JPH10251450A

JPH10251450A - シリカ強化ゴム組成物およびトレッドを有するタイヤ

Info

Publication number: JPH10251450A
Application number: JP10051907A
Authority: JP
Inventors: Martin Paul Cohen; マーティン・ポール・コーエン; Cheryl Ann Losey; チェリル・アン・ロゼイ; Raymond Benjamin Roenau; レイモンド・ベンジャミン・レノー; Shingo Futamura; シンゴ・フタムラ; Thierry Florent Edme Materne; ティエリ・フロラン・エドム・マテルネ; James Oral Hunt; ジェイムズ・オラル・ハント; Ghislain Adolphe Leon Thise; ジスラン・アドルフ・レオン・ティセ
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1997-03-10
Filing date: 1998-03-04
Publication date: 1998-09-22
Also published as: BR9800807A; EP0864605A3; CA2228987A1; EP0864605A2; US5914364A

Abstract

(57)【要約】【課題】シリカ‐反応性のシラン含有疎水性化剤をシ
リカカップラーと併用して、加工性と硬化物の物理的性
質の優れたシリカ強化ゴム組成物を調製し、この組成物
を含んでなるトレッドを有する空気入りゴムタイヤを提
供する。【解決手段】少くとも一種のジエン系エラストマー、
シリカ、シリカカップラー、一般式：Ｒ_n（Ｒ´Ｏ）_mＳ
ｉ（式中、ＲおよびＲ´は、それぞれ１〜３０個の炭素
原子を有する、第１、第２および第３アルキル基および
アルカリール基よりなる群から選ばれ；ｎおよびｍは、
ｎとｍの和が４であるような１から３の整数である）で
示される、シリカ‐反応性のアルキルアルコキシシラン
疎水性化剤、およびカーボンブラックを含んでなるゴム
組成物を調製する。このゴム組成物のトレッドを有する
タイヤを調製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシリカで定量的に強化さ
れているゴム組成物に関する。一つの面では、このゴム
組成物は、ゴム、特に、シリカ、シリカカップリング
剤、疎水性化剤、そして場合によってはカーボンブラッ
クの組み合せで強化された硫黄硬化性の、もしくは硫黄
硬化したゴムを含んでなる。

【０００２】

【従来の技術】大きな強度および耐摩耗性を必要とする
ゴムを利用するさまざまな用途、特にタイヤおよび各種
工業製品のような用途には、複数の強化用充填材を実質
的な量で含有する硫黄硬化したゴムが用いられる。その
ような目的には、通常、カーボンブラックが用いられ、
普通その硫黄硬化ゴムに良好な性質を付与するか、若し
くはその性質を向上させる。そのような目的には、特に
シリカがカップリング剤と併用される場合は、微粒子状
のシリカが用いられることも多い。幾つかの場合には、
タイヤ用トレッドを含めて各種ゴム製品の強化用充填材
として、シリカとカーボンブラックとの組み合せが用い
られる。硫黄硬化性エラストマーを含めてエラストマー
類にかかる強化用充填材を使用することは、この技術分
野の習熟者には良く知られている。

【０００３】通常の場合、シリカをカップリング剤、即
ちシリカカップラー（本明細書中では、時にこのように
呼ばれることもある）無しで用いると、ゴム製品、特に
ゴムタイヤトレッドの強化用充填材としては、シリカよ
りカーボンブラックの方がかなり効果的であることを認
識することが大切である。

【０００４】カップリング剤は、シリカ表面と反応する
能力のある少くとも一種の第１構成成分もしくは部位
（シラン部分のような部位）と、また、ゴム、特に炭素
−炭素二重結合、即ち不飽和結合を含む硫黄硬化性ゴム
と相互作用する能力のある追加の部位も含むシランから
構成されていることが多い。普通、この追加の部位は、
ポリスルフィド、特に上記の第１部位間のポリスルフィ
ド橋の形をした硫黄である。このようにして、カップラ
ーはシリカとゴムとの間の結合橋として作用し、それに
よりシリカのゴム強化面が高められる。

【０００５】このようなカップラーのゴム反応性基成
分、即ち上記の追加部位は、例えばメルカプト、アミ
ノ、ビニル、エポキシおよび硫黄の各基などの一種また
はそれ以上の基、好ましくは硫黄もしくはメルカプト部
位、より好ましくは少くとも二つの上記第１部位間ポリ
スルフィド橋としてのポリスルフィドの形をした硫黄で
あることができる。

【０００６】シリカとゴムを結合させる際に使用するた
めに、例えばビス‐（３‐トリエトキシシリルプロピ
ル）テトラスルフィドおよび／またはトリスルフィドな
どの、ポリスルフィド橋の中に約２から約８個の硫黄原
子を含む、例えばビス‐（３‐トリアルコキシシリルオ
ルガノ）ポリスルフィドのような、例えばトリアルコキ
シルオルガノシラン・ポリスルフィドのような、例えば
ポリスルフィド成分もしくは構造を含むシランカップリ
ング剤などの非常に多数のカップリング剤が教示されて
いる。

【０００７】シリカおよびシリカ強化タイヤトレッドに
関するさまざまな米国特許に、米国特許第３，４５１，
４５８号；同第３，６６４，４０３号；同第３，７６
８，５３７号；同第３，８８４，２８５号；同第３，９
３８，５７４号；同第４，４８２，６６３号；同第４，
５９０，０５２号および同第５，０８９，５５４号明細
書がある。

【０００８】一つの面では、そして上述のゴム反応性シ
リカカップリング剤とは対照的に、ただ一つの構成成分
もしくは部位だけを有し、そしてシリカ表面と反応する
能力のある別のシリカ‐反応性材料が、シリカと相互作
用させるために利用されることがある。このような材料
はゴムとは容易には反応せず、そのためにそれら材料は
シリカとゴムの間の相互作用を容易には促進しない。そ
れ故、このような材料は、それ自らでは、シリカがゴム
を満足に強化できるようにするとは考えられない。

【０００９】“ｐｈｒ”という用語は、それが本明細書
で用いられる場合、通常の用い方に従って“ゴム、即ち
エラストマー１００重量部当たりの個々の材料の部数”
を意味する。

【００１０】本発明の説明において、“ゴム”と“エラ
ストマー”という用語は、それらが本発明で用いられる
場合、特に断らない限り、互換的に用いられるだろう。
“ゴム組成物”、“混練ゴム”および“ゴムコンパウン
ド”という用語は、それらが本明細書で用いられる場
合、“各種の構成成分および材料とブレンド若しくは混
合されているゴム”を指すものとして互換的に用いられ
るが、このような用語はゴム混合またはゴム混練技術分
野の習熟者にはよく知られている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】シリカ‐反応性のシラ
ン含有疎水性化剤をシリカカップラーと併用して、加工
性と硬化物の物理的性質の優れたシリカ強化ゴム組成物
を提供することが本発明の重要な目的である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、（Ａ）
少くとも一種のジエン系エラストマー１００重量部、
（Ｂ）約３０から約１１０ｐｈｒ、またはそれに代えて
約３５から約８５ｐｈｒもしくは約５５から約１１０ｐ
ｈｒの沈降シリカと、それに対応して約０から約５０ｐ
ｈｒ、またはそれに代えて約５から約４０ｐｈｒもしく
は約５から約２０ｐｈｒのカーボンブラックからなり、
シリカのカーボンブラックに対する重量比が少くとも約
１／１、またはそれに代えて少くとも約２／１、または
それに代えて少くとも１０／１である、約３０から約１
２０ｐｈｒ、またはそれに代えて約６０から約１２０ｐ
ｈｒ、場合によっては約４５から約９０ｐｈｒの、沈降
シリカとカーボンブラックから構成される微粒子状の強
化用充填材、（Ｃ）上記シリカと反応する部位と上記エ
ラストマーと相互作用する部位を有する少くとも一種の
シリカカップラー、（Ｄ）約０．５から約１０ｐｈｒ、
またはそれに代えて約０．５から約５ｐｈｒのシリカ‐
反応性シラン含有疎水性化剤を含んでなるゴム組成物が
提供される。

【００１３】シリカ‐反応性のアルキルアルコキシシラ
ン疎水性化剤をシリカカップラーと共に含む、シリカ充
填量が比較的大きいエラストマーを提供することが、本
発明の重要な特徴である。

【００１４】“疎水性”という用語は、普通、“水に反
発する物質”で、従って水に溶かすことができない物質
を説明する言葉である。“親水性”という用語は、普通
“水と結合する、若しくは水を吸収する強い傾向を有す
る物質”を説明する言葉である。水は、普通、シリカが
そうであるように極性物質であると考えられ、一方ゴム
は、普通、本来非極性であると考えられる。

【００１５】本明細書では、“疎水性化”という用語
は、“極性で、親水性の官能基を、より非‐極性で疎水
性の組成物に化学的に変えることにより、極性をより小
さく、そして親水性をより少なくすること”を意味すべ
く用いられる。

【００１６】“シリカ‐反応性疎水性化剤”という用語
は、本明細書では、“この疎水性化剤のアルコキシシラ
ン単位がシリカ表面のシラノール基と反応し”、しかし
て、シリカカップラーのシラン成分もそうであるよう
に、シリカと化学的に結合することを意味する。かくし
て、アルキル炭化水素で官能化された疎水性シリル基
が、シラノール基の代りにシリカ表面を占める。シリカ
カップラー（そのカップラーのシラン部位）と疎水性化
剤は、共に、シリカ表面のシラノール基を求めて競争す
ることが認められるが、エラストマーとの反応性を有す
るのは、シリカカップラーの、即ち、例えばポリスルフ
ィド橋などの前述の追加の部位だけである。

【００１７】シラン含有シリカカップラーのシラン部位
と疎水性化剤とは、共に、シリカ表面のシラノール基と
反応性であり、従ってそれを求めて競争するので、その
疎水性化剤がシリカカップラーと同時に、またはシリカ
カップラーに続いてシリカに添加されることが重要であ
る。結果的に見て、その正確な機構もしくは結果は完全
には分からないが、本発明では、この疎水性化剤はシリ
カカップラーに対して相乗的利点を与えるが、その代用
にはならないと考えられている。

【００１８】さて、本発明の実施において、ゴム組成物
は、（ａ）シリカカップラーおよびアルキルアルコキシ
シラン中に含まれている可能性のある硫黄以外の如何な
る硫黄または硫黄供与体も存在しない状態で、ジエン系
エラストマー（一種または複数）、沈降シリカ、若し用
いるならカーボンブラック、およびシリカカップラーを
含んでなる混合物を、少くとも一つの逐次混合段階で、
機械的混合機を用いて、約１４０℃から約１９０℃の範
囲内の最高温度まで、約８分以下、好ましくは約０．５
から約５分の時間の間にその最高温度範囲に到達するよ
うに熱機械的に加工および混合し、次いで（ｂ）その混
合物とアルキルアルコキシシランとを、同じ混合段階
で、そしてシリカとシリカカップラーをゴム組成物と混
合して少くとも一分後に混合するか、または後続の混合
段階で、そのシリカカップラー中に含まれている可能性
のある硫黄以外の如何なる硫黄または硫黄供与体も存在
しない状態で、少くとも一つの逐次混合段階で、機械的
混合機を用いて、約１４０℃から約１９０℃の範囲の最
高温度まで、約６分以下、好ましくは約０．５から約５
分の時間の間にその最高温度範囲に到達するように混合
し、次いで（ｃ）その混合物と、後続の混合段階で、硫
黄を含む硬化剤（一種または複数）とを、機械的混合機
を用いて、約９０℃から約１２０℃の温度まで、約０．
５から約４分、好ましくは約１から約３分間混合するこ
とにより調製されるのが好ましい。

【００１９】ゴム混合物は、上述の混合段階の各々の間
に、約６０℃以下、好ましくは４０℃以下の温度まで冷
却されるのが好ましい。

【００２０】上に説明した混合工程もしくは段階で、そ
のゴム混合物が上述の工程（ａ）および（ｂ）の最高温
度範囲に到達するための通常の所要時間は、普通、約２
から約３分で、この時間は、導入されるそのゴム混合物
の初期温度に、さらにまたそのゴム組成物自身の性質に
若干依存し、そしてこの時間が最高温度範囲に到達する
ための所要時間にそのまま加算されて総混合時間とされ
ることを認識すべきである。混合工程（ｃ）では、その
ゴム混合物がその最高温度範囲に到達する所要時間は、
普通、非常に短く、例えば約３０秒から１分程度であ
る。また、工程（ｃ）では、ゴム混合物の混合中に発生
する熱がそのゴム組成物の温度を上昇させるので、この
時間は、その温度が上記温度範囲内のある温度に到達す
る時間によって示されることを指摘しなければならな
い。

【００２１】かくして、上記アルキルアルコキシシラン
は、これを、シリカとシリカカップラーがそのゴム組成
物に添加され、そして混合されて少くとも一分後に添加
される限り、シリカおよびシリカカップラーと同じく非
‐硬化発現混合段階でそのゴム組成物に添加し、そして
混合することができる。

【００２２】“非‐硬化発現混合段階”という用語は、
ゴム混練成分が、オルガノシランポリスルフィド系シリ
カカップラーに含まれているだろう任意の硫黄源は別と
して、硫黄および硬化促進剤のような硫黄硬化剤を加え
ずに、混合される混合段階（一つまたは複数段階）のこ
とである。

【００２３】或いはまた、上記アルキルアルコキシシラ
ンは後続の非‐硬化発現混合段階（ｂ）でゴム組成物に
添加され、混合される。

【００２４】もう一つの態様では、上記アルキルアルコ
キシシランは、混合段階（ｂ）でゴム混合物に添加し、
混合する代りに、混合段階（ｃ）でゴム混合物に硫黄と
共に添加され、そして混合される。

【００２５】もう一つの態様では、上記アルキルアルコ
キシシランは混合段階（ｂ）と混合段階（ｃ）の両方で
ゴム混合物に添加され、そして混合される。

【００２６】このシリカ‐反応性疎水性化剤は、更に詳
しくは一般式：Ｒ_n（Ｒ´Ｏ）_mＳｉ（式中、ＲおよびＲ
´は、それぞれ１〜３０個の炭素原子を有する、第１、
第２および第３アルキル基およびアルカリール基よりな
る群から選ばれ；ｎおよびｍは、ｎとｍの和が４である
ような１〜３の整数である）で示されるアルキルアルコ
キシシランと記述することができる。

【００２７】好ましくは、Ｒ´は１から３個、より好ま
しくは１または２個の炭素原子を含む基である。好まし
くは、Ｒ´はアルキル基である。

【００２８】好ましくは、Ｒは１から２０個の炭素原子
を含む基であり、ここで少くとも一つのＲは６から２０
個の炭素原子を含む基である。好ましくは、Ｒはアルキ
ル基である。一つの推奨される態様では、一つのＲだけ
が６から２０個の炭素原子を含み、そして、若しあると
すれば、Ｒ基の残りは１から３個の炭素原子を含んでい
る。

【００２９】それ故、少くとも一つのＲがシランのアル
コキシ基に含まれるＲ´よりかなり多くの炭素原子を含
んでいるという意味で、非常に大きいことが好ましい。

【００３０】第１アルキル基の代表的な例は、メチル、
エチル、プロピル、オクチル、ｎ‐オクタデシルおよび
ｎ‐ヘキサデシルの内の少くとも一つから選ばれるもの
である。第２アルキル基の代表的な例は、イソプロピ
ル、ｓｅｃ‐ブチルの内の少くとも一つから選ばれるも
のである。第３アルキル基の代表的な例は、第３‐ブチ
ル、ジメチルブチルの内の少くとも一つから選ばれるも
のである。

【００３１】普通はシリカ表面のシラノール基である、
沈降シリカの表面と反応するのは疎水性化剤のアルコキ
シシラン部位である。

【００３２】限定を意図するものではないが、様々な疎
水性化剤の代表的なものは、例えばメチル‐トリエトキ
シシラン、プロピル‐トリエトキシシラン、ｎ‐オクチ
ル‐トリエトキシシラン、ｎ‐ヘキサデシル‐トリエト
キシシラン、ジメチル‐ジエトキシシラン、ｎ‐オクタ
デシル‐トリメトキシシラン、ｎ‐オクタデシル‐トリ
エトキシシランおよびメチル‐ｎ‐オクチルジエトキシ
シランである。

【００３３】この疎水性化剤は、ｎ‐オクチル‐トリエ
トキシシラン、ｎ‐ヘキサデシル‐トリエトキシシラ
ン、ｎ‐オクタデシル‐トリメトキシシラン、ｎ‐オク
タデシル‐トリエトキシシランおよびメチル‐ｎ‐オク
チルジエトキシシランの内の少くとも一つから選ばれる
アルキルアルコキシシランであるのが好ましい。

【００３４】本発明の実施において、シリカカップラー
を含むゴムシリカ組成物に上述のシリカ疎水性化剤を添
加すると、低粘度のような加工特性が改善されるだけで
なく、シリカ、シラン‐含有シリカカップラーおよびシ
ラン‐含有疎水性化剤を含む硬化ゴム組成物の硬化物性
能も改善されることが観察された。例えば、耐摩耗性、
大きなモジュラス、反発弾性および低温ヒステリシスの
内の一つまたはそれ以上のような硬化エラストマーの物
理的性質が、疎水性化剤の使用によって改善されること
が観測された。これは、このような性質を有するタイヤ
トレッドには、それにより改善されたトレッド摩耗性、
ころがり抵抗性および静止摩擦特性の一つまたはそれ以
上の性質が得られると予想されるので、本発明で有益で
あると考えられる。

【００３５】これまで、例えばシリカ強化ゴム組成物な
どの各種エラストマー組成物で、各種の疎水性化剤が粘
度調節剤および加工助剤として様々な目的のために用い
られてきた。

【００３６】ここで、本発明はこのような従来の慣用法
から逸脱していると考えられる。即ち、この発明におい
て、同様にシラン部位を含んでいるシリカカップラーと
組み合せて用いられる、シラン部位を含むシリカ疎水性
化剤は、シリカで実質的に強化されたゴム組成物におい
ては、新規であると信じられる。さらに、実際に、シリ
カカップラーまたは疎水性化剤のいずれかを単独でシリ
カ強化エラストマー組成物で使用しても観測されなかっ
た、特異な相乗的実用性能が観測された。

【００３７】各種のシリカカップラーが使用できるが、
好ましいカップラーは、前述のように、ポリスルフィド
橋中に２から約８個の硫黄原子含んでいるビス‐（トリ
アルコキシシリルアルキル）ポリスルフィドである。例
えば、シリカカップラーはそのポリスルフィド橋中に平
均約４個の硫黄原子を有するビス‐（３‐トリエトキシ
シリルプロピル）テトラスルフィド、または、代りとし
て、そのポリスルフィド橋中に約２個の硫黄原子を有す
るポリスルフィドであることができる。

【００３８】一つの面では、アルキル基の一つまたはそ
れ以上がシクロアルキル基であることもできる、上述の
ビス‐（トリアルコキシシリルアルキル）ポリスルフィ
ド、またビス‐（モノアリールジアルキルオキシシリル
アルキル）ポリスルフィドから選ぶことができるビス‐
（トリオルガノ‐オキシシリルオルガノ）ポリスルフィ
ドが、上記のシリカカップラーとして意図される。

【００３９】一つの重要な態様では、上記シリカカップ
ラーのポリスルフィド橋は平均約２．１から約３個の結
合している硫黄原子を含んでいることができ、ここでそ
の硫黄原子の約５５から９０パーセント、好ましくは約
６５から８５パーセントは二個の硫黄原子の橋である。

【００４０】そのようなオルガノシランポリスルフィド
・シリカカップラーの代表的な例は、例えば次のものが
ある：２，２'-ビス（トリメトキシシリルエチル）ポリ
スルフィド；３，３'-ビス（トリメトキシシリルプロピ
ル）ポリスルフィド；３，３'-ビス（トリエトキシシリ
ルプロピル）ポリスルフィド；２，２'-ビス（トリエト
キシシリルエチル）ポリスルフィド；２，２'-ビス（ト
リプロポキシシリルエチル）ポリスルフィド；２，２'-
ビス（トリ‐ｓｅｃ‐ブトキシシリルエチル）ポリスル
フィド；ビス（トリエトキシシリルエチルトリル）ポリ
スルフィド；ビス（トリメトキシシリルエチルトリル）
ポリスルフィド；２，２'-ビス（２'-エチルヘキソキシ
シリルエチル）ポリスルフィド；２，２'-ビス（ジメト
キシエトキシシリルエチル）ポリスルフィド；３，３'-
ビス（メトキシエトキシプロポキシシリルプロピル）ポ
リスルフィド；３，３'-ビス（メトキシジメチルシリル
プロピル）ポリスルフィド；３，３'-ビス（シクロヘキ
ソキシジメチルシリルプロピル）ポリスルフィド；４，
４'-ビス（トリメトキシシリルブチル）ポリスルフィ
ド；３，３'-ビス（トリメトキシシリル‐３‐メチルプ
ロピル）ポリスルフィド；３，３'-ビス（トリプロポキ
シシリル‐３‐メチルプロピル）ポリスルフィド；３，
３'-ビス（ジメトキシメチルシリル‐３‐エチルプロピ
ル）ポリスルフィド；３，３'-ビス（トリメトキシシリ
ル‐２‐メチルプロピル）ポリスルフィド；３，３'-ビ
ス（ジメトキシフェニルシリル‐２‐メチルプロピル）
ポリスルフィド；３，３'-ビス（トリメトキシシリルシ
クロヘキシル）ポリスルフィド；１２，１２'-ビス（ト
リメトキシシリルドデシル）ポリスルフィド；１２，１
２'-ビス（トリエトキシシリルドデシル）ポリスルフィ
ド；１８，１８'-ビス（トリメトキシシリルオクタデシ
ル）ポリスルフィド；１８，１８'-ビス（メトキシジメ
チルシリルオクタデシル）ポリスルフィド；２，２'-ビ
ス（トリメトキシシリル‐２‐メチルエチル）ポリスル
フィド；２，２'-ビス（トリエトキシシリル‐２‐メチ
ルエチル）ジスルフィド；２，２'-ビス（トリプロポキ
シシリル‐２‐メチルエチル）ポリスルフィド；および
２，２'-ビス（トリオクトキシシリル‐２‐メチルエチ
ル）ポリスルフィド。

【００４１】通常、シリカカップラーとシリカとの重量
比は約０．０１／１から約０．２５／１の範囲である。

【００４２】実際には、シラン官能基をベースにした、
シリカ疎水性化剤のシリカカップラーに対するモル比
は、約０．１／１から約２／１の範囲であり、或いはま
た約０．３／１から約１／１のモル比であるのが好まし
い。

【００４３】本発明の一つの面において、ゴム組成物
は、エラストマー強化用ピグメントとしてシリカとカー
ボンブラックとの両者の組み合せを含んでおり、その場
合その強化用充填材の主成分はシリカである。

【００４４】このゴム組成物は、それ自身、その未硬化
エラストマー組成物の加硫により硫黄硬化された組成物
として提供されることもある。硫黄硬化は、通常の方
法、即ち高温高圧条件下で適切な時間硬化させることに
より達成される。

【００４５】さらに、本発明によれば、本発明のゴム組
成物のトレッドを有するタイヤが提供される。

【００４６】本発明の方法のための硬化剤は硫黄硬化性
エラストマーに通常用いられる硬化剤であり、それに
は、普通、硫黄と一種またはそれ以上の適切な硬化促進
剤が含まれ、そして時には遅延剤も含まれる。このよう
な硬化剤、および硫黄硬化用エラストマー組成物へのそ
れらの利用は、この技術分野の習熟者には良く知られて
いる。

【００４７】さらに、先ず一つ若しくは複数の逐次工程
で、硬化剤を除く関連成分とエラストマーとを混合し、
次いで硬化剤を添加する最終混合工程で混合する硫黄硬
化性ゴム組成物を調製する逐次混合法も、この技術分野
の習熟者に良く知られている。

【００４８】本発明の実施においては、先に指摘したよ
うに、ゴム組成物は少くとも一種のジエン系エラストマ
ー、即ちゴムを含んでなる。かかるエラストマーは、普
通、共役ジエンの単独重合体および共重合体、並びに共
役ジエン（一つまたは複数）とビニル芳香族化合物との
共重合体から選ばれる。かかるジエン類は、例えばイソ
プレンおよび1,３‐ブタジエンから選ぶことができ、そ
してかかるビニル芳香族化合物はスチレンおよびα‐メ
チルスチレンから選ぶことができる。このようなエラス
トマー、即ちゴムは、例えば少くとも一種のシス１，４
‐ポリイソプレンゴム（天然および／または合成ゴム
で、好ましくは天然ゴム）、３，４‐ポリイソプレンゴ
ム、スチレン／ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン／
ブタジエン共重合体ゴム、スチレン／イソプレン共重合
体ゴム、スチレン／イソプレン／ブタジエン三元共重合
体ゴム、シス１，４‐ポリブタジエンゴム、トランス
１，４‐ポリブタジエンゴム（トランス含量：７０‐９
５パーセント）、低ビニルポリブタジエンゴム（ビニル
含量：１０‐３０パーセント）、中ビニルポリブタジエ
ンゴム（ビニル含量：３０‐５０パーセント）および高
ビニルポリブタジエンゴム（ビニル含量：５０‐９０パ
ーセント）から選ばれる。

【００４９】一つの面において、特にタイヤトレッドの
場合、このゴムは少くとも二種のジエン系ゴムであるこ
とが好ましい。例えば、シス１，４‐ポリイソプレンゴ
ム（天然および／または合成ゴムであるが、天然ゴムが
好ましい）、３，４‐ポリイソプレンゴム、スチレン／
イソプレン／ブタジエン共重合体ゴム、乳化および／ま
たは溶液重合で合成されたスチレン／ブタジエン共重合
体ゴム、シス１，４‐ポリブタジエンゴムおよび乳化重
合で合成されたブタジエン／アクリロニトリル共重合体
ゴムのような、二種またはそれ以上のゴムの組み合せが
推奨される。

【００５０】本発明の一つの面においては、約２０から
約２８パーセントの結合スチレンを含む、比較的普通の
スチレン含有量の乳化重合で合成されたスチレン／ブタ
ジエン共重合体ゴム（Ｅ‐ＳＢＲ）が用いられることも
あり、またある種の用途では中ないし比較的高い結合ス
チレン含有量、即ち約３０から約４５パーセントの結合
スチレンを含むＥ‐ＳＢＲが用いられることもある。

【００５１】このＥ‐ＳＢＲで、スチレン含有量が約３
０から約４５％のように比較的高いと、タイヤトレッド
の静止摩擦特性もしくはスキッド抵抗性（ｓｋｉｄｒ
ｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を高める目的に有益と考えられ
る。Ｅ‐ＳＢＲ自体が存在すると、特に溶液重合で合成
したＳＢＲ（Ｓ‐ＳＢＲ）を利用した場合に比べて、未
硬化エラストマー組成物混合物の加工性を向上させる目
的に有益になると考えられる。

【００５２】乳化重合で合成したＥ‐ＳＢＲとは、スチ
レンと1,３‐ブタジエンが水系エマルションとして共重
合されていることを意味する。これは当該技術分野の習
熟者には良く知られている。結合スチレン含有量は、例
えば約５から５０％の範囲で変えることができる。一つ
の面では、このＥ‐ＳＢＲはアクリロニトリルを含ん
で、Ｅ‐ＳＢＡＲのような三元共重合体ゴムを形成して
いてもよく、その三元共重合体中の結合アクリロニトリ
ルの量は、例えば約２から３０重量パーセントである。

【００５３】共重合体中に約２から約４０重量パーセン
トの結合アクリロニトリルを含む乳化重合で合成したス
チレン／ブタジエン／アクリロニトリル共重合体ゴム
も、特に他のジエン系エラストマーと組み合せて用いる
場合に、本発明で用いられるジエン系ゴムとして意図さ
れる。

【００５４】この溶液重合で合成されたＳＢＲ（Ｓ‐Ｓ
ＢＲ）は、通常、約５から約５０パーセント、好ましく
は約９から約３６パーセントの範囲の結合スチレンを含
んでいる。このＳ‐ＳＢＲは、例えば炭化水素系有機溶
媒の存在下で有機リチウム触媒の作用によってうまく製
造できる。

【００５５】Ｓ‐ＳＢＲを使用する目的は、それがタイ
ヤトレッド組成物中で用いられた時、その低いヒステリ
シスの結果として、タイヤのころがり抵抗性の低下を促
進することにある。

【００５６】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で用いられた
時、タイヤの静止摩擦特性を向上させる目的に有益と考
えられる。

【００５７】３，４‐ＰＩおよびその利用は、本明細書
で引用、参照することによってここに含まれるものとさ
れる米国特許第５，０８７，６６８号明細書により十分
に説明されている。Ｔｇとはガラス転移温度のことであ
り、それは示差走査熱量計により、加熱速度１０℃／分
でうまく測定することができる。

【００５８】シス１，４‐ポリブタジエンゴム（ＢＲ）
は、タイヤトレッドの摩耗、即ちトレッド摩耗特性を向
上させる目的に有用であると考えられる。

【００５９】かかるＢＲは、例えば1,３‐ブタジエンの
有機溶媒中での溶液重合によって製造することができ
る。

【００６０】ＢＲは、普通、例えば少くとも９０％のシ
ス１，４‐結合含有量を有することを特徴とするものが
好都合である。

【００６１】シス１，４‐ポリイソプレンおよびシス
１，４‐ポリイソプレン天然ゴムは、ゴムの技術分野の
習熟者には良く知られている。

【００６２】硬化したゴム組成物は、その組成物に合理
的な程度に大きいモジュラスと大きい引裂抵抗性を与え
るべく十分な量の強化用充填材（一種または複数）、即
ち沈降シリカ、および若し用いられるならカーボンブラ
ック含んでいるべきである。シリカとカーボンブラック
とを合せた重量は、前に説明したように、ゴム１００部
当たり約３０部程度の少量でもよいが、約４５から約９
０重量部であるのが好ましい。

【００６３】実際には、強化用充填材としてシリカとカ
ーボンブラックの両方を用いる場合には、かかる充填材
の主要部はシリカであるのが好ましい。

【００６４】本発明におけるシリカとして、熱分解法シ
リカ系および沈降シリカ系のピグメント（シリカ）を含
めて、ゴムコンパウンドの調製用に通常使用されるシリ
カ系ピグメントを用いることができるが、沈降シリカが
望ましい。

【００６５】本発明で好んで用いられるシリカ系ピグメ
ントは、例えば可溶性ケイ酸塩、例えばケイ酸ナトリウ
ムの酸処理で得られるもののような沈降シリカであっ
て、これには普通シリカゲルは含まれない。

【００６６】このようなシリカには、例えば、窒素ガス
を用いて測定したＢＥＴ表面積が、好ましくは約４０か
ら約６００ｍ²／ｇ、より普通には約５０から約３００
ｍ²／ｇの範囲であると言う特徴がある。この表面積を
測定するＢＥＴ法は、米国化学会誌（Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌＳ
ｏｃｉｅｔｙ）、第６０巻、３０４頁（１９３９年）に
説明されている。

【００６７】シリカには、また、標準的には、約１００
から約４００、より普通には約１５０から約３００の範
囲のジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸収値を有すると言
う特徴もある。

【００６８】シリカは、電子顕微鏡で測定した平均最大
粒径が、例えば０．０１から０．０５ミクロンの範囲で
あると予想される。但し、シリカ粒子の大きさはそれよ
り小さい場合も、或いは多分もっと大きい場合もあり得
る。

【００６９】市場から入手できる各種のシリカが本発明
での使用に考慮することができ、単に例として限定する
のではなく示すと、ＰＰＧインダストリーズ社（ＰＰＧ
Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）からハイ−シル（Ｈｉ‐Ｓｉ
ｌ）という商標名で、２１０、２４３などの商品番号で
市販されているシリカ；ローン・プーラン社（Ｒｈｏｎ
ｅ‐Ｐｏｕｌｅｎｃ）から、例えばゼオシル（Ｚｅｏｓ
ｉｌ）Ｚ１１６５ＭＰという名称で市販されているシリ
カ；およびデグッサ社（ＤｅｇｕｓｓａＡＧ）から、
例えばＶＮ２およびＶＮ３などの名称で市販されている
シリカがある。

【００７０】この技術分野の習熟者には容易に理解され
るように、本発明のゴム組成物は、ゴム混練技術分野で
一般に知られている方法、例えば各種の硫黄硬化性成分
ゴムを、例えば、硫黄、活性化剤、遅延剤および促進剤
のような硬化助剤、オイル、粘着性樹脂を含めて樹脂
類、シリカおよび可塑剤のような加工助剤、充填材、顔
料、脂肪酸、酸化亜鉛、ワックス、酸化防止剤、オゾン
亀裂防止剤、素練り促進剤、および例えばカーボンブラ
ックのような強化材等、普通用いられるさまざまな添加
材料と混合する方法によって混練される。この技術分野
の習熟者には知られているように、上記の添加物は硫黄
硬化可能な、および硫黄硬化した材料（ゴム）の利用目
的に応じて選ばれ、そして、普通、常用の量で使用され
る。

【００７１】本発明では、若し使用するなら、前に説明
したように、強化用タイプのカーボンブラック（一種ま
たは複数）が標準量で添加される。シリカカップラーお
よび／またはシリカ疎水性化剤をカーボンブラックと一
緒に用いてもよいこと、即ちゴム組成物に添加する前に
カーボンブラックと予備混合してもよいことを認識すべ
きであり、そしてこのカーボンブラックはゴム組成物処
方のカーボンブラックの前記量の中に含められるべきで
ある。粘着樹脂を使用するなら、その標準量は約０．５
から約１０ｐｈｒ、普通は約１から約５ｐｈｒである。
加工助剤の標準量は約１から約５０ｐｈｒである。この
ような加工助剤は、例えば芳香族系、ナフテン系および
／またはパラフィン系のプロセスオイルであることがで
きる。酸化防止剤の標準量は約１から約５ｐｈｒであ
る。代表的酸化防止剤は、例えばジフェニル‐ｐ‐フェ
ニレンジアミン、および例えばヴァンデルビルトのゴム
ハンドブック（ＶａｎｄｅｒｂｉｌｔＲｕｂｂｅｒ
Ｈａｎｄｂｏｏｋ）（１９７８年）、３４４−３４６頁
に記載されているようなその他の酸化防止剤である。オ
ゾン亀裂防止剤の標準量は約１から約５ｐｈｒである。

【００７２】脂肪酸─ステアリン酸、パルンミチン酸、
リノール酸もしくは一種またはそれ以上の脂肪酸の混合
物などを挙げることができる─を若し使用するなら、そ
の標準量は約０．５から約３ｐｈｒであることができ
る。

【００７３】ステアリン酸は比較的不純な状態で用いら
れることが多く、ゴムの混練を行う場合は、この不純な
物が普通“ステアリン酸”と呼ばれている。本発明の説
明と実施においてもそのように呼ばれる。

【００７４】酸化亜鉛の標準量は約２から約５ｐｈｒで
ある。ワックスの標準量は約１から約５ｐｈｒである。
マイクロクリスタリンワックスがよく用いられる。若し
用いるなら、素練り促進剤（ｐｅｐｔｉｚｅｒ）の標準
量は約０．１から約１ｐｈｒである。代表的素練り促進
剤は、例えばペンタクロロチオフェノールおよびジベン
ズアミドジフェニルジスルフィドである。

【００７５】硬化は硫黄硬化剤の存在下で行われる。適
した硫黄硬化剤の例に元素硫黄（フリー硫黄）または硫
黄供給性硬化剤、例えばアミンジスルフィド、高分子ポ
リスルフィドもしくは硫黄−オレフィン付加体がある。
硫黄硬化剤は元素硫黄であるのが好ましい。この技術分
野の習熟者に知られているように、硫黄硬化剤は約０．
５から約４ｐｈｒの範囲の量であって、場合によっては
約８ｐｈｒまでも用いられることもあるが、約１．５か
ら約２．５ｐｈｒ、時には約２から約２．５ｐｈｒの範
囲が好ましい。

【００７６】硬化促進剤は硬化に必要な時間および／ま
たは温度を調節し、そして硬化物の性質を改善するため
に用いられる。一つの態様では、単一の促進剤系、即ち
一次促進剤が用いられる。通常、そして好ましくは、一
次促進剤（一種または複数）は総量で約０．５から約４
ｐｈｒ、好ましくは約０．８から約２ｐｈｒの範囲で用
いられる。もう一つの態様では、硬化を活性化し、硬化
物の性質を改善するために、一次促進剤と二次促進剤と
を組み合わせて使用することもあり、その場合二次促進
剤は約０．０５から約３ｐｈｒの量で使用される。これ
ら促進剤の組み合せは最終製品の性質に対して相乗効果
を生むと期待され、いずれかの促進剤を単独で用いて製
造した物より性質が幾分良好である。さらに、標準の加
工温度では影響を及ぼさないが、常用の硬化温度では満
足な硬化をもたらす遅効型促進剤も用いることができ
る。硬化遅延剤が使用されることもある。本発明で使用
することができる適したタイプの促進剤は、アミン類、
ジスルフィド類、グアニジン類、チオ尿素類、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
メート類およびザンテート類である。一次促進剤はスル
フェンアミドであるのが好ましい。二次促進剤が用いら
れる場合、二次促進剤はグアニジン、ジチオカルバメー
トまたはチウラム化合物であるのが好ましい。硫黄硬化
剤および促進剤（一種または複数）の存在や両者の相対
量は本発明の特徴をなすとは考えられず、本発明は、よ
り一義的に、前に説明した疎水性化剤をシリカ強化ゴム
組成物中でシリカカップラーと組み合わせて用いること
に向けられるものである。

【００７７】上に説明した他の添加剤の存在や相対量
も、本発明の特徴とは考えられず、本発明は、より一義
的には、前に説明した疎水性化剤をシリカ強化ゴム組成
物中でシリカカップラーと組み合わせて使用することに
向けられるものである。

【００７８】このゴム組成物の混合はゴム混合技術分野
の習熟者に知られている方法によって行われる。例え
ば、これら構成成分は、通常、少くとも二段階、即ち少
くとも一つの非‐硬化発現段階とそれに続く硬化発現混
合段階で混合される。最終硬化剤は、普通“硬化発現”
混合段階と呼ばれる最終段階で混合され、この段階で
は、混合は、通常、それに先行する非硬化発現混合段階
（一または複数段階）より低い混合温度（一つまたは複
数）である温度若しくは最終温度で行われる。ゴム、シ
リカおよびシリカカップラー、シリカ疎水性化剤、およ
び若し用いるならカーボンブラックが一つまたはそれ以
上の非硬化発現混合段階で混合される。この“非‐硬化
発現”および“硬化発現”混合段階という用語は、ゴム
混合技術分野の習熟者にはよく知られているものであ
る。

【００７９】本発明のゴム組成物は様々な目的に使用で
きる。例えば、それは各種のタイヤ・コンパウンドに使
用できる。このようなタイヤは、この技術分野の習熟者
に知られ、容易に明かになる種々の方法で組み立てら
れ、賦形され、成形され、そして硬化される。

【００８０】

【実施例】本発明は、次の実施例を参照することにより
更によく理解されるであろう。これらの実施例におい
て、特に断らない限りは、部およびパーセントは重量で
与えられる。

【００８１】実施例１本実施例では、シリカで定量的に強化されたエラストマ
ー組成物での混練構成成分の一成分として、シラン‐含
有疎水性化剤が評価された。

【００８２】表１に示した材料を含むゴム組成物は、別
々の二つの添加（混合）段階および一つの再練り（ｒｅ
ｍｉｌｌ）段階、即ち一つの非硬化発現混合段階、一つ
の再練り混合段階および一つの硬化発現混合段階を用
い、コーベ（Ｋｏｂｅ^TM）密閉式混合機中で、それぞれ
１６０℃、１４０℃および１００℃で、それぞれ９分、
１．３分および２分間混合して調製された。疎水性化剤
の量は表１に“可変”と記され、そして表２により具体
的に示される。

【００８３】この実施例において、アルキルアルコキシ
シランは、第１非硬化発現混合段階で、シリカとシリカ
カップラーとが添加された３分後に添加され、そしてゴ
ム混合物と混合された。第１非硬化発現混合段階では、
ゴム混合物は約２分で約１６０℃の温度に達し、そして
さらに７分間約１６０℃で混合が続けられた。上記で再
練り段階として示した密閉式混合機中での第２非硬化発
現混合段階では、このゴム混合物は、追加添加成分を何
も加えずに、約１４０℃の温度になるまで約１．３分間
単に混合された。

【００８４】本発明では、シリカを含むゴムコンパウン
ドに適切な硬化物性能を得るために、シラン‐含有カッ
プリング剤が用いられる。このような性能には３００％
モジュラス、反発弾性、そして特に０℃と６０℃でのタ
ンデルタ値がある。

【００８５】試料１に比べて、３ｐｈｒの疎水性化剤を
添加して調製された試料２は、明らかに、混合仕事量が
より小さく、そしてコンパウンドの粘度がより低いとい
う加工上の利点を示すことに加えて、低温および高温の
ヒステリシスおよびモジュラスにおいて硬化物の性質に
関する利点を示している。特に、３．０ｐｈｒの疎水性
化剤を含む試料２の、タイヤトレッドの実用性能の指標
となる性質は、試料１のそれら性質より良好である。即
ち、３００％モジュラスがより大きいが、これは改善さ
れた強化性とトレッド耐摩耗性能を示し、０℃でのタン
デルタ値がより大きいのは静止摩擦特性が改善される可
能性を示し、そして１００℃での反発弾性がより大き
く、さらにまた６０℃でのタンデルタ値がより小さいの
は、共に、ころがり抵抗性が改善される（小さいくな
る）可能性を示している。

【００８６】

【表１】

【００８７】１）グッドイヤータイヤアンドラバ
ー社（ＴｈｅＧｏｏｄｙｅａｒＴｉｒｅ＆Ｒｕ
ｂｂｅｒＣｏｍｐａｎｙ）から入手したスチレン含有
量が約４０パーセントである乳化重合で合成されたスチ
レン／ブタジエン共重合体ゴム；

【００８８】２）グッドイヤータイヤアンドラバ
ー社から入手した、約５０パーセントのイソプレンを含
み、Ｔｇが約−４３℃であるイソプレン／ブタジエン共
重合体ゴム；

【００８９】３）グッドイヤータイヤアンドラバ
ー社からブデン（Ｂｕｄｅｎｅ）‐１２５４として入手
したシス１，４‐ポリブタジエンゴム；

【００９０】４）天然シス‐１，４‐ポリイソプレンゴ
ム；５）フェニレンジアミン・タイプのもの；６）ローンプーラン社からＺ１１６５ＭＰとして得られ
るシリカ；

【００９１】７）デグッサ社からＸ５０Ｓとして、ビス
‐（３‐トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィ
ド（このテトラスルフィドはデグッサ社からＳｉ６９と
しても入手できる）とカーボンブラックとの５０／５０
ブレンドの形で市販されている複合材料であって、従っ
てそのテトラスルフィドはこの複合材料の５０％である
と考えられる。技術的には、このテトラスルフィドは複
合物、即ち混合物としての有機シランポリスルフィドで
あると理解されるもので、その中でその混合物は約２か
ら約８個の連結硫黄原子を有するポリスルフィドを含ん
でいることができるが、その平均的ポリスルフィド橋は
３．５から約４個の連結硫黄原子を含んでいる。

【００９２】８）デグッサ社からシル（Ｓｉ１）１８と
して得られたもの。

【００９３】

【表２】

【００９４】特に、この実施例は、シリカカップラーと
組み合せて試料Ｎｏ．２に用いられている疎水性化剤、
即ちｎ‐オクタデシルトリメトキシシランが、この疎水
性化剤なしで、シリカカップラーだけを含んでいる対照
試料Ｎｏ．１と比べた場合、トレッド摩耗性、静止摩擦
特性およびころがり抵抗性の指標となる特性を有意に改
善し得ることを示している。

【００９５】実施例２表１のゴム組成物は、二段混合法で、コーベ密閉式混合
機中で、一つの非‐硬化発現混合段階と一つの硬化発現
混合段階を用い、それぞれ１６０℃および１００℃まで
６分および２分間混合して調製された。この場合もま
た、疎水性化剤の量は、表１に“可変”と記され、そし
て表３により具体的に示される。

【００９６】この実施例において、アルキルアルコキシ
シランは、非‐硬化発現混合段階で、シリカとシリカカ
ップラーが添加された約２分後に添加され、そしてゴム
混合物と混合された。この非‐硬化発現混合では、ゴム
混合物は約２分で約１６０℃に達し、そしてさらに４分
間約１６０℃で混合が続けられた。硫黄と硬化促進剤が
加えられる硬化発現混合段階では、約１００℃の温度に
なるまで混合が続けられた。

【００９７】表３の試料Ｎｏ．３に比べて、６ｐｈｒの
疎水性化剤を添加して調製された試料Ｎｏ．４は、それ
ぞれころがり抵抗性、トレッド摩耗性および静止摩擦特
性の点でタイヤトレッドの実用性能がより良好であるこ
とを示す、より大きい反発弾性、より小さいＤＩＮ摩耗
試験で測定した摩擦損失およびより大きい０℃でのタン
デルタ値を含めて硬化物の諸性質の優位性を明らかに示
している。

【００９８】

【表３】

【００９９】実施例３表４に示した材料を含む実施例１で説明されたゴム組成
物を、コーベ密閉式混合機中での一つの非‐硬化発現混
合段階と一つの硬化発現混合段階を用い、それぞれ１６
０℃および１００℃の温度まで８分および２分間混合し
て調製した。シリカカップラーおよび疎水性化剤の両者
の量は、表４に“可変”として記され、そして表５によ
り具体的に示される。

【０１００】この実施例において、試料５ではシランを
添加せず、試料６ではアルキルアルコキシシランをシリ
カと同時に添加し、そしてシリカカップラーは添加しな
かった。

【０１０１】疎水性化剤だけを９．０ｐｈｒ含み、シリ
カカップラーを含んでいない試料Ｎｏ．６は、シリカカ
ップラーだけを６．４ｐｈｒ含み、疎水性化剤を含んで
いない試料Ｎｏ．５に比べて、モジュラス、ＤＩＮ摩耗
抵抗性および反発弾性を含めて強化性能が非常に劣って
いることを明らかに示している。

【０１０２】かくして、シリカカップラー無しに疎水性
化剤を使用すると、指標としての全ての物理的実用性能
が劣っていることが観察される。対照的に、疎水性化剤
をシリカカップラーと組み合せて使用すると、指標とし
ての全ての物理的性能が相乗的に改善された。（上記実
施例１および２）。

【０１０３】

【表４】

【０１０４】１）グッドイヤータイヤアンドラバ
ー社からソルフレックス（Ｓｏｌｆｌｅｘ）１２１６と
して入手できる、約１２パーセントのスチレンを含み、
Ｔｇが約−４３℃である、有機溶液重合で合成したスチ
レン／ブタジエン共重合体エラストマー。

【０１０５】表４に列記した添加成分の残りは、表１に
列記した成分に類似のものか、または同じものである。

【０１０６】表４に列記したエラストマー組成物の物理
的性質は次の表５に報告されており、そして本実施例に
ついては試料Ｎｏ．５および試料Ｎｏ．６として報告さ
れている。

【０１０７】

【表５】

【０１０８】実施例４表４に示した材料を含む実施例１で説明されたゴム組成
物を、シリカカップラーと、異なる疎水性化剤との色々
な組み合せを用いて調製した。これら材料の量を次の表
６に具体的に示す。

【０１０９】この実施例において、アルキルアルコキシ
シランはシリカとシリカカップラーが添加された約３０
秒後に添加され、そしてゴム混合物と混合された。

【０１１０】試料８、９、１０および１１はシリカカッ
プラーと疎水性化剤とのブレンドを表し、一方試料Ｎ
ｏ．７は疎水性化剤無しでシリカカップラーだけを含ん
でいるものである。

【０１１１】試料８と９では、そのシリカカップラーの
半分が同重量の二種の疎水性化剤、即ちｎ‐オクタデシ
ルトリメトキシシランまたはｎ‐オクチルトリエトキシ
シランのいずれかで置き換えられている。

【０１１２】試料１０と１１では、そのシリカカップラ
ーの１／４が同重量の上記二種の疎水性化剤のいずれか
で置き換えられている。

【０１１３】試料８‐１１の硬化物の物理的性質は、疎
水性化剤無しでシリカカップラーを使用した試料Ｎｏ．
７の性質より一般に劣っている。具体的には、摩耗損失
は全ての場合でより大きく、そして３００％モジュラス
は試料８‐１１の全ての場合でより小さい。かくして、
０℃でのタンデルタ値および１００℃の反発弾性値は試
料２‐５で試料Ｎｏ．７と同程度であるという事実にも
拘らず、試料８‐１１の総体的なタイヤトレッドとして
の実用性能は、前述の摩耗損失における低下とモジュラ
スにおける低下によって示されるように、試料Ｎｏ．７
の性能より劣っていると考えられる。

【０１１４】これらの実施例におけるデータは、前の実
施例１および２に示されているように、シリカカップラ
ーに加えて疎水性化剤を使用すると、タイヤトレッドの
より良好なころがり抵抗性、静止摩擦特性およびトレッ
ド摩耗特性で示されるように、多くのシリカ強化ゴムコ
ンパウンドの性質に、余り予想されなかった相乗的改善
効果が得られることを明確に示している。

【０１１５】対照的に、前の実施例３のデータは、シリ
カ強化エラストマー組成物でシリカカップラーの代りに
疎水性化剤を使用すると、劣った結果が得られることを
明瞭に示している。

【０１１６】同様に、実施例４のデータも、シリカ強化
エラストマー組成物中でシリカカップラーを部分的に疎
水性化剤で置換することは望ましくなく、劣った性質の
硬化ゴムコンパウンドを与えることを明瞭に示してい
る。

【０１１７】

【表６】

【０１１８】１）ＯＳｉスペシャリティーズ社（ＯＳｉ
ＳｐｅｃｉａｌｔｉｅｓＩｎｃ．）からＡ１３７とし
て入手した。

【０１１９】以上、本発明を例示説明する目的から一定
の代表的実施態様と詳細を示したが、この技術分野の習
熟者には、本発明の精神と範囲から逸脱することなし
に、その中でさまざまな変更と改変がなされ得ることは
明らかであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｋ 5/54 Ｃ０８Ｋ 5/54 (71)出願人 590002976 1144 ＥａｓｔＭａｒｋｅｔＳｔｒｅｅｔ，Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ 44316− 0001，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者チェリル・アン・ロゼイアメリカ合衆国オハイオ州44240，ケント, メロイ・ロード 1634 (72)発明者レイモンド・ベンジャミン・レノーアメリカ合衆国オハイオ州44224，ストウ, ケイ・ドライブ 3788 (72)発明者シンゴ・フタムラアメリカ合衆国オハイオ州44281，ワズワース，タンバーク・レーン 642 (72)発明者ティエリ・フロラン・エドム・マテルネベルギー王国ベ−6717 アッテル，リュー・ドゥ・ラ・リベラーシヨン 10 (72)発明者ジェイムズ・オラル・ハントアメリカ合衆国オハイオ州44313，アクロン，ケヴィン・ドライブ 1074 (72)発明者ジスラン・アドルフ・レオン・ティセベルギー王国ベ−6600 ヴァルダン，ブラー 50

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）少くとも一種のジエン系エラスト
マー１００重量部、（Ｂ）約３５から約８５ｐｈｒの沈
降シリカと、それに対応して約５から約４０ｐｈｒのカ
ーボンブラックからなり、シリカのカーボンブラックに
対する重量比が少くとも約１／１である、約４５から約
９０ｐｈｒの微粒子状強化用充填材、（Ｃ）該シリカと
反応する部位と該エラストマー（一種または複数）と相
互作用する部位を有する少くとも一種のシリカカップラ
ー、（Ｄ）約０．５から約５ｐｈｒのシリカ‐反応性シ
ラン含有疎水性化剤を含んでなり；そしてシラン官能基
をベースにした、疎水性化剤のシリカカップラーに対す
るモル比が約０．１／１から２．０／１の範囲にあり；
該疎水性化剤が一般式：Ｒ_n（Ｒ´Ｏ）_mＳｉ（式中、Ｒ
およびＲ´はそれぞれ１〜３０個の炭素原子を有する、
第１、第２および第３アルキル基およびアルカリール基
よりなる群から選ばれ；ｎおよびｍは、ｎとｍの和が４
であるような１から３の整数である）で示されるアルキ
ルアルコキシシランであることを特徴とするゴム組成
物。
【請求項２】疎水性化剤がｎ‐オクチル・トリエトキ
シシラン、ｎ‐ヘキサデシル・トリエトキシシラン、ｎ
‐オクタデシル・トリメトキシシラン、ｎ‐オクタデシ
ル・トリエトキシシランおよびメチル‐ｎ‐オクチル・
ジエトキシシランの少くとも一種から選ばれることを特
徴とする、請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】シリカカップラーがポリスルフィド橋中
に約２から約８個の硫黄原子を含んでいるビス‐（トリ
アルコキシシリルオルガノ）ポリスルフィドであること
を特徴とする、請求項１または２に記載のゴム組成物。
【請求項４】シリカカップラーが、２，２'-ビス（ト
リメトキシシリルエチル）ポリスルフィド；３，３'-ビ
ス（トリメトキシシリルプロピル）ポリスルフィド；
３，３'-ビス（トリエトキシシリルプロピル）ポリスル
フィド；２，２'-ビス（トリエトキシシリルエチル）ポ
リスルフィド；２，２'-ビス（トリプロポキシシリルエ
チル）ポリスルフィド；２，２’‐ビス（トリ‐ｓｅｃ
‐ブトキシシリルエチル）ポリスルフィド；ビス（トリ
エトキシシリルエチルトリル）ポリスルフィド；ビス
（トリメトキシシリルエチルトリル）ポリスルフィド；
２，２'-ビス（２'-エチルヘキソキシシリルエチル）ポ
リスルフィド；２，２'-ビス（ジメトキシエトキシシリ
ルエチル）ポリスルフィド；３，３'-ビス（メトキシエ
トキシプロポキシシリルプロピル）ポリスルフィド；
３，３'-ビス（メトキシジメチルシリルプロピル）ポリ
スルフィド；３，３'-ビス（シクロヘキソキシジメチル
シリルプロピル）ポリスルフィド；４，４'-ビス（トリ
メトキシシリルブチル）ポリスルフィド；３，３'-ビス
（トリメトキシシリル‐３‐メチルプロピル）ポリスル
フィド；３，３'-ビス（トリプロポキシシリル‐３‐メ
チルプロピル）ポリスルフィド；３，３'-ビス（ジメト
キシメチルシリル‐３‐エチルプロピル）ポリスルフィ
ド；３，３'-ビス（トリメトキシシリル‐２‐メチルプ
ロピル）ポリスルフィド；３，３'-ビス（ジメトキシフ
ェニルシリル‐２‐メチルプロピル）ポリスルフィド；
３，３'-ビス（トリメトキシシリルシクロヘキシル）ポ
リスルフィド；１２，１２'-ビス（トリメトキシシリル
ドデシル）ポリスルフィド；１２，１２'-ビス（トリエ
トキシシリルドデシル）ポリスルフィド；１８，１８'-
ビス（トリメトキシシリルオクタデシル）ポリスルフィ
ド；１８，１８'-ビス（メトキシジメチルシリルオクタ
デシル）ポリスルフィド；２，２'-ビス（トリメトキシ
シリル‐２‐メチルエチル）ポリスルフィド；２，２'-
ビス（トリエトキシシリル‐２‐メチルエチル）ジスル
フィド；２，２'-ビス（トリプロポキシシリル‐２‐メ
チルエチル）ポリスルフィド；および２，２'-ビス（ト
リオクトキシシリル‐２‐メチルエチル）ポリスルフィ
ドの内の少くとも一つから選ばれることを特徴とする、
請求項３に記載の組成物。
【請求項５】前記請求項の任意の一項に記載のゴム組
成物よりなるトレッドを有することを特徴とするタイ
ヤ。