JP2016504464A

JP2016504464A - 劣化防止剤を有するゴム組成物のための外観向上剤

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Publication number: JP2016504464A
Application number: JP2015550462A
Authority: JP
Inventors: クレイグバルニス、
Original assignee: ブリヂストンアメリカズタイヤオペレーションズ、エルエルシー
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2013-12-16
Publication date: 2016-02-12
Anticipated expiration: 2033-12-16
Also published as: WO2014105488A1; RU2015126656A; BR112015015371A2; US20150344679A1; EP2938675A1; CN104903398A; JP6130928B2; EP2938675A4; RU2620397C2

Abstract

無水マレイン酸又はマレイン酸と直鎖又は分枝鎖ポリオールとのコポリマーを含むポリエステル樹脂のゴム組成物への添加は、外側の露出した表面上に黒色の光沢のある外観を提供する。ゴム組成物は、タイヤのタイヤ側壁構成要素に形成され得る。

Description

本開示は、ゴム組成物及びそれを使用する空気タイヤに関し、より具体的には、大気条件に曝露されるタイヤ側壁用のゴム組成物に関する。

ゴムの配合に使用されるエラストマーの性質のため、劣化防止剤が、ゴム化合物の大気の攻撃を防止するためにゴム配合物中に典型的に含まれる。ポリマー主鎖内に不飽和を有するエラストマーは、ゴムの表面上に亀裂形成を引き起こすオゾンの攻撃に特に敏感である。

大気オゾンとポリマー主鎖との間の反応を阻害するために、「劣化防止剤」と見なされる材料が、一般的に使用される。これらには、ゴムの表面にブルームし、大気オゾンのポリマーとの反応を防止する材料が含まれ得る。例えば、特定のワックスは、ゴム表面へ移動し、大気オゾンからのゴムの保護の層を提供する不活性膜を形成することが知られている。他の既知の劣化防止剤としては、亀裂の形成を阻害する、又は亀裂の成長の速度を最小にする化学物質が挙げられる。

これらの種類の劣化防止剤の欠点は、ゴム表面の外観に及ぼすそれらの影響である。黒色の光沢のあるゴム表面は、特にタイヤの最も可視的な構成要素のうちの１つであるタイヤ側壁において美的に望ましい。ワックス膜が表面をくすんで又は濁って見せることがある一方で、他の劣化防止剤は、ゴム表面の黄色から茶色の変色、又はそれらが接触する隣接するゴム表面の染色を引き起こすことがある。したがって、ゴムの表面の美的外観が低下する。

一実施形態では、タイヤ側壁ゴム組成物は、天然又は合成ゴムポリマーとポリエステル樹脂とを含む。ポリエステル樹脂は、無水マレイン酸又はマレイン酸と直鎖又は分枝鎖ポリオールとのコポリマーを含む。

一実施形態では、タイヤ側壁ゴム組成物を調製するための方法は、天然又は合成ゴムポリマーをポリエステル樹脂と混合する工程を含む。ポリエステル樹脂は、無水マレイン酸又はマレイン酸と直鎖又は分枝鎖ポリオールとのコポリマーを含む。

一実施形態では、タイヤは、天然又は合成ゴムポリマーとポリエステル樹脂とを含む、加硫された側壁構成要素を含む。ポリエステル樹脂は、無水マレイン酸又はマレイン酸と直鎖又は分枝鎖ポリオールとのコポリマーを含む。

一実施形態では、ゴム組成物は、天然又は合成ゴムポリマーと、劣化防止剤と、ポリエステル樹脂とを含む。ポリエステル樹脂は、無水マレイン酸又はマレイン酸と直鎖又は分枝鎖ポリオールとのコポリマーを含む。

本明細書で使用される場合、用語「ａ」及び「ｔｈｅ」は、文脈上、それとは反対のことを明確に示さない限り、１つ以上を意味する。

意外にも、ゴム組成物に添加される無水マレイン酸又はマレイン酸と直鎖又は分枝鎖ポリオールとのコポリマーを含むポリエステル樹脂は、ゴム組成物の美的外観に有益であることが発見された。ゴム組成物は、タイヤ側壁に適用される。この添加物は、オゾンに曝露された後であっても黒色の光沢のある外観をタイヤ側壁に提供し、それによりその美的外観を改善する。この理論に限定されるものではないが、無水マレイン酸又はマレイン酸と直鎖又は分枝鎖ポリオールとのコポリマーの添加は、ゴム化合物の外側表面上の劣化防止剤の外観を隠すように見える。

一実施形態では、ゴムエラストマーが使用される。例えば、エラストマーは、ゴム化合物の所望の最終粘弾性特性に従って、個別に、並びに組み合わせて、以下から選択されてよい：天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ポリブタジエンゴム、ポリ（イソプレン−スチレン）、ポリ（イソプレン−ブタジエン）、ポリ（イソプレン−スチレン−ブタジエン）、ブチルゴム、ハロブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、架橋ポリエチレン、ネオプレン、ニトリルゴム、塩素化ポリエチレンゴム、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマーゴム）、シリコーンゴム、及び熱可塑性ゴム（かかる用語は、ＴｈｅＶａｎｄｅｒｂｉｌｔＲｕｂｂｅｒＨａｎｄｂｏｏｋ、１３版（１９９０）において用いられている）。一実施形態では、組成物は、エチレン−プロピレン−ジエン−ターポリマーを含まない。これらのエラストマーは、スズ、ケイ素、及びアミン含有官能基を含むが、これらに限定されない、種々の官能基を含有し得る。ゴムポリマーは、既知の好適な方法に従って、乳剤、溶液、又はバルク重合によって調製され得る。

複数のポリマーのブレンドを含有する実施形態では、かかるポリマーブレンドの比（ゴム１００に対する部（ｐｈｒ）の単位として表される）は、重合ゴム化合物に所望される所望の最終粘弾性特性に従って調節され得る。例えば、一実施形態では、天然ゴム又はポリイソプレンは、約５〜約８０ｐｈｒ、例えば、約２０ｐｈｒ〜約６０ｐｈｒ、又は約３５ｐｈｒ〜約５５ｐｈｒを構成することができ、ポリブタジエン又はスチレン−ブタジエンゴムは、約６０ｐｈｒ〜約５ｐｈｒ、例えば、約５０ｐｈｒ〜約１０ｐｈｒ、又は約１５ｐｈｒ〜約２５ｐｈｒを構成することができる。一実施形態では、上述のゴムのうちの１つが選択され、ゴム構成要素全体を構成する。

一実施形態では、ゴムポリマーは、約１００，０００〜約１，０００，０００、例えば、約１５０，０００〜約６００，０００、又は約２５０，０００〜約５００，０００の数平均分子量（Ｍｎ）を有し得る。一実施形態では、ゴムポリマーの多分散性（Ｍｗ／Ｍｎ）は、約１．５〜約６．０の範囲、例えば、約２．０〜約５．０、又は約３．０〜約４．０にわたる。

一実施形態では、劣化防止剤は、大気オゾンの酸化作用からゴムを保護するために使用される。多くの劣化防止剤は、染色劣化防止剤であり、即ち、組成物の視覚的外観の低下を引き起こす。「背景技術」において述べたように、劣化防止剤は、表面にブルームし、ゴム組成物の視覚的外観を損なうことがある。組成物中の劣化防止剤又は染色劣化防止剤全体の量は、例えば、約０．１〜約１５ｐｈｒ、例えば、約０．３〜約６ｐｈｒ、又は約２ｐｈｒ〜約７ｐｈｒであり得る。劣化防止剤は、Ｎ，Ｎ’二置換−ｐ−フェニレンジアミン、例えば、Ｎ−１，３−ジメチルブチル−Ｎ’フェニル−ｐ−フェニレンジアミン（６ＰＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（１，４−ジメチルペントリ）−ｐ−フェニレンジアミン（７７ＰＤ）、Ｎ−フェニル−Ｎ−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン（ＩＰＰＤ）、及びＮ−フェニル−Ｎ’−（１，３−ジメチルブチル）−ｐ−フェニレンジアミン（ＨＰＰＤ）等から選択されるもの等のアントゾナント又は酸化防止剤として分類され得る。劣化防止剤の他の例としては、アセトンジフェニルアミン縮合生成物（ＡｌｃｈｅｍＢＬ）、２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン（ＡｌｃｈｅｍＴＭＱ）、オクチル化ジフェニルアミン（ＡｌｃｈｅｍＯＤＰＡ）、及び２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（ＢＨＴ）が挙げられる。

一実施形態では、補強充填剤は、カーボンブラック、シリカ、及びそれらの混合物からなる群から選択され得る。補強充填剤の総量は、充填剤の約１〜約１００ｐｈｒ、約３０〜約８０ｐｈｒ、約４０〜約７０ｐｈｒ、又は約５０〜約１００ｐｈｒであり得る。

カーボンブラックは、約０〜約８０ｐｈｒ、例えば、約５〜約６０ｐｈｒ、又は約２０〜約５０ｐｈｒの範囲の量で存在し得る。カーボンブラックは、少なくとも約２０ｍ^２／ｇ、例えば、少なくとも約３５ｍ^２／ｇから最大で約２００ｍ^２／ｇ以上の表面積（ＥＭＳＡ）を有し得る。本出願において使用される表面積値は、セチルトリメチル−アンモニウムブロミド（ＣＴＡＢ）技術を使用してＡＳＴＭＤ−１７６５によって決定される。

とりわけ有用なカーボンブラックは、ファーネスブラック、チャンネルブラック、及びランプブラックである。より具体的には、有用なカーボンブラックの例としては、超耐摩耗性ファーネス（ＳＡＦ）ブラック、高耐摩耗性ファーネス（ＨＡＦ）ブラック、高速押出ファーネス（ＦＥＦ）ブラック、微細ファーネス（ＦＦ）ブラック、中間超耐摩耗性ファーネス（ＩＳＡＦ）ブラック、半補強性ファーネス（ＳＲＦ）ブラック、中処理チャンネルブラック、高処理チャンネルブラック、及び導電性チャンネルブラックが挙げられる。利用され得る他のカーボンブラックとしては、アセチレンブラックが挙げられる。

上述のブラックのうちの２つ以上の混合物が、カーボンブラック充填の実施形態の調製に使用され得る。加硫可能なエラストマー組成物の調製に利用されるカーボンブラックは、ペレット化した形態又はペレット化していない綿状の塊であり得る。

上述のブラックのうちの２つ以上の混合物が、使用され得る。例示的なカーボンブラックとしては、ＡＳＴＭＤ−１７６５−８２ａによって指定されるようなＮ−１１０、Ｎ−２２０、Ｎ−３３９、Ｎ−３３０、Ｎ−３５２、Ｎ−５５０、及びＮ−６６０が挙げられるが、これらに限定されない。

使用され得る補強シリカ充填剤の例としては、湿式シリカ（含水ケイ酸）、乾式シリカ（無水ケイ酸）、ケイ酸カルシウム、及び同類のものが挙げられる。これらの中でもとりわけ、沈殿非晶質湿式プロセス含水シリカが好ましい。シリカは、約１〜約１００ｐｈｒの量で、又は約５〜約８０ｐｈｒの量で、又は約３０〜約７０ｐｈｒの量で用いられ得る。有用な範囲の上限は、この種類の充填剤によって付与される高い粘度によって制限される。使用され得る市販のシリカの幾つかとしては、ＰＰＧＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，Ｐａ．）によって製造されるＨｉＳｉｌ（登録商標）１９０、ＨｉＳｉｌ（登録商標）２１０、ＨｉＳｉｌ（登録商標）２１５、ＨｉＳｉｌ（登録商標）２３３、及びＨｉＳｉｌ（登録商標）２４３が挙げられるが、これらに限定されない。多数の有用な商用グレードの異なるシリカもまた、ＤｅＧｕｓｓａＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（例えば、ＶＮ２、ＶＮ３）、ＲｈｏｎｅＰｏｕｌｅｎｃ（例えば、Ｚｅｏｓｉｌ（登録商標）１１６５ＭＰ０）、及びＪ．Ｍ．ＨｕｂｅｒＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能である。

シリカの表面積は、例えば、約３２ｍ^２／ｇ〜約４００ｍ^２／ｇ、例えば、好ましくは約１００ｍ^２／ｇ〜約２５０ｍ^２／ｇ、又は約１５０ｍ^２／ｇ〜約２２０ｍ^２／ｇであってよい。シリカ充填剤のｐＨは、概して約５．５〜約７又は約６〜約７．２又は約５．５〜約６．８である。

シリカが充填剤として使用される場合、シリカをポリマーに結合するために結合剤を使用することが望ましいことがある。多数の結合剤が既知であり、オルガノスルフィドポリスルフィドが挙げられるが、これに限定されない。任意のオルガノシランポリスルフィドが使用され得る。好適なオルガノシランポリスルフィドとしては、３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３，３’−ビス（トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３，３’−ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３，３’−ビス（トリエトキシシリルプロピル）オクタスルフィド、３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、２，２’−ビス（トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、３，３’−ビス（トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、３，３’−ビス（トリブトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）ヘキサスルフィド、３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）オクタスルフィド、３，３’−ビス（トリオクトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３，３’−ビス（トリヘキソキシシリルプロピル）ジスルフィド、３，３’−ビス（トリ−２”−エチルヘキソキシシリルプロピル）トリスルフィド、３，３’−ビス（トリイソオクトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３，３’−ビス（トリ−ｔ−ブトキシシリルプロピル）ジスルフィド、２，２’−ビス（メトキシジエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、２，２’−ビス（トリプロポキシシリルエチル）ペンタスルフィド、３，３’−ビス（トリシクロネオキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３，３’−ビス（トリシクロペントキシシリルプロピル）トリスルフィド、２，２’−ビス（トリ−２”−メチルシクロヘキソキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（トリメトキシシリルメチル）テトラスルフィド、３−メトキシエトキシプロポキシシリル３’−ジエトキシブトキシ−シリルプロピルテトラスルフィド、２，２’−ビス（ジメチルメトキシシリルエチル）ジスルフィド、２，２’−ビス（ジメチルｓｅｃブトキシシリルエチル）トリスルフィド、３，３’−ビス（メチルブチルエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３，３’−ビス（ジｔ−ブチルメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、２，２’−ビス（フェニルメチルメトキシシリルエチル）トリスルフィド、３，３’−ビス（ジフェニルイソプロポキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３，３’−ビス（ジフェニルシクロヘキソキシシリルプロピル）ジスルフィド、３，３’−ビス（ジメチルエチルメルカプトシリルプロピル）テトラスルフィド、２，２’−ビス（メチルジメトキシシリルエチル）トリスルフィド、２，２’−ビス（メチルエトキシプロポキシシリルエチル）テトラスルフィド、３，３’−ビス（ジエチルメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３，３’−ビス（エチルジ−ｓｅｃブトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３，３’−ビス（プロピルジエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３，３’−ビス（ブチルジメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、３，３’−ビス（フェニルジメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３’−トリメトキシシリルプロピルテトラスルフィド、４，４’−ビス（トリメトキシシリルブチル）テトラスルフィド、６，６’−ビス（トリエトキシシリルヘキシル）テトラスルフィド、１２，１２’−ビス（トリイソプロポキシシリルドデシル）ジスルフィド、１８，１８’−ビス（トリメトキシシリルオクタデシル）テトラスルフィド、１８，１８’−ビス（トリプロポキシシリルオクタデセニル）テトラスルフィド、４，４’−ビス（トリメトキシシリル−ブテン−２−イル）テトラスルフィド、４，４’−ビス（トリメトキシシリルシクロへキシレン）テトラスルフィド、５，５’−ビス（ジメトキシメチルシリルペンチル）トリスルフィド、３，３’−ビス（トリメトキシシリル−２−メチルプロピル）テトラスルフィド、３，３’−ビス（ジメトキシフェニルシリル−２−メチルプロピル）ジスルフィド、及び３−オクタノイルチオ−１−プロピルトリエトキシシラン（ＮＸＴ）が挙げられるが、これらに限定されない。種々のオルガノシランポリスルフィド化合物の混合物が、使用され得る。

組成物中の結合剤の量は、組成物中のシリカの重量に基づく。組成物中に存在する結合剤の量は、シリカの約０．１重量％〜約２０重量％、又はシリカの約１重量％〜約１５重量％、又はシリカの約２重量％〜約１０重量％であり得る。例えば、結合剤の典型的な量としては、約４、６、８、及び１０ｐｈｒが挙げられる。

補強充填剤としてカーボンブラック及びシリカの双方が組み合わせて用いられる場合、それらは、約１０：１〜約１：４、例えば、約５：１〜約１：３、又は約２：１〜約１：２のカーボンブラック−シリカ比で使用され得る。

特定の追加の充填剤もまた、利用されてよく、粘土、タルク、アルミニウム水和物、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、及び雲母等の無機充填剤が挙げられる。前述の追加の充填剤は、任意追加的であり、約０．５ｐｈｒ〜約４０ｐｈｒの量で利用され得る。

一実施形態では、組成物は、界面活性剤を含む。添加され得る界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアラート（例えば、Ｒｈｅｏｄｏｌ（登録商標）Ｂｓ−１０６）、並びにＶｕｌｋａｎｏｌ（登録商標）８５及びＶｕｌｋａｎｏｌ（登録商標）ＯＴ等のエーテルチオエーテル界面活性剤が挙げられるが、これらに限定されず、どちらもＢａｙｅｒＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって製造される。

加硫可能なゴム化合物中に混合される界面活性剤の量は、所望の最終外観、及び予想されるオゾン曝露等の他の環境的考慮に依存する。界面活性剤の量は、例えば、約０．５〜約５ｐｈｒ等の０〜約１０ｐｈｒの範囲にわたる。

無水マレイン酸又はマレイン酸と直鎖又は分枝鎖ポリオールとのコポリマーは、例えば、無水マレイン酸と、ポリエチレングリコール（ＰＥＧＭ）、例えば、式Ｉ

の繰り返し（「マー」）単位及びカルボン酸末端基を含むポリ（オキシエチレンオキシブト−２−エネジオイル）との、コポリマーであってもよい。

一実施形態では、コポリマーは、繊維又は粒子形態とは対照的に、樹脂状形態であり得る。

一実施形態では、無水マレイン酸又はマレイン酸と直鎖又は分枝鎖ポリオールとのコポリマーであるポリエステル樹脂（「不飽和ポリエステル」）は、不飽和二塩基酸及び／又は無水物と、ポリオール（例えば、ジオール）及び／又は酸化物とから調製され得る。飽和二塩基酸及び／又は無水物も、反応（例えば、縮合反応）に含まれ得る。不飽和二塩基酸及び／又は無水物の例としては、無水マレイン酸、アクリルモノマー（例えば、アクリル酸、メタクリル酸）、イタコン酸、フマル酸、又はそれらの組み合わせが挙げられる。二塩基酸及び／又は無水物の例としては、アジピン酸、グルタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、シクロペンタジエン−無水マレイン酸、無水テトラブロモフタル酸、無水テトラクロロフタル酸、テレフタル酸、無水クロレンド酸、無水テトラヒドロフタル酸、又はそれらの組み合わせが挙げられる。ポリオール及び／又は酸化物の例は、１，４−ブタンジオール、２，２，４−トリメチルペンタン−１，３−ジオール、ビスフェノールジプロポキシエーテル、ジブロモネオペンチルグリコール、ジシクロペンタジエンヒドロキシル付加物、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、プロピレングリコール、プロピレンオキシド、テトラブロモビスフェノールジプロポキシエーテル、又はそれらの組み合わせを含む。

一実施形態では、無水マレイン酸又はマレイン酸と直鎖又は分枝鎖ポリオールとのコポリマーであるポリエステル樹脂は、架橋に関わり得る不飽和モノマー及び／又はポリマーを含んでもよく、例としては、アクリル（例えば、メチルメタクリレート）、スチレンモノマー（例えば、スチレン、αメチルスチレン、クロロスチレン、ｔｅｒｔ−ブチルスチレン）、ポリスチレン、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ビニルトルエン、トリアリルシアヌレート、又はそれらの組み合わせが挙げられる。架橋は、概して不飽和二重結合間で発生し、フリーラジカル触媒が、架橋を促進するために使用されてもよい。

無水マレイン酸又はマレイン酸と直鎖又は分枝鎖ポリオールとのコポリマーは、結果として得られる化合物の所望の視覚的及び粘弾性性能をもたらすのに適切な量、例えば、約１〜約６ｐｈｒ又は約４〜約８ｐｈｒ等の約０．１〜約１０ｐｈｒで、ゴム組成物に添加され得る。

追加のゴム配合原料としては、硬化パッケージ、加工助材、結合剤、及び同類のものが挙げられ得る。例えば、限定されるものではないが、本明細書に開示される組成物はまた、かかる追加の原料を次の量で含有してもよい：
加工油／助材：約０〜約７５ｐｈｒ、例えば、約５〜約４０ｐｈｒ、
ステアリン酸：約０〜約５ｐｈｒ、例えば、約０．１〜約３ｐｈｒ、
酸化亜鉛：約０〜約１０ｐｈｒ、例えば、約０．１〜約５ｐｈｒ、
硫黄：約０〜約１０ｐｈｒ、例えば、約０．１〜約４ｐｈｒ、及び
加速剤：約０〜約１０ｐｈｒ、例えば、約０．１〜約５ｐｈｒ。

一実施形態では、無水マレイン酸又はマレイン酸と直鎖又は分枝鎖ポリオールとのコポリマーを含むゴム組成物は、光沢の改善を示す。例えば、ゴム組成物は、同一であるが無水マレイン酸又はマレイン酸と直鎖又は分枝鎖ポリオールとのコポリマーを含まない対照組成物よりも、約１．１〜約４倍、例えば、約１．５〜約３倍、又は約１．８〜約２．３倍の改善を示し得る。光沢の改善は、下記の実施例の方法に従って、７日間の静的オゾン試験後にｄＥによって測定される。

最終混合段階後、充填されたポリマー組成物は、成形及び硬化されて、ゴム生成物を形成し得る。最終生成物の例としては、タイヤ、パワーベルト、及び振動アイソレータが挙げられる。タイヤとしては、例えば、空気ラジアルタイヤ及び空気バイアスプライタイヤの双方が挙げられる。実施形態では、組成物は、かかるタイヤのための側壁を形成するために利用され得る加硫可能なエラストマー組成物である。空気タイヤは、例えば、米国特許第５，８６６，１７１号、同第５，８７６，５２７号、同第５，９３１，２１１号、及び同第５，９７１，０４６号に開示される構造に従って作製され得、それらの開示は参照により本明細書に援用される。組成物はまた、トレッド、サブトレッド、ボディプライスキム、又はビード充填剤等の他のエラストマータイヤ構成要素を形成するためにも使用され得る。

更なる実施形態は、以下の実施例において説明される。

一般的な実験試験手順
１．レオメーター
レオメーターを使用して、配合ゴムの硬化特徴を決定する。ゴム試料の硬化を測定するために使用する手順は、ＡＳＴＭＤ２０８４に従う。試料サイズは、直径３０ｍｍ及び厚さ１２．５ｍｍ、又は体積８ｃｍ３と同等であった。使用した装置は、ＭｏｎｓａｎｔｏＲｈｅｏｍｅｔｅｒＭｏｄｅｌＭＤＲ２０００であった。

２．弾性率、引張強度、及び破断点伸び
弾性率、引張強度（最大歪みにおける応力）、及び破断点伸びを、概してＡＳＴＭＤ４１２（１９９８）方法Ｂに従って測定する。加硫ゴム試験標本を、Ｄ４１２ＢＴｙｐｅ１ダイを使用して環形状に切断する。上述の特性に関する測定は、試験標本の元の横断面積を基準とする。加えられた力を測定するための好適なダイナモメータ及び指示又は記録システムを有する、Ｉｎｓｔｒｏｎ引張試験機等の把持分離の均一な速度を生成するように装備される計器を、試験標本の伸張の測定と共に使用する。弾性率（１００％（Ｍ１００）及び３００％（Ｍ３００））、引張強度（ＴＢ）、及び伸び（ＥＢ）を、ＡＳＴＭＤ４１２（１９９８）に記載される計算に従って計算する。

３．動的オゾン試験（屈曲ループ）
屈曲ループ表面オゾン亀裂形成は、材料の耐オゾン亀裂性を見積もるのに役立つ。２．５４ｃｍ×２．５４ｃｍ×１．９１ｍｍ〜２．５４ｍｍのストリップを、試験する材料からグレインを用いて切断する。次に、このゴムストリップを、長さ７．６２ｃｍの２つの試料に切断する。試料を、ラベル付けし、４．４４ｃｍの標線で印を付けた後、動的オゾン試験のために、各試料を中央で折り畳み、端を大型のバインダークリップを用いて合わせて固定する。次に、試料を、試験順序中に立位にあるようにロッドに取着する。

試料を、オゾンチャンバ内に１及び３日間定置する。オゾンチャンバを、１億部の空気に対して５０部のオゾン、及び３７．８℃±１℃の温度に維持する。試料を、亀裂形成に関して毎日確認する。亀裂形成の最初の兆候の時間を記録する。７日目に試料をチャンバから取り出し、亀裂形成の範囲を視覚的に検査する。

４．色及び光沢
色及び光沢を、製造者の規格に従って較正したＭｉｎｏｌｔａＣＭ２６００Ｄ分光計の使用によって決定する。静的オゾン試験のために、試料を、静的に引張りながら、６０℃±１℃の温度で７日間、空気１億当たり１００部のオゾンに曝露させる。この目的のために、オゾンボックス、ＯＲＥＣｍｏｄｅｌ０５００／ＤＭ１００及びオゾンモニタ、（登録商標）ＯＲＥＣｍｏｄｅｌＯ３ＤＭ１００を使用する。種々の時点で、分光計測定値を取る。これらの測定値、Ｌ、ａ、及びｂは、３つの軸を説明し、固有の色を特定する。２つの色の間のベクトル差、ｄＥは、次のように計算され得る：
ｄＥ＝√（（Ｌ_１−Ｌ_２）^２＋（ａ_１−ａ_２）^２＋（ｂ_１−ｂ_２）^２）

光沢は、表面に当たる光によって生成されるスペクトル反射率として定義され、物体の含まれる絶対色スペクトル成分とその表面から１０°の角度で反射される色との間のベクトル的な差として表され得る。

一般的な実験材料例
これらの実施例では、ＰＥＧＭ（ポリ（オキシエチレンオキシブト−２−エネジオイル））ポリエステル樹脂を含有するゴム化合物を、かかるＰＥＧＭポリエステル樹脂を有しない化合物と比較する。

（実施例Ａ〜Ｄ）
実施例Ａは、ＰＥＧＭポリエステル樹脂を有しないタイヤ側壁用のゴム組成物を代表する対照であった。実施例Ｂ、Ｃ、及びＤは、５ｐｈｒのＰＥＧＭを含む組成物であった。

実施例Ａ、Ｂ、及びＣを、２つの混合段階で混合した。実施例Ｂ及びＤは、ＥＰＤＭ、ＰＥＧＭを含み、実施例Ｄは、予め素練りした（premasticated）ゴムの一部として８．５ｐｈｒのＨＡＦカーボンブラックを含んだ。初めの非生産的な混合段階のために、原料を、約１５５℃の温度まで約１２０秒間混合した。次に、結果として得られたゴム組成物を、硫黄硬化剤、加速剤、劣化防止剤と共に、及び実施例Ｂ、Ｃ、及びＤではＰＥＧＭと共に、最終の生産的な混合段階にて約７７℃の最大温度で約１４５秒間混合した。実施例Ｄは、最終段階と共に第１及び第２のマスターバッチ段階を含み、その中では、第２のマスターバッチ段階は、第１のマスターバッチ段階と同一の混合条件を有した。

表１は、実施例Ａ〜Ｄの各々のための配合を含む。

^１６ＰＰＤは、酸化防止剤であり、ＦｌｅｘｓｙｓからＳａｎｔｏｆｌｅｘ１３として入手可能である
^２ＳａｎｔｏｃｕｒｅＴＢＢＳ、Ｆｌｅｘｓｙｓから入手可能である。

次に、これらの化合物の各々の試料を、約１５０℃の温度で約１５分間、加硫した。結果として得られた加硫ゴムに関する物理的特性を、表２に示す。

表２に含まれるデータによって分かる通り、側壁化合物の物理的特性は、ＰＥＧＭの添加によって著しく影響されない。

色及び光沢の結果
色及び光沢データを、上述の試験手順に従って獲得した。動的オゾン試験の結果は、表３に含まれる。静的オゾン試験の結果は、表４に含まれる。

表３内のデータによって分かる通り、どちらもＰＥＧＭ含有する実施例Ｂ及びＣに関する染色（ｂ）は、ＰＥＧＭを含有しない対照実施例Ａにおける染色よりも少ない。表４内のデータによって分かる通り、どちらもＰＥＧＭ含有する実施例Ｂ及びＣにおける光沢値（ｄＥ）は、ＰＥＧＭを含有しない対照実施例Ａにおける光沢値よりも大幅に高い。データは、ＰＥＧＭが、ゴム試料の表面上の光沢を増加させ、表面変色を防止することを実証している。

本発明は、上述の実施形態のみに限定されない。「特許請求の範囲」は、以下である。

Claims

タイヤ側壁ゴム組成物であって、
天然又は合成ゴムポリマーと、
無水マレイン酸又はマレイン酸と直鎖又は分枝鎖ポリオールとのコポリマーを含むポリエステル樹脂と、を含む、タイヤ側壁ゴム組成物。
前記無水マレイン酸又はマレイン酸と直鎖又は分枝鎖ポリオールとのコポリマーが、無水マレイン酸とポリエチレングリコールとのコポリマーである、請求項１に記載のタイヤ側壁ゴム組成物。
前記ポリエステル樹脂が、約０．１ｐｈｒ〜約１０ｐｈｒの量で存在する、請求項１に記載のタイヤ側壁ゴム組成物。
劣化防止剤を更に含む、請求項１に記載のタイヤ側壁ゴム組成物。
補強充填剤を更に含む、請求項１に記載のタイヤ側壁ゴム組成物。
前記少なくとも１つのゴムポリマーが、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ポリブタジエンゴム、ポリ（イソプレン−スチレン）、ポリ（イソプレン−ブタジエン）、ポリ（イソプレン−スチレン−ブタジエン）、ブチルゴム、ハロブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、架橋ポリエチレン、ネオプレン、ニトリルゴム、塩素化ポリエチレンゴム、ＥＰＤＭ、及びシリコーンゴムからなる群から選択される、請求項１に記載のタイヤ側壁ゴム組成物。
前記組成物が、エチレン−プロピレン−ジエン−ターポリマーを含まない、請求項１に記載のタイヤ側壁ゴム組成物。
前記劣化防止剤が、Ｎ，Ｎ’二置換−ｐ−フェニレンジアミン類から選択される染色劣化防止剤である、請求項４に記載のタイヤ側壁ゴム組成物。
タイヤ側壁ゴム組成物を調製するための方法であって、
天然又は合成ゴムポリマーを、
無水マレイン酸又はマレイン酸と直鎖又は分枝鎖ポリオールとのコポリマーを含むポリエステル樹脂と混合する工程を含む、方法。
前記無水マレイン酸又はマレイン酸と直鎖又は分枝鎖ポリオールとのコポリマーが、無水マレイン酸とポリエチレングリコールとのコポリマーである、請求項９に記載の方法。
前記ポリエステル樹脂が、０．１ｐｈｒ〜１０ｐｈｒの量で存在する、請求項９に記載の方法。
劣化防止剤を混合する工程を更に含む、請求項９に記載の方法。
タイヤであって、
天然又は合成ゴムポリマーと、
無水マレイン酸又はマレイン酸と直鎖又は分枝鎖ポリオールとのコポリマーを含むポリエステル樹脂と、を含む、加硫された側壁構成要素を含む、タイヤ。
前記無水マレイン酸又はマレイン酸と直鎖又は分枝鎖ポリオールとのコポリマーが、無水マレイン酸とポリエチレングリコールとのコポリマーである、請求項１３に記載のタイヤ。
劣化防止剤を更に含む、請求項１３に記載のタイヤ。