JP5196783B2 - 良好な湿潤牽引性及び低アロマチックオイル含有量を有するゴム組成物 - Google Patents

良好な湿潤牽引性及び低アロマチックオイル含有量を有するゴム組成物 Download PDF

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Description

本発明は、低アロマチックオイル含有量のゴム組成物に関するものである。特に、本発明は、アロマチックオイルの一部が、低分子量で液状の官能化重合体と置換され得るジエンゴム組成物に関するものである。上記ゴム組成物は、トレッドゴム等の種々の商品に使用され得る。
ゴム組成物は、伝統的に、ゴム組成物を容易に加工できるアロマチックオイルを用いて作製される。加えて、該ゴム組成物をトレッドゴムに使用した場合、アロマチックオイルは、改善された牽引性を有するトレッドゴムを提供する。しかしながら、多くのアロマチックオイルは、環境面で有毒であるとみなされる。そういう次第なので、ヨーロッパ諸国の中には、ゴム組成物に用いるアロマチックオイルの量を制限する規制を認めた国もある。合成エステルオイル及び水素化アロマチックオイル等のアロマチックオイルの代用品は、アロマチックオイルにより付与される有利な特性を提供できていない。
従って、当技術分野において必要とされるものは、低量のアロマチックオイルを含有するか、アロマチックオイルを含有しないゴム組成物であって、それでもなお、アロマチックオイルにより提供される多くの有利な特性を示すことを可能にするゴム組成物である。本発明は、その必要性に答えるものである。
本発明は、（ａ）ジエンゴム、（ｂ）一種以上の充填剤、及び（Ｃ）低分子量官能化重合体を含有し、ゴム100部に対してオイル15部未満のアロマチックオイル含有量を有する低アロマチックオイル含有量の安定したゴム組成物に関する。
本発明は、また、（ａ）ジエンゴム、（ｂ）官能化充填剤、及び（Ｃ）低分子量官能化重合体を含有し、該官能化重合体が該官能化充填剤と相互作用するトレッドゴム組成物に関する。
本発明は、また、改善された湿潤牽引性を有するトレッドゴムの製造方法に関する。該方法は、（ａ）ジエンゴム、一種以上の充填剤、及び低分子量官能化ポリイソブチレン重合体を含有するゴム組成物を調製することと、（ｂ）該ゴム組成物を加硫することとを備え、改善された湿潤牽引性を有するトレッドゴムを製造する。
図１は、-100℃〜50℃の範囲の温度に亘るゴム組成物のＧ’及びＧ”値を比較する温度監視グラフを示す。大きいグラフの内部に示された小さいグラフは、-70℃〜-20℃の範囲の温度に焦点を合わせる。
図２は、30℃で1.0E-06〜1.0E+12Hzの範囲の振動数に亘るゴム組成物のＧ’及びＧ”値を比較する振動数監視グラフを示す。大きいグラフの内部に示された小さいグラフは、1.0〜1.0E+12Hzの範囲の振動数に焦点を合わせる。
図３は、-60℃〜80℃の範囲の温度に亘るゴム組成物のａT値、即ち、振動数移動係数を測定する値を比較する移動係数グラフである。大きいグラフの内部に示された小さいグラフは、-60℃〜80℃の範囲の温度に亘るゴム組成物のｂT値、即ち、密度移動係数を測定する値を比較する。
本発明は、（ａ）ジエンゴム、（ｂ）一種以上の充填剤、及び（ｃ）低分子量で液状の官能化重合体を含有し、ゴム100部に対してオイル15部未満のアロマチックオイル含有量を有する低アロマチックオイル含有量の安定したゴム組成物に関する。
上記低分子量官能化重合体は、少なくとも一つの鎖末端に一つの官能基を含有したあらゆる重合体によって表される。適した重合体としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリイソブチレン及びポリイソプレンが挙げられる。該重合体としては、ブチル重合体が、例えばトレッドゴムに用いる場合に良好な湿潤牽引性を示しているので、ポリイソブチレン又はポリブチレンが好ましい。
上記低分子量重合体の数平均分子量（Ｍｎ）は、一般に約１０００〜 約５０，０００の範囲である。該数平均分子量（Ｍｎ）は、約１０００〜約５０００の範囲が好ましい。該数平均分子量（Ｍｎ）は、約１０００〜約１３００の範囲が更に好ましい。
上記重合体は、23℃で液状であることが好ましい。液状の重合体を有することは、該重合体に、一般に23℃で液状で存在するアロマチックオイルの物理的特性を容易に模倣させる。
上記重合体は、少なくとも一つの鎖末端を官能化されるべきである。該鎖末端の他に、重合体は、重合体の骨格に沿って様々な位置に官能基を含有してもよい。複数の官能基を有することは、架橋を促進し、組成物中の充填剤等の他の成分と起こり得る相互作用の量を増加させる。
あらゆる官能基が、重合体に存在することができる。適した官能基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カルボニル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、アミノ基、アミド基、イミド基、メルカプト基、カルバモイル基、アジド基、エステル基、エーテル基、ウレタン基、ペルオキシド基、イミダゾリル基及びピリジン基、並びにそれらの基の誘導体が挙げられる。上記重合体が複数の官能基を含有する場合においては、同一の官能基が重合体中に存在してもよいし、異なる官能基が存在してもよい。上記官能化重合体は、該官能基を介して、シリカ等の官能基を含有する他の成分と相互作用する能力を有する。
その上、上記重合体を官能化することは、ゴム組成物中に未官能化重合体を導入することにより受ける妨げの多くを克服する能力を有する重合体を提供する。未官能化ブチル重合体等の未官能化重合体は、通常、ゴム組成物のジエンゴムと非混和性である。典型的な機械的配合手順によって非混和性成分をブレンドする試みは、しばしば、不安定で、相分離を示し、ブリードし、不十分な引張強さ特性を有するストックをもたらす。例えば、官能化充填剤と相互作用することができる官能化重合体は、ジエンゴムと非混和性でなく、従って、上述の欠点の多くを示さない。
官能化重合体は、上記官能基によって付与された官能性を示す重合体である。例えば、重合体が酸無水物基を用いて官能化された場合、該重合体は、酸無水物官能化重合体とみなされ、同様に、ポリイソブチレン重合体が無水コハク酸で官能化された場合、得られる重合体は、酸無水物官能化ポリイソブチレンとみなされる。
官能化重合体は、官能基を有する望ましい重合体の単量体単位を反応させることにより調製され得る。例えば、酸無水物官能化ポリイソブチレンは、イソブチレンモノマーを無水マレイン酸モノマーと反応させることにより調製され得る。イソブチレン単位及び無水マレイン酸単位の量は、得られる重合体の望ましい官能性に応じて変化することになる。典型的に、無水マレイン酸単位は、約5〜99モル％の範囲であり、イソブチレン単位は、1〜95モル％の範囲である。コモノマーは、無水マレイン酸及びイソブチレンの場合において、鎖中にランダム又は交互に分布できる。重合体の骨格鎖に沿って交互のコモノマーを有することが好ましく、このようにして、より高い重合体の官能性を生じさせることができる。このことは、同様に、官能化重合体の好適な特徴である官能化重合体が充填剤と相互作用する大きな能力を提供する。
或いは、官能化重合体を、商業的に入手可能であれば購入してもよい。好適な官能化重合体であるポリイソブチレン無水コハク酸は、例えば、シェブロンケミカルズ（Chevron Chemicals）から商品名ＯＬＯＡ １５５００で市販されている。
上記重合体の官能基は、該官能基を、重合体に異なる官能性を付与する能力を有する化合物と反応させることにより、更に官能化させることがことができる。例えば、酸無水物官能化ポリイソブチレンは、該重合体をアミン等の他の化合物と反応させることにより、更に官能化させることができる。当技術分野において周知のとおり、第一級アミンが酸無水物と反応した場合、イミド化反応によりイミドが形成される。本願に完全に引用して援用する米国特許第６,１３３,３５４号を参照されたい。従って、酸無水物官能化重合体をアミンと反応させることは、イミド官能化重合体を生成することになる。出発単量体がイソブチレンである場合において、イミド官能化重合体は、好適な官能化重合体であるイミド官能化ポリイソブチレンとなる。当然、アミン以外の他の化合物が他の官能性重合体と反応することができるように、アミンは、他の官能性重合体と反応することができる。
上記アミンは、一つの官能基を有する第一級アミンが好ましい。また、アルキルアミンが、追加の官能基を含有しないときに、一部の官能性が反応後の重合体に残存するという条件で許容されることに言及すべきである。好適なアミンは、式：Ｈ2Ｎ-(ＣＨ2)x-Ａを有し、ここで、ｘは0〜60の範囲の整数であり、Ａは一つの官能基である。適した官能基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カルボニル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、アミノ基、アミド基、イミド基、メルカプト基、カルバモイル基、アジド基、エステル基、エーテル基、ウレタン基、ペルオキシド基、イミダゾリル基及びピリジン基、並びにそれらの基の誘導体が挙げられる。ｘは、1〜18の範囲が好ましく、1〜6の範囲が更に好ましい。ＣＨ2結合鎖が、直鎖で、アミンを官能基と連結する不飽和アルキレン基を表す一方、該結合鎖は、また、置換及び／又は分岐アルキレン基を表してもよい。上記アミンの官能基は、第二級アミノ基が好ましい。該アミンは、３-(ジメチルアミノ)プロピルアミンが特に好ましい。
上記イミド官能化ポリイソブチレンは、イミド官能性とアミンにより付与された官能基の両方を保有することになる。３-(ジメチルアミノ)プロピルアミンが酸無水物官能化ポリイソブチレンと反応した場合、得られる官能化重合体は、イミド及びアミド官能性の両方を保有することになる。かかる官能化重合体は、ゴム組成物中の充填剤と相互作用するその増大された能力のために好適である。
上記イミド官能化重合体を形成するための酸無水物官能化重合体とアミンの反応は、実質的に乾燥条件下、室温から約300℃の範囲の温度で実施されるのが好ましい。その反応物は、固体状態で混合され、即ち、溶媒の不在において、ブラベンダー（Brabender）ミキサー又は二軸スクリュー押出機等の密閉式ミキサーを含んだ適切な混合装置を用いて乾燥混合されることが好ましい。該ミキサーを反応物の装填に先立って窒素Ｎ2等の非反応性ガスでパージするのが好ましい。反応時間は、一般に10分〜10時間の範囲であり、活発な混合と共に少なくとも1時間行われるのが好ましい。上記アミンを、酸無水物官能化重合体を含有する反応器中に単一の装填又は連続した部分装填で加えることができる。上記アミンは、酸無水物官能化重合体の酸無水物に由来した単位に対し、0.8〜1.0モルのアミンの割合で装填されるのが好ましい。化学反応は、実質的に上昇した温度が観察された場合、例えば、23℃〜65℃の温度上昇の場合に起こると信じられている。反応が起きた後、その物質を、脱水条件下、例えば、100℃以上の温度で12時間以上の条件下、真空内で脱水してもよい。
他の適した方法としては、成分の混合と動的熱処理を含む溶融混合、及び当技術分野において知られる他の方法が挙げられる。開放式練りロール、密閉式バンバリーミキサー、密閉式ブラベンダーミキサー、押出機、混練機、連続ミキサー等の通常の成分混合用装置が許容される。密閉式ブラベンダーミキサーが好ましく、また、Ｎ2又はＡｒ等の不活性ガスの環境において混合することが好ましい。
上記官能化重合体は、ゴム組成物に一般に用いられるアロマチックオイルを置換するために使用できる。ゴム組成物に一般に使用されるアロマチックオイルとしては、アスファルトオイル、ナフタレンオイル、石油グリース等が挙げられる。しかしながら、これらのアロマチックオイルは、上記した通り、現在、環境面で有毒であるとみなされている。従って、上記官能化重合体は、より環境面で好意的なアロマチックオイルの置換を表す。加えて、上記官能化重合体は、アロマチックオイルによって提供された、ゴム組成物の硬さ等のゴム組成物に有利な特性の低下を導かない。
上記官能化重合体を、ゴム100重量部に対し官能化重合体約1〜200重量部の範囲の量で、添加剤又は分散剤としてゴム組成物に添加することができ、ゴム100重量部に対し官能化重合体約1〜100重量部の範囲の量で添加することが好ましく、ゴム100重量部に対し官能化重合体約10〜50重量部の範囲の量で添加することが更に好ましく、ゴム100重量部に対し官能化重合体約15〜30重量部の範囲の量で添加することが最も好ましい。
官能化重合体の使用により、ゴム組成物中のアロマチックオイルの含有量を実質的に低減することができる。アロマチックオイルの含有量は、一般にゴム100部に対し30部以上の範囲であるが、官能化重合体の使用により、アロマチックオイル含有量をゴム100部に対し約15部未満に落とすことができる。該アロマチックオイル含有量は、ゴム100部に対し約0〜15部の範囲が好ましく、該アロマチックオイル含有量は、ゴム100部に対し約0〜10部の範囲が更に好ましく、該アロマチックオイル含有量は、ゴム100部に対し約0部であることが最も好ましい。該アロマチックオイル含有量がゴム100部に対し約0部である場合、ゴム組成物は、事実上アロマチックオイルを含有していない。
概して、アロマチックオイル含有量を、同じ部数の官能化重合体を添加することにより低減することが最も容易である。つまり、アロマチックオイル含有量が15部減少し、30部から15部である場合、官能化重合体15部を添加して、アロマチックオイルを置換することができる。しかしながら、除去されたアロマチックオイル含有量の量が、添加した官能化重合体の量と等しい必要はない。とりわけ、このことは、例えば、その目的がアロマチックオイル含有量を低減することではなく、得られるタイヤ組成物の湿潤牽引性を改善することのみである場合に当てはまる。この場合、上記官能化重合体は、アロマチックオイル含有量を低減しないで、又は最小限に低減するだけで、添加され得る。
ゴム組成物用分散剤としてだけ又は一部若しくは全体のアロマチックオイルの代用品としての官能化重合体の使用は、アロマチックオイルを利用した比較できるゴム組成物以上にゴム組成物の湿潤牽引性を増大させる。特に、一部又は全体のアロマチックオイル用代替品として官能化重合体を利用したゴム組成物は、（ａ）低温での低い動的せん断弾性率（Ｇ’）及び高い損失弾性率（Ｇ”）（図１及び２参照）、及び（ｂ）温度変化に対し感受性が低い緩和時間（ｔ）（図３参照）を示し、これらにより、優れた雪及び湿潤牽引性が達成されたことが示される。また、一部又は全体のアロマチックオイル用代替品として官能化重合体を含有するゴム組成物は、同様のショアーＡ値を実証し、比較できる物質の硬さを示す。
このように、本発明の観点は、改善された湿潤牽引性を有するタイヤの製造方法に関し向けられている。該方法は、（ａ）ジエンゴム、一種以上の充填剤、及び低分子量官能化ポリイソブチレン重合体を含有するゴム組成物を調製することと、（ｂ）該ゴム組成物を加硫することとを備え、改善された湿潤牽引性を有するタイヤを製造する。
ジエンゴムを、上記官能化重合体と相溶的にブレンドし又は押出すことができる。当技術分野において知られている通り、ジエンゴムは、任意に芳香族モノマーと共に重合した、ジエンモノマーの重合生成物である。適したジエンモノマーとしては、約4〜約12個の炭素原子を有する共役ジエンが挙げられる。好適な共役ジエンとしては、１,３-ブタジエン、イソプレン、１,３-ペンタジエン、２,３-ジメチル-１,３-ブタジエン及びミルセンが挙げられる。該ジエンモノマーは、ブタジエンであることが最も好ましい。適した芳香族モノマーとしては、スチレン、α-メチルスチレン、ｐ-メチルスチレン及びビニルナフタレン等の8〜18個の炭素原子を含有するモノビニル芳香族モノマーが挙げられる。追加のモノマーはスチレンが好ましい。ジエンモノマーがブタジエンで、芳香族モノマーがスチレンである場合、ジエンゴムはブタジエン−スチレン重合体である。ブタジエン−スチレン重合体は、ゴムを利用する様々な製品について工業的に広く使用されているゴム状重合体である。ブタジエン−スチレン重合体及び他のゴム状重合体は、好適なジエンゴムを表す。共役ジエンモノマーと芳香族ビニルモノマーを含有したジエンゴム等のジエンゴムを調製する場合、共役ジエンモノマーと芳香族ビニルモノマーは、通常、95：5〜50：50の割合、好ましくは95：5〜65：35の割合で使用される。
上記ジエンゴムは、当業者によく知られた、従来又は通常の方法又はプロセスに従い調製され得る。一般に、ジエンモノマーが溶媒に溶解しているところで、乳化プロセス、アニオン重合プロセス又はフリーラジカルプロセスを利用することができる。また、該ゴムは、有機リチウム化合物等の一般に用いられる種々の触媒を用いたアニオン重合を利用し、調製できる。
上記充填剤は、上記官能化重合体の官能基と相互作用する能力を有した、当技術分野において知られる任意の充填剤である。この相互作用は、該官能化重合体の官能基と相互作用する充填剤の官能基を介して起こるのが好ましい。従って、官能基を含有する充填剤、即ち、官能化重合体が好適である。充填剤の例としては、シリカ、アルミナ、硬質クレー、軟質クレー及び化学的変性クレーを含むクレー等の無機充填剤、火山灰、マイカ、タルク（ケイ酸マグネシウム）、ＣａＣＯ3、ＴｉＯ2、粉砕石炭、粉砕及び／又は再生ゴム、並びにそれらの混合物が挙げられる。シリカ及びアルミナは、上記官能化重合体と相互作用する強い能力を有する官能化充填剤の例であり、従って、最も好適な充填剤を表す。
他方、カーボンブラック等の充填剤は、充填剤として有用であり、官能化重合体を含有するゴム組成物中に含まれ得るが、該充填剤に官能化重合体と相互作用させる官能基又は他の特徴を含まない。充填剤と重合体間に一種の相互作用がなければ、一般にジエンゴムと非混和性である重合体は、相分離を示し、ブリードを起こす結果、不安定な組成物をもたらすと思われている。該組成物がトレッドゴムに使用された場合、比較的乏しい機械的強度特性を有するトレッドゴムに導くことになる。
従って、本発明の一の観点は、（ａ）ジエンゴム、（ｂ）官能化充填剤、及び（Ｃ）低分子量で液状の官能化ブチル重合体を含有し、該官能化重合体が該官能化充填剤と相互作用するトレッドゴムに関する。
ゴム分野におけるゴム組成物についてよく知られた他の配合剤を含有することは、しばしば望ましい。典型的な配合剤は、酸化防止剤、安定剤、硬化剤、硫黄、促進剤及び遅延剤等の添加剤である。有用な酸化防止剤及び安定剤の具体例としては、２-(２’-ヒドロキシ-５’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、２,６-ジ-ｔ-ブチル-４-メチルフェノール及びそれらと同等のものが挙げられる。これらの配合剤は、製品の予期された使用によって決まる適切な量で組み込まれ、ゴム100部に対し、添加剤又は配合剤1〜350部の範囲が好ましい。標準ゴム混合装置及び手順が、配合剤を添加する際に使用され得る。
上記ゴム組成物は、かかる成分を組み合わせるため、上記官能化重合体、ジエンゴム、充填剤及び他の成分の溶液配合、混練、内部バッチ混合又は連続押出等の技術分野においてよく知られた任意の手段により調製され得る。急速で便宜的な調製方法は、成分の混合物を約50℃〜約290℃の温度に加熱することを備える。ブレンドした組成物を、バンバリーミキサー又は練りロール機もしくは押出機等の通常のミキサーを用いて混合することができ、通常、約70℃〜約300℃の温度範囲内で行われ、該組成物を、数分から数時間まで、好ましくは5〜40分間、その融点より高い温度で維持するのが好ましい。
上記ゴム組成物は、全ての工業分野、特に自動車部品の加工、タイヤ、タイヤトレッドゴム、家庭用電気器具、産業機械、精密器具、運送機械、建築物、エンジニアリング、医療機器及びタイヤゴム配合において使用され得る。また、上記ゴム組成物は、サブトレッド、ブラックサイドウォール、ボディプライスキム、ビードフィラー及びそれらと同等のもの等の他のタイヤ部品を形成するのに使用できる。タイヤ又はタイヤ部品として調製された場合、上記ゴム組成物を、既知の加硫技術に従い加硫して、タイヤ及びタイヤ部品を生産するために使用することができる。
本発明の実施は、更に下記の実施例により説明されるが、特許請求の範囲で列挙するように本発明の範囲を限定して解釈すべきでない。
例１：ポリイソブチレンイミドの調製
ポリイソブチレン無水コハク酸（Ｍw：1900; Ｍn：1000; ＣＯＯＨ95mg当量／100g;シェブロンケミカルズより商品名ＯＬＯＡ １５５００で購入）211g及び３-(ジメチルアミノ)プロピルアミン（アルドリッチ（Aldrich）より購入）10.24gを乾燥1.5Lボトルに装填した。二つの材料を1時間活発に混合した。混合物の温度を23℃から65℃に上昇させ、化学反応が起きたことを示した。反応が終了した後、その組成物を室温で4時間冷却させた。その後、該組成物を真空オーブン内に110℃で20時間置いて、該組成物を脱水した。最終生成物は、茶色がかった粘性液体であることが観察された。赤外線スペクトル解析による試験によって、最終生成物がポリイソブチレンイミドであることを確認した。
例２（比較例）
下記の成分を300gブラベンダーミキサーを用いて100℃の開始温度、60rpmsの攪拌速度で混合した。リストに記載された量は、ゴム100部に基づいている。
Figure 0005196783
1. 23.5％スチレン, 溶液重合, 100℃でのムーニー粘度＝55, 11％ビニル含有量; Firestone Synthetic（アクロン, OH）より入手
2. 水和非晶質シリカとしてＰＰＧ（ピッツバーグ, PA）より購入
3. Mobil（フェアファックス, VA）より商標名Ｍｏｂｉｌｓｏｌ ９０で購入
4. Aston Wax Corp.（ティルスビル（Tilusville）, PA）より購入
5. Sherex Chemical（ダブリン, OH）より購入
6. 化学名: 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; Monsanto（セントルイス, MO）より商標名６ＰＰＤで購入
7. 化学名: ビス-(３-トリエトキシ-シリルプロピル)テトラスルフィド; Degussa（パーシパニー, NJ）より購入
マスターバッチ段階：時間0でスチレン−ブタジエンゴムをミキサーに装填し、開始温度110℃に加熱した。残りの成分をｔ＝0.5分で添加した。ストックの温度が約160℃に近づいたとき、該バッチをｔ＝5分で落とした。
再微粉砕段階：マスターバッチストックをマスターバッチと本質的に同じ条件で再微粉砕した。再微粉砕段階は、主として重合体と充填剤の混合を改善するのに使用される。
下記の成分をマスターバッチ及び再微粉砕段階で混合された成分に添加した。該成分を300gブラベンダーミキサー用いて、75℃の開始温度、60rpmsの攪拌速度で混合した。その量は、ゴム100部に基づいている。
Figure 0005196783
1. International Sulphur（マウントプレザント, TX）より購入
2. Monsanto（セントルイス, MO）より商標名Ｓａｎｔｏｇａｒｄ ＰＶＩで購入
3. Zinc Corp. America（モナカ, PA）より購入
4. Monsanto（セントルイス, MO）より購入
5. Monsanto（セントルイス, MO）より購入
最終バッチ段階：時間0でマスターバッチストックをミキサーに添加し、そこでは、温度が75℃に保持された。その後、成分をｔ＝0.5分で装填した。ストックの温度が約90℃に達したとき、最終バッチをｔ＝1.3分で落とした。
例３：部分置換アロマチックオイル
アロマチックオイル15部だけを例１で調製されたポリイソブチレンイミド15部と置換する以外は、同一の成分及び同一の手順を用いて、例２のゴム組成物を調製した。
例４：アロマチックオイルの完全置換
アロマチックオイル全30部を例１で調製されたポリイソブチレンイミド30部と置換する以外は、同一の成分及び同一の手順を用いて、例２のゴム組成物を調製した。
表３は、例２〜４の実験結果を要約する。
Figure 0005196783
表１に示すように、例３及び４は、両方が本発明に従い試験され、比較例である例２と比較した際に改善されたせん断特性及び湿潤牽引性を示す。特に、例３及び４は、湿潤コンクリート上でのブリティッシュポータブルスキッドテスターについて優れた値を有し、且つ-25℃でのＧ’について低い値を有しており、例３及び４のゴム組成物から製造されるタイヤが、水面、氷面及び雪面で改善された湿潤牽引性を有することを意味している。加えて、例３及び４は、50℃で神学的な特性（tand及びＧ’）について優れた値を有しており、該ゴムが優れた操作性（50℃での高Ｇ’）及び低転がり抵抗（50℃での低tand）を有することになることを意味している。例３及び４は、改善された湿潤牽引値及びせん断値を示す一方で、それらは、また、ショアＡ試験により評価された物質の硬さ等のパラメータに関し比較できるデータを生じる。この試験において、22℃と100℃の両方で試験され、例３及び４からの値は、例２のものと比較でき、例３及び４のゴム組成物が許容される硬さ特性を有することを実証している。
例５（比較例）
アロマチックオイル30部を通常の液状イソブチレン重合体、未官能化低分子量ポリイソブチレン（ベルビル, NJのElements Specialtiesより商標名Ｋａｌｅｎｅ ８００で購入）30部と置換する以外は、同一の成分及び同一の手順を用いて例２のゴム組成物を調製した。例４で使用した低分子量官能化重合体とは異なり、未官能化低分子量重合体は、安定したゴム組成物を製造することができず、未官能化重合体がその表面にブリードする。加えて、該組成物は、許容されない粘着性であった。
例６（比較例）
アロマチックオイル30部を通常の液状ブチレン重合体、未官能化低分子量ポリブチレン（シカゴ, ILのAmocoより商標名Ｉｎｄｏｐｏｌ Ｈ-３００で購入）30部と置換する以外は、同一の成分及び同一の手順を用いて例２のゴム組成物を調製した。例４で使用した低分子量官能化重合体とは異なり、未官能化低分子量重合体は、安定したゴム組成物を製造することができなかった。該未官能化重合体は、その表面にブリードし、該組成物は、満足に硬化することができなかった。
例７（比較例）
シリカ70部をカーボンブラック、未官能化充填剤（マリエッタ, GAのColumbia Chemical Companyより商標名Ｎ３４３で購入）50部と置換する以外は、同一の成分及び同一の手順を用いて例４のゴム組成物を調製した。該重合体の官能基は、充填剤と相互作用することができないため、得られる組成物は安定せず、該重合体は約一月の貯蔵後にその表面にブリードした。
上記の実施態様の記述が与えられ、いかなる当業者にも本発明の実施態様を作製又は使用することができる。これらの実施態様に対し、種々の変更が可能であり、本願に示された包括的な原則が他の実施態様に同様に適用される。従って、本発明は、前述の実施態様に限定されることを意味するものではなく、むしろ本願にあらゆる様式で開示された原則及び目新しい特徴と共に最大範囲の一貫性を与えることである。
図１は、-100℃〜50℃の範囲の温度に亘るゴム組成物のＧ’及びＧ”値を比較する温度監視グラフを示す。大きいグラフの内部に示された小さいグラフは、-70℃〜-20℃の範囲の温度に焦点を合わせる。 図２は、30℃で1.0E-06〜1.0E+12Hzの範囲の振動数に亘るゴム組成物のＧ’及びＧ”値を比較する振動数監視グラフを示す。大きいグラフの内部に示された小さいグラフは、1.0〜1.0E+12Hzの範囲の振動数に焦点を合わせる。 図３は、-60℃〜80℃の範囲の温度に亘るゴム組成物のａT値、即ち、振動数移動係数を測定する値を比較する移動係数グラフである。大きいグラフの内部に示された小さいグラフは、-60℃〜80℃の範囲の温度に亘るゴム組成物のｂT値、即ち、密度移動係数を測定する値を比較する。

Claims (8)

  1. ａ．ジエンゴム、ｂ．充填剤としてのシリカ、及びｃ．数平均分子量（Ｍｎ）が１０００〜５０，０００の官能化ポリイソブチレン重合体を含有し、
    該官能化ポリイソブチレン重合体が、該充填剤と相互作用し、
    該官能化ポリイソブチレン重合体が、酸無水物官能化ポリイソブチレン重合体と式：Ｈ2Ｎ-(ＣＨ2)x-Ａ［式中、ｘは、０〜６の範囲の整数であり、Ａは第二級アミノ基である］を有するアミンとの反応生成物であり、
    前記官能化ポリイソブチレン重合体の含有量が、ゴム１００重量部に対して１〜２００重量部であり、
    ゴム１００重量部に対して１５重量部未満のアロマチックオイル含有量を有するか、またはアロマチックオイルを含有しない、ことを特徴とする、トレッドゴム組成物。
  2. 前記アミンが、３−（ジメチルアミノ）プロピルアミンであることを特徴とする請求項１に記載のトレッドゴム組成物。
  3. 前記官能化ポリイソブチレン重合体の数平均分子量（Ｍｎ）が１０００〜５０００の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のトレッドゴム組成物。
  4. アロマチックオイルを含有しないことを特徴とする請求項１に記載のトレッドゴム組成物。
  5. 改善された湿潤牽引性を有するタイヤを製造する方法であって、
    ａ．（ｉ）ジエンゴム、（ｉｉ）充填剤としてのシリカ、（ｉｉｉ）数平均分子量（Ｍｎ）が１０００〜５０，０００の官能化ポリイソブチレン重合体を含むトレッドゴム組成物を調製する工程；及び
    ｂ．前記トレッドゴム組成物を加硫して改善された湿潤牽引性を有するタイヤを製造する工程：を有し、
    該官能化ポリイソブチレン重合体が、酸無水物官能化ポリイソブチレン重合体と式：Ｈ2Ｎ-(ＣＨ2)x-Ａ［式中、ｘは、０〜６の範囲の整数であり、Ａは第二級アミノ基である］を有するアミンとの反応生成物であり、
    前記官能化ポリイソブチレン重合体の含有量が、ゴム１００重量部に対して１〜２００重量部であり、
    前記トレッドゴム組成物におけるアロマチックオイルの含有量がゴム１００重量部に対して１５重量部未満であるか、または前記トレッドゴム組成物がアロマチックオイルを含有しない、方法。
  6. 前記アミンが３−（ジメチルアミノ）プロピルアミンであることを特徴とする請求項５に記載の方法。
  7. 前記数平均分子量（Ｍｎ）が１０００〜５０００の範囲であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
  8. 前記トレッドゴム組成物が、アロマチックオイルを含有しないことを特徴とする請求項５に記載の方法。
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