WO2013098977A1 - 空気入りタイヤ用トレッド - Google Patents

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WO2013098977A1
WO2013098977A1 PCT/JP2011/080333 JP2011080333W WO2013098977A1 WO 2013098977 A1 WO2013098977 A1 WO 2013098977A1 JP 2011080333 W JP2011080333 W JP 2011080333W WO 2013098977 A1 WO2013098977 A1 WO 2013098977A1
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WO
WIPO (PCT)
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tread
phr
pneumatic tire
rubber composition
main groove
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/080333
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English (en)
French (fr)
Inventor
七重 嶋中
パガノ サルヴァトーレ
ニコラ ドートレイ
Original Assignee
コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン
ミシュラン ルシェルシュ エ テクニーク ソシエテ アノニム
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Filing date
Publication date
Application filed by コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン, ミシュラン ルシェルシュ エ テクニーク ソシエテ アノニム filed Critical コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン
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Priority to PCT/JP2011/080333 priority patent/WO2013098977A1/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0016Compositions of the tread
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/13Tread patterns characterised by the groove cross-section, e.g. for buttressing or preventing stone-trapping

Definitions

  • the present invention relates to a tread for a pneumatic tire, and more specifically, a flexible fence is formed in the main groove of the tread to reduce air column resonance noise and maintain drainage performance, and the flexible fence and the tread portion are worn to the same extent.
  • the present invention relates to a tread for a pneumatic tire, and a pneumatic tire having such a tread.
  • the air column resonance sound of the main groove formed in the tread of the tire is generated by resonance in the pipe (air column) formed by the main groove and the road surface, and the resonance frequency is formed between the road surface and the road surface. Depends on the length of the main air column.
  • This air column resonance appears in the form of noise inside and outside the vehicle, and often has a peak around 1 kHz that easily reaches the human ear.
  • a so-called flexible fence that is, a projection, extends from the groove wall and bottom of the main groove and blocks all or most of the main groove to form the main groove.
  • the flow of water that has entered the main groove is also blocked. Since the drainage of water intervening with the road surface is reduced, the steering stability on a wet road surface is reduced.
  • FIG. 4 of Patent Document 1 three groove fences 3 (flexible fences) respectively extending from the opposite groove walls and the groove bottom in the groove are arranged in the main groove with a gap between each other. There is disclosed a technique that achieves both reduction of resonance noise and drainage.
  • the partition wall 30 (flexible fence) extending from the groove bottom in the main groove is arranged so that most of the main groove opening is not in contact with the groove wall.
  • the thickness of the flexible fence in the tire circumferential direction is thin and easily deformed in order to make the flexible fence function. Therefore, depending on the material to be used, when traveling, the flexible fence is less likely to be worn than the tread portion, and the amount of wear between the flexible fence and the tread portion is different. Due to the difference in the amount of wear, the flexible fence protrudes from the surface of the tread portion (the surface of the tread that forms the tread surface), and from the tread surface during traveling. There is a problem that the flexible fence hits the road surface and noise is generated. The generation of such abnormal noise is contrary to the original role of the flexible fence described above, which is to reduce noise by reducing air column resonance.
  • the present invention was made to solve the above-described problems of the prior art, and a pneumatic tire tread capable of suppressing protrusion from the tread portion of the flexible fence while maintaining drainage performance.
  • the purpose is to provide.
  • the present invention provides a tread for a pneumatic tire formed of a rubber composition that comes into contact with a road surface when the tire rolls, and has a bottom surface and two opposing wall surfaces and is deep.
  • a tread portion formed with at least one main groove having a thickness D and a width W, and a plurality of flexible fences having a thickness E and blocking at least 70% of a cross-sectional area of the main groove.
  • a plurality of flexible fences extending in the groove and arranged at intervals so as to exist in the main groove in the tread surface when the tire rolls, and the plurality of flexible fences are at least
  • the rubber composition for a fence of a flexible fence is formed of a rubber composition for a fence different from the rubber composition of the tread portion.
  • a diene elastomer (b) 30 phr or more non-black reinforcing filler, optionally less than 3 phr carbon black; (c) organic photo-oxidation catalyst; It is characterized in that it contains a filling composition based on
  • the present invention is formed in the main groove, blocks at least 70% of the cross-sectional area of the main groove, and exists at least one in the main groove in the tread surface when the tire rolls.
  • the length of the air column in the main groove formed with the road surface is changed with a flexible fence arranged at a certain interval, compared with the case where the flexible fence is not formed, and the peak of the air column resonance sound is changed by humans. It is easy to remove the frequency band that can easily reach the ear, and as a result, noise caused by air column resonance is improved.
  • the flexible fence can be worn to the same extent as the tread portion. That is, a rubber composition for a fence containing an organic photo-oxidation catalyst is accelerated by the photo-oxidation process of such a rubber composition by being exposed to visible light having a wavelength close to the ultraviolet region. This is because the sex is enhanced.
  • the fence rubber composition includes a diene elastomer, a non-black reinforcing filler of 30 phr or more, a carbon black of less than 3 phr as an optional component, and a filling composition based on an organic photooxidation catalyst. Therefore, the abrasion resistance index of the rubber composition for fences becomes larger than the abrasion resistance index of the rubber composition in the tread portion. Therefore, even if the ground pressure and the slip amount are reduced due to the deformation of the flexible fence, it is possible to effectively wear, and as a result, the flexible fence is worn to the same extent as the wear amount of the tread portion. Is possible.
  • the “groove” is a width and depth formed by connecting two opposing surfaces (wall surfaces) that do not come into contact with each other under normal use conditions by other surfaces (bottom surfaces). A space that has
  • main groove refers to a groove having a relatively wide width among various grooves formed in the tread, which mainly handles fluid drainage.
  • the main groove means a groove extending in the tire circumferential direction in a straight line, zigzag shape or wave shape in many cases, but has a relatively wide width mainly extending the drainage of the fluid extending at an angle with respect to the tire rotation direction. Grooves with are also included.
  • Thread surface refers to the surface area of the tread that comes into contact with the road surface when the tire is mounted on the applicable rim specified by the following industrial standards, filled with the rated internal pressure, and loaded with the rated load. Say.
  • the “standard” is defined by an industrial standard effective in the region where the tire is produced or used.
  • the industrial standard is “STANDARDS MANUAL” of ETRTO (The European Tyre and Rim Technical Organization) in Europe, and TRA (THE TIRE AND RIMCASSOCIATION IN.
  • the tire association (JATMA) "JATMA YEAR BOOK”.
  • “applicable rim” refers to a rim defined in these standards depending on the tire size
  • “rated internal pressure” refers to an air pressure defined in accordance with the load capacity in these standards.
  • “Rated load” refers to the maximum mass allowed to be applied to a tire in these standards.
  • the “wearability of the rubber composition” refers to the wear volume of the rubber composition obtained in the Akron wear test measured according to JIS K6264-1 and JIS K6264-2.
  • the wear volume of the rubber composition is determined from the difference in mass before and after the main test operation of the vulcanized rubber test piece using an Akron abrasion tester based on the above-mentioned standard.
  • the number of revolutions of the grinding wheel is 500 for the preliminary operation and 3000 for the main test, and a tilt angle of 15 degrees is given between the test piece and the grinding wheel.
  • the specimen is pressed against the grinding wheel with an applied force of 27.0 N, and the rotational speed of the specimen is 100 revolutions per minute.
  • the “wear index” is an index of the above “wear property of rubber composition”.
  • This “wear index” is provided to compare the wear properties of a plurality of rubber compositions with each other. From the results obtained in the wear test described above, the wear properties of a given rubber composition are used as a reference. Is a numerical value obtained by converting the numerical value of 1.00, for example, to 1.00, and calculating the abrasion resistance value of the rubber composition to be compared at the same conversion ratio. When the value of the wear index is twice, it indicates that the rubber composition to be compared wears twice as fast as the reference rubber composition.
  • the content of various components of the rubber composition is represented by phr (parts by mass per 100 parts by mass of elastomer or rubber).
  • the ratio (percentage,%) represents weight%, and the interval represented by “between a and b” is larger than a and smaller than b (not including upper and lower limit values).
  • the interval represented by “from a to b” represents a or more and b or less (including upper and lower limit numerical values).
  • the diene elastomer is preferably selected from the group consisting of polybutadienes (BR), polyisoprenes (IR), natural rubber (NR), butadiene copolymers, isoprene copolymers, and mixtures of these elastomers. Is done.
  • the organic photooxidation catalyst is preferably a particle, more preferably a fine particle.
  • the organic photooxidation catalyst is preferably selected from the group consisting of radical type or cation type photoinitiators.
  • the organic photooxidation catalyst is preferably a cation type photoinitiator.
  • the cation type photoinitiator is preferably an onium salt.
  • the organic photooxidation catalyst is preferably a radical type photoinitiator.
  • the radical type photoinitiator is preferably an aromatic ketone.
  • the aromatic ketone is benzyl ketals, benzoins, ⁇ , ⁇ -dialkoxyacetophenones, ⁇ -hydroxyalkylphenones, ⁇ -aminoalkylphenones, acylphosphine oxides, hydrogen Selected from the group consisting of benzophenones or thioxanthones in combination with a donor, and mixtures of such compounds.
  • the amount of the organic photooxidation catalyst is preferably between 0.1 phr and 10 phr, preferably between 0.2 phr and 5 phr, more preferably from 0.2 phr to 2 phr.
  • the amount of carbon black as an optional component is preferably less than 2 phr, preferably less than 1 phr.
  • the non-black reinforcing filler is an inorganic non-black reinforcing filler.
  • the inorganic non-black reinforcing filler is preferably selected from the group consisting of silica, alumina, aluminosilicate, and a mixture of these fillers.
  • the amount of non-black reinforcing filler is between 20 phr and 120 phr, preferably between 30 phr and 100 phr, more preferably from 40 phr to 90 phr.
  • the thickness E of the flexible fence is not less than 0.3 mm and not more than 1.0 mm.
  • the flexible fence can be worn to the same extent as the tread portion. That is, if the thickness of the flexible fence is made smaller than 0.3 mm, the flexible fence collapses due to air pressure due to a decrease in the dimensional rigidity of the flexible fence, which may reduce the effect of reducing air column resonance noise. . In addition, such a fall makes it difficult for the flexible fence to come into contact with the ground within the tread surface, so the speed of wear of the flexible fence is significantly reduced relative to the speed of wear of the tread. There is a risk of protruding. On the other hand, if the thickness of the flexible fence is larger than 1.0 mm, the opening ratio of the cross section of the main groove when the flexible fence falls into the main groove becomes small, and the drainage performance may be deteriorated.
  • the flexible fence can be worn to the same extent as the tread portion while reducing air column resonance noise and maintaining drainage performance.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a tread for a pneumatic tire viewed along line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the tread for a pneumatic tire viewed along line III-III in FIG. 1.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the tread for a pneumatic tire shown along the line II-II in FIG. 1, similar to FIG. 2, schematically showing a state where the vehicle is traveling on a wet road surface.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the tread for a pneumatic tire shown along the line III-III in FIG. 1, similar to FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the tread for a pneumatic tire shown along the line III-III in FIG. 1, similar to FIG. 3, schematically showing a state where the groove depth of the tread portion is worn by about 30%. It is.
  • the rubber composition (fence rubber composition) of the flexible fence 4 of the tread 1 according to the embodiment of the present invention is at least a diene elastomer; a non-black reinforcing filler of 30 phr or more, an optional component Less than 3 phr of carbon black; including a filling composition based on an organic photo-oxidation catalyst.
  • Diene elastomer or rubber is an elastomer (or number) derived at least in part from a diene monomer (a monomer having two carbon-carbon double bonds, conjugated or non-conjugated). Seed elastomer), i.e., homopolymer or copolymer.
  • diene elastomers include polybutadienes (BR), polyisoprenes (IR), natural rubber (NR), butadiene copolymers, isoprene copolymers and mixtures of these elastomers.
  • examples of diene elastomers include natural rubber, polyisoprenes, polybutadienes having a cis-1,4 unit content of greater than 90%, butadiene / styrene copolymers, and mixtures of these elastomers.
  • Non-black reinforcing filler in this case, also referred to as “inorganic” filler, “white” filler or “transparent” filler, regardless of its color and its origin (natural or synthetic) It is to be understood that no inorganic filler is meant, and indeed even any organic filler other than carbon black.
  • This non-black filler itself can reinforce the rubber composition used for tire tread production without relying on any means other than the intermediate coupling agent, in other words, for ordinary treads. The tire grade carbon black and its reinforcing role can be replaced.
  • the non-black reinforcing filler is an inorganic filler, more specifically a siliceous or alumina type filler, or a mixture of these two types of fillers.
  • the silica used can be any reinforcing silica known to those skilled in the art, especially a BET surface area and a specific CTAB surface area that are both less than 450 m 2 / g, preferably between 30 m 2 / g and 400 m 2 / g. It can be any precipitated or ignited silica shown.
  • silicas such as highly dispersible precipitated silica (“HDS”) include Ultrasil 7000 silicas from Degussa; Zeosil 1165MP, 1135 MP and 1115 MP silicas from Rhodia; Hi- from PPG Mention may be made of Sil EZ150G silica; Zeopol 8715, 8745 or 8755 silica from Huber; or the silicas described in application WO 03/016387.
  • the reinforcing alumina used (Al 2 O 3 ) has a BET surface area of at most between 30 m 2 / g and 400 m 2 / g, more preferably between 60 m 2 / g and 250 m 2 / g.
  • Highly dispersed alumina having an average particle size equal to 500 nm, more preferably at most equal to 200 nm.
  • Non-limiting examples of such reinforcing alumina include, among others, “Baikalox A125” or “CR125” (Baikowski), “APA-100RDX” (Condea), “Aluminoxid C” (Degussa) or “ AKP-G015 ”(Sumitomo Chemicals) aluminas.
  • inorganic filler examples include aluminum (oxide) hydroxides, aluminosilicates, titanium oxides, carbonized or silicon nitrides, or Mention may be made of all reinforcing types as described in the applications WO 99/28376, WO 00/73372, WO 02/053634, WO 2004/003067 and WO 2004/056915.
  • the non-black reinforcing filler used preferably has a BET surface area of between 60 m 2 / g and 350 m 2 / g, especially when it is a reinforcing inorganic filler such as silica.
  • An advantageous aspect according to embodiments of the present invention uses non-black fillers, especially reinforcing inorganic fillers such as silica having a high BET specific surface area in the range between 130 m 2 / g and 300 m 2 / g. This is based on the recognition that such fillers have a high reinforcing capacity.
  • a non-black filler is used that exhibits a BET specific surface area as if less than 130 m 2 / g, preferably between 60 m 2 / g and 130 m 2 / g.
  • the physical state imparted to non-black reinforcing fillers is not critical, whether in the form of powders, microbeads, granules, beads or other suitable dense forms.
  • non-black reinforcing filler also means a mixture of various non-black reinforcing fillers, especially inorganic fillers such as the highly dispersible siliceous and / or alumina fillers mentioned above. Please understand. One skilled in the art will know how to adjust the amount of non-black reinforcing filler depending on the nature of the filler used. Preferably, this amount of non-black reinforcing filler, especially inorganic non-black reinforcing filler, is in the range between 20 phr and 120 phr, more preferably between 30 phr and 100 phr, even more preferably from 40 phr to 90 phr. Selected.
  • the BET specific surface area is a known method by gas adsorption using the Brunauer-Emmett-Teller method described in “The journal of the American Chemical Society”, Vol. 60, page 309, February 1938.
  • the French standard NF ISO 9277 of December 1996 multi-point volume method (5 points), gas: nitrogen, degassing: 1 hour at 160 ° C, relative pressure range p / po: 0.05 to 0.17 )
  • the CTAB specific surface area is the outer surface area measured according to the French standard NF T 45-007 (Method B) of November 1987.
  • carbon black is also a non-black layer, especially containing functional sites (especially hydroxyl sites) on its surface, and in a known manner with fillers (particle surfaces) and As an equivalent filler to the non-black reinforcing filler described in this chapter, provided that it is coated with an inorganic layer such as silica that requires the use of a coupling agent to establish a bond between the diene elastomers. It should be understood that it can be used.
  • the rubber composition for a fence according to the embodiment of the present invention may or may not contain carbon black. That is, carbon black is an optional component of the rubber composition for fences.
  • carbon black is present in as little as possible, typically less than 3 phr, preferably less than 2 phr, this amount being based on its known UV stabilization properties, It is the amount in the case of preventing acting as an antagonist against the action of the photooxidation catalyst, that is, it can play an undesirable role. For this reason, the amount of carbon black is more preferably less than 1 phr. In this narrow concentration range, carbon black retains its role of black colorant in the composition, but no longer fulfills the role of UV stabilizer.
  • Suitable as carbon black are all carbon blacks that can contribute to the black coloration of the rubber composition, in particular HAF, ISAF or SAF type blacks known to those skilled in the art and commonly used in tires.
  • the 100, 200 or 300 series (ASTM grade) reinforcing carbon blacks used in these tire treads e.g., N115, N134, N234, N326, N330, N339, N347 or N375
  • class 400-700 series unreinforced types like less structured
  • non-reinforcing blacks called “ink black” used as black pigments in printing inks or paints can be used.
  • Carbon black can be used in an isolated state, such as commercially available, or in any other form, for example, as a support for certain rubber industry additives used.
  • organic photooxidation catalyst used in the embodiment of the present invention promotes and accelerates the surface photooxidation process of the groove fence when the rubber composition for a fence is exposed to visible light having a wavelength close to the ultraviolet region. Intended.
  • organic photooxidation catalysts are stable compounds that can release radical or ionic entities that accelerate and accelerate the photooxidation process when exposed to light of the appropriate wavelength.
  • Such an organic photooxidation catalyst is preferably composed of a radical-type or cation-type photoinitiator.
  • Such compounds are commonly used in the electronics field in the photopolymerization of multifunctional monomers, surface treatment of materials with protective coatings, printing technology and microcircuit fabrication.
  • the main objective is to rapidly obtain highly cross-linked polymers that exhibit high resistance to chemicals and the necessary mechanical properties (eg JVCrivello and K. Dietliker, “Photoinitiators for free radical, reactive and anionic photopolymerisation ”, Vol. III, Chemistry and Technology of UV and EB Formulation for Coatings, Inks and Paint, John Wiley and Sons, SITA Technology Limited, 2nd edition, London 1998; E. Chesneau and JP Fouassier,“ Polymerisation induite sous irradiation laser visible ”, [Polymerization induced under laser-visible irradiation], Die Angewandte Makromolekulare Chemie, 135, 1985, p. 41-64).
  • Examples of the cation type photoinitiator include onium salts, more specifically, sulfonium salts such as triarylsulfonium salts, or iodonium salts such as diaryliodonium salts.
  • a radical type photoinitiator more preferably a photoinitiator selected from aromatic ketones, especially benzyl ketals (especially diketals), benzoins (especially benzoin ethers), ⁇ , ⁇ - Benzophenone in combination with dialkoxyacetophenones, ⁇ -hydroxyalkylphenones, ⁇ -amino aromatic ketones (or ⁇ -aminoalkylphenones), acylphosphine oxides, hydrogen donors (eg, tertiary amines)
  • a photoinitiator selected from the group consisting of thioxanthones and mixtures of such compounds is used.
  • the organic photooxidation catalyst described above is a particle, more preferably,
  • radical photoinitiators include, among others: -Benzylketals and benzoin ethers: diphenylethanones and their halogenated derivatives (eg 2-ethoxy-1,2-diphenylethanone, 2-isopropoxy 1,2-diphenylethanone, 2-isobutoxy- 1,2-diphenylethanone, 2-butoxy-1,2-diphenylethanone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethanone or 2,2-diethoxy-1,2-diphenylethanone); - ⁇ , ⁇ -dialkoxyacetophenones: ⁇ , ⁇ -diethoxyacetophenone and ⁇ , ⁇ -di (n-butoxy) acetophenone; - ⁇ -hydroxyalkylphenones: 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy- 2-methylpropan-1
  • Such a photoinitiator can be used alone or in combination with a photosensitizer that can activate the photooxidation action unique to the photoinitiator.
  • photosensitizers can be, for example, dyes such as phthaleins (eosin, erythrosin, esyleosin, phloxine, bengal rose) and thiazines (thionine and methylene blue).
  • phthaleins eosin, erythrosin, esyleosin, phloxine, bengal rose
  • thiazines thionine and methylene blue
  • This amount is preferably between 0.1 and 10 phr, more preferably between 0.15 and 5 phr. If it is below the above lower limit, there is a risk that the target technical effect is inappropriate. On the other hand, if it is above the recommended upper limit, the cost is substantially increased. A reduction from 0.2 phr to 2 phr has been found to be appropriate in the majority of cases. In addition, it is preferable that the photooxidation catalyst used for the rubber composition for fences is not contained in the rubber composition which forms a tread part.
  • fence rubber compositions include, for example, plasticizers and extender oils (the latter are actually aromatic or non-aromatic); pigments; ozone resistant waxes, chemical ozone resistant agents, antioxidants Protective agents such as, preferably held to be present in the rubber composition; anti-fatigue agents; reinforcing or plasticizing resins; for example as described in application WO 02/10269, Methylene acceptors (eg phenol novolac resins) or methylene donors (eg HMT or H3M); crosslinking systems based on either sulfur or sulfur donors and / or peroxides and / or bismaleimides; Also included are all or part of the usual additives commonly used in elastomer compositions used in the manufacture of treads, such as accelerators and vulcanization activators.
  • plasticizers and extender oils the latter are actually aromatic or non-aromatic
  • pigments e.g., ozone resistant waxes, chemical ozone resistant agents, antioxidants
  • Protective agents such as, preferably held
  • these compositions are naphthenic oils, paraffinic oils, MES oils, TDAE oils, glycerin esters (especially trioleates), as preferred non-aromatic or very slightly aromatic plasticizers,
  • it comprises at least one compound selected from the group consisting of a plasticizing hydrocarbon resin having a glass transition temperature Tg higher than 30 ° C. and a mixture of such compounds.
  • the overall amount of such preferred plasticizer is preferably between 15 and 45 phr, more preferably between 20 and 40 phr.
  • plasticizing hydrocarbon resins among others homopolymers or copolymers of ⁇ -pinene, ⁇ -pinene, dipentene; Polylimonene; mention may be made of resins formed from C5 cuts, for example C5 cuts / styrene copolymers, these components may be used alone or in combination with plasticizing oils such as MES or TDAE oils .
  • inert fillers ie reinforcing fillers
  • clay, bentonite, talc, chalk or kaolin particles may also be used, if appropriate, depending on the intended use.
  • Non-black reinforcing fillers especially inorganic fillers
  • carbon black included as an optional component.
  • these compositions also include coupling activators, coatings for non-black reinforcing fillers (eg, containing only Y functional groups), and non- By improving the dispersibility of the black filler and reducing the viscosity of the composition, it may also contain more general processing aids that can improve the processing properties of the composition in the raw state in a known manner.
  • the drugs are, for example, hydrolyzable silanes such as alkylalkoxysilanes (especially alkyltriethoxysilane); polyols; polyethers (eg polyethylene glycols); primary, secondary or tertiary Amines (eg trialkanolamines); hydroxylated or hydrolysable POSs, eg ⁇ , ⁇ -dihydroxypolyorganosiloxanes (especially , ⁇ , ⁇ -dihydroxypolydimethylsiloxanes).
  • hydrolyzable silanes such as alkylalkoxysilanes (especially alkyltriethoxysilane); polyols; polyethers (eg polyethylene glycols); primary, secondary or tertiary Amines (eg trialkanolamines); hydroxylated or hydrolysable POSs, eg ⁇ , ⁇ -dihydroxypolyorganosiloxanes (especially , ⁇ , ⁇ -dihydroxy
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a tread portion of a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the tread portion of the pneumatic tire taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the tread portion of the pneumatic tire taken along line III-III in FIG.
  • symbol 1 shows the tread 1 for pneumatic tires by this embodiment
  • This tread 1 for pneumatic tires has the tread part 2 and the flexible fence 4 mentioned later.
  • the main groove 3 has three surfaces, that is, opposing wall surfaces 31 and 32 and a bottom surface (bottom portion) 33.
  • the tire size in this example is 225 / 55R16, and the tire rotation direction of the tread portion 2 is not defined.
  • the opposing wall surfaces 31 and 32 each extend perpendicular to the tire radial direction, the groove width W is 14.5 mm, and the groove depth D is 8.0 mm.
  • the tread tread surface 5 when the tire is filled with the rated internal pressure and the rated load is applied, and the tread tread length L at that time are shown.
  • the applicable rim of the size is 7 J
  • the rated internal pressure is 250 kPa
  • the rated load is 690 kg
  • the tread length L is 143 mm.
  • each main groove 3 passing through the tread tread surface 5 forms an air column with the road surface, and the resonance frequency of the main groove 3 is that of the air column thus formed.
  • a flexible fence 4 is provided in the main groove 3 as shown in FIGS. 1 to 3 in order to change the frequency of the air column resonance sound by changing the length of the air column.
  • the installation interval P of each flexible fence 4 formed in the same main groove 3 is such that at least one flexible fence is always present in the tread surface 5 of each main groove 3 during tire rolling. Thus, the interval is shorter than the tread length L.
  • the flexible fence 4 has its base 41 connected to the groove bottom 33 of the main groove 3 as shown in FIG. Are provided so as to extend in the tire radial direction (perpendicular to the tire rotation axis). Moreover, as shown in FIG. 2, the side part 42 of the both sides of the flexible fence 4 has the predetermined clearance gap with the wall surfaces 31 and 32 which the main groove 3 opposes the whole except the connection part (33) mentioned above. It is provided as follows.
  • the flexible fence 4 is formed to extend in a direction perpendicular to the direction in which the main groove 3 extends.
  • the flexible fence 4 has a rectangular cross-sectional shape, and the rectangular cross-section has a width l (see FIG. 2) and a thickness E (see FIG. 3).
  • the thickness E of the flexible fence 4 is preferably 0.3 mm or more and 1.0 mm or less.
  • the flexible fence 4 is formed in a rectangular shape when viewed from the longitudinal direction of the main groove 3 (in front view), and as shown in FIGS. It has a slightly lower height h.
  • the flexible fence 4 is formed so as to block at least 70% of the cross-sectional area of the main groove 3, and is formed so as to collapse due to water pressure mainly by a liquid such as water flowing in the main groove 3.
  • the thickness E of the flexible fence 4 is 0.6 mm.
  • the height h and width l of the flexible fence 4 are such that the depth D8 of the main groove 3 is such that about 87% of the cross-sectional area of the main groove 3 is blocked.
  • the height h is 7.0 mm and the width l is 13.5 mm with respect to 0.0 mm and the groove width W 14.5 mm.
  • the flexible fence 4 has a rectangular shape having a height h of about 5.6 mm or more so as to block at least 70% of the cross-sectional area of the main groove 3. Also good.
  • the groove width W and the groove depth D of the tire main groove 3 are changed, the width l and the height h of the flexible fence 4 are also changed accordingly, and the main groove 3 is changed accordingly. It is sufficient to block at least 70% of the cross-sectional area.
  • the flexible fence 4 is made of a rubber composition for fences different from that of the tread 2, and the rubber composition for fences generates 30 phr faster than the tread 2, so that 30phr
  • the above non-black reinforcing filler and organic photooxidation catalyst are blended.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a state where the pneumatic tire tread is traveling along a wet road surface as viewed along the line II-II in FIG. 1
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. It is an expanded sectional view which shows the state in driving
  • the flexible fence 4 formed of a rubber composition for a fence different from the tread 2 as described above passes through the main groove 2 when traveling on a wet road surface. It collapses or bends mainly due to the water pressure generated by a liquid such as water, and as a result, its height decreases to h *, and the main part of the main groove 3 is opened and drained by the decrease in the height. Sex is secured.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the pneumatic tire tread as worn along the line III-III in FIG. 1 with the groove depth worn about 30%.
  • FIG. 6 shows a state where the groove depth D of the main groove 3 is reduced to D ′ shallower than the initial height h of the flexible fence 4 due to wear after traveling a predetermined distance.
  • the flexible fence 4 formed of a rubber composition for a fence different from the tread 2 is worn at an angle at the tip portion that contacts the road surface after traveling a predetermined distance, and its height is h ′ on the high side and the low side.
  • the height h ′′ on the lower side is about the same as the depth D ′ of the main groove 3.
  • the rubber composition for fences will be a part (for example, mentioned above) of the bottom part 33 of the main groove 3 to which the flexible fence 4 is connected. You may use for a connection part (33) (refer FIG. 2, FIG. 3)) or all (not shown). In such a case, the manufacturing process can be simplified because not only the flexible fence 4 but also the bottom 33 of the main groove 3 is formed of the same rubber composition for a fence.
  • the flexible fence 4 formed of the rubber composition for a fence may be divided into a plurality of parts or the main groove 3 as long as it has the above-described action. It is connected to both or one of the opposing wall surfaces 31 and 32 and is formed to extend in the groove width direction, or is connected to the flexible fence connected to the wall surfaces 31 and 32 and the bottom 33 of the main groove 3 in this way.
  • the flexible fence 4 may be combined (not shown).
  • the rubber composition for the fence and the rubber composition constituting the tread part are preferably placed in a suitable mixer in two successive production stages well known to the person skilled in the art, ie between 110 ° C. and 190 ° C., preferably 130 ° C. And a first stage thermomechanically processed or mixed at a high temperature with a maximum temperature between 180 ° C. and 180 ° C. (referred to as the “non-production” stage), and thereafter typically below 110 ° C., eg 40 Manufactured using a second machining stage (referred to as the “production” stage) at a lower temperature between 0 ° C. and 100 ° C., the crosslinking system is incorporated in this finishing stage (production stage).
  • the method for producing a rubber composition for a fence includes, for example, at least the following steps: In the first (“non-production”) stage, at least one reinforcing filler and an organic photooxidation catalyst are mixed in or mixed in the diene elastomer, and the mixture obtained by mixing is mixed at least once. Mixing thermomechanically until reaching a maximum temperature between °C and 190 °C; Cooling the mixture to a temperature below 100 ° C; Then, in the second (“production”) stage, incorporating the crosslinking system; Mixing the mixture until a maximum temperature below 110 ° C is reached.
  • the non-production stage described above is carried out in a single thermomechanical process, during which first all the essential base components (diene elastomer, organic photooxidation catalyst, reinforcing packing) Agent and, optionally, coupling agent, and plasticizing system) are first introduced into a suitable mixer, such as a standard closed mixer, and then secondly, eg after mixing for 1-2 minutes, the crosslinking system Introducing other additives, optional coatings or complementary processing aids.
  • the total mixing time in this non-production stage is preferably between 1 and 15 minutes.
  • the crosslinking system is introduced into an open mixer such as an open mill maintained at a low temperature (eg between 40 ° C. and 100 ° C.).
  • a low temperature eg between 40 ° C. and 100 ° C.
  • the mixture is then mixed for a few minutes, eg 2-15 minutes (production stage).
  • the crosslinking system is preferably a vulcanization system based on sulfur and an accelerator.
  • Any compound that can act as a vulcanization accelerator for diene elastomers in the presence of sulfur especially 2-mercaptobenzothiazyl disulfide (abbreviated “MBTS”), N, N-dicyclohexyl-2-benzothiazylsulfur Fenamide (abbreviated as “DCBS”), N-tert-butyl-2-benzothiazylsulfenamide (abbreviated as “TBBS”), N-tert-butyl-2-benzothiazylsulfenimide (“ A compound selected from the group consisting of TBSI ”) and mixtures of these compounds may be used.
  • a sulfenamide type primary accelerator is used.
  • Various known secondary accelerators or vulcanization activators such as zinc oxide, stearic acid, guanidine derivatives (especially diphenylguanidine), etc. are added to the vulcanization system during the first non-production stage described above and / or It can be added during the production phase described above.
  • the sulfur content is, for example, between 0.5 phr and 3.0 phr, and the primary accelerator content is between 0.5 phr and 5.0 phr.
  • the final composition thus obtained is then calendered, for example into a sheet or plaque, or extruded, for example, in the form of a rubber-shaped element that can be used as a tire tread.

Abstract

 気柱共鳴音を低減し、排水性能を維持しつつ、トレッド部と同程度にフレキシブルフェンスを摩耗させることが出来る空気入りタイヤ用トレッドを提供する。本発明による空気入りタイヤ用トレッド1は、ゴム組成物により形成されたトレッドであって、主溝3が形成されたトレッド部2と、主溝内に形成された複数のフレキシブルフェンス4とを有し、フレキシブルフェンスは、少なくともトレッド部のゴム組成物と異なるフェンス用ゴム組成物により形成され、フェンス用ゴム組成物は、 (a)ジエンエラストマー、(b) 30phr以上の非黒色補強用充填剤、任意成分として3phr未満のカーボンブラック、および(c)有機光酸化触媒をベースとする充填組成物を含む。

Description

空気入りタイヤ用トレッド
 本発明は、空気入りタイヤ用トレッドに関し、詳しくは、トレッドの主溝にフレキシブルフェンスを形成して気柱共鳴音を低減し、排水性能を維持しつつ、フレキシブルフェンスとトレッド部を同程度に摩耗させることが出来る空気入りタイヤ用トレッド、およびそのようなトレッドを有する空気入りタイヤに関する。
 タイヤのトレッドに形成された主溝の気柱共鳴音は、その主溝と路面とで形成される管内(気柱)の共鳴により発生し、その共鳴周波数は、路面との間で形成される主溝の気柱の長さに依存する。
 この気柱共鳴音は車輌内外の騒音という形で現れ、多くの場合人間の耳に届きやすい1kHz前後にそのピークを持つ。この主溝の気柱共鳴音を低減させる技術として、主溝の溝壁や溝底から延び、主溝の全て、もしくは大半を遮断する、いわゆるフレキシブルフェンス、つまり突起物を設け、主溝の形成方向の空気の流れを遮ることにより、気柱共鳴音を低減させるようにする技術が知られている。しかしながら、主溝の形成方向の空気の流れを遮ることにより、濡れた路面を走行した際に、主溝内に入り込んだ水の主溝内の流れもが遮られることになり、空気入りタイヤと路面との間に介在する水の排水性が低下するため、濡れた路面での操縦安定性が低下する。
 特許文献1の図4には、主溝内に、その溝内の対向する溝壁及び溝底からそれぞれ延びる3つのグルーブフェンス3(フレキシブルフェンス)を互いに隙間を設けて配置することにより、気柱共鳴音の低減と排水性を両立させるようにした技術が開示されている。
 また、特許文献2の図3には、主溝内の溝底から延びる隔壁30(フレキシブルフェンス)を、主溝開口部からの大部分を溝壁に接触しないように配置することにより、気柱共鳴音の低減と排水性を両立させるようにした技術が開示されている。
特開平11-105511号公報 特開2006-341655号公報
 しかしながら、上述した特許文献1及び特許文献2に開示された技術では、フレキシブルフェンスを機能させるために、フレキシブルフェンスのタイヤ周方向の厚みが薄く変形しやすいものとなっている。そのため、使用する材料によっては、走行を重ねていった際、フレキシブルフェンスがトレッド部に比べて摩耗しにくく、フレキシブルフェンスとトレッド部との摩耗量に差異が生じることになる。このような摩耗量の差異に起因して、フレキシブルフェンスがトレッド部の表面(トレッド踏面を形成するトレッドの面)から突出するようになり、走行時、そのようなトレッド面から突出するようになったフレキシブルフェンスが路面を叩いて異音が発生するという問題点がある。このような異音の発生は、気柱共鳴音を低減させて騒音を低下させるという、上述したフレキシブルフェンスの本来の役割に反するものである。
 そこで本発明は、上述した従来技術が抱える問題点を解決するためになされたものであり、排水性能を維持しつつフレキシブルフェンスのトレッド部からの突出を抑制することが出来る空気入りタイヤ用トレッドを提供することを目的とする。
 上記の目的を達成するために、本発明は、タイヤ転動時に路面と接触する、ゴム組成物により形成された空気入りタイヤ用トレッドであって、底面及び対向する2つの壁面を有し且つ深さD及び幅Wを有する少なくとも一本の主溝が形成されたトレッド部と、複数のフレキシブルフェンスであって、厚さEを有し、主溝の断面積の少なくとも70%を遮るように主溝内で延び、且つ、タイヤ転動時、トレッド踏面内の主溝内に少なくとも1つ存在するような間隔で配置された、複数のフレキシブルフェンスと、を有し、複数のフレキシブルフェンスは、少なくともトレッド部のゴム組成物と異なるフェンス用ゴム組成物により形成され、フレキシブルフェンスのフェンス用ゴム組成物は、
 (a)ジエンエラストマー;
 (b)30phr以上の非黒色補強用充填剤、任意成分として3phr未満のカーボンブラック;
 (c)有機光酸化触媒(organic photo-oxidation catalyst);
 をベースとする充填組成物を含むことを特徴としている。
 このように構成された本発明においては、主溝内に形成され、主溝の断面積の少なくとも70%を遮断し、タイヤ転動時、トレッド踏面内の主溝内に少なくとも1つ存在するような間隔で配置されるフレキシブルフェンスにより、路面との間で形成される主溝の気柱の長さを、フレキシブルフェンスを形成しない場合に対して変更して、気柱共鳴音のピークを人間の耳に届きやすい周波数帯から外すことが容易になり、その結果、気柱共鳴音による騒音が改善される。
 さらに本発明においては、フェンス用ゴム組成物に、有機光酸化触媒を含んでいるため、フレキシブルフェンスをトレッド部と同程度に摩耗させることができる。即ち、有機光酸化触媒を含むフェンス用ゴム組成物は、紫外線領域に近い波長をもつ可視光に暴露されることにより、そのようなゴム組成物の光酸化過程が促進され、これにより、その摩耗性が高められるからである。
 さらに説明を加えると、タイヤ転動中、フレキシブルフェンスがトレッド踏面を通過時に直接路面と接触する状態のとき、フレキシブルフェンス先端部が路面と接触した際に受ける反力により、路面とフレキシブルフェンスとの間で接地圧力及び滑りを生じる。本発明においては、フェンス用ゴム組成物が、ジエンエラストマー、30phr以上の非黒色補強用充填剤、任意成分としての3phr未満のカーボンブラック、及び、有機光酸化触媒をベースとする充填組成物を含むので、フェンス用ゴム組成物の摩耗性指数がトレッド部のゴム組成物の摩耗性指数よりも大きくなる。従って、フレキシブルフェンスの変形に起因して接地圧力及び滑り量が小さくなっても、効果的に摩耗を生じさせることができ、その結果、トレッド部の摩耗量と同程度にフレキシブルフェンスを摩耗させることが出来るのである。
 ここで、「溝」とは、通常の使用条件下で相互に接触することのない二つの対向する面(壁面)を、他の面(底面)により接続して構成された、幅及び深さを持つ空間のことをいう。
 また、「主溝」とは、流体の排水を主に受け持つ、トレッドに形成される種々の溝の中で比較的広い幅を持つ溝のことをいう。主溝は、多くの場合、直線状、ジグザグ状又は波状にタイヤ周方向に延びる溝を意味するが、タイヤ回転方向に対して角度を持って延びる、流体の排水を主に受け持つ比較的広い幅を持つ溝も含まれる。
 また、「トレッド踏面」とは、タイヤを下記の産業規格で定められている適用リムに装着すると共に、定格内圧を充填し、定格荷重を負荷した際に路面と接触するトレッドの表面領域のことをいう。
 また、「規格」とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格によって定められるものである。例えば、産業規格は、欧州ではETRTO(The European Tyre and Rim Technical Organization)の“STANDARDS MANUAL”であり、米国ではTRA(THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC.)の“YEAR BOOK”であり、日本では日本自動車タイヤ協会(JATMA)の“JATMA YEAR BOOK”である。また、「適用リム」とは、タイヤのサイズに応じてこれら規格に規定されたリムをいい、「定格内圧」とは、これらの規格において、負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、「定格荷重」とは、これらの規格において、タイヤに負荷することが許容される最大の質量をいう。
 また、「ゴム組成物の摩耗性」とは、JIS K6264-1およびJIS K6264-2に準拠して測定する、アクロン摩耗試験において得られるゴム組成物の摩耗体積のことをいう。ゴム組成物の摩耗体積は、前述した規格に基づき、アクロン摩耗試験機を用いて、加硫ゴム試験片の本試験運転の前後での質量の差から求められる。研磨輪の回転数は予備運転500回転、本試験3000回転とし、試験片と研磨輪との間には15度の傾角が与えられる。試験片は27.0Nの付加力で研磨輪に押し付けられ、試験片の回転速度は毎分100回転である。
 また、「摩耗性指数」とは、前記「ゴム組成物の摩耗性」を指数化したものであり、数値が大きいほど、摩耗体積が大きいすなわち摩耗速度が速い(摩耗し易い)ことを示す指数のことをいう。この「摩耗性指数」は、複数のゴム組成物の摩耗性を互いに比較するために設けられたものであり、上述した摩耗試験で得られた結果から、基準として所定のゴム組成物の摩耗性の数値を例えば1.00と換算し、一方、比較対象のゴム組成物の摩耗性の数値を同じ換算比率で算出することにより得られる数値である。摩耗性指数の数値が2倍である場合、比較対象のゴム組成物は基準となるゴム組成物より2倍早く摩耗することを示している。
 また、ゴム組成物の各種構成成分の含有量はphr(エラストマーもしくはゴム100質量部当たりの質量部)で表される。更に、特に明示しない限りは割合(パーセント、%)は重量%を表し、「aとbの間」で表される間隔はaより大きくかつbより小さい(上限下限数値を含まない)ことを表し、また「aからbまで」で表される間隔はa以上b以下(上限下限数値を含む)であることを表す。
 また、本発明において、好ましくは、ジエンエラストマーは、ポリブタジエン(BR)類、ポリイソプレン(IR)類、天然ゴム(NR)、ブタジエンコポリマー類、イソプレンコポリマー類およびこれらエラストマー類の混合物からなる群から選択される。
 また、本発明において、好ましくは、有機光酸化触媒は粒子であり、より好ましくは微粒子である。
 また、本発明において、好ましくは、有機光酸化触媒がラジカルタイプまたはカチオンタイプの光開始剤なる群から選ばれる。
 また、本発明において、好ましくは、有機光酸化触媒がカチオンタイプ光開始剤である。
 また、本発明において、好ましくは、カチオンタイプ光開始剤がオニウム塩である。
 また、本発明において、好ましくは、有機光酸化触媒がラジカルタイプ光開始剤である。
 また、本発明において、好ましくは、ラジカルタイプ光開始剤が芳香族ケトンである。
 また、本発明において、好ましくは、芳香族ケトンが、ベンジルケタル類、ベンゾイン類、α,α-ジアルコキシアセトフェノン類、α-ヒドロキシアルキルフェノン類、α-アミノアルキルフェノン類、アシルホスフィンオキサイド類、水素供与体と組合せたベンゾフェノンまたはチオキサントン類、およびそのような化合物の混合物からなる群から選ばれる。
 また、本発明において、好ましくは、有機光酸化触媒の量が0.1phrと10phrの間、好ましくは0.2phrと5phrの間、より好ましくは0.2phrから2phrまでである。
 また、本発明において、好ましくは、任意成分としてのカーボンブラックの量が2phr未満、好ましくは1phr未満である。
 また、本発明において、好ましくは、非黒色補強用充填剤は無機非黒色補強用充填剤である。
 また、本発明において、好ましくは、無機非黒色補強用充填剤はシリカ、アルミナ、アルミノシリケートおよびこれら充填剤の混合物からなる群から選ばれる。
 また、本発明において、好ましくは、非黒色補強用充填剤の量が20phrと120phrの間、好ましくは30phrと100phrの間、より好ましくは40phrから90phrまでである。
 また、本発明において、好ましくは、フレキシブルフェンスの厚さEは0.3mm以上1.0mm以下である。
 このように構成された本発明においては、気柱共鳴音の低減を図りながら、排水性を確保し、トレッド部と同程度にフレキシブルフェンスを摩耗させることが出来る。即ち、フレキシブルフェンスの厚さを0.3mmよりも小さくすると、フレキシブルフェンスの寸法的な剛性の低下により、空気圧によってもフレキシブルフェンスが倒れ込んでしまい、気柱共鳴音の低減効果が減少する恐れがある。また、そのような倒れ込みにより、踏面内でフレキシブルフェンスが地面と接触しにくくなるので、フレキシブルフェンスの摩耗の速さがトレッド部の摩耗の速さに対して著しく低下し、フレキシブルフェンスがトレッド部から突出する恐れがある。一方、フレキシブルフェンスの厚さを1.0mmよりも大きくすると、フレキシブルフェンスが主溝内に倒れこんだ際の主溝の断面の開口割合が小さくなり、排水性が低下する恐れがある。
 本発明による空気入りタイヤトレッドによれば、気柱共鳴音を低減し、排水性能を維持しつつ、トレッド部と同程度にフレキシブルフェンスを摩耗させることが出来る。
本発明の一実施形態による空気入りタイヤ用トレッドを模式的に示す図である。 図1のII-II線に沿って見た空気入りタイヤ用トレッドの拡大断面図である。 図1のIII-III線に沿って見た空気入りタイヤ用トレッドの拡大断面図である。 図2と同様に示す、図1のII-II線に沿って見た空気入りタイヤ用トレッドの拡大断面図であり、濡れた路面を走行中の状態を模式的に示す図である。 図3と同様に示す、図1のIII-III線に沿って見た空気入りタイヤ用トレッドの拡大断面図であり、濡れた路面を走行中の状態を模式的に示す図である。 図3と同様に示す、図1のIII-III線に沿って見た空気入りタイヤ用トレッドの拡大断面図であり、トレッド部の溝深さが約30%摩耗した状態を模式的に示す図である。
 以下、本発明の好ましい実施形態を説明する。
 本発明の実施形態によるトレッド1のフレキシブルフェンス4(後述する図1等参照)のゴム組成物(フェンス用ゴム組成物)は、少なくとも、ジエンエラストマー;30phr以上の非黒色補強用充填剤、任意成分として3phr未満のカーボンブラック;有機光酸化触媒(photo-oxidation catalyst)をベースとする充填組成物を含む。まず、これらの各成分について説明する。まず、これらの各成分について説明する。
 先ず、ジエンエラストマーについて説明する。
 「“ジエン”エラストマーまたはゴム」とは、知られている通りに、ジエンモノマー(共役型または共役型でない二個の炭素-炭素二重結合を有するモノマー)に少なくとも一部由来するエラストマー(または数種のエラストマー)、即ち、ホモポリマーまたはコポリマーのことをいう。
 ジエンエラストマーの例としては、ポリブタジエン(BR)類、ポリイソプレン(IR)類、天然ゴム(NR)、ブタジエンコポリマー類、イソプレンコポリマー類およびこれらエラストマー類の混合物が挙げられる。さらに好ましくは、ジエンエラストマーの例としては、天然ゴム、ポリイソプレン類、cis-1,4単位の含量が90%を超えるポリブタジエン類、ブタジエン/スチレンコポリマーおよびこれらエラストマー類の混合物が挙げられる。
 次に、非黒色補強用充填剤について説明する。
 “非黒色補強用充填剤”とは、この場合、“無機”充填剤、“白色”充填剤または“透明”充填剤とも称される、その色合およびその起源(天然または合成)の如何にかかわらない任意の無機充填剤を、さらには、実際にはカーボンブラック以外の任意の有機充填剤でさえも意味するものと理解されたい。この非黒色充填剤は、それ自体単独で、中間カップリング剤以外の手段に何らよることなく、タイヤトレッド製造に用いられるゴム組成物を補強し得るものであり、換言すれば、通常のトレッド用のタイヤ級カーボンブラックとその補強役割において置き換わり得るものである。そのような充填剤は、一般に、公知のとおり、その表面における官能基、とりわけヒドロキシル官能基の存在に特徴を有し、従って、ジエンエラストマーとこのような充填剤との間に安定な化学結合を付与することを意図するカップリング剤の使用を必要とする。
 好ましくは、非黒色補強用充填剤は、無機充填剤、さらに具体的には、シリカ質またはアルミナ質タイプの充填剤、或いはこれら2つのタイプの充填剤の混合物である。
 使用するシリカ(SiO2)は、当業者にとって公知の任意の補強用シリカ、とりわけ、共に450m2/g未満、好ましくは30m2/gと400m2/gの間であるBET表面積と比CTAB表面積を示す任意の沈降または火成シリカであり得る。高分散性沈降シリカ(“HDS”)のようなシリカ類の例としては、Degussa社からのUltrasil 7000シリカ類;Rhodia 社からのZeosil 1165MP、1135 MPおよび1115 MPシリカ類;PPG社からのHi-Sil EZ150Gシリカ;Huber社からのZeopol 8715、8745または8755シリカ類;或いは、出願WO 03/016387号に記載されているシリカ類を挙げることができる。
 好ましくは、使用する補強用アルミナ(Al2O3)は、30m2/gと400m2/gの間、より好ましくは60m2/gと250m2/gの間であるBET表面積と、大きくとも500nmに等しい、より好ましくは、大きくとも200nmに等しい平均粒度を有する高分散アルミナである。そのような補強用アルミナの非限定的な例としては、とりわけ、“Baikalox A125”または“CR125”(Baikowski社)、“APA-100RDX”(Condea社)、“Aluminoxid C”(Degussa社)または“AKP-G015”(Sumitomo Chemicals社)のアルミナ類を挙げることができる。
 また、本発明の実施形態によるゴム組成物において使用し得る無機充填剤の他の例としては、アルミニウム(酸化物)水酸化物類、アルミノシリケート類、酸化チタン類、炭化または窒化ケイ素類、或いは出願WO 99/28376号、WO 00/73372号、WO 02/053634号、WO 2004/003067号およびWO 2004/056915号に記載されているような全ての補強用タイプを挙げることができる。
 本発明の実施形態において、使用する非黒色補強用充填剤は、とりわけシリカのような補強用無機充填剤である場合、好ましくは、60m2/gと350m2/gの間のBET表面積を有する。本発明の実施形態による有利な態様は、非黒色充填剤、とりわけ、130m2/gと300m2/gの間の範囲内の高BET比表面積を有するシリカのような補強用無機充填剤を使用することにあり、このことは、そのような充填剤が高補強能力を有しているという認識に基づく。本発明の実施形態によるもう1つの好ましい態様によれば、130m2/g未満、好ましくは60m2/gと130m2/gの間の場合のようなBET比表面積を示す非黒色充填剤を使用し得る(例えば、上述の出願WO 03/002648号およびWO 03/002649号参照)。
 非黒色補強用充填剤(とりわけ、無機充填剤)に付与する物理的状態は、粉末、微小ビーズ、粒状物、ビーズまたは他の適切な濃密化形のいずれの形であれ、重要ではない。勿論、非黒色補強用充填剤なる用語は、種々の非黒色補強用充填剤、とりわけ上述のような高分散性シリカ質および/またはアルミナ質充填剤のような無機充填剤の混合物も意味するものと理解されたい。
 当業者であれば、使用する充填剤の性質に応じて、非黒色補強用充填剤の量を如何にして調整するかは承知していることであろう。好ましくは、非黒色補強用充填剤、とりわけ無機非黒色補強用充填剤のこの量は、20phrと120phrの間、より好ましくは30phrと100phrの間、さらにより好ましくは40phrから90phrまでの範囲内に選定される。
 本明細書においては、BET比表面積は、“The journal of the American Chemical Society”, Vol. 60, page 309, February 1938に記載されているBrunauer-Emmett-Teller法を使用するガス吸着による公知の方法で、さらに詳細には、1996年12月のフランス規格 NF ISO 9277 (多点容積法(5点)、ガス:窒素、脱ガス:160℃で1時間、相対圧力範囲 p/po:0.05~0.17)に従って測定する。CTAB比表面積は、1987年11月のフランス規格 NF T 45-007 (方法B)に従って測定した外表面積である。
 最後に、当業者であれば、カーボンブラックも、カーボンブラックが非黒色層、とりわけ、その表面に官能性部位(とりわけ、ヒドロキシル部位)を含み、公知の方法で、充填剤(その粒子表面)とジエンエラストマー間の結合を確立させるためのカップリング剤の使用を必要とするシリカのような無機層で被覆されてことを条件として、本章で説明した非黒色補強用充填剤と等価の充填剤として使用し得ることを理解されたい。
 次に、カーボンブラックについて説明する。
 本発明の実施形態によるフェンス用ゴム組成物は、カーボンブラックを含み得或いは含み得ない。即ち、カーボンブラックは、フェンス用ゴム組成物の任意成分である。
 カーボンブラックが存在する場合、カーボンブラックは、できる限り少ない、典型的には3phr未満、好ましくは2phr未満の量で存在し、この量は、カーボンブラックが、その既知のUV安定化特性に基づき、光酸化触媒の作用に対して拮抗剤として作用してしまうこと、即ち、望ましくない役割を果たし得ることを阻止ための場合の量である。この理由により、カーボンブラックの量は、より好ましくは1phr未満である。この狭い濃度範囲においては、カーボンブラックは、組成物に対するその黒色着色剤の役割は保持するものの、UV安定剤の役割はもはや満たさない。
 ゴム組成物に対する黒色着色に寄与し得る全てのカーボンブラック、とりわけ、当業者にとって既知でありタイヤにおいて通常使用されるHAF、ISAFまたはSAFタイプのブラック類が、カーボンブラックとして適している。これらのカーボンブラックのうちでは、これらのタイヤ用のトレッドにおいて使用される100、200または300シリーズ(ASTM級)の補強用カーボンブラック(例えば、N115、N134、N234、N326、N330、N339、N347またはN375)、さらにまた、より高級の400~700シリーズの非補強タイプ(あまり構造化されていないような) (例えば、N660、N683またはN772ブラック類)を挙げることができる。また、例えば、印刷インクまたは塗料類における黒色顔料として使用される“インクブラック”と称する非補強用ブラック類も使用し得る。
 カーボンブラックは、商業的に入手し得るような単離状態で、或いは任意の他の形、例えば、使用するある種のゴム工業添加剤用の支持体として使用し得る。
 次に、光酸化触媒について説明する。
 本発明の実施形態に使用される有機光酸化触媒は、フェンス用ゴム組成物を紫外線領域に近い波長をもつ可視光に暴露させたときのグルーブフェンスの表面光酸化過程を促進させ、加速させることを意図するものである。
 公知のとおり、有機光酸化触媒は、適切な波長の光に露光させたときに、光酸化過程を促進且つ加速させるラジカルまたはイオン存在物を放出し得る安定な化合物である。
 このような有機光酸化触媒は、好ましくは、ラジカルタイプまたはカチオンタイプの光開始剤からなる。そのような化合物は、多官能性モノマー類の光重合、保護コーティングによる材料の表面処理、印刷技術および微小回路の製造におけるエレクトロニクスの分野において一般的に使用されている。これらの用途の全てにおいて、主目的は、薬品に対する高耐性および必要な機械的性質を示す高架橋ポリマーを迅速に得ることである(例えば、J.V.Crivello and K. Dietliker, “Photoinitiators for free radical, cationic and anionic photopolymerisation”, Vol. III, Chemistry and Technology of UV and EB Formulation for Coatings, Inks and Paint, John Wiley and Sons, SITA Technology Limited, 2nd edition, London 1998;E. Chesneau and J.P. Fouassier, “Polymerisation induite sous irradiation laser visible”, [Polymerization induced under laser-visible irradiation], Die Angewandte Makromolekulare Chemie, 135, 1985, p. 41-64を参照されたい)。
 カチオンタイプの光開始剤としては、例えば、オニウム塩類、より具体的には、トリアリールスルホニウム塩のようなスルホニウム塩、またはジアリールイオドニウム塩のようなイオドニウム塩を挙げることができる。
 好ましくはラジカルタイプの光開始剤、より好ましくは芳香族ケトン類から選ばれた光開始剤、とりわけ、ベンジルケタル類(とりわけ、ジケタル類)、ベンゾイン類(とりわけ、ベンゾインエーテル類)、α,α-ジアルコキシアセトフェノン類、α-ヒドロキシアルキルフェノン類、α-アミノ芳香族ケトン類(または、α-アミノアルキルフェノン類)、アシルホスフィンオキサイド類、水素供与体(例えば、第三級アミン)と組合せたベンゾフェノンまたはチオキサントン類、およびそのような化合物の混合物からなる群から選ばれる光開始剤を使用する。
 好ましくは、上述した有機光酸化触媒は、粒子であり、より好ましくは微粒子である。
 そのような好ましいラジカル光開始剤の例としては、とりわけ、下記を挙げることができる。
 ‐ベンジルケタル類およびベンゾインエーテル類:ジフェニルエタノン類およびそれらのハロゲン化誘導体(例えば、2-エトキシ-1,2-ジフェニルエタノン、2-イソプロポキシ1,2-ジフェニルエタノン、2-イソブトキシ-1,2-ジフェニルエタノン、2-ブトキシ-1,2-ジフェニルエタノン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタノンまたは2,2-ジエトキシ-1,2-ジフェニルエタノン);
 ‐α,α-ジアルコキシアセトフェノン類:α,α-ジエトキシアセトフェノンおよびα,α-ジ(n-ブトキシ)アセトフェノン;
 ‐α-ヒドロキシアルキルフェノン類:1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン;
 ‐α-アミノ芳香族ケトン類:2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)ブタン-1-オン;
 ‐アシルホスフィンオキサイド類:(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ジフェニルホスフィンオキサイド、(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィン酸エチルエステル、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド;
 ‐ベンゾフェノン類:2,4,6-トリメチルベンゾフェノン、4-クロロベンゾフェノン、4-メチルベンゾフェノン、[4-(4-メチルフェニルチオ)フェニル]フェニルメタノン、3,3'-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノン、メチル 2-ベンゾイルベンゾエート、4-フェニルベンゾフェノン、4,4'-ビス(ジメチルアミノ) ベンゾフェノン、4,4'-ビス(ジエチルアミノ) ベンゾフェノン、ベンジルベンゾフェノン、4-フェニルベンゾフェノン;
 ‐チオキサントン類:2-イソプロピルチオキサントン、4-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエトキシチオキサントン、1-クロロ-4-プロポキシチオキサントン;
 ‐ベンゾフェノンまたはチオキサントン類と組合せて使用し得る第三級アミン類:メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチル4-(ジメチルアミノ)ベンゾエート、n-ブトキシエチル4-(ジメチルアミノ)ベンゾエート、イソアクリル4-(ジメチルアミノ)ベンゾエート、2-(ジメチルアミノ)エチルベンゾエート、1-(4-ジメチルアミノフェニル)エタノン、2-エチルヘキシル4-ジメチルアミノベンゾエート。
 上記の各化合物は、周知であり、商業的に入手可能であり、幾つかは、例えば、品名“IRGACURE”または“DAROCUR”として、Ciba社(Ciba Specialty Chemicals Inc.)によって市販されている。
 このような光開始剤は単独で、または光開始剤独自の光酸化作用を活性化させ得る光増感剤と組み合わせて使用し得る。
 そのような光増感剤は、例えば、フタレイン類(エオシン、エリスロシン、エシルエオシン、フロキシン、ベンガルローズ)およびチアジン類(チオニンおよびメチレンブルー)のような染料類であり得る。光開始剤は、光増感剤なしで使用する場合、グルーブフェンスの光酸化に寄与するそれら光開始剤のUV吸収スペクトルと光源(自然または人工)の発行スペクトルがオーバーラップ領域を明確に有するように選択する。
 当業者であれば、光酸化触媒の量を如何にして調整するかは、以下の説明に照らして知り得るであろう。この量は、好ましくは0.1phrと10phrの間、より好ましくは0.15phrと5phrの間である。上記の下限以下であると、目標の技術的効果が不適切であるリスクが存在し、一方、上記推奨の上限以上であると、コストが実質的に増大する。0.2phrから2phrまでの低減量が大多数の例において適切であることが判明している。
 なお、トレッド部を形成するゴム組成物には、フェンス用ゴム組成物に使用されるような光酸化触媒は含まれないことが好ましい。
 次に、フェンス用ゴム組成物について説明する。
 本発明の実施形態によるフェンス用ゴム組成物は、例えば、可塑剤および増量オイル(後者は実際には芳香族または非芳香族である);顔料;耐オゾンワックス、化学耐オゾン剤、酸化防止剤のような保護剤(好ましくは、ゴム組成物内で存在するよう保持される);疲労防止剤;補強用または可塑化用樹脂;例えば、出願WO 02/10269号に記載されているような、メチレン受容体(例えば、フェノールノボラック樹脂)またはメチレン供与体(例えば、HMTまたはH3M);イオウまたはイオウ供与体および/または過酸化物および/またはビスマレイミドのいずれかをベースとする架橋系;加硫促進剤および加硫活性化剤のような、トレッドの製造に用いられるエラストマー組成物において一般的に使用される通常の添加剤の全てまたは一部も含む。
 好ましくは、これらの組成物は、好ましい非芳香族系または極めて僅かに芳香族系の可塑剤として、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル、MESオイル、TDAEオイル、グリセリンエステル(とりわけ、トリオレート類)、好ましくは30℃よりも高いガラス転移温度Tgを有する可塑化用炭化水素樹脂、およびそのような化合物の混合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を含む。そのような好ましい可塑剤の全体的な量は、好ましくは15phrと45phrの間、より好ましくは20phrと40phrの間である。これらの可塑化用炭化水素樹脂(用語“樹脂”は、固体化合物に対する定義によって留保されることを思い出されたい)のうちでは、とりわけ、α-ピネン、β-ピネン、ジペンテンのホモポリマーまたはコポリマー;ポリリモネン;C5留分、例えば、C5留分/スチレンコポリマーから形成された樹脂を挙げることができ、これらの成分は、単独でまたはMESもしくはTDAEオイルのような可塑化用オイルと組合せて使用し得る。
 また、例えば、クレー、ベントナイト、タルク、チョークまたはカオリン粒子のような不活性充填剤(即ち、補強用充填剤)も、目的の用途に応じて、適切な場合、上述の補強用充填剤、即ち、非黒色補強用充填剤(とりわけ、無機充填剤)及び任意成分として含まれるカーボンブラックに添加し得る。
 また、これらの組成物は、上述したカップリング剤以外に、カップリング活性化剤、非黒色補強用充填剤用の被覆剤(例えば、Y官能基のみを含む)、並びにゴムマトリックス中での非黒色充填剤の分散性の改善および組成物の粘度の低下により、公知の方法で、生状態における組成物の加工特性を改善することのできるより一般的な加工助剤も含有し得、これらの薬剤は、例えば、アルキルアルコキシシラン(とりわけ、アルキルトリエトキシシラン)のような加水分解性シラン類;ポリオール類;ポリエーテル類(例えば、ポリエチレングリコール類);第1級、第2級または第3級アミン類(例えば、トリアルカノールアミン類);ヒドロキシル化または加水分解性POS類、例えば、α,ω-ジヒドロキシポリオルガノシロキサン類(とりわけ、α,ω-ジヒドロキシポリジメチルシロキサン類)である。
 次に、フレキシブルフェンスを備えたタイヤトレッドを製造する方法としては、例えば本出願人による2009年の特許出願(2010年10月23日公開の国際公開第WO2010/146180)に記載の方法などがある。
 次に、図面を参照して、さらに本発明の好ましい実施形態を説明する。
 先ず、図1及至図3により、本発明の一実施形態による空気入りタイヤ用トレッドを説明する。
 図1は、本発明の一実施形態による空気入りタイヤのトレッド部を模式的に示す図であり、図2は、図1のII-II線に沿って見た空気入りタイヤのトレッド部の拡大断面図であり、図3は、図1のIII-III線に沿って見た空気入りタイヤのトレッド部の拡大断面図である。
 先ず、図1に示すように、符号1は、本実施形態による空気入りタイヤ用トレッド1を示し、この空気入りタイヤ用トレッド1は、トレッド部2と、後述するフレキシブルフェンス4とを有する。トレッド部2には、XX‘にて示すタイヤ周方向に延びる幅Wの二本の主溝3が形成されている。主溝3は、3つの面、即ち、対向する壁面31、32及び底面(底部)33を有する。なお、この例におけるタイヤサイズは225/55R16であり、トレッド部2のタイヤ回転方向は規定されていない。本実施形態においては、対向する壁面31、32はそれぞれタイヤ半径方向に垂直に延び、溝幅Wは14.5mmであり、溝深さDは8.0mmである。
 この図上には、タイヤが定格内圧に充填され、定格荷重が負荷された際のトレッド踏面5及びその際のトレッド踏面長さLが図示されている。なお“ETRTO STANDARD MANUAL 2011”によれば、当該サイズの適用リムは7J、定格内圧は250kPa、定格荷重は690kgであり、本実施形態においては、踏面長さLは143mmである。
 ここで、タイヤ転動中に、トレッド踏面5を通過する各主溝3は、路面との間に気柱を形成し、主溝3の共振周波数は、そのようにして形成された気柱の長さに依存する。本実施形態では、気柱の長さを変化させて気柱共鳴音の周波数を変化させるために、図1乃至図3に示すように、主溝3内にフレキシブルフェンス4が設けられている。図1に示すように、同一の主溝3内に形成される各フレキシブルフェンス4の設置間隔Pは、タイヤ転動中に、少なくとも一つのフレキシブルフェンスが各主溝3の踏面5内に常に存在するように、踏面長さLよりも短い間隔とされている。
 次に、図2及び図3に示すように、このフレキシブルフェンス4は、その基底部41が、主溝3の溝底部33に図示するように接続され、図3に示すように、フレキシブルフェンス4がタイヤ半径方向(タイヤ回転軸に対して垂直方向)に延びるように設けられている。また、図2に示すように、フレキシブルフェンス4の両側の側面部42は、上述した接続部(33)を除き、その全体が、主溝3の対向する壁面31,32と所定の隙間を有するよう設けられている。
 図1に示すように、フレキシブルフェンス4は、主溝3が延びる方向に対し垂直方向に延びるよう形成されている。フレキシブルフェンス4は、長方形の断面形状を有し、その長方形断面は、幅l(図2参照)と、厚さE(図3参照)とを有している。フレキシブルフェンス4の厚さEは、好ましくは、0.3mm以上且つ1.0mm以下である。
 また、図2に示すように、フレキシブルフェンス4は、主溝3の長手方向から見て(正面視)長方形状に形成され、図2及び図3に示すように、主溝3の深さDよりやや低い高さhを有している。
 このフレキシブルフェンス4は、主溝3の断面積の少なくとも70%を遮断するよう形成され、主溝3内を流れる主に水のような液体による水圧により倒れこむように形成されている。本実施形態において、フレキシブルフェンス4の厚さEは0.6mmである。また、本実施形態においては、図2に示すように、フレキシブルフェンス4の高さh及び幅lは、主溝3の断面積の約87%を遮断するように、主溝3の深さD8.0mm及び溝幅W14.5mmに対して高さhが7.0mm、幅lが13.5mmに形成されている。
 なお、例えば、本実施形態のタイヤの例において、フレキシブルフェンス4を、主溝3の断面積の少なくとも70%を遮断するように、およそ5.6mm以上の高さhを有する長方形状のものとしてもよい。なお、本実施形態の例に限らず、タイヤ主溝3の溝幅W及び溝深さDが変われば、このフレキシブルフェンス4の幅l及び高さhもそれに応じて変更して、主溝3の断面積の少なくとも70%を遮断するようにすればよい。
 本実施形態では、フレキシブルフェンス4は、トレッド2とは異なるフェンス用ゴム組成物で構成されており、フェンス用ゴム組成物は、トレッド2よりも速い摩耗速度を生じさせるものとするために、30phr以上の非黒色補強用充填剤および有機光酸化触媒が配合されている。
 このような有機光酸化触媒が配合されたフェンス用ゴム組成物によって構成されたフレキシブルフェンス4は、紫外線領域に近い波長をもつ可視光に暴露されることにより、そのようなゴム組成物の光酸化が促進されるため、トレッド2よりも速い摩耗速度を生じるものである。この効果は、タイヤの走行中または保管中に特に可視光に暴露されやすいフレキシブルフェンスの先端部で顕著である。
 次に、図4及び図5により、本発明の一実施形態による空気入りタイヤ用トレッドの、濡れた路面を走行中の状態を説明する。
 図4は、図1のII-II線に沿って見た空気入りタイヤ用トレッドの濡れた路面を走行中の状態を示す拡大断面図であり、図5は、図1のIII-III線に沿って見た空気入りタイヤ用トレッドの濡れた路面を走行中の状態を示す拡大断面図である。
 図4及び図5に示すように、上述したようにトレッド2とは異なるフェンス用ゴム組成物にて形成されたこのフレキシブルフェンス4は、濡れた路面を走行する際、主溝2内を通過する主に水のような液体の発生する水圧によって倒れこみ、或いは、曲げられ、結果としてその高さがh*まで減少し、その高さの減少により、主溝3の主要部分が開放され、排水性が確保される。
 次に、図6により、本発明の一実施形態による空気入りタイヤ用トレッドの、トレッド摩耗後の状態を説明する。
 図6は、図1のIII-III線に沿って見た空気入りタイヤ用トレッドの、溝深さが約30%摩耗した状態の拡大断面図である。
 図6は、所定距離走行後、主溝3の溝深さDが、摩耗によりフレキシブルフェンス4の初期高さhよりも浅いD’まで減少した状態を示す。トレッド2とは異なるフェンス用ゴム組成物にて形成されたフレキシブルフェンス4は、所定距離走行後、路面と接触する先端部が斜めに摩耗し、その高さが、高い側でh’、低い側でh”までその初期高さhから減少し、低い側の高さh”は、主溝3の深さD’と同程度の高さとなっている。
 なお、本実施形態の変形例として、上述した作用を有するものであれば、フェンス用ゴム組成物は、フレキシブルフェンス4が接続される上述した主溝3の底部33の一部(例えば、上述した接続部(33)(図2、図3参照))、または全部に使用してもよい(図示せず)。このような場合、フレキシブルフェンス4のみならず主溝3の底部33とが同じフェンス用ゴム組成物によって形成されるため、製造工程を簡略化することができる。
 また、本実施形態の他の変形例として、上述した作用を有するものであれば、フェンス用ゴム組成物にて形成されたフレキシブルフェンス4は、複数個に分割して形成されたり、主溝3の対抗する壁面31、32の両方またはどちらかに接続され溝幅方向に延びるよう形成されたり、或いは、このように壁面31、32に接続されるフレキシブルフェンスと主溝3の底部33に接続されるフレキシブルフェンス4とを組み合わせて形成されてもよい(図示せず)。
 フェンス用ゴム組成物及びトレッド部を構成するゴム組成物は、好ましくは適切なミキサー内で、当業者にとって周知の2つの連続する製造段階、即ち、110℃と190℃の間、好ましくは130℃と180℃の間の最高温度での高温で熱機械的に加工または混合する第1段階(“非生産”段階と称する)、並びに、その後の典型的には110℃よりも低い、例えば、40℃と100℃の間の低めの温度での第2の機械加工段階(“生産”段階と称する)を使用して製造し、この仕上げ段階(生産段階)において架橋系を混入する。
 フェンス用ゴム組成物の製造方法は、例えば、少なくとも下記の工程を含む:
 第1(“非生産”)段階において、少なくとも一つの補強用充填剤と有機光酸化触媒を、ジエンエラストマー中に混入し或いは混入しつつ、その混入により得られた混合物を、1回以上、110℃と190℃の間の最高温度に達するまで熱機械的に混合する工程;
 混合物を100℃よりも低い温度に冷却する工程;
 その後、第2(“生産”)段階において、架橋系を混入する工程;
 その混合物を110℃よりも低い最高温度に達するまで混合する工程。
 一例を挙げれば、上述した非生産段階は、1回の熱機械的工程において実施し、その工程の間において、第1に、全ての必須ベース成分(ジエンエラストマー、有機光酸化触媒、補強用充填剤および必要に応じてカップリング剤、および可塑化系)を、標準の密閉ミキサーのような適切なミキサー内に先ず導入し、その後、第2に、例えば1~2分の混合後、架橋系を除いた他の添加剤、任意構成成分としての被覆剤または補完的加工助剤を導入する。この非生産段階における総混合時間は、好ましくは1分と15分の間である。
 そのようにして得られた混合物を冷却した後、間もなく、架橋系を、低温(例えば、40℃と100℃の間)に維持した開放ミルのような開放ミキサー内に導入する。その後、その混合物を、数分間、例えば、2分~15分間混合する(生産段階)。
 架橋系は、好ましくは、硫黄および促進剤をベースとする加硫系である。硫黄の存在下にジエンエラストマーの加硫促進剤として作用し得る任意の化合物、特に、2‐メルカプトベンゾチアジルジスルフィド(“MBTS”と略記する)、N,N‐ジシクロヘキシル‐2‐ベンゾチアジルスルフェンアミド(“DCBS”と略記する)、N‐tert‐ブチル‐2‐ベンゾチアジルスルフェンアミド(“TBBS”と略記する)、N‐tert‐ブチル‐2‐ベンゾチアジルスルフェンイミド(“TBSI”と略記する)およびこれらの化合物の混合物からなる群から選ばれる化合物を使用し得る。好ましくは、スルフェンアミドタイプの一次促進剤を使用する。
 各種既知の二次促進剤または加硫活性化剤、例えば、酸化亜鉛、ステアリン酸、グアニジン誘導体(特に、ジフェニルグアニジン)等を、この加硫系に、上述した第1非生産段階中および/または上述した生産段階中に添加し得る。硫黄の含有量は、例えば、0.5phrと3.0phrの間であり、また、一次促進剤の含有量は、0.5phrと5.0phrの間である。
 このようにして得られた最終組成物は、次に、例えば、シート状又はプラーク状にカレンダー加工され、或いは、例えば、タイヤトレッドとして使用し得るゴム形状要素の形で押出される。
 以上、本発明の特に好ましい実施形態について記述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
 1 空気入りタイヤ用トレッド
 2 トレッド部
 3 主溝
 31 主溝の対抗する壁面
 32 主溝の対向する壁面
 33 主溝の底部
 4 フレキシブルフェンス
 41 フレキシブルフェンス4の基底部(主溝3の溝底部33との接続部)
 42 フレキシブルフェンス4の両側の側面部
 5 トレッド踏面

Claims (16)

  1.  タイヤ転動時に路面と接触する、ゴム組成物により形成された空気入りタイヤ用トレッドであって、
     底面及び対向する2つの壁面を有し且つ深さD及び幅Wを有する少なくとも一本の主溝が形成されたトレッド部と、
     厚さEを有し、前記主溝の断面積の少なくとも70%を遮るように前記主溝内で延び、且つ、タイヤ転動時、トレッド踏面内の前記主溝内に少なくとも1つ存在するような間隔で配置された、複数のフレキシブルフェンスと、を有し、
     前記複数のフレキシブルフェンスは、少なくとも前記トレッド部のゴム組成物と異なるフェンス用ゴム組成物により形成され、前記フェンス用ゴム組成物は、
     (a)ジエンエラストマー;
     (b)30phr以上の非黒色補強用充填剤、任意成分として3phr未満のカーボンブラック;
     (c)有機光酸化触媒;
     をベースとする充填組成物を含むことを特徴とする空気入りタイヤ用トレッド。
  2.  前記ジエンエラストマーが、ポリブタジエン、ポリイソプレン、天然ゴム、ブタジエンコポリマー、イソプレンコポリマーおよびこれらのエラストマーの混合物からなる群から選ばれる請求項1に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
  3.  前記有機光酸化触媒は粒子であり、好ましくは微粒子である請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
  4.  前記有機光酸化触媒がラジカルタイプまたはカチオンタイプの光開始剤なる群から選ばれる請求項1及至3いずれか1項に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
  5.  前記有機光酸化触媒がカチオンタイプ光開始剤である請求項4に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
  6.  前記カチオンタイプ光開始剤がオニウム塩である請求項5に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
  7.  前記有機光酸化触媒がラジカルタイプ光開始剤である請求項4に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
  8.  前記ラジカルタイプ光開始剤が芳香族ケトンである請求項7に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
  9.  前記芳香族ケトンが、ベンジルケタル類、ベンゾイン類、α,α-ジアルコキシアセトフェノン類、α-ヒドロキシアルキルフェノン類、α-アミノアルキルフェノン類、アシルホスフィンオキサイド類、水素供与体と組合せたベンゾフェノンまたはチオキサントン類、およびそのような化合物の混合物からなる群から選ばれる請求項8に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
  10.  前記有機光酸化触媒の量が0.1phrと10phrの間、好ましくは0.15phrと5phrの間、より好ましくは0.2phrから2phrまでである、請求項1乃至9の何れか1項に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
  11.  前記任意成分としてのカーボンブラックの量が2phr未満、好ましくは1phr未満である請求項1乃至10の何れか1項に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
  12.  前記非黒色補強用充填剤は無機非黒色補強用充填剤である請求項1乃至11の何れか1項に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
  13.  前記無機非黒色補強用充填剤はシリカ、アルミナ、アルミノシリケートおよびこれら充填剤の混合物からなる群から選ばれる請求項12に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
  14.  前記非黒色補強用充填剤の量が20phrと120phrの間、好ましくは30phrと100phrの間、より好ましくは40phrから90phrまでである、請求項1及至13のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
  15.  前記フレキシブルフェンスの厚さEが0.3mm以上1.0mm以下である請求項1及至14のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
  16.  請求項1及至15の何れか1項に記載のトレッドを有することを特徴とする空気入りタイヤ。
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