JP2014531997A - タイヤ硬化ブラダ - Google Patents

Abstract

硬化ブラダ用のエラストマー組成物は、イソブチレン系エラストマーと、硬化剤と、ピペリレン、環状ペンタジエン、芳香族、リモネン、ピネン、アミレン、およびこれらの組合せからなる群から選択されるモノマーを含む炭化水素ポリマー改質剤とを含み、環状ペンタジエンが、モノマーの全重量に対してモノマーの少なくとも１０重量パーセントを構成する。エラストマー組成物から作製されたタイヤ硬化ブラダ、ブラダを収容したタイヤ硬化プレス、タイヤ硬化ブラダの作製方法、混合物の加工性および疲労寿命およびＤｅＭａｔｔｉａ切傷成長を改善するための、タイヤ硬化ブラダを作製するプロセスの改善、タイヤ硬化ブラダを使用するタイヤ作製方法、硬化ブラダの引張り点を延ばしかつ／またはタイヤ構造物の硬化時間を低減させる、タイヤ作製プロセスの改善も開示される。

Description

関連出願の相互参照
優先権
本出願は、参照によりその開示全体が本明細書に組み込まれる、２０１１年１０月５日に出願された仮出願第６１／５４３，３８４（２０１１ＥＭ２６５）号の優先権を主張する。
本発明は、タイヤ硬化ブラダと、その製造と、その使用とに関する。

３７ ＣＦＲ １．９７〜１．９８の下で開示された情報を含む関連技術の説明
空気圧式ゴム製車両用タイヤは、一般に、未加工のまたは未硬化のタイヤを成型プレスで構築し、成型し、硬化することによって生成される。未加工のタイヤ構造物は、一般に硬化ブラダと呼ばれる内側流体膨張性ブラダにより、金型表面に向かって外向きに加圧される。この方法により、未加工のタイヤは外側の金型表面に向かって成形され、タイヤのトレッドパターンおよび側壁の構成を画定する。硬化ブラダを介して熱および圧力を加えることにより、タイヤは高温で成型され加硫される。
簡単に言うと、ブラダ配合物用のエラストマーおよびコンパウンド形成材料の適正な選択は、耐久性、必要な使用寿命、およびタイヤ工場内での効率的な硬化ブラダ動作を確実にするのに不可欠である。ブチルゴム、例えばイソブチレン−イソプレンコポリマーは、優れた熱老化耐性、良好な屈曲および引裂き耐性、空気、不活性ガス、および水蒸気に対する不透過性により、硬化ブラダ配合物として選択されるエラストマーである。基本的に、これは硬化したブチルゴムの優れた耐熱および水蒸気耐性によるものであり、その結果、高い耐熱適用例において幅広く使用されている。

最近、ブチルゴムが世界的に不足し始めており、硬化ブラダの製造に際して使用されるブチルゴムを少なくする必要が生じている。また、硬化ブラダの耐久性および使用寿命を改善すること、即ち硬化ブラダの引張り点を延ばすことも引き続き求められており−これはブラダの破裂が生じた場合には、典型的なタイヤ製造プロセスで最大６個のタイヤが失われる可能性があるからである。また、硬化プロセスの効率を改善しかつ加硫プレスでの生産率を増大させるために、ブラダを通した熱移動を改善することも引き続き求められている。

本発明は、炭化水素ポリマー改質剤（「ＨＰＭ」）を含むエラストマー組成物であって、ＨＰＭが、ピペリレン、環状ペンタジエン、芳香族、リモネン、ピネン、アミレン、およびこれらの組合せからなる群から選択されるモノマーを含み、環状ペンタジエンが、モノマーの全重量に対してモノマーの少なくとも１０重量パーセントを構成する、エラストマー組成物を提供する。
実施形態では、エラストマー組成物は、エラストマー１００重量部、硬化剤、およびＨＰＭ １ｐｈｒ〜５０ｐｈｒを含み、エラストマーは、少なくとも１種のイソブチレン系エラストマーを含む。
実施形態では、エラストマーは、Ｃ₄−Ｃ₇イソモノオレフィン誘導単位を少なくとも７０モルパーセント含む。実施形態では、硬化剤は、ハロゲン化フェノール樹脂硬化剤、ポリクロロプレン、またはこれらの組合せを１ｐｈｒ〜１２ｐｈｒ含む。実施形態では、硬化剤はさらに、酸化亜鉛およびステアリン酸を含む。実施形態では、エラストマー組成物はさらに、カーボンブラックを含む。実施形態では、エラストマー組成物は加硫される。

実施形態では、環状ペンタジエンは、モノマーの全重量に対してモノマーの少なくとも５０重量パーセントを構成する。実施形態では、ＨＰＭは、１００℃〜１４０℃のＲｉｎｇ＆Ｂａｌｌ軟化点を有する。実施形態では、ＨＰＭは、少なくとも部分的に水素化される。実施形態では、ＨＰＭは、ＨＰＭ中の全プロトンに対して１パーセント未満のオレフィンプロトンを含む。実施形態では、ＨＰＭは、ＨＰＭ中の全プロトンに対して１０パーセント未満の芳香族プロトンを含む。
実施形態では、エラストマー組成物は、約１３０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引張り強さ残率、約１１０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引裂き強さ残率、約１５０ｃｃ^*ｍｍ／（ｍ²・日）未満の空気透過係数、少なくとも７００キロサイクルの疲労寿命、および約１０ｍｍ未満のＤｅＭａｔｔｉａ切傷成長を含む。

一実施形態では、硬化ブラダは、上述のエラストマー組成物を含む。別の実施形態では、硬化ブラダは、ゴムタイヤの成形および硬化が容易になるようにタイヤ硬化プレスに配置され、即ちこの実施形態は、内部に配置された硬化ブラダを含むタイヤ硬化プレスを提供する。
別の実施形態では、タイヤ硬化ブラダを作製する方法は：エラストマー、硬化剤、およびＨＰＭを混合するステップと、この混合物を成型し硬化してタイヤ硬化ブラダの形状にするステップとを含む。
別の実施形態では、エラストマー１００重量部、硬化剤、および可塑剤１ｐｈｒ〜５０ｐｈｒを混合するステップであって、このエラストマーが少なくとも１種のイソブチレン系エラストマーを含むステップと、この混合物をタイヤ硬化ブラダの形状に成型し硬化するステップとを含む、タイヤ硬化ブラダを作製するプロセスにおいて、この混合物の加工性と硬化した混合物の疲労寿命およびＤｅＭａｔｔｉａ切傷成長とを改善する方法は、ＨＰＭを可塑剤の少なくとも一部として混合物に組み込むステップを含む。

別の実施形態では、タイヤを作製するのにタイヤ硬化プレスを使用する方法は、上述のタイヤ硬化ブラダをタイヤ硬化プレスに設置するステップと、未硬化の炭化水素ゴム組成物を、硬化ブラダと金型表面との間のタイヤ硬化プレスの金型内に投入するステップと、金型を閉じ、内部で硬化ブラダを膨張させて、未硬化の炭化水素ゴム組成物を金型表面に向けてプレスするステップと、炭化水素ゴム組成物を、加熱および加圧の条件下で硬化するステップと、硬化ブラダを収縮させるステップと、硬化した炭化水素ゴム組成物を金型から取り出すステップとを含む。
別の実施形態では、タイヤ硬化ブラダをタイヤ硬化プレス内に設置し、未硬化の炭化水素ゴム組成物を、硬化ブラダと金型表面との間のタイヤ硬化プレスの金型に繰り返し投入するステップと、金型を閉じ、内部の硬化ブラダを膨張させて、未硬化の炭化水素ゴム組成物を金型表面に対して加圧するステップと、炭化水素ゴム組成物を、加熱および加圧の条件下である期間にわたり硬化するステップと、硬化ブラダを収縮させるステップと、硬化した炭化水素ゴム組成物を金型から取り出すステップとを含む、タイヤを作製するのにタイヤ硬化プレスを使用するプロセスにおいて、本発明は、硬化ブラダの引張り点を延ばし、炭化水素ゴム組成物の硬化時間を短縮し、またはその両方の方法であって、上述のタイヤ硬化ブラダをプレス内に設置するステップを含む方法を提供する。

実施形態による硬化ブラダを生成するためのプロセスの、単純化されたスキームであって、ＨＰＭを、混合ステップ、最終または別の段階、例えば第１、第２、または第３の混合段階のいずれかで添加してもよいことを示す図である。 本発明の実施形態による、タイヤ硬化ブラダを備えたタイヤ加硫プレスの部分水平断面図である。 実施形態による硬化ブラダ組成物の硬化動態を、対照組成物と比較する図である。

特許請求の範囲に記載された発明を理解する目的で採用された例示的な実施形態および定義も含め、様々な特定の実施形態、態様、および例について本明細書に記述する。以下の詳細な記述は特定の実施形態を示すが、当業者なら、これらの実施形態が単なる例示であり、本発明はその他の方法で実施できることを理解する。侵害を判断する目的で、本発明の範囲は、その均等物と、列挙されるものと同等の要素または限定も含め、添付される特許請求の範囲のいずれか１つまたは複数に言及することになる。「発明」と言った場合はいつでも、特許請求の範囲により定められた本発明の、必ずしも全てではないが１つまたは複数を指すことができる。

「硬化ブラダ」は、タイヤプレスでのタイヤなどのエラストマー物品を成型および／または硬化するために、使用されまたは膨張させることが可能な柔軟な膨張性ブラダである。
「ｐｈｒ」という用語は、ゴム百重量部に対する部数を意味し、組成物の成分がエラストマー（ゴム）成分の全ての合計に対して測定される、当技術分野で一般的な尺度である。全てのゴム成分に関する合計ｐｈｒまたは部は、１種、２種、３種、またはそれ以上の異なるゴム成分が所与の配合表に示されているか否かに関わらず、常に１００ｐｈｒであると定義される。その他のゴム以外の成分は、一般に、ゴム１００部に比例し、その相対量は、ｐｈｒを単位として表すことができる。

本明細書に列挙される全ての炭化水素ポリマー改質剤（ＨＰＭ）成分のパーセンテージは、他に指示しない限り重量パーセンテージである。組成物に関して言う場合の、特定の成分を「実質的に含まない」とは、特定の成分が組成物中で０．５重量パーセント未満を構成し、またはより好ましくは組成物中に成分が０．２５重量パーセント未満であり、または最も好ましくは組成物中に成分が０．１重量パーセント未満であることを意味すると定義される。
本明細書で使用される「エラストマー」という用語は、参照により本明細書に組み込まれるＡＳＴＭ Ｄ１５６６の定義に矛盾しない、任意のポリマーまたはポリマーの組合せを指す。本明細書で使用される「エラストマー」という用語は、「ゴム」という用語と同義に使用されてもよい。
本明細書で使用される「不混和性」は、ガラス転移温度（Ｔｇ）を観察する実験技法がエラストマーおよびインターポリマーに関して明確に区別される別々の独立したピーク示す場合に、表される。一方、混和系は、エラストマー相中に混和性インターポリマーが存在することにより、エラストマー単独の場合のＴｇピークからシフトしまたは肩を有する、単一のＴｇピークをもたらす。Ｔｇは、示差走査熱量測定（「ＤＳＣ」）により決定することができる。

平均老化引張り強さ残率は、高温で老化させておらずかつその他の点では同一である試験片の引張り強さに対する、１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間老化させた等しく計量した個々の試験片を基にした平均である。引張り特性は、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従って本明細書では決定される。引裂き強さは、ＡＳＴＭ Ｄ４１２ Ｄｉｅ Ｃに従って本明細書では決定される。ＤｅＭａｔｔｉａ切傷成長は、ＡＳＴＭ Ｄ８１３−９５に従って本明細書では決定される。
エラストマー
硬化ブラダに用いられるエラストマー組成物は、少なくとも１種のブチルゴムを含む。一実施形態では、様々なエラストマーのただ１種または２種以上の混合物が、１００ｐｈｒでエラストマー組成物中に一般には存在し、このときＨＰＭは１ｐｈｒ〜５０ｐｈｒで存在する。

本発明の実施に際して有用な好ましいエラストマーは、イソブチレン系ホモポリマーまたはコポリマーを含む。イソブチレン系エラストマーまたはポリマーは、イソブチレンなどのＣ₄−Ｃ₇イソモノオレフィンの少なくとも７０ｍｏｌ％の反復単位を含むエラストマーまたはポリマーを指す。イソモノオレフィンは、１つの二重結合を有する炭化水素であって、オレフィン基の炭素原子の１個は置換されておらずかつその他の炭素原子がアルキル基で２置換されている炭化水素を指す。これらのポリマーは、イソブチレン誘導単位などのＣ₄−Ｃ₇イソモノオレフィン誘導単位と少なくとも１つのその他の重合性単位とのランダムコポリマーであると記述することができる。イソブチレン系コポリマーは、ハロゲン化されていてもハロゲン化されていなくてもよい。

一実施形態では、エラストマーは、ブチル型ゴムまたは分枝状ブチル型ゴムであって、これらのエラストマーのハロゲン化タイプのものも含まれる。有用なエラストマーは、オレフィンもしくはイソオレフィンおよびマルチオレフィンのホモポリマーおよびコポリマー、またはマルチオレフィンのホモポリマーなどの、不飽和ブチルゴムである。本発明に適したこれらおよびその他のタイプのエラストマーは周知であり、Rubber Technology, pp.209-581(Morton ed., Chapman & Hall 1995)、The Vanderbilt Rubber Handbook, pp.105-122(Ohm ed., R.T.Vanderbilt Co.,Inc. 1990)、およびKresge and Wang in Kirk-Othmer Encyclopedia Of Chemical Technology, pp.934-955(John Wiley & Sons,Inc. 4th ed., 1993)に記載されている。本発明の方法および組成物に有用な不飽和エラストマーの非限定的な例は、ポリ（イソブチレン−ｃｏ−イソプレン）、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリ（スチレン−ｃｏ−ブタジエン）、天然ゴム、星型分枝状ブチルゴム、およびこれらの混合物である。本発明で有用なエラストマーは、当技術分野で公知の任意の適切な手段によって作製することができ、本発明は、本明細書においてエラストマーを生成する方法によって限定されるものではない。

エラストマー組成物は、少なくとも１種のブチルゴムを含んでいてもよい。ブチルゴムは、モノマーの混合物を反応させることによって調製され、この混合物は、少なくとも（１）イソブチレンなどのＣ₄−Ｃ₇イソオレフィンモノマー成分と、（２）マルチオレフィンモノマー成分を有している。イソオレフィンは、一実施形態では全モノマー混合物の７０重量％〜９９．５重量％の範囲にあり、別の実施形態では８５重量％〜９９．５重量％である。マルチオレフィン成分は、一実施形態では３０重量％〜０．５重量％でモノマー混合物中に存在し、別の実施形態では１５重量％から０．５重量％である。さらに別の実施形態では、モノマー混合物の８重量％〜０．５重量％がマルチオレフィンである。

イソオレフィンは、Ｃ₄−Ｃ₇化合物であり、その非限定的な例は、イソブチレンおよびイソブテンなどの化合物である。マルチオレフィンは、イソプレン、ブタジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、ミルセン、６，６−ジメチルフルベン、ヘキサジエン、シクロペンタジエン、およびピペリレンなどのＣ₄−Ｃ₁₄マルチオレフィンと、ＥＰ０２７９４５６、米国特許第５，５０６，３１６号、および米国特許第５，１６２，４２５号に開示されるようなその他のモノマーである。スチレンおよびジクロロスチレンなどのその他の重合性モノマーも、ブチルゴムの単独重合または共重合に適している。本発明のブチルゴムポリマーの一実施形態は、イソブチレン９２重量％〜９９．５重量％とイソプレン０．５重量％〜８重量％、またはさらに別の実施形態ではイソプレン０．５重量％〜５．０重量％とを反応させることによって得られる。ブチルゴムおよびそれを生成する方法は、例えば米国特許第２，３５６，１２８号；米国特許第３，９６８，０７６号；米国特許第４，４７４，９２４号；米国特許第４，０６８，０５１号；および米国特許第５，５３２，３１２号に記載されている。ＷＯ２００４／０５８８２８；ＷＯ２００４／０５８８２７；ＷＯ２００４／０５８８３５；ＷＯ２００４／０５８８３６；ＷＯ２００４／０５８８２５；ＷＯ２００４／０６７５７７；およびＷＯ２００４／０５８８２９も参照されたい。

本発明によるエラストマー組成物は、好ましくは少なくとも１種のブチルゴムである。ブチルゴムは、イソブチレン系エラストマーであり、ブチルゴム、ブロモブチルゴム、クロロブチルゴム、および分枝状（「星型分枝状」）ハロゲン化ブチルゴムが含まれる。ブチルゴムは、それ自体は、タイヤの内側チューブまたはインナーライナーも含めた多くの種々のタイヤの適用例に合わせた配合物で知られており、乗用車、トラック／バス、および航空機の適用例に合わせたタイヤの内側チューブおよびインナーライナーでの空気保持のために選択されるポリマーである。例えば、ＥＰ０１２７９９８を参照されたい。
好ましい実施形態では、本発明のブチルゴムは、ブチルゴム、ブロモブチルゴム、クロロブチルゴム、および分枝状（「星型分枝状」）ハロゲン化ブチルゴム、イソブチレンとパラ−メチルスチレンとのハロゲン化ランダムコポリマー、例えばＥＸＸＰＲＯ（商標）エラストマー（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸ）からなる群から選択される。後者のタイプのブチルゴムは、イソブチレンとパラ−メチルスチレンとのハロゲン化ランダムコポリマーであり、従来のブチルゴムにも勝るその改善点により、特に関心が持たれてきた。ＥＸＸＰＲＯ（商標）エラストマーと２次エラストマーまたはその他のポリマーとのブレンドは、適切な加工窓により実現される性質の所望のバランスを有する化合物を提供する。例えば、米国特許第５，３８６，８６４号を参照されたい。
所望のブチルゴムの、商用としての例は、４６〜５６のＭｏｏｎｅｙ粘度を有するＥＸＸＯＮ（商標）ブチル２６８グレードのポリ（イソブチレン−ｃｏ−イソプレン）である（ＭＬ１＋８、１２５℃、ＡＳＴＭ Ｄ１６４６、改良）（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸ）。

本発明の適切なハロゲン化ブチルゴムの、商用としての実施形態は、ＥＸＸＯＮ（商標）ブロモブチル２２２２（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸ）である。そのＭｏｏｎｅｙ粘度は２７〜３７であり（ＭＬ１＋８、１２５°Ｃ、ＡＳＴＭ Ｄ１６４６、改良）、臭素含量は１．８重量％〜２．２重量％である。さらに、ＥＸＸＯＮ（商標）ブロモブチル２２２２の硬化特性は、下記の通りである：ＭＨが２８〜４０ｄＮ−ｍ、ＭＬが７〜１８ｄＮ−ｍ（ＡＳＴＭ Ｄ２０８４）。

本発明の適切なハロゲン化ブチルゴムの、商用としての実施形態は、ＥＸＸＯＮ（商標）クロロブチル１０６６（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸ）である。そのＭｏｏｎｅｙ粘度は３３〜４３であり（ＭＬ１＋８、１２５°Ｃ、ＡＳＴＭ Ｄ１６４６、改良）、塩素含量は１．１８重量％〜１．３４重量％である。さらに、ＥＸＸＯＮ（商標）クロロブチル１０６６の硬化特性は、下記の通りである：ＭＨが３４〜４８ｄＮ−ｍ、ＭＬが９．５〜１８．５ｄＮ−ｍ（ＡＳＴＭ Ｄ２０８４）。

本発明のハロゲン化星型分枝状ブチルゴムの、商用としての実施形態は、Ｍｏｏｎｅｙ粘度（ＭＬ１＋８、１２５°Ｃ、ＡＳＴＭ Ｄ１６４６、改良）が２７〜３７であり臭素含量が２．２重量％〜２．６重量％である、ＥＸＸＯＮ（商標）ブロモブチル６２２２（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸ）である。さらに、ＥＸＸＯＮ（商標）ブロモブチル６２２２の硬化特性は、下記の通りである：ＭＨが２４〜３８ｄＮ−ｍ、ＭＬが６〜１６ｄＮ−ｍ（ＡＳＴＭ Ｄ２０８４）。

本発明のハロゲン化イソブチレン−ｐ−メチルスチレンゴムの、商用としての実施形態は、Ｍｏｏｎｅｙ粘度（ＭＬ１＋８、１２５°Ｃ、ＡＳＴＭ Ｄ１６４６、改良）が３０〜５０でありｐ−メチルスチレン含量が４重量％〜８．５重量％であり臭素含量が０．７重量％から２．２重量％である、ＥＸＸＰＲＯ（商標）エラストマー（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸ）である。
エラストマー組成物に含めてもよい典型的なエラストマーには、ブチルゴム、分枝状（「星型分枝状」）ブチルゴム、星型分枝状ポリイソブチレンゴム、イソブチレンとパラ−メチルスチレンとのランダムコポリマー（ポリ（イソブチレン−ｃｏ−ｐ−メチルスチレン））、ポリブタジエンゴム（「ＢＲ」）、高ｃｉｓ−ポリブタジエン、ポリイソプレンゴム、イソプレン−ブタジエンゴム（「ＩＢＲ」）、スチレン−イソプレン−ブタジエンゴム（「ＳＩＢＲ」）、スチレン−ブタジエンゴム（「ＳＢＲ」）、溶液−スチレン−ブタジエンゴム（「ｓＳＢＲ」）、エマルジョン−スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム（「ＥＰ」）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（「ＥＰＤＭ」）、合成−ポリイソプレン、汎用ゴム、天然ゴム、およびこれらのエラストマーの任意のハロゲン化タイプ、およびこれらの混合物が含まれる。有用なエラストマーは、当技術分野で公知の任意の適切な手段によって作製することができ、本発明は、本明細書においてエラストマーを生成する方法によって限定されない。

エラストマーは、ハロゲン化されていてもハロゲン化されていなくてもよい。好ましいハロゲン化エラストマーは、ハロゲン化ブチルゴム、ブロモブチルゴム、クロロブチルゴム、ハロゲン化分枝状（「星型分枝状」）ブチルゴム、イソブチレンとパラ−メチルスチレンとのハロゲン化ランダムコポリマーからなる群から選択されてもよい。
いくつかの実施形態では、エラストマー組成物は、２種以上のエラストマーのブレンドを含む。エラストマーのブレンドは、反応器ブレンドおよび／または融解ミックスであってもよい。個々のエラストマー成分は、様々な従来の量で存在してもよく、エラストマー組成物中の全エラストマー含量は、配合物中１００ｐｈｒと表される。

実施形態では、エラストマーは、タイヤゴムのコンパウンド形成の際に従来使用されてきたタイプの、少なくとも１種の非イソブチレン系ゴムであってもよく、本明細書では「汎用ゴム」と呼ぶ。汎用ゴムは、通常、高強度および良好な摩耗を低ヒステリシスおよび高弾性と共に与える任意のゴムであってもよい。これらのエラストマーは、熱およびオゾンの両方に対する耐性が乏しい場合、混合された化合物中に抗分解剤を必要とする可能性がある。
汎用ゴムの例には、天然ゴム（「ＮＲ」）、ポリイソプレンゴム（「ＩＲ」）、ポリ（スチレン−ｃｏ−ブタジエン）ゴム（「ＳＢＲ」）、ポリブタジエンゴム（「ＢＲ」）、ポリ（イソプレン−ｃｏ−ブタジエン）ゴム（「ＩＢＲ」）、スチレン−イソプレン−ブタジエンゴム（「ＳＩＢＲ」）、およびこれらの混合物が含まれる。
エラストマー組成物は、エチレン−プロピレンゴム（「ＥＰ」）およびエチレン−プロピレン−ジエンゴム（「ＥＰＤＭ」）などのエチレンおよびプロピレン誘導単位のゴム、およびこれらの混合物を含んでいてもよい。ＥＰおよびＥＰＤＭは、汎用エラストマーと見なされる。ＥＰＤＭを作製するのに適したターモノマーの例は、エチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン等である。

一実施形態では、エラストマーは、ポリブタジエン（ＢＲ）ゴムを含んでいてもよい。１００℃で測定されたポリブタジエンゴムのＭｏｏｎｅｙ粘度（ＭＬ １＋４、ＡＳＴＭ Ｄ１６４６）は、３５〜７０に及んでもよく、４０〜約６５に及んでもよく、または別の実施形態では４５〜６０に及んでもよい。
別の有用な合成ゴムは、高ｃｉｓ−ポリブタジエン（「ｃｉｓ−ＢＲ」）である。「ｃｉｓ−ポリブタジエン」または「高ｃｉｓ−ポリブタジエン」とは、１，４−ｃｉｓ−ポリブタジエンが使用され、ｃｉｓ成分の量が少なくとも９５％であることを意味する。

エラストマー組成物は、ポリイソプレン（ＩＲ）ゴムを含んでいてもよい。１００℃で測定されたポリイソプレンゴムのＭｏｏｎｅｙ粘度（ＭＬ １＋４、ＡＳＴＭ Ｄ１６４６）は３５〜７０に及んでもよく、または４０〜約６５に及んでもよく、または別の実施形態では４５〜６０に及んでもよい。
別の実施形態では、エラストマーは天然ゴムを含んでいてもよい。天然ゴムについては、Subramaniam in RUBBER TECHNOLOGY, pp.179-208(Morton, ed., Chapman & Hall, 1995)により詳述されている。天然ゴムの所望の実施形態は、ＳＭＲ ＣＶ、ＳＭＲ ５、ＳＭＲ １０、ＳＭＲ ２０、ＳＭＲ ５０、およびこれらの混合物を含むがこれらに限定されないＭａｌａｙｓｉａｎゴムなどの技術的格付けゴム（「ＴＳＲ」）から選択されてもよい。好ましい天然ゴムは、１００℃でのＭｏｏｎｅｙ粘度（ＭＬ １＋４、ＡＳＴＭ Ｄ１６４６）が３０〜１２０であり、またはより好ましくは４０〜８０である。

別の実施形態では、エラストマーは、エマルジョン−ＳＢＲ（「Ｅ−ＳＢＲ」）、溶液ＳＢＲ（「Ｓ−ＳＢＲ」）、および高スチレンゴム（「ＨＳＲ」）のような、スチレンブタジエンゴム（「ＳＢＲ」）などのスチレンゴムを含んでいてもよい。ＳＢＲの所望の実施形態は、１０重量％〜６０重量％のスチレン含量を有していてもよく、例えばＪＳＲ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＥ−ＳＢＲエラストマーがあり、これにはＪＳＲ １５００（２５重量％スチレン）、ＪＳＲ １５０２（２５重量％スチレン）、ＪＳＲ １５０３（２５重量％スチレン）、ＪＳＲ １５０７（２５重量％スチレン）、ＪＳＲ ０２０２（４５重量％スチレン）、ＪＳＲ ＳＬ５５２（２５重量％スチレン）、ＪＳＲ ＳＬ５７４（１５重量％スチレン）、ＪＳＲ ＳＬ５６３（２０重量％スチレン）、ＪＳＲ ００５１、またはＪＳＲ ００６１などが含まれる。好ましいＳＢＲは、１００℃でのＭｏｏｎｅｙ粘度（ＭＬ １＋４、ＡＳＴＭ Ｄ１６４６）が３０〜１２０であり、またはより好ましくは４０〜８０である。

官能化エラストマーを含めたその他の有用なエラストマーは、可能な全ての管轄権の下で参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第７，２９４，６４４号に記載されている。エラストマーは、様々なその他のゴムまたはプラスチック、特に熱可塑性樹脂、例えばナイロンまたはポリオレフィン、例えばポリプロピレンまたはポリプロピレンのコポリマーとブレンドすることができる。これらの組成物は、エアバリア、例えばブラダ、タイヤのインナーチューブ、タイヤのインナーライナー、空気スリーブ（空気衝撃の場合など）、ダイヤフラム、および高い空気または酸素保持率が望ましいその他の適用例などで有用である。

炭化水素ポリマー改質剤（ＨＰＭ）
硬化ブラダに用いられるエラストマー組成物は、１種または複数のモノマーのポリマーまたはオリゴマーである炭化水素ポリマー改質剤（ＨＰＭ）をさらに含む。炭化水素ポリマー改質剤には、脂肪族炭化水素樹脂、芳香族変性脂肪族炭化水素樹脂、水素化ポリシクロペンタジエン樹脂、ポリシクロペンタジエン樹脂、ガムロジン、ガムロジンエステル、木質ロジン、木質ロジンエステル、タル油ロジン、タル油ロジンエステル、ポリテルペン、芳香族変性ポリテルペン、テルペンフェノール、芳香族変性水素化ポリシクロペンタジエン樹脂、水素化脂肪族樹脂、水素化脂肪族芳香族樹脂、水素化テルペン、変性テルペン、および水素化ロジンエステルが含まれるが、これらに限定するものではない。いくつかの実施形態では、ＨＰＭが水素化されている。その他の実施形態では、ＨＰＭは無極性である。本明細書で使用される無極性は、ＨＰＭが、極性基を有するモノマーを実質的に含まないことを意味する。

本明細書で使用されるように、ＨＰＭオリゴマー中のモノマーへの言及は、そのモノマーから誘導されたオリゴマー化したままのおよび／または誘導体化したままの単位を指すと理解される。オリゴマーは、複数のモノマー単位、例えばダイマー、トリマー、テトラマー、さらに最高で何十または何百またはそれ以上の単位を含む分子である。ＨＰＭに関するポリマーおよびインターポリマーという用語は、１００以上、例えば４００〜１０００の数平均分子量（Ｍｎ）を有する、より高級のオリゴマー、および古典的なＡＳＴＭの定義によるポリマーに関する分子量の要件を満たす化合物を包含するように、本明細書および特許請求の範囲で広く使用される。

炭化水素ポリマー改質剤は、エラストマーコンパウンド形成材料として使用することができる。ＨＰＭがどのようにコンパウンド形成されるかに応じて、硬化ブラダの成型、硬化、性能、および耐久性に関するゴム特性の最適化を実現することができる。ＨＰＭの化学組成（モノマー含量および水素化）およびマクロ構造（分子量、分子量分布、および分枝）は、ポリマー添加剤に独自の性質を与える。
本発明によれば、ゴムコンパウンド形成に使用されるＨＰＭは、ピペリレン、イソプレン、アミレン、および環状成分の１種または複数などのオレフィンを含む。ＨＰＭは、スチレン成分およびインデン成分などのオレフィンを含有してもよい。ＨＰＭの差は、炭化水素成分が誘導される供給材料中のオレフィンに大きく起因する。

一実施形態では、ＨＰＭは、環状成分を含む。環状成分は一般に、蒸留分、または蒸留分からのＣ₅およびＣ₆環状オレフィン、ジオレフィン、およびダイマー、コダイマー、およびトリマーの合成混合物である。環状成分には、シクロペンテン、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、シクロヘキセン、１，３−シクロヘキサジエン（ｃｙｃｙｌｏｈｅｘａｄｉｅｎｅ）、および１，４−シクロヘキサジエンなどが含まれるが、これらに限定するものではない。好ましい環状成分は、エンドまたはエキソ形態のいずれかであってもよいシクロペンタジエンおよびジシクロペンタジエンである。環状成分は、置換されても置換されなくてもよい。本明細書で使用される「環状ペンタジエン」は、エンドまたはエキソ形態のいずれであってもよくかつ置換されても置換されなくてもよい少なくとも１つのシクロペンダジエン部分を有する環状炭化水素を指す。好ましい置換環状成分には、Ｃ₁−Ｃ₄₀直鎖状、分枝状、または環状アルキル基、好ましくは１個または複数のメチル基で置換された、シクロペンタジエンおよびジシクロペンタジエンが含まれる。一実施形態では、環状成分は：シクロペンタジエン、シクロペンタジエンダイマー、シクロペンダジエントリマー、シクロペンタジエン−Ｃ₅コダイマー、シクロペンタジエン−ピペリレンコダイマー、シクロペタジエン−Ｃ₄コダイマー、シクロペンタジエン−メチルシクロペンタジエンコダイマー、メチルシクロペンタジエン、メチルシクロペンタジエンダイマー、およびこれらの混合物からなる群から選択される。一実施形態では、ＨＰＭは、オリゴマーを作製するのに使用されるモノマーの重量に対して環状ペンタジエンを５％から環状ペンタジエンを最大９５％まで、好ましくは、ＨＰＭが調製されるモノマー混合物中のモノマーの重量に対して環状ペンタジエンを少なくとも１０％、より好ましくは環状ペンタジエンを少なくとも２０％、より好ましくは環状ペンタジエンを少なくとも３０％、より好ましくは環状ペンタジエンを少なくとも４０％、より好ましくは環状ペンタジエンを少なくとも５０％、より好ましくは環状ペンタジエンを少なくとも６０％、より好ましくは環状ペンタジエンを少なくとも７０％、より好ましくは環状ペンタジエンを少なくとも７５％含む、オリゴマーを含む。

一般に、ＨＰＭ中の環状成分は、ＨＰＭの軟化点を上昇させ、ブチルゴムに適合性があり、引張り強さ、引裂き強さ、および疲労寿命、ならびに気体透過率を含めた老化特性を改善する。一実施形態では、ＨＰＭは、オリゴマーを作製するのに使用されるモノマーの重量に対して環状成分を５％から環状成分を最大９５％まで、好ましくは、ＨＰＭが調製されるモノマー混合物中のモノマーの重量に対して環状成分を少なくとも１０％、より好ましくは環状成分を少なくとも２０％、より好ましくは環状成分を少なくとも３０％、より好ましくは環状成分を少なくとも４０％、より好ましくは環状成分を少なくとも５０％、より好ましくは環状成分を少なくとも６０％、より好ましくは環状成分を少なくとも７０％、より好ましくは環状成分を少なくとも７５％含む、オリゴマーを含む。

一実施形態では、ＨＰＭは、モノマーミックス中のモノマーの重量に対して環状成分を最大６０％または環状成分を最大５０％含むことができるモノマーミックスから調製されてもよい。典型的な下限は、モノマーミックス中に少なくとも約０．１％、または少なくとも約０．５％、または約１．０％からの環状成分を含む。少なくとも１つの実施形態では、ＨＰＭモノマーミックスは、ＨＰＭが調製されるモノマー混合物中のモノマーの重量に対して環状成分を１０％超から環状成分を最大２０％以上、または好ましくは環状成分を最大３０％以上、またはより好ましくは環状成分を最大４０％以上、またはより好ましくは環状成分を最大４５％もしくは５０％以上含んでいてもよい。特に好ましい実施形態では、ＨＰＭモノマー混合物は、環状成分を約１０％〜約５０％、または環状成分を約２０％〜約４５％、または環状成分を約２０％〜約４０％含む。

一実施形態では、ＨＰＭは、モノマーミックス中のモノマーの重量に対して環状成分を少なくとも５０％から環状成分を最大９５％まで、または環状成分を最大９９％まで含むことができるモノマーミックスから調製されてもよい。一実施形態では、ＨＰＭモノマーミックスは、ＨＰＭが調製されるモノマーミックス中のモノマーの重量に対して環状成分を少なくとも５０％、または好ましくは環状成分を少なくとも６０％以上、またはより好ましくは環状成分を少なくとも７０％、またはより好ましくは環状成分を少なくとも７５％もしくは８０％含んでいてもよい。特に好ましい実施形態では、ＨＰＭモノマー混合物は、環状成分を約５０％〜約９５％、または環状成分を約６０％〜約９０％、または環状成分を約７０％〜約８０％含む。
適切なＨＰＭは、芳香族および非芳香族の非環状成分を共に含んでいてもよい。ＨＰＭは、脂環式成分の他に、様々な量のピペリレン、イソプレン、モノ−オレフィン、および非重合性パラフィン化合物を含有するＣ₄−Ｃ₆画分から形成された炭化水素鎖を有する非環状「脂肪族」炭化水素成分を含有していてもよい。そのようなＨＰＭは、ペンテン、ブタン、イソプレン、ピペリレンをベースにし、少量のシクロペンタジエンまたはジシクロペンタジエンを含有する。

ピペリレン成分は、一般に、ｃｉｓ−１，３−ペンタジエン、ｔｒａｎｓ−１，３−ペンタジエン、および混合１，３−ペンタジエンなど、直鎖状５−炭素ジオレフィンを含むＣ₅ジオレフィンの蒸留分または合成混合物である。例えば、一実施形態におけるピペリレン成分は、ｔｒａｎｓ−ペンタジエン−１，３、シクロペンテン、ｃｉｓ−ペンタジエン、およびこれらの混合物を含むことができる。一般に、ピペリレン成分は、イソプレンなどの分枝状Ｃ₅ジオレフィンを含まない。一実施形態では、ＨＰＭは、モノマー混合物中の全モノマーの重量に対してピペリレン成分を０．１％〜９０％有する、またはピペリレン成分を０．１、１、１０、２０、２５、３０、３５、４０、４５、もしくは５０％から選択される任意の下限からピペリレン成分を８０、７５、７０、６５、６０、５５、５０、４５、４０もしくは３５％から選択される任意の上限までの範囲でピペリレン成分を有する、モノマーミックスから調製される。一実施形態では、ＨＰＭは、ピペリレン成分を４０％〜８０％、またはピペリレン成分を４０〜６５％、またはピペリレン成分を４０％〜５０％含む、モノマーミックスから調製される。

実施形態では、ＨＰＭは、イソプレン、ピネン、およびリモネンなどのテルペン、またはこれらの任意の組合せを含めたテルペンを含む。テルペンは、直鎖状、分枝状、または環状であってもよく、一般に、例えばモノテルペン、セスキテルペン、ジテルペン、セスターテルペン、トリテルペン、およびテトラテルペンなどのイソプレンオリゴマーを含む。リモネンは、環状モノテルペンである置換および非置換リモネンを含む。ピネンは、二環式モノテルペノイドである置換および非置換α−およびβ−ピネンを含む。

一実施形態では、ＨＰＭはイソプレンを実質的に含まない。別の実施形態では、ＨＰＭは、モノマーミックス中のモノマーの重量に対してイソプレンを最大１５％、またはイソプレンを１０％未満含有するモノマーミックスから調製される。さらに別の実施形態では、モノマーミックスは、このミックス中のモノマーの重量に対してイソプレンを５％未満含有する。

「（１種または複数の）アミレン」または「アミレン成分」は、本明細書では５−炭素分枝状または直鎖状（非環状）モノオレフィンを指す。一般にアミレン成分は、分子量の成長を阻止する連鎖移動剤として作用する。実施形態では、アミレン成分は、２−メチルブテン−１、２−メチルブテン−２、ペンテン−１、ｃｉｓ−ペンテン−２、ｔｒａｎｓ−ペンテン−２、およびこれらの混合物からなる群から選択される。一実施形態では、ＨＰＭは、アミレン誘導単位を実質的に含まない。別の実施形態では、ＨＰＭモノマーミックスは、このモノマーミックス中のモノマーの重量に対してアミレンを最大４０％、またはアミレンを３０％未満、またはアミレンを２５％未満、またはアミレンを２０％未満、またはアミレンを１５％未満、またはアミレンを１０％未満、またはアミレンを５％未満含有する。さらに別の実施形態では、ＨＰＭは、モノマーミックス中のモノマーの重量に対してアミレンが０．１％から最大１０％までのモノマーミックスから調製される。

ＨＰＭは、スチレン、キシレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、およびインデンなどの芳香族単位で形成されたポリマー鎖を有する「芳香族」炭化水素構造を含有していてもよい。ＨＰＭ中にあってもよい好ましい芳香族は、スチレン、インデン、スチレンの誘導体、およびインデンの誘導体の１つまたは複数を含む。特に好ましい芳香族オレフィンは、スチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、インデン、およびメチルインデン、およびビニルトルエンを含む。一実施形態では、スチレン成分は、インデンなどの縮合環を含まない。スチレン成分は、スチレン、スチレンの誘導体、および置換スチレンを含む。一実施形態では、芳香族成分は、スチレン、オルト−メチル−スチレン、メタ−メチル−スチレン、パラ−メチル−スチレン、α−メチル−スチレン、ｔ−β−メチル−スチレン、インデン、メチルインデン、ビニルトルエン、およびこれらの混合物からなる群から選択されるスチレン成分である。実施例における芳香族またはスチレン系オレフィンは、ＨＰＭ中に、スチレン成分が最大６０％、または最大５０％、典型的には５％〜４５％、またはより好ましくは５％〜３０％存在する。特に好ましい実施形態では、ＨＰＭは、芳香族または特にスチレン系オレフィンを１０％〜２５％含む。

一実施形態では、ＨＰＭは、適合性または混和性を目的に、硬化ブラダ中の（１種または複数の）エラストマー成分の芳香族含量、例えばスチレンゴム中の高い芳香族含量または天然ゴム中の低い芳香族含量に一致した、芳香族含量を含有していてもよい。例えば、エラストマードメインのＴｇを変更しまたはシフトさせるのにＨＰＭが使用される場合、改善されたＨＰＭの分散が望まれる場合、および／または適合性によってエラストマー組成物中のＨＰＭの移行の阻止が容易になる場合、適合性であることが望まれる。
一実施形態では、ＨＰＭが非芳香族である。別の実施形態では、炭化水素改質剤は、プロトン核磁気共鳴（Ｈ−ＮＭＲ）により決定する場合、オリゴマー中の水素の全モル数に対して芳香族水素を５パーセント以下、好ましくは芳香族水素を１パーセント以下含む。
一実施形態では、ＨＰＭは、芳香族成分から誘導された単位と環状成分から誘導された単位との重量比、または好ましくはスチレン成分と環状成分との重量比を、１：２〜３：１、好ましくは１：２〜２．５：１、またはより好ましくは０．８：１〜２．２：１、または約１：１〜約２：１とすることができる。

別の実施形態では、ＨＰＭは、プロトン核磁気共鳴（Ｈ−ＮＭＲ）により決定する場合、インターポリマー中の水素の全モル数に対して芳香族水素を少なくとも１モルパーセントから含むことができる。別の実施形態では、ＨＰＭは、芳香族水素を少なくとも５モルパーセント、例えば芳香族水素を５〜３０モルパーセント、または好ましくは芳香族水素を５〜２５モルパーセント、またはより好ましくは芳香族水素を５〜２０モルパーセント、またはより好ましくは芳香族水素を８〜１５モルパーセント含む。別の実施形態では、ＨＰＭは、芳香族水素を１〜２０モルパーセント、または好ましくは芳香族水素を２〜１５モルパーセント、またはより好ましくは芳香族水素を２〜１０モルパーセント含む。
ＨＰＭは、インデン成分を１５％未満、またはインデン成分を１０％未満含んでいてもよい。インデン成分は、インデンおよびインデンの誘導体を含む。一実施形態では、ＨＰＭは、インデン成分を５％未満含む。別の実施形態では、ＨＰＭは、インデン成分を実質的に含まない。

実施形態におけるＨＰＭは、好ましくは、ピペリレン成分を１％〜６０％、環状成分を２０％〜９８％、芳香族、好ましくはスチレン成分を１％〜６０％含む、モノマー混合物から作製される。あるいは、またはさらに、実施形態では、ＨＰＭは、少なくとも１つのピペリレン成分から誘導された単位が１０重量％〜８０重量％、少なくとも１つの環状ペンタジエン成分から誘導された単位が１５重量％〜８０重量％、および少なくとも１つのスチレン成分から誘導された単位が１０重量％〜３０重量％であるオリゴマーを含む。モノマー混合物またはオリゴマーは、イソプレンを最大５％、アミレン成分を最大１０％、インデン成分を最大５％、またはこれらの任意の組合せを含んでいてもよい。

一実施形態では、ＨＰＭ中にただ１種のインターポリマーがある。別の実施形態では、２種以上のオリゴマーがブレンドされてもよい。２種以上のオリゴマーが使用される場合、インターポリマーの少なくとも１種または得られるブレンドＨＰＭのいずれか、好ましくは両方が、好ましくは少なくとも１種のピペリレン成分から誘導された単位を１０重量％〜８０重量％、少なくとも１種の環状ペンタジエン成分から誘導された単位を１５重量％〜８０重量％、および存在する場合には少なくとも１種の芳香族、好ましくはスチレン成分から誘導された単位を１０重量％〜３０重量％含んでいてもよい。ＨＰＭブレンドは、イソプレンを最大５％、アミレンを最大１０％、およびインデン成分を最大５％含んでいてもよい。好ましくは、エラストマー組成物は、ＨＰＭまたはＨＰＭブレンドを５ｐｈｒ〜５０ｐｈｒ含む。

別の実施形態では、ＨＰＭは、（ｉ）ピペリレン成分；（ｉｉ）芳香族成分；および（ｉｉｉ）環状ペンタジエン成分のインターポリマーである。この実施形態における環状ペンタジエン成分は、ジシクロペンタジエン画分（ＤＣＰＤ画分）およびジメチルシクロペンタジエン画分（ＭＣＰＤ画分）を含み、ＤＣＰＤ画分は、任意のシクロペンタジエンダイマーおよび／またはシクロペンダジエンコダイマーであってＣＰＤ−ＭＣＰＤ以外のものからなり、ＭＣＰＤ画分は、任意のメチルシクロペンタジエンダイマーおよび／またはメチルシクロペンダジエンコダイマーであって任意のＣＰＤ−ＭＣＰＤコダイマーを含めたものからなる。メチルシクロペンタジエンコダイマーは、メチルシクロペンタジエンとシクロペンダジエン、ピペリレン、およびブタジエンなどとのコダイマーを含む。シクロペンタジエンコダイマーは、シクロペンタジエンとピペリレンおよびブタジエンなどとのコダイマー含む。実施形態において、ＤＣＰＤ画分は、ジシクロペンタジエンを少なくとも５０重量％およびＣＰＤコダイマーを５０重量％未満含む。ＭＣＰＤ画分とＤＣＰＣ画分との重量比は、好ましくは０．８〜２０であり、より好ましくは１〜１０であり、ＭＣＰＤ画分は、環状ペンタジエン成分の少なくとも２０重量％である。ＭＣＰＤ画分の割合が、環状成分中のＤＣＰＤ画分の割合の約０．８または１．０倍を超える場合、インターポリマーは意外にも、軟化点、分子量、分子量分布、および芳香族性のバランスをとることができ、例えば軟化点は４０℃〜１６０℃であり、Ｍｎは４００より大きく、Ｍｗ／Ｍｎは１．５〜４であり、Ｍｚは１５，０００未満であり、芳香族水素はインターポリマー中の水素の全モル数に対して少なくとも８モルパーセントであり、または好ましくは、軟化点が少なくとも８０℃であり、Ｍｎが８００より大きく、Ｍｗ／Ｍｎが３未満であり、Ｍｚが１２，０００未満であり、かつ／または芳香族水素が少なくとも１０モルパーセントである。Ｍｎは、本明細書では数平均分子量と定義され、Ｍｗは、本明細書では重量平均分子量と定義され、Ｍｚは、本明細書ではｚ−平均分子量と定義される。

実施形態におけるＨＰＭは、好ましくは、ピペリレン成分を１５％〜７０％、環状成分を５％〜７０％、および芳香族、好ましくはスチレン成分を１０％〜３０％含む、モノマー混合物から作製される。あるいは、またはさらに、実施形態においてＨＰＭは、少なくとも１種のピペリレン成分から誘導された単位が３０％〜６０％、少なくとも１種の環状ペンタジエン成分から誘導された単位が１０％〜５０％、および少なくとも１種のスチレン成分から誘導された単位が１０％〜２５％のインターポリマーを含む。モノマー混合物またはインターポリマーは、イソプレンを最大５％、アミレン成分を最大１０％、インデン成分を最大５％、またはこれらの任意の組合せを含んでいてもよい。

一般に、一実施形態のＨＰＭは、約２００ｇ／ｍｏｌより大きい、または約４００ｇ／ｍｏｌより大きい、または約５００ｇ／ｍｏｌより大きい、または約１０００ｇ／ｍｏｌより大きい数平均分子量（Ｍｎ）を有する。実施形態では、ＨＰＭは、約９００ｇ／ｍｏｌ〜３０００ｇ／ｍｏｌの間、または約１０００ｇ／ｍｏｌ〜１５００ｇ／ｍｏｌの間のＭｎを有する。少なくとも１つの実施形態では、ＨＰＭは、約２５００ｇ／ｍｏｌより大きい、または約５０００ｇ／ｍｏｌより大きい、または約２５００ｇ／ｍｏｌ〜約２５，０００ｇ／ｍｏｌ、または約３０００ｇ／ｍｏｌ〜２０，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。別の実施形態では、ＨＰＭは、３５００ｇ／ｍｏｌ〜１５，０００ｇ／ｍｏｌ、またはより好ましくは約５０００ｇ／ｍｏｌ〜約１０，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量を有する。ＨＰＭは、約１０，０００ｇ／ｍｏｌより大きい、または約２０，０００ｇ／ｍｏｌより大きい、または約３０，０００ｇ／ｍｏｌより大きいｚ−平均分子量（Ｍｚ）を有していてもよい。実施形態では、Ｍｚは１０，０００ｇ／ｍｏｌから１５０，０００ｇ／ｍｏｌに及び、または２０，０００ｇ／ｍｏｌから１００，０００ｇ／ｍｏｌに及び、または２５，０００ｇ／ｍｏｌから７５，０００ｇ／ｍｏｌに及び、または３０，０００ｇ／ｍｏｌから６０，０００ｇ／ｍｏｌに及ぶ。Ｍｗ、Ｍｎ、およびＭｚは、ゲル透過クロマトグラフィ（ＧＰＣ）により決定されてもよい。

一実施形態では、ＨＰＭは、４以下の多分散指数（「ＰＤＩ」、ＰＤＩ＝Ｍｗ／Ｍｎ）を有する。特に好ましい実施形態では、ＨＰＭは、少なくとも約２．５、または少なくとも約３、または少なくとも約４、または少なくとも約５のＰＤＩを有する。実施形態では、Ｍｚ／Ｍｎは５より大きく、１０より大きく、１２より大きく、１５より大きく、２０より大きく、２５より大きく、または３０より大きい。実施形態では、Ｍｚ／Ｍｎは最大１５０以上、最大１００、最大８０、または最大６０に及ぶ。その他の実施形態では、Ｍｚ／Ｍｎは５〜１００であり、または１０〜８０であり、または１０〜６０であり、または１０〜４０であり、または１０〜３０であり、または１５〜４０であり、または３０〜６０であり、または３５〜６０である。

実施形態では、ＨＰＭは、８０℃〜１６０℃、または好ましくは１００℃〜１６０℃、またはより好ましくは１１０℃から１５０℃の軟化点を有することができる。軟化点は、ＡＳＴＭ Ｅ−２８により測定されるように、Ｒｉｎｇ＆Ｂａｌｌ法に従い決定することができる。
実施形態では、ＨＰＭは、約３０℃〜約１１０℃、または約５０℃〜１１０℃、または約６０℃〜１００℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有することができる。示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を使用してＨＰＭのＴｇを決定してもよい。
上述の樹脂は、ＨＰＭの生成に関して当技術分野で一般に公知の方法により生成されてもよく、本発明は、ＨＰＭを形成する方法により限定されない。好ましくはＨＰＭは、重合反応器内のオレフィン供給流とＦｒｉｅｄｅｌ−ＣｒａｆｔｓまたはＬｅｗｉｓ酸触媒とを０℃〜２００℃の間の温度で一緒にすることにより生成される。Ｆｒｉｅｄｅｌ−Ｃｒａｆｔｓ重合は、一般に、重合溶媒中で公知の触媒を使用することにより実現され、溶媒および触媒は、洗浄および蒸留によって除去することができる。本発明で利用される重合プロセスは、バッチ式であっても連続モードであってもよい。連続重合は、単一段階または多段階で実現することができる。

一実施形態では、ＨＰＭは水素化されない（オレフィン不飽和、特に末端ビニル基を保持するため）。別の実施形態では、ＨＰＭは少なくとも部分的に水素化されてもよい（特に、望む場合には、末端ビニル基を除去するため）。ＨＰＭの水素化は、当技術分野で公知の任意の方法によって実施することができ、本発明は、水素化の方法によって限定されない。例えば、ＨＰＭの水素化は、バッチ式でも連続プロセスであってもよく、例えば触媒により水素化することができる。ＨＰＭの水素化に用いられる触媒は、典型的には、元素の周期表の第６、８、９、１０、または１１族の元素をベースにした担持一元金属および二元金属触媒系である。

一実施形態では、ＨＰＭは、少なくとも部分的に水素化され、または実質的に水素化されてもよい。本明細書で使用される、少なくとも部分的に水素化されたは、材料が、オレフィンプロトンを９０％未満、より好ましくはオレフィンプロトンを７５％未満、より好ましくはオレフィンプロトンを５０％未満、より好ましくはオレフィンプロトンを４０％未満、より好ましくはオレフィンプロトンを２５％未満、より好ましくはオレフィンプロトンを１５％未満、より好ましくはオレフィンプロトンを１０％未満、より好ましくはオレフィンプロトンを９％未満、より好ましくはオレフィンプロトンを８％未満、より好ましくはオレフィンプロトンを７％未満、より好ましくはオレフィンプロトンを６％未満含有することを意味する。本明細書で使用する、実質的に水素化されたは、材料が、水素化後（かつグラフトモノマーとの反応前）にオレフィンプロトンを５％未満、より好ましくはオレフィンプロトンを４％未満、より好ましくはオレフィンプロトンを３％未満、より好ましくはオレフィンプロトンを２％未満、より好ましくはオレフィンプロトンを１％未満、より好ましくはオレフィンプロトンを０．５％未満、より好ましくはオレフィンプロトンを０．１％未満、より好ましくはオレフィンプロトンを０．０５％未満含有することを意味する。

架橋剤、硬化剤、硬化パッケージ、および硬化
エラストマー組成物およびその組成物から作製された物品は、一般に、少なくとも１つの硬化パッケージ、少なくとも１種の硬化剤、少なくとも１種の架橋剤の助けを借りて製造され、かつ／またはエラストマー組成物を硬化するプロセスに供される。本明細書で使用される、少なくとも１つの硬化剤パッケージは、当産業で一般に理解されるように、ゴムに硬化特性を与えることが可能な任意の材料または方法を指す。
一般にポリマーブレンドは、ポリマーの機械的性質を改善するために架橋される。加硫ゴム化合物の物理的性質、性能特性、および耐久性は、加硫反応中に形成された架橋の数（架橋密度）およびタイプに関係することが公知である。

組成物は、任意の従来の加硫プロセスに従って組成物を熱または放射線に曝すなど、任意の適切な手段によって加硫（硬化）することができる。必要な熱または放射線の量は、組成物の硬化に影響を及ぼすのに必要なものであり、本発明は、本明細書において、組成物を硬化する方法および硬化するのに必要な熱の量によって限定されるものではない。典型的には、加硫は、一実施形態において約１００℃から約２５０℃に及ぶ温度で、別の実施形態では約１５０℃から約２００℃に及ぶ温度で、約１〜１５０分間実施される。

ポリマーブレンドは、硬化剤、例えば硫黄、金属、酸化亜鉛などの金属酸化物、過酸化物、有機金属化合物、ラジカル開始剤、脂肪酸、および当技術分野で一般的なその他の薬剤を添加することによって、架橋されてもよい。酸化亜鉛は、典型的には５ｐｈｒで添加されて亜鉛ハロゲン化物を形成し、次いでこれが、樹脂硬化ブチルゴム化合物の加硫用の触媒として働く。ＺｎＯの良好な分散は、改善されたタイヤ硬化ブラダの寿命に極めて重要である。使用することができる、硬化するその他の公知の方法は、過酸化物硬化系、樹脂硬化系、およびポリマーの熱または放射線誘導架橋を含む。促進剤、活性化剤、および遅延剤を硬化プロセスで使用してもよい。

１つの好ましい実施形態では、反応性アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂硬化系が用いられる。樹脂硬化ブチルゴム化合物は、高温（例えば、１５０℃〜２００℃）での長期にわたる曝露中に軟化し易い硫黄硬化ブチルゴム加硫物と比較した場合、高温に曝されることの有害な影響に対して良好な耐性を示すことができる。ブチルゴムの樹脂硬化メカニズムは、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂中のメチロール基とブチル中のアリル水素、通常はＬｅｗｉｓ酸触媒との反応に基づき、その結果、熱的に安定な炭素−炭素架橋が得られる。タイヤ硬化ブラダは、メチロール基を含有するアルキルフェノールホルムアルデヒド誘導体によって硬化する。樹脂硬化系内のブチルゴムの架橋は、反応性アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂、例えばオクチルフェノールホルムアルデヒド樹脂のフェノールメチロール基の反応性に依存する。ブチルの低レベルの不飽和は、ＳｎＣｌ₂などのハロゲン含有材料またはポリクロロプレンなどのハロゲン含有エラストマーを添加することにより、樹脂硬化の活性化から利益を得ることができる。外部活性化剤を必要としない、より反応性ある樹脂硬化系は、メチロール基のヒドロキシル基のいくつかが臭素によって置き換えられた場合に得られる。一般に使用される商用の樹脂の例は、臭素化アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂である。臭素化反応性樹脂を使用する間、ブラダ化合物は、ポリクロロプレンなどのハロゲンの外部供給源を必要としない。しかし、そのような樹脂を使用する場合、化合物の粘着性が増大し、追加の工場でのコンパウンドプロセスの開発を実施する必要性が生じる可能性がある。

ハロゲン含有エラストマーは、このエラストマーと金属酸化物との反応によって架橋されてもよい。ポリクロロプレンは、ブチルゴムを硬化するために、反応性アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂を用いてまたは用いずに使用することができる、ハロゲン化エラストマーの例である。有用な金属酸化物の例には、ＺｎＯ、ＣａＯ、およびＰｂＯが含まれるが、これらに限定するものではない。金属酸化物は、単独でまたはその対応する脂肪酸錯体（例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなど）と併せて、またはステアリン酸などの単独で添加された有機および脂肪酸と併せて使用することができ、さらに硫黄もしくは硫黄化合物、過酸化アルキル化合物、ジアミン、またはこれらの誘導体などのその他の硬化剤と併せて使用してもよい。
硫黄は、ジエン含有エラストマーに関して最も一般的な化学加硫剤である。硫黄加硫系は、硫黄を活性化する活性化剤、加硫の速度を制御するのを助ける促進剤および遅延剤からなるものであってもよい。

活性化剤は、最初にゴム可溶性錯体が形成されるように促進剤と反応させ、次いで硫化剤が形成されるように硫黄と反応させることによって、加硫の速度を増大させる化学物質である。促進剤の一般的な種類には、アミン、ジアミン、グアニジン、チオ尿素、チアゾール、チウラム、スルフェンアミド、スルフェンイミド、チオカルバメート、およびキサンタンなどが含まれる。

促進剤は、加硫の開始および速度と、形成される架橋の数およびタイプとを制御するのを助ける。遅延剤は、未加硫ゴムを加工するのに十分な時間をとるために、硬化の最初に開始を遅延させるのに使用されてもよい。
加硫プロセスの加速は、しばしば有機化合物である加速反応促進剤の量を規制することによって制御することができる。天然ゴム、ＢＲ、およびＳＢＲの加速する加硫のメカニズムでは、硬化剤、促進剤、活性化剤、およびポリマーの間で複雑な相互作用が行われる。理想的には、利用可能な硬化剤全体は、２つのポリマー鎖を一緒に接合しかつポリマーマトリックスの強度全体を強化する有効な架橋の形成中に、消費される。数多くの促進剤が、当技術分野で公知であり、下記の物質：ステアリン酸、ジフェニルグアニジン（ＤＰＧ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、ベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）、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）、およびチオ尿素が含まれるがこれらに限定するものではない。
本発明の一実施形態では、少なくとも１種（または複数）の硬化剤が、０．２ｐｈｒ〜１０ｐｈｒ、または０．５ｐｈｒ〜５ｐｈｒ、または別の実施形態では０．７５ｐｈｒ〜２ｐｈｒで存在する。

充填剤および添加剤
本発明により生成されたエラストマー組成物は、典型的には、有効量のその他の加工助剤、顔料、促進剤、架橋および硬化材料、抗酸化剤、オゾン劣化防止剤、充填剤、および／またはクレーなど、ゴム化合物に通常使用されるその他の成分および添加剤を含有する。
ＨＰＭの他に、エラストマー組成物は、例えばプラストマー、ポリブテン、またはこれらの混合物など、その他の有用な加工助剤を含んでいてもよい。ヒマシ油は、高温でのその低い揮発性により、典型的には５ｐｈｒで、ブラダ化合物に最も一般的に使用される可塑剤である。ヒマシ油は、樹脂硬化ブチルゴムブラダ化合物のマーチングモジュラスの傾向を低減させる。さらにヒマシ油は、より低い非老化モジュラスおよび良好な水蒸気老化をもたらす。ヒマシ油が利用できない場合、オレイン酸（５ｐｈｒ）を使用してもよい。ヒマシ油またはオレイン酸のいずれかを含有する化合物は、ブラダとタイヤのインナーチューブライナーとの間に、より良好な剥離特性を有する。これらの化合物は、ヒマシ油の高沸点およびより低い揮発性によって、老化特性のより良好な保持も示す。あるいは、ヒマシ油が利用できない場合はパラフィンプロセス油（例えば、ＦＬＥＸＯＮ ８７６）を使用してもよいが、注意が必要である。

しかし一実施形態では、ＨＰＭは、ヒマシ油またはプロセス油の代わりとして働くことができ、使用されるヒマシ油の量は、相応に低減され得る。一実施形態では、エラストマー配合物は、ヒマシ油および加工油を本質的に含まず、即ちヒマシ油および加工油は０．１ｐｈｒ未満である。
少なくとも１種のエラストマーおよび少なくとも１種のＨＰＭを含む他、エラストマー組成物は、少なくとも１種の充填剤、例えば炭酸カルシウム、クレー、雲母、シリカ、シリケート、タルク、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、デンプン、木粉、カーボンブラック、またはこれらの混合物を含んでいてもよい。充填剤は、任意のサイズであってもよく、典型的には例えば、タイヤ産業においては約０．０００１μｍから約１００μｍに及ぶ。

１つの好ましい実施形態では、カーボンブラックが充填剤として用いられる。充填剤は、カーボンブラックでも変性カーボンブラックでもよい。充填剤は、カーボンブラックとシリカとのブレンドであってもよい。一実施形態では、エラストマー組成物は、タイヤトレッドまたは側壁であり、強化グレードのカーボンブラックをブレンドの１０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒのレベルで、より好ましくは別の実施形態において３０ｐｈｒ〜８０ｐｈｒのレベルで、さらに別の実施形態では５０ｐｈｒ〜８０ｐｈｒのレベルで含む。カーボンブラックの有用なグレードには、Ｎ１１０〜Ｎ９９０の範囲が含まれる。

一般に、硬化ブラダでは、性質の良好なバランスを保つハイストラクチャーカーボンブラックＩＳＡＦまたはＨＡＦ（例えば、Ｎ３３０）が、ブラダ化合物中に５０ｐｈｒ〜６０ｐｈｒのレベルで使用される。その他の代替のタイプのカーボンブラックは、改善された空気老化を示すＧＰＦグレードであるが、ＩＳＡＦグレードは、より良好な水蒸気老化特性を有する。例えばＮ３３０と組み合わせたアセチレンブラック化合物は、タイヤ硬化時間を短縮することができる良好な熱伝導度を有する。しかしアセチレンブラックは、ブチルゴム化合物中に分散させるのが難しいと考えられる。一般に、カーボンブラックの投入がより低いと（例えば、３５ｐｈｒ）、より良好な空気老化が得られ、カーボンブラックの投入がより高いと（例えば、６５ｐｈｒ）、より良好な水蒸気老化が得られる。
一実施形態では、カーボンブラックまたはその他の充填剤の量を、エラストマー配合物の粘度が制御されるように調節することができ、例えばＨＰＭが約５ｐｈｒ超または約１０ｐｈｒ超などの粘度を低減させるのに十分な量で存在する場合、カーボンブラックの量は、粘度を上昇させまたは回復させるために増大させることができる。

本明細書で使用されるシリカは、未処理の沈降シリカ、結晶質シリカ、コロイド状シリカ、ケイ酸アルミニウムまたはカルシウム、およびヒュームドシリカも含め、溶液または発熱などの方法により加工された、任意のタイプまたは粒度のシリカまたは別のケイ酸誘導体またはケイ酸を指すことを意味する。沈降シリカは、従来のシリカ、半高度分散性シリカ、または高度分散性シリカとすることができる。
エラストマー組成物は、クレーを含んでいてもよい。クレーは、改質剤で処理されてもよい、例えばモンモリロナイト、ノントロナイト、ベイデライト、ボコスコイト、ラポナイト、ヘクトライト、サポナイト、サウコナイト、マガダイト、ケニアイト、ステベンサイト、バーミキュライト、ハロイサイト、アルミン酸塩酸化物、ハイドロタルサイト、またはこれらの混合物である。クレーは、少なくとも１種のシリケートを含有していてもよい。あるいは充填剤は、有機分子などの改質剤で処理されまたは前処理されていてもよい、層状クレーであってもよく：この層状クレーは、少なくとも１種のシリケートを含んでいてもよい。

一般に、抗酸化剤は、樹脂硬化ブチル化合物の耐熱性を改善するのに効果的ではない。抗酸化剤のいくつか（例えば、アミン）は、通常のブチルゴム化合物、硫黄系の加硫系、および樹脂硬化系の、硬化速度を著しく遅延させることができる。一実施形態では、抗酸化剤をエラストマー組成物に添加しない。別の実施形態では、組成物は、添加された抗酸化剤を実質的に含まず、例えば０．１ｐｈｒ未満である。
設備によっては、樹脂硬化ブラダ化合物を混合し加工するのが難しくなる可能性がある。良好な分散および流動特性を容易にするには、有機シリコーン化合物などの加工助剤を使用することが有益と考えられる。ブラダ化合物を硬化するのに適した有機シリコーンおよびカルシウム脂肪酸石鹸など、いくつかの市販されている加工助剤がある。

１種または複数の架橋剤は、特にシリカが主な充填剤でありまたは別の充填剤と組み合わせて存在する場合、本発明のエラストマー組成物に使用されるのが好ましい。架橋および硬化剤は、硫黄、酸化亜鉛、および脂肪酸を含む。より好ましくは、カップリング剤は、２官能性オルガノシラン架橋剤であってもよい。「オルガノシラン架橋剤」は、当業者に公知の任意のシランカップリング充填剤および／または架橋活性化剤および／またはシラン強化剤であり、ビニルトリエトキシシラン、ビニル−トリス−（β−メトキシエトキシ）シラン、メタクリロイルプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノ−プロピルトリエトキシシラン（ＷｉｔｃｏよりＡ１１００として市販されている。）およびγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（Ｗｉｔｃｏ製Ａ１８９）など、およびこれらの混合物が含まれるがこれらに限定するものではない。一実施形態では、ビス−（３−トリエトキシシリプロピル）テトラスルフィド（「Ｓｉ６９」として市販されている。）が用いられる。

加工
本発明のエラストマー組成物は、当業者の公知の任意の従来の手段によって、コンパウンド形成（混合）されてもよい。混合は、単一ステップでまたは多段階で行ってもよい。例えば構成成分を、典型的には少なくとも２段階で混合し、即ち少なくとも１つの非生産的段階とその後に続く生産的混合段階とで混合する。最終の硬化剤は、典型的には、従来から「生産的」混合段階と呼ばれている最終段階で混合する。生産的混合段階において、混合は、典型的には、先の（１つまたは複数の）非生産的混合段階の（１つまたは複数の）混合温度よりも低い温度または最終温度で行う。エラストマー、ポリマー添加剤、シリカ、およびシリカカプラー、およびカーボンブラックは、使用される場合、一般に１つまたは複数の非生産的混合段階で混合される。「非生産的」および「生産的」混合段階という用語は、ゴム混合技術分野の当業者に周知である。

一実施形態では、カーボンブラックは、酸化亜鉛およびその他の硬化活性化剤および促進剤とは異なる段階で添加される。別の実施形態では、抗酸化剤、オゾン劣化防止剤、および加工材料は、カーボンブラックがエラストマーで加工された後の段階で添加され、酸化亜鉛は、化合物のモジュラスが最大限になるように最終段階で添加される。他の実施形態では、クレーとの混合は、当業者に公知の技法によって行われ、クレーは、カーボンブラックと同時にポリマーに添加される。その他の実施形態では、追加の段階において１種または複数の充填剤の漸増的な添加を行ってもよい。
別の実施形態では、成分の混合は、エラストマー成分、充填剤、およびクレーを、２本ロール開放型ミル、ＢＲＡＢＥＮＤＥＲ（商標）内部ミキサ、接線型ロータを備えたＢＡＮＢＵＲＹ（商標）内部ミキサ、噛合いロータを備えたＫｒｕｐｐ内部ミキサ、または好ましくはミキサ／押出し機などの任意の適切な混合デバイス内で、当技術分野で公知の技法により組み合わせることによって実施されてもよい。混合は、一実施形態では組成物に使用される（１種または複数の）エラストマーの融点までの温度で、または別の実施形態では４０℃〜２５０℃の温度で、またはさらに別の実施形態では１００℃〜２００℃の温度で行ってもよい。混合は一般に、あらゆるクレーが剥離されかつ（１種または複数の）エラストマー中に均一に分散することができるように、十分な剪断の条件下で実施されるべきである。

典型的には、（１種または複数の）エラストマー７０％〜１００％を、まず２０〜９０秒間、または温度が４０℃〜７５℃に到達するまで、混合する。次いで充填剤約７５％、および存在する場合には残りの量のエラストマーを、典型的にはミキサに添加して、温度が９０℃〜１５０℃に到達するまで混合を継続する。次に残りの充填剤を添加し、それと共に加工助剤も添加し、温度が１４０℃〜１９０℃に到達するまで混合を継続する。次いでマスターバッチ混合物を、開放型ミル上でシート形成して仕上げ、硬化剤が添加され得る場合には例えば６０℃〜１００℃に冷却する。

工業的応用
本発明のエラストマー組成物は、繊維、被膜、ラミネート、層、自動車部品などの工業部品、器具用ハウジング、消費製品、および包装などを含めた様々な形状の物品に、押し出され、圧縮成型され、ブロー成型され、射出成型され、ラミネートされてもよい。
特に、エラストマー組成物は、トラック用タイヤ、バス用タイヤ、オートバイ用タイヤ、オフロード用タイヤ、および航空機用タイヤなど、様々なタイヤの適用例に向けた物品に有用である。そのようなタイヤは、当業者に公知でありかつ当業者がより容易に理解される様々な方法によって、構築し、成形し、成型し、硬化することができる。エラストマー組成物は、完成物品、またはタイヤのインナーライナーなどの完成物品の構成要素の、いずれかに製作されてもよい。物品は、エアバリア、空気膜、被膜、層（ミクロ層および／または多層）、インナーライナー、インナーチューブ、空気スリーブ、側壁、トレッド、およびタイヤ硬化ブラダなどから選択されてもよい。エラストマー組成物は、タイヤ硬化ブラダに特に有用である。

本発明のエラストマー組成物は、様々な適用例、特に空気圧式タイヤの構成要素、ホース、コンベヤベルトや自動車用ベルトなどのベルト、ソリッドタイヤ、履物の構成要素、グラフィックアートの適用例に向けたローラ、振動絶縁デバイス、製薬用デバイス、接着剤、コーキング剤、封止剤、グレージングコンパウンド、保護コーティング、空気クッション、空気ばね、エアベロー、アキュムレータバッグ、流体保持および硬化プロセス用のブラダに有用である。これらは、ゴム配合物中の可塑剤として；伸縮性ラップフィルムに製造される組成物の成分として；潤滑剤の分散剤として；注封および電気ケーブル充填剤およびケーブル収容材料としても有用である。
エラストマー組成物は、成型されたゴム部品に役立てることもでき、自動車用サスペンションバンパ、自動排気ハンガ、およびボディマウントにおいて広範な用途を見出すことができる。別のその他の適用例では、本発明の（１種または複数の）エラストマーまたはエラストマー組成物は、製薬用ストッパおよびクロージャと医療用デバイスのコーティングなど、医療の適用例でも有用である。

タイヤ硬化ブラダの製造
硬化ブラダは、ポリメチロールフェノール樹脂またはその他の硬化系を含有する特別にコンパウンド形成されたブチルゴムから通常作製される、円筒状バッグである。使用中、この折畳み可能なブラダは、タイヤ硬化プレスの下方セクションに取り付けられ、加圧および成型アセンブリの一部を形成する。「未硬化」の非加硫タイヤを、金型の下半分のブラダ上に位置決めする。金型を閉じたら、加圧された水蒸気、空気、温水、または不活性ガス（窒素）を体系的に（予めプログラムされた状態で）ブラダに導入して、タイヤ成形および硬化プロセスのための内部熱および圧力を提供する。ブラダを必要とする２つの典型的なタイプのタイヤ硬化プレスは：ＡｕｔｏＦｏｒｍ（Ｂａｇｗｅｌｌ）ブラダを必要とするＳｌｉｄｅｂａｃｋ（ＮＲＭまたは同様のもの）型プレスと、Ｂａｇ−Ｏ−Ｍａｔｉｃブラダを必要とするＴｉｌｔｂａｃｋ（Ｂａｇ−Ｏ−Ｍａｔｉｃまたは同様のもの）型プレスである。タイヤ硬化ブラダの例には、乗用車、軽トラック、および商用トラック用の壁面硬化ブラダ、トロイダル硬化ブラダ、および閉鎖端硬化ブラダなどが含まれる。

３つのタイプのタイヤ硬化サイクル、即ち水蒸気−高圧温水硬化サイクルと、水蒸気−不活性ガス硬化プロセスと、水蒸気−水蒸気硬化サイクルとを見出すことができる。ドーム温度は１９０℃（金型の側面プレートは１８０℃）に到達することができ、ブラダ温度は２２０℃まで到達することができる。トラック用タイヤに関する例示的な単純な水蒸気−温水硬化サイクル時間は、（１）水蒸気１２分；（２）高圧温水３０分；（３）冷水フラッシュ４分；および（４）ドレイン３０秒で、合計硬化時間は４６：３０とすることができる。ブチルゴムは、基本的な性質要件：（１）加工（混合、押出し、および型流れ）を容易にするための均質な十分混合された化合物；（２）優れた熱老化耐性；（３）飽和水蒸気または高圧温水または不活性ガスによる分解に対する耐性；（４）優れた屈曲および高温引裂き耐性；（５）高い伸び特性を維持する、低い引張りおよび圧縮永久歪み；および（６）空気、不活性ガス、および水蒸気に対する不透過性を一般に満たすので、硬化ブラダに使用される。これらの性質を得ることによって、硬化ブラダは、十分な使用寿命、即ち引張り点とも一般に呼ばれるタイヤ硬化サイクル数を実現することが可能になる。引張り点は、ブラダが故障する前に取り出される点であり；それによって、生産中のタイヤの損失をもたらす可能性のあるタイヤ硬化サイクル中の故障が防止される。

硬化ブラダの製造で使用されるコンパウンド形成構成成分の選択は、ブラダ寿命に関して非常に重要である。実施形態では、硬化ブラダは、硬化系、充填剤、ＨＰＭを含む可塑剤、およびその他の添加剤と共にコンパウンド形成されたブチルゴムを含む、エラストマー組成物から作製される。用いられるブチルゴムは、イソブチレンと約２ｍｏｌ％のイソプレン、例えば１．０５ｍｏｌ％〜２．３０ｍｏｌ％のイソプレンとのコポリマーとして典型的なものであり、ＥＸＸＯＮ（商標）の商標名Ｂｕｔｙｌ ０６５、Ｂｕｔｙｌ ０６８、およびＢｕｔｙｌ ２６８の下で市販されている。一実施形態における硬化系は、反応性アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂などの硬化樹脂、例えば酸化亜鉛とステアリン酸および／またはステアリン酸亜鉛などの亜鉛供給源化合物、および例えばポリクロロプレン樹脂などの硬化活性化剤を含む。別の実施形態では、ハロゲン化アルキルフェノールホルムアルデヒドからのハロゲンが添加されるいかなるポリクロロプレンも必要とせずに硬化活性化剤として働く場合には、ハロゲン化硬化樹脂を使用することができる。充填剤は、典型的にはカーボンブラックである。実施形態による可塑剤は、本明細書に記述されるＨＰＭを含み、例えばヒマシ油などの加工油を含むこともできる。

タイヤ硬化ブラダの使用条件は、独特である。ブラダは、熱、圧力、および屈曲の使用条件に供される。したがって、構成成分、特にカーボンブラック、酸化亜鉛、任意のポリクロロプレン、および硬化樹脂の良好な分散が、十分な使用寿命を実現するのに重要である。コンパウンド形成構成成分の良好な分散は、物理的性質を改善することができ、物理的性質を保持することもできる。

例示的なタイヤ硬化ブラダに関する製造プロセスのフローチャートを、図１に示す。簡単に言うと、主な加工ステップは、マスターバッチ混合ステップ１、濾すステップ２、最終バッチ混合ステップ３、スラグ／ブランク押出しステップ４、スラグ／ブランク切断ステップ５、ブランクスプライシングステップ６、例えば圧縮成型または射出成型のいずれかとすることができる加硫ステップ７、ポストキュアまたはコンディショニングステップ８、およびブラダの貯蔵ステップ９である。硬化ブラダ生産のこの包括的なスキームにおける全てのステップが必ずしも必要というわけではない。例えば、高品質ブチルゴムおよびコンパウンド形成材料の使用により、濾す必要性をなくすことができる。最新の低温供給押出し機は、昇温ミルの必要性をなくすことができる。しかし押出し機ダイ上の濾し器は、良好な実施をもたらすことができ、より均一な押出し物を得るのを助けることができる。

実施形態におけるブチルゴムは、主に、イソプレンを約１ｍｏｌ％〜３ｍｏｌ％、例えばイソプレンを１．０５ｍｏｌ％〜２．３０ｍｏｌ％有する飽和ポリイソブチレンコポリマーである。ブチルゴムによる、天然ゴム、ＳＢＲ、およびポリブタジエンゴムなどの不飽和エラストマーの汚染を、回避することが重要である。ブチルとその他の不飽和エラストマーとの間の状態の相違により、汚染が、化合物の物理的性質の損失をもたらす可能性がある。ブチルゴムおよびその他の不飽和ゴムを加工するのに使用されるベールカッタ、内部ミキサ、２本ロール開放型ミル、濾し器、および押出し機は、清掃化合物で完全に清浄化されるべきである。

タイヤ硬化
図２を参照すると、当業者にとってより馴染みのある、典型的なタイヤＴの硬化中の典型的なプラテンプレスＰおよびタイヤ用金型Ｍが示されている。図面は、部品が省略された概略的なものであり、金型およびプレスは、必ずしも縮尺通りに描かれていない。プラテンプレスＰは、例えば米国特許第２，８０８，６１８号およびＬ．Ｅ．Ｓｐｄｅｒｑｕｉｓｔのその他の特許に実質的に図示され記述されるような、標準タイプの「Ｂａｇ−Ｏ−Ｍａｔｉｃ」プレスであってもよい。あるいはプレスは、例えば「ＡｕｔｏＦｏｒｍ」タイヤ硬化ブラダを使用するものまたは射出成型プレスなど、別のタイプのプレスであってもよい。

図２の実施形態では、プレスＰは、固定プラテン１０、床１１、およびプレスの可動性上方部分に堅固に取り付けられたプラテン１２を含む。上方アセンブリ全体は、上昇させることができ、下降させることができ、傾けることができる。硬化ブラダ１３を含むブラダ機構Ｄは、プレスの中心に設けられる。タイヤ用金型Ｍの上半分１５および下半分１６は、プラテン１０および１２に堅固に接続される。複数のベント通路がトロイダル金型キャビティから金型の外側まで延びている。ブラダ機構Ｄは、下方および上方ビード位置決めリング１７および１８と、下方ダイヤフラム締付けリング１９とを有する。上方ダイヤフラム締付けリング１４および２０は、ビードリング１８に嵌合する。締付けリング１４および２０は、取着カラー２２を有するピストン棒２１により垂直に移動する。環状指示部材２３は、入口および出口コンジット２６および２７に連通する１対の通路２４および２５を有し、その結果、水および水蒸気がブラダからかつブラダに自由に流動可能になる。前記通路のそれぞれは、円周方向に細長い断面を有していてもよい。
操作中、タイヤプレスＰには、硬化ブラダ１３上に配置された「未加工」のタイヤ構造物が投入され、プレスは閉じられる。プレスＰは、下方および上方プラテンの環状チャンバ２８および２９に水蒸気を供給することによって加熱され、望みに応じて、実質的に一定の温度が維持されるように加熱を継続させてもよい。

水蒸気の圧力および温度は、タイヤの最低硬化点で、典型的にはトレッドショルダの点「ａ」での十分な硬化を確実なものにするために、調節される（図２参照）。点「ｂ」は、タイヤのクラウン付近の点を特定し、点「ｃ」は、その外面上の点を特定し、点「ｄ」は、カーカスの内面上の点を特定する。各段階ごとに設定される正確な時間は、指定されたタイヤサイズで使用される特定のゴム化合物に関する試行錯誤の結果得られ、したがって最低硬化点で最大限許容可能な加硫温度を超過しない。
硬化したタイヤを硬化プレスから取り出すとき、タイヤ硬化ブラダを潰してタイヤから引き出す。次いでタイヤを、引き込まれたブラダ上に上昇させ、冷却レール上に数分間降下させ、その後、最終検査に移す。

ブラダは、各硬化サイクル、最高でかつ場合によっては２００℃以上の温度で機械的に延伸され折り畳まれるので、応力集中の回避が重要である。ブラダのデザインの観点から最も有効な手法は、ブラダ壁のゲージを低減させることである。射出成型プロセスでは、ブラダ壁の厚さは、例えば乗用車用タイヤの適用例に関しては４．０〜５．０ｍｍに低減させることができる。ブラダの主な目的は、水蒸気がインナーライナーまたはタイヤケーシング内に漏れないようにすることである。熱はブラダを通して伝達されるので、必要な機械的性質を維持しなからブラダ壁を可能な限り薄く作製する必要がある。ブラダが薄過ぎる場合、使用中に破裂する可能性がある。厚過ぎる場合、熱伝達は低減することになり、硬化時間が長くなり、締付けエリアが損傷を受ける可能性もある。

ブラダ表面のデザインは、典型的にはいくつかの要因の関数であり、例えばタイヤ製造業者は、デザインを商標としてまたは固有の会社の特徴として使用してもよく、デザインは、金型を閉じるときに未加工のタイヤとブラダとの間に捕えられた空気をベントするのを容易にするように選択されてもよく、かつ／またはデザインは、タイヤのインナーライナーの表面外観の均一性を改善してもよい。選択されるブラダのデザインは、これらのパラメータを頻繁に満足させることになる。いくらかのベント操作は必要であり、典型的にはクラウンエリアｂからビード領域まで実施される。ベントチャネルは、必要に応じてブラダ表面に成型することができ、ベントマーキングは望ましくは清浄であり、バリがなく、特に金型のバリまたはその他の材料が覆われており、過剰に硬化されており、または離型剤の層で覆われている場合に弱点を引き起こす可能性がありかつその後の屈曲によってブラダが破損する可能性がある、ブラダ表面での異物の捕捉が生じないようになっている。ブラダのベントマークは、インナーチューブの耐久性に影響を及ぼす可能性もあり、この耐久性はチューブタイプのタイヤの場合に考慮され得る。

チューブレスタイヤ−ブラダの組合せの場合、良好なベントが、一般にはより重要である。ブラダ表面のエッチングのデザインは、プレスおよび型締め操作中に、「未加工」の非加硫タイヤとブラダとの間に捕えられた空気のベントが可能になるように選択される。一般に、ベントは、ブラダのクラウンエリアｂからビードエリアまで実行される。ベントチャネルは、好ましくはブラダ表面に成型される。さらに、ブラダ壁面のスタンピング情報などの凹凸が、タイヤのインナーライナーに傷をもたらす可能性があり、次いでそれが亀裂開始部位になる可能性がある。したがって任意のマーキングまたはエンブレムは、好ましくは、後で生ずる製品性能に関するいかなる懸念もなくなるように設計される。

タイヤ製造業者は一般に、より長いブラダ使用寿命を望むが、使用条件もより厳しくなり、例えば、タイヤ硬化温度が高くなって、ある場合に２００℃を超えると、タイヤ硬化サイクルはより短くなり、例えば乗用車用タイヤに関しては１０分を下回り、乗用車用タイヤに関しては使用寿命が５００硬化サイクルを著しく上回る。

したがって本発明は、下記の実施形態を提供する：
Ａ． エラストマー１００重量部、硬化剤、および炭化水素ポリマー改質剤（「ＨＰＭ」）１ｐｈｒ〜５０ｐｈｒを含む、エラストマー組成物であって、エラストマーが、少なくとも１種のイソブチレン系エラストマーを含み、ＨＰＭが、ピペリレン、環状ペンタジエン、芳香族、リモネン、ピネン、アミレン、およびこれらの組合せからなる群から選択されるモノマーを含み、環状ペンタジエンが、モノマーの全重量に対してモノマーの少なくとも１０重量パーセントを構成するエラストマー組成物。
Ｂ． エラストマーが、Ｃ₄−Ｃ₇イソモノオレフィン誘導単位を少なくとも７０モルパーセント含む、実施形態Ａによるエラストマー組成物。
Ｃ． 硬化剤が、ハロゲン化フェノール樹脂硬化剤、ポリクロロプレン、またはこれらの組合せを１ｐｈｒ〜１２ｐｈｒ含む、実施形態Ａまたは実施形態Ｂによるエラストマー組成物。
Ｄ． 硬化剤が、酸化亜鉛およびステアリン酸をさらに含む、実施形態Ａ、Ｂ、またはＣのいずれか１つによるエラストマー組成物。
Ｅ． カーボンブラックをさらに含む、実施形態ＡからＤのいずれか１つによるエラストマー組成物。

Ｆ． 環状ペンタジエンが、モノマーの全重量に対してモノマーの少なくとも５０重量パーセントを構成する、実施形態ＡからＥのいずれか１つによるエラストマー組成物。
Ｇ． ＨＰＭが、１００℃〜１４０℃のＲｉｎｇ ＆ Ｂａｌｌ軟化点を含む、実施形態ＡからＦのいずれか１つのよるエラストマー組成物。
Ｈ． ＨＰＭが少なくとも部分的に水素化される、実施形態ＡからＧのいずれか１つによるエラストマー組成物。
Ｉ． ＨＰＭが、ＨＰＭ中の全プロトンに対して１パーセント未満のオレフィンプロトンを含む、実施形態ＡからＨのいずれか１つによるエラストマー組成物。
Ｊ． ＨＰＭが、ＨＰＭ中の全プロトンに対して１０パーセント未満の芳香族プロトンを含む、実施形態ＡからＩのいずれか１つのよるエラストマー組成物。
Ｋ． エラストマー組成物が、約１３０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引張り強さ残率、約１１０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引裂き強さ残率、約１５０ｃｃ^*ｍｍ／（ｍ²・日）未満の空気透過係数、少なくとも７００キロサイクルの疲労寿命、および約１０ｍｍ未満のＤｅＭａｔｔｉａ切傷成長を含む、実施形態ＡからＪのいずれか１つによるエラストマー組成物。
Ｌ． エラストマー組成物が加硫される、実施形態ＡからＫのいずれか１つによるエラストマー組成物。
Ｍ． 実施形態ＡからＬのいずれか１つによるエラストマー組成物を含む硬化ブラダ。
Ｎ． 内部に配置された、実施形態Ｍによる硬化ブラダを含む、タイヤ硬化プレス。
Ｏ． 実施形態ＡからＪのいずれか１つによるエラストマー組成物を混合するステップと、この混合物をタイヤ硬化ブラダの形状に成型し硬化するステップとを含む、タイヤ硬化ブラダを作製する方法。

Ｐ． エラストマー、硬化剤、および可塑剤１〜５０ｐｈｒを含むエラストマー混合物を混合するステップと、この混合物をタイヤ硬化ブラダの形状に成型し硬化するステップとを含む、タイヤ硬化ブラダを作製するプロセスにおいて、混合物の加工性と、硬化した混合物の疲労寿命およびＤｅＭａｔｔｉａ切傷成長を改善する方法は、ＨＰＭを可塑剤の少なくとも一部としてエラストマー混合物に組み込むステップを含み、このエラストマー混合物は、実施形態ＡからＪのいずれか１つによるエラストマー組成物を含む。
Ｑ． 硬化した混合物が、約１３０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引張り強さ残率、約１１０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引裂き強さ残率、約１５０ｃｃ^*ｍｍ／（ｍ²・日）未満の空気透過係数、少なくとも７００キロサイクルの疲労寿命、および約１０ｍｍ未満のＤｅＭａｔｔｉａ切傷成長を含む、実施形態Ｏまたは実施形態Ｐによる方法。

Ｒ． タイヤ硬化ブラダをタイヤ硬化プレスに設置するステップであって、このタイヤ硬化ブラダが実施形態Ｍによる硬化ブラダを含むステップと；未硬化の炭化水素ゴム組成物を、硬化ブラダと金型表面との間のタイヤ硬化プレスの金型内に投入するステップと；金型を閉じ、内部で硬化ブラダを膨張させて、未硬化の炭化水素ゴム組成物を金型表面に向けてプレスするステップと；炭化水素ゴム組成物を、加熱および加圧の条件下で硬化するステップと；硬化ブラダを収縮させるステップと；硬化した炭化水素ゴム組成物を金型から取り出すステップとを含む、タイヤを作製するのにタイヤ硬化プレスを使用する方法。
Ｓ． タイヤ硬化ブラダをタイヤ硬化プレス内に設置し、未硬化の炭化水素ゴム組成物を、硬化ブラダと金型表面との間のタイヤ硬化プレスの金型に繰り返し投入するステップと、金型を閉じ、内部の硬化ブラダを膨張させて、未硬化の炭化水素ゴム組成物を金型表面に対して加圧するステップと、炭化水素ゴム組成物を、加熱および加圧の条件下である期間にわたり硬化するステップと、硬化ブラダを収縮させるステップと、硬化した炭化水素ゴム組成物を金型から取り出すステップとを含む、タイヤを作製するのにタイヤ硬化プレスを使用するプロセスにおいて、硬化ブラダの引張り点を延ばし、炭化水素ゴム組成物の硬化時間を短縮し、またはその両方の方法であって、タイヤ硬化ブラダをプレス内に設置するステップを含み、このタイヤブラダが実施形態Ｍによる硬化ブラダを含む方法。

これらの例で使用される成分を、以下の表１に記述する。

以下の表２に示される化合物の配合物は、標準的な硬化ブラダの配合に基づき、実験室用ＢＡＮＢＵＲＹミキサ、サイズＢＲで混合した。

下記の表３および図３は、４種の化合物に関するＭｏｏｎｅｙ粘度およびレオメータの硬化動態を示す。簡単に言うと、化合物の硬化動態は、ＡＳＴＭ Ｄ５２８９に記載されるように、可動ダイレオメータ（ＭＤＲ）を使用して測定した。ここでかつ本記述全体で使用される「ＭＨ」および「ＭＬ」という値は、それぞれ「最大トルク」および「最小トルク」を指す。「ＭＳ」値はＭｏｏｎｅｙスコーチ値であり、「ＭＬ（１＋４）」値はＭｏｏｎｅｙ粘度値である。Ｍｏｏｎｅｙおよびスコーチ時間は、ＡＳＴＭ Ｄ１６４６（改良）により測定した。後者の測定の誤差（２ａ）は、±０．６５Ｍｏｏｎｅｙ粘度単位である。１０％硬化（ｔ１０）および９０％硬化（ｔ９０）の時間は、硬化反応の開始および終了に関する情報を提供する。

対照化合物１と比較すると、ＨＰＭ１〜３の樹脂を添加することにより粘度が低減し、加工のし易さが改善されかつより良好な混合および分散がなされたことを示唆している。硬化動態は満足のいくものであり、低減されたＭＤＲレオメータΔトルクは、図２に見られるように、ＨＰＭ１〜３の樹脂の可塑化効果が増大したことによる。これらのデータは、ＨＰＭを増量剤として使用することができ、全組成物中に少しのブチルゴムしか必要としないことを示唆している。

サンプルを、１００℃および１２５℃で３日間、１００℃で７日間、空気炉内で老化させた。ＩＮＳＴＲＯＮ ４２０２テスタを使用して室温でＡＳＴＭ Ｄ４１２ Ｄｉｅ Ｃにより測定された、選択される引張り特性に関する試験結果を、以下の表４に示す。

前述のデータは、ＨＰＭを含有する３種の化合物全てが、より高い破断点伸びを有することを示す。その当初の引張り強さと比較した、老化後の引張り強さの変化は、最小限の値であるべきである。対照化合物１とは対照的に、１０重量％を以上のジシクロペンタジエンオリゴマー（ＨＰＭ３）を含有する化合物３および４は、最小値を示すことがわかる。これらのデータは、ＨＰＭが熱老化耐性を改善しかつそれを用いて作製された硬化ブラダの引張り点が延びることを示唆する。

引裂き強さ残率についても調査し、そのデータを以下の表５に示す。引裂き強さは、ＡＳＴＭ Ｄ６２４ Ｄｉｅ Ｂにより決定した。

ジクロロペンタジエン含有ＨＰＭを有する化合物３および４は共に、当初のデータに比べ、良好な引裂き強さ残率を示しかつ値のシフトは僅かであった。

透過率を、Ｍｏｃｏｎ機器を使用して測定した。酸素透過速度は、薄膜を通過する酸素輸送の動的測定の原理の下で測定した。化合物サンプルを、拡散セル内に締着した。サンプルは、直径約５．０ｃｍおよび厚さ約０．５ｍｍであった。次いでセルを、高純度の窒素キャリアガスを使用して、残留酸素のパージを行った。窒素ガスは、安定なゼロ値が確立されるまでセンサを経由させた。測定は、典型的には４０℃で実施した。純粋な酸素空気を、拡散セルのチャンバの外側に導入した。サンプルを経て内側チャンバに拡散する酸素を、酸素拡散速度が測定されるチャンバに搬送した。酸素拡散速度を、透過速度係数として表す。本明細書で使用される透過率係数は、サンプルの厚さ（ｍｍ）に関して正規化された透過速度の尺度であり、個々の時間の単位（例えば、２４時間）におけるサンプルの単位面積（ｍ²）当たりの気体の体積（ｃｃ）として表され、ｃｃ^*ｍｍ／（ｍ²−日）の単位を有する。本明細書で使用される透過率係数は、大気圧を考慮し、ｃｃ^*ｍｍ／（ｍ²−日−ｍｍＨｇ）として表される。結果を、以下の表６に示す。

これらの結果は、ＨＰＭ３を用いて作製された化合物４が、最も低い透過率を有し、対照配合物である化合物１に比べて５％〜１０％の間で改善され、それに対して化合物２は、対照よりも高い透過率を有しかつ化合物３は対照よりも著しく異ならないことを示す。これは、化合物４の組成物から作製されたタイヤ硬化ブラダが、実に驚くべきことに、５％〜１０％薄く作製され、使用されるブチルゴムの量を低減し、それでも同レベルの障壁性能を実現することを示唆している。より薄い効果ブラダは、熱移動も容易にしかつタイヤ構築プロセスにおけるサイクル時間も改善する。

ＨＰＭ２およびＨＰＭ３を使用する化合物３および４について、それぞれ、疲労体破壊に関して試験をした。結果を、以下の表７に示す。

この試験は、化合物均一性および長期安定性の影響を決定するのに良い。高い割合で脂環式化合物（化合物４）を含有する化合物は、さらにより良好な疲労抵抗を示すことがわかり、この場合もより良好な老化耐性があることを示唆している。
まとめると、データは、ＨＰＭがブラダ化合物の粘度を低減させるがスコーチ耐性には影響を及ぼさず、脂環式化合物を含有するＨＰＭは、当初のブラダ化合物の引張り強さおよび引裂き強さを維持するのを助けることを示す。炭化水素ポリマー改質剤は、ヒマシ油またはその他の加工油の代わりとして、ブラダ化合物の配合物中に使用することができる。ＨＰＭの添加は、使用されるブチルゴムの量を低減させるため、化合物増量剤として使用することができ、カーボンブラックなどの充填剤を、化合物の粘度を調節するのに使用することができる。脂環式化合物含有ＨＰＭは、透過率、疲労寿命、および切傷成長抵抗を改善する（低減させる）。

本発明について、数多くの実施形態および特定の例を参照しながらこれまで記述してきた。多くの変形例は、それ自体を上記詳細な説明に照らして当業者に提示されよう。そのような明らかな変形例の全ては、添付される特許請求の範囲において完全に意図される範囲内に含まれる。

本発明について、数多くの実施形態および特定の例を参照しながらこれまで記述してきた。多くの変形例は、それ自体を上記詳細な説明に照らして当業者に提示されよう。そのような明らかな変形例の全ては、添付される特許請求の範囲において完全に意図される範囲内に含まれる。
次に、本発明の好ましい態様を示す。
１． エラストマー１００重量部、硬化剤、および炭化水素ポリマー改質剤１ｐｈｒ〜５０ｐｈｒを含んだエラストマー組成物を含む硬化ブラダであって、エラストマーが、少なくとも１種のイソブチレン系エラストマーを含み、炭化水素ポリマー改質剤が、ピペリレン、環状ペンタジエン、芳香族、リモネン、ピネン、アミレン、およびこれらの組合せからなる群から選択されるモノマーを含み、環状ペンタジエンが、モノマーの全重量に対してモノマーの少なくとも１０重量パーセントを構成する、硬化ブラダ。
２． イソブチレン系エラストマーが、Ｃ ₄ −Ｃ ₇ イソモノオレフィン誘導単位を少なくとも７０モルパーセント含む、上記１に記載の硬化ブラダ。
３． 硬化剤が、ハロゲン化フェノール樹脂硬化剤およびポリクロロプレンの１種または組合せを１ｐｈｒ〜１２ｐｈｒ含む、上記１に記載の硬化ブラダ。
４． 硬化剤が、酸化亜鉛と、ステアリン酸と、ハロゲン化硬化樹脂およびポリクロロプレンの１種または両方とを含む、上記１に記載の硬化ブラダ。
５． 環状ペンタジエンが、モノマーの全重量に対してモノマーの少なくとも５０重量パーセントを構成する、上記１に記載の硬化ブラダ。
６． 炭化水素ポリマー改質剤が、１００℃〜１４０℃のＲｉｎｇ ＆ Ｂａｌｌ軟化点を含む、上記１に記載の硬化ブラダ。
７． 炭化水素ポリマー改質剤が、少なくとも部分的に水素化されている、上記１に記載の硬化ブラダ。
８． 炭化水素ポリマー改質剤が、炭化水素ポリマー改質剤中の全プロトンに対して１パーセント未満のオレフィンプロトンを含む、上記１に記載の硬化ブラダ。
９． 炭化水素ポリマー改質剤が、炭化水素ポリマー改質剤中の全プロトンに対して１０パーセント未満の芳香族プロトンを含む、上記１に記載の硬化ブラダ。
１０． エラストマー組成物が、カーボンブラックをさらに含む、上記１に記載の硬化ブラダ。
１１． エラストマー組成物が、約１３０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引張り強さ残率、約１１０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引裂き強さ残率、約１５０ｃｃ ^* ｍｍ／（ｍ ² ・日）未満の空気透過係数、少なくとも７００キロサイクルの疲労寿命、および約１０ｍｍ未満のＤｅＭａｔｔｉａ切傷成長を有する、上記１に記載の硬化ブラダ。
１２． エラストマー組成物が加硫している、上記１に記載の硬化ブラダ。
１３． ゴムタイヤの成形および硬化が容易になるようにタイヤ硬化プレスに配置された、上記１２に記載の硬化ブラダ。
１４． エラストマー１００重量部、硬化剤、および炭化水素ポリマー改質剤１ｐｈｒ〜５０ｐｈｒを混合するステップであって、エラストマーが、少なくとも１種のイソブチレン系エラストマーを含み、炭化水素ポリマー改質剤が、ピペリレン、環状ペンタジエン、芳香族、リモネン、ピネン、アミレン、およびこれらの組合せからなる群から選択されるモノマーを含み、環状ペンタジエンが、モノマーの全重量に対してモノマーの少なくとも１０重量パーセントを構成するステップと、
混合物を、タイヤ硬化ブラダの形状に成型し硬化するステップと
を含む、タイヤ硬化ブラダを作製する方法。
１５． 硬化混合物が、約１３０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引張り強さ残率、約１１０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引裂き強さ残率、約１５０ｃｃ ^* ｍｍ／（ｍ ² ・日）未満の空気透過係数、少なくとも７００キロサイクルの疲労寿命、および約１０ｍｍ未満のＤｅＭａｔｔｉａ切傷成長を含む、上記１４に記載の方法。
１６． エラストマー１００重量部、硬化剤、および可塑剤１ｐｈｒ〜５０ｐｈｒを混合するステップであって、エラストマーが少なくとも１種のイソブチレン系エラストマーを含むステップと、混合物をタイヤ硬化ブラダの形状に成型し硬化するステップとを含む、タイヤ硬化ブラダを作製するプロセスにおける、混合物の加工性と、硬化した混合物の疲労寿命およびＤｅＭａｔｔｉａ切傷成長とを改善する方法であって、
炭化水素ポリマー改質剤を可塑剤の少なくとも一部として混合物に組み込むステップを含み、炭化水素ポリマー改質剤が、ピペリレン、環状ペンタジエン、芳香族、リモネン、ピネン、アミレン、およびこれらの組合せからなる群から選択されるモノマーを含み、環状ペンタジエンが、モノマーの全重量に対してモノマーの少なくとも１０重量パーセントを構成する方法。
１７． 硬化混合物が、約１３０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引張り強さ残率、約１１０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引裂き強さ残率、約１５０ｃｃ ^* ｍｍ／（ｍ ² ・日）未満の空気透過係数、少なくとも７００キロサイクルの疲労寿命、および約１０ｍｍ未満のＤｅＭａｔｔｉａ切傷成長を含む、上記１６に記載の改善された方法。
１８． タイヤ硬化ブラダをタイヤ硬化プレスに設置するステップであって、タイヤ硬化ブラダが、エラストマー１００重量部、硬化剤、および炭化水素ポリマー改質剤１ｐｈｒ〜５０ｐｈｒを含む加硫エラストマー組成物を含み、エラストマーが、少なくとも１種のイソブチレン系エラストマーを含み、炭化水素ポリマー改質剤が、ピペリレン、環状ペンタジエン、芳香族、リモネン、ピネン、アミレン、およびこれらの組合せからなる群から選択されるモノマーを含み、環状ペンタジエンが、モノマーの全重量に対してモノマーの少なくとも１０重量パーセントを構成するステップと、
未硬化の炭化水素ゴム組成物を、硬化ブラダと金型表面との間のタイヤ硬化プレスの金型内に投入するステップと、
金型を閉じ、内部で硬化ブラダを膨張させて、未硬化の炭化水素ゴム組成物を金型表面に向けてプレスするステップと、
炭化水素ゴム組成物を、加熱および加圧の条件下で硬化するステップと、
硬化ブラダを収縮させるステップと、
硬化した炭化水素ゴム組成物を金型から取り出すステップと
を含む、タイヤ硬化プレスを使用してタイヤを作製する方法。
１９． タイヤ硬化ブラダの加硫エラストマー組成物が、約１３０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引張り強さ残率、約１１０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引裂き強さ残率、約１５０ｃｃ ^* ｍｍ／（ｍ ² ・日）未満の空気透過係数、少なくとも７００キロサイクルの疲労寿命、および約１０ｍｍ未満のＤｅＭａｔｔｉａ切傷成長を含む、上記１８に記載の方法。
２０． タイヤ硬化ブラダをタイヤ硬化プレスに設置し、未硬化の炭化水素ゴム組成物を硬化ブラダと金型表面との間のタイヤ硬化プレスの金型に繰り返し投入するステップと、金型を閉じ、内部で硬化ブラダを膨張させて、未硬化の炭化水素ゴム組成物を金型表面に向けてプレスするステップと、炭化水素ゴム組成物を、加熱および加圧の条件下である時間にわたり硬化するステップと、硬化ブラダを収縮させ、硬化した炭化水素ゴム組成物を金型から取り出すステップとを含む、タイヤ硬化プレスを使用してタイヤを作製するプロセスにおける、硬化ブラダの引張り点を延ばし、炭化水素ゴム組成物の硬化時間を低減させ、またはその両方である方法であって、
タイヤ硬化ブラダをプレスに設置するステップであって、タイヤ硬化ブラダが、エラストマー１００重量部、硬化剤、および炭化水素ポリマー改質剤１〜５０ｐｈｒを含む加硫エラストマー組成物を含み、エラストマーが、少なくとも１種のイソブチレン系エラストマーを含み、炭化水素ポリマー改質剤が、ピペリレン、環状ペンタジエン、芳香族、リモネン、ピネン、アミレン、およびこれらの組合せからなる群から選択されるモノマーを含み、環状ペンタジエンが、モノマーの全重量に対してモノマーの少なくとも１０重量パーセントを構成するステップ
を含む方法。
２１． 加硫エラストマー組成物が、約１３０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引張り強さ残率、約１１０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引裂き強さ残率、約１５０ｃｃ ^* ｍｍ／（ｍ ² ・日）未満の空気透過係数、少なくとも７００キロサイクルの疲労寿命、および約１０ｍｍ未満のＤｅＭａｔｔｉａ切傷成長を含む、上記２０に記載の方法。

Claims (21)

1. エラストマー１００重量部、硬化剤、および炭化水素ポリマー改質剤１ｐｈｒ〜５０ｐｈｒを含んだエラストマー組成物を含む硬化ブラダであって、エラストマーが、少なくとも１種のイソブチレン系エラストマーを含み、炭化水素ポリマー改質剤が、ピペリレン、環状ペンタジエン、芳香族、リモネン、ピネン、アミレン、およびこれらの組合せからなる群から選択されるモノマーを含み、環状ペンタジエンが、モノマーの全重量に対してモノマーの少なくとも１０重量パーセントを構成する、硬化ブラダ。
2. イソブチレン系エラストマーが、Ｃ₄−Ｃ₇イソモノオレフィン誘導単位を少なくとも７０モルパーセント含む、請求項１に記載の硬化ブラダ。
3. 硬化剤が、ハロゲン化フェノール樹脂硬化剤およびポリクロロプレンの１種または組合せを１ｐｈｒ〜１２ｐｈｒ含む、請求項１に記載の硬化ブラダ。
4. 硬化剤が、酸化亜鉛と、ステアリン酸と、ハロゲン化硬化樹脂およびポリクロロプレンの１種または両方とを含む、請求項１に記載の硬化ブラダ。
5. 環状ペンタジエンが、モノマーの全重量に対してモノマーの少なくとも５０重量パーセントを構成する、請求項１に記載の硬化ブラダ。
6. 炭化水素ポリマー改質剤が、１００℃〜１４０℃のＲｉｎｇ ＆ Ｂａｌｌ軟化点を含む、請求項１に記載の硬化ブラダ。
7. 炭化水素ポリマー改質剤が、少なくとも部分的に水素化されている、請求項１に記載の硬化ブラダ。
8. 炭化水素ポリマー改質剤が、炭化水素ポリマー改質剤中の全プロトンに対して１パーセント未満のオレフィンプロトンを含む、請求項１に記載の硬化ブラダ。
9. 炭化水素ポリマー改質剤が、炭化水素ポリマー改質剤中の全プロトンに対して１０パーセント未満の芳香族プロトンを含む、請求項１に記載の硬化ブラダ。
10. エラストマー組成物が、カーボンブラックをさらに含む、請求項１に記載の硬化ブラダ。
11. エラストマー組成物が、約１３０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引張り強さ残率、約１１０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引裂き強さ残率、約１５０ｃｃ^*ｍｍ／（ｍ²・日）未満の空気透過係数、少なくとも７００キロサイクルの疲労寿命、および約１０ｍｍ未満のＤｅＭａｔｔｉａ切傷成長を有する、請求項１に記載の硬化ブラダ。
12. エラストマー組成物が加硫している、請求項１に記載の硬化ブラダ。
13. ゴムタイヤの成形および硬化が容易になるようにタイヤ硬化プレスに配置された、請求項１２に記載の硬化ブラダ。
14. エラストマー１００重量部、硬化剤、および炭化水素ポリマー改質剤１ｐｈｒ〜５０ｐｈｒを混合するステップであって、エラストマーが、少なくとも１種のイソブチレン系エラストマーを含み、炭化水素ポリマー改質剤が、ピペリレン、環状ペンタジエン、芳香族、リモネン、ピネン、アミレン、およびこれらの組合せからなる群から選択されるモノマーを含み、環状ペンタジエンが、モノマーの全重量に対してモノマーの少なくとも１０重量パーセントを構成するステップと、
    混合物を、タイヤ硬化ブラダの形状に成型し硬化するステップと
    を含む、タイヤ硬化ブラダを作製する方法。
15. 硬化混合物が、約１３０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引張り強さ残率、約１１０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引裂き強さ残率、約１５０ｃｃ^*ｍｍ／（ｍ²・日）未満の空気透過係数、少なくとも７００キロサイクルの疲労寿命、および約１０ｍｍ未満のＤｅＭａｔｔｉａ切傷成長を含む、請求項１４に記載の方法。
16. エラストマー１００重量部、硬化剤、および可塑剤１ｐｈｒ〜５０ｐｈｒを混合するステップであって、エラストマーが少なくとも１種のイソブチレン系エラストマーを含むステップと、混合物をタイヤ硬化ブラダの形状に成型し硬化するステップとを含む、タイヤ硬化ブラダを作製するプロセスにおける、混合物の加工性と、硬化した混合物の疲労寿命およびＤｅＭａｔｔｉａ切傷成長とを改善する方法であって、
    炭化水素ポリマー改質剤を可塑剤の少なくとも一部として混合物に組み込むステップを含み、炭化水素ポリマー改質剤が、ピペリレン、環状ペンタジエン、芳香族、リモネン、ピネン、アミレン、およびこれらの組合せからなる群から選択されるモノマーを含み、環状ペンタジエンが、モノマーの全重量に対してモノマーの少なくとも１０重量パーセントを構成する方法。
17. 硬化混合物が、約１３０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引張り強さ残率、約１１０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引裂き強さ残率、約１５０ｃｃ^*ｍｍ／（ｍ²・日）未満の空気透過係数、少なくとも７００キロサイクルの疲労寿命、および約１０ｍｍ未満のＤｅＭａｔｔｉａ切傷成長を含む、請求項１６に記載の改善された方法。
18. タイヤ硬化ブラダをタイヤ硬化プレスに設置するステップであって、タイヤ硬化ブラダが、エラストマー１００重量部、硬化剤、および炭化水素ポリマー改質剤１ｐｈｒ〜５０ｐｈｒを含む加硫エラストマー組成物を含み、エラストマーが、少なくとも１種のイソブチレン系エラストマーを含み、炭化水素ポリマー改質剤が、ピペリレン、環状ペンタジエン、芳香族、リモネン、ピネン、アミレン、およびこれらの組合せからなる群から選択されるモノマーを含み、環状ペンタジエンが、モノマーの全重量に対してモノマーの少なくとも１０重量パーセントを構成するステップと、
    未硬化の炭化水素ゴム組成物を、硬化ブラダと金型表面との間のタイヤ硬化プレスの金型内に投入するステップと、
    金型を閉じ、内部で硬化ブラダを膨張させて、未硬化の炭化水素ゴム組成物を金型表面に向けてプレスするステップと、
    炭化水素ゴム組成物を、加熱および加圧の条件下で硬化するステップと、
    硬化ブラダを収縮させるステップと、
    硬化した炭化水素ゴム組成物を金型から取り出すステップと
    を含む、タイヤ硬化プレスを使用してタイヤを作製する方法。
19. タイヤ硬化ブラダの加硫エラストマー組成物が、約１３０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引張り強さ残率、約１１０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引裂き強さ残率、約１５０ｃｃ^*ｍｍ／（ｍ²・日）未満の空気透過係数、少なくとも７００キロサイクルの疲労寿命、および約１０ｍｍ未満のＤｅＭａｔｔｉａ切傷成長を含む、請求項１８に記載の方法。
20. タイヤ硬化ブラダをタイヤ硬化プレスに設置し、未硬化の炭化水素ゴム組成物を硬化ブラダと金型表面との間のタイヤ硬化プレスの金型に繰り返し投入するステップと、金型を閉じ、内部で硬化ブラダを膨張させて、未硬化の炭化水素ゴム組成物を金型表面に向けてプレスするステップと、炭化水素ゴム組成物を、加熱および加圧の条件下である時間にわたり硬化するステップと、硬化ブラダを収縮させ、硬化した炭化水素ゴム組成物を金型から取り出すステップとを含む、タイヤ硬化プレスを使用してタイヤを作製するプロセスにおける、硬化ブラダの引張り点を延ばし、炭化水素ゴム組成物の硬化時間を低減させ、またはその両方である方法であって、
    タイヤ硬化ブラダをプレスに設置するステップであって、タイヤ硬化ブラダが、エラストマー１００重量部、硬化剤、および炭化水素ポリマー改質剤１〜５０ｐｈｒを含む加硫エラストマー組成物を含み、エラストマーが、少なくとも１種のイソブチレン系エラストマーを含み、炭化水素ポリマー改質剤が、ピペリレン、環状ペンタジエン、芳香族、リモネン、ピネン、アミレン、およびこれらの組合せからなる群から選択されるモノマーを含み、環状ペンタジエンが、モノマーの全重量に対してモノマーの少なくとも１０重量パーセントを構成するステップ
    を含む方法。
21. 加硫エラストマー組成物が、約１３０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引張り強さ残率、約１１０パーセント未満の平均老化（１００℃で３日間、１００℃で７日間、および１２５℃で３日間）引裂き強さ残率、約１５０ｃｃ^*ｍｍ／（ｍ²・日）未満の空気透過係数、少なくとも７００キロサイクルの疲労寿命、および約１０ｍｍ未満のＤｅＭａｔｔｉａ切傷成長を含む、請求項２０に記載の方法。

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