在下での硫黄の添加は本
発明の発明点である。
【００６０】表２に示した結果は、より高価なカップリ
ング剤の代わりの硫黄の添加が、元素硫黄の添加なしに
硬化未発現混合中にカップリング剤を利用する対照試料
Ｂと同様の硬化ゴム特性を与えることを示す。カップリ
ング剤（試料Ｂ）またはカップリング剤＋硫黄（試料Ｃ
及びＤ）を含むゴム組成物は全て、カップリング剤また
は硫黄を硬化未発現混合中に利用しない試料Ａに勝る、
モジュラス、硬度、弾性反発及び磨耗のような特性を示
す。
ング剤の代わりの硫黄の添加が、元素硫黄の添加なしに
硬化未発現混合中にカップリング剤を利用する対照試料
Ｂと同様の硬化ゴム特性を与えることを示す。カップリ
ング剤（試料Ｂ）またはカップリング剤＋硫黄（試料Ｃ
及びＤ）を含むゴム組成物は全て、カップリング剤また
は硫黄を硬化未発現混合中に利用しない試料Ａに勝る、
モジュラス、硬度、弾性反発及び磨耗のような特性を示
す。
【００６１】試料を約１５０℃で約３６分間硬化した。
【００６２】
【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の
合成シス−１，４−ポリイソプレンゴム ２）重合１，２−ジヒドロ−２，２，４−トリメチルジ
ヒドロキノリン型のもの ３）ＰＰＧインダストリーからのＨｉ−Ｓｉｌ ２１０
として得たシリカ ４）Ｄｅｇｕｓｓａ ＧｍｂＨ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；カーボンブラックとの５０／５
０ブレンドで提供され、ブレンドを考慮して５０％活性
であると考えられる
合成シス−１，４−ポリイソプレンゴム ２）重合１，２−ジヒドロ−２，２，４−トリメチルジ
ヒドロキノリン型のもの ３）ＰＰＧインダストリーからのＨｉ−Ｓｉｌ ２１０
として得たシリカ ４）Ｄｅｇｕｓｓａ ＧｍｂＨ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；カーボンブラックとの５０／５
０ブレンドで提供され、ブレンドを考慮して５０％活性
であると考えられる
【００６３】
【表２】
【００６４】
【実施例ＩＩ】本実施例において、硫黄をシリカカップ
リング剤と組み合わせて評価するかあるいは、シリカを
含有する第２の硬化未発現混合段階の間に硫黄をそれだ
け加えた。混合手順は実施例Ｉに概説されている。硬化
未発現混合工程における硫黄単独の添加（試料Ｇ）は、
第２の硬化未発現混合工程の間に添加剤を含まない試料
Ｅに比較して、ゴム組成物の実験室特性の単なる僅少な
改善を与える。しかし、第２の硬化未発現混合工程にお
いて慣用のカップリング剤を硫黄の添加と共に利用する
試料Ｈは硬化未発現混合においてカップリング剤のみを
利用する試料Ｆに対して、等しいかまたは改善された硬
化特性を示す。
リング剤と組み合わせて評価するかあるいは、シリカを
含有する第２の硬化未発現混合段階の間に硫黄をそれだ
け加えた。混合手順は実施例Ｉに概説されている。硬化
未発現混合工程における硫黄単独の添加（試料Ｇ）は、
第２の硬化未発現混合工程の間に添加剤を含まない試料
Ｅに比較して、ゴム組成物の実験室特性の単なる僅少な
改善を与える。しかし、第２の硬化未発現混合工程にお
いて慣用のカップリング剤を硫黄の添加と共に利用する
試料Ｈは硬化未発現混合においてカップリング剤のみを
利用する試料Ｆに対して、等しいかまたは改善された硬
化特性を示す。
【００６５】硬化未発現混合中のカップリング剤と元素
硫黄の添加の組合せは、満足なゴム特性を達成するため
のカップリング剤のより少ない使用を可能とする低い経
費のゴム組成物を提供するばかりでなく、ゴム組成物の
実験室特性によって証明される相乗効果を生成すること
が観察される。いくつかの場合においては、実験室特性
が硬化未発現混合への慣用のシリカカップラーのみを硫
黄添加なしで利用する対照試料Ｆよりも良好であること
が観察される。
硫黄の添加の組合せは、満足なゴム特性を達成するため
のカップリング剤のより少ない使用を可能とする低い経
費のゴム組成物を提供するばかりでなく、ゴム組成物の
実験室特性によって証明される相乗効果を生成すること
が観察される。いくつかの場合においては、実験室特性
が硬化未発現混合への慣用のシリカカップラーのみを硫
黄添加なしで利用する対照試料Ｆよりも良好であること
が観察される。
【００６６】
【表３】 １）グッドイヤータイヤアンドラバーカンパニーからの
合成シス−１，４−ポリイソプレンゴム ２）グッドイヤータイヤアンドラバーカンパニーからの
重合１，２−ジヒドロ−２，２，４−トリメチルジヒド
ロキノリン型のもの ３）ＰＰＧインダストリーズ社からＨｉ−Ｓｉｌ ２１
０として得たシリカ ４）Ｄｅｇｕｓｓａ ＧｍｂＨ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；カーボンブラックとの５０／５
０ブレンドで提供され、ブレンドを考慮して５０％活性
であると考えられる
合成シス−１，４−ポリイソプレンゴム ２）グッドイヤータイヤアンドラバーカンパニーからの
重合１，２−ジヒドロ−２，２，４−トリメチルジヒド
ロキノリン型のもの ３）ＰＰＧインダストリーズ社からＨｉ−Ｓｉｌ ２１
０として得たシリカ ４）Ｄｅｇｕｓｓａ ＧｍｂＨ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；カーボンブラックとの５０／５
０ブレンドで提供され、ブレンドを考慮して５０％活性
であると考えられる
【００６７】
【表４】
【００６８】
【実施例ＩＩＩ】本実施例において、高度にシリカ充填
された（強化された）ゴム組成物（８０ｐｈｒのシリカ
含有）中で、シリカカップリング剤と組み合わせて硫黄
を評価した。硬化未発現混合中での、１２．８ｐｈｒの
カップラー（実際には６．４ｐｈｒのカップラー及び
６．４ｐｈｒのカーボンブラック）の存在下での０．８
ｐｈｒの硫黄の添加は、ゴム組成物の高度、弾性反発及
びＤＩＮ磨耗のゴム特性に小さな改善を与えた。
された（強化された）ゴム組成物（８０ｐｈｒのシリカ
含有）中で、シリカカップリング剤と組み合わせて硫黄
を評価した。硬化未発現混合中での、１２．８ｐｈｒの
カップラー（実際には６．４ｐｈｒのカップラー及び
６．４ｐｈｒのカーボンブラック）の存在下での０．８
ｐｈｒの硫黄の添加は、ゴム組成物の高度、弾性反発及
びＤＩＮ磨耗のゴム特性に小さな改善を与えた。
【００６９】この実施例は、シランカップリング剤の存
在下の硬化未発現混合工程における硫黄の添加がカップ
リング剤のレベルの減少を許容することを示す。
在下の硬化未発現混合工程における硫黄の添加がカップ
リング剤のレベルの減少を許容することを示す。
【００７０】硬化未発現混合は約７分間、約１６０℃
で、そして硬化発現混合は約２分間、約１２０℃で行っ
た。
で、そして硬化発現混合は約２分間、約１２０℃で行っ
た。
【００７１】試料を約１５０℃で３６分間硬化した。
【００７２】
【表５】 １）グッドイヤータイヤアンドラバーカンパニーからの
シス−１，４−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の
イソプレン５０％を含み、かつ−４５℃のＴｇを有す
る、イソプレンのコポリマー ３）グッドイヤータイヤアンドラバーカンパニーから
の、スチレン約４０％を含む乳化重合によるスチレン／
ブタジエンコポリマー ４）Ｒｈｏｎｅ ＰｏｕｌｅｎｃからＺｅｏｓｉｌ Ｍ
Ｐ １１６５として得たシリカ ５）Ｄｅｇｕｓｓａ ＧｍｂＨ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；カーボンブラックとの５０／５
０ブレンドで提供され、ブレンドを考慮して５０％活性
であると考えられる ６）アミン型
シス−１，４−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の
イソプレン５０％を含み、かつ−４５℃のＴｇを有す
る、イソプレンのコポリマー ３）グッドイヤータイヤアンドラバーカンパニーから
の、スチレン約４０％を含む乳化重合によるスチレン／
ブタジエンコポリマー ４）Ｒｈｏｎｅ ＰｏｕｌｅｎｃからＺｅｏｓｉｌ Ｍ
Ｐ １１６５として得たシリカ ５）Ｄｅｇｕｓｓａ ＧｍｂＨ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；カーボンブラックとの５０／５
０ブレンドで提供され、ブレンドを考慮して５０％活性
であると考えられる ６）アミン型
【００７３】
【表６】
【００７４】ある代表的な態様と詳細を本発明を例示す
る目的のために示して来たが、本発明の精神、または範
囲から逸脱することなく、種々の変更及び修正がなされ
得ることは本技術分野の当業者にとって明白であるだろ
う。
る目的のために示して来たが、本発明の精神、または範
囲から逸脱することなく、種々の変更及び修正がなされ
得ることは本技術分野の当業者にとって明白であるだろ
う。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 590002976 1144 Ｅａｓｔ Ｍａｒｋｅｔ Ｓｔｒｅ ｅｔ，Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ 44316− 0001，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 デイヴィッド・ジョン・ザンジグ アメリカ合衆国オハイオ州44685，ユニオ ンタウン，アヴァンティ・レーン 3556 (72)発明者 マーク・サミュエル・シンスキー アメリカ合衆国オハイオ州44303，アクロ ン，メントア・ロード 704
Claims (7)
- 【請求項１】 （Ａ）少なくとも１つの個々の予備混合
工程において、約１４０℃〜約１９０℃の温度範囲で約
４〜約２０分間の全混合時間、次のものを熱機械的に混
合する工程： （１）共役ジエンホモポリマー及びコポリマー並びに少
なくとも１種の共役ジエンと芳香族ビニル化合物とのコ
ポリマーから選択される少なくとも１種の硫黄加硫可能
なエラストマー１００重量部、（２）粒状沈降シリカ約
３０〜約１００ｐｈｒ、（３）前記シリカの重量部あた
り、ビス−（３−トリアルコキシシリルアルキル）ポリ
スルフィド約０．０１〜約０．２重量部、ただしスルフ
ィドブリッヂ部は２〜８個の連結した硫黄原子を含み、
平均的なポリスルフィドブリッヂは約４．５〜約５．５
個の硫黄原子を含み、そしてスルフィドブリッヂ部の少
なくとも７５％は少なくとも３個の硫黄原子を含む、並
びに（４）シランカップリング剤の部あたり元素硫黄及
びポリマー硫黄の少なくとも１種約０．０１〜約１重量
部； （Ｂ）続いて最終の、別個の熱機械的混合工程におい
て、約１００℃〜約１３０℃の温度範囲で約１〜約３分
間、元素及びまたはポリマー硫黄並びに少なくとも１種
の硫黄加硫促進剤約０．５〜約５ｐｈｒをそれらと共に
ブレンドする工程、ただしゴム混合物に添加する全硫黄
（予備混合工程において添加される硫黄を含む）は約
１．０〜約８ｐｈｒの範囲である、の逐次工程を含んで
成る、ゴム組成物の製造方法。 - 【請求項２】（Ａ）少なくとも１種のジエンに基づくエ
ラストマー１００重量部、（Ｂ）粒状シリカ約２５〜約
９０ｐｈｒ、（Ｃ）カーボンブラック約０〜約８０ｐｈ
ｒ、（Ｄ）ビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）
ポリスルフィドシリカカップラー及び（Ｅ）元素及び／
またはポリマー硫黄から成り、ここで前記シリカカップ
ラーのシリカに対する重量比が約０．０１／１〜約０．
２／１の範囲であり、シリカのカーボンブラックに対す
る重量比（ゴム組成物がカーボンブラックを含む場合）
が少なくとも約０．１／１であり、そしてシリカとカー
ボンブラックの全量（ゴム組成物がカーボンブラックを
含む場合）が約３０〜約１２０の範囲である、請求項１
記載の方法によって製造されたゴム組成物。 - 【請求項３】請求項２記載の組成物のトレッドを有する
タイヤ。 - 【請求項４】製造したゴム組成物を約１３５℃〜約１８
０℃の温度範囲で加硫する追加工程を含む、請求項１に
記載の方法。 - 【請求項５】請求項４記載の方法による、加硫されたゴ
ム組成物。 - 【請求項６】前記ゴム組成物のトレッドを有する硫黄加
硫可能なゴムのタイヤのアセンブリーを製造する追加工
程及びアセンブリーを約１３５℃〜約１８０℃の温度範
囲で加硫する追加工程を含む、請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】請求項６の方法によって製造された加硫さ
れたタイヤ。
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| WO2021256292A1 (ja) | 2020-06-18 | 2021-12-23 | Ｅｎｅｏｓ株式会社 | シランカップリング剤組成物およびそれを含むゴム組成物 |
| WO2021256295A1 (ja) | 2020-06-18 | 2021-12-23 | Ｅｎｅｏｓ株式会社 | シランカップリング剤組成物およびそれを含むゴム組成物 |
| WO2021256296A1 (ja) | 2020-06-18 | 2021-12-23 | Ｅｎｅｏｓ株式会社 | シランカップリング剤組成物およびそれを含むゴム組成物 |
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