JP2013136745A - シンジオタクチック１，２−ポリブタジエンを含有するタイヤ部品 - Google Patents

Abstract

【課題】シンジオタクチックポリブタジエンを含有する部品を有する空気入りタイヤの提供。
【解決手段】外部キャップゴム層と内部下部ゴム層とで構成され、下部ゴム層がそのようなシンジオタクチックポリブタジエン含有ゴム組成物を含むトレッドを有するタイヤ、又はそのようなシンジオタクチックポリブタジエン含有ゴム組成物のサイドウォールアペックスを有するタイヤ。
【選択図】なし

Description

本発明は、シンジオタクチックポリブタジエンを含有する部品を有する空気入りタイヤに関する。本発明は特に、外部キャップゴム層と内側下部のゴム層とで構成され、下部ゴム層がそのようなシンジオタクチックポリブタジエン含有ゴム組成物を含むトレッドを有するタイヤ、又はそのようなシンジオタクチックポリブタジエン含有ゴム組成物のサイドウォールアペックスを有するタイヤに関する。

空気入りタイヤは、多くの場合、トレッド走行面を有する外部接地トレッドキャップゴム層及び前記トレッドキャップゴム層の下にある内部ゴム層、例えばトレッドベースゴム層又は外部トレッドキャップゴム層とトレッドベースゴム層との間の中間ゴム層を含むキャップ／ベース構成の周方向トレッドを備えている。そのようなタイヤ構造は当業者には周知である。

外部トレッドキャップゴム層は、典型的には、タイヤ使用時のトレッド摩耗に対する抵抗性、タイヤハンドリング目的のための剛性、及び路面に対する牽引性を提供するゴム組成物を含む。そのような通常望ましい性質は当業者には周知である。

内部のトレッド下部ゴム層は、典型的には、外部トレッドキャップゴム層より低剛性及びタイヤ使用時の内部発熱の低減を促進するために低ヒステリシスであるゴム組成物を含み、それによって外部トレッドキャップゴム層とタイヤカーカスとの間に移行帯を提供している。タイヤ下部トレッドベース又は中間ゴム層のそのような通常望ましい性質は当業者には周知である。

しかしながら、一部のタイヤは、増強された（改良された）ハンドリング及びコーナリング能力という難題を提供することを期待される高性能タイヤとしての使用に供されることを意図されている。本発明の場合、タイヤ部品の剛性は増大しながらも、そのヒステリシスは実質的に維持することが求められている（例えば、トレッドの内部下部トレッドゴム層として又はサイドウォールのアペックスとしてのタイヤ部品）。タイヤトレッドに関しては、タイヤハンドリングを促進するためにその剛性を増大しながらも、なお実質的にはゴムのヒステリシス特性、又はタイヤ使用時の内部発熱傾向を著しく増大することなく維持することが求められている。

ゴム組成物の剛性は通常、その補強充填剤含有量を増加することによって、例えばそのゴム補強カーボンブラック含有量を増加することによって増大できることはよく知られているが、補強充填剤増加によるそのようなゴム剛性の増大法は、ゴム組成物のヒステリシスも著しく増大し、それによってタイヤ使用時のその内部発熱を増大し、結果として通常望ましくない程度の温度上昇をもたらすことも予期されうることも知られている。

そこで、ゴム補強カーボンブラック含有量をその他の点では望ましいゴム補強レベル未満に顕著に低減することによってゴム組成物のヒステリシス及び付随する内部発熱の低減を促進することと、他の手段によるタイヤトレッドベースゴム層の剛性を増大させることとを組合せて評価することが求められている。

そのような目的のために、ゴム組成物の剛性は増大しながらもそのゴム補強カーボンブラック含有量は著しく低減してゴム組成物のヒステリシスの低減を促進するためのタイヤ部品（例えばトレッドベースゴム層又はアペックス）用ゴム組成物として、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンの使用を評価することが求められている。

シンジオタクチックポリブタジエンは、様々なタイヤ部品、例えばタイヤカーカス及びインナーライナー部品などの様々なゴム組成物に使用されていることが認められている。例えば、米国特許第５，３０７，８５０号及び６，９５６，０９３号参照。

シンジオタクチックポリブタジエンをトレッドベースゴム組成物に使用することと、ゴム補強カーボンブラック含有量の顕著な低減との組合せは、新規かつ過去の慣例からの逸脱であり、そのような組合せは評価に値すると考えられる。

本発明の記載において、用語“ｐｈｒ”は、使用されている場合、“１００重量部のゴムあたりの材料の重量部”を意味する。用語“ゴム”と“エラストマー”は、別途記載のない限り、互換的に使用されうる。用語“ゴム組成物”と“コンパウンド”は、別途記載のない限り、互換的に使用されうる。

体積電気抵抗率は、本明細書中では電気抵抗率と呼ばれることもあるが、ＤＩＮ５３６８２又はＡＳＴＭ法Ｄ２５７−９２によって適切に決定でき、本明細書中ではオーム−ｃｍとして報告される。

米国特許第５，３０７，８５０号明細書 米国特許第６，９５６，０９３号明細書

発明の概要及び発明を実施するための形態

本発明に従って、１００重量部のゴムあたりの重量部（ｐｈｒ）を基にして、下記を含むゴム組成物を含む部品を有する空気入りゴムタイヤを提供する。
（Ａ）下記を含むエラストマー：
（１）約１０〜約８０、あるいは約１０〜約６０ｐｈｒのシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン、及び
（２）約９０〜約２０、あるいは約９０〜約４０ｐｈｒの、少なくとも一つの追加のジエン系エラストマー、
ここで追加のジエン系エラストマーは、イソプレン及び１，３−ブタジエンの少なくとも一つのポリマー及びコポリマー、並びにスチレンとイソプレン及び１，３−ブタジエンの少なくとも一つとのコポリマー、の少なくとも一つを含む、
（Ｂ）下記を含む約４０ｐｈｒまでの充填補強剤：
（１）カーボンブラック、又は
（２）アモルファスの合成シリカ（例えば沈降シリカ）、又は
（３）カーボンブラック及び（前記）沈降シリカの組合せ、又は
（４）約１０ｐｈｒまでの量の剥離粘土の小板（例えば剥離モンモリロナイト粘土）及び約４０ｐｈｒまでの量の粘土（例えばカオリナイト粘土などの非剥離粘土）；
ここで、少なくとも一つの前記カーボンブラック及び沈降シリカを含む前記充填補強剤は、所望により追加的に、前記約１０ｐｈｒまでの量の剥離粘土の小板及び前記約４０ｐｈｒまでの量の粘土（非剥離粘土）の少なくとも一つを含有していてもよく；
ここで、前記カーボンブラック系充填剤は、
（５）約５〜約４０、あるいは約５〜約３０ｐｈｒの量の、約６２〜約１５０ｃｃ／１００ｇの範囲のＤＢＰ価及び約２０〜約２０５ｍ^２／ｇの範囲のヨウ素価を有するゴム補強カーボンブラック（Ｃ１）、
（６）約５〜約２０、あるいは約５〜約１０ｐｈｒの量の、約１７５〜約５７０ｃｃ／１００ｇの範囲のＤＢＰ価及び約１８０〜約６５０ｍ^２／ｇの範囲のヨウ素価を有する導電性カーボンブラック（Ｃ２）、
（７）約１５ｐｈｒまでの量の、少なくとも部分剥離グラファイトを含むグラフェン小板（Ｃ３）、及び
（８）約１０ｐｈｒまでの量のカーボンナノチューブ（Ｃ４）
の少なくとも一つを含み；
ここで、一態様において、前記沈降シリカは約４０ｐｈｒまでの量、例えば５〜約４０ｐｈｒの量で存在する。

一態様において、前記カーボンブラック系充填剤は、カーボン系充填剤の主要部分を個別エラストマーとブレンドすることによって、主にゴム組成物の選択的（優先的）エラストマー中に分布する、又は、代替的に、選択的連続エラストマー相に分布する（特に前記エラストマーがゴム組成物中のエラストマーの５０パーセント超を占める場合）。

そのような選択的分布は、例えば、前記カーボンブラック充填剤の少なくとも主要部分を、個別エラストマー、又は個別エラストマーを含有するゴム組成物と混合した後、残りのエラストマーをゴム組成物とブレンドすることによって達成できる。これは、逐次混合又はＹ−混合プロセスと呼ばれることもある。

一態様において、例えば、前記充填補強剤は、約５〜約４０、あるいは約５〜約２０ｐｈｒの前記ゴム補強カーボンブラック及び前記導電性カーボンブラックの組合せ及び、あるいは、前記沈降シリカを含む。

一態様において、例えば、前記充填補強剤は、前記ゴム補強カーボンブラック及び前記グラフェン小板の組合せ及び、あるいは、前記沈降シリカを含む。
一態様において、前記充填補強剤は、前記ゴム補強カーボンブラック及び前記カーボンナノチューブ及び、あるいは、前記沈降シリカを含む。

一態様において、前記充填補強剤は、前記導電性カーボンブラック及び前記グラフェン小板及び、あるいは、前記沈降シリカを含む。
一態様において、前記充填補強剤は、前記導電性カーボンブラック及び前記カーボンナノチューブ及び、あるいは、前記沈降シリカを含む。

一態様において、前記空気入りゴムタイヤは、トレッド走行面を含有する外部キャップゴム層と下部ゴム層（前記外部トレッドキャップゴム層の下にある）とを含むキャップ／ベース構成の周方向ゴムトレッドを含有し、前記部品は前記下部ゴム層である。

一態様において、前記空気入りタイヤは、周方向ゴムトレッド、支持カーカス、二つの相隔たるビード、及び前記ビードを前記トレッドに接続するサイドウォールを含み、前記部品は前記ビードから前記サイドウォール内に伸びているアペックスである。

態様において、前記カーボン系充填補強剤の総含有量は、ゴム組成物の弾性反発値に反映されるゴム組成物の低いヒステリシスを促進するために、最大約４０、あるいは最大約３０ｐｈｒに制限される。

実施において、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンは、望ましくは、約８０℃〜約２００℃の範囲、あるいは約１００℃〜約１７０℃又は約１３０℃〜約１４０℃の範囲の融点（ＭＰ）を有する。

一態様において、前記シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンの融点は、例えば約１５０℃〜約１８０℃の範囲でありうるゴム組成物の混合温度より低い。そのようなポリマー融点（Ｍｐ）は、例えば、当業者によって慣習的に使用され理解されている示差走査熱量測定（ＤＳＣ）曲線から最小吸熱値として決定できる。

本発明の目的のためのシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン（ＳＰＢＤ）は、その反復単位の少なくとも７０％、通常少なくとも約９０％を１，２−形、すなわちシンジオタクチック１，２−形（例えば１，２−結合）の形態で有する。ＳＰＢＤは、例えば、米国特許第３，９０１，８６８号に記載の手順を利用するなどして不活性有機溶媒中で、又は米国特許第４，５０６，０３１号に記載のプロセスを利用して水性媒体中で製造できると想定されており、そのような特許は、そのようなＳＰＢＤの製造法の参照として本明細書中にそれらの全体を取り込む。

実施において、ＳＰＢＤは、例えば、粉末形でゴム内に導入することができる。あるいは、ＳＰＢＤは、ゴム組成物のエラストマーと予備混合されて（例えばＳＰＢＤの粉末形として）、例えば約１０〜約１５ｐｈｒのシンジオタクチックポリブタジエンを含有しうるそのマスターバッチとしてもよい。その後そのマスターバッチをゴム組成物とブレンドする。言い換えれば、例えば、ＳＰＢＤは、ゴム組成物と混合される時点で粉末形であっても、又はその予備形成されたゴムマスターバッチとして導入されてもよい。

ＳＰＢＤ粉末は、例えば、約２５０ミクロン未満（例えば約６０メッシュサイズ未満）、あるいは約１０５ミクロン未満（例えば約１４０メッシュサイズ未満）の平均直径の粒径を有する。

ＳＰＢＤ粉末は、例えば、使用されるＳＰＢＤの融点と少なくとも同じ高さのゴム組成物混合温度、あるいは使用されるＳＰＢＤの融点より低いゴム混合温度でゴム組成物と混合されうる。混合プロセス中、ＳＰＢＤとゴム組成物の混合は、典型的には、密閉式ゴムミキサー、ミルミキサー、又は他の何らかの適切なタイプの混合装置で実施される。

ゴム補強カーボンブラックは、例えば、それらのＡＳＴＭ規格に従って、それぞれ関連するヨウ素価（例えば約２０〜約２０５ｍ^２／ｇの範囲でありうる）及びＤＢＰ価（例えば６２〜約１５０ｍｌ／１００ｇの範囲でありうる）と共に収載されているＴｈｅ Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ Ｒｕｂｂｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ（１９７８）の４１７ページのリストに見出すことができる。

導電性と見なされ、前記第二のカーボンブラック（Ｃ２）に適切なカーボンブラックの代表は（以下に示された一つ又は複数の“Ｎ”ＡＳＴＭ規格カーボンブラックはゴム補強カーボンブラック（Ｃ１）と見なすこともできる）、例えば、約１４２ｍ^２／ｇのヨウ素価及び約１３１ｍ^２／ｇの窒素表面積を有するＮ１３４カーボンブラック、約１２１ｍ^２／ｇのヨウ素価及び約１０６ｍ^２／ｇの窒素表面積を有するＮ２２０カーボンブラック、約２７０ｍ^２／ｇのヨウ素価及び約２５４ｍ^２／ｇの窒素表面積及び約２５４ｍｌ／１００ｇのＤＢＰ価を有するＮ４７２カーボンブラック、Ｓｉｄ Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製Ｓｉｄｃｏｎ（登録商標）１５９、約５６０ｍ^２／ｇの窒素表面積及び約４００ｍｌ／１００ｇのＤＰＢ価を有すると理解されているＯｒｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ Ｃａｒｂｏｎｓ社製Ｐｒｉｎｔｅｘ ＸＥ２−Ｂ（登録商標）及びＣｏｒｅｘ ＸＥ（登録商標）、約２５３ｍ^２／ｇのヨウ素数（価）及び約２５４ｍｌ／１００ｇのＤＢＰ価を有すると理解されているＣａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ ２０００（登録商標）及びＶｕｌｃａｎ ＸＣ ７２（登録商標）；約５５８ｍ^２／ｇの窒素表面積及び約３００ｍｌ／１００ｇのＤＢＰ価を有すると理解されている３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ社製２３ＭＭ（登録商標）；及びそれぞれ約１０４０、８００及び１０００ｍ^２／１００ｇの窒素表面積、及びそれぞれ約５５０、３６０及び５００ｍｌ／ｇのＤＢＰ価を有すると理解されているＥＣ３００Ｊ（登録商標）、ＥＣ６００Ｊ（登録商標）及びＥＣ６００ＪＤ（登録商標）としてのＫｅｔｃｈｅｎ Ｂｌａｃｋｓである。

導電性カーボンブラックは、一般に、前に示したゴム補強カーボンブラックとは著しく異なることが容易に分かる。
その他の従来的配合成分も当然ながらゴム組成物に含めることができる。例えば、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、各種の加工助剤のほか、一つ又は複数の硫黄硬化促進剤と共に硫黄又は硫黄含有化合物などである。

以下の実施例は、本発明を例示するために提供されているのであって、本発明を実施できる範囲を制限することを意図したものではない。別途記載のない限り、部及びパーセンテージは重量による。

実施例Ｉ
ゴム組成物の剛性を増大するためにゴム組成物にシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを使用することについて評価するためにゴムサンプルを製造した。

これらの実施例の基本ゴム組成物（量は概数である）を以下の表１に報告する。部及びパーセンテージは、必要な場合、別途記載のない限り重量による。

^１シス１，４−ポリブタジエンＡとして、Ｔｈｅ Ｇｏｏｄｙｅａｒ Ｔｉｒｅ ＆ Ｒｕｂｂｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ社製のＢＵＤ １２０７（登録商標）
^２シス１，４−ポリブタジエンＢとして、Ｌａｎｘｅｓｓ社製のＣＢ２５（登録商標）
^３シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンとして、約１２６℃の融点を有し、約９４パーセントの１，２−結合を含有しているＪＳＲ社製のＲＢ８４０（登録商標）
^４ゴム補強カーボンブラックとして、ＡＳＴＭ規格Ｎ３４７
^５可塑剤として、非反応性フェノールホルムアルデヒド樹脂
^６主にステアリン酸、パルミチン酸及びオレイン酸を含む脂肪酸
^７硫黄硬化促進剤として：
（ａ）表３のゴムサンプルＡ、Ｂ、Ｃ及びＤについてはスルフェンアミド
（ｂ）表３のゴムサンプルＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈ及びＩについてはスルフェンアミド及び１，３−ビス（シトラコンイミダメチル）ベンゼン、及び
（ｃ）表４のゴムサンプルＪ、Ｋ、Ｌ及びＭについてはスルフェンアミド及び硫黄供与体としてテトラベンジルチウラムジスルフィド及び１，６−ビス（Ｎ，Ｎ−ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ヘキサン
^８硫黄硬化遅延剤としてＮ−シクロヘキシルチオフタルイミド
本実施例では、ゴムサンプルＡ〜Ｄを評価した。

対照ゴムサンプルＡは、天然ゴム及びポリブタジエンゴムＡの、シンジオタクチックポリブタジエンを含まない組合せをそのエラストマー成分として用いて製造した。
比較ゴムサンプルＢは、天然ゴム及びポリブタジエンゴムＢの、シンジオタクチックポリブタジエンを含まない組合せをそのエラストマー成分として用いて製造した。

実験ゴムサンプルＣ及びＤは、天然ゴム、シス１，４−ポリブタジエンゴムＢと共に、それぞれ１０及び２０ｐｈｒのシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンの組合せをそれらのエラストマー成分として用いて製造した。

ゴム組成物は、成分を密閉式ゴムミキサーにて一連の逐次混合ステップでブレンドしながら、混合ステップの合間にはゴム混合物を分出（シーチング）で取り出して４０℃未満の温度に冷却することによって製造した。逐次混合ステップは、ノンプロダクティブ混合ステップ（一つ又は複数）（ＮＰ）とそれに続くプロダクティブ混合ステップ（Ｐ）（硫黄及び硫黄硬化促進剤及び所望により遅延剤が添加される）を含んでいた。

そのような逐次混合ステップは当業者には周知である。
以下の表２に、表１の配合に基づくゴムサンプルＡ〜Ｄの硬化挙動及び各種物理的性質を報告する。ゴムサンプルは、必要に応じて約１７０℃で約１１分間硫黄硬化された。

^１Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社の自動試験システム機器（ＡＴＳ）によるデータ
^２ＡＳＴＭ Ｄ５９９２による動的機械分析（ＤＭＡ）
^３電気抵抗率の指標としての体積抵抗率（オーム／ｃｍ）で、本明細書中ではＡＳＴＭ Ｄ２５７によるゴム組成物の電気抵抗の指標と見なされる。

表２から、１０及び２０ｐｈｒのシンジオタクチックポリブタジエンをそれぞれ添加された実験ゴムサンプルＣ及びＤは、２３℃のショアーＡ硬度、１００パーセントモジュラス及び貯蔵弾性率（Ｇ’）の点からすると著しく剛性が増大したが、それらのヒステリシスは弾性反発値の点からすると実質的に同じであったことが観察できる。

これに基づいて、ゴム補強カーボンブラックの含有量を著しく削減することの効果又は沈降シリカ補強剤を多分包含させることを判断するための評価は適切であるように思われる。

実施例II
この実施例IIのゴムサンプルは、シンジオタクチックポリブタジエンを沈降シリカ及びゴム補強カーボンの少なくとも一つを含むゴム補強充填剤と共にゴム組成物に使用することについて評価するために製造された。基本ゴム組成物（量は概数である）は実施例Ｉの表１に報告されている通りで、部及びパーセンテージは、必要な場合、別途記載のない限り重量による。

以下の表３に、この実施例IIのゴム組成物及び各種物理的性質を、ゴムサンプルＡ、Ｂ（実施例Ｉから取った）と共に実験ゴムサンプルＥ〜Ｉとして報告する。

表３から、ゴムサンプルＥ〜Ｉの４０ｐｈｒのシンジオタクチックポリブタジエン含有量の包含は、シンジオタクチックポリブタジエンを含まない対照ゴムサンプルＡ及びＢと比べると、それらの１００パーセントモジュラス値、ショアーＡ硬度値及びＡＲＩＥＳ貯蔵弾性率（Ｇ’）値によって示されているように、著しく剛性の増大したゴム組成物をもたらしたことが分かる。

剛性増大現象は、ゴムサンプルＥ〜Ｉの場合、同じく対照ゴムサンプルＡ及びＢと比べると、それらの６０℃におけるＡＲＥＳタンデルタ値及び１００℃の弾性反発値によって示されているように、ヒステリシスの低減と共に達成された。

これらの結果から、ゴム組成物の剛性を更に増大しながらそのヒステリシスを低減しようとするには、ゴム補強カーボンブラックを排除すること及び補強充填剤として沈降シリカを多分添加すること（カップリング剤と共に）及びシス１，４−ポリブタジエンゴムを多分削減又は排除することを評価するのが興味深そうだという結論に至った。

実施例III
シンジオタクチックポリブタジエン豊富ゴム組成物においてゴム補強カーボンブラックを排除すること及び沈降シリカを多分添加することの評価をするためにゴムサンプルを製造した。基本ゴム組成物（量は概数である）は実施例Ｉの表１に報告されている各種成分から取り、部及びパーセンテージは、必要な場合、別途記載のない限り重量による。

以下の表４に、ゴム組成物及び各種物理的性質を、実施例IIの表３で前に報告されているゴムサンプルＡ、Ｂ、Ｅと共に実験ゴムサンプルＪ〜Ｍとして報告する。実験ゴムサンプルのシンジオタクチックポリブタジエンの含有量は、４０ｐｈｒ（ゴムサンプルＪ）からゴムサンプルＫ、Ｌ及びＭではそれぞれ５０、８０及び１００ｐｈｒに増大し、いずれも８ｐｈｒの導電性カーボンブラックを含んでいた。

表４から、シンジオタクチックポリブタジエンを含まず、４５ｐｈｒのゴム補強カーボンブラックを含む対照ゴムサンプルＡ及びＢと比べると下記のことが分かる。
（Ａ）４０ｐｈｒのシンジオタクチックポリブタジエンを含み、カーボンブラックを含まないゴムサンプルＥの場合、サンプルＥは、その１００パーセントモジュラス及び２３℃のショアーＡ硬度の点からすると類似の剛性を示し、そのＡＲＥＳ６０℃貯蔵弾性率（Ｇ’）の点からすると低剛性を示したことが観察される。その１００℃における弾性反発値は増大し、そのＡＲＥＳタンデルタは低下しているので、低いヒステリシスを示している。

（Ｂ）４０ｐｈｒのシンジオタクチックポリブタジエン及び８ｐｈｒの導電性カーボンブラックを含むゴムサンプルＪの場合、ゴムサンプルＪは、その１００パーセントモジュラス、ショアーＡ硬度、モジュラス及びＡＲＥＳ貯蔵弾性率（Ｇ’）の点からすると実質的に大きい剛性を示したことが観察される。その１００℃における弾性反発値は増大し、そのＡＲＥＳタンデルタは低下しているので、低いヒステリシスを示している。

（Ｃ）増加された６０ｐｈｒのシンジオタクチックポリブタジエン及び８ｐｈｒの導電性カーボンブラックを含むゴムサンプルＫの場合、ゴムサンプルＫは、その１００パーセントモジュラス、ショアーＡ硬度、及びＡＲＥＳ貯蔵弾性率（Ｇ’）の点からすると、さらに大きい剛性を示したことが観察される。その１００℃における弾性反発値は増大し、そのＡＲＥＳタンデルタ値は低下しているので、低いヒステリシスを示している。

（Ｄ）増加された８０ｐｈｒのシンジオタクチックポリブタジエン及び８ｐｈｒの導電性カーボンブラックを含むゴムサンプルＬの場合、ゴムサンプルＬは、その１００パーセントモジュラス、ショアーＡ硬度、及びＡＲＥＳ貯蔵弾性率（Ｇ’）の点からすると、さらに大きい剛性を示したことが観察される。その１００℃における弾性反発値は増大し、そのＡＲＥＳタンデルタは低下しているので、低いヒステリシスを示している。

（Ｅ）増加された１００ｐｈｒのシンジオタクチックポリブタジエン及び８ｐｈｒの導電性カーボンブラックを含むゴムサンプルＭの場合、ゴムサンプルＭは、その１００パーセントモジュラス、ショアーＡ硬度、及びＡＲＥＳ貯蔵弾性率（Ｇ’）の点からすると、さらに大きい剛性を示したことが観察される。その１００℃における弾性反発値は多少増大し、そのＡＲＥＳタンデルタ値は低下しているので、低いヒステリシスを示している。

これにより、シンジオタクチックポリブタジエンの包含は、対照ゴムサンプルＡ及びＢと比べて、ゴム組成物の剛性を効果的に増大し、低いヒステリシスを提供したと結論付けられる。

本発明を説明する目的で、一定の代表的態様及び詳細を示してきたが、当業者には、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、その中で多様な変更及び修正がなされうることは明白であろう。

［発明の態様］
１．外部トレッドキャップゴム層と内部トレッドゴム層とを含むキャップ／ベース構成の周方向トレッドを有する空気入りゴムタイヤであって、前記内部トレッドゴム層のゴム組成物は、１００重量部のゴムあたりの重量部（ｐｈｒ）を基にして、
（Ａ）下記を含むゴム：
（１）約１０〜約８０ｐｈｒのシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン、及び
（２）約９０〜約２０ｐｈｒの少なくとも一つの追加のジエン系エラストマー、
ここで追加のジエン系エラストマーは、イソプレン及び１，３−ブタジエンの少なくとも一つのポリマー及びコポリマー、並びにスチレンとイソプレン及び１，３−ブタジエンの少なくとも一つとのコポリマー、の少なくとも一つを含む
を含む。

空気入りゴムタイヤであって、１００重量部のゴムあたりの重量部（ｐｈｒ）を基にして、
（Ｂ）下記を含むエラストマー：
（１）約１０〜約８０ｐｈｒのシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン、及び
（２）約９０〜約２０ｐｈｒの少なくとも一つの追加のジエン系エラストマー、
ここで追加のジエン系エラストマーイソプレン及び１，３−ブタジエンの少なくとも一つのポリマー及びコポリマー、並びにスチレンとイソプレン及び１，３−ブタジエンの少なくとも一つとのコポリマーの、少なくとも一つを含む
（Ｃ）下記を含む約４０ｐｈｒまでの充填補強剤：
（１）カーボンブラック、又は
（２）アモルファスの合成シリカ（例えば沈降シリカ）、又は
（３）カーボンブラック及び（前記）沈降シリカの組合せ、又は
（４）約１０ｐｈｒまでの量の剥離粘土（例えば剥離モンモリロナイト粘土）の小板及び約４０ｐｈｒまでの量の粘土（例えばカオリナイト粘土などの非剥離粘土）；
ここで、少なくとも一つの前記カーボンブラック及び沈降シリカを含む前記充填補強剤は、所望により追加的に、前記約１０ｐｈｒまでの量の剥離粘土の小板及び前記約４０ｐｈｒまでの量の粘土（非剥離粘土）の少なくとも一つを含有していてもよく；
ここで、前記カーボンブラック系充填剤は、
（５）約５〜約４０ｐｈｒの量の、約６２〜約１５０ｃｃ／１００ｇの範囲のＤＢＰ価及び約２０〜約２０５ｍ^２／ｇの範囲のヨウ素価を有するゴム補強カーボンブラック（Ｃ１）、
（６）約５〜約２０ｐｈｒの量の、約１７５〜約５７０ｃｃ／１００ｇの範囲のＤＢＰ価及び約１８０〜約６５０ｍ^２／ｇの範囲のヨウ素価を有する導電性カーボンブラック（Ｃ２）、
（７）約１５ｐｈｒまでの量の、少なくとも部分剥離グラファイトを含むグラフェン小板（Ｃ３）、及び
（８）約１０ｐｈｒまでの量のカーボンナノチューブ（Ｃ４）
の少なくとも一つを含む；
を含むゴム組成物を含む部品を有する空気入りゴムタイヤを提供する。

２．前記充填補強剤が追加的に、約１０ｐｈｒまでの量の剥離粘土小板及び約４０ｐｈｒまでの量の粘土の少なくとも一つを含有する、１記載のタイヤ。
３．前記沈降シリカが４０ｐｈｒまでの量で存在する、１記載のタイヤ。

４．前記カーボンブラック系充填剤が主にゴム組成物の選択的エラストマー中に分布している、１記載のタイヤ。
５．前記選択的エラストマーが、前記ゴム組成物のエラストマーの５０パーセント超を占める、４記載のタイヤ。

６．前記選択的分布が、前記カーボンブラック充填剤の少なくとも主要部分を個別エラストマーと混合した後、残りのエラストマーをゴム組成物とブレンドすることによって達成される、４記載のタイヤ。

７．前記充填補強剤が、約５〜約４０ｐｈｒの、前記ゴム補強カーボンブラック及び前記導電性カーボンブラックの組合せ及び、あるいは、前記沈降シリカを含む、１記載のタイヤ。

８．前記充填補強剤が、前記ゴム補強カーボンブラック及び前記グラフェン小板の組合せ及び、あるいは、前記沈降シリカを含む、１記載のタイヤ。
９．前記充填補強剤が、前記ゴム補強カーボンブラック及び前記カーボンナノチューブ及び、あるいは、前記沈降シリカを含む、１記載のタイヤ。

１０．前記充填補強剤が、前記導電性カーボンブラック及び前記グラフェン小板及び、あるいは、前記沈降シリカを含む、１記載のタイヤ。
１１．前記充填補強剤が、前記導電性カーボンブラック及び前記カーボンナノチューブ及び、あるいは、前記沈降シリカを含む、１記載のタイヤ。

１２．前記空気入りゴムタイヤが、トレッド走行面を含有する外部キャップゴム層と下部ゴム層（前記外部トレッドキャップゴム層の下にある）とを含むキャップ／ベース構成の周方向ゴムトレッドを含有し、前記部品は前記下部ゴム層である、１記載のタイヤ。

１３．前記空気入りタイヤが、周方向ゴムトレッド、支持カーカス、二つの相隔たるビード、及び前記ビードを前記トレッドに接続するサイドウォールを含み、前記部品は前記ビードから前記サイドウォール内に伸びているアペックスである、１記載のタイヤ。

１４．前記カーボン系充填補強剤の総含有量が最大約４０ｐｈｒに制限される、１記載のタイヤ。
１５．前記シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンが、約８０℃〜約２００℃の範囲の融点を有する、１記載のタイヤ。

１６．前記シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンが、その反復単位の少なくとも７０％を１，２−形の形態で有する、１記載のタイヤ。

Claims (16)

1. 外部トレッドキャップゴム層と内部トレッドゴム層とを含むキャップ／ベース構成の周方向トレッドを有する空気入りゴムタイヤであって、前記内部トレッドゴム層のゴム組成物は、１００重量部のゴムあたりの重量部（ｐｈｒ）を基にして、
   （Ａ）下記を含むゴム：
   （１）１０〜８０ｐｈｒのシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン、及び
   （２）９０〜２０ｐｈｒの少なくとも一つの追加のジエン系エラストマー、
   ここで該追加のジエン系エラストマーは、イソプレン及び１，３−ブタジエンの少なくとも一つのポリマー及びコポリマー、並びにスチレンとイソプレン及び１，３−ブタジエンの少なくとも一つとのコポリマー、の少なくとも一つを含む、そして
   （Ｂ）下記を含む４０ｐｈｒまでの充填補強剤：
   （１）カーボンブラック、又は
   （２）沈降シリカ、又は
   （３）カーボンブラック及び沈降シリカの組合せ、又は
   （４）１０ｐｈｒまでの量の剥離モンモリロナイト粘土の小板及び４０ｐｈｒまでの量の非剥離カオリナイト粘土；
   ここで、少なくとも一つの前記カーボンブラック及び沈降シリカを含む前記充填補強剤は、所望により追加的に、前記１０ｐｈｒまでの量の剥離粘土の小板及び前記４０ｐｈｒまでの量の非剥離粘土の少なくとも一つを含有していてもよく；
   ここで、前記カーボンブラック系充填剤は、
   （５）５〜４０ｐｈｒの量の、６２〜１５０ｃｃ／１００ｇの範囲のＤＢＰ価及び２０〜２０５ｍ^２／ｇの範囲のヨウ素価を有するゴム補強カーボンブラック、
   （６）５〜２０ｐｈｒの量の、１７５〜５７０ｃｃ／１００ｇの範囲のＤＢＰ価及び１８０〜６５０ｍ^２／ｇの範囲のヨウ素価を有する導電性カーボンブラック、
   （７）１５ｐｈｒまでの量の、少なくとも部分剥離グラファイトを含むグラフェン小板、及び
   （８）１０ｐｈｒまでの量のカーボンナノチューブ
   の少なくとも一つを含む；
   を含むことを特徴とする空気入りゴムタイヤ。
2. 前記充填補強剤が追加的に、１０ｐｈｒまでの量の剥離粘土小板及び４０ｐｈｒまでの量の粘土の少なくとも一つを含有することを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記沈降シリカが４０ｐｈｒまでの量で存在することを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ。
4. 前記カーボンブラック系充填剤が主にゴム組成物の選択的エラストマー中に分布していることを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ。
5. 前記選択的エラストマーが、前記ゴム組成物のエラストマーの５０パーセント超を占めることを特徴とする、請求項４に記載のタイヤ。
6. 前記カーボンブラック充填剤の主要分布が、前記カーボンブラック充填剤の少なくとも主要部分を個別エラストマーと混合した後、残りのエラストマーをゴム組成物とブレンドすることによって達成されることを特徴とする、請求項４に記載のタイヤ。
7. 前記充填補強剤が、５〜４０ｐｈｒの前記ゴム補強カーボンブラック及び前記導電性カーボンブラックの組合せ及びゼロ〜４０ｐｈｒの前記沈降シリカを含むことを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ。
8. 前記充填補強剤が、前記ゴム補強カーボンブラック及び前記グラフェン小板の組合せ及びゼロ〜４０ｐｈｒの前記沈降シリカを含むことを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ。
9. 前記充填補強剤が、前記ゴム補強カーボンブラック及び前記カーボンナノチューブ及びゼロ〜４０ｐｈｒの前記沈降シリカを含むことを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ。
10. 前記充填補強剤が、前記導電性カーボンブラック及び前記グラフェン小板及びゼロ〜４０ｐｈｒの前記沈降シリカを含むことを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ。
11. 前記充填補強剤が、前記導電性カーボンブラック及び前記カーボンナノチューブ及びゼロ〜４０ｐｈｒの前記沈降シリカを含むことを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ。
12. 前記空気入りゴムタイヤが、トレッド走行面を含有する外部キャップゴム層と下部ゴム層（前記外部トレッドキャップゴム層の下にある）とを含むキャップ／ベース構成の周方向ゴムトレッドを含有し、前記部品は前記下部ゴム層であることを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ。
13. 前記空気入りタイヤが、周方向ゴムトレッド、支持カーカス、二つの相隔たるビード、及び前記ビードを前記トレッドに接続するサイドウォールを含み、前記部品は前記ビードから前記サイドウォール内に伸びているアペックスであることを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ。
14. 前記カーボン系充填補強剤の総含有量が最大４０ｐｈｒに制限されることを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ。
15. 前記シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンが、８０℃〜２００℃の範囲の融点を有することを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ。
16. 前記シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンが、その反復単位の少なくとも７０％を１，２−形の形態で有することを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ。