JPH1095873A - ゴム組成物及びそのトレッドを有するタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴム組成物をさらに有効に強化するための変
性された表面を有するカーボンブラックを利用するタイ
ヤトレッドのための新規なゴム組成物を提供する。 【解決手段】 錫または珪素で変性されたエラストマ
ー、変性カーボンブラック及びシリカカップリング剤を
含むエラストマーから成るゴム組成物。前記変性カーボ
ンブラックは１種以上のシラノール、シロキサン、二酸
化チタン、水酸化ジルコニウム及び水酸化アルミニウム
をその表面上に有する。そのようなゴム組成物のトレッ
ドを含むタイヤも提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は共役ジエンとスチレ
ンまたはアルファ−メチルスチレンとのコポリマー並び
に変性カーボンブラック強化剤を含んで成るゴム組成物
に関し、そして特にそのようなゴム組成物のトレッドを
有するタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】タイヤは、通常カーボンブラックで強化
されたゴム組成物に基づくエラストマーのトレッドから
典型的に製造される。ときどきタイヤトレッドゴム組成
物はさらにシリカで強化されている。

【０００３】タイヤトレッドが認知し得る量のシリカ強
化剤を含む環境においては、そのゴム強化の効果を高め
るために、シリカをエラストマーにカップリングさせる
ためにシリカカップリング剤が使用される。

【０００４】古典的なカーボンブラックがシリカカップ
リング剤と組み合わせて使用される、カーボンブラック
で強化された、タイヤトレッド用途ゴム組成物が示唆さ
れてきた。例えば米国特許第４，８２０，７５１号を参
照されたい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、特にシリカカ
ップリング剤と共に使用するときにタイヤトレッド成分
として使用することが意図されるゴム組成物をさらに有
効に強化するために、変性された表面を有するカーボン
ブラックを利用するタイヤトレッドのための新規なゴム
組成物を提供することが望れている。

【０００６】用語「ｐｈｒ」は本明細書中で使用する場
合には、慣用のプラクティスに従って「ゴムまたはエラ
ストマー１００重量部あたりのそれぞれの材料の部数」
を言う。

【０００７】本発明の説明において、用語「ゴム」及び
「エラストマー」は使用される場合には、他に規定しな
い限り交換可能に使用される。用語「ゴム組成物」「配
合ゴム」及び「ゴムコンパウンド」は使用する場合に
は、「種々の成分及び材料とブレンド及び混合されたゴ
ム」を示すために交換可能に使用され、そしてこのよう
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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に従い、（Ａ）
（ｉ）スチレンまたはアルファメチルスチレンと、ブタ
ジエン及びイソプレンの少なくとも１種から選択される
共役ジエンとの、少なくとも１種の変性コポリマーエラ
ストマー約２０〜約１００ｐｈｒ、替わりに約５０〜約
８０ｐｈｒ、ここで前記変性エラストマーは錫または珪
素にカップリングまたはキャップされており、及び（ｉ
ｉ）共役ジエンのホモポリマー、共役ジエンのコポリマ
ー、及び共役ジエンとスチレン及びアルファ−メチルス
チレンから選択される芳香族炭化水素とのコポリマーか
ら選択される少なくとも１種のエラストマー０〜約８０
ｐｈｒ、替わりに約２０〜約５０ｐｈｒを含んで成る少
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）（ｉ）変性強化カーボンブラック約３０〜約１１
０ｐｈｒ、替わりに約３０〜約９０ｐｈｒ、前記カーボ
ンブラックはその表面上にシラノール、シロキサン、酸
化チタン、水酸化チタン、酸化ジルコニウム、水酸化ジ
ルコニウム及び水酸化アルミニウム基から選択される少
なくとも１つの部分を含み、及び（ｉｉ）シラノール基
を表面上に含む少なくとも１種の沈降シリカ及び未変性
カーボンブラック０〜約３０ｐｈｒ、替わりに約１０〜
約２０ｐｈｒ、を含んで成る強化充填剤約３０〜約１１
０ｐｈｒ、替わりに約３０〜約９０ｐｈｒ、並びに （Ｃ）（ｉ）前記表面変性カーボンブラックの表面上に
含まれる少なくとも１つの前記部分及び（ｉｉ）シリカ
が使用される場合に前記シリカ上のシラノール基と反応
性の部分、並びに前記エラストマーの少なくとも１種と
相互作用性の他の部分を有する少なくとも１種のシリカ
カップリング剤を含んで成る前記ゴム組成物が提供され
る。

【０００９】好ましくは、前記共役ジエンはブタジエン
及びイソプレンの少なくとも１種から選択される。

【００１０】本発明の一面において、前記ゴム組成物の
円周トレッドを有するタイヤが与えられる。

【００１１】本発明の重要な特徴は、３種の重要な成
分、すなわち錫または珪素によって変性されたジエンに
基づくエラストマー、変性カーボンブラック及びシリカ
カップリング剤から製造されるゴム組成物である。

【００１２】好ましくは、変性カップリング剤は表面変
性されて１以上の前記部分をカーボンブラック表面に有
する表面変性カーボンブラックである。

【００１３】重要なことに、前記表面変性カーボンブラ
ックの表面上の少なくとも１つの前記部分と反応でき、
また沈降シリカ（使用する場合）上のシラノール基とも
反応できる部分、好ましくはシラン部分を有するシリカ
カップリング剤が使用される。

【００１４】重要なことには、その機構は十分には理解
されていないかもしれないが、ジエンに基づく変性され
たエラストマーの錫または珪素、好ましくは錫は、前述
の変性エラストマー、変性カーボンブラック及びシリカ
カップリング剤を高温及び比較的高い剪断の典型的な条
件下に混合すると、前記処理されたカーボンブラックの
表面上の前述の１つ以上及び前記シリカカップリング剤
と相互作用するために役立つようになり得、これによっ
て非常に複雑な反応を作りだす。

【００１５】変性カーボンブラックは、その表面に前述
の部分を与える種々の手段によって製造し得る。

【００１６】例えば、カーボンブラックは、ナトリウム
シリケート溶液で処理されてＥＰ−Ａ１−７１１８０５
に記述されるシリケート構造を形成し得る。

【００１７】替わりに、そしてさらに好ましいプラクテ
ィスにおいて、カーボンブラックは式： Ｒ_4-nＭ（ＯＲ'）_n 〔式中、Ｒはメチル、エチル、プロピル及びブチル基か
ら選択される飽和アルキル基であり、Ｒ’は１〜１８
個、好ましくは１〜４個の炭素原子を含む飽和アルキル
基であり、Ｍは珪素、チタン、ジルコニウム及びアルミ
ニウムから選択され、ｎは１〜４の整数であり、または
Ｍがアルミニウムであるときはｎは１〜３である〕を有
する少なくとも１種のアルコキシ化合物で処理し得る。

【００１８】好ましくはＲ’はメチル、エチル、ｎ−ブ
チル、イソブチル、ｎ−プロピル、ヘキサデシル及びオ
クタデシル基の少なくとも１種から選択される基であ
る。

【００１９】好ましくはＲ及びＲ’はメチル、エチル及
びプロピル基から独立して選択される。好ましくはＲ’
はエチル基である。

【００２０】好ましいアルコキシ化合物は、テトラエト
キシシリケートのようなテトラアルコキシシリケート、
テトラエトキシチタネート、テトラエトキシジルコネー
ト及びトリエトキシアルミネートである。

【００２１】本発明の一面において、カーボンブラック
の表面の１００％未満、すなわちカーボンブラックの表
面の約２０〜約９０％を変性することが望ましい。しか
し、ある面においては、もしカーボンブラックのより多
量の表面が未処理であることが望まれるのであれば、カ
ーボンブラックの表面の約２０〜約７５％だけを変性す
ることが望ましいかもしれない。例えば、処理されたカ
ーボンブラックを含むゴム組成物の減じられた電気抵抗
及び増加された導電率が望ましい性質であれば、そのと
きはカーボンブラック表面の前述のより少ない部分を処
理して、カーボンブラック表面のより大きな部分をゴム
組成物の電気抵抗を減じるのに有効なままにしておくこ
とがここで考えられる。

【００２２】本発明のプラクティスにおいて、前記変性
カーボンブラックは、該変性カーボンブラックを灰化す
ることによって定量される、約０．５〜約２０、替わり
に約０．５〜約１０重量％の珪素、チタン、ジルコニウ
ム及び／またはアルミニウムをその表面上に含むことが
企図される。用語「変性カーボンブラックを灰化する」
は、そのような技術における当業者に周知であると考え
られるように、「それが酸化雰囲気下に熱分解される」
ことを意味する。

【００２３】アルコキシランまたは有機アルコキシシラ
ンのような珪素に基づく化合物によって変性されたと
き、変性カーボンブラックの表面は、例えば通常シラノ
ール及びシロキサン基の両方を、例えばカーボンブラッ
クの表面１ｎｍ² あたり約０．１〜約８個のシラノール
基のように、含む。

【００２４】本発明で使用するために考えられる、強化
カーボンブラック及び変性カーボンブラックの製造のた
めのカーボンブラックは、約４０〜約１６０ｇ／ｋｇの
範囲のヨウ素吸収値、約８０〜約１８０ｃｍ³／１００
ｇの範囲のＤＢＰ（ジブチルフタレート）数、及び約５
０〜約２００ｍ²／ｇの範囲の窒素吸収数（ＢＥＴ）を
有するカーボンブラックのような、エラストマーの強化
のために典型的に適しているカーボンブラックである。
そのようなカーボンブラックの一般的な説明のためにＴ
ｈｅ Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ Ｒｕｂｂｅｒ Ｈａｎｄ
ｂｏｏｋ（１９９０）、４１６〜４１８頁を参照でき
る。そのようなカーボンブラックの代表は例えばＮ１１
０、Ｎ１２１、Ｎ２３４、Ｎ３３０及びＮ６６０等であ
る。

【００２５】前記表面変性されたカーボンブラックはさ
らに、例えば約５０〜約２００ｍ²／ｇの範囲の窒素吸
収値（ＢＥＴ）、約５０〜約３００ｃｃ／１００ｇの範
囲のＤＢＰ（ジブチルフタレート）値を有することを特
徴とし得る。これはまた約５０〜約２５０ｍ²／ｇの範
囲のＣＴＡＢ値をも有し得る。

【００２６】ここでその水銀ポロシメトリー特性は、約
３０〜約３００ｍ²／ｇの水銀比表面積（ＨｇＳＳＳ
Ａ）、１．０ｃｍ²／ｇより大きい水銀多孔度Ｖ（Ｈ
ｇ）であると報告される。ＨｇＳＳＡ及び水銀多孔度決
定のための参照は、Ｓ．Ｊ．Ｇｒｅｇｇ及びＫ．Ｓ．Ｓ
ｉｎｇによる”Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ， Ｓｕｒｆａｃ
ｅＡｒｅａ ａｎｄ Ｐｏｒｏｓｉｔｙ”，アカデミッ
クプレス，ロンドン／ニューヨーク，第２版中に見いだ
すことができる。

【００２７】実際に、カーボンブラックは例えば、カー
ボンブラックをアルコキシまたは有機アルコキシシラ
ン、チタン、ジルコニウムまたはアルミニウム化合物
で、約２５〜約８００℃の範囲の温度で不活性ガス雰囲
気（例えば窒素雰囲気）で約１０〜約１５０分間処理す
ることによって変性できる。カーボンブラック表面の変
性の程度はアルコキシまたは有機アルコキシシランのカ
ーボンブラックへの比率によって制御できる。カーボン
ブラック表面変性の程度を決定する例として、ＦＴＩＲ
分光分析法、２９Ｓｉ ＮＭＲ分光分析法、ＳＩＭＳマ
ス分光分析法及びＢＥＴ法（窒素吸着）が使用できる。

【００２８】例えば、カーボンブラックの表面上のシラ
ノール（Ｓｉ−ＯＨ）及びシロキサン基はＦＴＩＲ（フ
ーリエ変換赤外分光）分析によって、２９Ｓｉ ＮＭＲ
固体状態分光分析法、及びＳＩＭＳ（第２イオン化マス
分光分析法）によって特徴づけることができ、シロキサ
ン類について約１１５０ｃｍ^-1及びシラノール類につき
３２５０ｃｍ^-1のＦＴＩＲ分析である。

【００２９】好ましくは、処理すべきカーボンブラック
は典型的には約４０〜約１６０ｇ／ｋｇの範囲のヨウ素
吸着値、約８０〜約１８０ｃｃ／１００ｇの範囲のＤＢ
Ｐ（ジブチルフタレート）数、及び約５０〜約２００ｍ
²／ｇの範囲の窒素吸収数（ＢＥＴ）を有する。そのよ
うなカーボンブラックの代表は例えばＮ１１０、Ｎ１２
１、Ｎ２３４、Ｎ３３０及びＮ６６０カーボンブラック
である。そのようなカーボンブラックの例はＴｈｅ Ｖ
ａｎｄｅｒｂｉｌｔ Ｒｕｂｂｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ
の１９７８年版、４１１頁以降中に容易に見いだすこと
ができる。

【００３０】本発明の重要な特徴は変性カーボンブラッ
クを、ブタジエン及びイソプレンから選択されるジエン
とスチレンとの溶液重合製造されたコポリマーエラスト
マーの重合停止前にそのリビングポリマーを錫または珪
素で変性したものと共に使用することである。

【００３１】このような変性コポリマーゴムまたはエラ
ストマーは例えばスチレン／ブタジエンコポリマー、ス
チレン／イソプレン／ブタジエンターポリマーであり得
る。ここで、錫で変性されたコポリマーエラストマーは
珪素で変性されたコポリマーよりもかなり望ましいと考
えられる。

【００３２】エラストマー及び特に錫変性エラストマー
の重要な特性は、エラストマー中のＳｎ結合（またはＳ
ｉ結合）の主要部分、好ましくは少なくとも約５０％、
そしてさらに一般的には約６０〜約８５％がスチレン／
ジエンコポリマーのジエン単位に結合していること〔こ
れはここで、例えばブタジエンが錫（または珪素）で終
わっている場合のブタジエニル結合のように、Ｓｎ−ジ
エニル結合（またはＳｉ−ジエニル結合）と呼ばれ得
る〕である。

【００３３】モノマーの重合中のエラストマーの製造に
おいて、ブタジエンモノマーの重合反応性はスチレンモ
ノマーよりもかなり大きいことが認識されるべきであ
る。従って、錫化合物での停止前にが典型的に錫化合物
と反応するために有効なスチリル結合を有するリビング
コポリマーは末端錫スチリル結合を生じるが、ゴム組成
物製造技術における当業者に周知であると考えられるよ
うに、さらに望ましいのは錫−ジエニル結合である。錫
−ジエニル結合を造ることは、例えばブタジエンの共重
合系への逐次添加、または共重合のためのスチレン及び
／若しくはブタジエン及び／若しくはイソプレン反応性
比を変えるための調節剤の使用のような多くの方法によ
って達成できる。バッチまたは連続共重合系のいずれで
使用されたとしても、そのような技術はそのような技術
分野における当業者に周知であると考えられる。

【００３４】エラストマーの変性、例えば錫カップリン
グまたは錫キャッピングは比較的慣用の方法によって達
成でき、そしてそのような技術分野における当業者に周
知であると考えられる。

【００３５】例えば、コポリマーエラストマーはスチレ
ンと１，３−ブタジエン及び／またはイソプレンを有機
溶液中でアルキルリチウム触媒で共重合することによっ
て製造できる。助触媒または触媒変性剤も使用できる。
そのような重合法はそのような技術分野における当業者
に周知である。コポリマーエラストマーの形成後で触媒
が活性である間、すなわちコポリマーがさらに重合でき
る生コポリマーであると考えられる間に、重合は生ポリ
マーと錫化合物（または珪素化合物）とを反応させるこ
とによって停止できる。種々の錫化合物（または珪素化
合物）が使用でき、通常はテトラクロライドが好まし
い。錫の原子価が４であることを考慮に入れて、典型的
には変性コポリマーは分子量飛躍または増加を伴ってカ
ップリングすると考えられ、その変性されたコリマーは
ときどき星形または星形配置のカップリングされたエラ
ストマーと呼ばれるものである。一方、もしトリアルキ
ル錫（または珪素）化合物が使用されると、そのときは
単一のハロゲンが利用でき、そして変性コポリマーはキ
ャップされたコポリマーである。そのような有機リチウ
ム触媒によって製造された、カップリングまたはキャッ
プされたコポリマーの製造はそのような技術分野におけ
る当業者に周知であると考えられる。変性コポリマーは
結合された及びキャップされたコポリマーの混合物であ
り得ることも認識されるべきである。

【００３６】錫変性された、またはカップリングされた
スチレン／ブタジエンの例は例えば米国特許第５，０６
４，９１０号中に見いだすことができる。

【００３７】実際に、場合によりカップリングされた、
またはキャップされたスチレン／ジエンコポリマーエラ
ストマーは典型的には約１０〜約４０％の範囲のスチレ
ン含量を有し、そして−８５℃〜０℃の範囲内のガラス
転移温度を有することを特徴とし得る。カップリングさ
れたスチレン／イソプレン／ブタジエンコポリマーは、
そのイソプレン含量が典型的に約１〜約２０％であるこ
とを除き同様のスチレン含量及び性質を有する。

【００３８】錫でカップリングされたコポリマーエラス
トマーは、例えばアルキル錫トリクロライド、ジアルキ
ル錫ジクロライド、トリアルキル錫モノクロライドのよ
うな有機錫化合物とさらに結合でき、種々の錫カップリ
ングコポリマーを生じ、トリアルキル錫モノクロライド
は単純に錫末端コポリマーを生じる。

【００３９】従って、変性されたスチレン／共役ジエン
コポリマーは、特にジエンが１，３−ブタジエン及びイ
ソプレンの少なくとも１種から選択される場合は、有機
リチウム触媒による重合によって製造された反応性スチ
レン／共役ジエンコポリマーを式： Ｒ”_4-nＭ'Ｘ'_n （式中、ｎは１〜４の整数であり、Ｘ’は塩素、ヨウ素
及び臭素基から選択されるハロゲン基であり、好ましく
は塩素であり、Ｒ”はメチル、エチル、プロピル及びブ
チル基から選択される飽和アルキル基であり、Ｍ’は錫
及び珪素から選択される）を有する少なくとも１種の化
合物と反応させることによって変性させた生成物であ
る。

【００４０】実際には、そして機構は十分には理解され
ていないかもしれないが、カップリングされたエラスト
マーを配合成分と混合してゴム組成物を製造すると、錫
のエラストマーの結合はいくらか壊れ、ゴム組成物中の
他の成分の他の部分と反応または他の方法で相互作用す
るために有効な錫分子を残すと思われる。

【００４１】次にここで、本発明の重要な面は、（ｉ）
そのようなカップリングされたエラストマーを（ｉｉ）
表面上に前述のような１以上の部分、例えばシラノール
基を含む変性カーボンブラック及び（ｉｉｉ）シリカカ
ップリング剤の混合である。

【００４２】明らかに、（ｉ）錫でカップリングまたは
キャップされたエラストマー（そのために錫が特にエラ
ストマーの少なくとも１部分から脱カップリングされた
ときには活性な部分を占める）、（ｉｉ）カーボンブラ
ック上のシラノール基、ならびに（ｉｉｉ）シリカカッ
プリング剤上のアルコキシシラン部のような部分との間
の相互作用は、特にタイヤトレッド組成物のために使用
されたときに高められた物理特性のゴム組成物を造るた
めに働く。

【００４３】そのような相互作用を高めるために、ゴム
組成物が一連の連続混合工程において前述の成分の混合
によって製造されることが本発明の重要な面であるとい
うことがここで考えられる。この連続混合工程におい
て、硫黄及び加硫促進剤を加える前の少なくとも１つの
混合工程は、カップリングされたポリマー内の錫結合の
明らかな破壊を促進するために、並びに錫、カーボンブ
ラック上のシラノール基、シリカカップリング剤上のア
ルコキシシラン部分とエラストマー自体との間の反応ま
たは相互時間を減じるために、約１６０℃〜約１７５℃
または〜１８０℃の範囲の高温で実施される。

【００４４】本発明のプラクティスにおいて、表面−変
性されたカーボンブラック、特に前述のシラン変性カー
ボンブラックをシリカカップリング剤と共にゴム組成物
に添加すると、すべてシリカのコンパウンドに匹敵す
る、カーボンブラック強化ゴム組成物のための改善され
た加工特性（例えば減じられた粘度）のみならず、例え
ば磨耗抵抗及び／または弾性反発値及びタンデルタ及び
損失コンプライアンスのような、硬化されたエラストマ
ー組成物の改善された性能特性をも生じる。

【００４５】磨耗抵抗及び弾性反発のような硬化物理特
性はここで、そのような特性を有するタイヤトレッド
が、改善されたトレッド耐磨耗性、転がり抵抗及び湿潤
スキッドの１種以上を提供することが予期されるので、
有益であると考えられる。

【００４６】ここで本発明は、シラノール、シロキサ
ン、酸、ケトン及び／またはアルデヒドのような部分
（主たる部分は本発明の目的を考慮ればシラノール部分
である）を含む表面変性されたカーボンブラックはシリ
カカップリング剤と組み合わせて使用され、該カップリ
ング剤は実質的にカーボンブラックで強化されたゴム組
成物（例えば少なくとも４０ｐｈｒのカーボンブラック
及び１５ｐｈｒ未満のシリカ）中において、処理カーボ
ンブラック表面上のシラノール基のような前述の部分と
反応できる。

【００４７】用語「シリカカップリング剤」はここで、
それらはシリカをジエンに基づくエラストマーにカップ
リングするために適切であると考えられるので、そのよ
うな物質を記述するために使用される。しかし、用語
「シリカカップリング剤」はここで、シリカが実際にゴ
ム組成物中で使用されているかどうかに関わらず本発明
において使用するためのそのような物質を記述するため
にも使用される。

【００４８】本発明のプラクティスにおいて、種々のシ
リカカップリング剤が使用できるが、一つの好ましいカ
ップリング剤はビス−（トリアルコキシシリルアルキ
ル）ポリスルフィドであってそのポリスルフィド橋内に
約２〜約８個の硫黄原子、替わりにポリスルフィド橋内
に平均約４個の硫黄原子を含むポリスルフィドであるこ
とができる。例えばシリカカップリング剤はそのポリス
ルフィド橋内に約４個の硫黄原子を有するビス−（トリ
エトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、あるいは
１つの代替においてはそのポリスルフィド橋内に約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。

【００４９】通常、シリカカップリング剤の前記表面変
性カーボンブラック及び沈降シリカ（使用する場合）に
対する重量比は約０．０１／１〜約０．２５／１の範囲
である。

【００５０】ゴム組成物自体は未硬化エラストマー組成
物の加硫によって硫黄硬化された組成物として与えるこ
ともできる。硫黄硬化は通常の方法、すなわち高温及び
圧力の条件下で適切な時間硬化することによって達成で
きる。

【００５１】ゴム組成物を硫黄硬化するための硬化剤
は、硫黄硬化可能なエラストマーのために慣用される硬
化剤であり、これらは典型的に硫黄及び１種以上の適切
な硬化促進剤及びときどき遅延剤も含む。硫黄硬化可能
なエラストマー組成物のためのそのような硬化剤及びそ
の使用は本技術分野において周知である。

【００５２】エラストマー及び関連する成分（硬化剤を
除く）を最初に１以上の逐次工程（通常「ノンプロダク
ティブ混合工程」と呼ばれる）及びそれに続く硬化剤添
加のための最終の混合工程（通常「プロダクティブ混合
工程」と呼ばれる）において混合するという、硫黄硬化
性ゴム組成物を製造するための逐次混合方法も本技術分
野における当業者に周知である。

【００５３】本発明のプラクティスにおいて、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変性エラストマーに加え
て含むことができる。そのようなエラストマーは典型的
に、共役ジエンのホモポリマー及びコポリマー、前記共
役ジエンとビニル芳香族化合物とのコポリマーから選択
される。そのようなジエンは、例えばイソプレン及び
１，３−ブタジエンから選択でき、そしてそのようなビ
ニル芳香族化合物はスチレン及びアルファ−メチルスチ
レンから選択できる。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、イソプレン／ブタジエンコポリマーゴム、スチレン
／イソプレンコポリマーゴム、スチレン／イソプレン／
ブタジエンターポリマーゴム、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（７０
〜９０％トレンス）、低ビニルポリブタジエンゴム（１
０〜３０％ビニル）、中ビニルポリブタジエンゴム（３
０〜５０％ビニル）及び高ビニルポリブタジエンゴム
（５０〜９０％ビニル）から選択し得る。

【００５４】一面において、特にタイヤトレッドのため
に、変性エラストマーに加えて、ゴムは少なくとも２種
のジエンに基づくゴムであり得る。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／ブタジエンゴム、乳化及び
／または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、乳化重合製造のブタジエ
ン／アクリロニトリルコポリマーのような２種以上のゴ
ムの組み合わせが好ましい。

【００５５】加硫されたゴム組成物は、硬化ゴム組成物
のための合理的に高いモジュラス、高い磨耗抵抗及び引
き裂き抵抗に寄与するために十分な量の、すなわち約３
０ｐｈｒよりも多く、通常約４０ｐｈｒより多い、表面
処理されたカーボンブラック強化充填剤を含むべきであ
る。前に言及した表面処理カーボンブラックの量はゴム
１００部あたり約３０部程度に低くてもよいが、好まし
くは約４０〜約９０、または１００重両部であってもよ
い。

【００５６】シリカは、例えば約１０〜約９０ｐｈｒの
ように約１００ｐｈｒ以下のレベルで存在してもよく、
または全く無くてもよい。

【００５７】ゴム配合用途において使用される通常採用
される珪質含量が本発明におけるシリカとして使用で
き、これは熱分解及び沈降珪質顔料（シリカ）を含む
が、沈降シリカが通常好ましい。

【００５８】本発明において好ましくは使用される珪質
顔料は、例えばナトリウムシリケートの如き可溶性シリ
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。

【００５９】そのようなシリカは窒素ガスを使用して測
定した、約４０〜約６００、さらに普通には約５０〜約
３００ｍ²／ｇの範囲である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 ザ 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。

【００６０】シリカはまた、約１００〜約４００、さら
に普通には約１５０〜約３００ｃｃ／１００ｇの範囲の
フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）吸収値を有することを典型
的に特徴とする。

【００６１】シリカは例えば電子顕微鏡によって決定さ
れた０．００３〜０．０５ミクロンの範囲の平均極限粒
子サイズを有すると考えられるが、シリカ粒子はそれよ
りサイズにおいてもっと小さくても可能性としてもっと
大きくてもよい。

【００６２】シリカは、例えば約５０〜約２００ｍ²／
ｇの範囲のＨｇＳＳＡ、約１〜約３．５ｃｍ³／ｇの範
囲のＶ（Ｈｇ）及び１０〜約５０ｎｍのＰＳＤｍａｘの
ような水銀ポロシメトリー特性を有すると予想される。

【００６３】種々の商業的に入手できるシリカ、例え
ば、ここで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Ｚｅｏ
ｓｉｌ １１６５ＭＰの名称でＲｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅ
ｎｃから入手できるシリカ、例えばＶＮ２及びＶＮ３の
名称でＤｅｇｕｓｓａ ＡＧから入手できるシリカ等、
及びＨｕｂｅｒからのＺｅｏｐｏｌ ８７４５が本発明
における使用のために考慮し得る。

【００６４】ゴム組成物は、例えば種々の硫黄加硫可能
な成分ゴムを、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、充填材、顔
料、脂肪酸、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通常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知ら
れる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。

【００６５】前述の表面処理されたカーボンブラック以
外の少量の強化タイプカーボンブラック（使用する場
合）については前に説明した。

【００６６】シリカカップリング剤及び／またはシリカ
シリル化剤（液体形態であるとき）がカーボンブラック
担体と組み合わせて使用でき、すなわちゴム組成物に添
加する前にカーボンブラックと予備混合され得、そして
そのようなカーボンブラックはゴム組成物配合中で説明
されるカーボンブラックの前述の量に含まれることが認
識されるべきである。

【００６７】もし使用されるなら粘着付与樹脂の典型的
な量は約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５０ｐｈ
ｒ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
アミン及び例えばザ・バンダービルトラバーハンドブッ
ク（Ｔｈｅ Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ Ｒｕｂｂｅｒ Ｈ
ａｎｄｂｏｏｋ）（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。

【００６８】もし使用されるなら主としてステアリン
酸、パルミチン酸、リノール酸及び１種以上の脂肪酸の
混合物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。

【００６９】しばしばステアリン酸は比較的不純な状態
で使用され、ゴム配合のプラクティスにおいて「ステア
リン酸」と通常呼ばれ、そして本発明の説明及びプラク
ティスにおいてもそのように呼ぶ。

【００７０】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。もし使用するのであれば、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
しゃく解剤が、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る。

【００７１】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、重合ポリスル
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
に既知のように、硫黄加硫剤は約０．５〜約４ｐｈｒの
範囲の量で使用され、環境によっては約８ｐｈｒまで、
約１〜約２．５の範囲で、ときどきは約１〜約２の範囲
が好ましい。

【００７２】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、一次促進剤が約０．５〜約４、好ましくは
約０．８〜約２ｐｈｒ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、二次促進剤は約０．０５〜約３ｐｈ
ｒの量で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の特性上
に相乗効果を生ずると期待され、そしてどちらかの促進
剤単独の使用によって造られ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
効性促進剤も使用され得る。加硫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。硫黄加硫剤及び促進剤の存在と相対量は、シリカ強
化ゴム組成物中でのシリカカップリング剤と組み合わせ
た前述のシリル化剤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。

【００７３】ここで前に述べた他の添加剤の存在と相対
量は、前述のシリル化剤の利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。

【００７４】成分は典型的に少なくとも２つの段階、す
なわち少なくとも１つのノンプロダクティブ段階及びそ
れに続くプロダクティブ混合段階において混合される。
最終の硬化剤は典型的に最終の段階において混合され、
それは通常プロダクティブ混合段階と呼ばれ、ここでは
典型的に先のノンプロダクティブ混合段階の最大混合温
度よりも低い温度で混合が起こる。ゴム、シリカ、シリ
カカップリング剤、シリカシリル化剤及びカーボンブラ
ック（使用する場合）を１以上のノンプロダクティブ混
合段階において混合する。用語「ノンプロダクティブ」
及び「プロダクティブ」混合段階はゴム混合技術におけ
る当業者に周知である。

【００７５】少なくとも１つのノンプロダクティブ（Ｎ
Ｐ）混合段階において、材料を熱機械的に混合し、混合
温度を１４０℃〜１９０℃に到達させる。

【００７６】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、それは種々のタイヤコンパウンド
のために使用できる。そのようなタイヤは、該技術分野
における当業者に既知で容易に明らかな方法である種々
の方法によって構築され、付形され、成形されそして硬
化され得る。

【００７７】本発明は次の実施例を参照することによっ
てより良く理解され、そこでは他に示さない限り部及び
百分率は重量による。

【００７８】

【実施例】実施例１ カーボンブラック（Ｎ２３４）を次の方法で表面処理す
ることによって変性した。

【００７９】オーブンを窒素でパージしてオーブン内に
不活性ガス雰囲気を造った。

【００８０】カーボンブラックを穏やかに潰した後、カ
ーボンブラック１ｇあたり０．５ｇのテトラエトキシシ
ランをカーボンブラックに加えた。均質化した混合物を
次に焼き戻したアルミナるつぼ内に置いた。そのるつぼ
をオーブン内に置いた。オーブンを窒素で３０分間パー
ジし、そして次に約８００℃に約２時間加熱した。次に
るつぼをオーブンから取り出し、そして内容物を約２２
℃〜約２５℃であるほぼ室温に冷却した。

【００８１】このＮ２３４カーボンブラックはＣａｂｏ
ｔカンパニーからＶｕｌｃａｎ ７Ｈとして得ることが
できるゴム強化タイプのカーボンブラックであり、テト
ラエチルシランはＡｌｄｒｉｃｈカンパニーから液体と
して得た。

【００８２】表面処理の前後のカーボンブラックの性質
を次の表１に報告する。

【００８３】

【表１】

【００８４】処理カーボンブラック表面についての窒素
吸収値（ＢＥＴ）の減少は、テトラアルキルシラン処理
による表面変性を示す。

【００８５】未処理及び処理カーボンブラック表面につ
いての実質的に等しいＤＢＰ及びＶ（Ｈｇ）は、カーボ
ンブラックの全体構造が影響されていないことを示す。

【００８６】処理カーボンブラック表面についてのＨｇ
ＳＳＡの減少は、シラノール含量を含む、珪素含有構造
によるカーボンブラック表面の被覆を示す。

【００８７】未処理及び処理カーボンブラック表面につ
いてのＰＳＤｍａｘ（この用語は最大気孔サイズ分布を
意味する）は、カーボンブラック表面の気孔の部分的充
填を示す。

【００８８】処理カーボンブラック表面の表面上のシラ
ノール及びシロキサン含量は、カーボンブラックのシラ
ン処理が成功したことを示す。

【００８９】約１．５重量％の珪素含量は、カーボンブ
ラックを酸化雰囲気、すなわち空気中で約７００℃の温
度で灰化することによって決定された炭素及び珪素の全
量に基づいている。

【００９０】カーボンブラックの表面の変性の程度の評
価はシラノール（ＳｉＯＨ）含量及び珪素含量の決定に
基づいていた。使用した分析法は、シラノール含量を測
定するＦＴＩＲ分光分析法、ＳｉＯＨ及びシロキサン構
造を測定する２９Ｓｉ ＮＭＲ（固体状態）分光分析法
であった。これらの分光分析技術の全てはそのような分
析技術における当業者に周知であると考えられる。

【００９１】実施例２ 実施例１に従って製造した表面処理カーボンブラック
を、次の表２に示した処方によるゴム組成物の強化に使
用した。

【００９２】

【表２】 １）ザ・グッドイヤーアンドラバーカンパニーから入手
できる、約４０％のスチレン含量を有する乳化重合製造
のＳＢＲ ２）ザ・グッドイヤーアンドラバーカンパニーから入手
できる、約−４５℃のＴｇ及び約５０％のイソプレン含
量を有するイソプレン／ブタジエンコポリマーエラスト
マー ３）ザ・グッドイヤーアンドラバーカンパニーからの、
Ｂｕｄｅｎｅ（登録商標）１２０７として得られるシス
１，４−ポリブタジエンゴム ４）天然ゴム（シス１，４−ポリイソプレン） ５）Ｅ−ＳＢＲ中に約９．４部存在するゴム加工油、こ
こでＥ−ＳＢＲの量は乾燥重量（油無し）で上に報告
し、そしてさらに約１４部の追加のゴム加工油、可塑
剤、樹脂及びワックスが添加されていた ６）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型のもの ７）Ｒｈｏｎｅ ＰｏｕｌｅｎｃカンパニーからＺ１１
６５ＭＰとして入手できるシリカ ８）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（従って５０％活性であると考えら
れる）としてＤｅｇｕｓｓａ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）テトラスルフィドとして入手した

【００９３】表２に示した処方のカーボンブラック、シ
リカ及びシリカカップリング剤成分を次の表３に示す。

【００９４】試験組成物Ａを、それは未処理カップリン
グ剤を、シリカまたはシリカカップリング剤なしで使用
しているので、いくらかの対照と見なす。

【００９５】試験組成物Ｂはシリカカップリング剤と共
に未処理のカーボンブラックを使用している。

【００９６】試験組成物Ｃは処理カーボンブラックをシ
リカカップリング剤と共に使用している。

【００９７】試験組成物Ｄはシリカ及びシリカカップリ
ング剤を使用している。

【００９８】

【表３】 １）ＣａｂｏｔコーポレーションからＶｕｌｃａｎ７Ｈ
として得られる未処理Ｎ２３４ゴム強化カーボンブラッ
ク ２）実施例１において言及した処理カーボンブラック ３）ビス−３−（トリエトキシシリルプロピル）テトラ
スルフィドとカーボンブラックとの１：１比のブレン
ド、ＤｅｇｕｓｓａＡ．Ｇ．から得られる ４）Ｒｈｏｎｅ ＰｏｕｌｅｎｃカンパニーからＺｅｏ
ｓｉｌ １１６５ＭＰとして入手できるシリカ

【００９９】試験Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤにおいてのゴム組成
物の物理特性を次の表４に報告する。

【０１００】

【表４】

【０１０１】一般に、これらの結果は、タイヤトレッド
ゴム組成物中の強化剤としてのシラン処理カーボンブラ
ックの使用はタイヤの転がり抵抗の減少（処理カーボン
ブラックの替わりのシリカの使用と実質的に等しい）、
並びに未処理カーボンブラック（試験Ａ，Ｂ）に匹敵す
る改善された湿潤けん引力を生じるかまたは促進するこ
とを示す。このことはここで重要で有意義であると考え
られる。なぜなら、同等のタイヤトレッドが、シリカ、
カップリング剤を実質的に減らして製造できるにちがい
ないし、またそのようなタイヤトレッドに、かなりの量
のシリカ強化剤含量（少なくとも５０ｐｈｒ）及び約４
０ｐｈｒ以下のカーボンブラックの最小限量（本発明の
シラン処理しないカーボンブラック）を含むタイヤトレ
ッドに匹敵するさらに望ましい導電性を与えるからであ
る。

【０１０２】表４中のレオメーター特性、すなわち試験
Ａ〜Ｄについての硬化ゴム特性は、試験Ａ〜Ｄのゴム組
成物は適切に加硫されたことを示す。このことはここ
で、確かな物理的比較をするための重要な条件であると
考えられる。

【０１０３】表４中の試験Ａ〜Ｄ組成物についての応力
−歪み特性、特に引張強度及び３００％モジュラス特性
はこれらの材料の強化特性を示す。このことはここで、
それが例えば耐タイヤトレッド磨耗性を高めることに関
する限り、タイヤトレッドゴム組成物内の表面処理カー
ボンブラックの可能性を示すので重要であると考えられ
る。

【０１０４】試験Ｃ組成物（表面処理カーボンブラック
＋カップリング剤）についての表４のタンデルタ特性
は、表面処理カーボンブラックがタイヤ転がり抵抗の改
善についてタイヤトレッドゴム組成物の強化のためにシ
リカと等しいかまたはシリカよりも良好であることを示
す。また、ここでシラン処理カーボンブラックを使用し
た試験Ｃ組成物が、そのような目的のためにシリカまた
はシリカカップリング剤のいずれか無しに非処理カーボ
ンブラックを使用した、対応する試験Ａ組成物よりもは
るかに良好であると考えられる。このことは、一面にお
いて、はるかに少ないシリカカップリング剤が使用でき
るので特に有意義であると考えられる。

【０１０５】静電表面導伝率測定はＡＳＴＭ Ｄ２５７
に従って試験Ａ〜Ｄの硬化試料について行われた。

【０１０６】結果を次の表５に示し、伝導度はオーム単
位で示される。

【０１０７】

【表５】

【０１０８】表５に示される導伝率測定値は、通常のカ
ーボン強化剤のみを含むゴム組成物について２．５×１
０^-3オームの導電率、並びにシリカ及びカーボンブラッ
ク強化剤（試験Ｄ）を含むゴム組成物について５．１×
１０^-13 オームの非常に低い導電率を報告する。本発明
の処理カーボンブラックを含むゴム組成物（試験Ｃ）に
ついての２．８×１０¹³オームの導電率は、シリカ強化
剤のみを含むゴム組成物（試験Ｄ）についての導電率と
非常に有利に比較てきる。

【０１０９】本発明の試験的面において、カーボンブラ
ック表面の変性の程度の評価はシラノール（ＳｉＯＨ）
含量の決定に基づいている。使用した分析法は、シラノ
ール及びシロキサン振動を測定するＦＴＩＲ分光分析、
シラノール及びシロキサンの吸収のシフトを測定する２
９ＳｉＮＭＲ（固体状態）、並びにシラノール及びシロ
キサン基の特徴的フラグメント化を測定するＳＩＭＳ分
光分析であった。これらは全て処理カーボンブラック上
にある。これらの分光分析技術の全てはそのような分析
技術における当業者に周知であると考えられる。

【０１１０】好ましい分析法であるＦＴＩＲ分光分析に
つき、次の事項を使用した。 １）シラノール基につき、３２５０ｃｍ^-1の吸収を使用 ２）シロキサン基につき、１１５０ｃｍ^-1の吸収を使用 ３）ＦＴＩＲスペクトルに関し参照した文献は、Ｂｕｔ
ｔｅｒｗｏｒｔｈｓ Ｌｔｄ．により出版のＣ．Ｅａｂ
ｏｒｎによる論文”ＯｒｇａｎｏｓｉｌｉｃｏｎＣｏｍ
ｐｏｕｎｄｓ”（１９６０年）である ４）水銀ポロシメトリーの測定における技術に関する参
考文献はＭｅｓｓｒｓＳ．Ｊ． Ｇｒｅｇｇ及びＫ．
Ｓ．Ｋｉｎｇによる”Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ，Ｓｕｒｆ
ａｃｅ Ａｒｅａ ａｎｄ Ｐｏｒｏｓｉｍｅｔｒ
ｙ”，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，１９８２，ロン
ドン／ニューヨーク ２版，ＩＳＢＮ ０−１２−３０
０９５６−１である。

【０１１１】実施例３ 錫でカップリングされた、溶液重合製造スチレン／ブタ
ジエンコポリマー、シリカカップリング剤及び表面処理
カーボンブラック（シラノール基を含む）から成るゴム
組成物を製造した。ここでこのゴム組成物を試験Ｐ、試
験Ｑ、試験Ｒ及び試験Ｓと呼ぶ。

【０１１２】このエラストマー及びほとんどの成分を、
硫黄及び促進剤のような硬化剤を除き最初の連続した一
連の２つの混合工程（ときどきそのような分野の当業者
により「ノンプロダクティブ」または「ＮＰ」混合工程
と呼ばれる）において混合した。ＮＰ混合工程の少なく
とも１つにおいて、全てのカップリングされたコポリマ
ーエラストマー、表面上にシラノール基を含むカーボン
ブラック、シリカカップリング剤を約１７０℃の温度に
混合し、その後混合物を密閉式ミキサーから取り出し
た。

【０１１３】最後に硫黄及び加硫促進剤のような硬化剤
を低温、すなわち１２０℃でゴム組成物と最終の混合工
程（ゴム混合技術における当業者によってときどき「プ
ロダクティブ」混合工程と呼ばれる）として混合した。

【０１１４】ゴム組成物の要素を次の表６に示す。

【０１１５】

【表６】 １）この結合された、溶液重合製造のスチレン／ブタジ
エンコポリマーはＪＳＲカンパニーからＴ５５８２とし
て得られ、約３５％のスチレン含量、ブタジエニル末端
単位を有し、報告によればコポリマーのブタジエン部分
は約２２％のビニル構造、約７７のムーニーＭＬ１＋４
（１００）粘度、２モードの分子量分布、並びに約−５
１℃のＴｇを有する ２）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型のもの ３）実施例１に記述した処理カーボンブラック、表面上
のシラノール含量約０．７５ ＳｉＯＨ／ｎｍ² 及び珪
素含量約１．５重量％を有する ４）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（従って５０％活性であると考えら
れる）としてＤｅｇｕｓｓａ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）テトラスルフィドとして入手した

【０１１６】実施例４ 錫カップリングＳＢＲ、シラノール基を含むカーボンブ
ラック、シリカ及びシリカカップリング剤を変化させた
試験Ｐ、試験Ｑ、試験Ｒ及び試験Ｓとして同定されるゴ
ム組成物を次の表７に示す。

【０１１７】

【表７】 １）ＪＳＲカンパニーから入手できる、錫を結合させた
溶液重合製造スチレン／ブタジエンコポリマー、スチレ
ン含量約３５％、Ｓｎ−ブタジエニル末端単位を含有。
報告によればコポリマーのブタジエン部分は約２２％の
ビニル構造、約７７のムーニーＭＬ１＋４（１００）粘
度、２モードの分子量分布、並びに約−５１℃のＴｇを
有する ２）実施例１に記述した処理カーボンブラック、表面上
のシラノール含量約０．７５ ＳｉＯＨ／ｎｍ² 及び珪
素含量約１．５重量％を有する ３）ビス−３−（トリエトキシシリルプロピル）テトラ
スルフィドとカーボンブラックとの１：１比のブレン
ド、ＤｅｇｕｓｓａＡ．Ｇ．から得られる ４）Ｒｈｏｎｅ ＰｏｕｌｅｎｃカンパニーからＺｅｏ
ｓｉｌ １１６５ＭＰとして入手できるシリカ

【０１１８】有意義なことに、導電率の予期される改善
を伴って、実質的に減じられたシリカが使用された。

【０１１９】実施例５ 実施例３及び実施例４に示した試験Ｐ及び試験Ｑのゴム
組成物のトレッドを有するサイズ１９５／６５Ｒ１５の
タイヤを製造した。

【０１２０】ある代表的な態様及び詳細を本発明を例示
する目的のために示してきたが、種々の変更及び修正が
本発明の精神及び範囲から逸脱することなくなし得るこ
とは本技術における当業者には明らかである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｋ 9/02 Ｃ０８Ｋ 9/02 Ｃ０８Ｌ 15/00 Ｃ０８Ｌ 15/00 (71)出願人 590002976 1144 Ｅａｓｔ Ｍａｒｋｅｔ Ｓｔｒｅ ｅｔ，Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ 44316− 0001，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 フリードリッヒ・ヴィゼル ルクセンブルク大公国エル−7378 ボッフ ェルダンジュ，リュー・ノッペナ ９ア (72)発明者 ウヴェ・エルンスト・フランク ルクセンブルク大公国エル−9080 エッテ ルブルック，アヴニュー・サルンティン 103 (72)発明者 ティエリ・フローレン・エドメ・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 ピエール・マリー・ジャン・ドーヴィステ ルクセンブルク大公国エル−7513 メルシ ュ，ルート・ダルロ 51

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴム組成物であって、 （Ａ）（ｉ）スチレンまたはアルファメチルスチレン
   と、ブタジエン及びイソプレンの少なくとも１種から選
   択される共役ジエンとの、少なくとも１種の変性コポリ
   マーエラストマー約２０〜約１００ｐｈｒ、ここで前記
   変性エラストマーは錫または珪素でカップリングまたは
   キャップされており、及び（ｉｉ）ブタジエン及びイソ
   プレンから選択される共役ジエンのホモポリマー、前記
   共役ジエンのコポリマー、並びに前記共役ジエンとスチ
   レン及びアルファ−メチルスチレンから選択される芳香
   族炭化水素とのコポリマーから選択される少なくとも１
   種のエラストマー０〜約８０ｐｈｒを含んで成る少なく
   とも１種のジエンに基づくエラストマー１００重量部、 （Ｂ）（ｉ）変性強化カーボンブラック約３０〜約１１
   ０ｐｈｒ、前記カーボンブラックはその表面上にシラノ
   ール、シロキサン、酸化チタン、水酸化チタン、酸化ジ
   ルコニウム、水酸化ジルコニウム及び水酸化アルミニウ
   ム基から選択される少なくとも１つの部分を含み、及び
   （ｉｉ）シラノール基を表面上に含む少なくとも１種の
   沈降シリカ及び未変性カーボンブラック０〜約３０ｐｈ
   ｒを含んで成る強化充填剤約３０〜約１１０ｐｈｒ、並
   びに （Ｃ）（ｉ）前記表面変性カーボンブラックの表面上に
   含まれる前記部分の少なくとも１種及び（ｉｉ）シリカ
   が使用される場合に前記シリカ上のシラノール基と反応
   性の部分、並びに前記エラストマーの少なくとも１種と
   相互作用性の他の部分を有する少なくとも１種のシリカ
   カップリング剤を含んで成る前記ゴム組成物。
2. 【請求項２】 前記変性カーボンブラックが、酸化雰囲
   気中で該変性カーボンブラックを灰化することによって
   決定された、その表面上に約０．５〜約２０重量％の、
   珪素、チタン、ジルコニウム及び／またはアルミニウム
   を含むことを特徴とする表面変性カーボンブラックであ
   る、請求項１に記載のゴム組成物。
3. 【請求項３】 変性カーボンブラックの表面が、シラノ
   ール及びシロキサン基を、チタン、ジルコニウム及びア
   ルミニウムに基づく部分を除外して含む、請求項１に記
   載のゴム組成物。
4. 【請求項４】 変性カーボンブラックの表面が、その上
   に水酸化アルミニウム及び／または水酸化チタン基を、
   珪素、チタン及びジルコニウム部分を除外して含む、請
   求項１に記載のゴム組成物。
5. 【請求項５】 変性カーボンブラックの表面がその上に
   水酸化チタンを、珪素、ジルコニウム及びアルミニウム
   部分を除外して含む、請求項１に記載のゴム組成物。
6. 【請求項６】 前記変性カーボンブラックの表面が、カ
   ーボンブラックと次の構造式から選択される少なくとも
   １種のアルコキシ化合物との反応の生成物である、請求
   項１または２に記載のゴム組成物： Ｒ_4-nＭ（ＯＲ'）_n 〔式中、Ｒはメチル、エチル、プロピル及びブチル基か
   ら選択される飽和アルキル基であり、Ｒ’は１〜１８個
   の炭素原子を含む飽和アルキル基であり、Ｍは珪素、チ
   タン、ジルコニウム及びアルミニウムから選択され、ｎ
   は１〜４の整数であり、そしてＭがアルミニウムである
   ときは該式はＲ_3-nＭ（ＯＲ'）_n （ｎは１〜３である）
   である〕。
7. 【請求項７】 スチレンと、イソプレン及び１，３−ブ
   タジエンから選択される共役ジエンとの有機リチウム触
   媒の存在下での重合によって製造される反応性スチレン
   ／共役ジエンコポリマーを、 このリビングコポリマーを次の式 Ｒ”_4-nＭ'Ｘ'_n （式中、ｎは１〜４の整数であり、Ｘ’は塩素、ヨウ素
   及び臭素基から選択されるハロゲン基であり、Ｒ”はメ
   チル、エチル、プロピル及びブチル基から選択される飽
   和アルキル基であり、Ｍ’は錫及び珪素から選択され
   る）を有する少なくとも１種の化合物と反応させること
   によって、変性した生成物が前記変性スチレン／共役ジ
   エンコポリマーであり、 ここで場合により変性エラストマー中の少なくとも５０
   ％のＳｎ結合またはＳｉ結合が該スチレン／ジエンコポ
   リマーのジエン単位に結合している、請求項１〜６のい
   ずれかに記載のゴム組成物。
8. 【請求項８】 前記変性コポリマーが錫とカップリング
   されたスチレン／共役ジエンコポリマーであり、変性エ
   ラストマー内のＳｎ結合の少なくとも５０％が該スチレ
   ン／共役ジエンコポリマーのジエン単位に結合してい
   る、請求項７に記載のゴム組成物。
9. 【請求項９】（Ａ）（ｉ）スチレンまたはアルファメチ
   ルスチレンと、ブタジエン及びイソプレンの少なくとも
   １種から選択される共役ジエンとの、少なくとも１種の
   変性コポリマーエラストマー約２０〜約５０ｐｈｒ、こ
   こで前記変性エラストマーは錫または珪素でカップリン
   グまたはキャップされており、及び（ｉｉ）ブタジエン
   及びイソプレンから選択される共役ジエンのホモポリマ
   ー、前記共役ジエンのコポリマー、並びに前記共役ジエ
   ンとスチレン及びアルファ−メチルスチレンから選択さ
   れる芳香族炭化水素とのコポリマーから選択される少な
   くとも１種のエラストマー約２０〜約５０ｐｈｒを含ん
   で成る少なくとも１種のジエンに基づくエラストマー１
   ００重量部、 （Ｂ）（ｉ）表面変性強化カーボンブラック約３０〜約
   ９０ｐｈｒ、前記カーボンブラックはその表面上にシラ
   ノール、シロキサン、酸化チタン、水酸化チタン、酸化
   ジルコニウム、水酸化ジルコニウム及び水酸化アルミニ
   ウム基から選択される少なくとも１つの部分を含み、及
   び（ｉｉ）シラノール基を表面上に含む少なくとも１種
   の沈降シリカ及び未変性カーボンブラックを有する追加
   の充填剤約１０〜約２０ｐｈｒ、を含んで成る強化充填
   剤約３０〜約１１０ｐｈｒ、並びに （Ｃ）（ｉ）前記表面変性カーボンブラックの表面上に
   含まれる前記部分の少なくとも１種及び（ｉｉ）シリカ
   が使用される場合に前記シリカ上のシラノール基と反応
   性の部分、並びに前記エラストマーの少なくとも１種と
   相互作用性の他の部分を有する少なくとも１種のシリカ
   カップリング剤を含んで成り変性コポリマーエラストマ
   ー内の錫結合の約６０〜約８５％がスチレン／ブタジエ
   ンコポリマーのジエン単位に結合している、請求項１に
   記載のゴム組成物。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれかに記載のゴム
    組成物の円周トレッドを有するタイヤ。