(57)【要約】【課題】物理的特性が段階的に変化するトレッドキャップ層を有するタイヤを提供する。【解決手段】キャップ/ベース構造体から構成されるゴムトレッドをもつタイヤであって、前記トレッドキャップ層がトレッドの走行面を提供し、且つ前記トレッドベース層が前記トレッドキャップ層の下にあるので、トレッドキャップ層とタイヤカーカスとの間に遷移部分を提供することができる。本発明に関して、前記トレッドキャップ層は、ゴム組成物の複数の個々の円周方向の荷重-支持領域から構成され、これは段階的な物理的特性を示し、且つ前記トレッドキャップ層の外部走行面から半径方向内側に前記トレッドベース層へ伸張する。一態様において、帯状のゴムトレッドキャップ層とゴムトレッドベース層とを一緒に同時押出して、一体型トレッドゴム複合体としての装置を形成する。【選択図】図１
2005219733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部走行面を含有する外部ゴムトレッドキャップ層と、下のゴムトレッドベース層とから構成されることを特徴とするキャップ/ベース構造体のゴムトレッドをもつタイヤであって、ここで前記トレッドキャップ層は、段階的物理的特性の複数の、円周方向縦方向ゴムトレッドキャップ領域から構成され、ここで前記トレッドキャップ領域はそれぞれ前記トレッドキャップ走行面から前記トレッドベース層に軸方向内側へ個々に伸張し：
ここで前記トレッドキャップ領域は、
(A) 主なトレッドキャップ領域と二つの側面トレッドキャップ領域；ここで前記側面トレッドキャップ領域は実質的に等しい幅であり；ここで前記主なトレッドキャップ領域は、前記タイヤトレッドキャップ層の全走行面の少なくとも50パーセントに広がり、且つここで前記二つの側面トレッドキャップ領域は、前記タイヤトレッドキャップ層の全走行面の少なくとも５パーセントに集合的に広がり、且つ前記主なトレッドキャップ層から軸方向外側に個々に配置されている、または
(B) 二つの主なトレッドキャップ領域、一つの中心トレッド領域及び二つの側面トレッドキャップ領域；ここで前記中心トレッドキャップ領域は、前記主なトレッドキャップ領域の間に配置され、且つ前記トレッドキャップ層の全走行面の少なくとも５パーセントに広がり、ここで前記主なトレッドキャップ領域は実質的に等しい幅であり、且つ前記トレッドキャップ層の全走行面の少なくとも50パーセントに集合的に広がり、ここで前記側面トレッドキャップ領域は実質的に等しい幅であり、前記トレッドキャップ層の全走行面の少なくとも５パーセントに広がり、且つ前記主なトレッドキャップ領域から軸方向外側へ個々に配置されている、または
(C) 一つの主なトレッドキャップ領域と一つの側面トレッドキャップ領域；ここで前記主なトレッドキャップ領域は、前記トレッドキャップ層の全走行面の少なくとも50パーセントに広がり、ここで前記側面トレッドキャップ領域は、前記トレッドキャップ層の全走行面の少なくとも５パーセントに広がり且つ、前記主なトレッドキャップ領域から軸方向外側に配置されている、または
(D) 二つの主なトレッドキャップ領域、一つの中心トレッドキャップ領域及び二つの側面トレッドキャップ領域；ここで前記主なトレッドキャップ領域は不揃いの幅であり、且つ前記トレッドキャップ層の全走行面の少なくとも50パーセントに集合的に広がり、ここで前記中心トレッドキャップ領域は前記主なトレッドキャップ領域の間に配置され、且つ前記タイヤトレッドキャップ層の全走行面の少なくとも５パーセントに広がり、且つここで前記二つの側面トレッドキャップ領域は、実質的に等しい幅であり且つ前記タイヤトレッドキャップ層の全走行面の少なくとも５パーセントに広がり、且つ前記主なトレッドキャップ領域から軸方向外側へ個々に配置されている、または
(E) 二つの主なトレッドキャップ領域、一つの中心トレッドキャップ領域及び二つの側面トレッドキャップ領域；ここで前記主なトレッドキャップ領域は実質的に等しい幅であり、且つ前記トレッドキャップ層の全走行面の少なくとも50パーセントに集合的に広がり、ここで前記中心トレッドキャップ領域は前記主なトレッドキャップ領域の間に配置され、前記トレッドキャップ層の全走行面の少なくとも５パーセントに広がり、ここで前記二つの側面トレッドキャップ領域は不揃いな幅であり、前記タイヤトレッドキャップ層の全走行面の少なくとも５パーセントに集合的に広がり、それぞれ前記主なトレッドキャップ領域から軸方向外側へ個々に配置されている、または
(F) 二つの主なトレッドキャップ領域及び一つの中心トレッドキャップ領域；ここで前記主なトレッドキャップ領域は実質的に等しい幅であり、且つ前記トレッドキャップ層の全走行面の少なくとも50パーセントに広がり、ここで前記中心トレッドキャップ領域は、前記主なトレッド領域の間に配置され、且つ前記タイヤトレッドの全走行面の少なくとも５パーセントに広がる、または
(G) 二つの主なトレッドキャップ領域、及び一つの中心トレッドキャップ領域；ここで前記主なトレッドキャップ領域は不揃いな幅であり、且つ前記トレッドキャップ層の全走行面の少なくとも50パーセントに集合的に広がり、且つ前記中心トレッドキャップ領域は前記主なトレッドキャップ領域の間に配置され、且つ前記タイヤトレッドキャップの全走行面の少なくとも５パーセントに広がる、または
(H) 二つの主なトレッドキャップ領域、一つの中心トレッドキャップ領域及び一つの側面トレッドキャップ領域；ここで前記主なトレッドキャップ領域は不揃いな幅であり、且つ前記タイヤトレッドキャップ層の全走行面の少なくとも50パーセントに集合的に広がり、ここで前記中心トレッドキャップ領域は前記主なトレッドキャップ領域の間に配置され、且つ前記トレッドキャップ層の全走行面の少なくとも５パーセントに広がり、且つここで側面トレッドキャップ領域は前記タイヤトレッドキャップ層の全走行面の少なくとも５パーセントに広がり、且つ前記主なトレッドキャップ領域の一つから軸方向外側へ配置される、から構成され；
ここで前記個々のトレッドキャップ領域はさらに、
(1)(a) 前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ側面領域の60℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的貯蔵弾性率(G’)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の60℃におけるそのような貯蔵弾性率(G’)よりも少なくとも0.5MPa大きく、且つ前記中心トレッドキャップ領域の60℃におけるそのような貯蔵弾性率(G’)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の60℃におけるそのような貯蔵弾性率(G’)よりも少なくとも0.5MPa大きい；及び
(b) 前記中心トレッドキャップの−25℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的貯蔵弾性率(G’)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の−25℃におけるそのような貯蔵弾性率(G’)よりも少なくとも５MPa小さい；及び
(c) 前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域の０℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的損失弾性率(G”)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の０℃におけるそのような損失弾性率(G”)よりも少なくとも１MPa大きい；
から構成される粘弾性特性；または
(2)(a) 前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の60℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的貯蔵弾性率(G’)0.5〜５MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)１〜６MPaの範囲、及び前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G)(60℃)１〜６MPaの範囲；但し、前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域と前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)よりも大きい；及び
(b) 前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の−25℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的貯蔵弾性率(G’)10〜300MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)２〜295MPaの範囲、及び前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)10〜350MPaの範囲；但し、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)よりも小さい；及び
(c) 前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の０℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的損失弾性率(G”)0.5〜20MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)0.5〜20MPaの範囲、前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)1.5〜30MPaの範囲；但し、前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のゴム組成物のそのような損失弾性率(G”)(０℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)よりも大きい；から構成される粘弾性特性；または
(3)(a) 前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の60℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的貯蔵弾性率(G’)0.5〜２MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)１〜3MPaの範囲、及び前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)１〜３MPaの範囲；但し、前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域の貯蔵弾性率(G’)(60℃)は、主な及び中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)よりも少なくとも0.5MPa大きく、且つ前記中心トレッドキャップ領域の貯蔵弾性率(G’)(60℃)は、前記主なトレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)よりも少なくとも0.5MPa大きい；
(b) 前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の−25℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的貯蔵弾性率(G’)10〜30MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)２〜25MPaの範囲、及び前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)10〜50MPaの範囲；但し、前記中心トレッドキャップ領域のゴム組成物のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)よりも少なくとも５MPa小さい；及び
(c) 前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の０℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的損失弾性率(G”)(0℃)0.5〜３MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)0.5〜３MPaの範囲、及び前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)1.5〜４MPaの範囲；但し、前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)よりも少なくとも１MPa小さい；
から構成される粘弾性特性；または
(4)(a) 前記主なトレッドキャップ領域の60℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的貯蔵弾性率(G’)(60℃)1.5〜４MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)２〜５MPaの範囲、及び前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)２〜５MPaの範囲；但し、前記側面トレッドキャップ領域の貯蔵弾性率(G’)(60℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)よりも少なくとも0.5MPa大きく、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップのそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)よりも少なくとも0.5MPa大きい；
(b) 前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の−25℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的貯蔵弾性率(G’)20〜50MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)５〜45MPaの範囲及び、前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)20〜100MPaの範囲；但し、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)よりも少なくとも５MPa小さい；及び
(c) 前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の０℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的損失弾性率(G”)１〜４MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)１〜４MPaの範囲、及び前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)２〜15MPaの範囲；但し、前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)よりも少なくとも１MPa大きい；
から構成される粘弾性特性；または
(5)(a) 前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の60℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的貯蔵弾性率(G’)２〜５MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)2.5〜６MPaの範囲、及び前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)2.5〜６MPaの範囲；但し、前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域の貯蔵弾性率(G’)(60℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)よりも少なくとも0.5MPa大きく、前記中心トレッドキャップ領域のゴム組成物のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)よりも少なくとも0.5MPa大きい；
(b) 前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の−25℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的貯蔵弾性率(G’)35〜300MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)30〜295MPaの範囲、及び前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)35〜350MPaの範囲；但し、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)よりも少なくとも５MPa小さい；及び
(c) 前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の０℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的損失弾性率(G”)２〜20MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)２〜20MPaの範囲、前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)３〜30MPaの範囲；但し、前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)よりも少なくとも1MPa大きい、から構成される粘弾性特性を特徴とする前記タイヤ。
【請求項２】
前記ベースゴム層と一緒になって、前記帯状の(zoned)トレッドキャップ層のそれぞれの領域の個々のゴム組成物を同時押出して、タイヤの一体型、押出トレッド成分を提供し；
ここで前記側面のトレッドキャップ領域の走行面は、その定格負荷の75パーセントのもとで膨張且つ走行させたときに、タイヤのフリーローリング跡の軸方向外側に配置され；且つ
ここで前記中心及び主なトレッドキャップ領域の接合部は、前記中心及び主トレッドキャップ領域の間に配置された円周方向の縦方向の溝の中に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
前記トレッドキャップ領域ゴム組成物の少なくとも一つが、ガラス、ポリエステル、ナイロン、アラミド、カーボン、レーヨン及び綿繊維の少なくとも一つから選択される短繊維１〜15phrを含むことを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載のタイヤ。
【請求項４】
前記トレッドキャップ領域ゴム組成物の少なくとも一つが、約50〜200ミクロンの範囲の平均径をもつゴム強化用カーボンブラック及び沈降シリカに加えて、粒状の無機粒状物及び／または有機粒状物として少なくとも一種の粒状物質１〜５phrを含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャップ/ベース構造から構成されるゴムトレッドをもつタイヤであって、前記トレッドキャップ層がトレッドの走行面を提供し、且つ前記トレッドベース層が前記トレッドキャップ層の下にあるので、トレッドキャップ層とタイヤカーカスとの間に遷移部分(transition)を提供することができる。本発明に関して、前記トレッドキャップ層は、ゴム組成物の複数の個々の円周方向の荷重-支持領域から構成され、これは段階的な物理的特性(graduated  physical  properties)を示し、且つ前記トレッドキャップ層の外部走行面から半径方向内側に前記トレッドベース層へ伸張する。一態様において、帯状の(zoned)ゴムトレッドキャップ層とゴムトレッドベース層とを一緒に同時押出して、一体型トレッドゴム複合体としての装置を形成する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤ用のタイヤトレッドは、通常、接地接触を目的としたトレッド面にわたって単一のゴム組成と一貫性のある物理的特性の走行面をもつ。
タイヤレッドは、トレッドキャップ層とタイヤカーカスとの間に遷移部分として、タイヤの走行面を示す外部トレッドキャップ層と、下にあるトレッドベース層とから構成されるキャップ/ベース構造体であることが多い。このトレッドキャップ層自体は、リブの形状で凹凸を含む、凹凸の外表面をもつ凹凸と溝構造であってもよく、それ自体はタイヤトレッドの走行面を提供する。そのような全体のタイヤトレッドキャップ/ベース構造体は、当業者には公知である。
【０００３】
たとえば、オールシーズン用のタイヤトレッドキャップ層は、湿潤牽引(wet  traction)、寒冷地冬期牽引(雪及び／または氷用)、乾燥時のハンドリング(dry  handling)及びトレッドの耐摩耗性の組み合わせのバランスを取るためにトレッド走行面を提供するように設計された個々のゴム組成物であってもよい。
【０００４】
しかしながら、たとえば、湿潤牽引、寒冷地冬期牽引、乾燥時のハンドリング及びトレッドの耐摩耗性などの一つ以上の個々のトレッド特性を最適化するには、一つ以上の物理的特性の妥協が通常必要である。
【０００５】
従って、本発明に関しては、一つ以上の段階的な物理的特性を示し、且つ前記トレッドキャップ層の外部走行面から前記トレッドベース層へ半径方向内側に伸張する、複数の個々の円周方向荷重支持領域から構成される走行面を備えた外部トレッドキャップ層を提供するのが好ましい。
【０００６】
実際、接地接触を目的とするトレッド走行面の少なくとも半分を構成する、少なくとも一つ、好ましくは二つの主なトレッドキャップ領域を提供する。そのようなトレッド走行面の残余は、少なくとも一つ、好ましくは少なくとも二つの追加のトレッドキャップ領域から構成される。この追加の(単数または複数の)トレッドキャップ領域は、(単数または複数の)前記主なトレッドキャップ領域及び／または、そのような中心トレッドキャップ領域が前記主なトレッドキャップ領域を二つの主なトレッドキャップ領域に分割する中心トレッドキャップ領域の軸方向外側にそれぞれ配置された一つ以上の側面トレッドキャップ領域から構成される。
【０００７】
対照的なタイヤトレッドキャップに関しては、トレッドキャップは(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域と、実質的に等しい幅の二つの側面トレッドキャップ領域及び／または中心トレッドキャップ領域として(単数または複数の)追加のトレッドキャップ領域から構成されていてもよい。
【０００８】
非対称タイヤトレッドに関しては、前記追加の側面トレッドキャップ領域の少なくとも一つは、二つの側面トレッドキャップ領域の場合には不揃いな幅を提供してもよく、及び／または前記主なトレッドキャップ領域の少なくとも一つは、その間に追加の中心トレッドキャップのついた二つの主なトレッドキャップ領域の場合には不揃いな幅を提供してもよい。従ってそのような場合には、中心のトレッドキャップ領域は、センターライン(赤道面)に中心を合わせないので、中心から外れた位置にあってもよい。
【０００９】
トレッドキャップ層の戦略的に配置されたゴムトレッドキャップ領域のゴム組成物は、個々のトレッドキャップ領域ゴム組成物に関して、＋60℃及び−25℃における動的貯蔵弾性率(G’)及び０℃における動的損失弾性率(G”)の意味で、タイヤの走行面にわたって段階的な物理的特性の協調的組み合わせ(cooperative  combination)を提供する。
【００１０】
特に、任意選択の追加の中心トレッドキャップ領域は、(単数または複数の)前記主なトレッド領域の−25℃における貯蔵弾性率(G’)よりも小さい−25℃における動的貯蔵弾性率(G’)をもつ。従って、タイヤトレッドキャップの走行面は、任意選択の中心トレッドキャップ領域が、冬期(雪及び／または氷)の運転条件に関してトレッドの調和を助長するために付随する主なトレッドキャップ領域よりも低温で比較的堅くない(たとえば幾らか柔らかい)トレッドキャップ走行面を提供する場合に提供される。
【００１１】
(単数または複数の)追加の側面トレッドキャップ領域は、(単数または複数の)前記主なトレッドキャップ領域の60℃における貯蔵弾性率(G’)よりも大きい、60℃における貯蔵弾性率(G’)をもつ。タイヤトレッドキャップ走行面は、これによって、(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域が、冬期以外の運転条件用に便宜を図るために付随する(単数または複数の)トレッドキャップ領域よりも高い60℃の温度では比較的堅い領域から構成される。
【００１２】
実際、(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域は、湿潤牽引及び湿潤ハンドリングを改善するために(単数または複数の)前記主なトレッド領域の０℃におけるそのような損失弾性率(G”)特性よりも大きな、０℃における損失(G”)特性を有する。
【００１３】
従って、本明細書において、(単数または複数の)前記主なトレッド領域及び少なくとも一つの追加のトレッドキャップ領域(たとえば中心及び／または側面トレッドキャップ領域)から構成されるタイヤトレッドキャップ層に関しては、前記トレッドキャップ層領域に関連する上記貯蔵弾性率G’(−25℃)及びG’(60℃)並びに損失弾性率G”(０℃)物理的特性を協調的な方法で組み合わせて、上記湿潤牽引、寒冷地気候の冬期牽引及び／または冬期以外のハンドリングに関連する物理的特性の適切な段階的変化をもった全面トレッド走行面を提供することが本発明の重要な側面であると考えられる。
【００１４】
従来のタイヤトレッドは、三つの縦方向の部分、すなわち二つの黒に着色化した側面部分と、前記二つの黒色部分の間に配置された黒色でない中心部分から構成される走行面をもつものと提案されてきており、ここで前記側面の黒色部分は、中心の着色部分(欧州特許第EP0  993  381  A3号、フランス特許第FR2765525号及びPCT国際特許国際公開第WO99/01299号特許公報)と実質的に同一の耐摩耗特性をもつ。本発明において、そのような実態は、本発明の戦略的に配置し且つ、物理的特性が段階的に変化することをベースとしたタイヤトレッドキャップ領域を教示も示唆もしないと考えられる。
【００１５】
米国特許第5,225,011号では、トレッドベース遷移層を持たないタイヤカーカスベルト上に直接配置された中心ゴム組成物と側部ゴム(その図１)から構成されるトレッドを持つタイヤが示されている。この中心ゴムは、天然ゴムか天然ゴム/スチレン-ブタジエンゴムブレンドのいずれかに限定しなければならない。この中心ゴムは、少なくとも100mg/gの大きなヨウ素吸収係数(iodine  absorption  number)のカーボンブラック、シリカ及びシランカップリング剤を含み、且つ側部ゴムは異なるゴム組成でなければならない。本明細書において、そのような実態は、本発明の戦略的に配置し且つ、物理的特性が段階的に変化することをベースとしたタイヤトレッドキャップ領域を教示も示唆もしないと考えられる。
【００１６】
欧州特許出願番号第EP864,446A1号では、トレッドベース遷移層を持たないタイヤカーカスベルト上に直接配置された中心部分(B)と側部部分(A)とを持つトレッドをもつタイヤ(図２)が示されている。この側部部分は富カーボンブラックであり、中心部分は富シリカであり、ここで中心部分(B)のシリカ含有量は、側部部分(A)よりも少なくとも20パーセント高い。そのような実態は、本発明の戦略的に配置し且つ、物理的特性が段階的に変化することをベースとしたタイヤトレッドキャップ領域を教示も示唆もしないと考えられる。
【００１７】
本発明の帯状トレッドキャップ層に関しては、トレッドキャップ領域が荷重支持できるように要求することによって、別個のトレッド走行面トレッドキャップ領域がそれぞれ、トレッドキャップ領域の外部表面から下部のトレッドベース層ゴム組成物へ半径方向内側に伸張するので、タイヤ上の荷重は、タイヤカーカス自体の残余に対して直接ではなくて、従来のトレッドベース層にトレッドキャップ層領域を経由して伝達することができる。
【００１８】
本発明の一つの側面において、前記任意選択の追加の中心及び前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の走行面は通常、接地接触し、前記任意選択の、追加の一つ若しくは二つ、好ましくは二つの(単数または複数の)トレッドキャップ領域の走行面は好ましくは、コーナリング条件の間だけ接地接触するように配置することができるが、そのような場合にはタイヤトレッドキャップ層の全走行面の一部は、断続的に接地接触し続けるものと考えられる。
【００１９】
他に記載しない限り、トレッドキャップ層の「走行面：running  surface」または「全走行面：total  running  surface」なる用語は、断続的に接地接触するようにトレッドキャップ層のそのような外部表面を含む、接地接触させるためのそのようなトレッドキャップ層の全外部表面と、走行面レベルでそのようなトレッドキャップ層に含まれる全てのトレッド溝の開口部にわたって包含された空間とを意味する。トレッドキャップ領域について本明細書中で、トレッドキャップの全走行面の割合を全体として参照する場合、他に記載しない限り、そのようなスパン(全長：span)は、そのような走行面にわたって(たとえば、基本的には、タイヤの赤道面に対して実質的に垂直方向に)軸方向に、または横方向に伸張する。
【００２０】
本発明の記載において、「ゴム」及び「エラストマー」なる用語を使用する場合、他に記載しないかぎり、互換可能に使用する。本明細書で使用する場合には、「ゴム組成物」、「コンパウンド化ゴム」及び「ゴム化合物」なる用語は、「種々の成分及び材料とブレンドまたは混合したゴム」と互換可能に使用し、そのような用語は、ゴム混合またはゴムコンパウンディング業界の当業者には公知である。「硬化：cure」及び「加硫：vulcanize」なる用語は、他に記載しない限り互換可能に使用する。本発明の記載において、「phr」なる用語は、ゴムまたはエラストマー100重量部当たりの個々の材料の部を指す。
【００２１】
硬化ゴム組成物及びトレッドサンプルの動的貯蔵弾性率(G’)及び動的損失弾性率(G”)粘弾性特性は、周囲温度前後の広範な温度範囲にわたってゴムサンプルを試験するための液体窒素冷却装置と強制対流オーブンを備えた、ARES(商標)−LS2レオメーター(TA  Instruments  Company製、New  Castle、Delaware、合衆国)を使用して得る。筒状の硬化ゴムサンプルを使用し、これは直径８ミリメートル約高さ２ミリメートルであって、直径約８ミリメートルの二つの真鍮シリンダーの間に貼り付けられている。そのような接着剤としては、シアノアクリレートベースの接着剤が挙げられる。Orchestrator(商標)ソフトウエアを使用してARES(商標)−LS2レオメーターを制御した。前記ソフトウエアを使用して、温度上昇速度５℃に設定する。３パーセントねじれ歪み及び10ヘルツの周波数で、たとえば−30℃〜約＋60℃の範囲の温度掃引を使用し、ここで前記動的貯蔵弾性率(G’)及び動的損失弾性率(G”)値は、前記温度範囲にわたって同時に測定することができる。前記設定動的損失弾性率(G’)から、−25℃〜＋60℃で観察を実施し、前記設定動的損失弾性率(G”)から、０℃で観察を実施する。硬化ゴム組成物の種々の側面をキャラクタリゼーションするために動的貯蔵弾性率(G’)と動的損失弾性率(G”)粘弾性特性を使用することは、当業者には公知である。
【発明の開示】
【００２２】
本発明に従って、外部走行面を含有する外部ゴムトレッドキャップ層と、下のゴムトレッドベース層とから構成されるキャップ/ベース構造体のゴムトレッドをもつタイヤであって、ここで前記トレッドキャップ層は、段階的物理的特性の複数の、円周方向縦方向ゴムトレッドキャップ領域から構成され、ここで前記トレッドキャップ領域はそれぞれ前記トレッドキャップ走行面から前記トレッドベース層に軸方向内側へ個々に伸張し：
ここで前記トレッドキャップ領域は、
(A) 主なトレッドキャップ領域と二つの側面トレッドキャップ領域；ここで前記側面トレッドキャップ領域は実質的に等しい幅であり；ここで前記主なトレッドキャップ領域は、前記タイヤトレッドキャップ層の全走行面の少なくとも50パーセントに広がり、且つここで前記二つの側面トレッドキャップ領域は、前記タイヤトレッドキャップ層の全走行面の少なくとも５パーセントに集合的に広がり、且つ前記主なトレッドキャップ層から軸方向外側に個々に配置されている、または
(B) 二つの主なトレッドキャップ領域、一つの中心トレッド領域及び二つの側面トレッドキャップ領域；ここで前記中心トレッドキャップ領域は、前記主なトレッドキャップ領域の間に配置され、且つ前記トレッドキャップ層の全走行面の少なくとも５パーセントに広がり、ここで前記主なトレッドキャップ領域は実質的に等しい幅であり、且つ前記トレッドキャップ層の全走行面の少なくとも50パーセントに集合的に広がり、ここで前記側面トレッドキャップ領域は実質的に等しい幅であり、前記トレッドキャップ層の全走行面の少なくとも５パーセントに広がり、且つ前記主なトレッドキャップ領域から軸方向外側へ個々に配置されている、または
(C) 一つの主なトレッドキャップ領域と一つの側面トレッドキャップ領域；ここで前記主なトレッドキャップ領域は、前記トレッドキャップ層の全走行面の少なくとも50パーセントに広がり、ここで前記側面トレッドキャップ領域は、前記トレッドキャップ層の全走行面の少なくとも５パーセントに広がり且つ、前記主なトレッドキャップ領域から軸方向外側に配置されている、または
(D) 二つの主なトレッドキャップ領域、一つの中心トレッドキャップ領域及び二つの側面トレッドキャップ領域；ここで前記主なトレッドキャップ領域は不揃いの幅であり、且つ前記トレッドキャップ層の全走行面の少なくとも50パーセントに集合的に広がり、ここで前記中心トレッドキャップ領域は前記主なトレッドキャップ領域の間に配置され、且つ前記タイヤトレッドキャップ層の全走行面の少なくとも５パーセントに広がり、且つここで前記二つの側面トレッドキャップ領域は、実質的に等しい幅であり且つ前記タイヤトレッドキャップ層の全走行面の少なくとも５パーセントに広がり、且つ前記主なトレッドキャップ領域から軸方向外側へ個々に配置されている、または
(E) 二つの主なトレッドキャップ領域、一つの中心トレッドキャップ領域及び二つの側面トレッドキャップ領域；ここで前記主なトレッドキャップ領域は実質的に等しい幅であり、且つ前記トレッドキャップ層の全走行面の少なくとも50パーセントに集合的に広がり、ここで前記中心トレッドキャップ領域は前記主なトレッドキャップ領域の間に配置され、前記トレッドキャップ層の全走行面の少なくとも５パーセントに広がり、ここで前記二つの側面トレッドキャップ領域は不揃いな幅であり、前記タイヤトレッドキャップ層の全走行面の少なくとも５パーセントに集合的に広がり、それぞれ前記主なトレッドキャップ領域から軸方向外側へ個々に配置されている、または
(F) 二つの主なトレッドキャップ領域及び一つの中心トレッドキャップ領域；ここで前記主なトレッドキャップ領域は実質的に等しい幅であり、且つ前記トレッドキャップ層の全走行面の少なくとも50パーセントに広がり、ここで前記中心トレッドキャップ領域は、前記主なトレッド領域の間に配置され、且つ前記タイヤトレッドの全走行面の少なくとも５パーセントに広がる、または
(G) 二つの主なトレッドキャップ領域、及び一つの中心トレッドキャップ領域；ここで前記主なトレッドキャップ領域は不揃いな幅であり、且つ前記トレッドキャップ層の全走行面の少なくとも50パーセントに集合的に広がり、且つ前記中心トレッドキャップ領域は前記主なトレッドキャップ領域の間に配置され、且つ前記タイヤトレッドキャップの全走行面の少なくとも５パーセントに広がる、または
(H) 二つの主なトレッドキャップ領域、一つの中心トレッドキャップ領域及び一つの側面トレッドキャップ領域；ここで前記主なトレッドキャップ領域は不揃いな幅であり、且つ前記タイヤトレッドキャップ層の全走行面の少なくとも50パーセントに集合的に広がり、ここで前記中心トレッドキャップ領域は前記主なトレッドキャップ領域の間に配置され、且つ前記トレッドキャップ層の全走行面の少なくとも５パーセントに広がり、且つここで側面トレッドキャップ領域は前記タイヤトレッドキャップ層の全走行面の少なくとも５パーセントに広がり、且つ前記主なトレッドキャップ領域の一つから軸方向外側へ配置される、から構成され；
ここで前記個々のトレッドキャップ領域の粘弾性特性は、
(1)(a) 前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ側面領域の60℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的貯蔵弾性率(G’)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の60℃におけるそのような貯蔵弾性率(G’)よりも少なくとも0.5MPa大きく、且つ前記中心トレッドキャップ領域の60℃におけるそのような貯蔵弾性率(G’)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の60℃におけるそのような貯蔵弾性率(G’)よりも少なくとも0.5MPa大きい；及び
(b) 前記中心トレッドキャップの−25℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的貯蔵弾性率(G’)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の−25℃におけるそのような貯蔵弾性率(G’)よりも少なくとも５MPa小さい；及び
(c) 前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域の０℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的損失弾性率(G”)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の０℃におけるそのような損失弾性率(G”)よりも少なくとも１MPa大きい；
から構成される粘弾性特性；または
(2)(a) 前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の60℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的貯蔵弾性率(G’)約0.5〜約５MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)約１〜約６MPaの範囲、及び前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G)(60℃)約１〜約６MPaの範囲；但し、前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域と前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)よりも大きい；及び
(b) 前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の−25℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的貯蔵弾性率(G’)約10〜約300MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)約２〜約295MPaの範囲、及び前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)約10〜約350MPaの範囲；但し、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)よりも小さい；及び
(c) 前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の０℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的損失弾性率(G”)約0.5〜約20MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)約0.5〜約20MPaの範囲、前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)約1.5〜約30MPaの範囲；但し、前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のゴム組成物のそのような損失弾性率(G”)(０℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)よりも大きい；から構成される粘弾性特性；または
(3)(a) 前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の60℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的貯蔵弾性率(G’)約0.5〜約２MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)約１〜約3MPaの範囲、及び前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)約１〜約３MPaの範囲；但し、前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域の貯蔵弾性率(G’)(60℃)は、主な及び中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)よりも少なくとも0.5MPa大きく、且つ前記中心トレッドキャップ領域の貯蔵弾性率(G’)(60℃)は、前記主なトレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)よりも少なくとも0.5MPa大きい；
(b) 前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の−25℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的貯蔵弾性率(G’)約10〜約30MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)約２〜約25MPaの範囲、及び前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)約10〜約50MPaの範囲；但し、前記中心トレッドキャップ領域のゴム組成物のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)よりも少なくとも５MPa小さい；及び
(c) 前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の０℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的損失弾性率(G”)(0℃)約0.5〜約３MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)約0.5〜約３MPaの範囲、及び前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)約1.5〜約４MPaの範囲；但し、前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)よりも少なくとも１MPa小さい；
から構成される粘弾性特性；または
(4)(a) 前記主なトレッドキャップ領域の60℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的貯蔵弾性率(G’)(60℃)約1.5〜約４MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)約２〜約５MPaの範囲、及び前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)約２〜約５MPaの範囲；但し、前記側面トレッドキャップ領域の貯蔵弾性率(G’)(60℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)よりも少なくとも0.5MPa大きく、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップのそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)よりも少なくとも0.5MPa大きい；
(b) 前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の−25℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的貯蔵弾性率(G’)約20〜約50MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)約５〜約45MPaの範囲及び、前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)約20〜約100MPaの範囲；但し、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)よりも少なくとも５MPa小さい；及び
(c) 前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の０℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的損失弾性率(G”)約１〜約４MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)約１〜約４MPaの範囲、及び前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)約２〜約15MPaの範囲；但し、前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)よりも少なくとも１MPa大きい；
から構成される粘弾性特性；または
(5)(a) 前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の60℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的貯蔵弾性率(G’)約２〜約５MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)約2.5〜約６MPaの範囲、及び前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)約2.5〜約６MPaの範囲；但し、前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域の貯蔵弾性率(G’)(60℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)よりも少なくとも0.5MPa大きく、前記中心トレッドキャップ領域のゴム組成物のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(60℃)よりも少なくとも0.5MPa大きい；
(b) 前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の−25℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的貯蔵弾性率(G’)約35〜約300MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)約30〜約295MPaの範囲、及び前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)約35〜約350MPaの範囲；但し、前記中心トレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような貯蔵弾性率(G’)(−25℃)よりも少なくとも５MPa小さい；及び
(c) 前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域の０℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける動的損失弾性率(G”)約２〜約20MPaの範囲、前記中心トレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)約２〜約20MPaの範囲、前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)約３〜約30MPaの範囲；但し、前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)は、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域のそのような損失弾性率(G”)(0℃)よりも少なくとも1MPa大きい、から構成される粘弾性特性から構成される、前記タイヤを提供する。
【００２３】
実際、前記トレッドベースゴム層と一緒に、前記帯状トレッドキャップ層のそれぞれの領域の個々のゴム組成物を、一緒に同時押出して、タイヤの一体型、押出トレッド成分を提供するのが好ましい。そのような一体型押出帯状トレッド成分は、たとえば、３〜６の、好ましくは５または６つの複数のトレッドの押出成分を含む３または４つの個々のゴム組成物、すなわち前記任意選択の中心トレッドキャップ領域用のゴム組成物、前記(単数または複数の)主なトレッドキャップ領域用のゴム組成物、前記一つまたは二つの側面トレッドキャップ領域用のゴム組成物、及び前記トレッドベース層用のゴム組成物の形態であってもよい。
【００２４】
前記円周方向の、縦方向のトレッドキャップの一つ以上が、前記のそれぞれのトレッドキャップ領域用の前記範囲内の貯蔵弾性率(G’)及び損失弾性率(G”)を変動するゴム組成物のサブ領域に再分割することができるが、そのような再分割は本発明の好ましい態様ではないと考えるべきである。
【００２５】
本発明の一態様では、前記中心及び主なトレッドキャップ領域の接合点(junction)は、前記領域の間に配置されている円周方向の溝の中に配置される。
本発明の一態様において、前記主な及び側面トレッドキャップ領域の接合点は、タイヤのフリーローリング跡(free  rolling  footprint)の軸方向外側に配置する。
【００２６】
前記側面トレッドキャップ領域の一つ以上がタイヤのフリーローリング跡の軸方向外側に配置されていない本発明の一態様では、前記(単数または複数の)主な及び前記側面トレッドキャップ領域の接合点は、前記領域の間に配置された円周方向の溝の中に配置される。
【００２７】
前記主なトレッドキャップ領域のゴム組成物よりも０℃におけるその低い損失弾性率(G”)と混合した、そのゴム組成物の−25℃における表示貯蔵弾性率(G’)をもつ中心トレッドキャップ領域は、冬季の運転条件(たとえば雪及び／または氷)下で、60℃におけるその付随する動的貯蔵弾性率(G’)により、トレッド走行面の牽引が改善され、同時に冬季以外の運転条件での広範囲な路面に対してトレッド走行面は適切なままにすると考えられる。
【００２８】
そのゴム組成物に関して60℃における表示の動的貯蔵弾性率(G’)と０℃における動的損失弾性率(G”)をもつ(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域は、特に広範な条件に関係する場合には、タイヤのハンドリングを改善しようとするものである。
【００２９】
従って、本発明は、60℃及び−25℃の両方における前記動的貯蔵弾性率(G’)並びに０℃における動的損失弾性率(G”)の前記粘弾性特性の組み合わせに依存する、物理的特性の戦略的に位置的に段階的な組み合わせをもつ複数の円周方向トレッドキャップ領域から構成されるタイヤトレッドを提供する。
【００３０】
既に記載の如く、本発明は、キャップ/ベース構造の協同の組み合わせのタイヤトレッドに関し、ここで外側トレッドキャップ層は、種々の段階的物理的特性を示す個々の且つ戦略的に配置された複数の領域に分割されるタイヤ走行面を提供する。
【００３１】
これは、単一のトレッド走行面のタイヤトレッドの、特にキャップ/ベース構造のトレッドのトレッドキャップを提供することとは著しく対照的である。上記の如く、そのような単一のトレッド走行面を提供する重大な問題点は、広範な運転条件にわたる適切な牽引及び／またはハンドリングを、物理的特性をもつそのようなトレッド表面に提供する際の妥協に関連する。タイヤトレッドの走行面の表面にわたって段階的な物理的特性を戦略的に配置している選択的トレッドキャップ領域を本発明で実施することによって、そのような妥協は最小限に抑えられ、且つトレッド走行面の選択された領域の別の妥協された物理的な制限は、比較的広範な条件にわたってタイヤの牽引及びハンドリング特性の範囲で好都合に強調される。
【００３２】
本発明の一つの側面では、前記側面トレッドキャップ領域の走行面は、場合により及び好ましくは、その定格負荷の75パーセントで膨張且つ走行した時に、タイヤの通常のフリーローリング跡の軸方向外側に配置し、これによって、コーナリング条件下でのみ通常、接地接触するものと予想される。そのように配置された側面トレッドキャップ領域は、正しく膨張させ且つ装備したタイヤのタイヤトレッドの有効 (active)走行面として、断続的にのみ示される。タイヤの通常のフリーローリング跡は当業者に公知の特徴であり、タイヤが回転する表面(たとえば、地面、道または他の表面)上のタイヤの跡に関連する。タイヤがコーナーを切り始めるに連れて、たとえば車両がカーブを切るにつれて、フロントタイヤが直面するような穏和なコーナリング条件下さえも、そのように配置された側面トレッド領域の走行面が道路と接触して、道路上のタイヤのコーナリンググリップ(制御力)を高めると考えられる。それぞれのタイヤに関する定格負荷は、その車両のそのタイヤに関して個々の車両製造業者によって推奨されるタイヤ膨張圧を使用したときに、たとえば、175  Montrose  West，Ave.,Suite  150，Copley,Ohio  44321,U.S.A.の現住所をもつThe  Tire  and  Rim  Association、Incの年報に知見することができる。たとえばそのタイヤに関して35psi(241kPa)のタイヤ膨張圧が車両製造業者によって推薦される場合の、サイズP225/60R16のタイヤに関しては、The  Tire  ＆  Rim  Association,Incの2002年の年報の１〜18頁では、そのタイヤの標準負荷(standard  load)は1,609ポンド(730kg)と列挙されている。従って、その車両のタイヤに関するそのような標準負荷の75パーセントは、1207ポンド(548kg)であろう。それぞれのタイヤに関する標準負荷を列挙する他の刊行物としては、“ETRTO”機関(欧州)及び“JATMA”機関(日本)によって発行されたものがある。本発明に関しては、それぞれの車両のそれぞれのタイヤに関して指定された標準負荷で当然違ってくるが、The  Tire  and  Rim  Association,Incによって提示される標準負荷を信用すべきである。
【００３３】
本発明の一側面において、ゴム100重量部毎の重量部(phr)をベースとして、前記主なトレッドキャップ領域、中心トレッドキャップ領域及び前記(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域のゴム組成物は、
(A) 少なくとも一種類、あるいは少なくとも二種類の共役ジエンベースのエラストマー100phr；
(B)(1) ゴム強化用カーボンブラック約０〜約100phr、あるいは約５〜約80phr；及び
(2) 沈降シリカ約０〜約80phr、あるいは約10〜約85phr
から構成されるカーボンブラック及び沈降シリカ強化材約40〜約100phr、あるいは約40〜約90phr；並びに
(C) 共役ジエンエラストマーと相互作用性のもう一つの部分を前記沈降シリカ表面に含有するヒドロキシル基(たとえばシラノール基)と反応性の部分をもつ前記シリカ用のカップリング剤を含み、但し、そのようなゴム組成物は、それぞれのトレッドキャップ領域の−25℃及び60℃の両方における前記動的貯蔵弾性率(G’)並びに、０℃における動的損失弾性率(G”)粘弾性物理的特性をもつ。
【００３４】
本明細書において、前記粘弾性特性をもつそのようなゴム組成物は、必要以上に実験を行うことなく、そのようなゴムコンパウンディング業界の当業者による日常業務的な開発によって得ることができると考えられる。
【００３５】
本発明のもう一つの側面では、前記個々のトレッドキャップ領域のゴム組成物、特に前記任意選択の中心トレッドキャップ領域ゴム組成物の一つ以上は、ガラス、ポリエステル、ナイロン、アラミド、カーボン、レーヨン及び綿繊維の少なくとも一つを含み得る短繊維約１〜約15phr、あるいは約２〜約10phrを含むことができる。そのような短繊維は、たとえば約10〜約50ミクロンの範囲の平均径と、約0.5〜約５mmの範囲の平均長をもつことができる。
【００３６】
本発明の一つの側面では、前記個々のトレッドキャップ領域ゴム組成物、特に前記任意選択の中心トレッドキャップ領域ゴム組成物の一つ以上は、たとえば約50〜約200ミクロンの範囲の前記ゴム強化用カーボンブラックと沈降シリカの平均粒径よりもかなり大きい平均径をもつ前記ゴム強化用カーボンブラック及び前記沈降シリカに加えて、約１〜約５phr、または約１〜約４phrの粒状の無機または有機粒子を含むことができる。そのような粒状物の代表例としては、粒状の無機鉱物、粒状の農業用植物から誘導した粒子、処理化(engineered)(製造化：manufactured)有機及び無機のポリマー粒子が挙げられるが、これらに限定されない。そのような粒状物質は、たとえば粉末ナッツ殻、中空ガラス球体、粉末ナイロン、アラミド及びポリエステルポリマー類、並びに粉末無機鉱物複合体、たとえば珪酸ナトリウム(軽石)が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３７】
実際、前記トレッドベースゴム層は、通常、少なくとも一種の共役ジエンベースのエラストマーから構成される単一のゴム組成物である。たとえば、トレッドベースゴム層は、少なくとも一種の共役ジエンベースのエラストマーと、カーボンブラック約30〜約70phr、あるいは約25〜約65phrと、沈降シリカ０〜25phr、あるいは約５〜約20phrから構成される沈降シリカとカーボンブラックとの組み合わせまたはカーボンブラックから選択されるゴム強化用フィラー約30〜約70phrから構成されていてもよい(かくして、一態様では、ゴム強化用フィラーは、通常、好ましくは完全にゴム強化用カーボンブラックである)。
【００３８】
前記トレッドベースゴム層用の共役ジエンベースのエラストマーの代表例としては、たとえば、もう一種のジエンベースのエラストマー、たとえば所望によりシス1,4-ポリブタジエンゴム及び／またはイソプレン/ブタジエンゴムと組み合わせ得るシス1,4-ポリイソプレンゴム(通常、好ましくは天然ゴム)がある。
【００３９】
実際、前記中心、主な及び(単数または複数の)側面トレッドキャップ領域の前記ゴム組成物用の共役ジエンベースのエラストマーの代表例は、そのようなゴム組成物が、−25℃及び60℃において必要な動的貯蔵弾性率(G’)並びに０℃における動的損失弾性率(G”)を示すならば、たとえば、ゴム重量部当たりの重量部(phr)をベースとして：
(A) 約−80℃〜約−10℃の範囲のTgをもつスチレン/ブタジエンコポリマーエラストマー０〜約100phr、あるいは約25〜約100phr、あるいは約50〜約75phr(そのスチレン含有量及びそのブタジエン成分のビニル含有量、及び有機溶媒の溶液重合によって製造されたか、またはスチレンと1,3-ブタジエンモノマーとの水性エマルション重合によって製造されたかに依存して)；
(B) 好ましくは少なくとも95パーセントのシス1,4-含有量をもつ、約−95℃〜約110℃の範囲のTgをもつシス1,4-ポリブタジエンゴム０〜約80phr、あるいは約０〜約75phr、あるいは約25〜約50phr；並びに
(C) 約−10℃〜約−100℃の範囲のTgをもつ少なくとも一種の追加のジエンベースのエラストマー０〜約40phr、あるいは約０〜約25phr
である。
【００４０】
前記追加のジエンベースのゴムは、たとえば、シス1,4-ポリイソプレンゴム、イソプレン/ブタジエンゴム、トランス1,4-ポリブタジエン、約５〜約20パーセントの範囲のビニル含有量をもつ低ビニルポリブタジエン、約20〜約90パーセントの範囲のビニル含有量をもつ高ビニルポリブタジエン、3,4-ポリイソプレン、及びスチレン/イソプレン/ブタジエンゴムの少なくとも一種から構成されていてもよい。
【００４１】
実際、比較的対称性の帯状トレッドキャップに関しては、前記主なトレッドキャップ領域は、等しい幅であるか、または少なくとも実質的に等しい幅であり、比較的非対称な帯状トレッドキャップに関しては、前記主なトレッドキャップ領域は、他の幅の約105〜約150パーセントの範囲の一つの主なトレッドキャップ領域の幅とかなり異なる幅であってもよい。
【００４２】
実際、前記任意選択の中心トレッドキャップ領域は、通常、特に対称帯状トレッドキャップに関しては、トレッドキャップ層の走行面の中心に置かれ、(たとえばタイヤの赤道面上に中心に置かれる)。非対称帯状トレッドキャップに関しては、前記中心トレッドキャップ領域は、特に前記主なトレッドキャップ領域がかなり異なる幅である場合、トレッドキャップ層の走行面から幾らか中心を外して配置することができる。
【００４３】
上記の如く、本発明の側面は、単一のゴム組成物であって複数の個々の領域から構成されていない下の且つ同時押出ゴムトレッドベースをもつゴムトレッドキャップ層自体の中に、それぞれのトレッドキャップ領域を包含させることである。かくして個々の円周方向の負荷を支持するトレッドキャップ領域は、タイヤカーカスに直接伸張するのとは対照的に、トレッドキャップ走行面から下の支持的な中間トレッドベース層に半径方向内側に伸張する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
本発明をさらに理解するために、図面を提供する。特に、図面１(図１)、並びに図１−A、図１−B、及び図１−Cは、空気入りタイヤのキャップ/ベース構成のトレッド部分の部分横断面図を示すものとして提供する。
【００４５】
図２は、タイヤのコーナリング条件下で断続的に接地接触することができるフリーローリング跡の軸方向伸展と共に、タイヤ走行面の接地接触部分によって通常生じるであろうフリーローリング跡の組み合わせを示す目的のための、図１のタイヤトレッドのタイヤトレッド跡を示すものとして提供する。
【００４６】
図３は、動的貯蔵弾性率(G’)値に関する温度掃引のグラフで示したものであり、図４は、損失弾性率(G”)の温度掃引を示すものとして提供する。
図１は、キャップ/ベース構造のトレッドをもつタイヤの部分横断面図を示すものとして提供し、ここで外部トレッドキャップ層は、段階的物理的特性の二つの側面と一つの任意選択の中心の追加のトレッドキャップ領域と一緒に、二つの主なトレッドキャップ領域をもつものとして示されている。
【００４７】
図１は、トレッドキャップ層（３）とタイヤカーカス（６）との間の遷移領域として下のトレッドベース層（５）と接地接触を目的とする走行面（４）をもつ外部トレッドキャップ領域（３）から構成されるトレッド（２）を有するタイヤ（１）の部分横断面図を示し、これはゴム包含ベルト層（７）、硬質リム(示されていない)上の据え付けに適応させるために二つの間隙を介した比較的非伸張性ビード(示されていない)、タイヤ（１）のクラウン領域を通って前記ビードの間に伸張しているゴム包含繊維強化プライ（８）としてのカーカスプライ、前記ビードと前記トレッド（２）の外部の周辺端部との間に個々に伸張している一対の部分的に示されたサイドウォール（９）並びにゴムインナーライナー層(10)を含むことができる。
【００４８】
前記トレッドキャップ層（３）は、段階的物理的特性のゴム組成物の５つの円周方向縦方向の領域から構成される。前記トレッドキャップ層は、前記トレッドキャップ層（３）の外部走行面（４）から半径方向内側に、トレッドキャップ領域の上記領域を含まない下のゴムトレッドベース層（５）に伸張する。
【００４９】
前記トレッドキャップ層（３）の前記領域は、タイヤのセンターライン、すなわち赤道面(equatorial  plane：EP)にわたって中心に配置され、且つ二つの個々の主なトレッドキャップ領域(12)及び主なトレッドキャップ領域(12)の軸方向外側に個々に配置された二つの追加の側面トレッドキャップ領域(13)の間に配置された追加の中心領域(11)から構成される。
【００５０】
この中心トレッドキャップ領域(11)は、タイヤトレッドキャップ層（３）の全走行面（４）の約16パーセントに広がり、これは、円周方向の溝(15)を含む、全ての包含される溝の開口部にわたる場所 (14)も含む。この主なトレッドキャップ領域(12)は、それぞれ独立して実質的に同じ幅であり、且つ集合的にタイヤトレッドキャップ層（３）の前記全走行面（４）の約66パーセントに広がる。この側面トレッドキャップ領域(13)はそれゾで独立して実質的に同じ幅であり、且つ集合的にトレッドキャップ層（３）の全走行面（４）の約18パーセントに広がる。
【００５１】
区分接合部(divisional  junction)(16)は、円周方向の溝(15)の中に配置されている主なトレッドキャップ領域(12)と追加の中心トレッドキャップ領域(11)との間に提供される。この主なトレッドキャップ領域(12)は、図２に示されているようにフリーローリングタイヤ跡(18)の長さの軸方向外側に配置される接合部(17)として側面トレッドキャップ領域と接合する。これによって、側面トレッドキャップ領域(及び主なトレッドキャップ領域の一部)が、タイヤフリーローリング条件下よりもむしろタイヤコーナリング条件下でのみ主に接地接触するようにする。そのような側面は望ましい、というのも、そのような側面トレッドキャップ領域は、コーナリング条件下でタイヤトレッド走行面の優れたグリップ(制御力)の利点を物理的に示し、隣接している前記主なトレッド領域に関連してその潜在的に異なるトレッドの耐摩耗性のため、断続的にのみ接地するようにされているからである。
【００５２】
図面に関して、ゴムトレッドキャップ中心領域(11)、ゴム主なトレッドキャップ領域(12)及びゴム側面トレッドキャップ領域(13)に関して、−25℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける段階的動的貯蔵弾性率(G’)は、それぞれ、21.9MPa、29.2MPa及び42.6MPaと示される。
【００５３】
図面に関して、ゴムトレッドキャップ中心領域(11)、ゴム主なトレッドキャップ領域（12）及びゴム側面トレッドキャップ領域(13)に関して、60℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける種々の動的貯蔵弾性率(G’)は、それぞれ、3.6MPa、2.9MPa及び3.7MPaと示される。
【００５４】
図面に関して、ゴムトレッドキャップ中心領域(11)、ゴム主なトレッドキャップ領域（12）及びゴム側面トレッドキャップ領域(13)に関して、０℃、３パーセント歪み及び10ヘルツにおける段階的動的損失弾性率(G”)は、それぞれ2.8MPa、2.9MPa及び5.2MPaと示される。
【００５５】
図１Aは、トレッドキャップ（３）が非対称帯状トレッドキャップ構造として示されている以外には、図１の複写である。特に図１Aでトレッドキャップの右側に示されている主なトレッドキャップ領域(12)の幅がトレッドキャップの全走行面の約38パーセントに増加しているので、トレッドキャップの左側の対応する主なトレッドキャップ領域(12)よりも幅が広い。中心トレッドキャップ領域(11)の幅は、これによってトレッドキャップの全走行面の約１１パーセントに減少する。
【００５６】
図１Bは、トレッドキャップが非対称帯状トレッドキャップ構造として示されている以外には、図１の複写である。特に、図１のトレッドキャップ（３）の右側の側面トレッドキャップ領域(13)が削除されて、削除された側面トレッドキャップ領域によって先に占められていたトレッドキャップの部分を含むように主なトレッドキャップ領域(12)の幅が大きくなるため、トレッドキャップの全走行面の約42パーセントに個々に広がる。
【００５７】
図１Cは、側面トレッドキャップ領域(13)が削除されて、且つ中心トレッドキャップ領域(11)は保持されて、主なトレッドキャップ領域(12)の幅が、削除された側面トレッドキャップ領域によって先に占められていたトレッドキャップの一部を含むように大きくなっている以外には、図１の複写である。
【００５８】
図２は、図１のタイヤトレッド(1)の部分的な縦方向の跡(foot  print)(20)を示す。フリーローリング跡(20)の範囲(span)(18)は、伸張部分(21)を含まないフリーローリング跡の軸方向の幅を示し、範囲(19)は伸張部分(21)を含む。この伸張部分(21)は、タイヤコーナリング条件下でトレッドキャップの全走行面の軸方向外側部分によって作られる接触面を表すためのものである。フリーローリング跡は、その標準負荷の75パーセントのもとでタイヤを操作する際のローリング跡を示すものであって、ここでは図１のタイヤトレッド（１）の側面トレッドキャップ領域(13)の走行面は接地しないので、フリーローリング跡の一部ではない。コーナリング条件下では、側面トレッドキャップ領域(13)の一方の走行面の少なくとも一部は接地して、道路に対して軸方向に伸張した跡部分(21)の少なくとも一部が示され、これによってタイヤトレッドの強いグリップ(制御力)が提供される。
【００５９】
図３は、−30℃〜＋60℃の温度範囲にわたって動的貯蔵弾性率(G’)の温度掃引を図示したものであり、相対G’値は、−30℃における追加の側面領域ゴム組成物のG’値に関して標準化した値100に対するものとして報告する。このG’温度掃引は、上記ARES(商標)-LS2レオメーター法に従って実施した。図面表示に関して、G’対温度曲線は、主なトレッドキャップ領域と追加の中心及び側面トレッドキャップ領域のゴム組成物に関して示す。示された温度掃引グラフ上には、これらの温度におけるそれぞれの相対G’に関して−25℃と＋60℃での観測点を示す。
【００６０】
図３において、追加の中心(中心)トレッドキャップ領域のゴム組成物の−25℃における標準化した代表的な貯蔵弾性率(G’)は、主なトレッドキャップ領域のゴム組成物の比較の代表的な標準化G’よりも低いが、中心のトレッドキャップ領域の代表的なゴム組成物の示された標準化貯蔵弾性率G’は、60℃における主なトレッドキャップ領域のゴム組成物のG’よりも大きくなる。この現象は、図３においては、観察された代表的な−25℃及び60℃でのG’曲線が交差して、むしろ観察した温度掃引範囲にわたってそれぞれ並行配置に続くものとして見ることができる。従って、一つの側面では、60℃の温度掃引温度よりもかなり低く、且つ−25℃の温度掃引温度よりも十分に上で、代表的な中心及び主な領域のゴム組成物(実施例１で示した組成物)のG’曲線に関する交差が知見される。
【００６１】
図４は、図４のグラフスケールからは外れている−30℃における側面領域のゴム組成物のG”値を標準化した値100に対するものとして報告される相対G”値の−20℃〜＋20℃の温度範囲にわたる動的損失弾性率(G”)の温度掃引を図示する。このG”温度掃引は、上記ARES(商標)-LS2レオメーター法に従って実施した。図面表示に関して、G”対温度曲線は、(単数または複数の)主なトレッド領域と追加の中心及び側面トレッドキャップ領域のゴム組成物(実施例１で示されるゴム組成物)に関して示す。示された温度掃引グラフ上には、これらの温度におけるそれぞれの相対G”に関して０℃での観測点を示す。
【００６２】
図４では、追加の側面トレッドキャップ領域のゴム組成物の０℃における標準化された代表的な損失弾性率(G”)は、主なトレッドキャップ領域のゴム組成の比較の代表的な標準化G”よりもかなり大きいことが知見される。
【００６３】
本発明の実施において、合成アモルファスシリカ(たとえば沈降シリカ)は、アルミニウムと共沈シリカとしての沈降アルミノ珪酸塩を含むと考えられる沈降シリカの凝集体から構成されていてもよい。
【００６４】
そのような沈降シリカは、通常、当業者に公知である。たとえば、そのような沈降シリカは、たとえば塩酸または硫酸などの酸を、通常、たとえば硫酸ナトリウムなどの電解質の存在下で、珪酸塩の塩基性溶液(たとえば水酸化ナトリウム)に制御しつつ添加することによって沈殿させることができる。そのようなプロセスの間に通常形成する、一次コロイダル・シリカ粒子は、急速に癒着してそのような一次粒子の集合体を形成し、次いで得られたフィルターケーキを濾過し、水または水溶液で洗浄し、次いで回収した沈降シリカを乾燥させることによって沈殿物として回収する。そのような沈降シリカの製造法及びその変形例は、当業者には公知である。
【００６５】
本発明で使用するのが好ましい沈降シリカ集合体は、可溶性珪酸塩、たとえば珪酸ナトリウムなどの酸性化によって得られたようなものなどの沈降シリカであり、共沈シリカと少量のアルミニウムを含む場合がある。
【００６６】
そのようなシリカは通常、１グラム当たり約40〜約600平方メートル、より通常には１グラム当たり約50〜約300平方メートルの範囲の、窒素ガスを使用して測定したBET表面積をもつことによって特徴付けすることができる。表面積を測定するBET法は、Journal  of  the  American  Chemical  Society、第60巻、304頁(1930年)に記載されている。
【００６７】
シリカは、通常、約50〜約400cm3/100g、より通常には約100〜約300cm3/100gの範囲のジブチルフタレート(DBP)吸着値をもつことによっても特徴付けすることができる。
本発明で使用するためには、種々の市販の沈降シリカを考慮することができ、本明細書中、単なる例であるが、Hi-Sil  210、Hi-Sil  243などの記号のHi-Sil商標の元、PPG  Industries製のシリカ；Zeosil  1165MP及びZeosil  165GRなどのRhodia製シリカ；Zeopol  8745及びZeopol  8715などのJ.M.Huber  Corporation製シリカ；VN2、VN３及びUltrasil  7005の記号でDegussa  AG製のシリカ；並びに他のグレードのシリカ、特に、エラストマー強化用として使用し得る沈降シリカが挙げられるが、これらに限定されない。
【００６８】
カップリング剤をシリカと一緒に使用して、シリカを含有するゴム組成物の強化を助長させる。そのようなカップリング剤は、習慣的に、シリカ(たとえば沈降シリカ)上にヒドロキシル基との反応性の部分並びに、ジエンハイドロカーボンベースのエラストマーと相互作用性のもう一つ及び異なる部分を含む。
【００６９】
実際、前記カップリング剤は、たとえば
(A) そのポリスルフィド橋架中に、平均２〜約４個、より好ましくは平均２〜約2.6個若しくは約3.4〜約４個の接続硫黄原子をもつビス-(3-トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィド、または
(B) そのポリスルフィド橋架中に、平均約２〜約2.6個の接続硫黄原子をもつビス-(3-トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィド及び、そのポリスルフィド橋架中に、平均約3.4〜約４個の接続硫黄原子をもつビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィド、ここで、そのポリスルフィド橋架中に平均２〜約2.6個の接続硫黄原子をもつ前記ポリスルフィド(そのポリスルフィド橋架中に平均３〜４個の接続硫黄原子をもつそのようなポリスルフィドは除く)を、硫黄及び加硫促進剤の非存在下で、前記ゴム組成物とブレンドし、ここで、次いでそのポリスルフィド橋架中に平均約3.4〜約４個の接続硫黄原子をもつそのようなポリスルフィドを、硫黄及び少なくとも一種の加硫促進剤の存在下で、前記ゴム組成物と混合する、または
(C) 一般式（I）：
【００７０】
【化１】
2005219733.tif 000003
【００７１】
｛式中、Xは、ハロゲン、すなわち塩素若しくは臭素から選択される基、好ましくは塩素基、並びに１〜16個、好ましくは１〜４個の炭素原子をもつアルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル(たとえば、n-プロピル)及びブチル(たとえば、n-ブチル)から選択されるアルキル基から選択される基であり；ここでR7は、１〜18個、あるいは１〜４個の炭素原子をもつアルキル基であり、好ましくはメチル及びエチル基から選択され、より好ましくはエチル基であり；ここでR8は、１〜16個、好ましくは１〜４個の炭素原子をもつアルキレン基であり、好ましくはプロピレン基であり；ｎは０〜３の平均値であり、好ましくは０であり；ここでｎが０または１である場合、R7は組成物中のそれぞれの(R7O)部分に関して同一または異なっていてもよい｝により表される有機アルコキシメルカプトシラン組成物；及び
(D) 高温に加熱すると有機アルコキシメルカプトシランをアンキャップ(uncap)する部分でキャッピングした一般式（I）の前記有機アルコキシメルカプトシランであってもよい。
【００７２】
種々の有機アルコキシメルカプトシラン類の代表例としては、たとえば、トリエトキシメルカプトプロピルシラン、トリメトキシメルカプトプロピルシラン、メチルジメトキシメルカプトプロピルシラン、メチルジエトキシメルカプトプロピルシラン、ジメチルメトキシメルカプトプロピルシラン、トリエトキシメルカプトエチルシラン、トリプロポキシメルカプトプロピルシラン、エトキシジメトキシメルカプトプロピルシラン、エトキシジイソプロピルメルカプトプロピルシラン、エトキシジドデシルオキシメルカプトプロピルシラン及びエトキシジヘキサデシルオキシメルカプトプロピルシランがある。
【００７３】
そのような有機アルコキシメルカプトシラン類は、上記のごとき種々の部分でキャッピングすることができる。
本発明で有用なキャップ化有機アルコキシメルカプトシランカップリング剤の代表例は、GE  Silicones  Company製NXT(商標)シランとしての液体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。
【００７４】
カップリング剤は、たとえば、エラストマー混合物に直接添加してもよく、またこれと一緒に沈降シリカで処理することにより若しくはこれと一緒にコロイダル・シリカで処理し、得られた複合体を沈殿させることによって形成した沈降シリカの複合体として添加してもよい。
【００７５】
たとえば、前記シリカ(たとえば沈降シリカ)または前記シリカの少なくとも一部は、(単数または複数の)エラストマーへの添加前に、
(A) 一般式(II)のアルキルシランで；または
(B) そのポリスルフィド橋架中に平均約２〜約４個の接続硫黄原子をもつ前記ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィドで；または
(C) 一般式（I）の前記有機メルカプトシランで、または
(D) 一般式(II)の前記アルキルシランと、そのポリスルフィド橋架中に平均約２〜約４個の接続硫黄原子をもつ前記ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィドとの組み合わせで；または
(E) 一般式(II)の前記アルコキシシランと一般式（I）の前記有機メルカプトシランとの組合せで処理することができ、ここで一般式(II)の前記アルキルシランは、
【００７６】
【化２】
2005219733.tif 000004
【００７７】
｛式中、R6は１〜18個の炭素原子、好ましくは１〜４個の炭素原子をもつアルキル基であり；ｎは１〜３の値であり；Xはハロゲン類、好ましくは塩素、並びにメトキシ及びエトキシ基から選択されるアルコキシ基、好ましくはエトキシ基からなる群から選択される基である｝として表される。
【００７８】
前記シリカの前記前処理が非常に考慮すべき事項であるのは、シリカと前記エラストマーとを混合している間に、シリカ表面に含まれるヒドロキシル基(たとえばシラノール基)とエラストマー内に含まれるそのようなカップリング剤との反応によって生じ得る、ゴム組成物内で現場でのアルコールの放出を軽減または排除するためである。
【００７９】
実際、前記トレッドキャップ領域の前記ゴム組成物用のゴム強化用カーボンブラックは、好ましくは、約110〜140g/kgの範囲のヨウ素吸収値(Ionide  absorption  value)（ASTM  D-1510）及び約100〜約150cc/100gの範囲のDBP吸着値(DBP  absorption  value)(ASTM  D-2414)をもつ比較的高い強化用のゴム強化用カーボンブラックである。The  Vanderbilt  Rubber  Handbook、第13版、(1990年)、416〜417頁に知見され得るようなそのASTM名称に従ったそのようなカーボンブラックの代表例としては、N110、N120、N121、N134、N220、N231、N234及びN299がある。
【００８０】
実際、本発明においてゴム組成物は、たとえば、一連の少なくとも二つの、単数または複数の別個且つ個々の予備内部ゴム混合段階で製造することができ、ここで前記ジエンベースのエラストマーは、次の別個の混合段階で前記カーボンブラック及び／またはシリカと最初に混合し、続いて硬化剤を低温で実質的に短時間ブレンドする最終混合段階で混合する。
【００８１】
それぞれの混合段階の後で、ゴム混合物を実際にゴムミキサーから取り出して、40℃未満の温度に、たとえば約40℃〜約20℃の範囲の温度に冷却し、次いで次の一連の混合段階またはステージ用に内部ゴムミキサーに戻すことが従来必要である。
【００８２】
タイヤ成分の形成は、慣用手段によって、たとえばタイヤトレッドなどの成形した、非加硫ゴム成分を提供するためにゴム組成物の押出によると考えられる。タイヤトレッドのそのような成形は、当業者に公知である。
【００８３】
製品として、タイヤを成形し、適切なモールド中、高温(たとえば140℃〜180℃)及び高圧でその成分のアセンブリを加硫することによって製造すると理解される。そのような実施は、当業者には公知である。
【００８４】
当業者には、ゴム組成物をゴムコンパウンディング業界で一般的に公知の方法、たとえば、種々の加硫成分のゴムと、上記のごとき種々の一般的に使用される添加剤、たとえば硬化助剤、たとえば硫黄、活性化剤、遅延剤及び促進剤、プロセス助剤、たとえばゴムプロセス油、増粘性樹脂などの樹脂、シリカ及び可塑剤、フィラー、顔料、脂肪酸、酸化亜鉛、ワックス、酸化防止剤並びにオゾン劣化防止剤、素練り促進剤並びに強化用材料、たとえばカーボンブラックを混合することによってコンパウンディングするのは公知であることは容易に理解される。当業者に公知の如く、加硫可能な材料及び加硫材料(ゴム)の用途に依存して、上記添加剤を選択し且つ通常、慣用量で使用する。
【００８５】
ステアリン酸を含んで使用する場合には、脂肪酸の典型量は約0.5〜約３phrである。酸化亜鉛の典型量は、約１〜約５phrである。ワックスの典型量は、約１〜約５phrである。微結晶質ワックスを使用することが多い。解膠剤(peptizer)の典型量は、約0.1〜約１phrである。典型的な解膠剤はたとえば、ペンタクロロチオフェノール及びジベンズアミドジフェニルジスルフィドであってもよい。
【００８６】
加硫剤の存在下で、加硫を実施する。適切な加硫剤の例としては、元素硫黄(遊離硫黄)または硫黄供与性加硫剤、たとえばアミンジスルフィド、ポリマー性ポリスルフィドまたは硫黄オレフィン付加物(sulfur  olefin  adduct)が挙げられる。加硫剤は元素硫黄であるのが好ましい。当業者に公知の如く、加硫剤は、約0.5〜約４phrの範囲の量で使用し、または場合により約８phr以下、約1.5〜約2.5phrの範囲、時には約２〜約2.5phrが好ましい。
【００８７】
促進剤は、加硫に必要な時間及び／または温度を制御し、且つ加硫特性を改善するために使用する。一態様において、一種類の促進剤系、すなわち一次促進剤(primary  accelerator)を使用することができる。(単数または複数の)促進剤は、約0.5〜約５phr、あるいは約0.8〜約４phrの範囲の量で使用することができる。もう一つの態様では、一次及び二次促進剤の組み合わせを使用でき、二次促進剤は、加硫物の特性を活性化且つ改善するために少量(約0.05〜約３phr)で使用する。これらの促進剤の組み合わせは、最終特性で相乗作用を生み出すと考えられ、単独で促進剤を使用することによって得られたものよりも幾らかよい。さらに、通常の処理温度によっては影響を受けないが、通常の加硫温度で十分に硬化させる、遅延作用促進剤(delayed  action  accelerator)を使用することができる。加硫抑制剤も使用することができる。本発明で使用し得る促進剤の適切なタイプは、アミン類、ジスルフィド類、グアニジン類、チオウレア類、チアゾール類、チウラム類、スルフェンアミド類、ジチオカルバメート類及びキサントゲン酸塩(xanthate)がある。一次促進剤はスルフェンアミドであるのが好ましい。二次促進剤を使用する場合には、グアニジン、ジチオカルバメートまたはチウラム化合物であってもよい。
【００８８】
ゴム組成物の混合は、たとえば上記の一連の混合プロセスによって実施することができる。たとえば、成分を少なくとも一つの一連の非生産的(予備)混合段階で、続いて生産的(最終)混合段階で混合することができる。最終硬化剤は通常、最終段階で混合し、これは通常「生産的」または「最終」混合段階と呼ばれ、ここでは、先の(単数または複数の)非生産的混合段階の(単数または複数の)混合温度よりも低い、温度または最終温度で混合を実施する。「非生産的：non-productive」及び「生産的：productive」混合段階なる用語は、ゴム混合業界の当業者には公知である。
【実施例】
【００８９】
実施例１
ゴム組成物のサンプルを、キャップ/ベース構築物のタイヤトレッドの円周方向帯状トレッドキャップ層の(単数または複数の)中心、主な及び側面トレッドキャップ領域に関して製造した。
【００９０】
本実施例では、ゴムサンプルは、サンプルA(追加の中心トレッドキャップ領域のゴム組成物用)、サンプルB(主なトレッドキャップ領域のゴム組成物用)及びサンプルC(追加の側面トレッドキャップ領域のゴム組成物)という。
【００９１】
幾つかの混合段階、すなわち、個々の一連の非生産的混合段階を使用して内部ゴムミキサーでゴム組成物を製造し、ここでは硫黄硬化剤及び(単数または複数の)加硫促進剤を除いた成分を、混合段階及び混合するゴム組成物に幾らか依存して、約150〜170℃の温度で約５〜６分間混合且つブレンドし、ミキサーから取り出し、シート状にして、非生産的混合段階と次の最終の非生産的混合段階のとの間に40℃未満に放冷する。
【００９２】
次いで得られたゴム組成物を内部ゴムミキサーでの生産的混合段階で混合し、ここでは混合するゴム混合物に幾らか依存して、約100〜120℃の間の温度で約１〜３分間硫黄硬化剤と促進剤とを添加する。
【００９３】
個々の及び一連の非生産的及び生産的混合段階でゴム組成物を混合することは、当業者には公知である。
ゴムサンプル中で使用した成分を以下の表１に示す。
【００９４】
【表１】
2005219733.tif 000005
【００９５】
１：スチレン/ブタジエンコポリマーエラストマー、エラストマー100重量部当たりエキステンダー油約37.5重量部を含有しているThe  Goodyear  Tire  ＆  Rubber  Company製の全エラストマーをベースとして約22パーセントのビニル含有量と約−36℃のTgとをもつ約13パーセントの結合スチレンを含有する、有機溶媒溶液重合により製造したもの。
【００９６】
２：The  Goodyear  Tire  ＆  Rubber  Company製Budene  1208として入手した95パーセントを超えるシス1,4-含有量と、約−105℃のTgとをもつ有機溶媒溶液重合によって得られたシス1,4-ポリブタジエンゴム。
【００９７】
３：N-120カーボンブラック、ASTM記号表示。
４：Rhodia  Company製のZeosil  1165MPとして入手の、合成、アモルファス、沈降シリカ。
【００９８】
５：GE  Silicones  Company製NXT(商標)Silaneとしての液体3-オクタノイルチオ-1-プロピルトリエトキシシラン。
６：芳香族ゴムプロセス油(遊離油：free  oil)＋油展スチレン/ブタジエンエラストマー中の油
７：主にステアリン酸。
【００９９】
８：パラフェニレンジアミン型のもの。
９：N-tert-ブチル2-ベンゾチアジルスルフェンアミド及びジフェニルグアニジン。
表１のゴムサンプルの種々の物理的特性を以下の表２に報告する。サンプルは約160℃の温度で約14分間硬化させた。
【０１００】
【表２】
2005219733.tif 000006
【０１０１】
１：約160℃の硬化温度を使用するAlpha  TechnologiesによるモデルMDR-2000TMとしてのムービング・ダイ・レオメーター(Moving  Die  Rheometer）により測定。
２：３パーセントねじれ歪み及び10ヘルツ周波数において操作した前記ARES(商標)-LS2レオメーターで上記の如く温度対粘弾性特性掃引から観察。その方法については記載済みである。
【０１０２】
表２から、−25℃における段階的貯蔵弾性率(G’)が、サンプルAに関しては低い21.9MPaからサンプルCに関しては42.6MPaの範囲でサンプルに関して示されることが知見される。
【０１０３】
特にサンプルA(中心タイヤキャップ領域用のゴムサンプル)の−25℃における貯蔵弾性率(G’)は、サンプルB(主なトレッドキャップ領域用のゴムサンプル)の−25℃におけるG’よりもかなり低い。
【０１０４】
表２から、60℃における多様な貯蔵弾性率(G’)が、サンプル、すなわちサンプルA、B、及びCのそれぞれについて、3.6MPa、2.9MPa及び3.7MPaの値が示されることが知見される。
【０１０５】
特に、サンプルA(中心トレッドキャップ領域用のゴムサンプル)とサンプルC(側面トレッドキャップ領域のゴム組成物)の60℃における貯蔵弾性率(G’)は、サンプルB(主なトレッドキャップ領域のゴム組成物)の60℃における貯蔵弾性率(G’)よりも高い。
【０１０６】
表２から、サンプルAに関しては2.8MPaという低い値〜サンプルCに関しては5.2MPaという高い値に及ぶ、０℃における多様な損失弾性率(G”)がサンプル毎に示されることが知見される。
【０１０７】
特に、サンプルC(側面トレッドキャップ領域のゴム組成物)の０℃における動的損失弾性率(G”)は、サンプルB(主なトレッドキャップ領域のゴム組成物)のそのような損失弾性率(G”)よりも高い。
【０１０８】
実施例２
タイヤの走行面を提供するトレッドキャップ層をもつキャップ/ベース構造体のトレッドをもち、図１と同様に複数の円周方向の縦方向の領域から構成されるサイズP225/60R16のタイヤを製造した。
【０１０９】
タイヤのセンターラインに追加の中心トレッドキャップ領域の中心をおき、二つの主なトレッドキャップ領域の間に配置し、そこで中心と主なトレッドキャップ領域を、前記中心トレッドキャップ領域と主なトレッドキャップ領域との間に配置された円周方向の縦方向の溝で接合した。それぞれの主なトレッドキャップ領域の軸方向外側には、追加の側面トレッドキャップ領域を配置する。
【０１１０】
このように、前記追加の中心トレッドキャップ領域と前記追加の側面トレッドキャップ領域との間に中間部分を配置するという意味では、主なトレッドキャップ領域は中間のトレッドキャップ領域である。
【０１１１】
主なトレッドキャップ領域は、タイヤトレッドのフリーローリング跡の軸方向外側で側面トレッドキャップ領域に接合する。フリーローリング跡は、Tire  and  Rim  Associationの上記ハンドブックに報告されているその標準負荷の75パーセントの荷重で約35psiの圧力にタイヤを膨張させるときに、タイヤに関して表される。
【０１１２】
従って、側面トレッドキャップ領域の走行面は、トレッドのフリーローリング跡の軸方向外側であるので、従って、タイヤのコーナリングの時に断続的に接地接触するように設計されて、コーナリング条件下でタイヤに付加グリップ(制御力)を提供する。
【０１１３】
中心トレッドキャップ幅は、タイヤトレッドの全走行面の約16パーセントに広がっていた。
主な(中間の)トレッドキャップ領域は等しい幅であり、タイヤトレッドの全走行面の約66パーセントに広がっていた。
【０１１４】
側面トレッドキャップ領域は等しい幅であり、タイヤトレッドの全走行面の約18パーセントに広がっていた。
中心、主な及び側面トレッドキャップ領域ゴム組成物は、実施例１のサンプルA、B及びCそれぞれによって表されるゴム組成物であった。
【０１１５】
本発明を説明する目的に関して特定の代表的な態様及び詳細を示してきたが、当業者には、本発明の趣旨または範囲を逸脱せずに種々の変形及び変更ができるだろう。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】図１は、空気入りタイヤのキャップ/ベース構成のトレッド部分横断面図を示す図である。
【図２】図２は、タイヤのコーナリング条件下で断続的に接地接触することができるフリーローリング跡の軸方向伸展と共に、タイヤ走行面の接地接触部分によって通常生じるであろうフリーローリング跡の組み合わせを示す目的のための、図１のタイヤトレッドのタイヤトレッド跡を示すものとして提供する。
【図３】図３は、動的貯蔵弾性率(G’)値に関する温度掃引のグラフで示したものである。
【図４】図４は、損失弾性率(G”)の温度掃引を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
2005219733000001.pdf