(57)【要約】  指定されたポリウレタンを含有するトレッドゴム組成物と、そのゴム組成物から作製されたトレッドを含有するタイヤと、ポリウレタン含有ゴム組成物を使用することによりタイヤトレッドのウェット及びドライトラクションを改善する関連方法と、を本明細書に開示する。ポリウレタンは、ジオールとして、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッドゴム組成物であって、
ａ．１００部の少なくとも１種の共役ジエン含有ポリマー又はコポリマーと、
ｂ．２０〜２００ｐｈｒの少なくとも１種のカーボンブラック充填材、少なくとも１種のシリカ充填材、又はこれらの組み合わせと、
ｃ．ジオールとして、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントを含む、１〜４０ｐｈｒの少なくとも１種のポリウレタンと、を含み、
前記ゴム組成物が、１５ｐｈｒ以下の油を含有する、トレッドゴム組成物。
【請求項２】
前記飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントが、１分子あたり１．６〜２個の末端ヒドロキシ基の数平均を有する、請求項１又は２に記載のトレッドゴム組成物。
【請求項３】
前記飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントが、Ｃ４〜Ｃ１０ジエンから選択される少なくとも１種のジエンモノマーから形成される、請求項１に記載のトレッドゴム組成物。
【請求項４】
前記少なくとも１種のジエンモノマーが、Ｃ４〜Ｃ１０、好ましくは１，３−ブタジエンの共役ジエンを含む、請求項３に記載のトレッドゴム組成物。
【請求項５】
前記飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントが、５００〜２０，０００グラム／モルのＭｎを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のトレッドゴム組成物。
【請求項６】
前記ポリウレタンが、芳香族ジイソシアネートを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のトレッドゴム組成物。
【請求項７】
前記芳香族ジイソシアネートが、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、パラフェニルジイソシアネート、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項６に記載のトレッドゴム組成物。
【請求項８】
前記ポリウレタンが、少なくとも１つの鎖延長剤、好ましくはＣ２〜Ｃ２０ジオール（直鎖若しくは分岐鎖）又はＣ２〜Ｃ２０アミン、最も好ましくはブタジエン−１，４−ジオールを更に含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のトレッドゴム組成物。
【請求項９】
前記ポリウレタンが、９０，０００〜１５０，０００グラム／モルのＭｗと、１０，０００〜５０，０００グラム／モルのＭｎと、２〜１０のＭｗ／Ｍｎと、を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のトレッドゴム組成物。
【請求項１０】
前記ポリウレタンが、５〜３０重量％の前記飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントを含有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載のトレッドゴム組成物。
【請求項１１】
（前記ゴム組成物の総重量に基づいて）１０重量％未満の前記ポリウレタンを含有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のトレッドゴム組成物。
【請求項１２】
（ｂ）が、少なくとも５０ｐｈｒのシリカ充填材及び０ｐｈｒのカーボンブラック充填材を含む、請求項１に記載のトレッドゴム組成物。
【請求項１３】
（ｂ）が、少なくとも５０ｐｈｒのシリカ充填材及び０ｐｈｒのカーボンブラック充填材を含む、請求項２〜１１のいずれか一項に記載のトレッドゴム組成物。
【請求項１４】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のトレッドゴム組成物から作製されたトレッドを含有する、タイヤ。
【請求項１５】
請求項１２又は１３に記載のトレッドゴム組成物から作製されたトレッドを含有する、タイヤ。
【請求項１６】
タイヤトレッドのウェット及びドライトラクションを改善するための方法であって、タイヤトレッドにおいて、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のトレッドゴム組成物を利用することを含み、
得られたタイヤトレッドが、ウェットトラクション及びドライトラクションの両方における増加と共に、
ａ．ウェット及びドライトラクションにおける平均的増加の５０％以下の転がり抵抗における増加、又は
ｂ．転がり抵抗における減少、を有し、
相対的増加又は減少が、前記ポリウレタンを含まないゴム組成物から作製されたタイヤトレッドと比較された際のものである、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、指定されたポリウレタンを含有するトレッドゴム組成物と、そのゴム組成物から作製されたトレッドを含有するタイヤと、ポリウレタン含有ゴム組成物を使用することにより、タイヤトレッドのウェット及びドライトラクションを改善する関連方法と、を対象とする。
【背景技術】
【０００２】
タイヤトレッドにおける使用のために調製されるゴム組成物は、多くの場合、１種以上のゴムと補強充填材との混合中、それらの有益な特性のために、加工油と頻繁に称される１種以上の油を含有する。
【発明の概要】
【０００３】
指定されたポリウレタンを含有するトレッドゴム組成物と、そのゴム組成物から作製されたトレッドを含有するタイヤと、ポリウレタン含有ゴム組成物を使用することにより、タイヤトレッドのウェット及びドライトラクションを改善する関連方法と、を本明細書に開示する。本明細書で更に考察されるように、ポリウレタンは、タイヤトレッドゴム組成物において元来使用される油を完全に又は部分的に置換するように機能することができる。
【０００４】
本明細書において開示されている第１の実施形態によれば、トレッドゴム組成物が開示され、（ａ）１００部の少なくとも１種の共役ジエン含有ポリマー又はコポリマーと、（ｂ）２０〜２００ｐｈｒの少なくとも１種のカーボンブラック充填材、少なくとも１種のシリカ充填材、又はこれらの組み合わせと、（ｃ）ジオールとして、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントを含む、１〜４０ｐｈｒの少なくとも１種のポリウレタンと、を含み、ゴム組成物は、１５ｐｈｒ以下の油を含有する。
【０００５】
本明細書において開示されている第２の実施形態によれば、タイヤが開示され、（ａ）１００部の少なくとも１つの共役ジエン含有ポリマー又はコポリマーと、（ｂ）２０〜２００ｐｈｒの少なくとも１種のカーボンブラック充填材、少なくとも１種のシリカ充填材、又はこれらの組み合わせと、（ｃ）ジオールとして、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントを含む、１〜４０ｐｈｒの少なくとも１種のポリウレタンと、を含み、ゴム組成物は、１５ｐｈｒ以下の油を含有する。
【０００６】
本明細書において開示されている第３の実施形態によれば、タイヤトレッドのウェット及びドライトラクションを改善するための方法が、提供される。この方法は、ジオールとして、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントを含む、１〜４０ｐｈｒの少なくとも１つのポリウレタンを、１００部の少なくとも１つの共役ジエン含有ポリマー又はコポリマーと、２０〜２００ｐｈｒの少なくとも１種のカーボンブラック充填材、少なくとも１種のシリカ充填材、又はこれらの組み合わせと、１５ｐｈｒ以下の油と、を含むゴム組成物に組み込み、得られたタイヤトレッドは、ウェットトラクション及びドライトラクションの両方における増加と共に、（ａ）ウェット及びドライトラクションにおける平均的増加の５０％以下の転がり抵抗における増加、又は（ｂ）転がり抵抗における減少、を有し、相対的増加又は減少は、ポリウレタンを含まないゴム組成物から作製されたタイヤトレッドと比較された際のものである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
指定されたポリウレタンを含有するトレッドゴム組成物と、そのゴム組成物から作製されたトレッドを含有するタイヤと、ポリウレタン含有ゴム組成物を使用することによりタイヤトレッドのウェット及びドライトラクションを改善する関連方法と、を本明細書に開示する。
【０００８】
本明細書において開示されている第１の実施形態によれば、トレッドゴム組成物が開示され、（ａ）１００部の少なくとも１種の共役ジエン含有ポリマー又はコポリマーと、（ｂ）２０〜２００ｐｈｒの少なくとも１種のカーボンブラック充填材、少なくとも１種のシリカ充填材、又はこれらの組み合わせと、（ｃ）ジオールとして、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントを含む、１〜４０ｐｈｒの少なくとも１種のポリウレタンと、を含み、ゴム組成物は、１５ｐｈｒ以下の油を含有する。
【０００９】
本明細書において開示されている第２の実施形態によれば、タイヤが開示され、（ａ）１００部の少なくとも１つの共役ジエン含有ポリマー又はコポリマーと、（ｂ）２０〜２００ｐｈｒの少なくとも１種のカーボンブラック充填材、少なくとも１種のシリカ充填材、又はこれらの組み合わせと、（ｃ）ジオールとして、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントを含む、１〜４０ｐｈｒの少なくとも１種のポリウレタンと、を含み、ゴム組成物が、１５ｐｈｒ以下の油を含有する。
【００１０】
本明細書において開示されている第３の実施形態によれば、タイヤトレッドのウェットトラクション及びドライトラクションを改善するための方法が、提供される。この方法は、ジオールとして、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントを含む１〜４０ｐｈｒの少なくとも１つのポリウレタンを、１００部の少なくとも１つの共役ジエン含有ポリマー又はコポリマーと、２０〜２００ｐｈｒの少なくとも１種のカーボンブラック充填材、少なくとも１種のシリカ充填材、又はこれらの組み合わせと、１５ｐｈｒ以下の油と、を含むゴム組成物中に組み込み、得られたタイヤトレッドは、ウェットトラクション及びドライトラクションの両方における増加と共に、（ａ）ウェット及びドライトラクションにおける平均的増加の５０％以下の転がり抵抗における増加、又は（ｂ）転がり抵抗における減少、を有し、相対的増加又は減少は、ポリウレタンを含まないゴム組成物から作製されたタイヤトレッドと比較された際のものである。
定義
【００１１】
本明細書に記載する用語は、実施形態を説明するためだけのものであり、全体として本発明を限定すると解釈すべきではない。
【００１２】
本明細書で特に指示がない限り、「ムーニー粘度」という用語は、コンパウンドムーニー粘度、ＭＬ１＋４を意味する。ゴム組成物のムーニー粘度は、加硫又は硬化に先立って測定されることを、当業者は理解するであろう。
【００１３】
本明細書で使用するとき、「天然ゴム」という用語は、パラゴムノキ属のゴムの木及びパラゴムノキ属以外の原料（例えば、グアユールの低木及びタンポポ（例えば、ＴＫＳ）など）の原料から採取することができるものなど、天然由来のゴムを意味する。言い換えれば、「天然ゴム」という用語は、合成ポリイソプレンを除くものと解釈すべきである。
【００１４】
本明細書で使用するとき、「窒素表面積」は、限定するものではないが、本明細書で考察されるカーボンブラック及び「非補強充填材」粒子材料を含む、粒子材料の窒素吸収比表面積（Ｎ２ＳＡ）を指す。窒素表面積は、以下に述べるものを含む、様々な標準的方法に従って測定することができる。
【００１５】
本発明で使用する場合、「ｐｈｒ」という用語は、ゴム１００部あたりの部を意味する。
【００１６】
本明細書で使用するとき、「ポリイソプレン」という用語は、合成ポリイソプレンを意味する。言い換えれば、この用語は、イソプレンモノマーから製造されたポリマーを示すために使用され、天然由来のゴム（例えば、パラゴムノキ天然ゴム、グアユール起源の天然ゴム、又はタンポポ起源の天然ゴム）を含むと解釈すべきではない。ただし、「ポリイソプレン」という用語は、イソプレンモノマーの天然源から製造されるポリイソプレンを含むと解釈すべきである。
ポリウレタン
【００１７】
一般に、本明細書において称されるポリウレタンは、ジオール構成成分及びイソシアネート構成成分を含む（又はそれから形成される）ものとして理解され得る。上で考察されたように、本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態は、ジオールとして、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントを含む、１〜４０ｐｈｒ（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、又は４０ｐｈｒ）の少なくとも１種のポリウレタンを含む。第１〜第３の実施形態によれば、ジオールとして、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントを含む、１種又は複数のポリウレタンが存在し得る。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ジオールとして、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントを含む、２〜３０ｐｈｒ（例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０ｐｈｒ）、又は５〜２０ｐｈｒ（例えば、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、又は２０ｐｈｒ）の少なくとも１種のポリウレタンは、トレッドゴム組成物に利用される。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ポリウレタンは、ゴム組成物中に、（ゴム組成物の総重量に基づいて）１０重量％未満（例えば、９重量％、８重量％、７重量％、６重量％、５重量％、４重量％、３重量％、２重量％、１重量％以下）の量で存在している。
【００１８】
本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態によれば、少なくとも１種のポリウレタンの重量平均分子量（weight  average  molecular  weight、Ｍｗ）、数平均分子量（number  average  molecular  weight、Ｍｎ）、及び多分散度又はＭｗ／Ｍｎは、様々となり得る。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ポリウレタンは、９０，０００〜１５０，０００グラム／モル（例えば、９０，０００、９５，０００、１００，０００、１０５，０００、１１０，０００、１１５，０００、１２０，０００、１２５，０００、１３０，０００、１３５，０００、１４０，０００、１４５，０００、又は１５０，０００グラム／モル）のＭｗを有する。第１〜第３の実施形態の他の実施形態では、ポリウレタンは、１００，０００〜１４０，０００グラム／モル又は１０５，０００〜１２０，０００グラム／モルのＭｗを有する。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ポリウレタンは、１０，０００〜５０，０００グラム／モル（例えば、１０，０００、１５，０００、２０，０００、２５，０００、３０，０００、３５，０００、４０，０００、４５，０００、又は５０，０００グラム／モル）のＭｎを有する。第１〜第３の実施形態の他の実施形態では、ポリウレタンは、１０，０００〜４０，０００グラム／モル又は１５，０００〜４０，０００グラム／モルのＭｎを有する。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ポリウレタンは、２〜１０（例えば、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、５．５、６、６．５、７、７．５、８、８．５、９、９．５、又は１０）のＭｗ／Ｍｎを有する。本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態の他の実施形態では、３〜８（例えば、３、３．５、４、４．５、５、５．５、６、６．５、７、７．５、又は８）のＭｗ／Ｍｎを有する。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ポリウレタンは、上で考察された範囲又は値のうちの１つに従うＭｗ、Ｍｎ、及びＭｗ／Ｍｎを有する。非限定例として、第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ポリウレタンは、９０，０００〜１５０，０００グラム／モルのＭｗ、１０，０００〜５０，０００グラム／モルのＭｎ、及び２〜１０のＭｗ／Ｍｎを有する。
【００１９】
本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態によれば、ポリウレタン中に存在する飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントの量は様々となり得る。本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントは、ポリウレタン全体のうちのわずか（例えば、４９重量％以下、４０％重量以下、３５％重量以下、３０重量％以下、２５重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、又は１０重量％以下）を構成する。本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態の好ましい実施形態では、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメント構成成分以外の構成成分（例えば、イソシアネート（複数可）及び任意の鎖延長剤（複数可））が寄与するポリウレタンの部分は、少なくとも５０重量％、少なくとも６０重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも７５重量％、少なくとも８０重量％、少なくとも８５重量％、又は少なくとも９０重量％の飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントを含む。本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、５〜４９重量％（例えば、７０重量％、７５重量％、８０重量％、８２．５重量％、８５重量％、８７．５重量％、９０重量％、９２．５重量％、又は９５重量％）、５〜４０重量％、５〜３０重量％、又は５〜２０重量％のポリウレタンは、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントを構成する。
【００２０】
本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態によれば、ポリウレタン中に存在するイソシアネートの量は様々となり得るが、一般に、わずか（すなわち、５０％重量未満）である。本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態の好ましい実施形態では、ポリウレタンは、３０重量％以下、２５重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、又は５重量％以下のイソシアネートを含む。本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ポリウレタンは、５〜３０重量％（例えば、５重量％、１０重量％、１２．５重量％、１５重量％、１７．５重量％、２０重量％、２２．５重量％、若しくは２５重量％）、１０〜２５重量％、又は１０〜２０重量％のイソシアネートを含む。
【００２１】
本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態によれば、ポリウレタン中に存在する鎖延長剤の量は様々となり得るが、一般に、２０重量％以下などの少量である。第１〜第３の実施形態の好ましい実施形態では、ポリウレタンは、１５重量％以下、１２．５重量％以下、１０重量％以下、７．５重量％以下、５重量％以下、２．５重量％以下、２重量％以下、１重量％以下、あるいは０重量％以下の鎖延長剤を含む。本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ポリウレタンは、１〜２０％重量％、１〜１０重量％、又は１〜５重量％の鎖延長剤を含む。
【００２２】
第１〜第３の実施形態によれば、ポリウレタンのＴｇは、様々となり得る。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ポリウレタンは、−４０〜−２０℃のＴｇ（例えば、−４０、−３８、−３６、−３４、−３２、−３０、−２８、−２６、−２４、−２２、又は−２０℃）を有する。一般に、第１〜第３の実施形態のゴム組成物において使用される少なくとも１種のポリウレタンは、室温（２３℃）の液体（多くの場合、粘稠液体）である。好ましくは、第１〜第３の実施形態のゴム組成物において使用されるポリウレタン（複数可）は、発泡体ではない。
【００２３】
第１〜第３の実施形態のゴム組成物において利用される飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントを含む少なくとも１種のポリウレタンは、熱可塑性ポリウレタンとは対照的に熱硬化性ポリウレタンであることが好ましい。また、熱硬化性ポリウレタンは、キャストポリウレタンと称され得る。
飽和ヒドロキシ官能化ポリジエン
【００２４】
上で考察されたように、第１〜第３の実施形態によれば、少なくとも１種のポリウレタンは、そのジオール構成成分として飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンを含む。また、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンは、ポリウレタンのセグメントを構成すると見なすことができる。飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントは、少なくとも１つのＣ４〜Ｃ１０ジエン（例えば、４個の炭素原子、５個の炭素原子、６個の炭素原子、７個の炭素原子、８個の炭素原子、９個の炭素原子、又は１０個の炭素原子）、好ましくは少なくとも１つのＣ４〜Ｃ６ジエン（例えば、４個の炭素原子、５個の炭素原子、又は６個の炭素原子）から作製され（それらを使用して重合され）得る。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ジエンは、４〜１０個の炭素原子（例えば、４個の炭素原子、５個の炭素原子、６個の炭素原子、７個の炭素原子、８個の炭素原子、９個の炭素原子、又は１０個の炭素原子）を有する共役ジエンである。特定の共役ジエン又は共役ジエンは、本明細書で更に考察されるように、様々となり得る。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントは、ブタジエン、好ましくは１，３−ブタジエンから作製される。ヒドロキシ官能化ポリジエンが飽和していることを示すことにより、ポリジエン内の二重結合の少なくとも９０％（例えば、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、又は１００％）が飽和していることを意味する。第１〜第３の実施形態の特定の好ましい実施形態では、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントは、その二重結合の少なくとも９５％（例えば、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、又は１００％）を有する。飽和結合は、各々が合計４個の他の原子（一般に、水素又は別の炭素のいずれか）に結合している炭素原子を伴うものとして理解され得る。一般に、第１〜第３の実施形態によれば、ヒドロキシ官能化ポリジエンの飽和は、水素化によって達成される。
【００２５】
第１〜第３の実施形態のポリウレタン構成成分において使用される飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメント中に存在するヒドロキシ基の総数は、様々となり得る。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ポリウレタンの飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントは、１分子あたり１．６〜２個の末端ヒドロキシ基（例えば、１．６、１．７、１．８、１．９、又は２）の数平均を有する。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ポリウレタンの飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントは、１分子あたり１．８〜２個の末端ヒドロキシ基、又は１分子あたり１．９〜２個の末端ヒドロキシ基の数平均を有する。
【００２６】
第１〜第３の実施形態によれば、ポリウレタンの飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントの数平均分子量又はＭｎは、様々となり得る。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントのＭｎは、５００〜２０，０００グラム／モル（例えば、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１５００、２０００、２５００、３０００、３５００、４０００、４５００、５０００、５５００、６０００、６５００、７０００、７５００、８０００、８５００、９０００、９５００、１００００、１０５００、１１０００、１１５００、１２０００、１２５００、１３０００、１３５００、１４０００、１４５００、１５０００、１５５００、１６０００、１６５００、１７０００、１７５００、１８０００、１８５００、１９０００、１９５００、又は２００００グラム／モル）である。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントのＭｎは、１，０００〜１０，０００グラム／モル（例えば、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１５００、２０００、２５００、３０００、３５００、４０００、４５００、５０００、５５００、６０００、６５００、７０００、７５００、８０００、８５００、９０００、９５００、又は１００００グラム／モル）である。
【００２７】
第１〜第３の実施形態によれば、ポリウレタンの飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントの重量平均分子量又はＭｗは、様々となり得る。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントのＭｗは、５００〜２０，０００グラム／モル（例えば、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１５００、２０００、２５００、３０００、３５００、４０００、４５００、５０００、５５００、６０００、６５００、７０００、７５００、８０００、８５００、９０００、９５００、１００００、１０５００、１１０００、１１５００、１２０００、１２５００、１３０００、１３５００、１４０００、１４５００、１５０００、１５５００、１６０００、１６５００、１７０００、１７５００、１８０００、１８５００、１９０００、１９５００、又は２００００グラム／モル）である。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントのＭｗは、１，０００〜５，０００グラム／モル（例えば、１０００、１５００、２０００、２５００、３０００、３５００、４０００、４５００、又は５０００グラム／モル）である。
【００２８】
第１〜第３の実施形態において使用される飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメント又はポリウレタンの部分は、様々な方法（アニオン重合を含むが、これらに限定されない）によって１種以上のジエン（上で考察されたように）を重合した後、上で考察されたように、得られたポリジエンを水素化して飽和を生じさせることによって調製することができる。第１〜第３の実施形態において使用されるポリウレタンを調製する際における使用に好適な特定の飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンは、Ｋｒａｓｏｌ（登録商標）（例えば、Ｋｒａｓｏｌ（登録商標）ＨＬＢＨ−Ｐ２０００、Ｋｒａｓｏｌ（登録商標）ＨＬＢＨ−Ｐ３０００）の商標名にて、Ｃｒａｙ  Ｖａｌｌｅｙ（米国内ではＴｏｔａｌ  Ｃｒａｙ  Ｖａｌｌｅｙとして稼働）などの企業から市販されている。
イソシアネート
【００２９】
上で考察されたように、本明細書において称されるポリウレタンは、上で考察された飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントに加えて、イソシアネート構成成分を含んでいる（又はそれから形成されている）ものとして理解され得る。第１〜第３の実施形態によれば、１種又は複数の種類のイソシアネートは、ポリウレタンのイソシアネート構成成分に利用する（又はその中に存在する）ことができる。イソシアネートは、脂肪族又は芳香族であり得る。第１〜第３の実施形態の好ましい実施形態では、ポリウレタンのイソシアネート構成成分は芳香族である。第１〜第３の実施形態の他の実施形態では、イソシアネート構成成分は、脂肪族であるか、又は脂肪族イソシアネートを含む。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ポリウレタンのイソシアネート構成成分は、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、パラフェニルジイソシアネート、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される芳香族ジイソシアネートである。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ポリウレタンのイソシアネート構成成分は、トルエンジイソシアネートを含む。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ポリウレタンに使用される（又は存在する）イソシアネート構成成分のみが、トルエンジイソシアネートである。例示的な脂肪族イソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート（hexamethylene  diisocyabnate、ＨＤＩ）、メチレンジシクロヘキシルジイソシアネート（methylene  dicyclohexyl  diisocyanate、ＭＤＩ）、水素化メチレンジシクロヘキシルジイソシアネート（hydrogenated  methylene  dicyclohexyl  diisocyanate、ＨＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（isophorone  diisocyanate、ＩＰＤＩ）が挙げられるが、これらに限定されない。
鎖延長剤
【００３０】
本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、少なくとも１種の充填材は、少なくとも１種の補強充填材を含む（更に備える）。第１〜第３の実施形態の他の実施形態では、ポリウレタンは、鎖延長剤を含有しない。ポリウレタンが少なくとも１つの鎖延長剤を含む（更に含む）第１〜第３の実施形態の実施形態では、利用される特定の鎖延長剤又は増量剤は、様々となり得る。第１〜第３の実施形態の好ましい実施形態では、鎖延長剤は、２〜２０個の炭素原子（例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、又は２０個の炭素原子）、好ましくは２〜１０個の炭素原子、更により好ましくは２〜６個の炭素原子を有するジオールを含む。一般に、鎖延長剤は、脂肪族又は芳香族のいずれかであってもよい。第１〜第３の実施形態の好ましい実施形態では、利用される任意の鎖延長剤は、脂肪族である。脂肪族ジオールの非限定的な例としては、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、及び１，６−ヘキサンジオールが挙げられる。芳香族ジオールの非限定的な例としては、テレフタル酸のジエステル及び２〜４個の炭素原子を有するジオールを含むテレフタル酸に基づくものが挙げられる。
トレッドゴム組成物
【００３１】
上で考察されたように、本明細書において開示されている第１及び第２の実施形態は、トレッドゴム組成物と、指定された成分を含むゴム組成物から作製されたトレッドを含有するタイヤと、を対象とする。第２の実施形態によれば、タイヤのトレッドのゴム組成物は、トレッドゴム組成物であるものと理解され得る。また、上で考察されたように、本明細書において開示されている第３の実施形態は、タイヤトレッドのウェット及びドライトラクションを改善するための方法を対象とし、タイヤトレッドの組成物全体も、トレッドゴム組成物であると理解され得る。したがって、本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態の各々は、指定された成分のトレッドゴム組成物を含むものとして理解され得る。
【００３２】
第１〜第３の実施形態によれば、トレッドゴム組成物は、少なくとも１種のポリウレタン（上で考察されたように）と、１００部の少なくとも１種の共役ジエン含有ポリマー又はコポリマーと、２０〜２００ｐｈｒの少なくとも１種のカーボンブラック充填材、少なくとも１種のシリカ充填材、又はこれらの組み合わせと、１５ｐｈｒ以下の油と、を含む。ポリマー／コポリマー構成成分、充填材構成成分、油構成成分、及びトレッドゴム組成物の他の任意選択の成分について、以下でより詳細に考察される。
ポリマー又はコポリマー構成成分
【００３３】
前述のように、第１〜第３の実施形態のトレッドゴム組成物は、１００部の少なくとも１種の共役ジエン含有ポリマー又はコポリマーを含む。換言すれば、１種又は複数の共役ジエン含有ポリマー又はコポリマーを、トレッドゴム組成物において利用することができ、このようなポリマー（複数可）及び／又はコポリマー（複数可）全ての総量は、１００部（又は１００ｐｈｒ）である。本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態によれば、１００部の少なくとも１種の共役ジエン含有ポリマー又はコポリマーは、トレッドゴム組成物のゴム構成成分と称され得る。第１〜第３の実施形態の特定の好ましい実施形態では、１００部の少なくとも１種の共役ジエン含有ポリマー又はコポリマーは、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエンコポリマー、天然ゴム、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン−イソプレンゴム、イソプレン−ブタジエンゴム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００３４】
共役ジエン含有ポリマー又はコポリマーに対する本明細書における参照は、ポリマー又はコポリマーを調製するために使用されるモノマー（複数可）を指すことを意味する。したがって、トレッドゴム組成物に利用される共役ジエン含有ポリマー又はコポリマーは、少なくとも１種の共役ジエンモノマーを含む。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、共役ジエン含有ポリマーは、少なくとも１種の共役ジエンモノマーのみを利用する（すなわち、ただ１種類のモノマーとして）。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、共役ジエン含有コポリマーは、少なくとも１種の共役ジエンモノマー及び少なくとも１種のビニル芳香族モノマーを含む（すなわち、少なくとも１種のビニル芳香族モノマーが存在している）。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、共役ジエン含有コポリマーは、少なくとも１種の共役ジエンモノマー及び少なくとも１種のビニル芳香族モノマーからなる（すなわち、ただ１種類のモノマーとして）。第１〜第３の実施形態によれば、１種又は複数の種類の共役ジエンモノマーを、共役ジエン含有ポリマー又はコポリマーに利用してもよい。同様に、第１〜第３の実施形態によれば、少なくとも１種のビニル芳香族モノマーが共役ジエン含有コポリマー中に存在する場合、１種又は複数の種類のビニル芳香族モノマーを利用してもよい。
【００３５】
当業者が理解するとおり、共役ジエンは、単結合（すなわち、−Ｃ−Ｃ−）によって分離されている、２つの炭素−炭素二重結合（すなわち、２つの−Ｃ＝Ｃ−結合）を有する化合物である。共役ジエンは、少なくとも１つの−Ｃ＝Ｃ−Ｃ＝Ｃ−部分を含有する）。本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態のトレッドゴム組成物に使用される共役ジエン含有ポリマー又はコポリマー中に存在する共役ジエンモノマーの特定の構造は、様々となり得る。本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態の実施形態における使用に好適な共役ジエンモノマーの非限定例としては、１，３−ブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、２−エチル−１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ペンタジエン、３−メチル−１，３−ペンタジエン、４−メチル−１，３−ペンタジエン、２，４−ヘキサジエン、１，３−シクロペンタジエン、１，３−シクロヘキサジエン、１，３−シクロヘプタジエン及び１，３−シクロオクタジエン、並びにそれらの組み合わせが挙げられる。本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、共役ジエンモノマーは、１，３−ブタジエンを含む、又は１，３−ブタジエンである。本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、共役ジエンモノマーは、１，３−ブタジエン（すなわち、利用される唯一の共役ジエンモノマーが１，３−ブタジエンであり、ある種のこのような実施形態では、共役ジエン含有ポリマーは、ポリブタジエンである。
【００３６】
前述のように、第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、共役ジエン含有ポリマー又はコポリマーは、少なくとも１種の共役ジエンモノマーに加えて、少なくとも１種のビニル芳香族モノマーを含有し、したがって、コポリマーである。少なくとも１つの種類のビニル芳香族モノマーが共役ジエン含有コポリマー中に存在している、本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態のそれらの実施形態では、少なくとも１種のビニル芳香族モノマーは、スチレン、アルファ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−ブチルスチレン、ビニルナフタレン、ｐ−ｔｅｒｔブチルスチレン、４−ビニルビフェニル、４−ビニルベンゾシクロブテン、２−ビニルナフタレン、９−ビニルアントラセン、４−ビニルアニソール、又はビニルカテコールのうちの少なくとも１つを含んでもよい。本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、少なくとも１つの種類のビニル芳香族モノマーは、スチレンを含む。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ビニル芳香族モノマーは、スチレンからなる（すなわち、利用される唯一のビニル芳香族モノマーがスチレンである）。少なくとも１種の共役ジエン含有コポリマーが、少なくとも１つの種類のビニル芳香族モノマーと組み合わせた、少なくとも１種の共役ジエンモノマーを利用する第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、それらは、９５：５〜６５：３５を含めて、９５：５〜５０：５０（例えば、９５〜５０％の共役ジエンモノマー及び５〜５０％のビニル芳香族モノマー）の重量比で利用される。少なくとも１種の共役ジエン含有コポリマーが、１，３−ブタジエンとスチレンモノマーとの組み合わせを利用する第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ポリマー鎖のスチレン含有量は、全モノマー含有量（すなわち、１，３−ブタジエン＋スチレン）の重量の、１０〜５０重量％、約１８〜約４０重量％、及び１８〜４０重量％を含めて、約１０〜約５０％（例えば、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％）である。少なくとも１種の共役ジエン含有コポリマーが、モノマーとして、１，３−ブタジエンとスチレンとの組み合わせを含有する第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ポリマー鎖は、８〜９９重量％（例えば、８重量％、１０重量％、１５重量％、２０重量％、２５重量％、３０重量％、３５重量％、４０重量％、４５重量％、５０重量％、５５重量％、６０重量％、６５重量％、７０重量％、８０重量％、８５重量％、９０重量％、９５重量％、９９重量％）、約１０〜約６０重量％、及び１０〜６０重量％を含めた、ブタジエン部分中に、塊のビニル結合（１，２−ビニル）を約８〜約９９重量％有するミクロ構造を有する。ポリマー鎖又は得られた末端官能基化ポリマーのブタジエン部分中のビニル結合の含有率は、Ｈ１−ＮＭＲ及びＣ１３−ＮＭＲ（例えば、３００ＭＨｚ  Ｇｅｍｉｎｉ  ３００ＮＭＲ分光計システム（Ｖａｒｉａｎ）によって判定することができる。
充填材構成成分
【００３７】
上で考察されたように、第１〜第３の実施形態のトレッドゴム組成物は、２０〜２００ｐｈｒ（例えば、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、又は２００ｐｈｒ）の少なくとも１種のカーボンブラック充填材、少なくとも１つのシリカ充填材、又はこれらの組み合わせを含む（備える）。換言すれば、トレッドゴム組成物は、２０〜２００ｐｈｒの量の１種のカーボンブラック充填材、２０〜２００ｐｈｒの総量の１種超のカーボンブラック充填材、２０〜２００ｐｈｒの量の１種のシリカ充填材、２０〜２００ｐｈｒの総量の１種超のシリカ充填材、２０〜２００ｐｈｒの総量の１種のカーボンブラック充填材及び１種のシリカ充填材、２０〜２００ｐｈｒの総量の１種超のカーボンブラック充填材及び１種のシリカ充填材、２０〜２００ｐｈｒの総量の１種のカーボンブラック充填材及び１種超のシリカ充填材、又は２０〜２００ｐｈｒの総量の１種超のカーボンブラック充填材及び１種超のシリカ充填材を含んでもよい。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、トレッドゴム組成物は、５０〜２００若しくは９０〜２００ｐｈｒの少なくとも１種のカーボンブラック充填材、少なくとも１種のシリカ充填材、又はこれらの組み合わせを含む。好ましくは、第１〜第３の実施形態によれば、２０〜２００ｐｈｒの少なくとも１種の充填材は、少なくとも１種の補強充填材を含む。以下により詳細に考察されるように、補強充填材としては、ある種の等級のカーボンブラック及びシリカが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３８】
上で考察されたように、本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、トレッドゴム組成物は、少なくとも１種のシリカ充填材、好ましくは少なくとも１種の補強シリカ充填材を含む。１種又は複数のシリカ充填材を利用してもよい。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態における使用に好適な、補強シリカ充填材を含むシリカ充填材は、周知である。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態における使用に好適な補強シリカ充填材の非限定例としては、以下に限定されないが、沈殿非晶質シリカ、湿性シリカ（水和ケイ酸）、乾燥シリカ（無水ケイ酸）、フュームドシリカ、ケイ酸カルシウムなどが挙げられる。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態における使用に好適な他の補強シリカ充填材としては、以下に限定されないが、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム（Ｍｇ２ＳｉＯ４、ＭｇＳｉＯ３など）、ケイ酸マグネシウムカルシウム（ＣａＭｇＳｉＯ４）、ケイ酸カルシウム（Ｃａ２ＳｉＯ４など）、ケイ酸アルミニウム（Ａｌ２ＳｉＯ５、Ａｌ４．３ＳｉＯ４．５Ｈ２Ｏなど）、ケイ酸アルミニウムカルシウム（Ａｌ２Ｏ３．ＣａＯ２ＳｉＯ２など）などが挙げられる。列挙された補強シリカ充填材の中で、沈殿非晶質湿式プロセス、含水シリカ充填材が好ましい。このような補強シリカ充填材は、水中の化学反応により生成され、そこから一次凝集体へと強力に結合し、順次、二次凝集体へとわずかに強く結合する一次粒子を伴う超微粒の球状粒子として、沈殿される。表面積は、ＢＥＴ法で測定すると、様々な補強シリカ充填材の補強特性を特徴付ける好ましい測定値である。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、トレッドゴム組成物は、約３２ｍ２／ｇ〜約４００ｍ２／ｇ（３２ｍ２／ｇ〜４００ｍ２／ｇを含む）の表面積（ＢＥＴ法で測定）を有する補強シリカ充填材を含み、約１００ｍ２／ｇ〜約３００ｍ２／ｇ（１００ｍ２／ｇ〜３００ｍ２／ｇを含む）の範囲が好ましく、約１５０ｍ２／ｇ〜約２２０ｍ２／ｇ（１５０ｍ２／ｇ〜２２０ｍ２／ｇを含む）の範囲が含まれる。本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、トレッドゴム組成物は、約５．５〜約７、又は７を少し超える、好ましくは約５．５〜約６．８のｐＨを有する補強シリカ充填材を含む。第３の実施形態のある種の実施形態において使用することができるいくつかの市販の補強シリカ充填材には、以下に限定されないが、ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，Ｐａ．）製のＨｉ−Ｓｉｌ（登録商標）１９０、Ｈｉ−Ｓｉｌ（登録商標）２１０、Ｈｉ−Ｓｉｌ（登録商標）２１５、Ｈｉ−Ｓｉｌ（登録商標）２３３、Ｈｉ−Ｓｉｌ（登録商標）２４３などが挙げられる。同様に、多くの有用な商用グレードの異なる補強シリカ充填材が、Ｄｅｇｕｓｓａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（例えば、ＶＮ２、ＶＮ３）、Ｒｈｏｎｅ  Ｐｏｕｌｅｎｃ（例えば、Ｚｅｏｓｉｌ（商標）１１６５ＭＰ）、及びＪ．Ｍ．Ｈｕｂｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからも入手することができる。
【００３９】
本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、少なくとも１つの補強充填材がシリカ充填材を含む場合、１種又は複数のシリカカップリング剤も（場合により）利用してもよい。シリカカップリング剤は、ゴム組成物中のシリカ充填材の凝集の防止又は低減に有用である。シリカ充填材粒子の凝集は、ゴム組成物の粘度を上昇させると考えられ、したがって、この凝集を防止することにより、粘度が低下し、ゴム組成物の加工性及びブレンドが改善される。
【００４０】
概して、シラン及び構成成分、又はポリマー、特に加硫性ポリマーと反応可能な部分を有するものなどの任意の従来のシリカカップリング剤の種類が使用可能である。シリカカップリング剤は、シリカとポリマーとの間の連結架橋として作用する。本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態のある種の実施形態における使用に好適なシリカカップリング剤としては、アルキルアルコキシ、メルカプト、ブロックされたメルカプト、硫化物含有（例えば、一硫化物をベースとするアルコキシ含有、二硫化物をベースとするアルコキシ含有、四硫化物をベースとするアルコキシ含有）、アミノ、ビニル、エポキシ、及びこれらの組み合わせなどの基を含有するものが挙げられる。本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、シリカ充填材が存在し、メルカプトシリカカップリング剤が使用される。ある種の実施形態では、シリカカップリング剤は、前処理されたシリカの形態でゴム組成物に添加されてもよい。前処理された（pre-treacted）シリカは、ゴム組成物に添加される前にシランで前表面処理されている。前処理されたシリカを使用することにより、１つの成分中に２つの成分（すなわち、シリカとシリカカップリング剤）を添加することが可能になり、これによって一般にゴムの配合が容易になる傾向がある。
【００４１】
アルキルアルコキシシランは、一般式Ｒ１０ｐＳｉ（ＯＲ１１）４−ｐを有しており、各Ｒ１１は独立して、一価の有機基であり、ｐは整数１〜３であるが、ただし、少なくとも１つのＲ１０はアルキル基であることを条件とする。好ましくは、ｐは１である。概して、各Ｒ１０は独立して、Ｃ１〜Ｃ２０脂肪族、Ｃ５〜Ｃ２０脂環式又はＣ６〜Ｃ２０芳香族を含む。各Ｒ１１は独立して、Ｃ１〜Ｃ６脂肪族を含む。ある種の例示的な実施形態では、各Ｒ１０は独立して、Ｃ６〜Ｃ１５脂肪族を含み、追加的な実施形態では、各Ｒ１０は独立して、Ｃ８〜Ｃ１４脂肪族を含む。メルカプトシランは、一般式ＨＳ−Ｒ１３−Ｓｉ（Ｒ１４）（Ｒ１５）２を有しており、Ｒ１３は、二価の有機基であり、Ｒ１４は、ハロゲン原子又はアルコキシ基であり、各Ｒ１５は独立して、ハロゲン、アルコキシ基又は一価の有機基である。ハロゲンは塩素、臭素、フッ素又はヨウ素である。アルコキシ基は、好ましくは、１〜３個の炭素原子を有する。ブロックされたメルカプトシランは、一般式Ｂ−Ｓ−Ｒ１６−Ｓｉ−Ｘ３を有しており、シリル基がシリカ−シラン反応におけるシリカとの反応に利用可能であり、ブロック基Ｂがメルカプト水素原子を置換して硫黄原子とポリマーとの反応を遮断する。上述の一般式において、Ｂは、不飽和ヘテロ原子の形態であり得る、又は単結合を介して硫黄に直接結合される炭素であり得るブロック基である。Ｒ１６はＣ１〜Ｃ６直鎖又は分岐アルキリデンであり、各Ｘは独立してＣ１〜Ｃ４アルキル又はＣ１〜Ｃ４アルコキシからなる群から選択される。
【００４２】
第１〜第３の実施形態のある種の実施形態における使用に好適なアルキルアルコキシシランの非限定例としては、以下に限定されないが、オクチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシ−シラン、エチルトリメトキシシラン、シクロヘキシル−トリブトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘプチルトリエトキシシラン、ノニルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、テトラデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、メチルオクチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘプチルトリメトキシシラン、ノニルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、テトラデシルトリメトキシシラン、オクタデシル−トリメトキシシラン、メチルオクチルジメトキシシラン、及びそれらの混合物が挙げられる。
【００４３】
第１〜第３の実施形態のある種の実施形態における使用に好適なビス（トリアルコキシシリルオルガノ）ポリスルフィドの非限定例としては、ビス（トリアルコキシシリルオルガノ）ジスルフィド及びビス（トリアルコキシシリルオルガノ）テトラスルフィドが挙げられる。ビス（トリアルコキシシリルオルガノ）ジスルフィドの具体的な非限定例としては、以下に限定されないが、３，３’−ビス（トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３，３’−ビス（トリブトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３，３’−ビス（トリ−ｔ−ブトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３，３’−ビス（トリヘキソキシシリルプロピル）ジスルフィド、２，２’−ビス（ジメチルメトキシシリルエチル）ジスルフィド、３，３’−ビス（ジフェニルシクロヘキソキシシリルプロピル）ジスルフィド、３，３’−ビス（エチル−ジ−ｓｅｃ−ブトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３，３’−ビス（プロピルジエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、１２，１２’−ビス（トリイソプロポキシシリルプロピル）ジスルフィド、３，３’−ビス（ジメトキシフェニルシリル−２−メチルプロピル）ジスルフィド、及びそれらの混合物が挙げられる。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態における使用に好適なビス（トリアルコキシシリルオルガノ）テトラスルフィドシリカカップリング剤の非限定例としては、以下に限定されないが、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスフィド（tetrasufide）、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピル−ベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、及びそれらの混合物が挙げられる。ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドは、Ｅｖｏｎｉｋ  Ｄｅｇｕｓｓａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＳｉ６９（登録商標）として市販されている。
【００４４】
本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態のある種の実施形態における使用に好適なメルカプトシランの非限定例としては、以下に限定されないが、１−メルカプトメチルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリプロポキシシラン、１８−メルカプトオクタデシルジエトキシクロロシラン、及びそれらの混合物が挙げられる。
【００４５】
本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態のある種の実施形態における使用に好適なブロックされたメルカプトシランの非限定例としては、米国特許第６，１２７，４６８号、同第６，２０４，３３９号、同第６，５２８，６７３号、同第６，６３５，７００号、同第６，６４９，６８４号、及び同第６，６８３，１３５号（これらの開示内容は参照により本明細書に組み込まれる）に記載されたものが挙げられるが、これらに限定されない。ブロックされたメルカプトシランの代表例としては、２−トリエトキシシリル−１−エチルチオアセテート、２−トリメトキシシリル−１−エチルチオアセテート、２−（メチルジメトキシシリル）−１−エチルチオアセテート、３−トリメトキシシリル−１−プロピルチオアセテート、トリエトキシシリルメチル−チオアセテート、トリメトキシシリルメチルチオアセテート、トリイソプロポキシシリルメチルチオアセテート、メチルジエトキシシリルメチルチオアセテート、メチルジメトキシシリルメチルチオアセテート、メチルジイソプロポキシシリルメチルチオアセテート、ジメチルエトキシシリルメチルチオアセテート、ジメチルメトキシシリルメチルチオアセテート、ジメチルイソプロポキシシリルメチルチオアセテート、２−トリイソプロポキシシリル−１−エチルチオアセテート、２−（メチルジエトキシシリル）−１−エチルチオアセテート、２−（メチルジイソプロポキシシリル）−１−エチルチオアセテート、２−（ジメチルエトキシシリル−１−エチルチオアセテート、２−（ジメチルメトキシシリル）−１−エチルチオアセテート、２−（ジメチルイソプロポキシシリル）−１−エチルチオアセテート、３−トリエトキシシリル−１−プロピルチオアセテート、３−トリイソプロポキシシリル−１−プロピルチオアセテート、３−メチルジエトキシシリル−１−プロピル−チオアセテート、３−メチルジメトキシシリル−１−プロピルチオアセテート、３−メチルジイソプロポキシシリル−１−プロピルチオアセテート、１−（２−トリエトキシシリル−１−エチル）−４−チオアセチルシクロヘキサン、１−（２−トリエトキシシリル−１−エチル）−３−チオアセチルシクロヘキサン、２−トリエトキシシリル−５−チオアセチルノルボルネン、２−トリエトキシシリル−４−チオアセチルノルボルネン、２−（２−トリエトキシシリル−１−エチル）−５−チオアセチルノルボルネン、２−（２−トリエトキシ−シリル−１−エチル）−４−チオアセチルノルボルネン、１−（１−オキソ−２−チア−５−トリエトキシシリルフェニル）安息香酸、６−トリエトキシシリル−１−ヘキシルチオアセテート、１−トリエトキシシリル−５−ヘキシルチオアセテート、８−トリエトキシシリル−１−オクチルチオアセテート、１−トリエトキシシリル−７−オクチルチオアセテート、６−トリエトキシシリル−１−ヘキシルチオアセテート、１−トリエトキシシリル−５−オクチルチオアセテート、８−トリメトキシシリル−１−オクチルチオアセテート、１−トリメトキシシリル−７−オクチルチオアセテート、１０−トリエトキシシリル−１−デシルチオアセテート、１−トリエトキシシリル−９−デシルチオアセテート、１−トリエトキシシリル−２−ブチルチオアセテート、１−トリエトキシシリル−３−ブチルチオアセテート、１−トリエトキシシリル−３−メチル−２−ブチルチオアセテート、１−トリエトキシシリル−３−メチル−３−ブチルチオアセテート、３−トリメトキシシリル−１−プロピルチオオクタノエート、３−トリエトキシシリル−１−プロピル−１−プロピルチオパルミテート、３−トリエトキシシリル−１−プロピルチオオクタノエート、３−トリエトキシシリル−１−プロピルチオベンゾエート、３−トリエトキシシリル−１−プロピルチオ−２−エチルヘキサノエート、３−メチルジアセトキシシリル−１−プロピルチオアセテート、３−トリアセトキシシリル−１−プロピルチオアセテート、２−メチルジアセトキシシリル−１−エチルチオアセテート、２−トリアセトキシシリル−１−エチルチオアセテート、１−メチルジアセトキシシリル−１−エチルチオアセテート、１−トリアセトキシシリル−１−エチル−チオアセテート、トリス−（３−トリエトキシシリル−１−プロピル）トリチオホスフェート、ビス−（３−トリエトキシシリル−１−プロピル）メチルジチオホスホネート、ビス−（３−トリエトキシシリル−１−プロピル）エチルジチオホスホネート、３−トリエトキシシリル−１−プロピルジメチルチオホスフィネート、３−トリエトキシシリル−１−プロピルジエチルチオホスフィネート、トリス−（３−トリエトキシシリル−１−プロピル）テトラチオホスフェート、ビス−（３−トリエトキシシリル−１−プロピル）メチルトリチオホスホネート、ビス−（３−トリエトキシシリル−１−プロピル）エチルトリチオホスホネート、３−トリエトキシシリル−１−プロピルジメチルジチオホスフィネート、３−トリエトキシシリル−１−プロピルジエチルジチオホスフィネート、トリス−（３−メチルジメトキシシリル−１−プロピル）トリチオホスフェート、ビス−（３−メチルジメトキシシリル−１−プロピル）−メチルジチオホスホネート、ビス−（３−メチルジメトキシシリル−１−プロピル）−エチルジチオホスホネート、３−メチルジメトキシシリル−１−プロピルジメチルチオホスフィネート、３−メチルジメトキシシリル−１−プロピルジエチルチオホスフィネート、３−トリエトキシシリル−１−プロピルメチルチオスルホネート、３−トリエトキシシリル−１−プロピルメタンチオスルホネート、３−トリエトキシシリル−１−プロピルエタンチオスルホネート、３−トリエトキシシリル−１−プロピルベンゼンチオスルホネート、３−トリエトキシシリル−１−プロピルトルエンチオスルホネート、３−トリエトキシシリル−１−プロピルナフタレンチオスルホネート、３−トリエトキシシリル−１−プロピルキシレンチオスルホネート、トリエトキシシリルメチルメチルチオサルフェート、トリエトキシシリルメチルメタンチオスルホネート、トリエトキシシリルメチルエタンチオスルホネート、トリエトキシシリルメチルベンゼンチオスルホネート、トリエトキシシリルメチルトルエンチオスルホネート、トリエトキシシリルメチルナフタレンチオスルホネート、トリエトキシシリルメチルキシレンチオスルホネートなどが挙げられるが、これらに限定されない。様々なブロックされたメルカプトシランの混合物を使用することができる。ある種の例示的な実施形態における使用に好適なブロックされたメルカプトシランの更なる例には、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｉｎｃ．（Ａｌｂａｎｙ、ＮＹ）から市販されている、ＮＸＴ（商標）シラン（３−オクタノイルチオ−１−プロピルトリエトキシシラン）である。
【００４６】
本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態のある種の実施形態における使用に好適な前処理されたシリカ（すなわち、シランで前表面処理されたシリカ）の非限定例としては、以下に限定されないが、メルカプトシランで前処理されたＣｉｐｔａｎｅ（登録商標）２５５  ＬＤ及びＣｉｐｔａｎｅ（登録商標）ＬＰ（ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）シリカ、並びにオルガノシランビス（トリエトキシシリルプロピル）ポリスルフィド（Ｓｉ６９）とＵｌｔｒａｓｉｌ（登録商標）ＶＮ３シリカとの間の反応の生成物であるＣｏｕｐｓｉｌ（登録商標）８１１３（Ｄｅｇｕｓｓａ）が挙げられる。Ｃｏｕｐｓｉｌ  ６５０８、Ａｇｉｌｏｎ  ４００（商標）シリカ（ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ製）、Ａｇｉｌｏｎ  ４５４（登録商標）シリカ（ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ製）、及び４５８（登録商標）シリカ（ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ製）。シリカが前処理されたシリカを含むこれらの実施形態では、前処理されたシリカは、シリカ充填材について既に開示されている量で使用される（すなわち、２０〜２００ｐｈｒなど）。
【００４７】
第１〜第３の実施形態の実施形態においてシリカカップリング剤が利用される場合、使用される量は様々となり得る。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ゴム組成物は、いかなるシリカカップリング剤も含有していない。第１〜第３の実施形態の他の実施形態では、シリカカップリング剤は、シリカ充填材に対するシリカカップリング剤の総量の比が、約０．１：１００〜約１：５（すなわち、シリカ１００部あたり約０．１〜約２０重量部）（０．１：１００〜１：５を含む）、約１：１００〜約１：１０（１：１００〜１：１０を含む）、約１：１００〜約１：２０（１：１００〜１：２０を含む）、約１：１００〜約１：２５（１：１００〜１：２５を含む）、並びに約１：１００〜約０：１００（１：１００〜０：１００を含む）となるように、十分な量で存在する。第１〜第３の実施形態によるある種の実施形態では、ゴム組成物は、０．１〜１０ｐｈｒ、約０．１〜約５ｐｈｒ、０．１〜５ｐｈｒ、約０．１〜約３ｐｈｒ、及び０．１〜３ｐｈｒを含めて、約０．１〜約１０ｐｈｒのシリカカップリング剤を含む。
【００４８】
上で考察されたように、本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、トレッドゴム組成物は、少なくとも１種のカーボンブラック充填材、好ましくは少なくとも１種の補強カーボンブラック充填材を含む。１種又は複数の補強カーボンブラック充填材を利用することができる。以下により詳細に考察するとおり、大部分のカーボンブラックは、補強充填材であると一般に理解されている。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、トレッドゴム組成物は、全補強充填材の０〜５０重量％（例えば、５ｐｈｒ、１０ｐｈｒ、１５ｐｈｒ、２０ｐｈｒ、２５ｐｈｒ、３０ｐｈｒ、３５ｐｈｒ、４０ｐｈｒ、４５ｐｈｒ、５０ｐｈｒ、５５ｐｈｒ、６０ｐｈｒ、６５ｐｈｒ、７０ｐｈｒ、７５ｐｈｒ、８０ｐｈｒ、８５ｐｈｒ、９０ｐｈｒ、９５ｐｈｒ、及び１００ｐｈｒを含む０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒ、）、約５重量％〜約３０重量％、５重量％〜３０重量％、約５重量％〜約２０重量％、５重量％〜２０重量％、約１０重量％〜約３０重量％、１０重量％〜３０重量％、約１０重量％〜約２０重量％、及び１０重量％〜２０重量％を含めて、全補強充填材の０〜約５０重量％の量で、カーボンブラックを含む。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、カーボンブラックは、トレッドゴム組成物中に、全補強充填材の約３０重量％以下（３０重量％以下を含む）しか含まない。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、トレッドゴム組成物は、１種以上のカーボンブラックを約５〜約１００ｐｈｒ（５〜１００ｐｈｒを含む）含む。
【００４９】
一般に、第１〜第３の実施形態のある種の実施形態のゴム組成物中の補強充填材として使用するのに好適なカーボンブラックには、少なくとも約２０ｍ２／ｇ（少なくとも２０ｍ２／ｇを含む）及び、より好ましくは、少なくとも約３５ｍ２／ｇ〜約２００ｍ２／ｇ又はそれより高い（３５ｍ２／ｇ〜２００ｍ２／ｇを含む）表面積を有するものを含めた、一般に入手可能な商用製造されたカーボンブラックのいずれかを含む。カーボンブラックについて本明細書において使用される表面積の値は、臭化セチルトリメチル−アンモニウム（cetyltrimethyl-ammonium  bromide、ＣＴＡＢ）技法を使用するＡＳＴＭ  Ｄ−１７６５によって判定される。有用なカーボンブラックの中には、ファーネスブラック、チャネルブラック、及びランプブラックがある。より具体的には、有用なカーボンブラックの例としては、超耐摩耗性ファーネス（super  abrasion  furnace、ＳＡＦ）ブラック、高耐摩耗性ファーネス（high  abrasion  furnace、ＨＡＦ）ブラック、良押出性ファーネス（fast  extrusion  furnace、ＦＥＦ）ブラック、微細ファーネス（fine  furnace、ＦＦ）ブラック、準超耐摩耗性ファーネス（intermediate  super  abrasion  furnace、ＩＳＡＦ）ブラック、中補強性ファーネス（semi-reinforcing  furnace、SRF）ブラック、中加工性チャネルブラック、難加工性チャネルブラック、及び導電性チャネルブラックが挙げられる。利用され得る他のカーボンブラックとしては、アセチレンブラックが挙げられる。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、トレッドゴム組成物は、上述のブラックのうちの２種以上の混合物を含む。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態における使用に好適な典型的なカーボンブラックは、ＡＳＴＭ  Ｄ−１７６５−８２ａによって表記されている、Ｎ−１１０、Ｎ−２２０、Ｎ−３３９、Ｎ−３３０、Ｎ−３５１、Ｎ−５５０及びＮ−６６０である。使用されるカーボンブラックは、ペレット化形状又は非ペレット化綿状塊とすることができる。好ましくは、一層均質な混合を行うため、非ペレット化カーボンブラックが好ましい。
【００５０】
第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、トレッドゴム組成物は、カーボンブラック又はシリカ以外の少なくとも１種の補強充填材を含む（すなわち、追加の補強充填材）。１種又は複数の補強充填材剤を利用してもよい。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、トレッドゴム組成物は、少なくとも補強カーボンブラック及び少なくとも１種の追加の補強充填材を含むか、少なくとも１種の補強シリカ充填剤と、少なくとも１種の追加の補強充填剤とを含むか、又は、少なくとも１種の補強カーボンブラックと、少なくとも１種の補強シリカ充填剤と、少なくとも１種の追加の補強充填剤とを含む。
【００５１】
第１〜第３の実施形態のある種の実施形態のトレッドゴム組成物において使用するためのカーボンブラック又はシリカ以外の好適な補強充填材は、周知である。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態のトレッドゴム組成物における使用に好適な追加の補強充填材の非限定例としては、以下に限定されないが、アルミナ、水酸化アルミニウム、クレイ（補強等級）、水酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、二酸化チタン、補強酸化亜鉛及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００５２】
第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、トレッドゴム組成物は、粘土充填剤を実質的に含まない。粘土充填剤を実質的に含まないとは、ゴム組成物が、１０ｐｈｒ以下の粘土充填材、好ましくは５ｐｈｒ以下の粘土充填材、更により好ましくは０ｐｈｒの粘土充填剤を含むことを意味する。
【００５３】
第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、トレッドゴム組成物は、以下の非補強充填材：クレイ（非補強等級）、グラファイト、二酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、デンプン、窒化ホウ素（非補強等級）、窒化ケイ素、窒化アルミニウム（非補強等級）、ケイ酸カルシウム及び炭化ケイ素のうちの少なくとも１つを更に含む。「非補強充填材」という用語は、約２０ｍ２／ｇ未満（２０ｍ２／ｇ未満を含める）、及びある種の実施形態では、約１０ｍ２／ｇ未満（１０ｍ２／ｇ未満を含める）となる窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）を有する微粒子材料を指すために使用される。微粒子材料のＮ２ＳＡ表面積は、ＡＳＴＭ  Ｄ６５５６を含めた様々な標準的方法に準拠して判定することができる。ある種の実施形態では、「非補強充填材」という用語は、代替的に又は更に、約１０００ｎｍ（１０００ｎｍ未満を含む）より大きな粒径を有する微粒子材料を指す。
油構成成分
【００５４】
上で考察されたように、第１〜第３の実施形態のトレッドゴム組成物は、１５ｐｈｒ以下の油（例えば、１５、１４、１３、１２、１１、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、１、又は０ｐｈｒ）、好ましくは１０ｐｈｒ以下の油、あるいは５ｐｈｒ以下の油を含有する。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、トレッドゴム組成物は、０ｐｈｒの油を含有する。第１〜第３の実施形態のトレッドゴム組成物中に存在する油の量を低減する又は最小限にすることにより、トレッドゴム組成物から他のタイヤ構成要素への油移動の危険性を排除するか、又は少なくとも低減することができる。
【００５５】
本明細書で使用するとき、「油」という用語は、加工油及び伸展油の両方を包含することを意味する。様々な種類の加工及び伸展油は、以下に限定されないが、芳香族、ナフテン系、及び低ＰＣＡ油（石油起源又は植物起源を含むタイヤトレッドゴム組成物に利用されることで知られている。ＩＰ３４６法によって判定したとき、低ＰＣＡ油は、３重量％未満の多環式芳香族含有物を一般に有する。ＩＰ３４６法の手順は、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ（英国）発行のＳｔａｎｄａｒｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ＆  Ｔｅｓｔｉｎｇ  ｏｆ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  ａｎｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｂｒｉｔｉｓｈ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ２０００  Ｐａｒｔｓ，２００３，６２ｎｄ  ｅｄｉｔｉｏｎに見出すことができる。例示的な低ＰＣＡ油は、軽度抽出溶媒和物（mild  extraction  solvate、ＭＥＳ）、処理留出物芳香族抽出物（treated  distillate  aromatic  extract、ＴＤＡＥ）、ＴＲＡＥ、及び重ナフテン系である。例示的なＭＥＳ油としては、ＣＡＴＥＮＥＸ  ＳＮＲ（ＳＨＥＬＬ製）、ＰＲＯＲＥＸ  １５及びＦＬＥＸＯＮ  ６８３（ＥＸＸＯＮＭＯＢＩＬ製）、ＶＩＶＡＴＥＣ  ２００（ＢＰ製）、ＰＬＡＸＯＬＥＮＥ  ＭＳ（ＴＯＴＡＬ  ＦＩＮＡ  ＥＬＦ製）、ＴＵＤＡＬＥＮ  ４１６０／４２２５（ＤＡＨＬＥＫＥ製）、ＭＥＳ−Ｈ（ＲＥＰＳＯＬ製）、ＭＥＳ（Ｚ８製）、並びにＯＬＩＯ  ＭＥＳ  Ｓ２０１（ＡＧＩＰ製）が挙げられる。例示的なＴＤＡＥ油としては、ＴＹＲＥＸ  ２０（ＥＸＸＯＮＭＯＢＩＬ製）、ＶＩＶＡＴＥＣ  ５００、ＶＩＶＡＴＥＣ  １８０、及びＥＮＥＲＴＨＥＮＥ  １８４９（ＢＰ製）、並びにＥＸＴＥＮＳＯＩＬ  １９９６（ＲＥＰＳＯＬ製）が挙げられる。例示的な重ナフテン系油としては、ＳＨＥＬＬＦＥＬＸ  ７９４、ＥＲＧＯＮ  ＢＬＡＣＫ  ＯＩＬ、ＥＲＧＯＮ  Ｈ２０００、ＣＲＯＳＳ  Ｃ２０００、ＣＲＯＳＳ  Ｃ２４００、及びＳＡＮ  ＪＯＡＱＵＩＮ  ２０００Ｌが挙げられる。低ＰＣＡ油としては、野菜、木の実及び種子から採取することができるものなど、様々な植物起源の油が挙げられる。非限定例としては、以下に限定されないが、ダイズ油、ヒマワリ油（高オレイン酸ヒマワリ油を含む）、サフラワー油、コーン油、亜麻仁油、綿実油、菜種油、カシュー油、ゴマ油、ツバキ油、ホホバ油、マカダミアナッツ油、ココナツ油、及びヤシ油が挙げられる。
他の成分
【００５６】
本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ゴム組成物は、硬化パッケージを含む（更に含む）。一般的に、硬化パッケージは、少なくとも１種の加硫剤、加硫促進剤、加硫活性化剤（例えば、酸化亜鉛、ステアリン酸など）、加硫阻害剤、スコーチ防止剤の内の少なくとも１つを含む。第１〜第３の実施形態のうち特定の実施形態では、硬化パッケージは、少なくとも１つの加硫剤と、少なくとも１つの加硫促進剤と、少なくとも１つの加硫活性化剤と、任意選択的に、加硫阻害剤及び／又はスコーチ防止剤とを含む。加硫促進剤及び加硫活性化剤は、加硫剤のための触媒として働く。様々な加硫阻害剤及びスコーチ防止剤は、当分野で既知であり、所望の加硫特性に基づいて、当業者により選択され得る。
【００５７】
第１〜第３の実施形態のある種の実施形態における使用に好適な加硫剤の種類の例としては、以下に限定されないが、硫黄、又は過酸化物をベースとする硬化性構成成分が挙げられる。したがって、ある種のこのような実施形態では、硬化性構成成分としては、硫黄系硬化剤又は過酸化物をベースとする硬化剤が挙げられる。特定の好適な硫黄加硫剤の例としては、「ゴム製造業者（rubbermaker）」の可溶性硫黄、二硫化アミン、ポリマー性ポリスルフィド、又は硫黄オレフィン付加物などの硫黄供与性硬化剤、及び不溶性のポリマー性硫黄が挙げられる。好ましくは、硫黄加硫剤は、可溶性硫黄、又は可溶性硫黄ポリマーと不溶性硫黄ポリマーとの混合物である。硬化に使用される好適な加硫剤及び他の組成物（例えば、加硫阻害剤、スコーチ防止剤）の一般的な開示として、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ、「Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」第３版、Ｗｉｌｅｙ  Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ、Ｎ．Ｙ．、１９８２年、Ｖｏｌ．２０、ｐｐ．３６５〜４６８、特に「Ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ  Ａｇｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ａｕｘｉｌｉａｒｙ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」、ｐｐ．３９０〜４０２、又はＡ．Ｙ．Ｃｏｒａｎ、「Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ」第２版（１９８９年、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．）を参照することができ、これらは参照により本明細書に組み込まれる。加硫剤は、単独で又は組み合わせて使用することができる。一般に、加硫剤は、１〜７．５ｐｈｒを含む、１〜５ｐｈｒ、好ましくは１〜３．５ｐｈｒを含む、０．１〜１０ｐｈｒの範囲の量で使用される。
【００５８】
加硫促進剤は、加硫に必要な時間及び／又は温度を制御し、加硫物の特性を改善させるために使用される。本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態のある種の実施形態における使用に好適な加硫促進剤の例としては、チアゾール加硫促進剤、例えば、２−メルカプトベンゾチアゾール、２，２’−ジチオビス（ベンゾチアゾール）（ＭＢＴＳ）、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾール−スルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾール−スルフェンアミド（ＴＢＢＳ）、及び同様のものなど、グアニジン加硫促進剤、例えば、ジフェニルグアニジン（diphenyl  guanidine、ＤＰＧ）など、チウラム加硫促進剤、カルバメート加硫促進剤などが挙げられるが、これらに限定されない。一般的に、使用される加硫促進剤の分量は、０．１〜１０ｐｈｒ、好ましくは０．５〜５ｐｈｒの範囲である。
【００５９】
加硫活性化剤は、加硫を補助するために使用される添加剤である。一般的に、加硫活性化剤は、無機構成成分及び有機構成成分の両方を含む。酸化亜鉛は、最も広く使用されている無機加硫活性化剤である。ステアリン酸、パルミチン酸、ラウリン酸、及びこれらのそれぞれの亜鉛塩を含む様々な有機加硫活性化剤が、一般的に使用されている。一般的に、使用される加硫活性化剤の分量は、０．１〜６ｐｈｒ、好ましくは０．５〜４ｐｈｒの範囲である。
【００６０】
加硫阻害剤は、加硫プロセスを制御するため、一般的には、所望の時間及び／又は温度に達するまで加硫を遅らせるか又は阻害するために使用される。一般的な加硫阻害剤としては、以下に限定されないが、Ｓａｎｔｏｇａｒｄ製のＰＶＩ（cyclohexylthiophthalmide、シクロヘキシルチオフタルミド）が挙げられる。一般的に、加硫阻害剤の分量は、０．１〜３ｐｈｒ、好ましくは０．５〜２ｐｈｒである。
【００６１】
第１〜第３の実施形態のある種の実施形態において採用することができる（すなわち、任意選択である）追加の成分は、当業者には周知であり、油（加工用及び伸展用）、ワックス、加工助剤、抗酸化剤、粘着性樹脂、補強樹脂、ペプタイザ、及び硬化パッケージの構成成分が挙げられる。
【００６２】
第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、トレッドゴム組成物は、少なくとも１種の樹脂を約５〜約６０ｐｈｒ（例えば、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５又は６０ｐｈｒ）、５〜６０ｐｈｒ、５〜２０ｐｈｒ、約２５〜約６０ｐｈｒ、２５〜６０ｐｈｒ又は３０〜５０ｐｈｒ含む。ある種のこのような実施形態では、少なくとも１種の樹脂は、可塑性樹脂である。本明細書で使用するとき、可塑性樹脂という用語は、室温（２３℃）において固体である化合物を指し、通常、少なくとも５ｐｈｒとなる使用される量で、ゴム組成物中で混和性である。一般に、可塑性樹脂は希釈剤として作用し、一般に、非混和性である粘着性樹脂と対比的なものとなり得、移動してゴム組成物の表面に粘性をもたらすことができる。可塑性樹脂が利用される第３の実施形態のある種の実施形態では、可塑性樹脂は、炭化水素樹脂を含み、この中に含まれているモノマーに応じて、脂肪族タイプ、芳香族タイプ、又は脂肪族／芳香族タイプとすることができる。第１〜第３の実施形態のトレッドゴム組成物における使用に好適な可塑性樹脂の例としては、以下に限定されないが、シクロペンタジエン（cyclopentadiene、ＣＰＤと略称）又はジシクロペンタジエン（dicyclopentadiene、ＤＣＰＤと略称）ホモポリマー又はコポリマー樹脂、テルペンホモポリマー又はコポリマー樹脂、及びＣ５留分のホモポリマー又はコポリマー樹脂が挙げられる。このような樹脂は、例えば、個々に、又は組み合わせて使用することができる。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、以下：３０℃（好ましくは、４０℃超及び／又は１２０℃以下若しくは１００℃以下）のＴｇ、４００〜２０００グラム／モル（好ましくは、５００〜２０００グラム／モル）の数平均分子量（Ｍｎ）、及び３未満（好ましくは、２未満）の多分散指数（polydispersity  index、ＰＩ）（ＰＩ＝Ｍｗ／Ｍｎであり、Ｍｗは、樹脂の重量平均分子量である）のうちの少なくとも１つを満たす可塑性樹脂が使用される。樹脂のＴｇは、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８（１９９９）に準拠して、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ、示差走査熱量測定）によって測定することができる。樹脂のＭｗ、Ｍｎ、及びＰＩは、ＴＨＦ、３５℃、濃度１ｇ／１、流量１ミリリットル／分、注入前に０．４５μｍの多孔性を有するフィルタを通して濾過した溶液、ポリスチレン標準によるムーア（Moore）較正、直列の３つの「Ｗａｔｅｒｓ」カラムのセット（「Ｓｔｙｒａｇｅｌ」ＨＲ４Ｅ、ＨＲ１及びＨＲ０．５）、示差屈折率計（「Ｗａｔｅｒｓ  ２４１０」）及びその関連するオペレーティングソフトウェア（「Ｗａｔｅｒｓ  Ｅｍｐｏｗｅｒ」）による検出、を使用して、サイズ排除クロマトグラフィ（size  exclusion  chromatography、ＳＥＣ）によって判定することができる。
【００６３】
第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、トレッドゴム組成物は、１〜１５ｐｈｒ、１〜１０ｐｈｒ、又は１〜５ｐｈｒの量で、粘着性樹脂を含む。例示的な粘着性樹脂としては、以下に限定されないが、ロジン及びその誘導体、炭化水素樹脂及びフェノール−ホルムアルデヒド樹脂が挙げられる。１種又は複数の種類、及び１種又は複数の粘着性樹脂が、第３の実施形態のある種の実施形態において利用されてもよい。粘着性樹脂は、一般に、室温（２３℃）で液体である（油など）のとは対照的に、室温で固体（又は、半固体）であろう。ロジン型樹脂の例示的な種類としては、以下に限定されないが、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン、ロジンエステル、及びこれらの組み合わせが挙げられる。例示的な種類の炭化水素樹脂としては、シクロペンタジエン又はジシクロペンタジエンホモポリマー又はコポリマー樹脂、テルペン／フェノールホモポリマー又はコポリマー樹脂、Ｃ５又はＣ９部分ホモポリマー又はコポリマー樹脂、アルファ−メチルスチレンホモポリマー又はコポリマー樹脂、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。例示的な種類のフェノール−ホルムアルデヒド樹脂としては、以下に限定されないが、アルキルフェノールを含有するものが挙げられる。
【００６４】
各種抗酸化剤は当業者には周知であり、第１〜第３の実施形態のある種の実施形態のトレッドゴム組成物に利用してもよく、この例としては、ある特定のワックス、フェノール系抗酸化剤、アミンフェノール系抗酸化剤、ヒドロキノン抗酸化剤、アルキルジアミン抗酸化剤、及びＮ−フェニル−Ｎ’−イソプロピルーｐ−フェニレンジアミン（isopropyl-p-phenylenediamineI、ＰＰＤ）又はＮ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−フェニレンジアミン（N'-phenyl-phenylenediamine、６ＰＰＤ）などのアミン化合物抗酸化剤が挙げられるが、これらに限定されない。１種又は複数の種類、及び各種類の１種又は複数を、第１〜第３の実施形態の特定の実施形態に利用してもよい。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、使用された抗酸化剤（複数可）の総量は、１〜５ｐｈｒである。
タイヤ
【００６５】
上で考察されたように、本明細書において開示されている第２の実施形態は、第１の実施形態によるゴム組成物から作製されたトレッドを含有するタイヤを対象とする。換言すれば、トレッドは、（ａ）１００部の少なくとも１種の共役ジエン含有ポリマー又はコポリマーと、（ｂ）２０〜２００ｐｈｒの少なくとも１種のカーボンブラック充填材、少なくとも１種のシリカ充填材、又はこれらの組み合わせと、（ｃ）ジオールとして、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントを含む、１〜４０ｐｈｒの少なくとも１種のポリウレタンと、を含み、ゴム組成物が、１５ｐｈｒ以下の油を含有するゴム組成物から作製される。
【００６６】
前述のように、第２の実施形態のタイヤのトレッドのゴム組成物は、１５ｐｈｒ以下の油（例えば、１５、１４、１３、１２、１１、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、１、若しくは０ｐｈｒ）、好ましくは１０ｐｈｒ以下の油、又は５ｐｈｒ以下の油（例えば、５、４．５、４、３．５、３、２．５、２、１．５、１、０．５、若しくは０ｐｈｒ）を含有する。第２の実施形態のある種の実施形態では、トレッドゴム組成物は、０ｐｈｒの油を含有する。
【００６７】
第２の実施形態のタイヤのトレッド用のゴム組成物を調製する際に使用される成分は、第１の実施形態のトレッドゴム組成物の成分の以下の考察に従って様々となり得る。したがって、本出願における別の箇所で考察された成分は、このセクションに完全に記述されているかのように、第２の実施形態のタイヤの実施形態に完全に適用可能であると解釈されるべきである。同様に、ウェットトラクション、ドライトラクション、転がり抵抗などを含む、第２の実施形態のタイヤトレッドの特性は、第３の実施形態の方法のこのような特性の以下の考察に従って様々となり得る。したがって、本出願における別の箇所で考察された特性は、このセクションに完全に記述されているかのように、第２の実施形態のタイヤの実施形態に完全に適用可能であると解釈されるべきである。
ウェット及びドライトラクションを改善するための方法
【００６８】
上で考察されたように、本明細書において開示されている第３の実施形態によれば、タイヤトレッドのウェット及びドライトラクションを改善するための方法が、提供される。より具体的には、この方法によれば、ジオールとして、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントを含む、１〜４０ｐｈｒの少なくとも１種のポリウレタンは、１００部の少なくとも１種の共役ジエン含有ポリマー又はコポリマーと、２０〜２００ｐｈｒの少なくとも１種のカーボンブラック充填材、少なくとも１種のシリカ充填材、又はこれらの組み合わせと、１５ｐｈｒ以下の油と、を含むゴム組成物中に組み込まれる。ポリウレタンの使用により、ウェットトラクション及びドライトラクションの両方における増加と共に、（ａ）ウェット及びドライトラクションにおける平均的増加の５０％以下の転がり抵抗における増加、又は（ｂ）転がり抵抗における減少、を有するタイヤトレッドが得られる。相対的増加又は減少（すなわち、ウェットトラクション、ドライトラクション、及び転がり抵抗）は、ポリウレタンを含まないこと以外は同じ成分を含有するタイヤトレッドと比較された際のものである。より具体的には、ポリウレタンを含まないこと以外は同じ成分を含有する比較タイヤトレッドは、ポリウレタンを含まないだけでなく、ポリウレタンを等量の低ＰＣＡ油（好ましくは、ＥｒｇｏｎのＢＬＡＣＫ  ＯＩＬ又は同等の油などの石油起源の低ＰＣＡ）と置き換える。
【００６９】
タイヤトレッドにウェットトラクション及びドライトラクションの両方における増加を有すると述べることは、ウェットトラクション及びドライトラクションの各々が少なくとも１％（例えば、１％、５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、１００％以上）、好ましくは少なくとも５％又は少なくとも１０％だけ増加（改善）することを意味する。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ウェットトラクションは１〜５０％だけ又は５〜５０％だけ増加し、ドライトラクションは、１〜５０％だけ又は５〜５０％だけ増加する。
【００７０】
第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ウェットトラクション及びドライトラクションにおける増加（上で考察されたような）は、転がり抵抗における増加を伴うが、増加は、ウェット及びドライトラクションにおける増加の平均の５０％（例えば、５０％、４５％、４０％、３５％、３０％、２５％、２０％、１５％、１０％、５％、４％、３％、２％、又は１％）以下である。非限定例として、ウェットトラクションにおける増加が２０％であり、ドライトラクションにおける増加が１０％である場合、このような実施形態によれば、転がり抵抗の増加は、１５％．以下である。
【００７１】
第１〜第３の実施形態の他の実施形態では、ウェットトラクション及びドライトラクションにおける増加（上で考察されたように）は、転がり抵抗における減少を伴う。このような実施形態によれば、転がり抵抗における減少は、少なくとも１％（例えば、１％、２％、３％、４％、５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％以上）、好ましくは少なくとも５％又は少なくとも１０％である。
【００７２】
以下に提供される実施例に対してより詳細に考察されるように、ウェットトラクションにおける改善は、上で考察されたように、比較トレッドゴム組成物と比較した際に、０℃にあるトレッドゴム組成物の貯蔵弾性率（Ｇ’）の増加によって測定されることが好ましい。ドライトラクションにおける改善は、上で考察されたように、比較トレッドゴム組成物と比較した際に、３０℃にあるトレッドゴム組成物の貯蔵弾性率（Ｇ’）における増加によって測定されることが好ましい。氷上又は雪上トラクションにおける改善は、上で考察されたように、比較トレッドゴム組成物と比較した際に、−３０℃にあるトレッドゴム組成物の貯蔵弾性率（Ｇ’）の減少によって測定されることが好ましい。転がり抵抗における改善は、上で考察されたように、比較トレッドゴム組成物と比較した際に、トレッドゴム組成物の６０℃にあるｔａｎδ測定における減少によって測定されることが好ましい。
【００７３】
本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、トレッドゴム組成物の１種以上の更なる特性も、ポリウレタンの使用によって改善される。これらの更なる特性としては、以下に限定されないが、破断点伸び（elongation  at  break、Ｅｂ）、破断点応力（tension  at  break、Ｔｂ）、Ｍ５０、及びＭ１００が挙げられる。Ｅｂ及びＴｂの測定値は、タイヤトレッドに組み込まれたときに特に関係する、ゴム組成物の耐引裂性の指標を提供する。略語Ｍ５０は、５０％伸びの際の引張応力のために使用され、略語Ｍ１００は、１００％伸びの際の引張応力のために使用される。これらの値は、５０％の弾性率及び１００％の弾性率と称されることもあるが、それらは真の弾性率測定値を表していない。
ゴム組成物の調製方法
【００７４】
本明細書において開示されている第１〜第３の実施形態によるゴム組成物は、一般に、（上記で開示した）ゴム組成物の成分を、当該技術分野において既知の方法、例えば、これらの成分をバンバリーミキサー又はロール機で混練するなど、共に混合することによって形成することができる。これらの方法は、一般に、少なくとも１回の非生産用マスターバッチ混合段階と、最終生産用混合段階とを含む。非生産用マスターバッチ段階という用語は、当業者に既知であり、一般に、加硫剤又は加硫促進剤を添加しない混合段階であると理解されている。最終生産用混合段階という用語も当業者に既知であり、一般に、ゴム組成物中に加硫剤及び加硫促進剤を添加する混合段階であると理解されている。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、１つの非生産用マスターバッチ混合段階をゴム組成物を調製する際に使用することができる。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、複数の非生産用マスターバッチ混合段階が使用される。シリカ及びシリカ結合剤が利用される第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、複数の非生産用マスターバッチ混合段階が使用され、シリカ充填材の少なくとも一部分は、第２の非生産用マスターバッチ混合段階（再ミル粉砕段階としても記載される）において添加され、ある種のこのような実施形態では、全てのシリカカップリング剤は、第２の非生産用マスターバッチ混合段階（シリカ充填材の少なくとも一部分と共に）のみにおいて添加され、シリカカップリング剤は、初期の非生産用マスターバッチ混合段階では追加されない。
【００７５】
第５及び第６の実施形態のある種の実施形態では、マスターバッチ混合段階は、タンデム混合又は相互噛合混合のうちの少なくとも１つを含む。タンデム混合は、２つの混合チャンバを有するミキサーの使用を含み、各チャンバが一組の混合ロータを有するものとして理解され得る。一般に、２つの混合チャンバは、上部混合器が一次ミキサーであり、下部ミキサーが上部又は一次ミキサーからのバッチを受け入れるように、共に積み重ねられる。ある種の実施形態では、一次ミキサーは相互噛合ロータを利用し、他の実施形態では、一次ミキサーは接線ロータを利用する。好ましくは、下部ミキサーは、相互噛合ロータを利用する。相互噛合混合は、相互噛合ロータを備えるミキサーの使用を含むものとして理解され得る。相互噛合ロータとは、ロータが互いに噛合するように、組内の１つのロータの大径が、組内の対向するロータの小径と相互作用する、一組のロータを指す。相互噛合ロータは、ロータ間の相互作用のため、等しい速度で駆動されなければならない。相互噛合ロータとは対照的に、接線ロータとは、各ロータが、側面と称され得る空洞内で互いに独立して回転する、一組のロータを指す。一般に、接線ロータを備えるミキサーは、ラムを含むが、ラムは、相互噛合ロータを備えるミキサー内にある必要はない。
【００７６】
第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ゴム組成物は、約１３０℃〜約２００℃の温度で行われる非生産用マスターバッチ混合段階（複数可）を伴うプロセスによって調製される。第１〜第３の実施形態のある種の実施形態では、ゴム組成物は、ゴム組成物の望ましくない事前硬化を回避するために加硫温度を下回る温度で行われる最終生産用混合段階を伴うプロセスによって調製される。したがって、生産用混合段階の温度は、約１２０℃を超えるべきでなく、典型的には約４０℃〜約１２０℃、又は約６０℃〜約１１０℃、特に、約７５℃〜約１００℃である。
【実施例】
【００７７】
以下の実施例は、本開示の特定の及び代表的な実施形態、並びに／又は実施形態の特徴を例示するものである。実施例は、単に説明の目的で提供されており、本開示を限定するものとして解釈すべきでない。本開示の実施形態の趣旨及び範囲を逸脱することなく、これらの特定の実施例に対する多くの変更が可能である。より具体的には、以下の実施例のポリウレタンを調製する際に利用される特定の飽和ヒドロキシ官能化ポリジエン及びイソシアネート、及びこれらのそれぞれの量は、発明を実施するための形態における開示と一致する他のこのような成分及び量が置換中に利用され得るので、限定として解釈されるべきではない。更に、特定の成分（例えば、カーボンブラック、シリカ、共役ジエン含有ポリマー（複数可）、油、及び硬化パッケージ成分）、並びに以下の実施例のゴム組成物を調製する際に使用されるこれらの特定の量も、発明を実施するための形態における開示と一致する他のこのような成分及び量を置換に利用することができるため、限定として解釈されるべきではない。
【００７８】
実施例１〜３（ポリウレタンの調製）：本開示による３種のポリウレタンを、表１に列挙した特性を有して、イソシアネートとしてトルエンジイソシアネート（toluene  diisocyanate、ＴＤＩ）を利用する、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンから調製した。表１に示す量のトルエンを、各々１００グラムの量で使用した飽和ヒドロキシ官能化ポリジエン用の溶媒として使用した。材料（トルエン及びＴＤＩ中のポリジエン）を混合し、６５℃の温度で３０分間反応させた。その後、表１に示す量の鎖延長剤として、ある量の１，４−ブタンジオールを添加し、材料を、６５℃で５時間、続いて５０℃で５時間反応させた。
【表１】
2021507021.tif 000002
【００７９】
溶媒の除去後、表２に列挙した特性を有するポリウレタンを調製した。ポリウレタンについてのＭｎ及びＭｗ値を、ポリスチレン標準を使用してＧＰＣによって測定した。Ｔｇ値を、ＤＳＣによって測定した。
【表２】
2021507021.tif 000003
【００８０】
実施例４−Ａ〜４−Ｆ：シリカ充填材含有ゴム組成物を、実施例１〜３で調製した各種量のポリウレタンを使用して調製した。各組のゴム組成物に関する製剤が、表３に示されており、成分の量は、ｐｈｒで列挙されている。実施例４−Ａは、いずれのポリウレタンも含有していないため、対照と見なされる。
【表３】
2021507021.tif 000004
【００８１】
ゴム組成物のある特定の特性を測定し、以下の表４に報告する。本開示によるゴム組成物（すなわち、実施例４−Ｂ〜４−Ｆ）の値を対照４−Ａにより除算することによって、指数値を算出した。
【００８２】
６０℃及び０℃におけるｔａｎδ、−２０℃におけるＧ＊、及び３０℃におけるＧ’の値を、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃ  Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＡＲＥＳ）（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製）で実施した温度掃引試験を使用して測定した。試験標本は、４７ｍｍの長さ、２ｍｍの厚さ、及び１２．７ｍｍの幅を有する矩形形状を有した。試験機上のグリップ間の標本の長さ、すなわち間隙はおよそ２７ｍｍである。試験は、３．１４ｒａｄ／秒の周波数を使用して行った。温度は−１１５℃で開始し、１００℃まで上げた。ひずみは、−１１５℃〜−１１℃の温度範囲に対して０．２５％、−１０℃〜１００℃の温度範囲に対して２％である。
【００８３】
ゴム組成物の本明細書において開示されているムーニー粘度を、大型ロータ、１分間の加温時間、及び４分間の稼働時間を伴うＡｌｐｈａ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製ムーニー粘度計を使用して１３０℃にて判定したため、これらはムーニー１＋４又はＭＬ１＋４と称される。より具体的には、ロータが始動する前に１分間、１３０℃に各バッチからのサンプルを予備加熱することにより、ムーニー粘度を測定した。ロータが始動して４分後に、トルクとして、各サンプルのムーニー粘度を記録した。
【００８４】
サンプルの機械的引張特性を、以下には限定されないが、ＡＳＴＭ  Ｄ−４１２に記載される標準的手順のガイドラインに従い、幅の断面寸法４ｍｍ及び中心部厚さ１．９ｍｍのダンベル型サンプルを使用して判定した。標本を一定速度でひずませ、得られる力を、伸び（ひずみ）に応じて記録した。特に指示がない限り、２３℃で標本を試験した。サンプルを、１５５℃で２０分間、硬化した。硬化後、室温試験を実行する前に、室温試験用のサンプルを、室温で少なくとも２４時間実験室内に据えることによって調整した。
【表４】
2021507021.tif 000005
【００８５】
表４のデータから分かるように、ゴム組成物４−Ｂ〜４−Ｆにおける実施例１〜３のポリウレタンの使用により、対照のゴム組成物と比較した際に、ゴム組成物のウェットトラクション及びドライトラクションの特性における一貫した改善（増加）が得られた。また、これらのポリウレタンの使用により、対照のゴム組成物と比較した際に、ゴム組成物４−Ｂ〜４−ＦのＭ５０における一貫した改善（増加）が得られた。転がり抵抗については、実施例３のポリウレタンを１０ｐｈｒ（すなわち、組成物４−Ｄにおいて）の量で使用することにより、転がり抵抗における改善（減少）が得られるのに対して、５ｐｈｒのみの使用では得られなかった。実施例１又は実施例２又は実施例３のいずれかのポリウレタンを５ｐｈｒ（すなわち、組成物４−Ｂ、４−Ｃ、４−Ｅ、及び４−Ｆにおいて）で使用することにより、ウェット及びドライトラクションにおける平均的増加の最大で約５０％である転がり抵抗における増加が得られた。改善されたＭ５０値及び改善されたＭ１００値を有するゴム組成物（組成物４−Ｃ以外）が得られる、加工油とポリウレタンとの完全又は部分的な置換は、油のいくらか又は全て除去がゴム組成物全体にわたる充填材分散における減少をもたらさなかったことを示し、この結果は想定外として記載され得る。
【００８６】
実施例５−Ａ〜５−Ｆ：カーボンブラック充填ゴム組成物を、実施例１〜３で調製した各種量のポリウレタンを使用して調製した。各組のゴム組成物に関する製剤が、表５に示されており、成分の量は、ｐｈｒで一覧表示されている。実施例５−Ａは、いずれのポリウレタンも含有していないため、対照と見なされる。
【表５】
2021507021.tif 000006
【００８７】
ゴム組成物のある種の特性を測定し、以下の表６に報告する。本開示によるゴム組成物（すなわち、実施例６−Ｂから６−Ｆ）の値を対照６−Ａにより除算することによって、指数値を算出した。
【表６】
2021507021.tif 000007
【００８８】
表６のデータから分かるように、実施例１及び２のポリウレタンの使用により、対照のゴム組成物と比較した際に、ゴム組成物のウェットトラクション及びドライトラクションの特性における改善（増加）が得られた。実施例３のポリウレタンを５ｐｈｒの量で使用することにより、対照のゴム組成物と比較した際に、ほぼ同等の（９９％）ウェットトラクションが得られたが、若干多い量（１０ｐｈｒ）での結果は、対照のゴム組成物と比較した際に、ウェットトラクションにおける改善（１０１％）が得られた。また、実施例１〜３のポリウレタンの使用により、対照のゴム組成物と比較した際に、ゴム組成物５−Ｂ〜５−ＦのＭ５０及びＭ１００における一貫した改善（増加）が得られた。転がり抵抗については、実施例３のポリウレタン（すなわち、組成物５−Ｄ及び５−Ｅにおける）の使用により、転がり抵抗における改善（減少）が得られた。実施例２のポリウレタン（すなわち、組成物５−Ｃにおける）の使用によって、ウェット及びドライトラクションにおける平均的増加の３０％である転がり抵抗における増加が得られた。Ｔｂ及びＥｂ値については、実施例３の５ｐｈｒのポリウレタンの使用により、Ｔｂにおける改善（増加）が得られたのに対して、実施例１の５ｐｈｒのポリウレタンの使用により、Ｔｂ及びＥｂの両方における改善（増加）が得られた。改善されたＭ５０値及び改善されたＭ１００値を有するゴム組成物が得られる、加工油とポリウレタンとの完全又は部分的な置換は、油のいくらか又は全て除去がゴム組成物全体にわたる充填材分散における減少をもたらさなかったことを示し、この結果は想定外として記載され得る。
【００８９】
実施例６−Ａ〜６−Ｆ：シリカ充填材含有ゴム組成物を、実施例１〜３で調製した各種量のポリウレタンを使用して調製した。各組のゴム組成物に関する製剤が、表７に示されており、成分の量は、ｐｈｒで列挙されている。実施例６−Ａは、いずれのポリウレタンも含有していないため、対照と見なされる。
【表７】
2021507021.tif 000008
【００９０】
ゴム組成物のある種の特性を測定し、以下の表８に報告する。本開示によるゴム組成物（すなわち、実施例６−Ｂ〜６−Ｆ）の値を対照６−Ａにより除算することによって、指数値を算出した。
【表８】
2021507021.tif 000009
【００９１】
表８のデータから分かるように、ゴム組成物６−Ｄ〜６−Ｆにおける実施例２又は３のポリウレタンの使用により、対照のゴム組成物と比較した際に、ゴム組成物のウェットトラクション及びドライトラクションの特性における一貫した改善（増加）が得られた。実施例１の２ｐｈｒのポリウレタンの使用により、ゴム組成物６−Ｂのウェット及びドライトラクションにおける改善が得られたが、４ｐｈｒ（組成物６−Ｃ）の使用では得られなかった。また、これらのポリウレタンの使用により、対照のゴム組成物と比較した際に、ゴム組成物６−Ｂ〜６−Ｆのムーニー粘度において一貫した減少が得られた。転がり抵抗については、実施例３のポリウレタン（すなわち、組成物６−Ｅ及び６−Ｆにおける）の使用により、転がり抵抗における改善（減少）が得られた。実施例１及び２のポリウレタンの使用により、転がり抵抗における一貫した改善は得られなかったが、最も転がり抵抗が維持されており、これは、ウェット及びドライトラクションにおける対応する改善を考慮して、転がり抵抗における有益な結果として見ることができる。実施例２及び３のポリウレタンの使用により、Ｔｂ及びＥｂの両方における一貫した改善（増加）が得られた。実施例１の２ｐｈｒのポリウレタンの使用では、Ｔｂ及びＥｂの両方における改善が得られたが、４ｐｈｒの使用では得られなかった。
【００９２】
実施例７−Ａ〜７−Ｆ：追加のシリカ充填材含有ゴム組成物を、実施例１〜３で調製した各種量のポリウレタンを使用して調製した。各組のゴム組成物に関する製剤が、表９に示されており、成分の量は、ｐｈｒで列挙されている。実施例７−Ａは、いずれのポリウレタンも含有していないため、対照と見なされる。
【表９】
2021507021.tif 000010
【００９３】
ゴム組成物のある種の特性を測定し、以下の表１０に報告する。本開示によるゴム組成物（すなわち、実施例７−Ｂ〜７−Ｆ）の値を対照７−Ａにより除算することによって、指数値を算出した。
【表１０】
2021507021.tif 000011
【００９４】
表１０のデータから分かるように、ゴム組成物７−Ｂ〜７−Ｆにおける実施例１〜３のポリウレタンの使用により、対照のゴム組成物と比較した際に、ゴム組成物のウェットトラクション及びドライトラクションの特性における一貫した改善（増加）が得られた。また、これらのポリウレタンの使用により、対照のゴム組成物と比較した際に、ゴム組成物７−Ｂ〜７−ＦのＭ５０における一貫した改善（増加）が得られた。これらのポリウレタンの使用により、Ｍ１００における一貫した改善は得られなかったが、Ｍ１００が増加しなかったこれらのゴム組成物は、対照のゴム組成物の値とほぼ同等（９８％又は９９％）である値を有した。転がり抵抗については、実施例３のポリウレタンを４ｐｈｒ（すなわち、組成物７−Ｅにおいて）の量で使用することにより、転がり抵抗における改善（減少）が得られたが、８ｐｈｒの使用では得られなかった。実施例１又は実施例２のいずれかのポリウレタン（すなわち、組成物７−Ｂ、７−Ｃ、及び７−Ｆにおいて）を使用することにより、ウェット及びドライトラクションにおける平均的増加の最大で約１７％である転がり抵抗における増加が得られた。
【００９５】
本出願は、本明細書において開示されている組成物及び方法の実施形態が開示される数値範囲全体で実行することができるため、明確な範囲限界が明細書内に言葉どおりに言及されていなくても、開示される数値範囲内の任意の範囲を支持する、いくつかの数値範囲限界を開示している。実質的に任意の複数又は単数の用語を本明細書で使用することに関して、当業者は、状況又は用途に適切となるように、複数から単数へ、又は単数から複数へ置き換えることができる。様々な単数又は複数の置き換えは、簡潔にするため、本明細書では明示的に記述されている場合がある。
【００９６】
一般的に、当業者は、本明細書及び特に添付の特許請求の範囲で使用された用語は、概して「オープン」な用語を意図していることを理解するであろう。例えば、「含む（including）」という用語は、「含むがこれらに限定されない（including  but  not  limited  to）」と解釈されるべきであり、「有する（having）」という用語は、「少なくとも有する（having  at  least）」と解釈されるべきであり、「含む（includes）」という用語は、「含むがこれらに限定されない（includes  but  is  not  limited  to）」と解釈されるべきである。更に、当業者は、前置きされた請求項の記載において特定の数が意図される場合、そのような意図は当該請求項中に明示的に記載されるものとし、そのような記載がない場合は、そのような意図も存在しないことを理解するであろう。例えば、理解を助けるものとして、以下の添付の特許請求の範囲には、請求項の記載を前置きするために、「少なくとも１つ」及び「１つ以上」という前置き句の使用を含む場合がある。しかしながら、かかる句の使用は、同じ請求項が、「１つ以上」又は「少なくとも１つ」前置き句、及び、「ａ」又は「ａｎ」などの不定冠詞を含む場合であっても、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」による請求項の記載の前置きが、そのように前置きされた請求項の記載を含む任意の特定の請求項を、かかる記載を１つのみ含む発明に限定することを意味するものとして解釈されてはならず（例えば、「ａ」又は「ａｎ」は、典型的には、「少なくとも１つ」又は「１つ以上」を意味すると解釈されるべきである）、特許請求項の記載の前置きに使用される定冠詞の使用についても同じことが言える。加えて、前置きされた特許請求項の記載において特定の数が明示的に記載される場合でも、当業者は、このような記載が、少なくとも記載される番号を意味するものと解釈されるべきであることを理解している（例えば、他の修飾語句を持たない明らかな記載である「２つの記載」は、典型的には、少なくとも２つ以上の記載を意味する）。更に、「Ａ、Ｂ、及びＣなどのうち少なくとも１つ」に類似する慣例表現を使用する場合、一般に、このような構成は、当業者がその慣例を理解し得るという意味において意図される（例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣのうち少なくとも１つを有するシステム」として、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ及びＢを共に、Ａ及びＣを共に、Ｂ及びＣを共に、並びに／又は、Ａ、Ｂ、及びＣを共になどを有するシステムが挙げられ得るが、これらに限定されない）。更に、当業者は、事実上、２つ以上の代替用語を示す任意の離接的語又は句は、明細書、特許請求の範囲、又は図面を問わず、これらの用語のうちの１つ、これらの用語のうちのいずれか、又はこれらの用語の両方を含む可能性を企図すると理解されるべきであることを、理解するであろう。例えば、「Ａ又はＢ」という句は、「Ａ」又は「Ｂ」又は「Ａ及びＢ」の可能性を含むと理解されるであろう。
【００９７】
特許、特許出願、非特許文献を含むが、これらに限定されない全ての参考文献は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００９８】
組成物及び方法の様々な態様並びに実施形態を本明細書に開示してきたが、別の態様及び実施形態が、当業者には明らかであろう。本明細書に開示されている様々な態様及び実施形態は、例示目的であり、特許請求の範囲に示されている真の範囲及び趣旨を限定することを意図していない。
【手続補正書】
【提出日】令和2年6月18日(2020.6.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッドゴム組成物であって、
ａ．１００部の少なくとも１種の共役ジエン含有モノマーポリマー又はコポリマーと、
ｂ．２０〜２００ｐｈｒの少なくとも１種のカーボンブラック充填材、少なくとも１種のシリカ充填材、又はこれらの組み合わせと、
ｃ．ジオールとして、飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントを含む、１〜４０ｐｈｒの少なくとも１種のポリウレタンと、を含み、
前記ゴム組成物が、１５ｐｈｒ以下の油を含有する、トレッドゴム組成物。
【請求項２】
以下：
ａ．前記飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントが、１分子あたり１．６〜２個の末端ヒドロキシ基の数平均を有するか、
ｂ．前記飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントが、Ｃ４〜Ｃ１０ジエンから選択される少なくとも１種のジエンモノマーから形成されるか、
ｃ．前記飽和ヒドロキシ官能化ポリジエンセグメントが、５００〜２０，０００グラム／モルのＭｎを有するか、
ｄ．前記ポリウレタンが、芳香族ジイソシアネートを含むか、
ｅ．前記ポリウレタンが、９０，０００〜１５０，０００グラム／モルのＭｗ、１０，０００〜５０，０００グラム／モルのＭｎ、及び２〜１０のＭｗ／Ｍｎを有するか、又は
ｆ．前記ポリウレタンが、−４０〜−２０℃のＴｇを有するか、の
ａ．〜ｆ．のうちの少なくとも１つを満たす、請求項１に記載のトレッドゴム組成物。
【請求項３】
（ａ）〜（ｆ）の各々を満たす、請求項２に記載のトレッドゴム組成物。
【請求項４】
前記ポリウレタンが、直鎖又は分岐鎖であるＣ２〜Ｃ２０ジオール、及びＣ２〜Ｃ２０アミンから選択される少なくとも１つの鎖延長剤を更に含む、請求項１又は２に記載のトレッドゴム組成物。
【請求項５】
タイヤトレッドのウェット及びドライトラクションを改善するための方法であって、タイヤトレッドにおいて、請求項１〜４のいずれか一項に記載のトレッドゴム組成物を利用することを含み、
得られたタイヤトレッドが、ウェットトラクション及びドライトラクションの両方における増加と共に、
ａ．ウェット及びドライトラクションにおける平均的増加の５０％以下の転がり抵抗における増加、又は
ｂ．転がり抵抗における減少、を有し、
相対的増加又は減少が、ポリウレタンを含まないゴム組成物から作製されたタイヤトレッドと比較された際のものである、方法。
【国際調査報告】
2021507021.tif 000012
2021507021.tif 000013
2021507021.tif 000014