(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成由来のゴムを少なくとも含む架橋性不飽和鎖ポリマーベースと、カーボンブラックを少なくとも部分的に含むシリカフリー充填剤と、加硫システムとを含むタイヤ用ゴム配合物であって、
メルカプトカルボン酸を含み、
前記メルカプトカルボン酸が、下記式（Ｉ）
【化１】
0006715181.tif 000007
（Ｉ）
［式（Ｉ）中、ｎは１〜３７である］であり、
前記合成由来のゴムに対し、前記カーボンブラックを前記メルカプトカルボン酸とともに、他の全ての成分に先立って投入して混合する前処理ステップを含む方法により調製された、タイヤ用ゴム配合物。
【請求項２】
前記メルカプトカルボン酸が、
【化２】
0006715181.tif 000008
である、請求項１に記載のゴム配合物。
【請求項３】
前記メルカプトカルボン酸が、ゴム配合物中０．０５〜１０ｐｈｒの量で使用されている、請求項１又は２に記載のゴム配合物。
【請求項４】
前記充填剤が、カーボンブラックのみからなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のゴム配合物。
【請求項５】
前記カーボンブラックが、ＡＳＴＭ  Ｄ１７６５に準拠するコードＮ１またはＮ３で示される種類のものである、請求項１〜４のいずれか一項に記載のゴム配合物。
【請求項６】
ステアリン酸を含まず、かつ、ＺｎＯを含まない、請求項１〜５のいずれか一項に記載のゴム配合物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の配合物で製造された、タイヤ部分。
【請求項８】
請求項７に記載のタイヤ部分を含む、タイヤ。
【請求項９】
合成由来のゴムを少なくとも部分的に含む架橋性不飽和鎖ポリマーベースと、カーボンブラックを少なくとも部分的に含むシリカフリー充填剤と、加硫システムとを含む、タイヤ部分を調製するためのゴム配合物の製造方法であって、
前記合成由来のゴムに対し、前記カーボンブラックをメルカプトカルボン酸とともに、他の全ての成分に先立って投入して混合する前処理ステップを含み、
前記メルカプトカルボン酸が、下記式（Ｉ）
【化３】
0006715181.tif 000009
（Ｉ）
［式（Ｉ）中、ｎは１〜３７である］である、ゴム配合物の製造方法。
【請求項１０】
前記前処理ステップにおいて、前記合成由来のゴムが、前記カーボンブラックおよび前記メルカプトカルボン酸のみと混合される、請求項９に記載のゴム配合物の製造方法。
【請求項１１】
合成由来のゴムを少なくとも含む架橋性不飽和鎖ポリマーベースと、カーボンブラックを少なくとも部分的に含むシリカフリー充填剤と、加硫システムとを含むタイヤ用ゴム配合物であって、
メルカプトカルボン酸を含み、
前記メルカプトカルボン酸が、下記式（Ｉ）
【化４】
0006715181.tif 000010
（Ｉ）                                                  
［式（Ｉ）中、ｎは１〜３７である］であり、
ステアリン酸を含まず、かつ、ＺｎＯを含まない、タイヤ用ゴム配合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ製造用ゴム配合物に関する。本発明の主題を構成する配合物は、その機械特性、転がり抵抗および加工性を同時に改善することを特徴とする。
【背景技術】
【０００２】
転がり抵抗が小さいタイヤに対する市場の需要がますます増加している。この点に関して、タイヤ分野の一部の研究は、たとえば機械特性および／または加工特性などの、他のタイヤの特性を害さずに、より低い転がり抵抗を図ることができる解決手段を見出すことに集中している。事実、転がり抵抗の性能を改善すると、機械特性および加工特性が同時に悪くなることが知られている。
【０００３】
本出願人は、妙なことではあるが、転がり抵抗が改善すると同時に、機械特性および加工特性が改善するゴム配合物を得るための解決手段を生みだした。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の主題は、合成由来のゴムを含む架橋性不飽和鎖ポリマーベースと、カーボンブラックを少なくとも部分的に含むシリカフリー充填剤と、加硫システムとを含むタイヤ用ゴム配合物であって、メルカプトカルボン酸を含む、タイヤ用ゴム配合物である。
【０００５】
本願明細書において、用語「架橋性不飽和鎖ポリマーベース」は、硫黄系システムによる架橋（加硫）後にエラストマーが通常備える全ての化学的・物理的特性および機械的特性を取ることができる、任意の天然または合成の未架橋ポリマーを意味する。
【０００６】
本願明細書において、加硫システムは、少なくとも硫黄および促進剤化合物を含む成分の複合体を意味し、促進剤化合物は、配合物が一旦加硫温度とされたときにポリマーベースの加硫を促す目的で、配合物調製の最終混合段階で添加されるものである。
【０００７】
好ましくは、前記メルカプトカルボン酸は、４〜４０個の原子からなる鎖で離間された−ＣＯ２Ｈ官能基および−ＳＨ官能基を有する。
【０００８】
好ましくは、前記メルカプトカルボン酸は、下記式（Ｉ）
【化１】
0006715181.tif 000002
（Ｉ）
［式中、ｎは１〜３７である］を有する。
【０００９】
好ましくは、前記メルカプトカルボン酸は、ＨＯＯＣＣＨ２ＣＨ２（ＣＨ２）７ＣＨ２ＳＨ
【化２】
0006715181.tif 000003
である。
【００１０】
好ましくは、前記メルカプトカルボン酸は、配合物中に０．０５〜１０ｐｈｒの量で存在する。
【００１１】
好ましくは、前記充填剤は、カーボンブラックのみから構成される。
【００１２】
好ましくは、カーボンブラックは、ＡＳＴＭ  Ｄ１７６５に準拠するコードＮ１またはＮ３で示される種類のものである。
【００１３】
好ましくは、前記架橋性不飽和鎖ポリマーベースは、合成由来のゴムを含む。合成ゴムは、固体状又は液体状とすることができる。
【００１４】
本発明の更なる主題は、上記定義の配合物を用いて生産された、タイヤ部分である。
【００１５】
本発明の更なる主題は、上記定義の配合物を用いて生産されたタイヤ部分を含む、タイヤである。
【００１６】
本発明の更なる主題は、合成由来のゴムを少なくとも部分的に含む架橋性不飽和鎖ポリマーベースと、カーボンブラックを少なくとも部分的に含むシリカフリー充填剤と、加硫システムとを含む、タイヤ部分を調製するためのゴム配合物の製造方法であって、前記合成由来のゴムと前記カーボンブラックとを、メルカプトカルボン酸の存在下で混合する前処理ステップを含む、ゴム配合物の製造方法である。
【００１７】
好ましくは、前記前処理ステップにおいて、合成由来のゴムが、カーボンブラックおよびメルカプトカルボン酸のみと混合される。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明がより理解されることを目的として、以下、いくつかの実施形態を、純粋に非限定的な例として記載する。
【実施例】
【００１９】
比較配合物（配合物Ａ）および本発明に係る配合物（配合物Ｂ）を製造した。配合物Ｂの組成は、メルカプトカルボン酸が存在していること以外は、配合物Ａと同じである。
【００２０】
配合物Ａおよび配合物Ｂは標準的な手順で調製したが、手順は本発明とは無関係である。
【００２１】
−配合物の調製−
（第１の混合ステップ）
混合を始める前に、接線式ロータを備えた内部容量２３０〜２７０Ｌのミキサーに表Ｉに示す成分を投入し、充填率６６〜７２％とした。
【００２２】
ミキサーを４０〜６０ｒｐｍの速度で作動させ、温度が１４０℃〜１６０℃となった時点で、形成した混合物を排出した。
【００２３】
（第２の混合ステップ）
前のステップで得られた混合物を、４０〜６０ｒｐｍの速度で作動させたミキサーで再度処理し、温度が１３０℃〜１５０℃となった時点で排出した。
【００２４】
（第３の混合ステップ）
表Ｉに示す加硫システムを、前のステップで得られた混合物に添加し、充填率６３〜６７％とした。
【００２５】
ミキサーを２０〜４０ｒｐｍの速度で作動させ、温度が１００℃〜１１０℃となった時点で、形成した混合物を排出した。
【００２６】
さらに、他の配合物（配合物Ｃ）を、本発明に従って調製した。配合物Ｃは、本発明に係る他方の配合物（配合物Ｂ）と、使用した調製手順において異なる。本出願人は、合成由来のゴムの前処理ステップを実施することにより、更なる利点が得られることを見出した。この前処理ステップは、他の全ての成分とは別々に、カーボンブラックおよびメルカプトカルボン酸と混合した合成由来のゴムを提供する。
【００２７】
調製手順は、（第１、第２、第３の）混合ステップについては上述の配合物ＡおよびＢのものと同じであるが、上述の第１の混合ステップと同じ条件で実施される予備の前処理ステップを設けている。
【００２８】
表Ｉに、各配合物の組成（単位：ｐｈｒ）と、各成分の添加ステップとを示す。
【００２９】
【表１】
0006715181.tif 000004
【００３０】
Ｓ−ＳＢＲは、平均分子量がそれぞれ８００〜１５００×１０３、５００〜９００×１０３であるスチレン−ブタジエンゴムの溶液であって；スチレン含有量は１０〜４５％、ビニル含有量は２０〜７０％、オイル含有量は０〜３０％である。
【００３１】
使用したＣＢは、Ｎ３３０である。
【００３２】
６ＰＰＤは、抗分解機能を有する、化合物Ｎ−１，３−ジメチル−ブチル−Ｎ’−フェニル−パラフェニレンジアミンである。
【００３３】
ＴＭＱは、抗分解機能を有する、化合物ポリ（１，２−ジヒドロ−２，２，４−トリメチルキノリン）である。
【００３４】
ＴＢＢＳは、加硫促進機能を有する、化合物Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミドである。
【００３５】
使用したメルカプトカルボン酸は、
【化３】
0006715181.tif 000005
である。
【００３６】
上記３種類の配合物を実験的試験に供し、比較配合物に対する本発明に係る配合物の利点を検証した。
【００３７】
特に、上記３種類の配合物を、機械特性および動力学的特性についての試験に供した。機械特性は、ＡＳＴＭ  Ｄ４１２Ｃに準拠して測定し、動力学的特性は、ＩＳＯ  ４６６４に準拠して測定した。
【００３８】
当業者に知られている通り、転がり抵抗のパラメータは、６０℃におけるｔａｎδ値と密接に関係している。６０℃におけるｔａｎδ値が小さいほど、転がり抵抗は良好である。
【００３９】
「バウンドラバー」および「架橋密度」として知られているパラメータも測定した。
【００４０】
バウンドラバーのパラメータは、ポリマーと充填剤との化学的・物理的相互作用の指標として文献で慣用されており；試験は、未加硫サンプルについて行い、通常、ＴＨＦ処理（室温、２４時間）後に可溶化しない配合物の割合を決定する。
【００４１】
架橋密度のパラメータは、配合物の架橋の程度の尺度である。この測定は、加硫した配合物の有機溶媒における膨潤測定により得られる。
【００４２】
表ＩＩに、実施した実験的試験の値を、比較配合物Ａの値に対して指標化して示す。
【００４３】
【表２】
0006715181.tif 000006
【００４４】
表ＩＩに示す値から、比較配合物に対し、本発明に従って製造した配合物は、転がり抵抗および機械特性が同時に改善していることが明らかにわかる。
【００４５】
さらに、妙なことであるが、表ＩＩに示す値から明らかにされる上記利点に加え、本発明の主題を構成する配合物はまた、カレンダー成型および／または押出し成型中にローラーに効果的に付着するため加工性が改善することがわかった。実際、当業者に理解されるように、ゴム配合物の転がり抵抗が改善すると、カレンダー成型機および／または押出成型機に供給するミルのローラーに対する配合物の粘着性が低くなるため、加工性が悪化することが一般的である。
【００４６】
表Ｉおよび表ＩＩに示すデータから、本発明の主題を構成する配合物はまた、それがなければ配合物の動力学的特性および機械特性が悪化する、ステアリン酸およびＺｎＯを必要としないという利点を有することもわかる。ステアリン酸およびＺｎＯを使用せずに済み得るという利点は、実質的には、配合物の製造コストの低減および軽量化にある。
【００４７】
以上、本出願人は、妙なことであるが、タイヤ用ゴム配合物にメルカプトカルボン酸を使用すると、転がり抵抗、機械特性および加工特性に関して配合物を改善することができると同時に、ステアリン酸およびＺｎＯの使用を回避できることを見出した。