JP2023516712A - 大型トラックおよびバスタイヤトレッドのためのゴム配合物ならびにそれに関する方法 - Google Patents
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Abstract
大型トラックまたはバスタイヤトレッドのためのゴム配合物は、-120℃~-80℃のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91のg’vis、および40:60~5:95のcis対transの比を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択される、0phr~95phrのゴム;30phr~90phrの補強充填剤;ならびに0.5phr~20phrのプロセスオイルを含んでよい。
Description
発明者:Alan A.Galuska、Alexander V.Zabula、Yong Yang、Carlos R.Lopez-Barron、Brian J.Rohd)、Xiao-Dong Pan、およびWen J.Liu
関連出願の相互参照
本出願は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、2020年3月3日に出願された米国仮特許出願第62/984636号の優先権の利益を主張する。
本出願は、代理人整理番号2020EM098を有し、かつ「Rubber Compounds for Passenger Tire Treads and Methods Relating Thereto」と題する同時に出願された仮特許出願USSN 62/984630に関する。
本開示は、大型トラックおよびバスタイヤトレッドに使用するのに好適である、(a)天然ゴム(NR)および/またはポリブタジエンゴム(BR)ならびに(b)長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR)を含むゴム配合物に関する。
本出願は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、2020年3月3日に出願された米国仮特許出願第62/984636号の優先権の利益を主張する。
本出願は、代理人整理番号2020EM098を有し、かつ「Rubber Compounds for Passenger Tire Treads and Methods Relating Thereto」と題する同時に出願された仮特許出願USSN 62/984630に関する。
本開示は、大型トラックおよびバスタイヤトレッドに使用するのに好適である、(a)天然ゴム(NR)および/またはポリブタジエンゴム(BR)ならびに(b)長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR)を含むゴム配合物に関する。
世界的な自動車タイヤ市場は過去10年間にわたり著しく成長し、それは、様々な車両タイプ(例えば、乗用車、大型トラックおよび同種のもの)にわたる高性能タイヤの必要性の高まりに起因し得る。その結果、耐久性および他の重要なタイヤ特性(例えば、転がり抵抗、トレッド摩耗、およびウェットトラクション)に関する変化する要求を満たすための自動車状況への適応がタイヤ会社による重大な投資になっている。トレッドゴム調合物は、そのような特性の性能目標の達成において必須の役割を果たす。しかし、転がり抵抗およびウェットグリップのようなタイヤ性能特性は、これらの特性のうちの1つの改善が他の特性に害になるような逆の関係にある。したがって、タイヤ産業は、所望のタイヤ性能のすべての改善につながるであろう新しい改善された材料を開発するための課題に絶えず直面している。
典型的には、タイヤトレッドゴム調合物は、様々なガラス転移温度のゴムのブレンドを含む。一般に、低ガラス転移温度(Tg)を有するゴムは、トレッド摩耗および転がり抵抗を改善することが既知であり、一方、高Tgを有するゴムは、トラクション特性を典型的に改善する。特に、低Tgを有するゴムは、スキッド抵抗特性を犠牲にするけれども、転がり損失および耐摩耗性を改善し得る。したがって、上記の所望の特性に達するための最適な調合物の探索は、依然として進行中である。
最も一般に使用される合成タイヤゴムは、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)およびBRである。そのような合成ゴムの生産は伝統的にチーグラー-ナッタ触媒作用を使用する。生じるゴムミクロ構造は、ガラス転移温度および結晶性など、異なるポリマー特性に関係するので、製造の点からタイヤ特性において重要な役割を持つ。したがって、合成ゴムにおけるゴムミクロ構造の制御を使用して、得られるゴム調合物の特性を調整することがある。
典型的には、タイヤトレッドゴム調合物は、様々なガラス転移温度のゴムのブレンドを含む。一般に、低ガラス転移温度(Tg)を有するゴムは、トレッド摩耗および転がり抵抗を改善することが既知であり、一方、高Tgを有するゴムは、トラクション特性を典型的に改善する。特に、低Tgを有するゴムは、スキッド抵抗特性を犠牲にするけれども、転がり損失および耐摩耗性を改善し得る。したがって、上記の所望の特性に達するための最適な調合物の探索は、依然として進行中である。
最も一般に使用される合成タイヤゴムは、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)およびBRである。そのような合成ゴムの生産は伝統的にチーグラー-ナッタ触媒作用を使用する。生じるゴムミクロ構造は、ガラス転移温度および結晶性など、異なるポリマー特性に関係するので、製造の点からタイヤ特性において重要な役割を持つ。したがって、合成ゴムにおけるゴムミクロ構造の制御を使用して、得られるゴム調合物の特性を調整することがある。
シクロペンテン開環ゴム(CPR)がBRおよびSBRの代替として開発されてきた。CPRは、シクロペンテン(cC5)の開環重合(ROMP)により得られ、分岐のないポリマー鎖を生産する。しかし、CPRから生じる架橋ゴムは、大型トラックおよびバスタイヤにはウェットグリップが典型的に不十分であった。
数十年間、補強充填剤(例えば、沈降非晶質シリカおよびカーボンブラック)が、ゴムの有用性を高めるためにゴム産業において使用されてきた。タイヤトレッドゴム調合物中の補強充填剤の存在は、より長持ちする製品を実現し、かつタイヤ強度を増加させることができる。さらに、従来の補強充填剤カーボンブラックを高度に分散性の沈降シリカで置き換えると、著しい転がり損失低減および注目すべきウェットスキッド抵抗改善をもたらし得る。しかし、カーボンブラック充填ゴムと比較されたとき、ゴム強度の減少、加工性の悪化、および乏しい耐摩耗性がシリカ充填ゴムについて観察されている。さらに、補強充填剤シリカが使用されるとき、ゴムおよびシリカ充填剤が良好な相互作用を有するゴムブレンドを達成するためにオルガノシランが必要とされる。しかし、オルガノシランは、高コストの無機加工助剤である。したがって、補強充填剤およびゴム材料の間の費用効果の高い向上された相互作用が非常に望ましい。
数十年間、補強充填剤(例えば、沈降非晶質シリカおよびカーボンブラック)が、ゴムの有用性を高めるためにゴム産業において使用されてきた。タイヤトレッドゴム調合物中の補強充填剤の存在は、より長持ちする製品を実現し、かつタイヤ強度を増加させることができる。さらに、従来の補強充填剤カーボンブラックを高度に分散性の沈降シリカで置き換えると、著しい転がり損失低減および注目すべきウェットスキッド抵抗改善をもたらし得る。しかし、カーボンブラック充填ゴムと比較されたとき、ゴム強度の減少、加工性の悪化、および乏しい耐摩耗性がシリカ充填ゴムについて観察されている。さらに、補強充填剤シリカが使用されるとき、ゴムおよびシリカ充填剤が良好な相互作用を有するゴムブレンドを達成するためにオルガノシランが必要とされる。しかし、オルガノシランは、高コストの無機加工助剤である。したがって、補強充填剤およびゴム材料の間の費用効果の高い向上された相互作用が非常に望ましい。
重要な参考文献には、米国特許番号:米国特許第3,598,796号、米国特許第3,631,010号、米国特許第3,707,520号、米国特許第3,778,420号、米国特許第3,925,514号、米国特許第3,941,757号、米国特許第4,002,815号、米国特許第4,239484号、米国特許第5,120,779号、米国特許第8,227,371号、米国特許第8,604,148号、米国特許第8,889,786号、米国特許第8,889,806号、米国特許第9,708,435号、および米国特許第10,072,101号;米国特許出願公開番号:米国特許出願公開第2002/0166629号、米国特許出願公開第2009/0192277号、米国特許出願公開第2012/0077945号、米国特許出願公開第2013/0041122号、米国特許出願公開第2016/0002382号、米国特許出願公開第2016/0289352号、米国特許出願公開第2017/0233560号、米国特許出願公開第2017/0247479号、米国特許出願公開第2017/0292013号、および米国特許出願公開第2018/0244837号;カナダ国特許番号:カナダ国特許第1,074,949号;WO特許出願公開番号国際公開第2018/173968号、日本国特許出願公開番号特開2019-081839号および特開2019-081840号;Yao et al. (2012) "Ring-Opening Metathesis Copolymerization of Dicyclopentadiene and Cyclopentene Through Reaction Injection Molding Process," Jrnl. of App. Poly Sci., v.125, pp. 2489-2493 (2012)、およびHaas, F. et al. (1970) "Properties of a Trans-1,5-Polypentenamer Produced by Polymerization through Ring Cleavage of Cyclopentene" Rubber Chemistry and Technology, v.43(5) pp. 1116-1128が含まれる。
本開示は、大型トラックおよびバスタイヤトレッドに使用するのに好適である、NRおよび/またはBRならびにLCB-CPRを含むゴム配合物、ならびにNR、BR、およびLCB-CPRのそのようなブレンドを含む他の物品に関する。
本開示は、-120℃~-80℃のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91のg’vis、および40:60~5:95のcis対transの比を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択される、0phr~95phrのゴム;30phr~90phrの補強充填剤;ならびに0.5phr~20phrのプロセスオイルを含む、大型トラックまたはバスタイヤトレッドのためのゴム配合物を含む。
本開示は、-120℃~-80℃のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91のg’vis、および40:60~5:95のcis対transの比を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択される、0phr~95phrのゴム;30phr~90phrの補強充填剤;ならびに0.5phr~20phrのプロセスオイルを含む、大型トラックまたはバスタイヤトレッドのためのゴム配合物を含む。
本開示は、-120℃~-80℃のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91のg’vis、および40:60~5:95のcis対transの比を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択される、0phr~95phrのゴム;30phr~90phrの補強充填剤;ならびに0.5phr~20phrのプロセスオイルを配合して、それによりゴム配合物を生産する方法も含む。
本開示は、-120℃~-80℃のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91のg’vis、および40:60~5:95のcis対transの比を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択される、0phr~95phrのゴム;30phr~90phrの補強充填剤;ならびに0.5phr~20phrのプロセスオイルを含むゴム配合物を含む、大型トラックまたはバスタイヤトレッドも含む。タイヤトレッドは、3/32インチ~32/32インチの深さを有してよい。
好ましくは、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)は、大型トラックまたはバスタイヤトレッドに存在しない(すなわち、10phr以下、または5phr以下、または0phr)。
本開示は、-120℃~-80℃のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91のg’vis、および40:60~5:95のcis対transの比を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択される、0phr~95phrのゴム;30phr~90phrの補強充填剤;ならびに0.5phr~20phrのプロセスオイルを含むゴム配合物を含む、大型トラックまたはバスタイヤトレッドも含む。タイヤトレッドは、3/32インチ~32/32インチの深さを有してよい。
好ましくは、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)は、大型トラックまたはバスタイヤトレッドに存在しない(すなわち、10phr以下、または5phr以下、または0phr)。
以下の図は、実施形態のある態様を示すために記載されており、排他的な実施形態と見なされるべきではない。開示される主題は、当業者が思いつくであろうような、かつ本開示の利益を有するかなりの修正、改変、組合せ、ならびに形態および機能の均等物が可能である。
本開示は、大型トラックおよびバスタイヤトレッドに使用するのに好適である、LCB-CPRならびにNR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴムを含むゴム配合物ならびにLCB-CPR、NR、および/またはBRのそのようなブレンドを含む他の物品に関する。大型トラックおよびバスタイヤトレッドは、32/32インチ以下、または3/32インチ以上、または3/32インチ~32/32インチ、または5/32インチ~28/32インチ、または9/32インチ~25/32インチ、または12/32インチ~25/32インチのトレッド深さを有してよい。
本開示の実施形態は、(a)-120℃~-80℃(または-110℃~-85℃、または-100℃~-90℃)のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91(または0.50~0.8、または0.60~0.8、または0.70~0.91)のg’vis、および30:70~10:90(または20:80~10:90、または15:85)のcis対transの比を有するLCB-CPR(例えば、5phr~100phr、または10phr~95phr、または15phr~80phr、または20phr~75phr、または30phr~70phrで存在);(b)NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム(例えば、0phr~95phr、または5phr~90phr、または10phr~80phr、または15phr~70phr、または20phr~60phr、または30phr~50phr、交互に50phr~95phrで存在)であって、70:30~100:0(75:15~95:15、または80:20~90:10、または85:15)のcis対transの比を有するゴム;(c)補強充填剤(例えば、30phr~90phr、または35phr~85phr、または40phr~80phrで存在);(d)プロセスオイル(例えば、0.5phr~20phr、または1phr~15phr、または2phr~10phrで存在)の非混和性ブレンドを含むゴム配合物を含む。有利に、そのような組成物は、タイヤ転がり損失の改善された減少、ならびにウェットスキッド抵抗および耐摩耗性、加工性および強度の向上をもたらす。これらの改善された性質のため、本明細書に記載されるゴム配合物は、より高品質の大型トラックおよびバスタイヤを生産するのに有用であり得る。好ましくは、LCB-CPRは、0.50~0.91(または0.50~0.8、または0.60~0.8、または0.70~0.91)のg’vis、および30:70~10:90(または20:80~10:90、または15:85)のcis対transの比によって特徴付けられる長鎖分岐(LCB)を有する。
本開示は、LCB-CPRを、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、補強充填剤、プロセスオイル、ならびに任意に他の添加剤とブレンドすることを含む、上記ゴム配合物を生産する方法にも関する。
前記ゴム配合物は、タイヤトレッドにおいてタイヤ転がり損失低減を改善する、ウェットスキッド抵抗を向上させる、かつ耐摩耗性を向上させるのに有用であり得る。
本開示は、LCB-CPRを、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、補強充填剤、プロセスオイル、ならびに任意に他の添加剤とブレンドすることを含む、上記ゴム配合物を生産する方法にも関する。
前記ゴム配合物は、タイヤトレッドにおいてタイヤ転がり損失低減を改善する、ウェットスキッド抵抗を向上させる、かつ耐摩耗性を向上させるのに有用であり得る。
定義および試験法
Chemical and Engineering News, v.63(5), 27 (1985)に記載されているような周期表の族の新しい表記法が使用される。
特に記載のない限り、室温は23℃である。
Chemical and Engineering News, v.63(5), 27 (1985)に記載されているような周期表の族の新しい表記法が使用される。
特に記載のない限り、室温は23℃である。
以下の略記が本明細書において使用される:NRは天然ゴムであり、CPRはシクロペンテン開環ゴムであり、BRはポリブタジエンゴムであり、LCBは長鎖分岐であり、BHTはブチル化ヒドロキシトルエンであり;Meはメチルであり;iPrはイソプロピルであり;Phはフェニルであり;cC5はシクロペンテンであり;DCPDはジシクロペンタジエンであり;Tbは引張破断応力であり、Ebは破断点伸びであり;質量%は質量パーセントであり;mol%はモルパーセントである。
「オレフィン」(あるいは「アルケン」と呼ばれる)は、少なくとも1つの二重結合を有する炭素および水素の直鎖状、分岐、または環状化合物である。
「ポリマー」は、同じかまたは異なるマー単位のうちの2つ以上を有する。「ホモポリマー」は、同じであるマー単位を有するポリマーである。本明細書において使用される「ポリマー」という用語は、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマーなどを含むが、これらに限定されない。本明細書において使用される「ポリマー」という用語は、インパクトコポリマー、ブロックコポリマー、グラフトコポリマー、ランダムコポリマー、および交互コポリマーも含む。「ポリマー」という用語は、特に具体的に記載のない限りすべての可能な幾何学的配置をさらに含むものとする。そのような配置は、アイソタクチック対称、シンジオタクチック対称、およびランダム対称を含んでよい。
「オレフィン」(あるいは「アルケン」と呼ばれる)は、少なくとも1つの二重結合を有する炭素および水素の直鎖状、分岐、または環状化合物である。
「ポリマー」は、同じかまたは異なるマー単位のうちの2つ以上を有する。「ホモポリマー」は、同じであるマー単位を有するポリマーである。本明細書において使用される「ポリマー」という用語は、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマーなどを含むが、これらに限定されない。本明細書において使用される「ポリマー」という用語は、インパクトコポリマー、ブロックコポリマー、グラフトコポリマー、ランダムコポリマー、および交互コポリマーも含む。「ポリマー」という用語は、特に具体的に記載のない限りすべての可能な幾何学的配置をさらに含むものとする。そのような配置は、アイソタクチック対称、シンジオタクチック対称、およびランダム対称を含んでよい。
本明細書において使用される「ブレンド」という用語は、2種以上のポリマーの混合物を指す。ブレンドは、例えば、溶液ブレンディング、溶融混合、または剪断ミキサー内での配合により生産されてよい。溶液ブレンディングは、ベール状ブチルゴム、粘着付与剤、およびオイルを含む接着性調合物を作るのに一般的である。次いで、溶液ブレンドはファブリック基材上に被覆され、溶媒が蒸発して、接着剤が残る。
「モノマー」または「コモノマー」という用語は、本明細書において使用されるとき、ポリマーを生成するために使用されるモノマー(すなわち、重合前の形態の未反応の化合物)を指し得、本明細書において「[モノマー]誘導単位」とも呼ばれる、それがポリマーに取り込まれた後のモノマーも指し得る。プロピレンモノマー、エチレンモノマー、およびジエンモノマーを含め、異なるモノマーが本明細書において論じられる。
モノマーマー単位に言及するために使用される「異なる」は、マー単位が、少なくとも1個の原子だけ互いに異なるか、または異性体的に異なることを示す。
「モノマー」または「コモノマー」という用語は、本明細書において使用されるとき、ポリマーを生成するために使用されるモノマー(すなわち、重合前の形態の未反応の化合物)を指し得、本明細書において「[モノマー]誘導単位」とも呼ばれる、それがポリマーに取り込まれた後のモノマーも指し得る。プロピレンモノマー、エチレンモノマー、およびジエンモノマーを含め、異なるモノマーが本明細書において論じられる。
モノマーマー単位に言及するために使用される「異なる」は、マー単位が、少なくとも1個の原子だけ互いに異なるか、または異性体的に異なることを示す。
本明細書において使用されるとき、ポリマーがモノマーまたはモノマー誘導単位「を含む、からなる、またはから本質的になる」と表されるとき、モノマーは、モノマーの重合/誘導体形態でポリマー中に存在する。例えば、コポリマーが35質量%~55質量%の「シクロペンテン」含有量を有すると言われるとき、コポリマー中のマー単位は、重合反応中にシクロペンテンから誘導され、かつ前記誘導単位は、コポリマーの質量に基づいて、35質量%~55質量%で存在することが理解される。
第1の環状オレフィンコモノマー誘導単位対第2の環状オレフィンコモノマー誘導単位のmol比は、水素原子の異なる化学シフトが各コモノマーに関連し得る1H NMRを使用して決定される。次いで、前記水素に関連するNMRの相対強度は、コモノマーのそれぞれの相対濃度を与える。
第1の環状オレフィンコモノマー誘導単位対第2の環状オレフィンコモノマー誘導単位のmol比は、水素原子の異なる化学シフトが各コモノマーに関連し得る1H NMRを使用して決定される。次いで、前記水素に関連するNMRの相対強度は、コモノマーのそれぞれの相対濃度を与える。
ポリマー中のcis対transの比は、関連するオレフィンの共鳴を使用して13C NMRにより決定される。cis配置の炭素は、trans配置の炭素よりも小さいNMR化学シフトを有する。厳密な化学シフトは、炭素が結合されている他の原子およびそのような結合の配置に依存することになり、非限定的な例としてであるが、1-エチル-3,4-ジメチルピロリジン-2,5-ジオンは、trans炭素に対して約12.9ppmの13C化学シフトおよびcis炭素に対して約11.2ppmの13C化学シフトを有するcis炭素原子を有する。次いで、前記cisおよびtrans炭素に関連するNMRの相対強度は、コモノマーのそれぞれの相対濃度を与える。
特に記載のない限り、1H NMRについては30mg/mLおよび13C NMRについては67mg/mLの濃度を有する溶液を調製するために重水素化クロロホルム(CDCl3)溶媒を使用して、25℃の少なくとも600MHz NMR分光計の場でクライオプローブ上の10mm管内でポリマーのNMR分光データが記録された。パルス間の遅延5秒で、フリップ角30°のRFパルス、積算512回を使用して1H NMRが記録された。90°パルス、反転ゲートデカップリング、遅延60秒、および積算512回を使用して13C NMRが記録された。サンプルは、13Cに対して77.16ppmおよび1Hに対して7.26ppmのCDCl3の残留溶媒シグナルが参照された。DCPD(ジシクロペンタジエン)組成物の帰属およびcis/trans比は、Benjamin Autenrieth, et. al. (2015) "Stereospecific Ring-Opening Metathesis Polymerization (ROMP) of endo-Dicyclopentadiene by Molybdenum and Tungsten Catalysts," Macromolecules, v.48, pp. 2480-2492に基づいた。シクロペンテン(cC5)組成物の帰属およびcis/trans比は、Dounis et. al. (1995) "Ring-Opening Metathesis Polymerization of Monocyclic Alkenes using Molybdenum and Tungsten Alkylidene (Schrock-Type) Initiators and 13C Nuclear Magnetic Resonance Studies of the Resulting Polyalkenamers," Polymer, v.36(14), pp. 2787-2796に基づき、cC5-DCPDコポリマーの帰属は、Dragutan, V. et.al. (2010) Green Metathesis Chemistry: Great Challenges in Synthesis, Catalysis, and Nanotechnology, pp. 369-380に基づいた。ポリマー鎖内のDCPD単位の外観は十分に均一であったので、観察可能なブロック性は存在しない。
例えば、脂肪族領域を使用して1H NMRからmol% DCPDが計算された:3.22ppmのDCPD(H4)、cC5=(I5-3ppm-8×DCPD)/6;DCPD×100/(cC5+DCPD)=mol%、mol% cC5は、1-DCPDまたはcC5×100/(DCPD+cC5)である。
130.47ppmのtransピークおよび129.96ppmを中心とするcisを有するビニレン二重結合領域の13C NMRからcC5 cis/trans比が決定された。領域へのDCPDおよびノルボルネン(NBE)の寄与は無視できると考えられた。
47~45.5ppmのtransおよび42.2~41.4ppmのcisと合わせて、図1によるC2およびC5ピークの13C NMRからDCPD cis/trans比が決定された。両方の値は、2個の炭素のために2で割られた。%trans=trans×100/(trans+cis)であり、その逆も同様である。
130.47ppmのtransピークおよび129.96ppmを中心とするcisを有するビニレン二重結合領域の13C NMRからcC5 cis/trans比が決定された。領域へのDCPDおよびノルボルネン(NBE)の寄与は無視できると考えられた。
47~45.5ppmのtransおよび42.2~41.4ppmのcisと合わせて、図1によるC2およびC5ピークの13C NMRからDCPD cis/trans比が決定された。両方の値は、2個の炭素のために2で割られた。%trans=trans×100/(trans+cis)であり、その逆も同様である。
AおよびBが表示された図2による脂肪族領域を使用して1H NMRからmol% NBEが計算された:2.88ppmのNBE(A)、NBE(mol%)=100×(IA/(IB+IA)。
Mnは数平均分子量であり、Mwは質量平均分子量であり、Mzはz平均分子量である。分子量分布(MWD)はMw/Mnと定義される。特に記載のない限り、すべての分子量単位(例えば、Mw、Mn、Mz)がg/molまたはkDa(1,000g/mol=1kDa)である。分子量分布、分子量モーメント(Mw、Mn、Mw/Mn)および長鎖分岐指数は、3つのインライン検出器、18角度光散乱(「LS」)検出器、粘度計および示差屈折率検出器(「DRI」)を備えたPolymer Char GPC-IRを使用することにより決定された。3本のAgilent PLgel 10μm Mixed-B LSカラムが、本明細書におけるGPC試験のために使用された。公称流量は0.5mL/分であり、公称注入量は200μLであった。カラム、粘度計およびDRI検出器は、40℃に保持されたオーブン内に含まれていた。酸化防止剤ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)250ppmを含むテトラヒドロフラン(THF)溶媒が移動相として使用された。所与の量のポリマーサンプルが秤量され、標準的なバイアル内に密封された。オートサンプラー内にバイアルを装填後、連続的に振盪しながら40℃で約2時間、加えられたTHF溶媒8mLで機器内でポリマーが自動的に溶解された。以下の式を使用して、ベースラインを差し引いたDRIシグナルIDRIからクロマトグラム中の各点における濃度cが計算された:
c=KDRIIDRI/(dn/dc)
(式中、KDRIは、DRIを校正することにより決定される定数であり、(dn/dc)は、THF溶媒中のポリマーの増加屈折率である)。
Mnは数平均分子量であり、Mwは質量平均分子量であり、Mzはz平均分子量である。分子量分布(MWD)はMw/Mnと定義される。特に記載のない限り、すべての分子量単位(例えば、Mw、Mn、Mz)がg/molまたはkDa(1,000g/mol=1kDa)である。分子量分布、分子量モーメント(Mw、Mn、Mw/Mn)および長鎖分岐指数は、3つのインライン検出器、18角度光散乱(「LS」)検出器、粘度計および示差屈折率検出器(「DRI」)を備えたPolymer Char GPC-IRを使用することにより決定された。3本のAgilent PLgel 10μm Mixed-B LSカラムが、本明細書におけるGPC試験のために使用された。公称流量は0.5mL/分であり、公称注入量は200μLであった。カラム、粘度計およびDRI検出器は、40℃に保持されたオーブン内に含まれていた。酸化防止剤ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)250ppmを含むテトラヒドロフラン(THF)溶媒が移動相として使用された。所与の量のポリマーサンプルが秤量され、標準的なバイアル内に密封された。オートサンプラー内にバイアルを装填後、連続的に振盪しながら40℃で約2時間、加えられたTHF溶媒8mLで機器内でポリマーが自動的に溶解された。以下の式を使用して、ベースラインを差し引いたDRIシグナルIDRIからクロマトグラム中の各点における濃度cが計算された:
c=KDRIIDRI/(dn/dc)
(式中、KDRIは、DRIを校正することにより決定される定数であり、(dn/dc)は、THF溶媒中のポリマーの増加屈折率である)。
普遍的な校正関係をカラム校正と組み合わせることにより従来の分子量が決定され、それは、300g/モル~12,000,000g/モルの範囲の一連の単分散ポリスチレン(PS)標準により実施した。各溶出体積での分子量「M」は、以下の方程式により計算された:
クロマトグラム中の各点におけるLS分子量Mは、静的光散乱のZimmモデルを使用してLS出力を解析することにより決定され、以下の式を使用して決定された:
ここで、ΔR(θ)は、散乱角θにおける測定された過剰なレイリー散乱強度であり、「c」は、DRI解析から決定されるポリマー濃度であり、A2は第2ビリアル係数であり、P(θ)は、単分散ランダムコイルの形状因子であり、Koは、以下の式に記載のように、系の光学定数である:
(式中、NAはアボガドロ数であり、(dn/dc)は、系の増加屈折率であり、それは、DRI法から得られる値と同じ値を取り、「n」の値は、40℃のTHFについては1.40であり、λ=665nmである)。この試験において使用されるサンプルについては、dn/dcは、DRI検出器により0.1154と測定される。
ホイートストンブリッジ構成を有する4キャピラリー粘度計が使用されて、測定された比粘度(ηS)および濃度「c」から固有粘度[η]が決定された。
ηs=c[η]+0.3(c[η])2
以下の式を使用して、サンプルの平均固有粘度[η]avgが計算された:
(式中、総和は、積分限界間のクロマトグラフィーのスライスiにわたる)。
分岐指数(g’visまたは単にg’)は、等分子量の直鎖状ポリマーの固有粘度に対する分岐ポリマーの固有粘度の比と定義される。分岐指数g’は以下のように数学的に定義される:
Mvは、LS解析により決定される分子量に基づく粘度平均分子量である。参照直鎖状ポリマーに使用されるマーク-ホーウィンクパラメータaおよびkは、それぞれ0.676および0.000521である。
特に記載のない限り、すべての濃度はg/cm3で表され、分子量はg/モルで表され、固有粘度はdL/gで表される。
ASTM D3418-03にしたがって示差走査熱量測定法(DSC)が使用されて、ポリマーのTgおよび溶融温度(Tm)が決定された。TA Instruments model Q200装置を使用して、DSCデータが得られた。およそ5mg~10mgの質量のサンプルがアルミニウムサンプルパン内に置かれ、気密封止される。サンプルは、10℃/分の速度で200℃まで加熱され、その後、200℃で2分間保持される。続いて、サンプルは、10℃/分の速度で-150℃まで冷却され、-150℃で2分間等温保持される。次いで、10℃/分で200℃まで加熱することにより、第2の加熱サイクルが実施された。TgおよびTmは、第2の加熱サイクルに基づく。
本明細書において使用されるとき、「phr」は「ゴム100部あたりの部数」を意味し、ここで「ゴム」は、組成物の全ゴム含有量である。本明細書において、NRおよびCPRの両方は、両方が存在する組成物中、「全ゴム」がNRおよびCPRの合わせた質量であるように全ゴム含有量に寄与すると考えられる。したがって、例えば、40質量部のCPRおよび60質量部のNRを有する組成物は、40phr CPRおよび60phr NRを有すると表され得る。組成物に加えられる他の構成成分は、phrベースで計算される。例えば、組成物への50phrのオイルの添加は、100g毎の合わせられたCPRおよびNRに対して50gのオイルが組成物中に存在することを意味する。特に指定のない限り、phrは、質量ベースのphrと見なされるべきである。
位相角または損失角δは、G’(剪断貯蔵弾性率)に対するG’’(剪断損失弾性率)の比の逆正接である。典型的な直鎖状ポリマーについては、鎖が溶融物中で緩和することができ、エネルギーを吸収し、かつG’’をG’よりもはるかに大きくするため、低周波数(または長時間)における位相角は90°に近づく。周波数が高くなるにつれて、剪断振動中に、より多くの鎖があまりにもゆっくりと緩和してエネルギーを吸収することができず、G’’に比べてG’が増加する。対照的に、鎖骨格が溶融物中でその管に沿って緩和することができる前に分岐が収縮する必要があるため、分岐鎖ポリマーは、ポリマーの溶融温度をはるかに上回る温度でも非常にゆっくりと緩和する。このポリマーは、剪断振動中にすべてのその鎖が緩和することができる状態に決して到達せず、位相角は、実験の最低周波数ωでも90°に決して到達しない。これらのゆっくりと緩和する鎖は、より高いゼロ剪断粘度につながる。長い緩和時間は、より高いポリマー溶融強度または弾性につながる。
タンデルタとも呼ばれる「tan δ」という用語は、強制振動下(例えば、動きが正弦的であるとき)の配合物の挙動を記述するために使用される。特に、tan δは、G’’(剪断損失弾性率)とG’(剪断貯蔵弾性率)の間の比である(tan δ=G’’/G’)。tan δ値は、温度に対して依存的である。
本明細書において使用されるとき、「引張強さ」は、サンプルを破断するためにサンプルに加えられた応力量を意味する。それは、パスカルまたはポンド/平方インチ(psi)で表すことができる。ASTM D412-16を使用して、ポリマーの引張強さを決定することができる。
本明細書において使用されるとき、「引張強さ」は、サンプルを破断するためにサンプルに加えられた応力量を意味する。それは、パスカルまたはポンド/平方インチ(psi)で表すことができる。ASTM D412-16を使用して、ポリマーの引張強さを決定することができる。
本明細書において使用される「ムーニー粘度」は、ポリマーまたはポリマー組成物のムーニー粘度である。ムーニー粘度を決定するために分析されるポリマー組成物は、溶媒を実質的に含むべきではない。例えば、サンプルは、実験室分析手法にしたがって、試験前にフード内の沸騰水蒸気テーブル上に置かれて、溶媒および未反応モノマーの大部分を蒸発させ、次いで、真空オーブン内で一晩乾燥(12時間、90℃)されてよく、または試験用のサンプルは、液化ポリマー(すなわち、工業的規模のプロセスにおける液化後ポリマー)から採取されてよい。特に記載のない限り、ムーニー粘度は、ASTM D1646-17にしたがってムーニー粘度計を使用して測定されるが、その手順は以下のように修正/明確化される。最初に、サンプルポリマーが、試験前に圧縮プレスの2つのホットプレートの間でプレスされる。プレート温度は、50℃では十分な塊にすることができないため、ASTM D1646-17において推奨される50℃+/-5℃の代わりに125℃+/-10℃である。さらに、ASTM D1646-17は、ダイ保護のためにいくつかのオプションを考慮しているが、2つのオプションが相反する結果を与えた場合、PET 36μmがダイ保護として使用されるべきである。さらに、ASTM D1646-17は、セクション8においてサンプル質量を示しておらず、したがって、サンプル質量に応じて結果が変化する場合、D1646-17 セクション8の手順において21.5g+/-2.7gのサンプル質量を使用して決定されるムーニー粘度が優先することになる。最後に、D1646-17 セクション8に記載の試験前の残りの手順は、空気中23℃+/-3℃、30分間であり、本明細書において報告されるムーニー値は、空気中24℃+/-3℃で30分間静止後に決定された。ASTM D1646-17試験法にしたがってサンプルがローターのいずれの側にも置かれ、ムーニー粘度を決定するために、粘度計のモーターを2rpmで回転させるのに必要なトルクがトランスデューサーにより測定される。結果は、ムーニー単位(125℃におけるML、1+4)として報告され、ここで、Mはムーニー粘度数であり、Lは大きいローターを表し(ASTM D1646-17においてMLと定義される)、1は、分単位の予熱時間であり、4は、モーター始動後の分単位のサンプル試験時間であり、125℃は試験温度である。したがって、前述の方法により決定される90のムーニー粘度は、90MUのムーニー粘度(125℃におけるML、1+4)として報告されるであろう。あるいは、ムーニー粘度は、90MUとして報告されることがあり、そのような例では、特に記載のない限り、そのような粘度を決定するために、ちょうど記載された方法が使用されると考えられるべきである。いくつかの場合において、より低い試験温度が使用されてよく(例えば、100℃)、その場合、ムーニーは、ムーニー粘度(100℃におけるML、1+4)として、またはTが試験温度であるT℃で報告される。
材料の圧縮永久歪みは、圧縮応力の解放後に残留する永久変形である。材料の圧縮永久歪みは、材料の架橋密度に依存し、それは、最大トルク(「MH」とも呼ばれる)と最小トルク(「ML」とも呼ばれる)の間のトルク差と定義される。MH、ML、およびトルク差「MH-ML」は、ゴム硬化の標準的な試験法であるムービングダイレオメーター(MDR)試験法により評価される。デシニュートンメートル(dN.m)でしばしば報告されるMDRは、ASTM D5289法により測定することができる。
本明細書において使用される数値範囲は、範囲に記載された数値を含む。例えば、「1質量%~10質量%の」数値範囲は、記載された範囲内に1質量%および10質量%を含む。
本明細書において使用される数値範囲は、範囲に記載された数値を含む。例えば、「1質量%~10質量%の」数値範囲は、記載された範囲内に1質量%および10質量%を含む。
特に記載のない限り、本明細書および関連する特許請求の範囲において使用される成分の量を表すすべての数字、分子量などの特性、反応条件などは、すべての場合において「約」という用語で修飾されていると理解されるべきである。したがって、そうではないことが示されていない限り、以下の明細書および添付の特許請求の範囲に記載の数値パラメータは、本発明の実施形態によって得ようとする所望の特性に応じて変化してよい近似値である。少なくとも、そして特許請求の範囲への均等論の適用を制限する試みとしてではなく、各数値パラメータは、報告された有効数字の数に照らし、かつ通常の四捨五入を適用することによって少なくとも解釈されるべきである。
本明細書に開示される本発明の実施形態を取り込む1つまたは複数の例示的な実施形態が本明細書に提示される。明確にするために、物理的実施のすべての特徴が本出願に記載または提示されるわけではない。本発明の実施形態を取り込む物理的実施形態の開発では、実施毎に随時変化するシステム関連、ビジネス関連、政府関連およびその他の制約に対する適合など、開発者の目標を達成するために、実施に特定的な多数の決定が行われなければならないことが理解される。開発者の努力は時間がかかり得るが、それでも、そのような努力は、当業者の日常的な仕事であり、かつ本開示の利益を有するであろう。
様々な構成要素またはステップ「を含む」または「を有する」という表現で組成物および方法が本明細書に記載されるが、組成物および方法は、様々な構成要素およびステップ「から本質的になる」または「からなる」こともできる。
様々な構成要素またはステップ「を含む」または「を有する」という表現で組成物および方法が本明細書に記載されるが、組成物および方法は、様々な構成要素およびステップ「から本質的になる」または「からなる」こともできる。
ゴム配合物および配合
本明細書に記載されるゴム配合物は、-120℃~-80℃(または-110℃~-85℃、または-100℃~-90℃)のTg、0.50~0.91(または0.50~0.8、または0.60~0.8、または0.70~0.91)のg’vis、および30:70~10:90(または20:80~10:90、または15:85)のcis対transの比を有する、5phr~100phr(または10phr~95phr、または15phr~80phr、または20phr~75phr、または30phr~70phr)のLCB-CPR;NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択される、0phr~95phrのゴムであって、70:30~100:0(75:15~95:15、または80:20~90:10、または85:15)のcis対transの比を有するゴム;10phr~110phr(または20phr~100phr、または30phr~90phr、または40phr~60phr、または45phr~55phr)の補強充填剤;0.5phr~40phr(または1phr~30phr、または2phr~20phr、または4phr~10phr)のプロセスオイル;および任意に追加の添加剤を含む。
本明細書に記載されるゴム配合物は、単一のLCB-CPRまたは2種以上のLCB-CPRの混合物(例えば、デュアル反応器生成物または溶融ブレンドされた組成物)を含むことができる。
本明細書に記載されるゴム配合物は、-120℃~-80℃(または-110℃~-85℃、または-100℃~-90℃)のTg、0.50~0.91(または0.50~0.8、または0.60~0.8、または0.70~0.91)のg’vis、および30:70~10:90(または20:80~10:90、または15:85)のcis対transの比を有する、5phr~100phr(または10phr~95phr、または15phr~80phr、または20phr~75phr、または30phr~70phr)のLCB-CPR;NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択される、0phr~95phrのゴムであって、70:30~100:0(75:15~95:15、または80:20~90:10、または85:15)のcis対transの比を有するゴム;10phr~110phr(または20phr~100phr、または30phr~90phr、または40phr~60phr、または45phr~55phr)の補強充填剤;0.5phr~40phr(または1phr~30phr、または2phr~20phr、または4phr~10phr)のプロセスオイル;および任意に追加の添加剤を含む。
本明細書に記載されるゴム配合物は、単一のLCB-CPRまたは2種以上のLCB-CPRの混合物(例えば、デュアル反応器生成物または溶融ブレンドされた組成物)を含むことができる。
LCB-CPRは、ゴム配合物中に、5phr~100phr、または10phr~95phr、または15phr~80phr、または20phr~75phr、または30phr~70phrで存在してよい。LCB-CPR組成物はさらに以下に説明される。
NRは、ゴム配合物中に、0phr~95phr、または5phr~90phr、または10phr~80phr、または15phr~70phr、または20phr~60phr、または30phr~50phrで存在してよい。あるいは、NRは、ゴム配合物中に、50phr~100phr、または70phr~100phr、または60phr~100phr、または70phr~100phrで存在してよい。NR組成物はさらに以下に説明される。
NRは、ゴム配合物中に、0phr~95phr、または5phr~90phr、または10phr~80phr、または15phr~70phr、または20phr~60phr、または30phr~50phrで存在してよい。あるいは、NRは、ゴム配合物中に、50phr~100phr、または70phr~100phr、または60phr~100phr、または70phr~100phrで存在してよい。NR組成物はさらに以下に説明される。
BRは、ゴム配合物中に、0phr~95phr、または5phr~90phr、または10phr~80phr、または15phr~70phr、または20phr~60phr、または30phr~50phrで存在してよい。あるいは、BRは、ゴム配合物中に、50phr~100phr、または70phr~100phr、または60phr~100phr、または70phr~100phrで存在してよい。BR組成物はさらに以下に説明される。
補強充填剤は、ゴム配合物中に、30phr~90phr、または35phr~85phr、または40phr~80phrで存在してよい。補強充填剤は、以下でさらに説明される。補強充填剤の例には、カーボンブラック補強充填剤および鉱物補強充填剤が含まれるが、これらに限定されない。
カーボンブラック補強充填剤(例えば、20nm~600nmの粒子サイズおよびASTM D1510試験法により測定される0gI/kg~150gI/kgの範囲内のヨウ素吸収量を有する構造を有する)。本開示の組成物は、カーボンブラックを、30phr~90phr、好ましくは35phr~85phr、好ましくは40phr~80phr含んでよい。
鉱物補強充填剤(タルク、炭酸カルシウム、粘土、シリカ、アルミニウム三水和物など)は、ゴム配合物中に30phr~90phr、好ましくは35phr~85phr、好ましくは40phr~80phr存在してよい。
カーボンブラック補強充填剤(例えば、20nm~600nmの粒子サイズおよびASTM D1510試験法により測定される0gI/kg~150gI/kgの範囲内のヨウ素吸収量を有する構造を有する)。本開示の組成物は、カーボンブラックを、30phr~90phr、好ましくは35phr~85phr、好ましくは40phr~80phr含んでよい。
鉱物補強充填剤(タルク、炭酸カルシウム、粘土、シリカ、アルミニウム三水和物など)は、ゴム配合物中に30phr~90phr、好ましくは35phr~85phr、好ましくは40phr~80phr存在してよい。
本開示のLCB-CPRは、補強充填剤、特にカーボンブラック補強充填剤に対して強い親和性を示し、それは、NR/BRを含むブレンドと比べて、転がり抵抗を維持しながらウェットトラクションを改善させる。さらに、シリカ充填ゴム配合物は、典型的には、カーボン充填ゴム配合物と比べて、改善されたウェットトラクションを示すが、乏しいドライトラクションを示す。本開示は、LCB-CPRが調合物中に存在しないゴム配合物と比べて、改善されたウェットトラクションおよび類似またはより良好な転がり損失を有するLCB-CPRを含むカーボン充填ゴム配合物を提供する。
プロセスオイルは、ゴム配合物中に、0.5phr~20phr、または1phr~15phr、または2phr~10phr、または4phr~8phrで存在してよい。
ナフテン系基油などのプロセスオイルは、非常に低い芳香族含量および低いパラフィン(「ワックス」とも称される)含量を有する(NYTEX(商標)4700を含むナフテン系基油の好適な例は、高粘度ナフテン系ブラックオイル(NBO)である(Nynasから入手可能)。
本明細書に記載されるゴム配合物は、硬化剤、架橋剤、可塑剤、相溶化剤および同種のもの、ならびにそれらの任意の組合せが含まれてよいが、これらに限定されない添加剤も含んでよい。
ナフテン系基油などのプロセスオイルは、非常に低い芳香族含量および低いパラフィン(「ワックス」とも称される)含量を有する(NYTEX(商標)4700を含むナフテン系基油の好適な例は、高粘度ナフテン系ブラックオイル(NBO)である(Nynasから入手可能)。
本明細書に記載されるゴム配合物は、硬化剤、架橋剤、可塑剤、相溶化剤および同種のもの、ならびにそれらの任意の組合せが含まれてよいが、これらに限定されない添加剤も含んでよい。
適した加硫活性化剤には、酸化亜鉛(「ZnO」とも呼ばれる)、ステアリン酸および同種のものが含まれる。これらの活性化剤は、0.1phr~20phrの範囲の量で混合されてよい。異なる加硫活性化剤が異なる量で存在してよい。例えば、加硫活性化剤が酸化亜鉛を含む場合、酸化亜鉛は、例えば、2.0phr~10phrなど、約2.5phrなど、1phr~20phrの量で存在してよく、一方、ステアリン酸は、好ましくは、例えば、0.1phr~2phrなど、約1phrなど、0.1phr~5phrの範囲の量で使用されてよい)。
任意の適した加硫剤が使用されてよい。特に注目すべきは、その記載が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第7,915,354号の19段、35行~20段、30行に記載されているような硬化剤(例えば、硫黄、過酸化物ベースの硬化剤、樹脂硬化剤、シラン、およびヒドロシラン硬化剤)である。樹脂硬化剤は、ゴム配合物の粘弾性のさらなる調整を可能にし、かつ材料強度を改善するであろう。適したシランの例はSilane X 50-S(商標)であり得、それは、質量比1:1の二官能性硫黄含有オルガノシランSi 69(商標)(ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド))およびN330タイプカーボンブラックのブレンドである。他の例には、(例えば、参照により本明細書に同様に組み込まれる、米国特許第5,750,625号に記載されているような)フェノール系樹脂硬化剤が含まれる。硬化助剤も含まれてよい(例えば、ジメタクリル酸亜鉛(ZDMA))または米国特許第7,915,354号の既に組み込まれた記載に記載されたもの)。
任意の適した加硫剤が使用されてよい。特に注目すべきは、その記載が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第7,915,354号の19段、35行~20段、30行に記載されているような硬化剤(例えば、硫黄、過酸化物ベースの硬化剤、樹脂硬化剤、シラン、およびヒドロシラン硬化剤)である。樹脂硬化剤は、ゴム配合物の粘弾性のさらなる調整を可能にし、かつ材料強度を改善するであろう。適したシランの例はSilane X 50-S(商標)であり得、それは、質量比1:1の二官能性硫黄含有オルガノシランSi 69(商標)(ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド))およびN330タイプカーボンブラックのブレンドである。他の例には、(例えば、参照により本明細書に同様に組み込まれる、米国特許第5,750,625号に記載されているような)フェノール系樹脂硬化剤が含まれる。硬化助剤も含まれてよい(例えば、ジメタクリル酸亜鉛(ZDMA))または米国特許第7,915,354号の既に組み込まれた記載に記載されたもの)。
さらなる添加剤が、ゴム配合物に有用な任意の既知の添加剤から選ばれてよく、それらには、とりわけ、以下のうちの1つまたは複数が含まれる:
・加硫促進剤:本開示の組成物は、0.1phr~15phr、または1phr~5phr、または2phr~4phr含むことができ、例には、2-メルカプトベンゾチアゾールまたはメルカプトベンゾチアジルジスルフィド(MBTS)などのチアゾール;ジフェニルグアニジンなどのグアニジン;N-シクロヘキシルベンゾチアゾールスルフェンアミドなどのスルフェンアミド;ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛(ZBEC)などのジチオカルバミン酸塩;およびジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、1,3-ジエチルチオ尿素などのチオ尿素、チオホスフェートならびにその他が含まれる;
・加工助剤(例えば、ポリエチレングリコールまたは亜鉛石けん);
・発泡が望まれ得る場合、スポンジまたは発泡グレード添加剤、発泡剤または膨張剤など、特に、ムーニー粘度が非常に高い実施形態において、スポンジグレードに適したものなど。そのような薬剤の例には、アゾジカルボンアミド(ADC)、オルト-ベンゾスルホニルヒドラジド(OBSH)、p-トルエンスルホニルヒドラジド(TSH)、5-フェニルテトラゾール(5-PT)、およびクエン酸中の重炭酸ナトリウムが含まれる。マイクロカプセルがそのような発泡用途にさらに、または代わりに使用されてよい。これらは、ポリマーシェルおよびその中に含まれる噴射剤を含む熱膨張性マイクロスフェアを含んでよい。適した例が米国特許第6,582,633号および第3,615,972号、WIPO公開番号国際公開第1999/046320号および国際公開第1999/043758号に記載されており、その内容が参照により本明細書に組み込まれる。そのような熱膨張性マイクロスフェアの例には、Akzo Nobel N.V.から商業的に入手可能なEXPANCEL(商標)製品、およびSekisuiから入手可能なADVANCELL(商標)製品が含まれる。他の実施形態において、組成物をダイに通過させた後の発泡のために、スポンジングまたは発泡が押出機内のゴムへの気体および/または液体(例えば、水、CO2、N2)の直接注入により達成されてよい;ならびに
・酸化防止剤(例えば、1,2-ジヒドロ-2,2,4-トリメチルキノリン;SANTOFLEX(商標)6PPD)、ワックスオゾン劣化防止剤(例えば、NOCHEK(商標)4756A)、安定剤、防食剤、UV吸収剤、帯電防止剤、スリップ剤、水分吸収剤(例えば、酸化カルシウム)、顔料、染料または他の着色剤など、様々な他の添加剤も含まれてよい。
・加硫促進剤:本開示の組成物は、0.1phr~15phr、または1phr~5phr、または2phr~4phr含むことができ、例には、2-メルカプトベンゾチアゾールまたはメルカプトベンゾチアジルジスルフィド(MBTS)などのチアゾール;ジフェニルグアニジンなどのグアニジン;N-シクロヘキシルベンゾチアゾールスルフェンアミドなどのスルフェンアミド;ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛(ZBEC)などのジチオカルバミン酸塩;およびジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、1,3-ジエチルチオ尿素などのチオ尿素、チオホスフェートならびにその他が含まれる;
・加工助剤(例えば、ポリエチレングリコールまたは亜鉛石けん);
・発泡が望まれ得る場合、スポンジまたは発泡グレード添加剤、発泡剤または膨張剤など、特に、ムーニー粘度が非常に高い実施形態において、スポンジグレードに適したものなど。そのような薬剤の例には、アゾジカルボンアミド(ADC)、オルト-ベンゾスルホニルヒドラジド(OBSH)、p-トルエンスルホニルヒドラジド(TSH)、5-フェニルテトラゾール(5-PT)、およびクエン酸中の重炭酸ナトリウムが含まれる。マイクロカプセルがそのような発泡用途にさらに、または代わりに使用されてよい。これらは、ポリマーシェルおよびその中に含まれる噴射剤を含む熱膨張性マイクロスフェアを含んでよい。適した例が米国特許第6,582,633号および第3,615,972号、WIPO公開番号国際公開第1999/046320号および国際公開第1999/043758号に記載されており、その内容が参照により本明細書に組み込まれる。そのような熱膨張性マイクロスフェアの例には、Akzo Nobel N.V.から商業的に入手可能なEXPANCEL(商標)製品、およびSekisuiから入手可能なADVANCELL(商標)製品が含まれる。他の実施形態において、組成物をダイに通過させた後の発泡のために、スポンジングまたは発泡が押出機内のゴムへの気体および/または液体(例えば、水、CO2、N2)の直接注入により達成されてよい;ならびに
・酸化防止剤(例えば、1,2-ジヒドロ-2,2,4-トリメチルキノリン;SANTOFLEX(商標)6PPD)、ワックスオゾン劣化防止剤(例えば、NOCHEK(商標)4756A)、安定剤、防食剤、UV吸収剤、帯電防止剤、スリップ剤、水分吸収剤(例えば、酸化カルシウム)、顔料、染料または他の着色剤など、様々な他の添加剤も含まれてよい。
本開示のゴム配合物は、ポリマー加工分野に公知である任意の好適な方法を使用して、LCB-CPR、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、補強充填剤、プロセシングオイル、ならびに必要に応じて追加の添加剤を組み合わせることにより形成され得る。例えば、ゴム配合物は、溶液中でLCB-CPR、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、補強充填剤、プロセシングオイル、ならびに必要に応じて追加の添加剤をブレンドし、概ねブレンドを除去することにより生産されてよい。ブレンドの構成成分は任意の順序でブレンドされ得る。
少なくとも1つの場合において、LCB-CPRならびにNR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴムのゴム配合物を調製する方法は、第1反応器中でROMP触媒を環状モノマー(例えばcC5)と接触させて、本明細書に記載されるLCB-ポリマーを形成することを含む。方法は、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム(市販されているか、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴムの生産のための任意の好適な方法を使用することによりin situで形成されるかのいずれか)の溶液を調製することをさらに含む。方法は、LCB-CPRを第2反応器に、またはNR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴムを第1反応器に移すこと、ならびに第2反応器または第1反応器から、それぞれ、LCB-CPRとNR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴムの混合物を回収することを含んでよい。次いで、回収されたゴム配合物は、例えば、以下により詳細に記載される通り架橋され得る。
あるいは、ブレンドは、それぞれの反応から得たLCB-CPR、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴムを組み合わせて、例えば、射出成形機または連続押出ラインの押出機などの生産押出機中で混合することにより調製され得る。
あるいは、ブレンドは、それぞれの反応から得たLCB-CPR、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴムを組み合わせて、例えば、射出成形機または連続押出ラインの押出機などの生産押出機中で混合することにより調製され得る。
別の例において、LCB-CPRならびにNR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴムを含むゴムポリマーをブレンドする方法は、BANBURY(商標)またはBARBENDER(商標)ミキサーなどのバッチミキサー中でポリマーを溶融ブレンドするものであり得る。ブレンディングは、LCB-CPR、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴムを、一軸スクリュー押出機または二軸スクリュー押出機などの押出機中で溶融ブレンドすることを含んでよい。ポリマーブレンドのための押出技術の適した例は、参照により本明細書に組み込まれる、Plastics Extrusion Technology, F. Hensen, Ed. (Hanser, 1988), pp. 26-37、およびPolypropylene Handbook, E. P. Moore, Jr. Ed. (Hanser, 1996), pp. 304-348にさらに詳細に記載されていることがある。
LCB-CPRとNR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴムは、溶液ブレンド、溶融混合、剪断ミキサー中での配合、およびそれらの組合せを含むがこれらに限定されない方法の組合せによってもブレンドされ得る。例えば、ドライブレンディングとその後に続く押出機内の溶融ブレンディング、またはいくつかの構成成分のバッチ混合とその後に続く押出機内の他の構成成分との溶融ブレンディング。LCB-CPRとNR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴムは、ダブルコーンブレンダー、リボンブレンダー、もしくは他の好適なブレンダーを使用して、またはFARREL CONTINUOUS MIXER(商標)(FCM(商標))中でもブレンドされ得る。
LCB-CPR、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、補強充填剤、プロセシングオイル、および任意に追加の添加剤(例えば、硬化剤、架橋剤(またはクロスリンカー)、可塑剤、相溶化剤など)は、様々な順序でブレンドしてよく、それにより、場合によって、生じた組成物の性質が変わり得る。
例えば、LCB-CPRならびにNR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、および添加剤(硬化剤および架橋剤以外)を含むマスターバッチが第1温度で生産されてよい。次いで、硬化剤および/または架橋剤が、第1の温度よりも低い第2の温度でマスターバッチ中に混合されてよい。
別の例において、マスターバッチは、添加剤が組み込まれるまで、LCB-CPRならびにNR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、ならびに添加剤(硬化剤および架橋剤以外)を一度に混合することにより生産されてよい(例えば、均質なブレンドを生産する)。これを本明細書では第1のパス方法または第1のパスブレンディングと呼ぶ。第1のパスブレンディングがマスターバッチを生産した後、最終ブレンドを生産するために硬化剤および/または架橋剤がマスターバッチ中に混合されてよい。
LCB-CPR、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、補強充填剤、プロセシングオイル、および任意に追加の添加剤(例えば、硬化剤、架橋剤(またはクロスリンカー)、可塑剤、相溶化剤など)は、様々な順序でブレンドしてよく、それにより、場合によって、生じた組成物の性質が変わり得る。
例えば、LCB-CPRならびにNR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、および添加剤(硬化剤および架橋剤以外)を含むマスターバッチが第1温度で生産されてよい。次いで、硬化剤および/または架橋剤が、第1の温度よりも低い第2の温度でマスターバッチ中に混合されてよい。
別の例において、マスターバッチは、添加剤が組み込まれるまで、LCB-CPRならびにNR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、ならびに添加剤(硬化剤および架橋剤以外)を一度に混合することにより生産されてよい(例えば、均質なブレンドを生産する)。これを本明細書では第1のパス方法または第1のパスブレンディングと呼ぶ。第1のパスブレンディングがマスターバッチを生産した後、最終ブレンドを生産するために硬化剤および/または架橋剤がマスターバッチ中に混合されてよい。
さらに別の例において、マスターバッチを生産するために2ステップ混合プロセスが使用されてよい。例えば、マスターバッチは、添加剤がLCB-CPRに取り込まれる(例えば、均質なブレンドを生産する)までLCB-CPRを添加剤(硬化剤および架橋剤を除く)と混合することにより生産されてよい。次いで、生じたブレンドは、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、ならびに硬化剤および/または架橋剤と混合される。これは、本明細書において、第2のパス方法または第2のパスブレンディングと称される。あるいは、硬化剤および/または架橋剤は、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴムの添加後に、セカンドパスにおいてマスターバッチ中に混合されて、最終ブレンドが生産されてよい。
いくつかの第2のパスブレンディングにおいて、LCB-CPR/添加剤(硬化剤および架橋剤以外)ブレンドを、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴムと混合することは、ミキサーまたは他の好適なシステム中で、LCB-CPR/添加剤ブレンドをミキサーから除去せずに実施されて(すなわち第1のパスブレンディング)、マスターバッチが生産されてよい。あるいは、LCB-CPR/添加剤(硬化剤および架橋剤以外)ブレンドは、ミキサーまたはブレンドを生産するための他の好適なシステムから除去されて、次いで、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴムと、ミキサーまたは他の好適なシステム内で混合されて(すなわちセカンドパスブレンディング)、マスターバッチが生産されてよい。
例えば、LCB-CPR、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、ならびに1種または複数種の補強充填剤のゴム配合物を調製する方法は、1種または複数種の補強充填剤を、少なくとも2段階の混合により混合することを含む。例えば、補強充填剤がカーボンブラックであるとき、カーボンブラック充填ゴム配合物は、2段階の混合を通過してよい。別の例において、補強充填剤がシリカであるとき、シリカ充填組成物は、3段階の混合を通過してよい。
例えば、LCB-CPR、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、ならびに1種または複数種の補強充填剤のゴム配合物を調製する方法は、1種または複数種の補強充填剤を、少なくとも2段階の混合により混合することを含む。例えば、補強充填剤がカーボンブラックであるとき、カーボンブラック充填ゴム配合物は、2段階の混合を通過してよい。別の例において、補強充填剤がシリカであるとき、シリカ充填組成物は、3段階の混合を通過してよい。
硬化剤(例えば、架橋剤または加硫剤)がゴム配合物中に存在する実施形態において、ゴム配合物のLCB-CPRならびにNR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴムは、少なくとも部分的に架橋した形態で存在してよい(すなわち、ポリマー鎖の少なくとも一部は、例えば硬化プロセスの結果として互いに架橋している)。したがって、特定の実施形態は、(a)-120℃~-80℃(または-110℃~-85℃、または-100℃~-90℃)のTg、0.50~0.91(または0.50~0.8、または0.60~0.8、または0.70~0.91)のg’vis、および30:70~10:90(または20:80~10:90、または15:85)のcis対transの比を有するLCB-CPR(例えば、5phr~100phr、または10phr~95phr、または15phr~80phr、または20phr~75phr、または30phr~70phrで存在);(b)NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム(例えば、0phr~95phr、または5phr~90phr、または10phr~80phr、または15phr~70phr、または20phr~60phr、または30phr~50phrで、交互に50phr~100phrで存在)であって、70:30~100:0(75:15~95:15、または80:20~90:10、または85:15)のcis対transの比を有するゴム;(c)補強充填剤(例えば、30phr~90phr、または35phr~85phr、または40phr~80phrで存在);(d)プロセスオイル(例えば、0.5phr~20phr、または1phr~15phr、または2phr~10phrで存在);(e)加硫活性剤、加硫剤、および/または架橋剤;ならびに任意に(f)さらなる添加剤を含むゴム配合物を、(ポリマーブレンドの上述の方法のいずれかに従って)混合することにより生産された、少なくとも部分的に架橋したゴム配合物を提供する。
本明細書に記載されるゴム配合物(例えば、LCB-CPR、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、補強充填剤、プロセシングオイル、ならびに任意に追加の添加剤を含む)は、160℃、0.5°で45分間硬化後の5dN.M~25dN.M、または12.5dN.M~22.5dN.M、または13dN.M~20dN.Mの架橋密度(MH-ML)を有してよい。
本明細書に記載されるゴム配合物(例えば、LCB-CPR、NR、BR、またはそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、補強充填剤、プロセシングオイル、および任意に追加の添加剤を含む)は、0.1~0.5、または0.12~0.4、または0.14~0.3のウェットスキッド抵抗(-10℃、歪み0.20%におけるtan δ)を有してよい。
本明細書に記載されるゴム配合物(例えば、LCB-CPR、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、補強充填剤、プロセシングオイル、ならびに任意に追加の添加剤を含む)は、0.05~0.5、または0.07~0.4、または0.1~0.3のウェットスキッド抵抗(0℃、歪み2.0%におけるtan δ)を有してよい。
本明細書に記載されるゴム配合物(例えば、LCB-CPR、NR、BR、またはそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、補強充填剤、プロセシングオイル、および任意に追加の添加剤を含む)は、0.1~0.5、または0.12~0.4、または0.14~0.3のウェットスキッド抵抗(-10℃、歪み0.20%におけるtan δ)を有してよい。
本明細書に記載されるゴム配合物(例えば、LCB-CPR、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、補強充填剤、プロセシングオイル、ならびに任意に追加の添加剤を含む)は、0.05~0.5、または0.07~0.4、または0.1~0.3のウェットスキッド抵抗(0℃、歪み2.0%におけるtan δ)を有してよい。
本明細書に記載されるゴム配合物(例えば、LCB-CPR、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、補強充填剤、プロセシングオイル、ならびに任意に追加の添加剤を含む)は、0.1~0.35、または0.12~0.32、または0.14~0.3の摩耗損失(60℃、歪み2.0%におけるtan δ)を有してよい。
本明細書に記載されるゴム配合物(例えば、LCB-CPR、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、補強充填剤、プロセシングオイル、ならびに任意に追加の添加剤を含む)は、5MPa~8MPa、または5.5MPa~7.5MPa、または6MPa~7MPaのタイヤハンドリング(60℃、歪み2.0%におけるG’)を有してよい。
本明細書に記載されるゴム配合物(例えば、LCB-CPR、NRおよび/またはBR、補強充填剤、プロセシングオイル、ならびに任意に追加の添加剤を含む)は、0.05g~0.25g、または0.06g~0.22g、または0.07g~0.20gのDIN摩耗減量を有してよい。
本明細書に記載されるゴム配合物(例えば、LCB-CPR、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、補強充填剤、プロセシングオイル、ならびに任意に追加の添加剤を含む)は、5MPa~8MPa、または5.5MPa~7.5MPa、または6MPa~7MPaのタイヤハンドリング(60℃、歪み2.0%におけるG’)を有してよい。
本明細書に記載されるゴム配合物(例えば、LCB-CPR、NRおよび/またはBR、補強充填剤、プロセシングオイル、ならびに任意に追加の添加剤を含む)は、0.05g~0.25g、または0.06g~0.22g、または0.07g~0.20gのDIN摩耗減量を有してよい。
本明細書に記載されるゴム配合物(例えば、LCB-CPR、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、補強充填剤、プロセシングオイル、ならびに任意に追加の添加剤を含む)は、55~75、または57.5~72.5、または60~70、または62.5~67.5の硬度(ショアA)を有してよい。
本明細書に記載されるゴム配合物(例えば、LCB-CPR、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、補強充填剤、プロセシングオイル、ならびに任意に追加の添加剤を含む)は、室温で、10MPa~14MPa、または10.2MPa~13MPa、または10.4MPa~12MPaの300%伸び時の引張応力(300%モジュラス)を有してよい。
本明細書に記載されるゴム配合物(例えば、LCB-CPR、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、補強充填剤、プロセシングオイル、ならびに任意に追加の添加剤を含む)は、15%~30%、または16%~29%、または17%~28%、または18%~27%、または17%~26%、または15%~25%の破断点引張(Tb)を有してよい。
本明細書に記載されるゴム配合物(例えば、LCB-CPR、NR、BR、またはそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、補強充填剤、プロセシングオイル、および任意に追加の添加剤を含む)は、400%~600%、または410%~590%、または420%~580%、または430%~570%、または440%~560%、または450%~550%の破断点伸び(Eb)を有してよい。
本明細書に記載されるゴム配合物(例えば、LCB-CPR、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、補強充填剤、プロセシングオイル、ならびに任意に追加の添加剤を含む)は、室温で、10MPa~14MPa、または10.2MPa~13MPa、または10.4MPa~12MPaの300%伸び時の引張応力(300%モジュラス)を有してよい。
本明細書に記載されるゴム配合物(例えば、LCB-CPR、NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、補強充填剤、プロセシングオイル、ならびに任意に追加の添加剤を含む)は、15%~30%、または16%~29%、または17%~28%、または18%~27%、または17%~26%、または15%~25%の破断点引張(Tb)を有してよい。
本明細書に記載されるゴム配合物(例えば、LCB-CPR、NR、BR、またはそれらの組合せからなる群から選択されるゴム、補強充填剤、プロセシングオイル、および任意に追加の添加剤を含む)は、400%~600%、または410%~590%、または420%~580%、または430%~570%、または440%~560%、または450%~550%の破断点伸び(Eb)を有してよい。
長鎖分岐CPR
本明細書に記載されるゴム配合物は、-120℃~-80℃(または-110℃~-85℃、または-100℃~-90℃)のTg、0.50~0.91(または0.50~0.8、または0.60~0.8、または0.70~0.91)のg’vis、および40:60~5:95(30:70~10:90、または20:80~10:90、または15:85)のcis対transの比を有する、5phr~100phr(または10phr~95phr、または15phr~80phr、または20phr~75phr、または30phr~70phr)のLCB-CPRを含んでよい。
本明細書に記載されるゴム配合物は、単一のLCB-CPRまたは2種以上のLCB-CPRの混合物(例えば、デュアル反応器生成物またはブレンドされたLCB-CPR)を含むことができる。
LCB-CPRは、シクロペンテンモノマーの分岐ホモポリマーでよい。あるいは、LCB-CPRは、1:1~500:1(または5:1~250:1、1:1~100:1、1:1~10:1、5:1~50:1、50:1~250:1、または100:1~500:1)の(累積的に)シクロペンテン対コモノマーのmol比でシクロペンテンおよび1種または複数種のコモノマーから生産される分岐環状オレフィンコポリマーでよい。
本明細書に記載されるゴム配合物は、-120℃~-80℃(または-110℃~-85℃、または-100℃~-90℃)のTg、0.50~0.91(または0.50~0.8、または0.60~0.8、または0.70~0.91)のg’vis、および40:60~5:95(30:70~10:90、または20:80~10:90、または15:85)のcis対transの比を有する、5phr~100phr(または10phr~95phr、または15phr~80phr、または20phr~75phr、または30phr~70phr)のLCB-CPRを含んでよい。
本明細書に記載されるゴム配合物は、単一のLCB-CPRまたは2種以上のLCB-CPRの混合物(例えば、デュアル反応器生成物またはブレンドされたLCB-CPR)を含むことができる。
LCB-CPRは、シクロペンテンモノマーの分岐ホモポリマーでよい。あるいは、LCB-CPRは、1:1~500:1(または5:1~250:1、1:1~100:1、1:1~10:1、5:1~50:1、50:1~250:1、または100:1~500:1)の(累積的に)シクロペンテン対コモノマーのmol比でシクロペンテンおよび1種または複数種のコモノマーから生産される分岐環状オレフィンコポリマーでよい。
コモノマーの例には、シクロオクテン、1,5-シクロオクタジエン、1-ヒドロキシ-4-シクロオクテン、1-アセトキシ-4-シクロオクテン、5-メチルシクロペンテン、ジシクロペンタジエン(DCPD)、ノルボルネン、ノルボルナジエン、シクロヘプテン、シクロオクテン、シクロオクタジエン、シクロドデセン、7-オキサノルボルネン、7-オキサノルボルナジエン、cis-5-ノルボルネン-endo-2,3-ジカルボン酸無水物、ジメチルノルボルネンカルボキシレート、およびノルボルネン-exo-2,3-カルボン酸無水物が含まれるが、これらに限定されない。
本開示の方法におけるコモノマーとしての使用に適した環状オレフィンは、歪んでいても、歪んでいなくても(好ましくは歪んでいても)、単環式または多環式(例えば、二環式)でもよく、ヘテロ原子および/または1つもしくは複数の官能基を含んでもよい。
本開示のLCB-CPRは、5℃~35℃、または7℃~30℃、または10℃~20℃の溶融温度を有してよい。
本開示のLCB-CPRは、1kDa~1,000kDa、または10kDa~1,000kDa、または100kDa~1,000kDa、または250kDa~750kDa、または250kDa~550kDaのMwを有してよい。
本開示の方法におけるコモノマーとしての使用に適した環状オレフィンは、歪んでいても、歪んでいなくても(好ましくは歪んでいても)、単環式または多環式(例えば、二環式)でもよく、ヘテロ原子および/または1つもしくは複数の官能基を含んでもよい。
本開示のLCB-CPRは、5℃~35℃、または7℃~30℃、または10℃~20℃の溶融温度を有してよい。
本開示のLCB-CPRは、1kDa~1,000kDa、または10kDa~1,000kDa、または100kDa~1,000kDa、または250kDa~750kDa、または250kDa~550kDaのMwを有してよい。
本開示のLCB-CPRは、0.5kDa~500kDa、または1kDa~250kDa、または10kDa~250kDa、または50kDa~250kDa、または100kDa~500kDaのMnを有してよい。
本開示のLCB-CPRは、1~10、または1超~10、または1~5、または1超~5または2~4、または1~3、または1超~3のMWDを有してよい。
長鎖分岐(LCB)は、Trinkle et al. (2002) Rheol. Acta, v.41, pg. 103により記載された方法にしたがってvan Gurp-Palmen(vGP)プロットの解析によって定性的に特徴付けることができる。vGPプロットは、線形粘弾性領域での動的振動レオロジーにより測定される複素弾性率(|G*|)の大きさに対する損失角のプロットである。直鎖状ポリマーは、vGPプロットにおける|G*|に対する損失角の単調減少依存性によって特徴付けられ、長鎖分岐ポリマーは、vGPプロットにおいて肩または最小値を有する。
本開示のLCB-CPRは、1~10、または1超~10、または1~5、または1超~5または2~4、または1~3、または1超~3のMWDを有してよい。
長鎖分岐(LCB)は、Trinkle et al. (2002) Rheol. Acta, v.41, pg. 103により記載された方法にしたがってvan Gurp-Palmen(vGP)プロットの解析によって定性的に特徴付けることができる。vGPプロットは、線形粘弾性領域での動的振動レオロジーにより測定される複素弾性率(|G*|)の大きさに対する損失角のプロットである。直鎖状ポリマーは、vGPプロットにおける|G*|に対する損失角の単調減少依存性によって特徴付けられ、長鎖分岐ポリマーは、vGPプロットにおいて肩または最小値を有する。
長鎖分岐構造を有する本開示のLCB-CPRは、50kPaのG*において30°~60°、または30°~50°、または30°~40°のδを有してよい。直鎖状構造を有する本開示のポリマーは、50kPaのG*において65°~80°、または70°~80°、または70°~75°のδを有してよい。
本開示のLCB-CPRは、開環メタセシス重合(ROMP)により生産されてよい。
メタセシス触媒化合物およびLCB-CPRの重合
本明細書に記載される方法との併用に適した触媒は、ROMPを実施することができる任意の触媒である。例えば、触媒は、タングステンまたはルテニウム金属錯体ベースのメタセシス触媒である。
本開示のLCB-CPRは、開環メタセシス重合(ROMP)により生産されてよい。
メタセシス触媒化合物およびLCB-CPRの重合
本明細書に記載される方法との併用に適した触媒は、ROMPを実施することができる任意の触媒である。例えば、触媒は、タングステンまたはルテニウム金属錯体ベースのメタセシス触媒である。
本発明による実施形態において、環状オレフィン重合触媒を生成するプロセスは以下を含む:
i)一般式:
m(R’O)cMuX(u-c)(IIIa)+MvXv(IV)→Mv(OR’)c×mX(v-c×m-2)X2(VIIIa)
にしたがって遷移金属触媒前駆体(VIIIa)を生成するために金属アルコキシド(IIIa)を遷移金属ハロゲン化物(IV)と接触させること
ii)一般式:
Mv(OR’)c×mX(v-c×m-2)X2(VIIIa)+nMuRaX(u-a)(A)→Mv(OR’)c×mX(v-c×m-2)(V)=C(R*)2
(式中、Muは、原子価uの1、2、または13族金属、好ましくはLi、Na、Ca、Mg、Al、またはGaであり;
cは、1~3かつu以下であり;
m=1/3、1/2、1、2、3、または4かつc×m≦v-2であり;
aは、1、2、または3かつa≦uであり;
nは、正数であるが、a×nは、2~10の間にあり;
Mvは、原子価vの5または6族遷移金属であり;
Xはハロゲンであり、
各R’は、独立して、周期表の14族、15族、および16族から選択される1~20個の原子を含む一価のヒドロカルビルであり;
各Rは、独立してC1-C8アルキルであり;
各R*は、独立してHまたはC1-C7アルキルであり;
各Zは、独立してハロゲン化物またはC1-C8アルキル基である)
にしたがって遷移金属カルベン部分Mv=C(R*)2を含む活性触媒を生成するために遷移金属触媒前駆体(VIIIa)を金属アルキル活性化剤(A)と接触させること。
i)一般式:
m(R’O)cMuX(u-c)(IIIa)+MvXv(IV)→Mv(OR’)c×mX(v-c×m-2)X2(VIIIa)
にしたがって遷移金属触媒前駆体(VIIIa)を生成するために金属アルコキシド(IIIa)を遷移金属ハロゲン化物(IV)と接触させること
ii)一般式:
Mv(OR’)c×mX(v-c×m-2)X2(VIIIa)+nMuRaX(u-a)(A)→Mv(OR’)c×mX(v-c×m-2)(V)=C(R*)2
(式中、Muは、原子価uの1、2、または13族金属、好ましくはLi、Na、Ca、Mg、Al、またはGaであり;
cは、1~3かつu以下であり;
m=1/3、1/2、1、2、3、または4かつc×m≦v-2であり;
aは、1、2、または3かつa≦uであり;
nは、正数であるが、a×nは、2~10の間にあり;
Mvは、原子価vの5または6族遷移金属であり;
Xはハロゲンであり、
各R’は、独立して、周期表の14族、15族、および16族から選択される1~20個の原子を含む一価のヒドロカルビルであり;
各Rは、独立してC1-C8アルキルであり;
各R*は、独立してHまたはC1-C7アルキルであり;
各Zは、独立してハロゲン化物またはC1-C8アルキル基である)
にしたがって遷移金属カルベン部分Mv=C(R*)2を含む活性触媒を生成するために遷移金属触媒前駆体(VIIIa)を金属アルキル活性化剤(A)と接触させること。
したがって、本明細書に記載される実施形態は、1族および2族モノアルコキシド(例えば、Li(OR’)またはMg(OR’)X)、2族金属および13族金属ジアルコキシド(例えば、Mg(OR’)2およびAl(OR’)2X)、および13族トリアルコキシド(例えば、Al(OR’)3)(式中、R’は、独立して、周期表の14族、15族、および16族から選択される1~20個の原子を含む一価のヒドロカルビルであり、Xはハロゲンである)を含んでよい。任意の実施形態において、金属アルコキシド(IIIa)は、(a)1族金属、例えば、NaOR’(u=1、c=1、d=0);(b)2族金属、例えば、Mg(OR’)Cl(u=2、c=1、d=1)、もしくはMg(OR’)2(u=2、c=2、u=0);または(c)13族金属、例えば、Al(OR’)Cl2(u=3、c=1、d=2)、Al(OR’)2Cl(u=3、c=2、d=1)、もしくはAl(OR’)3(u=3、c=3、d=0)を含んでよい。
本発明の実施形態において、金属アルコキシド(IIIa)は、一般式:
cR’OH+Mu*(H)u(I)→(R’O)cMu*X(u-c)(IIIa)
(式中、Mu*は、原子価u*の1または2族金属、好ましくはNa、Li、Ca、またはMgであり;
cは、1または2であり、cは、u*以下であり;
Xはハロゲンであり;
各R’は、独立して、周期表の14族、15族、および16族から選択される1~20個の原子を含む一価のヒドロカルビルである)
にしたがってヒドロキシル官能基(I)を含む化合物を1族または2族金属水素化物Mu*(H)uと接触させることにより生成される。
cR’OH+Mu*(H)u(I)→(R’O)cMu*X(u-c)(IIIa)
(式中、Mu*は、原子価u*の1または2族金属、好ましくはNa、Li、Ca、またはMgであり;
cは、1または2であり、cは、u*以下であり;
Xはハロゲンであり;
各R’は、独立して、周期表の14族、15族、および16族から選択される1~20個の原子を含む一価のヒドロカルビルである)
にしたがってヒドロキシル官能基(I)を含む化合物を1族または2族金属水素化物Mu*(H)uと接触させることにより生成される。
本発明の実施形態において、金属アルコキシド(IIIa)は、一般式:
aR’OH(I)+MuRaX(u-a)(A)→Mu(OR’)aX(u-a)(IIIa)
(式中、各R’は、独立して、周期表の14族、15族、および16族から選択される1~20個の原子を含む一価のヒドロカルビルであり;
Muは、原子価uの1、2、または13族金属、好ましくはLi、Na、Ca、Mg、Al、またはGaであり;aは、1、2、または3であり;aは、u以下であり;
各Rは、独立してC1-C8アルキルである)
にしたがって金属アルコキシド(IIIa)を生成するためにヒドロキシル官能基(I)を含む化合物を金属アルキル活性化剤(A)と接触させることにより生成される。
aR’OH(I)+MuRaX(u-a)(A)→Mu(OR’)aX(u-a)(IIIa)
(式中、各R’は、独立して、周期表の14族、15族、および16族から選択される1~20個の原子を含む一価のヒドロカルビルであり;
Muは、原子価uの1、2、または13族金属、好ましくはLi、Na、Ca、Mg、Al、またはGaであり;aは、1、2、または3であり;aは、u以下であり;
各Rは、独立してC1-C8アルキルである)
にしたがって金属アルコキシド(IIIa)を生成するためにヒドロキシル官能基(I)を含む化合物を金属アルキル活性化剤(A)と接触させることにより生成される。
本発明の実施形態において、プロセスは、一般的な構造(XXV-GD2):
(式中、Muは、原子価uの1、2、または13族金属、好ましくはLi、Na、Ca、Mg、Al、またはGaであり;
各R’は、独立して、周期表の14族、15族、および16族から選択される1~20個の原子を含む一価のヒドロカルビルであり;
各Lは、R’O-(構造Aのために定義されたようなアルキルR)、またはハロゲン化物Xであり;
各Dは、エーテル(例えば、ジアルキルエーテル、環状エーテル)、ケトン、アミン(例えば、トリアルキルアミン、芳香族アミン、環式アミン、および複素環式アミン(例えば、ピリジン))、ニトリル(例えば、アルキルニトリルおよび芳香族ニトリル)、およびそれらの任意の組合せ(好ましくは、テトラヒドロフラン、メチル-tertブチルエーテル、C1-C4ジアルキルエーテル、C1-C4トリアルキルアミン、およびそれらの任意の組合せ)から選択される任意のOまたはN含有有機供与体であり;
nは、1、2、3、または4である)
による1種または複数種の二量体配位金属アルコキシド-供与体組成物として金属アルコキシド(IIIa)を結晶化および単離するのに十分な条件下で金属アルコキシドの混合物を1種または複数種の配位子供与体(D)と接触させることをさらに含む。
各R’は、独立して、周期表の14族、15族、および16族から選択される1~20個の原子を含む一価のヒドロカルビルであり;
各Lは、R’O-(構造Aのために定義されたようなアルキルR)、またはハロゲン化物Xであり;
各Dは、エーテル(例えば、ジアルキルエーテル、環状エーテル)、ケトン、アミン(例えば、トリアルキルアミン、芳香族アミン、環式アミン、および複素環式アミン(例えば、ピリジン))、ニトリル(例えば、アルキルニトリルおよび芳香族ニトリル)、およびそれらの任意の組合せ(好ましくは、テトラヒドロフラン、メチル-tertブチルエーテル、C1-C4ジアルキルエーテル、C1-C4トリアルキルアミン、およびそれらの任意の組合せ)から選択される任意のOまたはN含有有機供与体であり;
nは、1、2、3、または4である)
による1種または複数種の二量体配位金属アルコキシド-供与体組成物として金属アルコキシド(IIIa)を結晶化および単離するのに十分な条件下で金属アルコキシドの混合物を1種または複数種の配位子供与体(D)と接触させることをさらに含む。
本発明の実施形態において、環状オレフィン重合触媒を生成するプロセスは、一般式:
xMub(OR’)aR(u-a)(IIIb)+MvXv(IV)→Mv(OR’)x×aX(v-x×a-2)=C(R*)2(V)
(式中、Mubは、原子価uの2または13族金属、好ましくはCa、Mg、Al、またはGa、最も好ましくはAlであり;
aは、1または2であるが、u未満であり;
xは、1/2または1、2、3、もしくは4であるが、x×aは、v-2以下であり;
Mvは、原子価vの5または6族遷移金属であり;
Xはハロゲンであり;
各R’は、独立して、周期表の14族、15族、および16族から選択される1~20個の原子を含む一価のヒドロカルビルであり;
各Rは、独立してC1-C8アルキルであり;
各R*は、独立してHまたはC1-C7アルキルである)
にしたがって遷移金属カルベン部分Mv=C(R*)2を含む活性触媒(V)を生成するために反応混合物中でアルキル-金属アルコキシド(IIIb)を遷移金属ハロゲン化物(IV)と接触させることを含む。
xMub(OR’)aR(u-a)(IIIb)+MvXv(IV)→Mv(OR’)x×aX(v-x×a-2)=C(R*)2(V)
(式中、Mubは、原子価uの2または13族金属、好ましくはCa、Mg、Al、またはGa、最も好ましくはAlであり;
aは、1または2であるが、u未満であり;
xは、1/2または1、2、3、もしくは4であるが、x×aは、v-2以下であり;
Mvは、原子価vの5または6族遷移金属であり;
Xはハロゲンであり;
各R’は、独立して、周期表の14族、15族、および16族から選択される1~20個の原子を含む一価のヒドロカルビルであり;
各Rは、独立してC1-C8アルキルであり;
各R*は、独立してHまたはC1-C7アルキルである)
にしたがって遷移金属カルベン部分Mv=C(R*)2を含む活性触媒(V)を生成するために反応混合物中でアルキル-金属アルコキシド(IIIb)を遷移金属ハロゲン化物(IV)と接触させることを含む。
本発明の実施形態において、反応混合物は、式MuRaX(u-a)(式中、Muは、原子価uの1、2、または13族金属、好ましくはLi、Na、Ca、Mg、Al、またはGaであり;aは、1、2、または3であり;a≦uであり;存在するとき、Xはハロゲンである)による金属アルキル活性化剤(A)をさらに含む。
本発明の実施形態において、Mvは、W、Mo、Nb、またはTaである。いくつかの実施形態において、2つ以上のR’O-配位子が接続されて、単一の二座キレート化部分を形成する。
本発明の実施形態において、Mvは、W、Mo、Nb、またはTaである。いくつかの実施形態において、2つ以上のR’O-配位子が接続されて、単一の二座キレート化部分を形成する。
本発明の1つまたは複数の実施形態において、環状オレフィン重合触媒を生成するプロセスは、(i)および(iia)または(i)、(iib1)、および(iib2)を含む:
i)一般式:
mR’OH(I)+AlRaY(3-a)(II)→Al(OR’)mY(3-m)(III)+aHR(m-a)HY(Q1)(Q2)
(式中、mは、1または2であり;
aは、1または2であり;
各Zは、独立してHまたはC1-C8アルキルであり;
各R’は、独立して、周期表の14族、15族、および16族から選択される1~20個の原子を含む一価のヒドロカルビルであり;
各Yは、C1-C8アルキル、ハロゲン、または-OR5(式中、各R5はC1-C20アルキル基であり、式中、Y=C1-C8アルキルである)により表されるアルコキシヒドロカルビル部分である)
にしたがってアルミニウム触媒前駆体(III)および対応する残余(Q1+Q2)を生成するためにヒドロキシル官能基(I)を含む化合物をアルキルアルミニウム化合物(II)と接触させること;
iia)一般式:
yAl(OR’)mY(3-m)(III)+MvXv(IV)→Mv(OR’)y×mX(v-y×m-2)(V)=C(R*)2
(式中、各R*は、独立してHまたはC1-C7アルキルである)
にしたがって遷移金属カルベン部分Mv=C(R*)2を含む活性カルベン含有環状オレフィン重合触媒(V)を生成するためにアルミニウム触媒前駆体(III)を遷移金属ハロゲン化物(IV)と接触させること;または
iib1)一般式:
yAl(OR’)mY(3-m)(III)+MvXv(IV)→Mv(OR’)y×mY(3-m)X(v-m(y-1)-5)X2(VIII)
(式中、m=1、2、または3;y=1/3、1/2、1、2、3、または4;y×m+3-m≦v-2)
にしたがって遷移金属触媒前駆体(VIII)を生成するためにアルミニウム触媒前駆体(III)を遷移金属ハロゲン化物(IV)と接触させること;および
iib2)一般式:
Mv(OR’)y×mY(3-m)X(v-m(y-1)-5)X2(VIII)+MuRaX(u-a)(A)→Mv(OR’)y×mY(3-m)X(v-m(y-1)-5)(V)=C(R*)2
(式中、R*は、水素またはC1-C7アルキルである)
にしたがって遷移金属カルベン部分Mv=C(R*)2を含む活性カルベン含有環状オレフィン重合触媒(V)を生成するために遷移金属触媒前駆体(VIII)を金属アルキル活性化剤(A)と接触させること。
i)一般式:
mR’OH(I)+AlRaY(3-a)(II)→Al(OR’)mY(3-m)(III)+aHR(m-a)HY(Q1)(Q2)
(式中、mは、1または2であり;
aは、1または2であり;
各Zは、独立してHまたはC1-C8アルキルであり;
各R’は、独立して、周期表の14族、15族、および16族から選択される1~20個の原子を含む一価のヒドロカルビルであり;
各Yは、C1-C8アルキル、ハロゲン、または-OR5(式中、各R5はC1-C20アルキル基であり、式中、Y=C1-C8アルキルである)により表されるアルコキシヒドロカルビル部分である)
にしたがってアルミニウム触媒前駆体(III)および対応する残余(Q1+Q2)を生成するためにヒドロキシル官能基(I)を含む化合物をアルキルアルミニウム化合物(II)と接触させること;
iia)一般式:
yAl(OR’)mY(3-m)(III)+MvXv(IV)→Mv(OR’)y×mX(v-y×m-2)(V)=C(R*)2
(式中、各R*は、独立してHまたはC1-C7アルキルである)
にしたがって遷移金属カルベン部分Mv=C(R*)2を含む活性カルベン含有環状オレフィン重合触媒(V)を生成するためにアルミニウム触媒前駆体(III)を遷移金属ハロゲン化物(IV)と接触させること;または
iib1)一般式:
yAl(OR’)mY(3-m)(III)+MvXv(IV)→Mv(OR’)y×mY(3-m)X(v-m(y-1)-5)X2(VIII)
(式中、m=1、2、または3;y=1/3、1/2、1、2、3、または4;y×m+3-m≦v-2)
にしたがって遷移金属触媒前駆体(VIII)を生成するためにアルミニウム触媒前駆体(III)を遷移金属ハロゲン化物(IV)と接触させること;および
iib2)一般式:
Mv(OR’)y×mY(3-m)X(v-m(y-1)-5)X2(VIII)+MuRaX(u-a)(A)→Mv(OR’)y×mY(3-m)X(v-m(y-1)-5)(V)=C(R*)2
(式中、R*は、水素またはC1-C7アルキルである)
にしたがって遷移金属カルベン部分Mv=C(R*)2を含む活性カルベン含有環状オレフィン重合触媒(V)を生成するために遷移金属触媒前駆体(VIII)を金属アルキル活性化剤(A)と接触させること。
R*が8個以上の炭素原子を有するアルキルである活性化剤は遷移金属ハロゲン化物を直接活性化することができないため、R*がC1-C7アルキルである実施形態が好ましい。
a=3であるような本発明の1つまたは複数の実施形態において、一般式:
mR’OH(I)+AlR3(IX)→Al(OR’)mR(3-m)(III)+mHR(アルカン)(Q)
(式中、m=1または2であり;各Rは、独立してC1-C8アルキル基である)
にしたがってアルキルアルミニウム化合物(II)はトリアルキル-アルミニウム(IX)であり、残余はアルカンHRである。
プロセスの実施形態において、アルミニウム触媒前駆体(III)は、一般式:
a=3であるような本発明の1つまたは複数の実施形態において、一般式:
mR’OH(I)+AlR3(IX)→Al(OR’)mR(3-m)(III)+mHR(アルカン)(Q)
(式中、m=1または2であり;各Rは、独立してC1-C8アルキル基である)
にしたがってアルキルアルミニウム化合物(II)はトリアルキル-アルミニウム(IX)であり、残余はアルカンHRである。
プロセスの実施形態において、アルミニウム触媒前駆体(III)は、一般式:
各R’は、独立して、周期表の14族、15族、および16族から選択される1~20個の原子を含む一価のヒドロカルビルであるか、またはR’のうちの2つ以上が接続されて、二座キレート化配位子を形成する)
にしたがって活性カルベン含有環状オレフィン重合触媒(V)を生成するために遷移金属ハロゲン化物(IV)と反応させる、構造(III-D)により表される二量体である。
a=2およびYがハロゲンであり、アルキルアルミニウム化合物(II)がジアルキルアルミニウムハライド(VI)であり、アルミニウム触媒前駆体が、一般式:
本発明の1つまたは複数の実施形態において、金属アルキル活性化剤MuRaX(u-a)中のMv対Mu-Rのモル比は、1対2~1対15である。1つまたは複数の実施形態において、アルコキシ配位子R’O-はC7-C20芳香族部分を含み、O原子は芳香族環に直接結合し;ヒドロキシル官能基を含む化合物(I)は二座ジヒドロキシキレート化配位子(X’)であり;アルキルアルミニウム化合物(II)はジアルキルアルミニウムハライド(VI)であり、アルミニウム触媒前駆体(III)は、一般式:
本発明の1つまたは複数の実施形態において、プロセスは、
i)一般式:
および
ii)一般式:
本発明の他の実施形態において、プロセスは、
i)一般式:
プロセスの1つまたは複数の実施形態において、一般式:
実施形態において、プロセスは、一般式:
本発明の実施形態において、プロセスは、一般式:
プロセスの実施形態において、ヒドロキシル官能基(I)を含む化合物は、二座ジヒドロキシキレート化配位子(X’)および単座ヒドロキシ配位子(XVI)を含む混合物であり;アルキルアルミニウム化合物(II)はトリアルキルアルミニウム(IX)であり、アルミニウム触媒前駆体(III)はアルミニウムトリアルコキシド(XVII)であり、プロセスは、
i)一般式:
i)一般式:
にしたがって活性カルベン含有環状オレフィン重合触媒(XIX)を生成するために遷移金属アルコキシド触媒前駆体(XVIII)をトリアルキルアルミニウム化合物(IX)と接触させることをさらに含む。
本発明の実施形態において、ヒドロキシル官能基(I)を含む化合物は、フェノキシヒドロキシル基Ar-OH(XXIV)を含む芳香族化合物であり;アルキルアルミニウム化合物(II)はアルキルアルミニウムハライドであり、アルミニウム触媒前駆体(III)は、アルミニウムアルコキシド(XXVa)、(XXVb)、および(XXVc)の混合物であり、プロセスは、
i)一般式:
i)一般式:
各R’は、独立して、周期表の14族、15族、および16族から選択される1~20個の原子を含む一価のヒドロカルビルであり;
各Lは、R’O-(構造Aのために定義されたようなアルキルR)、またはハロゲン化物Xであり;
各Dは、エーテル(例えば、ジアルキルエーテル、環状エーテル)、ケトン、アミン(例えば、トリアルキルアミン、芳香族アミン、環式アミン、および複素環式アミン(例えば、ピリジン))、ニトリル(例えば、アルキルニトリルおよび芳香族ニトリル)、およびそれらの任意の組合せ(好ましくは、テトラヒドロフラン、メチル-tertブチルエーテル、C1-C4ジアルキルエーテル、C1-C4トリアルキルアミン、およびそれらの任意の組合せ)から選択される任意のOまたはN含有有機ドナーであり;
nは、1、2、3、または4である)
による1種または複数種の二量体配位金属アルコキシド-ドナー組成物として金属アルコキシド(IIIa)を結晶化および単離するのに十分な条件下で金属アルコキシドの混合物を1種または複数種の配位子ドナー(D)と接触させることをさらに含む。
本明細書に記載される方法との併用に適した触媒の別の例には、以下が含まれてよいが、これらに限定されない:
(i)(XXVI):
(i)(XXVI):
(式中、Mは、8族金属、好ましくはOsまたはRu、好ましくはRuであり;
XおよびX1は、独立して、任意のアニオン性配位子、好ましくはハロゲン(好ましくは塩素)、アルコキシドもしくはトリフレートであるか、またはXおよびX1が結合されて、ジアニオン性基を形成してよく、かつ最大30個の非水素原子の単環または最大30個の非水素原子の多核環系を形成してよく;
LおよびL1は、独立して、中性2電子ドナー、好ましくはホスフィンまたはN-複素環式カルベンであり、LおよびL1が結合されて、最大30個の非水素原子の単環または最大30個の非水素原子の多核環系を形成してよく;
LおよびXが結合されて、多座モノアニオン性基を形成してよく、かつ最大30個の非水素原子の単環または最大30個の非水素原子の多核環系を形成してよく;
L1およびX1が結合されて、多座モノアニオン性基を形成してよく、かつ最大30個の非水素原子の単環または最大30個の非水素原子の多核環系を形成してよく;
R1およびR2は異なっていても、同じでもよく、かつ水素、置換もしくは非置換アルキル、または置換もしくは非置換アリールでよい)により表される触媒;および/または
(ii)(XXVII):
(式中、M*は、8族金属、好ましくはRuまたはOs、好ましくはRuであり;
X*およびX1*は、独立して、任意のアニオン性配位子、好ましくはハロゲン(好ましくは塩素)、アルコキシドもしくはアルキルスルホネートであるか、またはX*およびX1*が結合されて、ジアニオン性基を形成してよく、かつ最大30個の非水素原子の単環または最大30個の非水素原子の多核環系を形成してよく;
L*は、N-R**、0、P-R**、またはS、好ましくはN-R**またはO(R**は、C1-C30ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビル、好ましくはメチル、エチル、プロピルまたはブチルである)であり;
R*は、水素またはC1-C30ヒドロカルビルもしくは置換ヒドロカルビル、好ましくはメチルであり;
R1*、R2*、R3*、R4*、R5*、R6*、R7*、およびR8*は、独立して、水素またはC1-C30ヒドロカルビルもしくは置換ヒドロカルビル、好ましくはメチル、エチル、プロピルまたはブチルであり、好ましくはR1*、R2*、R3*、およびR4*はメチルであり;
各R9*およびR13*は、独立して、水素またはC1-C30ヒドロカルビルもしくは置換ヒドロカルビル、好ましくはC2-C6ヒドロカルビル、好ましくはエチルであり;
R10*、R11*、R12*は、独立して水素またはC1-C30ヒドロカルビルもしくは置換ヒドロカルビル、好ましくは水素またはメチルであり;
各Gは、独立して、水素、ハロゲンまたはC1-C30置換もしくは非置換ヒドロカルビル(好ましくはC1-C30置換もしくは非置換アルキルまたは置換もしくは非置換C4-C30アリール)であり;
ここで、任意の2つの隣接するR基が、最大8個の非水素原子の単環または最大30個の非水素原子の多核環系を形成してよい)により表される触媒;および/または
(iii)(XXVIII):
(式中、M’’は8族金属(好ましくはMは、ルテニウムまたはオスミウム、好ましくはルテニウムである)であり;
各X’’は、独立してアニオン性配位子(好ましくはハロゲン化物、アルコキシド、アリールオキシド、およびアルキルスルホネート、好ましくはハロゲン化物、好ましくは塩化物からなる群から選択される)であり;
R’’1およびR’’2は、水素、C1-C30ヒドロカルビル、およびC1-C30置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択され(好ましくはR’’1およびR’’2は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、tert-ブチル、sec-ブチル、ペンチル、シクロペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、ヘプチル、オクチル、シクロオクチル、ならびにそれらの置換類似体および異性体からなる群から独立して選択され、好ましくはtert-ブチル、sec-ブチル、シクロヘキシル、およびシクロオクチルからなる群から選択され);
R’’3およびR’’4は、水素、C1-C12ヒドロカルビル基、置換C1-C12ヒドロカルビル基、およびハロゲン化物からなる群から独立して選択され(好ましくはR’’3およびR’’4は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、tert-ブチル、sec-ブチル、ペンチル、シクロペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、ヘプチル、オクチル、シクロオクチル、ならびにそれらの置換類似体および異性体からなる群から独立して選択され、好ましくはtert-ブチル、sec-ブチル、シクロヘキシル、およびシクロオクチルからなる群から選択され);
L’’は中性ドナー配位子であり、好ましくはL’’は、ホスフィン、スルホン化ホスフィン、ホスファイト、ホスフィナイト、ホスホナイト、アルシン、スチビン、エーテル、アミン、イミン、スルホキシド、カルボキシル、ニトロシル、ピリジン、チオエステル、環式カルベン、およびそれらの置換類似体;好ましくはホスフィン、スルホン化ホスフィン、N-複素環式カルベン、環式アルキルアミノカルベン、およびそれらの置換類似体からなる群から選択される(好ましくはL’’は、ホスフィン、N-複素環式カルベン、環式アルキルアミノカルベン、およびそれらの置換類似体から選択される))により表される8族金属錯体;および/または
(iv)(XXIX):
(式中、M’’は8族金属(好ましくはMは、ルテニウムまたはオスミウム、好ましくはルテニウムである)であり;
各X’’は、独立してアニオン性配位子(好ましくはハロゲン化物、アルコキシド、アリールオキシド、およびアルキルスルホネート、好ましくはハロゲン化物、好ましくは塩化物からなる群から選択される)であり;
R’’1およびR’’2は、水素、C1-C30ヒドロカルビル、およびC1-C30置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択され(好ましくはR’’1およびR’’2は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、tert-ブチル、sec-ブチル、ペンチル、シクロペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、ヘプチル、オクチル、シクロオクチル、ならびにそれらの置換類似体および異性体からなる群から独立して選択され、好ましくはtert-ブチル、sec-ブチル、シクロヘキシル、およびシクロオクチルからなる群から選択され);
R’’3、R’’4、R’’5、およびR’’6は、水素、C1-C12ヒドロカルビル基、置換C1-C12ヒドロカルビル基、およびハロゲン化物からなる群から独立して選択される(好ましくはR’’3、R’’4、R’’5、およびR’’6は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、tert-ブチル、sec-ブチル、ペンチル、シクロペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、ヘプチル、オクチル、シクロオクチル、ならびにそれらの置換類似体および異性体からなる群から独立して選択され、好ましくはtert-ブチル、sec-ブチル、シクロヘキシル、およびシクロオクチルからなる群から選択される))により表される8族金属錯体。
本明細書に記載される方法との併用に適した触媒の追加の例は、そのそれぞれが参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第8,227,371号ならびに米国特許出願公開第2012/0077945号および米国特許出願公開第2019/0040186号において利用可能である。触媒は、ゼオライト担持触媒、シリカ担持触媒、およびアルミナ担持触媒でよい。
前述の触媒の組合せを含め、2種以上の触媒が使用されてもよい。
任意に、活性化剤は、触媒と共に含めることができる。本明細書に記載される方法との併用に適した活性化剤の例には、アルミニウムアルキル(例えば、トリエチルアルミニウム)、有機マグネシウム化合物、および同種のもの、ならびにそれらの任意の組合せが含まれるが、これらに限定されない。
前述の触媒の組合せを含め、2種以上の触媒が使用されてもよい。
任意に、活性化剤は、触媒と共に含めることができる。本明細書に記載される方法との併用に適した活性化剤の例には、アルミニウムアルキル(例えば、トリエチルアルミニウム)、有機マグネシウム化合物、および同種のもの、ならびにそれらの任意の組合せが含まれるが、これらに限定されない。
反応は、希釈剤中の溶液重合として行うことができる。本明細書に記載される方法のための希釈剤は非配位性不活性液体であるべきである。本明細書に記載される方法との併用に適した希釈剤の例には、直鎖および分岐鎖炭化水素(例えば、イソブタン、ブタン、ペンタン、イソペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、オクタン、ドデカン、およびそれらの混合物);環式および脂環式炭化水素(例えば、ISOPAR(商標)(合成イソパラフィン、ExxonMobil Chemical Companyから商業的に入手可能)などのシクロヘキサン、シクロヘプタン、メチルシクロヘキサン、メチルシクロヘプタン、およびそれらの混合物);過ハロゲン化炭化水素(例えば、過フッ素化C4-C10アルカン、クロロベンゼン、および芳香族);アルキル置換芳香族化合物(例えば、ベンゼン、トルエン、メシチレン、およびキシレン);および同種のもの、ならびにそれらの任意の組合せが含まれてよいが、これらに限定されない。
反応混合物は、反応混合物の全体積に基づいて、60vol%以下、または40vol%以下、または20vol%以下の希釈剤を含むことができる。
一般に、重合反応を停止するクエンチング化合物は酸化防止剤であり、それは、アルコール(例えば、メタノールまたはエタノール)中に分散されてよい。クエンチング化合物の例には、ブチル化ヒドロキシトルエン、IRGANOX(商標)酸化防止剤(BASFから入手可能)および同種のもの、ならびにそれらの任意の組合せが含まれてよいが、これらに限定されない。
クエンチング化合物は、ポリマー生成物の質量に基づいて0.05質量%~5質量%、または0.1質量%~2質量%で反応混合物に加えることができる。
ROMPプロセスにおいて、ROMP触媒の調製および/または共重合は、空気および/または水の存在を最小限にするために、不活性雰囲気中(例えば、窒素またはアルゴン環境下)で行われてよい。
一般に、重合反応を停止するクエンチング化合物は酸化防止剤であり、それは、アルコール(例えば、メタノールまたはエタノール)中に分散されてよい。クエンチング化合物の例には、ブチル化ヒドロキシトルエン、IRGANOX(商標)酸化防止剤(BASFから入手可能)および同種のもの、ならびにそれらの任意の組合せが含まれてよいが、これらに限定されない。
クエンチング化合物は、ポリマー生成物の質量に基づいて0.05質量%~5質量%、または0.1質量%~2質量%で反応混合物に加えることができる。
ROMPプロセスにおいて、ROMP触媒の調製および/または共重合は、空気および/または水の存在を最小限にするために、不活性雰囲気中(例えば、窒素またはアルゴン環境下)で行われてよい。
さらに、ROMPプロセスは、連続反応器内またはバッチ反応器内で行われてよい。
本開示のLCB-CPRは、3:1~100:1、または4:1~75:1、または5:1~50:1、または6:1~35:1の第1の環状オレフィンコモノマー誘導単位対第2の環状オレフィンコモノマー誘導単位のmol比を有してよい。先に論じられたように、第2の環状オレフィンコモノマーが完全に加えられる先の方法において、第2の環状オレフィンコモノマーは、第1の環状オレフィンコモノマーよりも多く取り込む。したがって、3:1、4:1、5:1、または特に6:1の第1の環状オレフィンコモノマー誘導単位対第2の環状オレフィンコモノマー誘導単位のmol比よりも多い第1の環状オレフィンコモノマーの取込みは、以前は達成不可能であった。
本開示のLCB-CPRは、3:1~100:1、または4:1~75:1、または5:1~50:1、または6:1~35:1の第1の環状オレフィンコモノマー誘導単位対第2の環状オレフィンコモノマー誘導単位のmol比を有してよい。先に論じられたように、第2の環状オレフィンコモノマーが完全に加えられる先の方法において、第2の環状オレフィンコモノマーは、第1の環状オレフィンコモノマーよりも多く取り込む。したがって、3:1、4:1、5:1、または特に6:1の第1の環状オレフィンコモノマー誘導単位対第2の環状オレフィンコモノマー誘導単位のmol比よりも多い第1の環状オレフィンコモノマーの取込みは、以前は達成不可能であった。
タイヤトレッド組成物
大型トラックおよびバスタイヤトレッドは、-120℃~-80℃(または-110℃~-85℃、または-100℃~-90℃)のTg、0.50~0.91(または0.50~0.8、または0.60~0.8、または0.70~0.91)のg’vis、および40:60~5:95(30:70~10:90、または20:80~10:90、または15:85)のcis対transの比を有する、5phr~100phr(または10phr~95phr、または15phr~80phr、または20phr~75phr、または30phr~70phr)のLCB-CPR;NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択される、0phr~95phrのゴムであって、70:30~100:0(75:15~95:15、または80:20~90:10、または85:15)のcis対transの比を有するゴム;30phr~90phr(または35phr~85phr、または40phr~80phr)の補強充填剤;0.5phr~20phr(または1phr~15phr、または2phr~10phr)のプロセスオイル;ならびに任意に追加の添加剤を含む、本明細書に記載されるゴム配合物を含んでよい。
大型トラックおよびバスタイヤトレッドは、-120℃~-80℃(または-110℃~-85℃、または-100℃~-90℃)のTg、0.50~0.91(または0.50~0.8、または0.60~0.8、または0.70~0.91)のg’vis、および40:60~5:95(30:70~10:90、または20:80~10:90、または15:85)のcis対transの比を有する、5phr~100phr(または10phr~95phr、または15phr~80phr、または20phr~75phr、または30phr~70phr)のLCB-CPR;NR、BR、およびそれらの組合せからなる群から選択される、0phr~95phrのゴムであって、70:30~100:0(75:15~95:15、または80:20~90:10、または85:15)のcis対transの比を有するゴム;30phr~90phr(または35phr~85phr、または40phr~80phr)の補強充填剤;0.5phr~20phr(または1phr~15phr、または2phr~10phr)のプロセスオイル;ならびに任意に追加の添加剤を含む、本明細書に記載されるゴム配合物を含んでよい。
本開示の少なくとも1つの実施形態にしたがってゴム配合物を生成するために、ゴム配合物は、適した混合法にしたがって配合されても、さもなければ混合されても;そしてタイヤトレッドへと成形されてもよく、ここで、架橋および/または硬化が、タイヤトレッドおよび/または関連するゴム配合物を生成する方法の間に既知の方法により、かつ既知の時点で起こる。
例の実施形態および条項
本開示の第1の非限定的な例示実施形態は、-120℃~-80℃のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91のg’vis、および40:60~5:95のcis対transの比を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択される、0phr~95phrのゴム;30phr~90phrの補強充填剤;ならびに0.5phr~20phrのプロセスオイルを含む、大型トラックまたはバスタイヤトレッドのためのゴム配合物である。第1の非限定的な例示実施形態は、下記の1つまたは複数を含んでよい:要素1:LCB-CPRが、1kDa~1,000kDaの質量平均分子量(Mw)を有する;要素2:LCB-CPRが、0.5kDa~500kDaの数平均分子量(Mn)を有する;要素3:LCB-CPRが、1~10のMw/Mnを有する;要素4:LCB-CPRが、10℃~20℃の溶融温度を有する;要素5:ゴムが、70:30~100:0(75:15~95:15、または80:20~90:10、または85:15)のcis対transの比を有する;要素6:補強充填剤が、カーボンブラック、シリカ、またはそれらの混合物である;要素7:プロセスオイルが、1phr~10phrで存在する;要素8:ゴム配合物が、160℃、0.5°で45分間硬化後の5dN.M~25dN.Mの架橋密度(MH-ML)を有する;要素9:ゴム配合物が、0.05~0.5のウェットスキッド抵抗(-10℃、歪み0.20%におけるtan δ)を有する;要素10:ゴム配合物が、0.1~0.5のウェットスキッド抵抗(0℃、歪み2.0%におけるtan δ)を有する;要素11:ゴム配合物が、0.1~0.35の摩耗損失(60℃、歪み2.0%におけるtan δ)を有する;要素12:ゴム配合物が、5MPa~8MPaのタイヤハンドリング(60℃、歪み2.0%におけるG’)を有する;要素13:ゴム配合物が、0.05g~0.25gのDIN摩耗減量を有する;要素14:ゴム配合物が、55~75の硬度(ショアA)を有する;要素15:ゴム配合物が、室温で、10MPa~14MPaの300%伸び時の引張応力(300%モジュラス)を有する;要素16:ゴム配合物が、15%~30%の破断点引張(Tb)を有する;および要素17:ゴム配合物が400%~600%の破断点伸び(Eb)を有する。
本開示の第1の非限定的な例示実施形態は、-120℃~-80℃のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91のg’vis、および40:60~5:95のcis対transの比を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択される、0phr~95phrのゴム;30phr~90phrの補強充填剤;ならびに0.5phr~20phrのプロセスオイルを含む、大型トラックまたはバスタイヤトレッドのためのゴム配合物である。第1の非限定的な例示実施形態は、下記の1つまたは複数を含んでよい:要素1:LCB-CPRが、1kDa~1,000kDaの質量平均分子量(Mw)を有する;要素2:LCB-CPRが、0.5kDa~500kDaの数平均分子量(Mn)を有する;要素3:LCB-CPRが、1~10のMw/Mnを有する;要素4:LCB-CPRが、10℃~20℃の溶融温度を有する;要素5:ゴムが、70:30~100:0(75:15~95:15、または80:20~90:10、または85:15)のcis対transの比を有する;要素6:補強充填剤が、カーボンブラック、シリカ、またはそれらの混合物である;要素7:プロセスオイルが、1phr~10phrで存在する;要素8:ゴム配合物が、160℃、0.5°で45分間硬化後の5dN.M~25dN.Mの架橋密度(MH-ML)を有する;要素9:ゴム配合物が、0.05~0.5のウェットスキッド抵抗(-10℃、歪み0.20%におけるtan δ)を有する;要素10:ゴム配合物が、0.1~0.5のウェットスキッド抵抗(0℃、歪み2.0%におけるtan δ)を有する;要素11:ゴム配合物が、0.1~0.35の摩耗損失(60℃、歪み2.0%におけるtan δ)を有する;要素12:ゴム配合物が、5MPa~8MPaのタイヤハンドリング(60℃、歪み2.0%におけるG’)を有する;要素13:ゴム配合物が、0.05g~0.25gのDIN摩耗減量を有する;要素14:ゴム配合物が、55~75の硬度(ショアA)を有する;要素15:ゴム配合物が、室温で、10MPa~14MPaの300%伸び時の引張応力(300%モジュラス)を有する;要素16:ゴム配合物が、15%~30%の破断点引張(Tb)を有する;および要素17:ゴム配合物が400%~600%の破断点伸び(Eb)を有する。
本開示の第2の非限定的な例示実施形態は、-120℃~-80℃のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91のg’vis、および40:60~5:95のcis対transの比を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択される、0phr~95phrのゴム;30phr~90phrの補強充填剤;ならびに0.5phr~20phrのプロセスオイルを配合して、それによりゴム配合物を生産することを含む方法である。第2の非限定的な例示実施形態は下記の1つまたは複数を含んでよい:要素1;要素2;要素3;要素4;要素5;要素6;要素7;要素8;要素9;要素10;要素11;要素12;要素13;要素14;要素15;要素16;要素17;要素18;要素19;要素20:ゴム配合物が、0.1phr~15phrの加硫剤および/または架橋剤をさらに含み、方法が、ゴム配合物を少なくとも部分的に架橋することをさらに含む;要素21:方法が、ゴム配合物を、大型トラックおよびバスタイヤトレッドへと成形することをさらに含む。
本開示の第3の非限定的な例示実施形態は、-120℃~-80℃のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91のg’vis、および40:60~5:95のcis対transの比を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択される、0phr~95phrのゴム;30phr~90phrの補強充填剤;ならびに0.5phr~20phrのプロセスオイルを含むゴム配合物を含む、大型トラックまたはバスタイヤトレッドである。第2の非限定的な例示実施形態は下記の1つまたは複数を含んでよい:要素1;要素2;要素3;要素4;要素5;要素6;要素7;要素8;要素9;要素10;要素11;要素12;要素13;要素14;要素15;要素16;要素17;要素18;要素19;要素22:ゴム配合物が少なくとも部分的に架橋されている;および要素23:タイヤトレッドが、3/32インチ~32/32インチの深さを有する。
条項1.-120℃~-80℃(または-110℃~-85℃、または-100℃~-90℃)のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91(または0.50~0.8、または0.60~0.8、または0.70~0.91)のg’vis、および40:60~5:95(または30:70~10:90、または20:80~10:90、または15:85)のcis対transの比を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)(例えば、または10phr~95phr、または15phr~80phr、または20phr~75phr、または30phr~70phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);0phr~95phr(または5phr~90phr、または10phr~80phr、または15phr~70phr、または20phr~60phr、または30phr~50phr)の、天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム;30phr~90phr(または35phr~85phr、または40phr~80phr)の補強充填剤;ならびに0.5phr~20phr(または1phr~15phr、または2phr~10phr)のプロセスオイルを含む、大型トラックまたはバスタイヤトレッドのためのゴム配合物。
条項2.LCB-CPRが、1kDa~1,000kDa(または10kDa~1,000kDa、または100kDa~1,000kDa、または250kDa~750kDa、または250kDa~550kDa)の質量平均分子量(Mw)を有する、条項1に記載のゴム配合物。
条項3.LCB-CPRが、0.5kDa~500kDa(または1kDa~250kDa、または10kDa~250kDa、または50kDa~250kDa、または100kDa~500kDa)の数平均分子量(Mn)を有する、条項1または条項2に記載のゴム配合物。
条項4.LCB-CPRが、1~10(または1超~10、または1~5、または1超~5または2~4、または1~3、または1超~3)のMw/Mnを有する、条項1または条項2または条項3に記載のゴム配合物。
条項3.LCB-CPRが、0.5kDa~500kDa(または1kDa~250kDa、または10kDa~250kDa、または50kDa~250kDa、または100kDa~500kDa)の数平均分子量(Mn)を有する、条項1または条項2に記載のゴム配合物。
条項4.LCB-CPRが、1~10(または1超~10、または1~5、または1超~5または2~4、または1~3、または1超~3)のMw/Mnを有する、条項1または条項2または条項3に記載のゴム配合物。
条項5.LCB-CPRが、10℃~20℃の溶融温度を有する、条項1または条項2または条項3または条項4に記載のゴム配合物。
条項6.ゴムが、70:30~100:0(75:15~95:15、または80:20~90:10、または85:15)のcis対transの比を有する、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5に記載のゴム配合物。
条項7.補強充填剤が、カーボンブラック、シリカ、またはそれらの混合物である、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5または条項6に記載のゴム配合物。
条項8.プロセスオイルが、1phr~10phrで存在する、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5または条項6または条項7に記載のゴム配合物。
条項9.160℃、0.5°で45分間硬化後の5dN.M~25dN.M(または12.5dN.M~22.5dN.M、または13dN.M~20dN.M)の架橋密度(MH-ML)を有する、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5または条項6または条項7または条項8に記載のゴム配合物。
条項6.ゴムが、70:30~100:0(75:15~95:15、または80:20~90:10、または85:15)のcis対transの比を有する、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5に記載のゴム配合物。
条項7.補強充填剤が、カーボンブラック、シリカ、またはそれらの混合物である、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5または条項6に記載のゴム配合物。
条項8.プロセスオイルが、1phr~10phrで存在する、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5または条項6または条項7に記載のゴム配合物。
条項9.160℃、0.5°で45分間硬化後の5dN.M~25dN.M(または12.5dN.M~22.5dN.M、または13dN.M~20dN.M)の架橋密度(MH-ML)を有する、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5または条項6または条項7または条項8に記載のゴム配合物。
条項10.0.05~0.5(または0.07~0.4、または0.1~0.3)のウェットスキッド抵抗(-10℃、歪み0.20%におけるtan δ)を有する、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5または条項6または条項7または条項8または条項9に記載のゴム配合物。
条項11.0.1~0.5(または0.12~0.4、または0.14~0.3)のウェットスキッド抵抗(0℃、歪み2.0%におけるtan δ)を有する、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5または条項6または条項7または条項8または条項9または条項10に記載のゴム配合物。
条項12.0.1~0.35(または0.12~0.32、または0.14~0.3)の摩耗損失(60℃、歪み2.0%におけるtan δ)を有する、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5または条項6または条項7または条項8または条項9または条項10または条項11に記載のゴム配合物。
条項13.5MPa~8MPa(または5.5MPa~7.5MPa、または6MPa~7MPa)のタイヤハンドリング(60℃、歪み2.0%におけるG’)を有する、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5または条項6または条項7または条項8または条項9または条項10または条項11または条項12に記載のゴム配合物。
条項11.0.1~0.5(または0.12~0.4、または0.14~0.3)のウェットスキッド抵抗(0℃、歪み2.0%におけるtan δ)を有する、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5または条項6または条項7または条項8または条項9または条項10に記載のゴム配合物。
条項12.0.1~0.35(または0.12~0.32、または0.14~0.3)の摩耗損失(60℃、歪み2.0%におけるtan δ)を有する、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5または条項6または条項7または条項8または条項9または条項10または条項11に記載のゴム配合物。
条項13.5MPa~8MPa(または5.5MPa~7.5MPa、または6MPa~7MPa)のタイヤハンドリング(60℃、歪み2.0%におけるG’)を有する、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5または条項6または条項7または条項8または条項9または条項10または条項11または条項12に記載のゴム配合物。
条項14.0.05g~0.25g(または0.06g~0.22g、または0.07g~0.20g)のDIN摩耗減量を有する、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5または条項6または条項7または条項8または条項9または条項10または条項11または条項12または条項13に記載のゴム配合物。
条項15.55~75(または57.5~72.5、または60~70、または62.5~67.5)の硬度(ショアA)を有する、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5または条項6または条項7または条項8または条項9または条項10または条項11または条項12または条項13または条項14に記載のゴム配合物。
条項16.室温で、10MPa~14MPa(または10.2MPa~13MPa、または10.4MPa~12MPa)の300%伸び時の引張応力(300%モジュラス)を有する、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5または条項6または条項7または条項8または条項9または条項10または条項11または条項12または条項13または条項14または条項15に記載のゴム配合物。
条項17.15%~30%(または16%~29%、または17%~28%、または18%~27%、または17%~26%、または15%~25%)の破断点引張(Tb)を有する、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5または条項6または条項7または条項8または条項9または条項10または条項11または条項12または条項13または条項14または条項15または条項16に記載のゴム配合物。
条項18.400%~600%(または410%~590%、または420%~580%、または430%~570%、または440%~560%、または450%~550%)の破断点伸び(Eb)を有する、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5または条項6または条項7または条項8または条項9または条項10または条項11または条項12または条項13または条項14または条項15または条項16または条項17に記載のゴム配合物。
条項16.室温で、10MPa~14MPa(または10.2MPa~13MPa、または10.4MPa~12MPa)の300%伸び時の引張応力(300%モジュラス)を有する、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5または条項6または条項7または条項8または条項9または条項10または条項11または条項12または条項13または条項14または条項15に記載のゴム配合物。
条項17.15%~30%(または16%~29%、または17%~28%、または18%~27%、または17%~26%、または15%~25%)の破断点引張(Tb)を有する、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5または条項6または条項7または条項8または条項9または条項10または条項11または条項12または条項13または条項14または条項15または条項16に記載のゴム配合物。
条項18.400%~600%(または410%~590%、または420%~580%、または430%~570%、または440%~560%、または450%~550%)の破断点伸び(Eb)を有する、条項1または条項2または条項3または条項4または条項5または条項6または条項7または条項8または条項9または条項10または条項11または条項12または条項13または条項14または条項15または条項16または条項17に記載のゴム配合物。
条項19.-120℃~-80℃(または-110℃~-85℃、または-100℃~-90℃)のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91(または0.50~0.8、または0.60~0.8、または0.70~0.91)のg’vis、および40:60~5:95(または30:70~10:90、または20:80~10:90、または15:85)のcis対transの比を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)(例えば、または10phr~95phr、または15phr~80phr、または20phr~75phr、または30phr~70phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);0phr~95phr(または5phr~90phr、または10phr~80phr、または15phr~70phr、または20phr~60phr、または30phr~50phr)の、天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム;30phr~90phr(または35phr~85phr、または40phr~80phr)の補強充填剤;ならびに0.5phr~20phr(または1phr~15phr、または2phr~10phr)のプロセスオイルを配合することを含む方法。
条項20.ゴム配合物が、0.1phr~15phr(または1phr~5phr、または2phr~4phr)の加硫剤および/または架橋剤をさらに含み、方法が、ゴム配合物を少なくとも部分的に架橋することをさらに含む、条項19に記載の方法。
条項21.ゴム配合物を、大型トラックおよびバスタイヤトレッドへと成形することをさらに含む、条項19または条項20のいずれかに記載の方法。
条項20.ゴム配合物が、0.1phr~15phr(または1phr~5phr、または2phr~4phr)の加硫剤および/または架橋剤をさらに含み、方法が、ゴム配合物を少なくとも部分的に架橋することをさらに含む、条項19に記載の方法。
条項21.ゴム配合物を、大型トラックおよびバスタイヤトレッドへと成形することをさらに含む、条項19または条項20のいずれかに記載の方法。
条項22.-120℃~-80℃(または-110℃~-85℃、または-100℃~-90℃)のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91(または0.50~0.8、または0.60~0.8、または0.70~0.91)のg’vis、および40:60~5:95(または30:70~10:90、または20:80~10:90、または15:85)のcis対transの比を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)(例えば、または10phr~95phr、または15phr~80phr、または20phr~75phr、または30phr~70phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);0phr~95phr(または5phr~90phr、または10phr~80phr、または15phr~70phr、または20phr~60phr、または30phr~50phr)の、天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴム;30phr~90phr(または35phr~85phr、または40phr~80phr)の補強充填剤;ならびに0.5phr~20phr(または1phr~15phr、または2phr~10phr)のプロセスオイルを含むゴム配合物を含む、大型トラックまたはバスタイヤトレッド。
条項23.ゴム配合物が少なくとも部分的に架橋されている、条項22に記載の大型トラックまたはバスタイヤトレッド。
条項24.タイヤトレッドが、3/32インチ~32/32インチ(または32/32インチ以下、または3/32インチ以上、または3/32インチ~32/32インチ、または5/32インチ~28/32インチ、または9/32インチ~25/32インチ、または12/32インチ~25/32インチ)の深さを有する、条項22または条項23に記載の大型トラックまたはバスタイヤトレッド。
条項24.タイヤトレッドが、3/32インチ~32/32インチ(または32/32インチ以下、または3/32インチ以上、または3/32インチ~32/32インチ、または5/32インチ~28/32インチ、または9/32インチ~25/32インチ、または12/32インチ~25/32インチ)の深さを有する、条項22または条項23に記載の大型トラックまたはバスタイヤトレッド。
本発明は、
-120℃~-80℃(または-110℃~-85℃、または-100℃~-90℃)のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91(または0.50~0.8、または0.60~0.8、または0.70~0.91)のg’vis、40:60~5:95(または30:70~10:90、または20:80~10:90、または15:85)のcis対transの比、1kDa~1,000kDa(または10kDa~1,000kDa、または100kDa~1,000kDa、または250kDa~750kDa、または250kDa~550kDa)の質量平均分子量(Mw)、0.5kDa~500kDa(または1kDa~250kDa、または10kDa~250kDa、または50kDa~250kDa、または100kDa~500kDa)の数平均分子量(Mn)、1~10(または1超~10、または1~5、または1超~5または2~4、または1~3、または1超~3)のMw/Mn、および/または10℃~20℃の溶融温度を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)(例えば、または10phr~95phr、または15phr~80phr、または20phr~75phr、または30phr~70phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);
0phr~95phr(または5phr~90phr、または10phr~80phr、または15phr~70phr、または20phr~60phr、または30phr~50phr)の、天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴムであって、70:30~100:0(75:15~95:15、または80:20~90:10、または85:15)のcis対transの比を有するゴム;
30phr~90phr(または35phr~85phr、または40phr~80phr)の補強充填剤(例えば、カーボンブラック、シリカ、またはそれらの混合物);ならびに
0.5phr~20phr(または1phr~15phr、または2phr~10phr)のプロセスオイル;
を含む、大型トラックまたはバスタイヤトレッドのためのゴム配合物であって、
ゴム配合物が、160℃、0.5°で45分間硬化後の5dN.M~25dN.M(または12.5dN.M~22.5dN.M、または13dN.M~20dN.M)の架橋密度(MH-ML)、0.05~0.5(または0.07~0.4、または0.1~0.3)のウェットスキッド抵抗(-10℃、歪み0.20%におけるtan δ)、0.1~0.5(または0.12~0.4、または0.14~0.3)のウェットスキッド抵抗(0℃、歪み2.0%におけるtan δ)、0.1~0.35(または0.12~0.32、または0.14~0.3)の摩耗損失(60℃、歪み2.0%におけるtan δ)、5MPa~8MPa(または5.5MPa~7.5MPa、または6MPa~7MPa)のタイヤハンドリング(60℃、歪み2.0%におけるG’)、0.05g~0.25g(または0.06g~0.22g、または0.07g~0.20g)のDIN摩耗減量、55~75(または57.5~72.5、または60~70、または62.5~67.5)の硬度(ショアA)、室温で、10MPa~14MPa(または10.2MPa~13MPa、または10.4MPa~12MPa)の300%伸び時の引張応力(300%モジュラス)、15%~30%(または16%~29%、または17%~28%、または18%~27%、または17%~26%、または15%~25%)の破断点引張(Tb)、および/または400%~600%(または410%~590%、または420%~580%、または430%~570%、または440%~560%、または450%~550%)の破断点伸び(Eb)を有する、大型トラックまたはバスタイヤトレッドのためのゴム配合物を含む。
-120℃~-80℃(または-110℃~-85℃、または-100℃~-90℃)のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91(または0.50~0.8、または0.60~0.8、または0.70~0.91)のg’vis、40:60~5:95(または30:70~10:90、または20:80~10:90、または15:85)のcis対transの比、1kDa~1,000kDa(または10kDa~1,000kDa、または100kDa~1,000kDa、または250kDa~750kDa、または250kDa~550kDa)の質量平均分子量(Mw)、0.5kDa~500kDa(または1kDa~250kDa、または10kDa~250kDa、または50kDa~250kDa、または100kDa~500kDa)の数平均分子量(Mn)、1~10(または1超~10、または1~5、または1超~5または2~4、または1~3、または1超~3)のMw/Mn、および/または10℃~20℃の溶融温度を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)(例えば、または10phr~95phr、または15phr~80phr、または20phr~75phr、または30phr~70phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);
0phr~95phr(または5phr~90phr、または10phr~80phr、または15phr~70phr、または20phr~60phr、または30phr~50phr)の、天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴムであって、70:30~100:0(75:15~95:15、または80:20~90:10、または85:15)のcis対transの比を有するゴム;
30phr~90phr(または35phr~85phr、または40phr~80phr)の補強充填剤(例えば、カーボンブラック、シリカ、またはそれらの混合物);ならびに
0.5phr~20phr(または1phr~15phr、または2phr~10phr)のプロセスオイル;
を含む、大型トラックまたはバスタイヤトレッドのためのゴム配合物であって、
ゴム配合物が、160℃、0.5°で45分間硬化後の5dN.M~25dN.M(または12.5dN.M~22.5dN.M、または13dN.M~20dN.M)の架橋密度(MH-ML)、0.05~0.5(または0.07~0.4、または0.1~0.3)のウェットスキッド抵抗(-10℃、歪み0.20%におけるtan δ)、0.1~0.5(または0.12~0.4、または0.14~0.3)のウェットスキッド抵抗(0℃、歪み2.0%におけるtan δ)、0.1~0.35(または0.12~0.32、または0.14~0.3)の摩耗損失(60℃、歪み2.0%におけるtan δ)、5MPa~8MPa(または5.5MPa~7.5MPa、または6MPa~7MPa)のタイヤハンドリング(60℃、歪み2.0%におけるG’)、0.05g~0.25g(または0.06g~0.22g、または0.07g~0.20g)のDIN摩耗減量、55~75(または57.5~72.5、または60~70、または62.5~67.5)の硬度(ショアA)、室温で、10MPa~14MPa(または10.2MPa~13MPa、または10.4MPa~12MPa)の300%伸び時の引張応力(300%モジュラス)、15%~30%(または16%~29%、または17%~28%、または18%~27%、または17%~26%、または15%~25%)の破断点引張(Tb)、および/または400%~600%(または410%~590%、または420%~580%、または430%~570%、または440%~560%、または450%~550%)の破断点伸び(Eb)を有する、大型トラックまたはバスタイヤトレッドのためのゴム配合物を含む。
本発明は、
-120℃~-80℃(または-110℃~-85℃、または-100℃~-90℃)のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91(または0.50~0.8、または0.60~0.8、または0.70~0.91)のg’vis、40:60~5:95(または30:70~10:90、または20:80~10:90、または15:85)のcis対transの比、1kDa~1,000kDa(または10kDa~1,000kDa、または100kDa~1,000kDa、または250kDa~750kDa、または250kDa~550kDa)の質量平均分子量(Mw)、0.5kDa~500kDa(または1kDa~250kDa、または10kDa~250kDa、または50kDa~250kDa、または100kDa~500kDa)の数平均分子量(Mn)、1~10(または1超~10、または1~5、または1超~5または2~4、または1~3、または1超~3)のMw/Mn、および/または10℃~20℃の溶融温度を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)(例えば、または10phr~95phr、または15phr~80phr、または20phr~75phr、または30phr~70phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);
0phr~95phr(または5phr~90phr、または10phr~80phr、または15phr~70phr、または20phr~60phr、または30phr~50phr)の、天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴムであって、70:30~100:0(75:15~95:15、または80:20~90:10、または85:15)のcis対transの比を有するゴム;
30phr~90phr(または35phr~85phr、または40phr~80phr)の補強充填剤(例えば、カーボンブラック、シリカ、またはそれらの混合物);
0.5phr~20phr(または1phr~15phr、または2phr~10phr)のプロセスオイル;ならびに
任意に0.1phr~15phr(または1phr~5phr、または2phr~4phr)の加硫剤および/または架橋剤を配合して、ゴム配合物を生産すること;
を含む方法であって、
ゴム配合物が、160℃、0.5°で45分間硬化後の5dN.M~25dN.M(または12.5dN.M~22.5dN.M、または13dN.M~20dN.M)の架橋密度(MH-ML)、0.05~0.5(または0.07~0.4、または0.1~0.3)のウェットスキッド抵抗(-10℃、歪み0.20%におけるtan δ)、0.1~0.5(または0.12~0.4、または0.14~0.3)のウェットスキッド抵抗(0℃、歪み2.0%におけるtan δ)、0.1~0.35(または0.12~0.32、または0.14~0.3)の摩耗損失(60℃、歪み2.0%におけるtan δ)、5MPa~8MPa(または5.5MPa~7.5MPa、または6MPa~7MPa)のタイヤハンドリング(60℃、歪み2.0%におけるG’)、0.05g~0.25g(または0.06g~0.22g、または0.07g~0.20g)のDIN摩耗減量、55~75(または57.5~72.5、または60~70、または62.5~67.5)の硬度(ショアA)、室温で、10MPa~14MPa(または10.2MPa~13MPa、または10.4MPa~12MPa)の300%伸び時の引張応力(300%モジュラス)、15%~30%(または16%~29%、または17%~28%、または18%~27%、または17%~26%、または15%~25%)の破断点引張(Tb)、および/または400%~600%(または410%~590%、または420%~580%、または430%~570%、または440%~560%、または450%~550%)の破断点伸び(Eb)を有する方法も含む。
-120℃~-80℃(または-110℃~-85℃、または-100℃~-90℃)のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91(または0.50~0.8、または0.60~0.8、または0.70~0.91)のg’vis、40:60~5:95(または30:70~10:90、または20:80~10:90、または15:85)のcis対transの比、1kDa~1,000kDa(または10kDa~1,000kDa、または100kDa~1,000kDa、または250kDa~750kDa、または250kDa~550kDa)の質量平均分子量(Mw)、0.5kDa~500kDa(または1kDa~250kDa、または10kDa~250kDa、または50kDa~250kDa、または100kDa~500kDa)の数平均分子量(Mn)、1~10(または1超~10、または1~5、または1超~5または2~4、または1~3、または1超~3)のMw/Mn、および/または10℃~20℃の溶融温度を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)(例えば、または10phr~95phr、または15phr~80phr、または20phr~75phr、または30phr~70phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);
0phr~95phr(または5phr~90phr、または10phr~80phr、または15phr~70phr、または20phr~60phr、または30phr~50phr)の、天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴムであって、70:30~100:0(75:15~95:15、または80:20~90:10、または85:15)のcis対transの比を有するゴム;
30phr~90phr(または35phr~85phr、または40phr~80phr)の補強充填剤(例えば、カーボンブラック、シリカ、またはそれらの混合物);
0.5phr~20phr(または1phr~15phr、または2phr~10phr)のプロセスオイル;ならびに
任意に0.1phr~15phr(または1phr~5phr、または2phr~4phr)の加硫剤および/または架橋剤を配合して、ゴム配合物を生産すること;
を含む方法であって、
ゴム配合物が、160℃、0.5°で45分間硬化後の5dN.M~25dN.M(または12.5dN.M~22.5dN.M、または13dN.M~20dN.M)の架橋密度(MH-ML)、0.05~0.5(または0.07~0.4、または0.1~0.3)のウェットスキッド抵抗(-10℃、歪み0.20%におけるtan δ)、0.1~0.5(または0.12~0.4、または0.14~0.3)のウェットスキッド抵抗(0℃、歪み2.0%におけるtan δ)、0.1~0.35(または0.12~0.32、または0.14~0.3)の摩耗損失(60℃、歪み2.0%におけるtan δ)、5MPa~8MPa(または5.5MPa~7.5MPa、または6MPa~7MPa)のタイヤハンドリング(60℃、歪み2.0%におけるG’)、0.05g~0.25g(または0.06g~0.22g、または0.07g~0.20g)のDIN摩耗減量、55~75(または57.5~72.5、または60~70、または62.5~67.5)の硬度(ショアA)、室温で、10MPa~14MPa(または10.2MPa~13MPa、または10.4MPa~12MPa)の300%伸び時の引張応力(300%モジュラス)、15%~30%(または16%~29%、または17%~28%、または18%~27%、または17%~26%、または15%~25%)の破断点引張(Tb)、および/または400%~600%(または410%~590%、または420%~580%、または430%~570%、または440%~560%、または450%~550%)の破断点伸び(Eb)を有する方法も含む。
加硫剤および/または架橋剤が含まれる場合、方法は、ゴム配合物を少なくとも部分的に架橋することをさらに含んでよい。さらに、方法(架橋があってもなくても)は、ゴム配合物を大型トラックおよびバスタイヤトレッドへと成形することをさらに含んでよく、タイヤトレッドは、3/32インチ~32/32インチ(または32/32インチ以下、または3/32インチ以上、または3/32インチ~32/32インチ、または5/32インチ~28/32インチ、または9/32インチ~25/32インチ、または12/32インチ~25/32インチ)の深さを有してよい。
本発明は、
-120℃~-80℃(または-110℃~-85℃、または-100℃~-90℃)のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91(または0.50~0.8、または0.60~0.8、または0.70~0.91)のg’vis、40:60~5:95(または30:70~10:90、または20:80~10:90、または15:85)のcis対transの比、1kDa~1,000kDa(または10kDa~1,000kDa、または100kDa~1,000kDa、または250kDa~750kDa、または250kDa~550kDa)の質量平均分子量(Mw)、0.5kDa~500kDa(または1kDa~250kDa、または10kDa~250kDa、または50kDa~250kDa、または100kDa~500kDa)の数平均分子量(Mn)、1~10(または1超~10、または1~5、または1超~5または2~4、または1~3、または1超~3)のMw/Mn、および/または10℃~20℃の溶融温度を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)(例えば、または10phr~95phr、または15phr~80phr、または20phr~75phr、または30phr~70phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);
0phr~95phr(または5phr~90phr、または10phr~80phr、または15phr~70phr、または20phr~60phr、または30phr~50phr)の、天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴムであって、70:30~100:0(75:15~95:15、または80:20~90:10、または85:15)のcis対transの比を有するゴム;
30phr~90phr(または35phr~85phr、または40phr~80phr)の補強充填剤(例えば、カーボンブラック、シリカ、またはそれらの混合物);
0.5phr~20phr(または1phr~15phr、または2phr~10phr)のプロセスオイル;ならびに
任意に0.1phr~15phr(または1phr~5phr、または2phr~4phr)の加硫剤および/または架橋剤;
を含む、大型トラックまたはバスタイヤトレッドであって、
ゴム配合物が、160℃、0.5°で45分間硬化後の5dN.M~25dN.M(または12.5dN.M~22.5dN.M、または13dN.M~20dN.M)の架橋密度(MH-ML)、0.05~0.5(または0.07~0.4、または0.1~0.3)のウェットスキッド抵抗(-10℃、歪み0.20%におけるtan δ)、0.1~0.5(または0.12~0.4、または0.14~0.3)のウェットスキッド抵抗(0℃、歪み2.0%におけるtan δ)、0.1~0.35(または0.12~0.32、または0.14~0.3)の摩耗損失(60℃、歪み2.0%におけるtan δ)、5MPa~8MPa(または5.5MPa~7.5MPa、または6MPa~7MPa)のタイヤハンドリング(60℃、歪み2.0%におけるG’)、0.05g~0.25g(または0.06g~0.22g、または0.07g~0.20g)のDIN摩耗減量、55~75(または57.5~72.5、または60~70、または62.5~67.5)の硬度(ショアA)、室温で、10MPa~14MPa(または10.2MPa~13MPa、または10.4MPa~12MPa)の300%伸び時の引張応力(300%モジュラス)、15%~30%(または16%~29%、または17%~28%、または18%~27%、または17%~26%、または15%~25%)の破断点引張(Tb)、および/または400%~600%(または410%~590%、または420%~580%、または430%~570%、または440%~560%、または450%~550%)の破断点伸び(Eb)を有し;
タイヤトレッドが、3/32インチ~32/32インチ(または32/32インチ以下、または3/32インチ以上、または3/32インチ~32/32インチ、または5/32インチ~28/32インチ、または9/32インチ~25/32インチ、または12/32インチ~25/32インチ)の深さを有する、大型トラックまたはバスタイヤトレッドも含む。
本発明は、その特定の実施形態と共に記載されてきたが、前述の記載は、本発明の範囲を示すことが意図され、限定することは意図されないことが理解されるべきである。その他の態様、利点および修正は、本発明が属する技術分野の当業者には明らかになるであろう。
本発明の実施形態のより良い理解を容易にするために、好ましいまたは代表的な実施形態の以下の例が記載される。以下の例は、本発明の範囲を限定または定義するものと決して解釈されるべきではない。
-120℃~-80℃(または-110℃~-85℃、または-100℃~-90℃)のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91(または0.50~0.8、または0.60~0.8、または0.70~0.91)のg’vis、40:60~5:95(または30:70~10:90、または20:80~10:90、または15:85)のcis対transの比、1kDa~1,000kDa(または10kDa~1,000kDa、または100kDa~1,000kDa、または250kDa~750kDa、または250kDa~550kDa)の質量平均分子量(Mw)、0.5kDa~500kDa(または1kDa~250kDa、または10kDa~250kDa、または50kDa~250kDa、または100kDa~500kDa)の数平均分子量(Mn)、1~10(または1超~10、または1~5、または1超~5または2~4、または1~3、または1超~3)のMw/Mn、および/または10℃~20℃の溶融温度を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)(例えば、または10phr~95phr、または15phr~80phr、または20phr~75phr、または30phr~70phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);
0phr~95phr(または5phr~90phr、または10phr~80phr、または15phr~70phr、または20phr~60phr、または30phr~50phr)の、天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択されるゴムであって、70:30~100:0(75:15~95:15、または80:20~90:10、または85:15)のcis対transの比を有するゴム;
30phr~90phr(または35phr~85phr、または40phr~80phr)の補強充填剤(例えば、カーボンブラック、シリカ、またはそれらの混合物);
0.5phr~20phr(または1phr~15phr、または2phr~10phr)のプロセスオイル;ならびに
任意に0.1phr~15phr(または1phr~5phr、または2phr~4phr)の加硫剤および/または架橋剤;
を含む、大型トラックまたはバスタイヤトレッドであって、
ゴム配合物が、160℃、0.5°で45分間硬化後の5dN.M~25dN.M(または12.5dN.M~22.5dN.M、または13dN.M~20dN.M)の架橋密度(MH-ML)、0.05~0.5(または0.07~0.4、または0.1~0.3)のウェットスキッド抵抗(-10℃、歪み0.20%におけるtan δ)、0.1~0.5(または0.12~0.4、または0.14~0.3)のウェットスキッド抵抗(0℃、歪み2.0%におけるtan δ)、0.1~0.35(または0.12~0.32、または0.14~0.3)の摩耗損失(60℃、歪み2.0%におけるtan δ)、5MPa~8MPa(または5.5MPa~7.5MPa、または6MPa~7MPa)のタイヤハンドリング(60℃、歪み2.0%におけるG’)、0.05g~0.25g(または0.06g~0.22g、または0.07g~0.20g)のDIN摩耗減量、55~75(または57.5~72.5、または60~70、または62.5~67.5)の硬度(ショアA)、室温で、10MPa~14MPa(または10.2MPa~13MPa、または10.4MPa~12MPa)の300%伸び時の引張応力(300%モジュラス)、15%~30%(または16%~29%、または17%~28%、または18%~27%、または17%~26%、または15%~25%)の破断点引張(Tb)、および/または400%~600%(または410%~590%、または420%~580%、または430%~570%、または440%~560%、または450%~550%)の破断点伸び(Eb)を有し;
タイヤトレッドが、3/32インチ~32/32インチ(または32/32インチ以下、または3/32インチ以上、または3/32インチ~32/32インチ、または5/32インチ~28/32インチ、または9/32インチ~25/32インチ、または12/32インチ~25/32インチ)の深さを有する、大型トラックまたはバスタイヤトレッドも含む。
本発明は、その特定の実施形態と共に記載されてきたが、前述の記載は、本発明の範囲を示すことが意図され、限定することは意図されないことが理解されるべきである。その他の態様、利点および修正は、本発明が属する技術分野の当業者には明らかになるであろう。
本発明の実施形態のより良い理解を容易にするために、好ましいまたは代表的な実施形態の以下の例が記載される。以下の例は、本発明の範囲を限定または定義するものと決して解釈されるべきではない。
市販のシクロペンテン(cC5)は、活性塩基性アルミナを有するカラムに通すことにより精製した。SMR(商標)20はAlibabaから入手可能な天然ゴムである。NEODYMIUM HIGH-CIS DIENE(商標)140NDはFirestoneから入手可能なBRである。
N220タイプカーボンブラックは補強充填剤である。NYTEX(商標)4700は高粘度ナフテン系ブラックオイル(NBO)である。SANTOFLEX(商標)6PPDはEastmanから入手可能な酸化防止剤である。KADOX(商標)911は、クロスリンカー、促進剤、および開始剤として使用されるUPI Chemから入手可能な高表面積の酸化亜鉛補強剤である。TBBSは、遅延作用型スルフェンアミド促進剤として使用されるN-t-ブチル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミドである。
N220タイプカーボンブラックは補強充填剤である。NYTEX(商標)4700は高粘度ナフテン系ブラックオイル(NBO)である。SANTOFLEX(商標)6PPDはEastmanから入手可能な酸化防止剤である。KADOX(商標)911は、クロスリンカー、促進剤、および開始剤として使用されるUPI Chemから入手可能な高表面積の酸化亜鉛補強剤である。TBBSは、遅延作用型スルフェンアミド促進剤として使用されるN-t-ブチル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミドである。
LCB-CPR合成。室温で、マグネチックスターラーを備え、かつ不活性雰囲気グローブボックス内に収められたビーカーに、0.793g(2.00mmol)のWCl6および約25mLのトルエンを入れた。次に、1.331g(4.00mmol)の(2-iPrPhO)2AlClを加え、生じた混合物を室温で2.5時間撹拌した。その間に、不活性雰囲気グローブボックス内に収められ、かつ機械式撹拌装置を備えた4L釜型反応器に、600gの精製cC5(塩基性アルミナで充填されたカラムを通過させることによりあらかじめ処理された)および3.6Lの無水トルエンを加えた。外部恒温槽を使用して反応釜および内容物を0℃まで冷却した。激しく撹拌しながら、上記の触媒溶液を釜投入物に加えた。高粘度のために、8.3時間で、0.880gの無水BHT、130mLの無水MeOH、および260mLの無水トルエンから調製されたBHT溶液の添加により反応をクエンチした。次いで、高粘度のゲル様反応混合物を撹拌MeOH溶媒(約8L)に投入した。生じたポリマーを換気フード内のアルミ箔上に広げ、BHT/MeOH(約2gのBHT)の溶液を噴霧し、3日間乾燥させた。50℃で14時間の真空オーブン内での追加の乾燥も適用した。
GPC試験によれば、生じた長鎖分岐CPRは、349kg/molのMw、2の分子量分布(Mw/Mn)で得られた。13C NMR試験によれば、生じた長鎖分岐CPRは、15/85のcis:trans比で得られた。DSC試験によれば、生じた長鎖分岐CPRは、-97℃のTgおよび15℃のピーク溶融温度Tmで得られた。
GPC試験によれば、生じた長鎖分岐CPRは、349kg/molのMw、2の分子量分布(Mw/Mn)で得られた。13C NMR試験によれば、生じた長鎖分岐CPRは、15/85のcis:trans比で得られた。DSC試験によれば、生じた長鎖分岐CPRは、-97℃のTgおよび15℃のピーク溶融温度Tmで得られた。
ゴム配合。すべてのタイヤトレッド配合物を、BARBENDER(商標)ミキサー中で調製した。すべてのカーボンブラック充填組成物(比較例C1~C4および実施例E1~E3)を2段階の混合にかけた。混合後に、各組成物を、動的機械分析装置ATD(商標)1000(Alpha Technologies製)により硬化挙動に関して試験した。試験は、160℃で45分間(1.67Hzおよび歪み7.0%で)実施した。
各例(C1~C4およびE1~E3)で、1つの引張パッド(3.0インチ×6.0インチ、厚さ約2.0mm)を、高圧下、150℃に加熱した型内でtc90+2分間硬化させた。ここで、硬化時間tc90は、対応する配合物の硬化試験から得た。
すべてのゴム配合物(C1~C4およびE1~E3)を、Rheometric Scientific,Inc.のAdvanced Rheometric Expansion System(ARES(商標))による動的温度勾配試験と室温での引張試験の両方のために引張パッドから打ち抜いた。Rheometric Scientific,Inc.製Advanced Rheometric Expansion System(ARES(商標))による10Hzおよび2℃/分の加熱速度での動的温度勾配試験のために矩形ストリップを硬化した引張パッドから打ち抜いた。そのような試験は、ねじれ矩形形状を使用した。歪み振幅は、0℃未満で0.20%であったが、それは、0℃以上で2.0%まで増加した。1分あたり6つのデータポイントを収集し、すべての試験が100℃で終了した。
各例(C1~C4およびE1~E3)で、1つの引張パッド(3.0インチ×6.0インチ、厚さ約2.0mm)を、高圧下、150℃に加熱した型内でtc90+2分間硬化させた。ここで、硬化時間tc90は、対応する配合物の硬化試験から得た。
すべてのゴム配合物(C1~C4およびE1~E3)を、Rheometric Scientific,Inc.のAdvanced Rheometric Expansion System(ARES(商標))による動的温度勾配試験と室温での引張試験の両方のために引張パッドから打ち抜いた。Rheometric Scientific,Inc.製Advanced Rheometric Expansion System(ARES(商標))による10Hzおよび2℃/分の加熱速度での動的温度勾配試験のために矩形ストリップを硬化した引張パッドから打ち抜いた。そのような試験は、ねじれ矩形形状を使用した。歪み振幅は、0℃未満で0.20%であったが、それは、0℃以上で2.0%まで増加した。1分あたり6つのデータポイントを収集し、すべての試験が100℃で終了した。
マイクロダンベル型試験片(ISO 37に従う、Type III試験片)を室温での引張試験に利用した。ほとんどの配合物では、5つの試験片を各配合物に関して試験した。以下で表に列記した100%モジュラス、300%モジュラス、破断点引張(Tb)、および破断点伸び(Eb)の値は、配合物の各量の平均値であった。
2種のゴムポリマー(NR/cis-BR、またはNR/LCB-CPR)のブレンドを含むゴム配合物を生産するための上記反応および2種のゴムポリマー(NR/cis-BR、またはNR/LCB-CPR)のブレンドを含むゴム配合物の上記反応物を生産する結果を表1にまとめる。NR/LCB-CPR(E1およびE2、30phr~50phrのLCB-CPR)のブレンドを含む発明による組成物E1およびE2を含むゴム配合物C1およびC2の調合物を表1に示す。
2種のゴムポリマー(NR/cis-BR、またはNR/LCB-CPR)のブレンドを含むゴム配合物を生産するための上記反応および2種のゴムポリマー(NR/cis-BR、またはNR/LCB-CPR)のブレンドを含むゴム配合物の上記反応物を生産する結果を表1にまとめる。NR/LCB-CPR(E1およびE2、30phr~50phrのLCB-CPR)のブレンドを含む発明による組成物E1およびE2を含むゴム配合物C1およびC2の調合物を表1に示す。
比較例C1およびC2は、それぞれブレンド比が70/30および50/50のNRとcis-BRとのブレンドから作られた。実施例E1およびE2は、それぞれブレンド比が70/30および50/50のNRとLCB-CPRのブレンドから作られた。サンプルの硬化特性ならびに硬化サンプルに関するそれらの対応する粘弾性予測変数を表2および3にまとめる。LCB-CPRを含むゴム配合物(E1およびE3)は良好な引張性質を示した。E1およびE2の160℃、0.5°で45分間硬化後の架橋密度(MH-ML)は、C1およびC2の架橋密度より高かった。LCB-CPRの量が増加するにつれ、架橋密度は増加した(表5、LCB-CPR(100phr)のみを含みNRを含まないゴム配合物による実施例E3も参照されたい)。E1およびE2の硬度(ショアA)もC1およびC2の硬度より高く、LCB-CPRの量が増加するにつれて硬度(ショアA)の値が増加した(表5、実施例E3も参照)。
工学歪みの関数としての工学応力(MPa)の代表的な曲線を、図3中で、C1(NR/cis-BR 70/30)、C2(NR/cis-BR 50/50)、E1(NR/LCB-CPR 70/30)、およびE2(NR/LCB-CPR 50/50)に関して比較する。歪み300%での工学応力の値(300%モジュラス)は、C1およびC2と比較すると、E1およびE2で高かった。
図4は、C1(NR/cis-BR 70/30)、C2(NR/cis-BR 50/50)、E1(NR/LCB-CPR 70/30)、およびE2(NR/LCB-CPR 50/50)の動的温度勾配試験を表し、それは、温度(℃)の関数としてのtan δの変化量を描写している。tan δの2つのピークが、C1(NR/cis-BR 70/30)、C2(NR/cis-BR 50/50)、E1(NR/LCB-CPR 70/30)、およびE2(NR/LCB-CPR 50/50)で現われたが、これは、NRとcis-BRの、ならびにNRと85%のトランス含量のLCB-CPRの非混和性ブレンドを示す。動的温度勾配試験(図4)は、例えば、トレッドゴム配合物の0℃でのtan δ測定値を増加させることが、改善されたウェットトラクションと相関することを示した。逆に、60℃におけるtan δの減少は、改善された転がり抵抗と相関した。一般に、ある温度においてtan δを最適化する従来のトレッドゴム配合物は、他の温度においてtan δに悪影響を及ぼし、したがってトレッド性能の1つの構成要素が別のものと引換えになる。本発明の実施例E1およびE2は、改善された転がり抵抗および改善されたウェットトラクションの両方を示した。
タイヤウェットトラクション予測変数である0℃でのtan δ、-10℃でのtan δ、タイヤ転がり抵抗予測変数である60℃でのtan δ、およびタイヤハンドリング性能予測変数である60℃でのG’を含む、種々のタイヤ性能予測変数を、表3に、C1、C2、E1、およびE2に関して列記する。LCB-CPRは、補強充填剤カーボンブラックに対して強い親和性を示した。NRとLCB-CPRの非混和性ブレンド(E1およびE2)は、C1およびC2と比べて、より良好なウェットスキッド抵抗(-10℃、歪み0.20%におけるtan δ、および0℃、歪み2.0%におけるtan δ)、より良好な摩耗損失抵抗(60℃、歪み2.0%におけるtan δ)、および優れたタイヤハンドリング(60℃、歪み2.0%におけるG’)を有する、ゴム配合物の改善されたバランスの取れた性質を与えた。C1およびC2と比べると、E1およびE2の摩耗損失値は同等なようだった。しかし、摩耗損失の値は、特定の条件下での引掻き摩耗に対する悪化/抵抗性を評価するためにゴム配合物の摩耗抵抗と組み合わせられるべきである。そのため、サンプルの摩耗損失値をDIN摩耗試験から得られたデータと併せると(表7および図7参照)、C1のDIN減量(g)は、E1およびE2の減量より高く、NRとLCB-CPRの非混和性ブレンドの摩耗に対するより良好な耐性を示した。
単一のゴムポリマー(NR、またはcis-BR、またはLCB-CPR)を含むゴム配合物を生産する上記反応、および単一のゴムポリマー(NR、またはcis-BR、またはLCB-CPR)を含むゴム配合物を生産する上記反応の結果を表4にまとめる。本発明による組成物E3(100phrのLCB-CPR)を含む、ゴム配合物C3(100phrのNR)およびC4(100phrのcis-BR)の調合物を表4に示す。
比較例C3およびC4は、それぞれ、NRおよびcis-BRから作られた。実施例E3はLCB-CPRから作られた。サンプルの硬化特性、ならびに硬化サンプルに関するそれらの対応する粘弾性予測変数を表5および6にまとめる。LCB-CPRを含むゴム配合物(E3)は良好な引張性質を示した。E3の160℃、0.5°で45分間硬化後の架橋密度(MH-ML)は、C3およびC4の架橋密度より高かった。LCB-CPRの量が増加するにつれ、架橋密度が増加した(E1およびE2、表2参照)。E3の硬度(ショアA)は、やはりC3およびC4の硬度より高く、LCB-CPRの量が増加するにつれて硬度(ショアA)の値は増加した(E1およびE2、表2参照)。
工学歪みの関数としての工学応力(MPa)の代表的な曲線を、図5中で、C3(cis-BR)、C4(NR)、E3(LCB-CPR)で比較する。300%の歪みでの工学応力の値(300%モジュラス)は、C3およびC4と比べると、高トランスLCB-CPRの伸長結晶化挙動から生じたE3で高かった。
図7は、C3(cis-BR)、C4(NR)、E3(LCB-CPR)の動的温度勾配試験を表し、温度(℃)の関数としてのtan δの変化量を描写している。実施例E3のtan δの値は、C3およびC4の値より著しく低かった。実施例E3は、改善された転がり抵抗と改善されたウェットトラクションの両方を示した。
図7は、C3(cis-BR)、C4(NR)、E3(LCB-CPR)の動的温度勾配試験を表し、温度(℃)の関数としてのtan δの変化量を描写している。実施例E3のtan δの値は、C3およびC4の値より著しく低かった。実施例E3は、改善された転がり抵抗と改善されたウェットトラクションの両方を示した。
タイヤウェットトラクション予測変数である0℃でのtan δ、-10℃でのtan δ、タイヤ転がり抵抗予測変数である60℃でのtan δ、およびタイヤハンドリング性能予測変数である60℃でのG’を含む種々のタイヤ性能予測変数を、表6に、C3、C4、およびE3に関して列記する。LCB-CPRは、補強充填剤カーボンブラックに対する強い親和性を示した。全体として、NRとLCB-CPRの非混和性ブレンド(E3)は、C3およびC4と比べて、より良好なウェットスキッド抵抗(-10℃、歪み0.20%におけるtan δ、および0℃、歪み2.0%におけるtan δ)、より良好な摩耗損失抵抗(60℃、歪み2.0%におけるtan δ)、および優れたタイヤハンドリング(60℃、歪み2.0%におけるG’)を有する、ゴム配合物の改善されたバランスの取れた性質を与えた。特定の状況下での劣化/引掻き摩耗に対する耐性を評価するために、摩耗損失の値を、ゴム配合物の摩耗抵抗と組み合わせた。そのため、サンプルの摩耗損失値を、DIN摩耗試験から得られたデータと組み合わせると(表7および図7参照)、LCB-CPRを含むゴム配合物のDIN減量(g)は、LCB-CPRを含まないゴム配合物のものより著しく低く、例えば、NRを含むゴム配合物のものより、LCB-CPRを含むゴム配合物の摩耗に対するより良好な耐性を示した。
表7および図7は、上述のゴム配合物C1~C4およびE1~E3のDIN摩耗抵抗(各配合物の平均減量)を表す。周囲条件で保存されたゴム配合物C1~C4およびE1~E3を、ゴム配合物の3つのDIN摩耗ボタンを硬化させるために使用した。DIN摩耗試験を室温で実施した。
したがって、本発明は、述べられた目的および利点ならびにそれらに固有の目的および利点を達成するようによく適合されている。本明細書の教示の利益を有する、当業者には明らかな、異なるが等価な方法で本発明は修正および実行され得るため、上記で開示された特定の実施形態は単なる例示である。さらに、以下の特許請求の範囲に記載されている以外の本明細書に示された構成または設計の詳細への限定は意図されない。したがって、上記で開示された特定の例示的な実施形態が改変されても、組み合わせられても、修正されてもよく、すべてのそのような変形が本発明の範囲内および趣旨内と見なされることは明らかである。本明細書に例示的に開示された本発明は適切に、本明細書に具体的に開示されていない何らかの要素および/または本明細書に開示された何らかの任意選択の要素がない状態で実行することができる。様々な構成要素またはステップ「を含む(comprising)」、「を含む(containing)」、「を有する」、または「を含む(including)」という表現で組成物および方法が記載されるが、組成物および方法は、様々な構成要素およびステップ「から本質的になる」または「からなる」こともできる。上記で開示されたすべての数字および範囲は、ある程度変化してよい。下限および上限を有する数値範囲が開示されている場合は常に、範囲内に入る任意の数字および任意の含まれる範囲が具体的に開示されている。特に、本明細書に開示された(「約a~約b(from about a to about b)」、または、等価に、「およそa~b(from approximately a to b)」、または、等価に、「およそa~b(from approximately a-b)」の形態の)値のあらゆる範囲は、値のより広い範囲内に包含されるあらゆる数字および範囲を記載すると理解されるべきである。また、特許請求の範囲中の用語は、特許権者により明示的かつ明確に定義されていない限り、それらの明白な通常の意味を有する。さらに、不定冠詞「a」または「an」は、特許請求の範囲において使用されるとき、それが導入する1つまたは複数の要素を意味すると本明細書において定義される。
したがって、本発明は、述べられた目的および利点ならびにそれらに固有の目的および利点を達成するようによく適合されている。本明細書の教示の利益を有する、当業者には明らかな、異なるが等価な方法で本発明は修正および実行され得るため、上記で開示された特定の実施形態は単なる例示である。さらに、以下の特許請求の範囲に記載されている以外の本明細書に示された構成または設計の詳細への限定は意図されない。したがって、上記で開示された特定の例示的な実施形態が改変されても、組み合わせられても、修正されてもよく、すべてのそのような変形が本発明の範囲内および趣旨内と見なされることは明らかである。本明細書に例示的に開示された本発明は適切に、本明細書に具体的に開示されていない何らかの要素および/または本明細書に開示された何らかの任意選択の要素がない状態で実行することができる。様々な構成要素またはステップ「を含む(comprising)」、「を含む(containing)」、「を有する」、または「を含む(including)」という表現で組成物および方法が記載されるが、組成物および方法は、様々な構成要素およびステップ「から本質的になる」または「からなる」こともできる。上記で開示されたすべての数字および範囲は、ある程度変化してよい。下限および上限を有する数値範囲が開示されている場合は常に、範囲内に入る任意の数字および任意の含まれる範囲が具体的に開示されている。特に、本明細書に開示された(「約a~約b(from about a to about b)」、または、等価に、「およそa~b(from approximately a to b)」、または、等価に、「およそa~b(from approximately a-b)」の形態の)値のあらゆる範囲は、値のより広い範囲内に包含されるあらゆる数字および範囲を記載すると理解されるべきである。また、特許請求の範囲中の用語は、特許権者により明示的かつ明確に定義されていない限り、それらの明白な通常の意味を有する。さらに、不定冠詞「a」または「an」は、特許請求の範囲において使用されるとき、それが導入する1つまたは複数の要素を意味すると本明細書において定義される。
次に、本発明の好ましい態様を示す。
1. -120℃~-80℃のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91のg’ vis 、および40:60~5:95のcis対transの比を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);
天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択される、0phr~95phrのゴム;
好ましくは、カーボンブラック、シリカ、またはそれらの混合物である30phr~90phrの補強充填剤;ならびに
0.5phr~20phr、好ましくは1phr~10phrのプロセスオイル
を含む、大型トラックまたはバスタイヤトレッドのためのゴム配合物。
2. LCB-CPRが、1kDa~1,000kDa、好ましくは0.5kDa~500kDaの質量平均分子量(Mw)を有する、上記1に記載のゴム配合物。
3. LCB-CPRが、1~10のMw/Mnおよび10℃~20℃の溶融温度を有する、上記1または2に記載のゴム配合物。
4. ゴムが、70:30~100:0のcis対transの比を有する、上記1~3のいずれか1項に記載のゴム配合物。
5. 160℃、0.5°で45分間硬化後の5dN.M~25dN.Mの架橋密度(MH-ML)を有する、上記1~4のいずれか1項に記載のゴム配合物。
6. 0.05~0.5、好ましくは0.1~0.5のウェットスキッド抵抗(-10℃、歪み0.20%におけるtan δ)を有する、上記1~5のいずれか1項に記載のゴム配合物。
7. 0.1~0.35の摩耗損失(60℃、歪み2.0%におけるtan δ)を有する、上記1~6のいずれか1項に記載のゴム配合物。
8. 5MPa~8MPaのタイヤハンドリング(60℃、歪み2.0%におけるG’)を有する、上記1~7のいずれか1項に記載のゴム配合物。
9. 0.05g~0.25gのDIN摩耗減量を有する、上記1~8のいずれか1項に記載のゴム配合物。
10. 55~75の硬度(ショアA)を有する、上記1~9のいずれか1項に記載のゴム配合物。
11. 室温で、10MPa~14MPaの300%伸び時の引張応力(300%モジュラス)を有する、上記1~10のいずれか1項に記載のゴム配合物。
12. 15%~30%の破断点引張(Tb)を有し、400%~600%の破断点伸び(Eb)を有する、上記1~11のいずれか1項に記載のゴム配合物。
13. -120℃~-80℃のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91のg’ vis 、および40:60~5:95のcis対transの比を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択される、0phr~95phrのゴム;30phr~90phrの補強充填剤;ならびに0.5phr~20phrのプロセスオイルを配合すること
を含む方法。
14. ゴム配合物が、0.1phr~15phrの加硫剤および/または架橋剤をさらに含み、方法が、ゴム配合物を少なくとも部分的に架橋することをさらに含む、上記13に記載の方法。
15. ゴム配合物を大型トラックおよびバスタイヤトレッドへと成形することをさらに含み、タイヤトレッドが、3/32インチ~32/32インチの深さを有する、上記13または14に記載の方法。
次に、本発明の好ましい態様を示す。
1. -120℃~-80℃のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91のg’ vis 、および40:60~5:95のcis対transの比を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);
天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択される、0phr~95phrのゴム;
好ましくは、カーボンブラック、シリカ、またはそれらの混合物である30phr~90phrの補強充填剤;ならびに
0.5phr~20phr、好ましくは1phr~10phrのプロセスオイル
を含む、大型トラックまたはバスタイヤトレッドのためのゴム配合物。
2. LCB-CPRが、1kDa~1,000kDa、好ましくは0.5kDa~500kDaの質量平均分子量(Mw)を有する、上記1に記載のゴム配合物。
3. LCB-CPRが、1~10のMw/Mnおよび10℃~20℃の溶融温度を有する、上記1または2に記載のゴム配合物。
4. ゴムが、70:30~100:0のcis対transの比を有する、上記1~3のいずれか1項に記載のゴム配合物。
5. 160℃、0.5°で45分間硬化後の5dN.M~25dN.Mの架橋密度(MH-ML)を有する、上記1~4のいずれか1項に記載のゴム配合物。
6. 0.05~0.5、好ましくは0.1~0.5のウェットスキッド抵抗(-10℃、歪み0.20%におけるtan δ)を有する、上記1~5のいずれか1項に記載のゴム配合物。
7. 0.1~0.35の摩耗損失(60℃、歪み2.0%におけるtan δ)を有する、上記1~6のいずれか1項に記載のゴム配合物。
8. 5MPa~8MPaのタイヤハンドリング(60℃、歪み2.0%におけるG’)を有する、上記1~7のいずれか1項に記載のゴム配合物。
9. 0.05g~0.25gのDIN摩耗減量を有する、上記1~8のいずれか1項に記載のゴム配合物。
10. 55~75の硬度(ショアA)を有する、上記1~9のいずれか1項に記載のゴム配合物。
11. 室温で、10MPa~14MPaの300%伸び時の引張応力(300%モジュラス)を有する、上記1~10のいずれか1項に記載のゴム配合物。
12. 15%~30%の破断点引張(Tb)を有し、400%~600%の破断点伸び(Eb)を有する、上記1~11のいずれか1項に記載のゴム配合物。
13. -120℃~-80℃のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91のg’ vis 、および40:60~5:95のcis対transの比を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択される、0phr~95phrのゴム;30phr~90phrの補強充填剤;ならびに0.5phr~20phrのプロセスオイルを配合すること
を含む方法。
14. ゴム配合物が、0.1phr~15phrの加硫剤および/または架橋剤をさらに含み、方法が、ゴム配合物を少なくとも部分的に架橋することをさらに含む、上記13に記載の方法。
15. ゴム配合物を大型トラックおよびバスタイヤトレッドへと成形することをさらに含み、タイヤトレッドが、3/32インチ~32/32インチの深さを有する、上記13または14に記載の方法。
Claims (15)
- -120℃~-80℃のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91のg’vis、および40:60~5:95のcis対transの比を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);
天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択される、0phr~95phrのゴム;
好ましくは、カーボンブラック、シリカ、またはそれらの混合物である30phr~90phrの補強充填剤;ならびに
0.5phr~20phr、好ましくは1phr~10phrのプロセスオイル
を含む、大型トラックまたはバスタイヤトレッドのためのゴム配合物。 - LCB-CPRが、1kDa~1,000kDa、好ましくは0.5kDa~500kDaの質量平均分子量(Mw)を有する、請求項1に記載のゴム配合物。
- LCB-CPRが、1~10のMw/Mnおよび10℃~20℃の溶融温度を有する、請求項1または2に記載のゴム配合物。
- ゴムが、70:30~100:0のcis対transの比を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載のゴム配合物。
- 160℃、0.5°で45分間硬化後の5dN.M~25dN.Mの架橋密度(MH-ML)を有する、請求項1~4のいずれか1項に記載のゴム配合物。
- 0.05~0.5、好ましくは0.1~0.5のウェットスキッド抵抗(-10℃、歪み0.20%におけるtan δ)を有する、請求項1~5のいずれか1項に記載のゴム配合物。
- 0.1~0.35の摩耗損失(60℃、歪み2.0%におけるtan δ)を有する、請求項1~6のいずれか1項に記載のゴム配合物。
- 5MPa~8MPaのタイヤハンドリング(60℃、歪み2.0%におけるG’)を有する、請求項1~7のいずれか1項に記載のゴム配合物。
- 0.05g~0.25gのDIN摩耗減量を有する、請求項1~8のいずれか1項に記載のゴム配合物。
- 55~75の硬度(ショアA)を有する、請求項1~9のいずれか1項に記載のゴム配合物。
- 室温で、10MPa~14MPaの300%伸び時の引張応力(300%モジュラス)を有する、請求項1~10のいずれか1項に記載のゴム配合物。
- 15%~30%の破断点引張(Tb)を有し、400%~600%の破断点伸び(Eb)を有する、請求項1~11のいずれか1項に記載のゴム配合物。
- -120℃~-80℃のガラス転移温度(Tg)、0.50~0.91のg’vis、および40:60~5:95のcis対transの比を有する、ゴム100質量部あたり5~100質量部(phr)の長鎖分岐シクロペンテン開環ゴム(LCB-CPR);天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、およびそれらの組合せからなる群から選択される、0phr~95phrのゴム;30phr~90phrの補強充填剤;ならびに0.5phr~20phrのプロセスオイルを配合すること
を含む方法。 - ゴム配合物が、0.1phr~15phrの加硫剤および/または架橋剤をさらに含み、方法が、ゴム配合物を少なくとも部分的に架橋することをさらに含む、請求項13に記載の方法。
- ゴム配合物を大型トラックおよびバスタイヤトレッドへと成形することをさらに含み、タイヤトレッドが、3/32インチ~32/32インチの深さを有する、請求項13または14に記載の方法。
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