(57)【要約】架橋可能な不飽和鎖のポリマー基材と、加硫剤と、シリカと、シラン結合剤とを含むトレッド用混合物である。シリカは１７０〜２３０ｍ３／ｇの表面積を有し、シラン結合剤は、式Ｉ：ＳＨ（ＣＨ２）３ＳｉＲ１Ｒ２２（式中のＲ１は−ＯＣＨ２ＣＨ３であり、Ｒ２は−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）５（ＣＨ２）１２ＣＨ３である）のメルカプトシランである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
架橋可能な不飽和鎖のポリマー基材と、加硫剤と、シリカと、シラン結合剤とを含むトレッド用混合物であって、前記ポリマー基材が５０〜１００×１０３の平均分子量かつ１．５以下の分子量分布を有する第一画分２０〜４０％と、８００〜１５００×１０３の平均分子量かつ３．０以下の分子量分布を有する第二画分８０〜６０％とからなる第一ＳＢＲゴムを含み、前記シラン結合剤が式Ｉ：
ＳＨ（ＣＨ２）ｌＳｉＲ１Ｒ２２    （Ｉ）
（式中のｌは１〜６の整数、Ｒ１は−Ｏ（ＣＨ２）ｇＣＨ３であり、Ｒ２は−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍ（ＣＨ２）ｎＣＨ３であり、ｇは０〜５の整数、ｍは２〜８の整数、ｎは３〜２０の整数である）のメルカプトシランであることを特徴とするトレッド用混合物。
【請求項２】
前記シリカが１７０〜２３０ｍ３／ｇの表面積を有する請求項１に記載のトレッド用混合物。
【請求項３】
ｌは３、ｇは１、ｍは５、またｎは１２である請求項１または２に記載のトレッド用混合物。
【請求項４】
４０〜１３０ｐｈｒのシリカ及び４〜１８ｐｈｒのシラン結合剤を含む前記請求項のいずれか一項に記載のトレッド用混合物。
【請求項５】
前記第一ＳＢＲゴムが、２５〜４５％のスチレン含量及び２０〜７０％のビニル含量を有する前記請求項のいずれか一項に記載のトレッド用混合物。
【請求項６】
２０〜６０ｐｈｒの第一ＳＢＲゴムを含む請求項５に記載のトレッド用混合物。
【請求項７】
２０〜８０ｐｈｒの第二ＳＢＲゴムを含む請求項６に記載のトレッド用混合物。
【請求項８】
前記第二ＳＢＲゴムが、８００〜１５００×１０３の平均分子量を有するＳ−ＳＢＲを２０〜６０ｐｈｒ、また５００〜９００×１０３の平均分子量を有するＥ−ＳＢＲを２０〜６０ｐｈｒ含む請求項７に記載のトレッド用混合物。
【請求項９】
前記請求項のいずれか一項に記載の混合物から作製したトレッド。
【請求項１０】
請求項９に記載のトレッドを含むタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレッド用混合物に関する。
【０００２】
「シリカ」の用語は、二酸化ケイ素系の補強剤を意味することを意図する。
【０００３】
「架橋可能な不飽和鎖のポリマー基材」の用語は、硫黄系システムで架橋（加硫）した際にエラストマーにより通常想定される全ての化学的−物理的及び機械的特性を取り得るあらゆる天然または合成の非架橋ポリマーを意味することを意図する。
【背景技術】
【０００４】
既知の通り、タイヤ産業において行われる研究の一部は、湿潤路面での走行安定性、転がり抵抗及び耐摩耗性が改善されたトレッドを実現することを目的とする。
【０００５】
上記の三特性は全て単独で改善することが可能であるが、一つの特性の改善で他の一特性または全特性が悪化することなく、これらを同時に改善することはより困難である。
【０００６】
これに関連して、シリカは転がり抵抗及び湿潤路面での走行安定性の観点での優位性のため、トレッド用混合物の補強充填剤としてカーボンブラックの一部または全部の代替物として長く使用されている。
【０００７】
シリカは、シラノール基で結合してシリカ粒子間に水素結合が形成するのを防止すると同時に、シリカをポリマー基材に化学的に接着させるシラン結合剤と組み合わせて使用される。
【０００８】
トリアルコキシメルカプトアルキルシランは、主に転がり抵抗及び揮発性物質の放出の低減という観点において有利性を提供することから、特に興味深い部類のシラン結合剤である。
【０００９】
最も優れた有利性は、式Ｉの化合物：
ＳＨ（ＣＨ２）３ＳｉＲ１Ｒ２２    （Ｉ）
（式中のＲ１は−ＯＣＨ２ＣＨ３であり、Ｒ２は−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）５（ＣＨ２）１２ＣＨ３である）から得られる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
公知技術に対し、湿潤路面での走行安定性、転がり抵抗及び耐摩耗性の同時改善を示すトレッドを作製し得る混合物の必要性を感じる。
【００１１】
驚くべきことに、出願人はこの目的を達成し得るトレッド用混合物を考案した。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、架橋可能な不飽和鎖のポリマー基材と、加硫剤と、シリカと、シラン結合剤とを含むトレッド用混合物を提供するもので、前記ポリマー基材が５０〜１００×１０３の平均分子量かつ１．５以下の分子量分布を有する第一画分２０〜４０％と、８００〜１５００×１０３の平均分子量かつ３．０以下の分子量分布を有する第二画分８０〜６０％とからなる第一ＳＢＲゴムを含み、前記シラン結合剤が式Ｉ：
ＳＨ（ＣＨ２）ｌＳｉＲ１Ｒ２２    （Ｉ）
（式中のｌは１〜６の整数、Ｒ１は−Ｏ（ＣＨ２）ｇＣＨ３であり、Ｒ２は−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍ（ＣＨ２）ｎＣＨ３であり、ｇは０〜５の整数、ｍは２〜８の整数、ｎは３〜２０の整数である）のメルカプトシランであることを特徴とする。
【００１３】
シリカは１７０〜２３０ｍ３／ｇの表面積を有するのが好ましい。
【００１４】
ｌは３であるのが好ましい。
【００１５】
ｇは１であり、ｍは５であり、またｎは１２であるのが好ましい。
【００１６】
トレッド用混合物は、４０〜１３０ｐｈｒのシリカ及び４〜１８ｐｈｒのシラン結合剤を含むのが好ましい。
【００１７】
第一ＳＢＲゴムは、２５〜４５％のスチレン含量及び２０〜７０％のビニル含量を有するのが好ましい。
【００１８】
トレッド用混合物は、２０〜６０ｐｈｒの第一ＳＢＲゴムを含むのが好ましい。
【００１９】
トレッド用混合物は、２０〜８０ｐｈｒの第二ＳＢＲゴムを含むのが好ましい。第二ＳＢＲゴムは、８００〜１５００×１０３の平均分子量を有するＳ−ＳＢＲを２０〜６０ｐｈｒ、また５００〜９００×１０３の平均分子量を有するＥ−ＳＢＲを２０〜６０ｐｈｒ含むのがさらにより好ましい。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下は、本発明をより明確に理解するための非限定的な実施例である。
【００２１】
Ｓ−ＳＢＲとは、溶液から得たスチレン−ブタジエンゴムを指し；Ｅ−ＳＢＲとは、エマルションから得たスチレン−ブタジエンゴムを指す。
【実施例】
【００２２】
二種類のコントロール混合物（Ａ，Ｂ）及び本発明の教示による三種類の混合物（Ｃ，Ｄ，Ｅ）を作製し、それぞれについて試験を行って湿潤路面での走行安定性、転がり抵抗及び耐摩耗性に関する特性を求めた。
【００２３】
実施例に記述した混合物を、以下の通りに作製した：
【００２４】
−混合物の調製−
（第一混合段階）
最初に、２３０−２７０リットルの定常接線回転子ミキサーに架橋可能なポリマー基材と、シリカと、シラン結合剤と、オイルとを６６〜７２％の充填係数まで投入した。
【００２５】
ミキサーを４０〜６０ｒｐｍの速度で稼動し、生成した混合物を１４０〜１６０℃の温度に達したところで取り出した。
【００２６】
（第二混合段階）
前段階の混合物を、４０〜６０ｒｐｍの速度で稼動するミキサー中で再度混合し、１３０〜１５０℃の温度に達したところで取り出した。
【００２７】
（第三混合段階）
加硫系を前段階の混合物に６３〜６７％の充填係数まで加えた。
【００２８】
ミキサーを２０〜４０ｒｐｍの速度で稼動し、生成した混合物を１００〜１１０℃の温度に達したところで取り出した。
【００２９】
表１は、五種類の混合物の組成をｐｈｒで示す。
【００３０】
【表１】
2013510219.tif 000002
【００３１】
Ｓ−ＳＢＲ＊及びＥ−ＳＢＲ＊は、それぞれ８００〜１５００×１０３及び５００〜９００×１０３の平均分子量を有する。より具体的には、Ｓ−ＳＢＲ＊は１０〜４５％のスチレン含量及び２０〜７０％のビニル含量を有し；Ｅ−ＳＢＲ＊は２０〜４５％のスチレン含量を有する。
【００３２】
Ｓ−ＳＢＲ＊＊は、２４〜４５％のスチレン含量及び２０〜７０％のビニル含量を有するゴムであり、５０〜１００×１０３の平均分子量及び１．５以下の分子量分布を有する２０〜４０％の第一画分と、８００〜１５００×１０３の平均分子量及び３．０以下の分子量分布を有する８０〜６０％の第二画分とからなる。
【００３３】
シリカ１は、ＶＮ３の商品名でＥＶＯＮＩＫ社から販売され、１７０ｍ２／ｇの表面積を有する。
【００３４】
シリカ２は、ＭＰ２００の商品名でＲＨＯＤＩＡ社から販売され、２１０ｍ２／ｇの表面積及び５５ｎｍ径の凝集体を有する。
【００３５】
シラン１は、ＳＩ７５の商品名でＤＥＧＵＳＳＡ社から販売されるシラン結合剤である。
【００３６】
シラン２は、次式：
ＳＨ（ＣＨ２）３ＳｉＲ１Ｒ２２
（式中のＲ１は−Ｏ(ＣＨ２)ＣＨ３であり、Ｒ２は−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）５（ＣＨ２）１２ＣＨ３である）のメルカプトシランである。
【００３７】
上述の通り、混合物Ａ〜Ｅを試験して湿潤路面での走行安定性、転がり抵抗及び耐摩耗性を求めた。
【００３８】
より具体的には、３０℃でのＥ’値及び様々な温度でのＴａｎＤ値をＡＳＴＭ規格Ｄ５９９２に従って測定し、耐摩耗性をＤＩＮ規格５３ ５１６に従って測定した。
【００３９】
いずれの当業者にも既知であるように、ＴａｎＤ値は湿潤路面での走行安定性及び転がり抵抗を指す。
【００４０】
本発明に係る混合物の利点をより明確に示すため、湿潤路面での走行安定性、転がり抵抗及び耐摩耗性の値を、混合物Ａの結果に基づいて指数化した。
【００４１】
表２は試験結果を示す。
【００４２】
【表２】
2013510219.tif 000003
【００４３】
表２に示すように、本発明に係る混合物は、式Ｉのメルカプトシランと結合した高表面積のシリカを欠くコントロール混合物Ａ及びＢと比較して、全三特性における一層の全体的改善を確保する。
【００４４】
混合物Ｄ及びＥは、式Ｉのメルカプトシランと結合した高表面積のシリカとともに低分子量画分及び高分子量画分を含む特定のＳ−ＳＢＲゴムを用いており、全三特性におけるより一層の同時改善を提供するので、本発明の好適な実施形態を表している。
【国際調査報告】
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