JPH1067885A

JPH1067885A - ゴム組成物およびその組成物のトレッドを有するタイヤ

Info

Publication number: JPH1067885A
Application number: JP9195802A
Authority: JP
Inventors: Paul Harry Sandstrom; ポール・ハリー・サンドストロム; William Paul Francik; ウィリアム・ポール・フランシク; David John Zanzig; デイヴィッド・ジョン・ザンジグ
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1996-07-22
Filing date: 1997-07-22
Publication date: 1998-03-10
Also published as: US5739198A; EP0821029A1; BR9704010A; CA2201440A1

Abstract

(57)【要約】【課題】シリカ強化材を実質的な量で含むタイヤトレ
ッド用ゴム組成物にひけをとらない物理的性質を有し、
しかもシリカ材料コストが低く、且つ電気伝導率が大き
いゴム組成物を提供する。【解決手段】少くとも一種のジェン系エラストマー、
１００から１２５ｃｃ／１００ｇの範囲のＤＢＰ吸収値
とそれに対応する約４５から約８５ｇ／ｋｇのヨウ素素
価を有する、ゴム強化材として性能が低いカーボンブラ
ック、沈降シリカおよび少くとも一種のシリカカップリ
ング剤を含んでなる、シリカと特定のカーボンブラック
の組み合わせで強化されたゴム組成物を調製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリカと特定のカ
ーボンブラックとの組み合わせ、並びにそのシリカ用の
シリカ・カップラーで強化されているゴム組成物、およ
びその組成物のトレッドを有するタイヤに関する。

【０００２】一つの態様では、このゴム組成物は沈降シ
リカと特定のカーボンブラック並びに少くとも一種のシ
リカカップリング剤で強化されている、少くとも一種の
ジエン系硫黄硬化性エラストマーを含んでなる。

【０００３】

【発明の背景と従来の技術】タイヤの三つの性質、即
ち、静止摩擦特性（ｔｒａｃｔｉｏｎ）、ころがり抵抗
性およびトレッド耐摩耗性を助長するために、ゴム組成
物の様々な性質が最もよく適合しているゴム組成物が、
通常、タイヤトレッド用に用いられる。

【０００４】シリカは、タイヤトレッドゴム用の強化材
としてよく用いられる。強化の目的で、シリカをエラス
トマー（一種または複数種）に結合させるために、普
通、シリカ・カップラーが用いられる。或る場合には、
シリカはより多量のカーボンブラックと組み合わせて少
量（例えば、２０ｐｈｒ未満）用いられる。また或る場
合には、シリカは、タイヤのころがり抵抗性を低下させ
るためのタイヤトレッドゴム組成物中の第１の、即ち主
強化材である。

【０００５】しかし、カーボンブラック強化材と比較す
ると、シリカをタイヤトレッドのゴム組成物用の第１強
化材として使用することは、主として（ｉ）材料コスト
が実質的に上昇する、および（ｉｉ）電気伝導率が実質
的に減少するために不利である。

【０００６】しかし、幾つかのタイヤ用途では、タイヤ
トレッド用の強化材としてシリカを時として定量的な量
で使用するのは今でも望ましいことである。

【０００７】従って、通常実質的な量のシリカ強化材を
使用しているタイヤトレッド用途用にひけをとらない物
理的性質を有し、しかも（ｉ）低いシリカ材料コストと
（ｉｉ）大きい電気伝導率の一つ若しくは両方を有する
ゴム組成物である、代替のゴム組成物を提供することが
望まれている。

【０００８】この点に関して、タイヤトレッドゴム組成
物用に普通望まれる物理的性質には、例えば硬度、モジ
ュラス、反撥弾性によって示されるヒステレシス、０℃
でのタンジェント・デルタ（タン・デルタ）およびＤＩ
Ｎ摩耗値で示される摩耗抵抗性がある。このような物理
的性質は、ゴム混練技術分野の習熟者にはよく知られて
おり、それらはタイヤトレッドの実用性能を予測させる
と考えられる。

【０００９】“ｐｈｒ”という用語は、本明細書で用い
られる場合、通常の用い方に従って“ゴムまたはエラス
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”という用語が用いられる場合、別に指示され
ない限りは、互換的に用いられる。“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、本明細書で用いられる場合、各種の成分および基材
とブレンドまたは混合された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
ムコンパウンド調製技術分野における熟練者にはよく知
られている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、実質
的な量のシリカ強化材を使用しているタイヤトレッド用
ゴム組成物にひけをとらない物理的性質を有し、しかも
シリカ材料コストが低く、且つ電気伝導率が大きいゴム
組成物、およびその組成物から成るトレッドを有するタ
イヤを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の方法によれば、
次の：（Ａ）少くとも一種のジエン系エラストマー１００重量
部、（Ｂ）（ｉ）約２５から約５０ｐｈｒ、或いはまた約３
０から約４５ｐｈｒの沈降シリカと、（ｉｉ）６０から
１３０ｃｃ／１００ｇ、好ましくは６０から１２５ｃｃ
／１００ｇの範囲のＤＢＰ吸収値とそれに対応する約２
５から約８５ｇ／ｋｇの範囲のヨウ素吸収値；好ましく
は約１００から１３０ｃｃ／１００ｇ、好ましくは１０
０から１２５ｃｃ／１００ｇの範囲のＤＢＰ吸収値とそ
れに対応する約４５から約８０ｇ／ｋｇの範囲のヨウ素
吸収値を有する約２５から約５０ｐｈｒ、或いはまた約
３０から約４５ｐｈｒの微粒子状カーボンブラックを含
んでなる、シリカとカーボンブラックを含んで成る微粒
子状強化用充填材約５０から約１００ｐｈｒ、或いはま
た約６０から約９０ｐｈｒ、および（Ｃ）そのシリカの表面と反応性であることを特徴とす
る部位、およびジエン系エラストマー、即ち炭素‐炭素
二重結合を有するエラストマーと相互作用することを特
徴とするもう一つの部位を有するカップリング剤組成物
を含んでなるゴム組成物が提供される。

【００１３】ＤＢＰ（ジブチルフタレート）吸収値はＡ
ＳＴＭ試験法Ｄ２４１４によって測定でき、よう素価は
ＡＳＴＭ試験法Ｄ１５１０によって測定できることが知
られている。

【００１４】本発明の実施において、カップリング剤と
シリカとの重量比は約０．０１／１から約０．２／１の
範囲であるのが通常好ましが、約０．２５／１以下であ
ってもよいと考えられる。

【００１５】本発明の実施において、シリカリとカーボ
ンブラックとの重量比は約１／２から約２／１の範囲で
あるのが好ましい。

【００１６】本発明の実際の利点は、（ｉ）シリカコス
トの低減と（ｉｉ）ゴム組成物での大きい電気伝導率の
一つ或いはそれ以上の達成が期待できることである。こ
のような利点（一つまたは複数）は、タイヤトレッドで
使用されるシリカカップラーを併用してシリカで強化さ
れることが望まれるゴム組成物に直接関連する。

【００１７】本発明は、特に、タイヤトレッドエラスト
マー組成物で、特に上述の理由から、より少ないシリカ
を用いるのが望ましいが、そのゴム組成物がより量的に
多いシリカ充填材の使用に起因する物理的性質を実質的
に保持することが望まれる場合に用い得ると考えられ
る。

【００１８】本発明により、シリカで定量的に強化され
たタイヤトレッドエラストマー組成物中のシリカの少く
とも一部を、より普通の高強化性カーボンブラックを使
用しないで、エラストマー低強化性カーボンブラックで
置換することは、ゴムタイヤトレッドでの過去の実例か
ら実質的に非常に逸脱していると信じられる。

【００１９】本発明のさらなる説明と理解を助けるため
に、添付した図面を参照する。

【００２０】図１は、各種の強化用カーボンブラック
と、それらのヨウ素価（ｘ軸）およびＤＢＰ値（ｙ軸）
を参照して指定された、それら個々のＡＳＴＭ認定Ｎ‐
分類（ナンバー）をグラフで表したものである。

【００２１】この図のボックスＡは、タイヤトレッドゴ
ム強化用の典型的な高強化性カーボンブラックを代表す
るもので、ヨウ素価を約９０から約１５０ｇ／ｋｇの範
囲に、そしてＤＢＰ吸収値を約９０から約１６０ｃｃ／
１００ｇの範囲に限定したボックスである。

【００２２】この図のボックスＢは、ヨウ素価を約２５
から約８５ｇ／ｋｇの範囲に、そしてそれに対応するＤ
ＢＰ吸収値を約６０から約１３０ｃｃ／１００ｇの範
囲、好ましくは最高１２５ｃｃ／１００ｇまでに限定し
たボックス中のより低い強化性のエラストマー強化用カ
ーボンブラックを代表するものである。

【００２３】この図のボックスＣは、約４５から約８０
ｇ／ｋｇの範囲のヨウ素価と約１００から約１３０の範
囲、好ましくは最高１２５ｃｃ／１００ｇまでのＤＢＰ
吸収値を有するように限定したボックスの中のタイヤト
レッドゴム強化用の低強化用カーボンブラックを代表し
ている。

【００２４】この図のボックスＡ、ＢおよびＣの中に示
されているカーボンブラックの差別化は、（ｉ）タイヤ
トレッドゴム組成物を強化するための高強化性カーボン
ブラックであると考えられるカーボンブラック、即ちボ
ックスＡ、（ｉｉ）強化性能は低い、或いは比較的劣っ
ているが、シリカの置換に関する限りは、本発明で特異
的に有用であると考えられるカーボンブラック、即ちボ
ックスＢ、および（ｉｉｉ）タイヤトレッド用エラスト
マー組成物用の低強化性カーボンブラックであるが、シ
リカの置換に関する限りは、本発明で特異的に有用であ
ると考えられ、本発明での使用が推奨されるカーボンブ
ラック、即ちボックスＣのそれぞれの区分をグラフで表
している。

【００２５】要約すれば、代表的な高強化性カーボンブ
ラック、即ちこの図のボックスＡの境界内のカーボンブ
ラックであって、タイヤトレッドゴム組成物用に普通用
いられると考えられているカーボンブラックは、例え
ば、ＡＳＴＭ認定ナンバーがＮ１１０、Ｎ２２０、Ｎ２
９９およびＮ３４７などのカーボンブラックである。

【００２６】比較的低強化性のカーボンブラックの代表
的なもの、即ちこの図のボックスＢの境界内のカーボン
ブラックであって、普通タイヤトレッドゴム組成物用に
は用いられないと考えられているカーボンブラックは、
例えばＡＳＴＭ認定ナンバーがＮ３３０、Ｎ３２６、Ｎ
３５１、Ｎ５５０、Ｎ６６０およびＮ７６２などのカー
ボンブラックである。

【００２７】低強化性カーボンブラックの代表的なも
の、即ちこの図のボックスＣの境界内のカーボンブラッ
クであって、タイヤトレッド用ゴム組成物に普通に用い
られるとは考えられず、主としてシリカで（シリカカッ
プラーの存在下で）強化されているタイヤトレッドゴム
組成物にも使用されないが、本発明の目的には望ましい
カーボンブラックは、例えばＡＳＴＭ認定ナンバーＮ３
５１のカーボンブラックである。

【００２８】ここで、上に示した低強化性カーボンブラ
ック、特にＮ３５１カーボンブラックをタイヤトレッド
用のシリカ強化ゴム組成物に使用することは、高強化性
カーボンブラックをタイヤトレッドゴム組成物、特にシ
リカ強化材を関連のシリカカップラーと共に含んでいる
ゴム組成物に使用するという、より普通の方法からは逸
脱していると信じられることを認めることが重要である
と考えられる。

【００２９】ヨウ素価の値は、カーボンブラックの表面
積若しくは粒子の大きさを、そしてエラストマー強化性
能を代表すると考えられる。高強化性カーボンブラック
の“エラストマー強化”性能なる用語は、普通、低強化
性カーボンブラックに比較して、より大きい３００％モ
ジュラス、大きい最大引張り強さおよび通常より良好な
ＤＩＮ摩耗抵抗性を有するエラストマー組成物を提供す
ることを意味する。

【００３０】かくして、大きいヨウ素価、特に、約９０
から約１５０ｇ／ｋｇの範囲のヨウ素価を有する高強化
性カーボンブラックは、より小さい粒径とより大きい表
面積、そしてより大きいエラストマー強化効果或いは性
能を有し、そのために、一般に、タイヤトレッドの強化
用で、特に、例えばトレッド耐摩耗性およびタイヤ操縦
性のような性質が望まれる場合により望ましいと考えら
れる。

【００３１】逆に、約２５から約８５ｇ／ｋｇ、特に約
４５から約８０ｇ／ｋｇの範囲のヨウ素価を有する比較
的低強化性のカーボンブラックは、一般に、エラストマ
ー強化性がより小さいカーボンブラックであると考えら
れ、それ故高強化性カーボンブラックに比べて、タイヤ
トレッド用のエラストマー組成物に優れた強化をもたら
すには相対的に不十分であると考えられるものである。
事実、このようなエラストマー強化性のより小さいカー
ボンブラックは、例えば、タイヤ・サイドウォール、タ
イヤ・カーカスおよびワイヤ被覆用のエラストマー組成
物のような、タイヤトレッドに比べて、このような強化
が余り重要でない場所により普通に用いられる。

【００３２】かくして、ヨウ素価は、本発明では、カー
ボンブラックの強化性能を説明するための鍵となる性質
であると考えられる。

【００３３】この発見の重要な側面は、特定の低強化性
カーボンブラックがエラストマー、特に炭素‐炭素二重
結合を含む硫黄硬化性エラストマーを、シリカ（シリカ
がシリカカップリング剤と共に用いられる場合）と類似
の様式で強化して、シリカで定量的に強化されているタ
イヤトレッド用ゴム組成物に付随する同様の性質を有す
るゴム組成物を得るために利用できることであると考え
られる。このような発見の結果若しくは利点として、シ
リカで定量的に強化されたゴム組成物（シリカ／カーボ
ンブラックの比が少くとも１／２で、少くとも２５ｐｈ
ｒのシリカを含んでいるゴム組成物）に比較して、シリ
カで高度に強化されたエラストマー組成物と実質的に若
しくは大体等しい、例えば硬度、ヒステレシス、モジュ
ラスおよび耐摩耗性のような物理的性質を有し、しかも
低減された粒状強化材料コストおよび改善或いは増大し
たゴム組成物の電気伝導性という利点の一つ若しくはそ
れ以上を有するゴム組成物のタイヤトレッドが提供され
得ることが観察された。

【００３４】それ故、本発明の一つの態様で、このタイ
ヤトレッド用のゴム組成物は、強化材として、沈降シリ
カと所要のヨウ素価を有する規定された低強化性カーボ
ンブラックの両方を含んでいる。若し希望されるなら、
この低強化性カーボンブラックは、タイヤトレッド用ゴ
ム組成物中で高強化性カーボンブラックと組み合わせて
シリカと共に使用できることを認識すべきである。

【００３５】一つの態様では、かかるゴム組成物は硫黄
硬化されたものとして提供することができる。硫黄硬化
は常用の方法、即ち高い温度と圧力の条件下で適切な時
間硬化させることにより行われる。

【００３６】本発明によれば、さらに、本発明のゴム組
成物のトレッドを有するゴムタイヤが提供される。

【００３７】上記で指摘したように、本発明の実施にお
けるゴム組成物は、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。このようなエラストマー
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（一種または複数種）と、例えばスチレン
およびα‐メチルスチレンのようなビニル芳香族化合物
との共重合体から選ばれる。このようなジエンは、例え
ばイソプレンと１，３‐ブタジエンから選ばれ、またビ
ニル芳香族化合物はスチレンとα‐メチルスチレンから
選ばれる。このようなエラストマー、即ちゴムは、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、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７
０‐９５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）の少くとも一種から選ばれる。

【００３８】一つの態様では、ゴムは少くとも二種のジ
エン系ゴムであるのが望ましい。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、
普通天然ゴムが好ましい）、３，４‐ポリイソプレンゴ
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／ブタジエンゴム、乳化重合および溶液重合
で合成したスチレン／ブタジエンゴム、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（ビニ
ル含量３０‐５５パーセント）、高ビニルポリブタジエ
ンゴム（ビニル含量５５‐９０パーセント）および乳化
重合で合成したブタジエン／アクリロニトリル共重合体
ゴムのような二種若しくはそれ以上のゴムの組合せが推
奨される。

【００３９】本発明の一つの態様では、約２０から約２
８パーセントの結合スチレンと言う比較的普通のスチレ
ン含有量を有する乳化重合で合成されたスチレン／ブタ
ジエンゴム（Ｅ‐ＳＢＲ）が用いられることもあり、ま
た幾つかの用途では、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。

【００４０】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、若しくはスキッド抵抗性（ｓｋｉｄ
ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を高めるのに有益であると考え
られる。Ｅ‐ＳＢＲが存在することそれ自体が、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混合組成物の加工性を向
上させる目的に有益であると考えられる。

【００４１】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から約５０％の範囲で変えることができる。一
つの態様では、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から約３０重量パーセントであ
る。

【００４２】この溶液重合で合成される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したスチレン
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反応によってうまく
製造できる。

【００４３】Ｓ‐ＳＢＲを使用する１つの目的は、それ
がタイヤトレッド組成物中で用いられた時に、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が向
上することである。

【００４４】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
に、タイヤの静止摩擦特性を向上させる目的に有益であ
ると考えられる。

【００４５】３，４‐ＰＩおよびその利用は米国特許第
５，０８７，６６８号明細書中により十分に説明されて
いる。Ｔｇはガラス転移温度のことであり、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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】この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。

【００４９】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技術分野の習熟
者には良く知られている。

【００５０】スチレン／イソプレン／ブタジエン三元共
重合体エラストマー（ＳＩＢＲ）が本発明のゴム組成物
で用いることができる。様々なＳＩＢＲの中の代表的な
例が、例えば米国特許第５，１３７，９９８号、同第
５，１５９，０２０号および同第５，２７２，２２０号
明細書の中に見いだすことができる。

【００５１】本発明におけるシリカとして、熱分解およ
び沈降シリカ系ピグメント（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、沈降シリカが好ましい。

【００５２】本発明で用いられる好ましいシリカ系ピグ
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
る。

【００５３】このようなシリカは、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の範囲、そしてより普通には約５０から
約３００ｍ²／ｇの範囲にあることで特性化できると思
われる。この表面積を測定するＢＥＴ法は、米国化学会
誌（ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎ
ＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ）第６０巻、３０
４頁（１９３０年）に説明されている。

【００５４】また、シリカは、標準的には約１００から
約４００ｃｃ／１００ｇ、より普通には約１５０から約
３００ｃｃ／１００ｇの範囲のジブチルフタレート（Ｄ
ＢＰ）吸収値を有することを特徴とすることもできる。

【００５５】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
あることが期待されるかも知れない。但し、シリカ粒子
の大きさはそれより小さい場合も、或いは多分それより
大きい場合もあり得る。

【００５６】市場から入手できる様々なシリカが本発明
で使用できると考えられる。単に例として限定すること
なく示すと、ＰＰＧインダストリーズ社（ＰＰＧＩｎ
ｄｕｓｔｒｉｅｓ）からハイ・シル（Ｈｉ‐Ｓｉｌ）と
いう登録商標で、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（Ｒｈｏｎｅ‐
Ｐｏｕｌｅｎｃ）から、例えばゼオシル（Ｚｅｏｓｉ
ｌ）１１６５ＭＰ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
カなどがある。

【００５７】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、同トリスルフィドおよび
／または同ジスルフィドのような、ポリスルフィド橋中
に約２から約８個の硫黄原子を含むトリアルコキシオル
ガノシランポリスルフィドのようなポリスルフィド成分
若しくは構造を含むシラン系カップリング剤などの多く
のカップリング剤が、シリカとゴムを結合させるときに
使用することが教示されている。

【００５８】この技術分野の習熟者であれば容易に理解
されるように、こ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
うな硬化剤、オイル、粘着性樹脂を含めて各種の樹脂、
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、並びに、例えばカーボンブラッ
クのような強化材等の普通に用いられている様々な添加
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、硫黄硬化される、お
よび硫黄硬化した基材（ゴム）の意図した用途に応じて
上述の添加物を選び、そして普通常用の量で使用する。

【００５９】強化用タイプのカーボンブラック（一種ま
たは複数種）の代表的使用量は本明細書中で前に示され
ている。

【００６０】粘着樹脂を使用するなら、その標準的使用
量は約０．５から約１０ｐｈｒ、普通は約１から約５ｐ
ｈｒの範囲であることができる。加工助剤の標準量は約
１から約５０ｐｈｒであることができる。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（ＶａｎｄｅｒｂｉｌｔＲｕｂｂｅｒＨａｎ
ｄｂｏｏｋ）３４４−３４６頁（１９７８年）に記載さ
れているもののような他の酸化防止剤であることができ
る。オゾン亀裂防止剤の標準量は約１から約５ｐｈｒで
ある。普通、主としてステアリン酸から成る脂肪酸を若
し使用するなら、その標準量は約０．５から約３ｐｈｒ
である。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。素練り
促進剤の標準量は約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だ
ろう。

【００６１】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
ポリスルフィドまたは硫黄−オレフィン付加体がある。
好ましい硫黄硬化剤は元素硫黄である。この技術分野の
習熟者には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、事情によっては、約８ｐ
ｈｒまでの量でも用いられ、そして時には約１．５から
約２．５ｐｈｒ、好ましくは２から２．５ｐｈｒが使用
される。

【００６２】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向上させるた
めに用いられる。一つの態様では、単一の促進剤系、即
ち一次促進剤を用いることができる。通常、推奨される
一次促進剤（一種または複数種）は総量で約０．５から
約４ｐｈｒ、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、
そして硬化物の性質を向上させるために一次促進剤と二
次促進剤を組み合わせて用いることもあり、その場合二
次促進剤の使用量は一次促進剤より少ない（約０．０５
から約３ｐｈｒ）。これらの促進剤の組み合わせは最終
製品の性質に対し相乗効果を生むと期待され、性質がい
ずれかの促進剤を単独で用いて製造した物より幾分良好
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、ジチオカーバメート類およびザンテート類
である。推奨される一次促進剤はスルフェンアミドであ
る。二次促進剤が用いられる場合、好ましい二次促進剤
はグアニジン、ジチオカーバメートまたはチウラムの各
化合物である。

【００６３】カーボンブラック、シリカおよびカップリ
ング剤の態様以外の、上記添加剤の存在や両者の相対量
は本発明の態様とは見なされず、本発明は、より一義的
には、シリカ、カップリング剤、および、特にタイヤト
レッドに使用するゴムの強化にシリカと共に使用するた
めの、定義される低強化性カーボンブラックを組み合わ
せて、特定のゴムブレンドをゴム組成物に使用すること
に関する。

【００６４】本発明のゴム組成物は、ゴム硬化剤を除い
て、ジエン系ゴム、シリカ、カーボンブラックおよびシ
リカカップラーを、普通“非硬化発現”混合工程（一工
程または複数工程）と呼ばれる工程で、少くとも一つの
機械的混合機を用いて、その包含されたシリカカップラ
ーとシリカおよびジエン系エラストマー（一種または複
数種）との反応を促進するのに十分な時間熱機械的に加
工および混合し、それに続く、硫黄と硬化促進剤のよう
な硬化剤を添加した最終混合工程で同様に加工および混
合することにより調製するのがよい。この最終混合工程
は、通常、“硬化発現”混合工程と呼ばれるもので、こ
の工程での混合は、先行する非硬化発現混合工程の最高
混合温度（一つまたは複数）より低い最高温度で行われ
るのが普通である。“非硬化発現”および“硬化発現”
混合工程という用語は、ゴム混合技術分野の習熟者には
良く知られているものである。

【００６５】本発明の実施では、次の熱機械的加工、混
合方法が推奨される：本発明のゴム組成物、従って本発
明のタイヤのゴムトレッド用ゴム組成物は、（ａ）ジエン系エラストマー、シリカ、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
も二つの逐次混合工程で、好ましくは密閉型混合機、開
放型圧延混合機および／または押出成形機から選ばれる
少くとも一つの機械的混合機を用いて、（ｉ）約１６０
℃から約２００℃の範囲の最高温度まで、そしてその最
高温度に到達したら、その最高温度の約５℃から約１０
℃の間の温度で約１から約８分の範囲内の時間熱機械的
に加工および混合するか、または（ｉｉ）約１５５℃か
ら約１８０℃の範囲の最高温度まで、そしてその最高温
度に到達したら、その最高温度の約５℃から約１０℃の
間の温度で約４から約２０分の範囲内の時間熱機械的に
加工および混合し、続いて（ｂ）最終混合工程で硬化
剤、即ち硫黄と硬化促進剤（一種または複数種）を上記
混合物と約９０℃から約１２０℃の温度まで約１から約
４分混合し、ただしそのゴム混合物を上述の各混合工程
の間で約４０℃以下の温度に冷却することにより調製さ
れるのが好ましい。

【００６６】ここで認められるべきことは、このゴム組
成物は、上述の混合工程の間に、普通、約４０℃以下の
温度まで冷却されることである。

【００６７】ここでさらに認められるべきことは、非硬
化発現混合段階中にその混合工程（一工程または複数工
程）に必要な温度を維持するための上述の継続時間は、
例えば（ｉ）その混合機のモータの速度を速度可変の混
合機で調整することより、即ちそのゴム組成物が希望の
温度に達した後そのモータの速度を下げることにより、
或いは（ｉｉ）上述の最高混合温度を維持するための必
要継続時間を満足するのに十分な二段またはそれ以上の
混合段階を用いることにより達成することができること
である。

【００６８】本発明のゴム組成物は様々な目的に使用す
ることができる。例えば、それはタイヤトレッドに用い
ることができる。このようなタイヤはこの技術分野での
習熟者に知られ、かつすぐに分かるであろう種々の方法
で組み立てられ、形を作り、成形され、そして硬化され
る。

【００６９】ヨウ素価およびＤＢＰ油吸収値のようなカ
ーボンブラックの性質は、この技術分野での習熟者に良
く知られているものである。

【００７０】例えば、カーボンブラックのヨウ素価はそ
の表面積の尺度であり、ｇ／ｋｇの単位で表される。よ
り大きいヨウ素価はその粒子の大きさがより小さいこと
を示し、それはまたカーボンブラックの表面積がより大
きいことを示し、普通、強化性の大きいエラストマー用
カーボンブラックであることを示す。

【００７１】カーボンブラックのＤＢＰ（ジブチルフタ
レート）吸収値はその構造若しくはその凝集体の大きさ
の尺度であり、カーボンブラック１００グラム当たりの
ｃｍ³ で表される。凝集体がより大きいことを示すより
大きいＤＢＰ吸収値は、また、そのカーボンブラックの
構造がより高度であることを示す。このＤＢＰ値は、ヨ
ウ素価程には、強化性の大きいカーボンブラックにとっ
て限定的でない。

【００７２】ヨウ素価とＤＢＰ値は、代表的なＡＳＴＭ
認定のＮ‐ナンバーと共に、例えば、ヴァンデルビルト
のゴムハンドブック第１３版（１９９０年）、４１７頁
に見いだすことができる。

【００７３】このヴァンデルビルトのゴムハンドブック
の４１７頁には、多数のカーボンブラック、即ち高強化
性カーボンブラックがタイヤトレッドに用いられること
が報告されている一方で、より強化性の小さいカーボン
ブラックＮ３５１も含まれていることに留意すべきであ
る。本発明者達の知る限りでは、このような低強化性カ
ーボンブラックは、乗用車用タイヤトレッド用途には、
全くではないにせよ、殆ど使用されていないと考えられ
る。特に、知られている限りでは、低強化性カーボンブ
ラックは、シリカで強化された、特にシリカで定量的に
強化されたタイヤトレッド用ゴム組成物では使用されて
いないし、使用を勧められたこともなかった。事実、こ
のような使用は、過去の実施法からの重大な逸脱であ
り、それだけ意味のある発見であると考えられる。

【００７４】

【実施例】本発明は以下の実施例を参照すればさらに良
く理解されるであろう。実施例において、部およびパー
セントは、特に別記されない限りは、重量による。

【００７５】例１これらの例では、本発明を実証するために、シリカカッ
プラーを併用したシリカ強化ゴム組成物が提供される。

【００７６】本例およびこれに続く複数の例では、各種
の高強化性カーボンブラックおよび低強化性カーボンブ
ラックを用いて、シリカで高度に強化されたエラストマ
ー組成物中のシリカの一部を置換した。

【００７７】特に、ゴム組成物（一種または複数種）中
のシリカ強化材の少くとも一部を置換して、ショアＡ硬
度と応力‐ひずみ特性の測定で示される硬度と３００％
モジュラス、反撥弾性で示されるヒステレシス、タン・
デルタ（０℃）およびＤＩＮ摩耗値で示される耐摩耗性
のような性質が実質的に同等であるゴム組成物を提供す
るために、低強化性カーボンブラックが用いられる。

【００７８】このような例の各々で、対照調合組成物が
個々に調製され、比較のために用いられ、そして、一貫
性を保つためにカーボンブラック置換用の一連の実験試
料が毎回調製される。

【００７９】従って、このような対照ゴム組成物は、各
例中で対照試料２、対照試料３、対照試料４なとのよう
に呼ばれる。

【００８０】特に、本例では、シリカで定量的に強化さ
れている対照ゴム組成物が提供され、“対照試料１”と
呼ばれる。このゴム組成物は次の表１に示した配合成分
から構成される。

【００８１】本例のゴム組成物は、乳化重合で合成され
たブタジエン／スチレン共重合体エラストマー（Ｅ‐Ｓ
ＢＲ）、イソプレン／ブタジエン共重合体ゴム（ＩＢ
Ｒ）、シス１，４‐ポリブタジエンゴム（ＢＲ）および
シス１，４‐ポリイソプレン天然ゴム（ＮＲ）のブレン
ドとして調製された。

【００８２】対照エラストマー組成物は、配合成分を幾
つかの工程、即ち（硬化剤なしでの）一つの非硬化発現
工程、それに続く（硬化剤用の）硬化発現混合工程で混
合することにより調製され、次いで得られた組成物が高
い温度と圧力の条件下で硬化された。

【００８３】最終の硬化発現混合工程で混合（添加）さ
れる促進剤（一種または複数種）と硫黄硬化剤をが用い
られない非硬化発現混合工程で、エラストマーを含めて
各配合成分は約１６０℃の温度まで約４分間混合され、
そしてその混合機のモーターの速度を落して、そのエラ
ストマー組成物の温度をさらに７分間約１６０℃の実質
的に一定の温度に保った。次いで、得られたゴム組成物
（混合物）にバンバリー型の混合機の中で硬化剤、即ち
硬化促進剤（一種または複数種）および硫黄を添加し、
約１２０℃の最高温度まで約３分間混合した。

【００８４】次いで、得られたゴム組成物を約１５０℃
の温度で約１８分間硬化させた。

【００８５】このゴム組成物は表１に例示した成分を含
んでいた。表２に硬化ゴム組成物の諸性質を示す。

【００８６】

【表１】

【００８７】１）ヒュルス社（ＨｕｅｌｓＡＧ）から
１７２１として入手されるタイプの、乳化重合で合成さ
れた、スチレン含有量約４１パーセントのＳＢＲ。２）グッドイヤータイヤアンドラバー社（Ｇｏｏ
ｄｙｅａｒＴｉｒｅ＆ＲｕｂｂｅｒＣｏｍｐａｎ
ｙ）から得られた、イソプレン含有量約５０パーセン
ト、Ｔｇ約−４３℃のイソプレン／ブタジエン共重合体
ゴム。３）グッドイヤータイヤアンドラバー社からのブ
ーデン（登録商標）（Ｂｕｄｅｎｅ（登録商標））１２
５４として得られたシス‐１，４‐ポリブタジエンゴ
ム。

【００８８】４）天然ゴム（シス‐１，４‐ポリイソプ
レン）。５）ゴムプロセスオイルは、Ｅ‐ＳＢＲ中に９．４部そ
してＰＢＤ中に５部存在し、Ｅ‐ＳＢＲとＰＢＤの量
は、上記に乾燥重量（オイルを含まない）として報告さ
れており、そしてさらに約１１部の追加のゴムプロセス
オイルが添加された。６）アルキルアリール‐ｐ‐フェニレンジアミン系。

【００８９】７）ローン‐プーラン社からのゼオシル
（Ｚｅｏｓｉｌ^TM）１１６５ＭＰとして得られたシリカ
で、ＢＥＴ表面積約１６５、ＤＢＰ吸収値約２６０〜２
８０と報告されている。８）デグッサ社からＸ５０Ｓとして市販されているビス
‐（３‐トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィ
ドとＮ３３３カーボンブラック（５０／５０重量比、従
って活性は５０％と考えられる）との組成物。９）硬化促進剤はスルフェンアミドとジフェニルグアニ
ジン系のもので、遅延剤はチオフタルイミド系のもので
あった。

【００９０】図１のボックスＡを参照して、タイヤトレ
ッドゴム用の典型的な高強化性カーボンブラックＮ‐２
２０を用いて、対照ゴム組成物中のシリカを部分的に置
換した。

【００９１】シリカ強化材の一部を常用の高強化性トレ
ッド用カーボンブラック、即ちＮ‐２２０カーボンブラ
ックで置換したことを除いて、ゴム組成物の三種の実験
試料を調製し、そして硬化した。

【００９２】次の表２に、対照調合処方の比率を示し、
その処方をこれら３種の実験試料では修正し、それぞれ
実験例Ａ、実験例Ｂおよび実験例Ｃと名付けた。

【００９３】シリカカップリング剤はシリカの量が減っ
ているので減らされ、カップラーの比を同じにした。ま
た、カーボンブラック強化エラストマーは、強力な硬化
系を必要としないので、全体としての硬化ゴム組成物を
比較できるようにするために、硬化促進剤も減らした。

【００９４】

【表２】

【００９５】得られた硬化ゴム組成物の物理的性質を次
の表３に示す。

【００９６】ＤＩＮ摩耗試験は、ＤＩＮ‐５３５１６と
して引用されることが多く、摩擦によるゴムの摩耗を示
す。このＤＩＮ摩耗試験はこの技術分野の習熟者には良
く知られている。より大きい値は、摩擦により取り除か
れるゴムの量がより多いこと、従ってそのゴム試料の摩
耗量がより多いことを示す。

【００９７】ゴムを特性化するための、レオメーターの
最小および最大トルク・タイプの測定、Ｔ₂₅ およびＴ
₉₀ 硬化時間の測定（それぞれ、全硬化の２５および９
０パーセントに達する時間）、引張り強さ、伸び、３０
０％モジュラスおよび高温と低温の反撥弾性法の全て
は、この技術分野の習熟者には良く知られている。

【００９８】

【表３】

【００９９】実験例Ａは、反撥弾性値（１００℃および
室温での値）が対照試料（対照例１）の値より有意に小
さいことを示していた。より小さい反撥弾性値はそのゴ
ム組成物のヒステレシスがより大きいことを示し、タイ
ヤトレッドでのころがり抵抗性が大きくなること、従っ
て車両の燃費がより悪くなることを予測させる。

【０１００】この反撥弾性値を上げるために、実験例Ｂ
および実験例Ｃでは、高強化性Ｎ２２０カーボンブラッ
クの使用量が減らされた。実験例Ｂおよび実験例Ｃでの
反撥弾性値は、対照例１での反撥弾性値より幾分小さか
った。また、実験例Ｂおよび実験例Ｃのコンパウンドの
硬度および３００パーセント反撥弾性値も実験例Ａ若し
くは対照例１のいずれかより有意に小さかった。これは
タイヤの静止摩擦特性と操縦特性が低くなることを予測
させるものと考えられる。ＤＩＮ摩耗性の値も全ての実
験ゴム組成物で対照ゴム組成物（対照例１）に比べて劣
っていた。

【０１０１】かくして、向上した反撥弾性と剛さの特性
を有するトレッドゴムを提供することに関する限り、シ
リカを高強化性Ｎ２２０強化用カーボンブラック（図の
ボックスＡから採用した）で部分的に置換する方法は、
本例では不首尾であったと考えられる。

【０１０２】例２図のボックスＣを除くボックスＢを参照して、５種の追
加の低強化性カーボンブラックをシリカの部分置換材と
して評価した。

【０１０３】特に、そのシリカ強化材の一部を数種の比
較的低強化性のカーボンブラックで、例１と同様の方法
で置換したことを除いて、ゴム組成物の５種の実験試料
を（本例で対照例２と呼ぶ新しく調製された対照試料と
共に）例１の方法に従って調製し、そして硬化させた。
比較的低強化性のカーボンブラックはＮ３３０、Ｎ３２
６、Ｎ５５０、Ｎ６６０およびＮ７６２で、それら試料
は本例ではそれぞれ実験例Ｄ、実験例Ｅ、実験例Ｆ、実
験例Ｇおよび実験例Ｈと呼ばれる。

【０１０４】次の表４は、これら５種の実験試料のため
に修正された、対照試料２調合物のシリカとカーボンブ
ラック成分の割合を示すものである。

【０１０５】例１を参考にして、シリカカップリング剤
と促進剤は適切に、そして同じように減らされた。

【０１０６】

【表４】

【０１０７】得られた硬化ゴム組成物の物理的性質を次
の表５に示す。

【０１０８】

【表５】

【０１０９】本例は、シリカを置換するために幾つかの
タイプのカーボンブラックを使用すれば、対照試料に比
べて、正確に同じではないにしても、ただしカーボンブ
ラックの添加水準の小さい調整が結果を改善するかも知
れないと考えられるけれども、同様の性質を得ることが
できることを示している。

【０１１０】特に、ＤＩＮ摩耗値で、実験例Ｇは対照値
（対照例２）に比べて摩耗耐久性が僅かに劣っているこ
とを示す。硬度も対照例より低かった。

【０１１１】０℃におけるタン・デルタの値は、比較的
低強化性のＮ３３０カーボンブラック（実験例Ｄ）が、
対照エラストマー組成物（対照例２）より僅かに低い値
を有するエラストマー組成物を提供したことを示してい
る。

【０１１２】破断時伸びの値は、実験例Ｈのエラストマ
ー組成物が対照エラストマー組成物より僅かに低いこと
を示している。

【０１１３】例３図のボックスＣを参照して、シリカ強化材の一部を低強
化用のＮ３５１カーボンブラックで、例１と同様の方法
で置換したことを除いて、例１の方法に従ってゴム組成
物の３種の実験試料を調製し、そして硬化させた。これ
ら試料は本例では実験例Ｉおよび実験例Ｊと呼ばれる。

【０１１４】次の表６は、これら２種の実験試料のため
に修正された、新しく調製した対照試料（対照例３）調
合物のシリカとカーボンブラック成分の割合を示すもの
である。

【０１１５】例２を参考にして、シリカカップリング剤
と促進剤は適切に、そして同じ様に減らされた。

【０１１６】

【表６】

【０１１７】得られた硬化ゴム組成物の物理的性質を次
の表７に示す。

【０１１８】

【表７】

【０１１９】本例は、低強化用のＮ３５１カーボンブラ
ックは、１対１置換で全シリカ強化コンパウンドと同様
の混練性を与えたことを示す；ただし、実験例Ｊは、シ
リカを低強化性のＮ３５１タイプのカーボンブラックで
完全に置換すると、対照例と同じ性質は得られなかった
ことを示す。

【０１２０】特に、実験例Ｊエラストマー組成物の反撥
弾性値と破断時伸びの値は、対照試料（対照例３）のエ
ラストマー組成物より有意に小さい。

【０１２１】シリカ、Ｎ３５１カーボンブラックおよび
シリカカップラーのブレンドは、ゴム組成物の諸性質の
最良のバランス、即ち３００％モジュラス、反撥弾性、
タン・デルタ（０℃）および摩耗抵抗性値のバランスを
提供した。

【０１２２】例４本例は、例１のゴム組成物中のシリカの部分的置換材と
して低強化用のＮ３５１カーボンブラック（図のボック
スＣ）を用いて、混合時間の延長の効果を証明するため
に与えられたものである。

【０１２３】ゴム組成物の５種の実験試料を、そのシリ
カ強化材の一部を低強化用のＮ３５１カーボンブラック
で置換し、そしてその混合時間を変動させたことを除い
て、例１の方法に従って調製し、そして硬化させた。

【０１２４】特に、第２非‐硬化発現混合工程で、ゴム
の温度が１６０℃に到達した後、混合機の速度を遅くす
ることにより、さらに７分間約１６０に保った。追加の
混合は実験例Ｍおよび実験例Ｏのエラストマー組成物で
は行われなかった。

【０１２５】次の表８は混合およびゴム組成物の調合処
方の実験変数を示すものである。

【０１２６】例１を参考にして、シリカカップリング剤
と促進剤は適切に、そして同じように減らされた。

【０１２７】

【表８】

【０１２８】得られた硬化ゴム組成物の物理的性質を次
の表９に示す。

【０１２９】

【表９】

【０１３０】本例は、混合時間を長くして、シリカの添
加水準を２０ｐｈｒ（実験例Ｎ）まで減らすと、シリカ
が４０ｐｈｒの試料（実験例Ｌ）および対照試料（対照
例４）より劣った反撥弾性および硬度的性質を有するゴ
ム組成物が得られたことを示している。

【０１３１】混合時間を延長しない組成物（実験例Ｍお
よびＯ）は、混合時間を延長した同じゴム組成物（実験
例ＬおよびＭ）に比べて、それぞれ、低下した反撥弾性
（タイヤトレッド用途で燃費が劣る）、小さい０℃での
タン・デルタ（タイヤトレッド用途で静止摩擦特性が劣
る）およびより大きい摩耗抵抗性（摩耗に関してより悪
い可能性がある）を有する。

【０１３２】例５本例は、沈降シリカの選択は明らかにかなり変わっても
よいことを示すために行われた。

【０１３３】ゴム組成物の２種の実験試料を、そのシリ
カ強化材の一部を低強化用のＮ３５１カーボンブラック
（図のボックスＣ）で置換し、また前の例で使用したシ
リカをＰＰＧインダストリーズ社のハイ・シル^TM２１０
で置換したことを除いて、例１の方法に従って調製し、
そして硬化させた。これら試料は、本例では実験例Ｐお
よび実験例Ｑと呼ばれる。

【０１３４】次の表１０は、これら３種の実験試料のた
めに修正された、例１の調合物のシリカとカーボンブラ
ック成分の割合を示すものである。

【０１３５】例２を参考にして、シリカカップリング剤
と促進剤は適切に、そして同じように減らされた。

【０１３６】

【表１０】

【０１３７】シリカＮｏ．１はローン・プーラン社から
得られたゼオシル^TM１１６５ＭＰである。

【０１３８】シリカＮｏ．２はＰＰＧインダストリーズ
社からハイ・シル^TM２１０として得られたものである。

【０１３９】得られた硬化ゴム組成物の物理的性質を次
の表１１に示す。

【０１４０】

【表１１】

【０１４１】本例は、ゴム組成物中のシリカの部分置換
材として低強化用のＮ３５１カーボンブラックを用いた
場合、そのシリカのタイプはそのゴム組成物の物理的性
質に影響を及ぼさなかったことを示している。

【０１４２】特に、反撥弾性、タン・デルタおよびＤＩ
Ｎ摩耗性の値は同一であるか、または非常によく似てい
た。

【０１４３】以上、本発明を例示説明する目的である特
定の代表的態様とその細部を示したが、この技術分野の
習熟者には、本発明の精神と範囲を逸脱することなし
に、これらの中で様々な変更と修正がなされ得ることは
明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はＡＳＴＭ認定Ｎ−分類で表されるカーボ
ンブラックのコロイド特性をジブチルフタレート吸収値
とヨウ素価により表したグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 590002976 1144 ＥａｓｔＭａｒｋｅｔＳｔｒｅｅｔ，Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ 44316− 0001，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者ウィリアム・ポール・フランシクアメリカ合衆国オハイオ州44313，バース, マッキナウ・サークル 941 (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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】次の：（Ａ）少くとも一種のジエン系エラストマー約１００重
量部、（Ｂ）（ｉ）約２５から約５０ｐｈｒの沈降シリカと、
（ｉｉ）約２５から約５０ｐｈｒの、１００から１２５
ｃｃ／１００ｇの範囲のＤＢＰ吸収値とそれに対応する
約４５から約８５ｇ／ｋｇのヨウ素価を有する微粒子状
カーボンブラックとを含んでなる、シリカとカーボンブ
ラックを含んで成る微粒子状強化用充填材約５０から約
１００ｐｈｒ、および（Ｃ）そのシリカの表面と反応性であることを特徴とす
る部位、および炭素‐炭素二重結合を有するエラストマ
ーと相互作用することを特徴とするもう一つの部位を有
するカップリング剤組成物を含んでなるゴム組成物。
【請求項２】ジエン系エラストマーがシス１，４‐ポ
リイソプレンゴム、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７０‐９５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）、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）、並びに乳
化重合で合成したスチレン／ブタジエン／アクリロニト
リル三元共重合体ゴムおよびブタジエン／アクリロニト
リル共重合体ゴムの少なくとも一種から選ばれる、請求
項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】カーボンブラックがＮ‐３５１カーボン
ブラックである、請求項１または２に記載のゴム組成
物。
【請求項４】シリカが約５０から約３００ｍ²／ｇの
範囲のＢＥＴ表面積と約１５０から約３００ｃｃ／１０
０ｇの範囲のジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸収値を有
する、請求項１〜３の任意の一項に記載のゴム組成物。
【請求項５】カップリング剤がポリスルフィド橋中に
２から約８個の硫黄を含むトリアルコキシオルガノシラ
ンポリスルフィドである、請求項１〜４の任意の一項に
記載のゴム組成物。
【請求項６】ゴム組成物が、（ａ）少なくとも一つの
機械的混合機で、ジエン系エラストマー、シリカ、カー
ボンブラックおよびシリカ・カップラーから成る混合物
を、（ｉ）約１６０℃から約２００℃の範囲の温度の最
高温度になるまで熱機械的に加工および混合し、該最高
温度に到達してから、該最高温度の約５℃から約１０℃
内の温度で約１から約１０分の範囲の時間同様に加工、
混合するか、または（ｉｉ）約１５５℃から約１８０℃
の範囲の最高温度になるまで熱機械的に加工および混合
し、該最高温度に到達してから、該最高温度の約５℃か
ら約１０℃内の温度で約４から約２０分の範囲の時間同
様に加工、混合し、次いで（ｂ）最終混合工程で該混合
物と硬化剤を約９０℃から約１２０℃の温度まで約１か
ら約４分の間混合し；ただしそのゴム混合物を上述の各
混合工程の間で約４０℃以下の温度まで冷却することに
より調製される、請求項１〜５の任意の一項に記載のゴ
ム組成物。
【請求項７】請求項１〜６の任意の一項に記載のゴム
組成物から成るトレッドを有するタイヤ。