JP2015533388A - 金属カルボキシレートを含むゴム組成物およびその調製方法 - Google Patents

Abstract

本開示は、タイヤ、特にタイヤトレッドでの使用に適した補強充填剤含有ゴム組成物を提供する。これらのゴム組成物は金属カルボキシレートを含む。金属カルボキシレートは、低減されたムーニー粘度の形態のゴム組成物に向上された加工性をもたらす。ある例示の実施形態では、金属カルボキシレートを含むこれらのゴム組成物は、向上された弾性率（Ｇ’とも称する）をも有する。さらに、弾性率が向上されたある実施形態では、金属カルボキシレートを含むゴム組成物は、減少されたヒステリシス損失をも有する。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１３年１１月２日に出願された米国特許仮出願第６１／７２２，００２号の優先権を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に援用される。

（発明の分野）
本開示は、補強充填剤を含むゴム組成物のムーニー粘度を低減するために金属カルボキシレートを使用することに関する。この開示は、また、そのようなゴム組成物の弾性率を向上するために、特定の実施形態ではそのようなゴム組成物のヒステリシス損失を減少させるために金属カルボキシレートを使用することに関する。

タイヤで使用されるゴム組成物は、シリカまたはカーボンブラックなどの補強充填剤を典型的に含む。補強充填剤が、ゴム組成物に望ましい特性（例えば、向上された弾性、強度、低減された転がり抵抗など）をもたらし得る一方、そのような補強充填剤は、ムーニー粘度を一般に増大させ、それによって、ゴム組成物を処理することをより困難にする。

本開示は、タイヤ、特にタイヤトレッドでの使用に適した補強充填剤含有ゴム組成物を提供する。これらのゴム組成物は金属カルボキシレートを含む。これらのゴム組成物は金属カルボキシレートを含む。金属カルボキシレートは、低減されたムーニー粘度の形態のゴム組成物に向上された加工性をもたらす。ある例示の実施形態では、金属カルボキシレートを含むこれらのゴム組成物は、低減されたムーニー粘度および向上された弾性率を有する。さらに、ある例示の実施形態では、金属カルボキシレートを含むゴム組成物は、低減されたムーニー粘度、向上された弾性率、および減少されたヒステリシス損失を有する。

本開示は、（ａ）共役ジエンポリマーまたはコポリマー構成成分と、（ｂ）（ｉ）カーボンブラック、（ｉｉ）シリカおよびシランカップリング剤、および（ｉｉｉ）シリカの少なくとも１つを含む補強充填剤構成成分と、（ｃ）下記式（Ｉ）によって表される少なくとも１つの金属カルボキシレート０．５〜４０ｐｈｒとを含む加硫性ゴム組成物を提供する：
（ＲＣＯＯ）_ｐＭ^{（ｐ＋ｎ）＋}（ＯＨ）_ｎ， （Ｉ）
ここで、Ｒは、１〜２５個の炭素原子を有し、ハロゲン原子、窒素、酸素およびイオウから選択されたヘテロ原子を任意に含むヒドロカルビル基であり、Ｍは、アルミニウム、バリウム、カドミウム、カルシウム、コバルト、鉄、リチウム、マグネシウム、ナトリウム、錫、亜鉛およびジルコニウムからなる群から選択され、ｐ＋ｎはＭの原子価に等しく、ｎおよびｐの各々は０〜（ｐ＋ｎ）に及ぶ整数から独立して選択される。

本開示は、また、前述の組成物を有する加硫性ゴム組成物を調製する方法を提供する。そのような方法は、（１）（ａ）共役ジエンポリマーまたはコポリマー構成成分と、（ｂ）補強充填剤構成成分と、（ｃ）少なくとも１つの金属カルボキシレートとを含むマスターバッチを混合すること、（２）（ａ）硬化剤構成成分および（ｂ）マスターバッチを含む最終バッチを混合すること、（３）最終バッチを加硫することを含む。

タイヤ、特にタイヤのトレッド部分での使用に適した補強充填剤含有ゴム組成物を本明細書で開示する。これらのゴム組成物は金属カルボキシレートを含む。金属カルボキシレートは、低減されたムーニー粘度の形態のゴム組成物に向上された加工性をもたらす。ある例示の実施形態では、金属カルボキシレートを含むこれらのゴム組成物は、低減されたムーニー粘度および向上された弾性率（Ｇ’とも称する）を有する。さらに、ある例示の実施形態では、金属カルボキシレートを含むゴム組成物は、低減されたムーニー粘度、向上された弾性率、減少されたヒステリシス損失を有している。

本明細書で開示されるゴム組成物は、（ａ）共役ジエンポリマーまたはコポリマー構成成分と、（ｂ）（ｉ）カーボンブラック、（ｉｉ）シリカおよびシランカップリング剤、および（ｉｉｉ）シリカの少なくとも１つを含む補強充填剤構成成分と、（ｃ）下記式（Ｉ）によって表される少なくとも１つの金属カルボキシレートの１００重量部（ｐｈｒ）に対して０．５〜４０重量部とを含み、
（ＲＣＯＯ）_ｐＭ^{（ｐ＋ｎ）＋}（ＯＨ）_ｎ， （Ｉ）
ここで、Ｒは、１〜２５個の炭素原子を有し、ハロゲン原子、窒素、酸素およびイオウから選択されたヘテロ原子を任意に含むヒドロカルビル基であり、Ｍは、アルミニウム、バリウム、カドミウム、カルシウム、コバルト、鉄、リチウム、マグネシウム、ナトリウム、錫、亜鉛およびジルコニウムからなる群から選択され、ｐ＋ｎはＭの原子価に等しく、ｎおよびｐの各々は０〜（ｐ＋ｎ）に及ぶ整数から独立して選択される。例えば、ＭがＡｌ^３＋である場合、ｐおよびｎの各々は、０、１、２および３から独立して選択される。より具体的には、Ｍは１〜４に及ぶだろう。誤解を避けるために、式Ｍ^{（ｐ＋ｎ）＋}の第２番目の「＋」は、金属の原子価が正であることを示すことが意図される。

本開示は、また、前述の組成物を有する加硫性ゴム組成物を調製する方法を提供する。そのような方法は、（１）（ａ）共役ジエンポリマーまたはコポリマー構成成分と、（ｂ）補強充填剤構成成分と、（ｃ）少なくとも１つの金属カルボキシレートとを含むマスターバッチを混合すること、（２）（ａ）硬化剤構成成分および（ｂ）マスターバッチを含む最終バッチを混合すること、（３）最終バッチを加硫することを含む。

式（Ｉ）のＭは、上に提供されるような定義を有する。ある例示の実施形態では、Ｍはアルミニウムである。他の例示の実施形態では、Ｍはアルミニウムまたは亜鉛である。

本明細書に別途記載のない限り、用語「ムーニー粘度」は化合物のムーニー粘度、Ｍ_１＋４を称する。

別段示されない限り、用語「Ｇ’」、「弾性率」、および「弾性率Ｇ」は、互換的に本明細書で使用される。

本明細書で開示されるある例示の実施形態によれば、ゴム組成物は加硫されていない。他の実施形態によれば、ゴム組成物は加硫されている。

上記のように、本明細書で開示されるゴム組成物は、明示的に開示される方法を含めて様々な方法によって製造することができ、開示される方法に限定されない。先に議論されたように、ゴム組成物において、および方法のある例示の実施形態で使用される金属カルボキシレートの量は、式（Ｉ）によって表される少なくとも１つの金属カルボキシレート０．５〜４０ｐｈｒである。（金属カルボキシレートの量に関して本明細書に提供される説明および本開示の他の態様は、特に明記しない限り、ないしは別の方法で文脈から明らかにされない限り、ゴム組成物および本明細書で開示される方法に等しく適用されることが理解されるに違いない。）ある例示の実施形態では、ゴム組成物は、１つのみの金属カルボキシレートを含み、他の実施形態では、ゴム組成物は２、３以上の異なる金属カルボキシレートを含む。ある例示の実施形態では、ゴム組成物は、少なくとも１つの金属カルボキシレート０．５〜２０ｐｈｒを含み、その例としては少なくとも１つの金属カルボキシレート０．５〜５ｐｈｒが挙げられ、２〜２０ｐｈｒが挙げられ、５〜１５ｐｈｒが挙げられ、４〜２０ｐｈｒが挙げられ、２〜５ｐｈｒが挙げられる。先のある実施形態では、ゴム組成物は、少なくとも１つの金属カルボキシレート２〜４０ｐｈｒを含み、その例としては少なくとも１つの金属カルボキシレート５〜４０ｐｈｒが挙げられ、１０〜４０ｐｈｒが挙げられ、２０〜４０ｐｈｒが挙げられる。

式（Ｉ）に関して、ある例示の実施形態では、Ｒは、４〜２０個の炭素原子を含み、その例としては１６〜２０個の炭素原子が挙げられる。さらに、ある例示の実施形態では、金属Ｍは、アルミニウム、バリウム、カルシウム、リチウム、マグネシウム、ナトリウムおよび亜鉛から選択される。先のある実施形態では、Ｍはアルミニウムおよび亜鉛から選択され、他の実施形態では、Ｍはアルミニウムである。Ｍがアルミニウムである場合、適したタイプのカルボキシレートとしては、これらに限定されないが、アルミニウムトリカルボキシレート、ジヒドロキシアルミニウムカルボキシレート、およびヒドロキシアルミニウムジカルボキシレートが挙げられる。

ゴム組成物で、および本明細書で開示される方法での使用に適した式（Ｉ）によって表された金属カルボキシレートの限定しない特定の例としては、ジヒドロキシアルミニウムステアレート、ヒドロキシアルミニウムジステアレート、アルミニウムトリステアレート、アルミニウムトリ（ｎ−デカノエート）、ヒドロキシアルミニウムジ（２−エチルヘキサノエート）、アルミニウムトリ（ｎ−オクタノエート）、アルミニウムトリ（５−フェニルブタノエート）、トリリノール酸アルミニウム、亜鉛ジステアレート、バリウムジステアレート、カルシウムジステアレート、マグネシウムジステアレート、ナトリウムモノステアレート、リチウムモノステアレート、それらの組み合わせなどが挙げられる。

ある例示の実施形態では、Ｍがアルミニウムである場合、金属カルボキシレートとしては、ジヒドロキシアルミニウムステアレート、ヒドロキシアルミニウムジステアレート、アルミニウムトリステアレート、アルミニウムトリ（ｎ−デカノエート）、ヒドロキシアルミニウムジ（２−エチルヘキサノエート）、アルミニウムトリ（ｎ−オクタノエート）、アルミニウムトリ（５−フェニルブタノエート）、アルミニウムトリリノレート、それらの組み合わせなどが挙げられる。

金属カルボキシレート中の任意のハロゲンヘテロ原子に関して、適したハロゲン原子の例としては、これらに限定されないが、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。

本明細書で開示されるゴム組成物、および本明細書で開示される方法は、補強充填剤構成成分を含む／使用する。補強充填剤構成成分は、（ｉ）カーボンブラック、（ｉｉ）シリカおよびシランカップリング剤、および（ｉｉｉ）シリカの少なくとも１つを含む。換言すれば（ｉｉ）および（ｉｉｉ）に関して、補強充填剤構成成分は、シランカップリング剤が存在していようがいまいがシリカを含むことができる。全体として、（ｉ）カーボンブラック、（ｉｉ）シリカおよびシランカップリング剤、および（ｉｉｉ）シリカ、またはそれらの組み合わせの各々は、補強充填剤構成成分のすべてまたは一部を含んでいてもよい。好ましくは、シリカが補強充填剤構成成分中に存在する場合、シランカップリング剤も存在する。ある例示の実施形態によれば、式（Ｉ）のＭがアルミニウムである（つまり、金属カルボキシレートがアルミニウムカルボキシレートである）場合、好ましい補強充填剤構成成分は、（ｉ）カーボンブラックおよび（ｉｉ）シリカおよびシランカップリング剤の少なくとも１つを含む。他の実施形態によれば、式（Ｉ）のＭが亜鉛である（つまり、金属カルボキシレートが亜鉛カルボキシレートである）場合、好ましい補強充填剤構成成分は（ｉ）カーボンブラックを含む。

ある例示の実施形態では、本明細書で開示されるゴム組成物は、補強充填剤構成成分５〜２００ｐｈｒを含み、方法はそれを利用し、その例としては補強充填剤構成成分１０〜１３０ｐｈｒが挙げられ、４０〜１００ｐｈｒが挙げられ、４０〜８０ｐｈｒが挙げられ、５０〜７０ｐｈｒが挙げられる。

本明細書で開示されるゴム組成物および方法において補強充填剤構成成分のすべてまたは一部として使用される適したタイプのカーボンブラックの例としては、これらに限定されないが、ファーネスブラック、チャンネルブラックおよびランプブラックが挙げられる。そのようなカーボンブラックは、任意の、一般に入手可能な、商業上生産されるカーボンブラックが包含される。それらのカーボンブラックは、少なくとも２０ｍ^２／ｇの、より好ましくは、少なくとも３５ｍ^２／ｇの２００ｍ^２／ｇまでのかまたはそれより高い表面積（ＥＭＳＡ）を有するのが好ましい。この開示で使用される表面積の値は、臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）の技術を用いるＡＳＴＭ Ｄ−１７６５によって決定される。適したカーボンブラックの特定の限定しない例としては、超耐摩耗性ファーネス（ＳＡＦ）ブラック、高耐摩耗性ファーネス（ＨＡＦ）ブラック、良押出性ファーネス（ＦＥＦ）ブラック、微粒性ファーネス（ＦＦ）ブラック、準超耐摩耗性ファーネス（ＩＳＡＦ）ブラック、中補強性ファーネス（ＳＲＦ）ブラック、中級作業性チャンネルブラック、硬質作業性（hard processing）チャンネルブラックおよび導電性チャンネルブラックが挙げられる。適したカーボンブラックの他の例としては、これらに限定されないが、アセチレンブラックが挙げられる。さらに、上記カーボンブラックの２つ以上の混合物を、本明細書で開示されるゴム組成物のある例示の実施形態で充填材として使用することができる。本明細書で開示されるゴム組成物のある例示の実施形態での使用に適したカーボンブラックの等級は、Ｎ−１１０、Ｎ−２２０、Ｎ−３３９、Ｎ−３３０、Ｎ−３５１、Ｎ−５５０、Ｎ−６６０およびＮ９９０等級などの、ＡＳＴＭ Ｄ−１７６５によって特性が示されるものである。カーボンブラックは、ペレット化された形態またはペレット化されていない綿状塊とすることができる。より一層均一な混合のために、ペレット化されないカーボンブラックが好ましい。ある例示の実施形態によれば、補強充填剤構成成分は、カーボンブラック５〜２００ｐｈｒを含み、その例としてはカーボンブラック４０〜１００ｐｈｒが挙げられ、４０〜８０ｐｈｒが挙げられ、５０〜７０ｐｈｒが挙げられる。４．ある例示の実施形態では、ゴム組成物は、カーボンブラック１０ｐｈｒ以下を含む。

本明細書で開示されるゴム組成物の補強充填剤構成成分および方法のすべてまたは一部として使用される適したシリカの例としては、これらに限定されないが、沈澱させた非晶質シリカ、湿ったシリカ（水和ケイ酸）、ヒュームドシリカなどの乾燥したシリカ、ケイ酸カルシウムなどが挙げられる。他の適した充填材としては、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウムなどが挙げられる。ＢＥＴ法で測定された表面積は、異なるシリカ充填材の補強特性の最良の尺度を付与する。ある例示の実施形態では、シリカ充填材の表面積は約３２ｍ^２／ｇ〜約４００ｍ^２／ｇであり、約１００ｍ^２／ｇ〜約２５０ｍ^２／ｇの範囲が好ましく、約１５０ｍ^２／ｇ〜約２２０ｍ^２／ｇの範囲が最も好ましい。このシリカ充填材のｐＨは一般に約５．５〜約７またはそれよりも若干高く、好ましくは約５．５〜約６．８である（シリカについてのＡＳＴＭ Ｄ６３７９−１１標準テスト法によるシリカの溶液で決定することができるようなｐＨ、ｐＨ値）。ある例示の実施形態によれば、補強充填剤構成成分は、シリカ５〜２００ｐｈｒを含み、その例としてはシリカ１０〜１３０ｐｈｒが挙げられ、４０〜８０ｐｈｒが挙げられる。

上記のように、本明細書で開示されるある例示の実施形態では、シリカが本明細書で開示されるゴム組成物の補強充填剤構成成分のすべてまたは一部として使用される場合、シランカップリング剤が使用されてもよい。ある例示の実施形態によれば、シランカップリング剤は、シリカの０．０１〜４０重量％の量で存在し、その例としてはシリカの０．０１〜３０重量％が挙げられ、０．０１〜２５重量％が挙げられる。ある例示の実施形態では、シランカップリング剤は、１ｐｈｒ以下の量で存在する。

一般的に言えば、シラン、およびポリマー、特に加硫性ポリマーと反応することができる構成成分または部分を有するものなどの任意の従来のタイプのシランカップリング剤を使用することができる。シランカップリング剤は、シリカとポリマーとの間の結合ブリッジとしての機能を果たす。適したシランカップリング剤としては、メルカプト、ブロック化メルカプト、ポリスルフィド、アミノ、ビニル、エポキシおよびそれらの組み合わせなどの基を含むものが挙げられる。

本明細書で開示されるある例示の実施形態での使用に適したタイプのシランカップリング剤の例としては、これらに限定されないが、アルキルアルコキシシラン（ビス（トリアルキルシリルオルガノポリスルフィド）、ブロック化メルカプトシランおよびメルカプトシランを含む）が挙げられる。アルキルアルコキシシランは、一般式Ｒ^６ｐＳｉ（ＯＲ^２）_４−ｐを有し、ここで、Ｒ^２はそれぞれ独立して１価の有機基であり、ｐは、少なくとも１つのＲ^６がアルキル基であるという条件で１〜３の整数である。好ましくは、ｐは１である。一般に、Ｒ^６は、それぞれ独立してＣ_１〜Ｃ_２０の脂肪族基、Ｃ_５〜Ｃ_２０の脂環式基、Ｃ_６〜Ｃ_２０の芳香族基を含み、Ｒ^２は、それぞれ独立してＣ_１〜Ｃ_６の脂肪族基を含む。ある例示の実施形態では、Ｒ^６は、それぞれ独立して、Ｃ_６〜Ｃ_１５の脂肪族基を含み、さらなる実施形態では、Ｒ^６は、それぞれ独立して、Ｃ_８〜Ｃ_１４の脂肪族基を含む。メルカプトシランは、一般式ＨＳ−Ｒ^３−Ｓｉ（Ｒ^４）（Ｒ^５）（Ｒ^５）を有し、ここで、Ｒ^３は二価の有機基であり、Ｒ^４はハロゲン原子またはアルコキシ基であり、Ｒ^５は、それぞれ独立してハロゲン、アルコキシ基または１価の有機基である。ハロゲンは、塩素、臭素、フッ素またはヨウ素である。アルコキシ基は、好ましくは１〜３個の炭素原子を有する。ブロック化メルカプトシランは、一般式Ｂ−Ｓ−Ｒ^７−Ｓｉ−Ｘ_３を有し、シリカシラン反応でのシリカとの反応のための入手可能なシリル基、およびメルカプト水素原子を置換してポリマーとイオウ原子の反応をブロックする保護基Ｂを有する。前述の一般式では、Ｂは、単結合によってイオウに直接結合した不飽和ヘテロ原子または炭素の形態とすることができるブロック基であり、Ｒ^７は直鎖または分岐Ｃ_１〜Ｃ_６アルキリデンであり、Ｘは、それぞれ独立してＣ_１〜Ｃ_４アルキルまたはＣ_１〜Ｃ_４アルコキシからなる群から選択される。

本明細書で開示されるある例示の実施形態での使用に適したアルキルアルコキシシランの限定しない例としては、オクチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリブトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘプチルトリエトキシシラン、ノニルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、テトラデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、メチルオクチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘプチルトリメトキシシラン、ノニルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、テトラデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、メチルオクチルジメトキシシランおよびこれらの混合物が挙げられる。

本明細書で開示されるある例示の実施形態では、アルキルアルコキシシランは、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘプチルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、ノニルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、テトラデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘプチルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、ノニルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、テトラデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシランおよびこれらの混合物から選択される。

本明細書で開示されるある例示の実施形態での使用に適したビス（トリアルコキシシリルオルガノ）ポリスルフィドとしては、ビス（トリアルコキシシリルオルガノ）ジスルフィドおよびビス（トリアルコキシシリルオルガノ）テトラスルフィドが挙げられる。本明細書で開示されるある例示の実施形態での使用に適したビス（トリアルコキシシリルオルガノ）ジスルフィドの特定の限定しない例としては、３，３’−ビス（トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３，３’−ビス（トリブトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３，３’−ビス（トリ−ｔ−ブトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３，３’−ビス（トリヘキソキシシリルプロピル）ジスルフィド、２，２’−ビス（ジメチルメトキシシリルエチル）ジスルフィド、３，３’−ビス（ジフェニルシクロヘキソキシシリルプロピル）ジスルフィド、３，３’−ビス（エチル−ジ−ｓｅｃ−ブトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３，３’−ビス（プロピルジエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、１２，１２’−ビス（トリイソプロポキシシリルプロピル）ジスルフィド、３，３’−ビス（ジメトキシフェニルシリル−２−メチルプロピル）ジスルフィド、およびこれらの混合物が挙げられる。本明細書で開示されるある例示の実施形態での使用に適したビス（トリアルコキシシリルオルガノ）テトラスルフィドシリカカップリング剤の限定しない例としては、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピル−ベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、およびこれらの混合物が挙げられる。ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドは、エボニックデグッサ株式会社からＳｉ６９（登録商標）として市販されている。

本明細書で開示されるある例示の実施形態での使用に適したメルカプトシランの限定しない例としては、１−メルカプトメチルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリプロポキシシラン、１８−メルカプトオクタデシルジエトキシクロロシランおよびこれらの混合物が挙げられる。

本明細書で開示されるある例示の実施形態での使用に適したブロック化メルカプトシランの限定しない例としては、これらに限定されないが、米国特許第６，１２７，４６８号、同第６，２０４，３３９号、同第６，５２８，６７３号、同第６，６３５，７００号、同第６，６４９，６８４号、同第６，６８３，１３５号に記載されているものが挙げられ、これらの開示内容は、参照により本明細書に援用される。本明細書で開示されるある例示の実施形態において本明細書での使用のためのシランの代表的な例としては、これらに限定されないが、２−トリエトキシシリル−１−エチルチオアセテート；２−トリメトキシシリル−１−エチルチオアセテート；２−（メチルジメトキシ−シリル）−１−エチルチオアセテート；３−トリメトキシシリル−１−プロピルチオアセテート；トリエトキシシリルメチル−チオアセテート；トリメトキシシリルメチルチオアセテート；トリイソプロピルシリルメチルチオアセテート；メチルジエトキシシリルメチルチオアセテート；メチルジメトキシシリルメチルチオアセテート；メチルジイソ−プロポキシシリルメチルチオアセテート；ジメチルエトキシシリルメチルチオアセテート；ジメトキシメトキシシリルメチルチオアセテート；ジメチルイソプロポキシシリルメチルチオアセテート；２−トリイソプロポキシシリル−１−エチルチオアセテート；２−（メチルジエトキシシリル）−１−エチルチオアセテート；２−（メチルジイソプロポキシシリル）−１−エチルチオアセテート；２−（ジメチルエトキシシリル−１−エチルチオアセテート；２−（ジメチルメトキシシリル）−１−エチルチオアセテート；２−（ジメチルイソプロポキシシリル）−１−エチルチオアセテート；３−トリエトキシシリル−１−プロピル−チオアセテート；３−トリイソプロポキシシリル−１−プロピルチオアセテート；３−メチルジエトキシシリル−１−プロピル−チオアセテート；３−メチルジメトキシシリル−１−プロピルチオアセテート；３−メチルジイソプロポキシシリル−１−プロピルチオアセテート；１−（２−トリエトキシシリル−１−エチル）−４−チオアセチルシクロヘキサン；１−（２−トリエトキシシリル−１−エチル）−３−チオアセチルシクロヘキサン；２−トリエトキシシリル−５−チオアセチルノルボルネン；２−トリエトキシシリル−４−チオアセチルノルボルネン；２−（２−トリエトキシシリル−１−エチル）−５−チオアセチルノルボルネン；２−（２−トリエトキシ−シリル−１−エチル）−４−チオアセチルノルボルネン；１−（１−オキソ−２−チア−５−トリエトキシシリルフェニル）安息香酸；６−トリエトキシシリル−１−ヘキシルチオアセテート；１−トリエトキシシリル−５−ヘキシルチオアセテート；８−トリエトキシシリル−１−オクチルチオアセテート；１−トリエトキシシリル−７−オクチルチオアセテート；６−トリエトキシシリル−１−ヘキシルチオアセテート；１−トリエトキシシリル−５−オクチルチオアセテート；８−トリメトキシシリル−１−オクチルチオアセテート；１−トリメトキシシリル−７−オクチルチオアセテート；１０−トリエトキシシリル−１−デシルチオアセテート；１−トリエトキシシリル−９−デシルチオアセテート；１−トリエトキシシリル−２−ブチルチオアセテート；１−トリエトキシシリル−３−ブチルチオアセテート；１−トリエトキシシリル−３−メチル−２−ブチルチオアセテート；１−トリエトキシシリル−３−メチル−３−ブチルチオアセテート；３−トリメトキシシリル−１−プロピルチオオクタノエート；３−トリエトキシシリル−１−プロピル−１−プロピルチオパルミテート；３−トリエトキシシリル−１−プロピルチオオクタノエート；３−トリエトキシシリル−１−プロピルチオベンゾアート；３−トリエトキシシリル−１−プロピルチオ−２−エチルヘキサノエート；３−メチルジアセトキシシリル−１−プロピルチオアセテート；３−トリアセトキシシリル−１−プロピルチオアセテート；２−メチルジアセトキシシリル−１−エチルチオアセテート；２−トリアセトキシシリル−１−エチルチオアセテート；１−メチルジアセトキシシリル−１−エチルチオアセテート；１−トリアセトキシシリル−１−エチル−チオアセテート；トリス−（３−トリエトキシシリル−１−プロピル）トリチオフォスフェイト；ビス−（３−トリエトキシシリル−１−プロピル）メチルジチオホスホナート；ビス−（３−トリエトキシシリル−１−プロピル）エチルジチオホスホナート；３−トリエトキシシリル−１−プロピルジメチルチオホスフィナート；３−トリエトキシシリル−１−プロピルジエチルチオ−ホスフィナート；トリス−（３−トリエトキシシリル−１−プロピル）テトラチオフォスフェイト；ビス−（３−トリエトキシシリル−１（プロピル）メチルトリチオホスホナート；ビス−（３−トリエトキシシリル−１−プロピル）エチルトリチオホスホナート；３−トリエトキシシリル−１−プロピルジメチルジチオホスフィナート；３−トリエトキシシリル−１−プロピルジエチルジチオ−ホスフィナート；トリス−（３−メチルジメトキシシリル−１−プロピル）トリチオフォスフェイト；ビス−（３−メチルジメトキシシリル−１−プロピル）メチルジチオホスホナート；ビス−（３−メチルジメトキシシリル−１−プロピル）−エチルジチオホスホナート；３−メチルジメトキシシリル−１−プロピルジメチルチオホスフィナート；３−メチルジメトキシシリル−１−プロピルジエチルチオホスフィナート；３−トリエトキシシリル−１−プロピルメチル−チオスルファート；３−トリエトキシシリル−１−プロピルメタンチオスルホナート；３−トリエトキシシリル−１−プロピル−エタンチオスルホナート；３−トリエトキシシリル−１−プロピルベンゼンチオスルホナート；３−トリエトキシシリル−１−プロピルトルエンチオスルホナート；３−トリエトキシシリル−１−プロピルナフタレンチオスルホナート；３−トリエトキシシリル−１−プロピルキシレンチオスルホナート；トリエトキシシリルメチルメチルチオスルファート；トリエトキシシリルメチルメタンチオスルホナート；トリエトキシシリルメチルエタンチオスルホナート；トリエトキシシリルメチルベンゼンチオスルホナート；トリエトキシシリルメチルトルエンチオスルホナート；トリエトキシシリルメチルナフタレンチオスルホナート；トリエトキシシリルメチルキシレンチオスルホナートなどが挙げられる。様々なブロック化メルカプトシランの混合物を使用することができる。ある例示の実施形態での使用に適したブロック化メルカプトシランのさらなる例としては、モメンティブパフォーマンスマテリアルズインコーポレイテッド（ニューヨーク州、オールバニー）から市販されているＮＸＴ（商標）シラン（３−オクタノイルチオ−１−プロピルトリエトキシシラン）が挙げられる。

本明細書で開示されるある例示の実施形態によれば、本明細書で開示されるゴム組成物の補強充填剤構成成分は、粘土、雲母、デンプン、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛および二酸化チタンの少なくとも１つをさらに含んでいてもよい。本明細書で開示されるシランカップリング剤は、前述の任意の無機充填材のうちのいくつかに関連して使用されてもよい。

上述のように、ゴム組成物および方法は、共役ジエンポリマーまたはコポリマー構成成分を含む／使用する。（ゴム組成物または方法が共役ジエンポリマーまたはコポリマー構成成分を含む／利用すると主張することによって、１より多い（例えば、２、３以上の）共役ジエンポリマーまたはコポリマーを利用してもよいことが理解されるに違いない。換言すれば、表現「共役ジエンポリマーまたはコポリマー構成成分」の使用は、１つのみのそのようなポリマーまたはコポリマーに限定されると理解されるべきではない。）本明細書で開示される実施形態によれば、共役ジエンポリマーまたはコポリマー構成成分は、ゴム組成物の１００ｐｈｒで存在している。本明細書で開示されるある例示の実施形態によれば、共役ジエンポリマーまたはコポリマー構成成分は、例えば、次の共役ジエンモノマー単位の１つ以上の重合に由来する共役ジエンポリマーまたはコポリマーの少なくとも１つを含む：１，３−ブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、２−エチル−１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ペンタジエン、３−メチル−１，３−ペンタジエン、４−メチル−１，３−ペンタジエン、２，４−ヘキサジエン、１，３−シクロペンタンジエン、１，３−シクロヘキサジエン、１，３−シクロヘプタジエン、１，３−シクロオクタジエンおよびそれらの組み合わせ。本明細書で開示されるある例示の実施形態では、本明細書で開示されるゴム組成物での使用に適した共役ジエンポリマーおよび共役ジエンコポリマーは、上に開示された共役ジエンモノマーの１つ以上とビニル芳香族炭化水素モノマーの１つ以上の重合から誘導することができる。ある例示の実施形態での使用に適したビニル芳香族炭化水素モノマーの例としては、これらに限定されないが、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−ブチルスチレン、ビニルナフタレンおよびそれらの組み合わせが挙げられる。

前述のモノマーから由来し、本明細書で開示されるある例示の実施形態での使用に適したそのような共役ジエンポリマーまたはコポリマーは、バッチ式、半連続式、または連続式操作など、様々な適した方法によって、調製および回収してもよい。重合は、多くの異なる重合反応器系において行うこともでき、これらに限定されないが、バルク重合、気相重合、溶液重合、懸濁重合、配位重合および乳化重合が挙げられる。重合は、フリーラジカル機構、アニオン機構、カチオン機構、または配位機構を用いて行ってもよい。上記重合方法はすべて、当業者に周知である。

これらのモノマーから由来し、本明細書で開示されるある例示の実施形態での使用に適した共役ジエンポリマーまたはコポリマーの限定しない例としては、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ブタジエン−イソプレンコポリマー、ブタジエン−イソプレン−スチレンコポリマー、イソプレン−スチレンコポリマー、スチレン−ブタジエンコポリマー、ブチルゴムおよびハロゲン化ブチルゴムが挙げられる。

本明細書で開示されるある例示の実施形態によれば、共役ジエンポリマーまたはコポリマー構成成分は、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ブタジエン−イソプレンコポリマー、ブタジエン−イソプレン−スチレンコポリマー、イソプレン−スチレンコポリマー、スチレン−ブタジエンコポリマー、天然ゴム、ブチルゴムおよびハロゲン化ブチルゴムの少なくとも１つを含む。

本明細書で開示されるある例示の実施形態では、共役ジエンポリマーまたはコポリマー構成成分は、少なくとも１つのシリカ反応官能性共役ジエンポリマーまたはコポリマーを含む。これらのある実施形態では、シリカ反応官能性共役ジエンポリマーまたはコポリマーは、共役ジエンポリマーまたはコポリマー構成成分を、すべてまたは一部を形成してもよく、形成しなくてもよい。換言すれば、本明細書で開示されるゴム組成物は、シリカ反応官能性共役ジエンポリマーまたはコポリマー０〜１００ｐｈｒを含んでいてもよく、その例としては１０〜９０ｐｈｒ、２０〜８０ｐｈｒおよび３０〜７０ｐｈｒが挙げられる。このように、シリカ反応官能性共役ジエンポリマーまたはコポリマーは、共役ジエンポリマーまたはコポリマー構成成分の一部を形式する場合、本明細書で開示されるこれらの共役ジエンポリマーまたはコポリマーによる、未修飾、つまり、非官能性共役ジエンポリマーまたはコポリマーも、この構成成分中に存在する。

ある例示の実施形態によれば、シリカ反応官能性共役ジエンポリマーまたはコポリマーは、シリカ反応官能性スチレン−ブタジエンコポリマー、シリカ反応官能性ポリブタジエン、シリカ反応官能性ポリイソプレンなどを含む。シリカ反応官能性共役ジエンポリマーまたはコポリマー中に存在する適したシリカ反応性官能基の例としては、これらに限定されないが、窒素含有官能基、シリコン含有官能基、酸素またはイオウ含有官能基および金属含有官能基が挙げられる。シリカ反応官能性ポリマーまたはコポリマーは、官能基を末端または主鎖中に有していてもよい。

シリカ反応官能性共役ジエンポリマーまたはコポリマーに適した窒素含有官能基の限定しない例としては、これらに限定されないが、置換または非置換のアミノ基、アミド残基、イソシアネート基、イミダゾリル基、インドリル基、ニトリル基、ピリジルル基、およびケチミン基が挙げられる。置換または非置換のアミノ基としては、一級アルキルアミン、二級アルキルアミンまたは環状アミン、および置換または非置換のイミンに由来するアミノ基が挙げられる。

シリカ反応官能性共役ジエンポリマーまたはコポリマーに適したシリコン含有官能基の限定しない例としては、これらに限定されないが、有機シリル基またはシロキシ基が挙げられ、より正確には、官能基はアルコキシシリル基、アルキルハロシリル基、シロキシ基、アルキルアミノシリル基およびアルコキシハロシリル基から選択されてもよい。適したシリコン含有官能基は、また、米国特許第６，３６９，１６７号に開示されるものを含み、その全開示内容は、参照により本明細書に援用される。

シリカ反応官能性共役ジエンポリマーまたはコポリマーに適した酸素またはイオウ含有官能基の限定しない例としては、これらに限定されないが、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、グリシドキシ基、ジグリシジルアミノ基、サイクリックジチアン由来の官能基、エステル基、アルデヒド基、アルコキシ基、ケトン基、チオカルボキシル基、チオエポキシ基、チオグリシドキシ基、チオジグリシジルアミノ基、チオエステル基、チオアルデヒド基、チオアルコキシ基およびチオケトン基が挙げられる。アルコキシ基としては、ペンゾフェノンに由来するアルコール由来のアルコキシ基であってもよい。

本明細書で開示されるある例示の実施形態では、ゴム組成物は他の従来のゴム添加物を含む。これらは、例えば、加工油、可塑剤、加工助材、ろう、酸化防止剤およびオゾン化防止剤などの分解防止剤、粘着性樹脂、補強樹脂、脂肪酸、解膠剤、酸化亜鉛等を含む。本明細書に別途記載のない限り、そのような成分の適した量は、当業者によって決定することができる。

本明細書で開示されるある例示の実施形態では、加工油は配合物に添加してゴム組成物を軟化してもよい。加工油を添加して、ムーニー粘度を低減することによって加工性を向上してもよい。本明細書で開示されるある例示の実施形態によりゴム組成物で使用される加工油の限定しない例としては、パラフィン、ナフテン、芳香族加工などが挙げられる。ある適した油は、前述の油を含み、低多環式芳香族含有量（低ＰＣＡ）油である。低ＰＣＡ油は、多環式芳香族化合物の３ｗｔ％未満、２ｗｔ％未満または１ｗｔ％未満を含むものを含む（ＩＰ３４６によって測定された）。市販の低ＰＣＡ油は、様々なナフテン油、Ｍｉｌｄ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｓｏｌｖａｔｅ（ＭＥＳ）およびＴｒｅａｔｅｄ Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｅｘｔｒａｃｔｓ（ＴＤＡＥ）を含む。ある例示の実施形態によれば、ゴム組成物は、加工油０〜３０ｐｈｒを含み、その例としては加工油５〜２０ｐｈｒが挙げられ、７〜１２ｐｈｒが挙げられる。

本明細書で開示されるある例示の実施形態によれば、金属カルボキシレートは、加工油または他の加工助材の使用を低減、除去、置換し得る。下により詳細に議論されるように、金属カルボキシレートは、ムーニー粘度の低減により本明細書で開示されるゴム組成物の加工性を向上し、それによって、加工油または他の加工助材を加える必要を軽減または弱めて、処理中にそのようなゴム組成物の粘度を低減する。

本明細書で開示されるある例示の実施形態によれば、ゴム組成物は硬化剤構成成分を含む。硬化剤構成成分は、加硫剤；加硫促進剤；酸化亜鉛、ステアリン酸などの加硫活性剤；加硫阻害剤およびスコーチ防止剤の少なくとも１つを含む。加硫阻害剤およびスコーチ防止剤は本技術分野で公知であり、所望の加硫物の特性に基づいて当業者によって選択することができる。本明細書に別途記載のない限り、「加硫剤」は、加硫中にゴム組成物を硬化、つまり架橋するために、単独で、または系の一部として使用される化合物を称する。

ある例示の実施形態によりゴム組成物および方法での使用に適したタイプの加硫剤の例としては、これらに限定されないが、イオウまたは過酸化物系硬化構成成分が挙げられる。このように、あるそのような実施形態では、硬化剤構成成分は、イオウ系硬化剤または過酸化物系硬化剤を含む。本明細書で開示されるある例示の実施形態での使用に具体的で適したイオウ加硫剤の例としては、「ゴム製造業者（rubbermaker）」の可溶イオウ；イオウを与える硬化剤、例えば二硫化アミン、高分子量のポリスルフィドまたはイオウとオレフィンの付加体；および不溶な高分子量イオウが挙げられる。好ましくは、イオウ加硫剤は可溶なイオウまたは可溶なイオウと不溶な高分子量イオウの混合物である。硬化に使用される適した加硫剤および他の成分、例えば、加硫阻害剤、スコーチ防止剤の一般的開示に関しては、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ著「工業化学百科事典」（Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、第３版、Ｗｉｌｅｙ Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ、Ｎ．Ｙ．１９８２、２０巻、３６５から４６８頁、特に３９０から４０２頁の「加硫剤および補助材料」、またはＡ．Ｙ．Ｃｏｒａｎ著、「ポリマーの化学と工学百科事典」（第２版、１９８９年、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．）を参照することができ、それらの両方は参照により本明細書に援用される。加硫剤は、一種単独でも、組み合わせて使用してもよい。加硫剤は、０．１〜１０ｐｈｒの量で使用され、その例としては１〜７．５ｐｈｒが挙げられ、１〜５ｐｈｒが挙げられ、好ましくは１〜３．５ｐｈｒが挙げられる。

加硫促進剤を使用して、加硫に必要な時間および／または温度を制御し、加硫物の特性を向上する。本明細書で開示されるある例示の実施形態によりゴム組成物で使用される適した加硫促進剤の例としては、これらに限定されないが、２−メルカプトベンゾチアゾール、２，２’−ジチオビス（ベンゾチアゾール）（ＭＢＴＳ）、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾール−スルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾール−スルフェンアミド（ＴＢＢＳ）等のチアゾール加硫促進剤；ジフェニルグアニジン（ＤＰＧ）等のグアニジン加硫促進剤；チウラム加硫促進剤；およびカーバメート加硫促進剤等が挙げられる。使用される加硫促進剤の量は、０．１〜１０ｐｈｒ、好ましく０．５〜５ｐｈｒである。

上述のように、本開示は、ゴム組成物を調製する方法を含む。この方法を使用して、予め開示されるゴム組成物を調製し、かつ明示的に本明細書で開示される任意のものに必ずしも対応しないゴム組成物を調製し得ることが特に理解されるに違いない。さらに、予め議論されたゴム組成物は、この方法を使用して調製され得、または方法に必ずしも対応しない方法によって調製され得ることが理解されるに違いない。このように、方法の次の説明は、予め議論されたゴム組成物が調製され得る１つの方法に適用するが１つのみの方法ではないとして理解されるに違いない。この方法は、一般に、本技術分野において公知の方法、例えば、バンバリーミキサーまたはミルロールで成分を一緒に混練するなど、により、成分を一緒に混合することを必要とする。前記方法は、一般的に、少なくとも１つの非生成マスターバッチ混合段階および最終生成混合段階を含む。非生成マスターバッチ段階は、当業者に公知であり、一般に、加硫剤または加硫促進剤が添加されない混合段階であると理解される。ある例示の実施形態では、１を超える非生成マスターバッチ混合段階を用いてもよい。最終生成混合段階も当業者に公知であり、一般に、加硫剤および加硫促進剤が前記ゴム組成物に添加される混合段階であると理解される。本明細書で使用されるように、用語「最終バッチ」は、生成混合段階自体、または加硫剤および加硫促進剤がゴム組成物に添加されるこの段階に存在するゴム配合物を称する。本明細書で使用されるように、用語「マスターバッチ」は、１つ以上の非生成段階自体（つまり、最終バッチ／生成段階に先立って）、またはこの段階に存在する配合物を称する。このように、用語「マスターバッチ」としては、これらに限定されないが、初期マスターバッチ配合物および／または混合段階、および任意の後の混合または再混練配合物および／または段階が挙げられる。

ゴム組成物を調製する当業者によって理解されるように、成分の混合（例えば、マスターバッチおよび最終バッチ）中に利用される温度は、特定の硬化剤系などの、利用される成分に依存して変化し得る。適したｒｐｍでの高いせん断混合を含む様々なタイプの混合を利用してもよく、その限定しない例は６０ｒｐｍである。一般に、マスターバッチ混合段階は、約８０℃〜約２００℃の温度で混合することによって行われる。本明細書で開示されるある例示の実施形態によれば、マスターバッチは、最終バッチ段階に先立って、金属カルボキシレートの少なくとも一部を溶解するのに十分な温度に加熱される（混合しながら）。一般に、この温度は、利用されている特定の金属カルボキシレートの溶解温度の１０℃（＋または−）内である。当業者によって理解されるに違いないように、異なる金属カルボキシレートが異なる溶解温度を有し、他の成分と組み合わせた場合、例えば、マスターバッチで、そのような溶解温度は純粋な金属カルボキシレートのそれと異なる。他の実施形態では、金属カルボキシレートを溶解するのに十分な温度へのマスターバッチの加熱は任意である。本明細書で開示される先のある実施形態では、マスターバッチは、最終バッチ段階に先立って約１７０℃の温度に加熱される（混合しながら）。一般に、最終バッチ段階混合は、ゴム組成物の望ましくない早期硬化を避けるために、その加硫温度未満の温度で行ってもよい。従って、前のパラメータによれば、生成混合段階の温度は、約１２０℃を超えない方がよく、典型的には約４０℃〜約１２０℃、または約６０℃〜約１１０℃、特に、約７５℃〜約１００℃である。

本開示によれば、本明細書で開示されるゴム組成物を調製する方法は、以下を含む。
（１）（ａ）共役ジエンポリマーまたはコポリマー構成成分と、（ｂ）（ｉ）カーボンブラック、（ｉｉ）シリカおよびシランカップリング剤および（ｉｉｉ）シリカの少なくとも１つを含む補強充填剤構成成分と、（ｃ）式（Ｉ）によって表される少なくとも１つの金属カルボキシレート０．５〜４０ｐｈｒとを含むマスターバッチを混合すること、
（ＲＣＯＯ）_ｐＭ^{（ｐ＋ｎ）＋}（ＯＨ）_ｎ， （Ｉ）
ここで、
Ｒは、１〜２５個の炭素原子を有し、ハロゲン原子、窒素、酸素およびイオウから選択されたヘテロ原子を任意に含むヒドロカルビル基であり、
Ｍは、アルミニウム、亜鉛、バリウム、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、リチウム、カドミウム、コバルト、鉄、錫およびジルコニウムからなる群から選択され、
ｐ＋ｎはＭの原子価に等しく、ｎおよびｐの各々は０〜（ｐ＋ｎ）に及ぶ整数から独立して選択される、
（２）（ａ）硬化剤構成成分および（ｂ）マスターバッチを含む最終バッチを混合すること、ここで、硬化剤構成成分は、加硫剤、加硫促進剤、加硫活性剤、加硫阻害剤およびスコーチ防止剤の少なくとも１つを含む、
（３）最終バッチを加硫すること。

先の方法のある例示の実施形態では、特に補強充填剤構成成分がシリカを含む場合、方法は、マスターバッチを再混練することをさらに含む。先のある実施形態によれば、補強充填剤構成成分がシリカを含む場合、再混練することは、マスターバッチと少なくともシリカの一部を混合することを含む。さらに、先のある実施形態では、方法は、最終バッチを混合するステップに先立ってマスターバッチ中に存在する金属カルボキシレートの少なくとも一部を溶解するのに十分な温度にマスターバッチを加熱することをさらに含む。他の実施形態では、方法は、マスターバッチ中の金属カルボキシレートを溶解するのに十分な温度に、または硬化前でさえマスターバッチを加熱することを必要としない。

本明細書で開示されるある例示の実施形態では、ゴム組成物をタイヤ製造に使用する。これらの組成物は、標準的なゴム成形、成型および硬化技術を含む通常のタイヤ製造技術に従ってタイヤ部品へ加工できる。任意の様々なゴムタイヤ部品としては、トレッド、サイドウォール、ベルトスキムおよびカーカスが挙げられるが、それらに限定されずに製造することができる。典型的に、加硫は成形型内で加硫性組成物を加熱することによって成され、例えばそれは約１３０℃〜約１８０℃まで加熱されてもよい。硬化または架橋したゴム組成物は、一般に熱硬化性の三次元ポリマーネットワークを含む加硫物とも呼ぶことができる。加工助材および充填剤等の他の成分を、加硫したネットワークの全体に均一に分散させてもよい。空気入りタイヤを、米国特許第５，８６６，１７１号明細書、米国特許第５，８７６，５２７号明細書、米国特許第５，９３１，２１１号明細書および米国特許第５，９７１，０４６号明細書において議論されているようにして作ることができ、それらは参照により本明細書に援用される。この開示の１つ以上の実施形態によれば、タイヤの少なくとも一部は、本明細書で開示されるゴム組成物から形成される。さらに、この開示のある例示の実施形態によれば、本明細書で開示されるゴム組成物としてトレッドの少なくとも一部を有するタイヤは、ゴム組成物を使用して製造される。

低減されたムーニー粘度
本明細書で開示される金属カルボキシレートは、未加硫（未硬化）の実施形態における低減されたムーニー粘度の形態で加工性が向上された、本明細書で開示されるゴム組成物を提供する。ムーニー粘度は、ゴム配合物での加工性および配合の適切な手段のうちの１つである。より高いムーニー粘度は、特に補強充填剤がゴム組成物に組み込まれる実例において、一般に、より粘着性の配合物、従ってより困難な加工条件を示す。

上記のように、タイヤで使用されるゴム組成物はシリカまたはカーボンブラックなどの補強充填剤を含むことが典型的である。補強充填剤が、ゴム組成物に望ましい特性（例えば、向上された弾性、強度、低減された転がり抵抗など）をもたらし得る一方、そのような補強充填剤は、ムーニー粘度を一般に増大させ、それによって、ゴム組成物を処理することをより困難にする。補強充填剤を含むゴム組成物における本明細書で開示される金属カルボキシレートの使用は、ムーニー粘度を低減し、それによって、ゴム組成物の加工性を向上する。加工油などのムーニー粘度を低減するために機能する他の加工助材加えて、または代わりに金属カルボキシレートを使用してもよい。

加硫に先立って、本開示によって開示、製造されるゴム組成物は、比較ゴム組成物のムーニー粘度未満のムーニー粘度を有し、ここで、比較ゴム組成物は、少なくとも１つの金属カルボキシレートを含まないことを除いて同じである。「比較ゴム組成物が少なくとも１つの金属カルボキシレートを含まないことを除いて同じである」ことを主張することによって、比較ゴム組成物の成分が同じである（少なくとも１つの金属カルボキシレートを除いて）ことを意味する。本明細書で開示されるある例示の実施形態によれば、ムーニー粘度は、比較ゴム組成物のムーニー粘度の５０％（つまり、比較ゴム組成物のムーニー粘度の５０％未満）であり、その例としては比較ゴム組成物のムーニー粘度の６０％、７０％、８０％、８５％、９０％および９６％が挙げられる。本明細書で開示されるある例示の実施形態では、ムーニー粘度は、比較ゴム組成物のムーニー粘度の５０〜９５％であり、その例としては比較ゴム組成物のムーニー粘度の５０〜９０％、５０〜８５％、５０〜８０％、６０〜９０％、６０〜８５％および６０〜８０％が挙げられる。本明細書で開示されるある例示の実施形態によれば、ムーニー粘度は、比較ゴム組成物のムーニー粘度の４０％（つまり、比較ゴム組成物のムーニー粘度の４０％未満）であり、その例としては４５％、５０％、６０％、７０％、８０％、８５％、９０％および９６％が挙げられる。本明細書で開示されるある例示の実施形態では、ムーニー粘度は、比較ゴム組成物のムーニー粘度の４０〜９５％であり、その例としては比較ゴム組成物のムーニー粘度の４０〜９０％、４０〜８５％、４０〜８０％、４５〜９５％、４５〜９０％、４５〜８５％、４５〜８０％、５０〜９５％、５０〜９０％、５０〜８５％、５０〜８０％、６０〜９５％、６０〜９０％、６０〜８５％および６０〜８０％が挙げられる。

向上された弾性率
例示の実施形態によれば、ゴム組成物は向上された弾性率を有する。弾性率は、ゴム組成物に力が適用される場合に弾力的に変形されるゴム組成物の傾向を表す。弾性率は加硫状態のゴム組成物から決定される。

本明細書で使用されるように、表現「向上された弾性率」、「弾性率は向上される」、「弾性率向上」などは、互換的に使用され、下記の少なくとも１つを称する：
（Ａ）加硫ゴム組成物の弾性率Ｇ’は、比較ゴム組成物の弾性率Ｇ’の少なくとも９０％、つまり、比較ゴム組成物の弾性率Ｇ’の９０％より大きく、その例としては９０％〜１３０％が挙げられ、９５％〜１３０％が挙げられ、１００％〜１３０％が挙げられ、１０１％〜１３０％が挙げられ、９０％〜１２５％が挙げられ、９５％〜１２０％が挙げられ、１００％〜１１６％が挙げられ、１０１％〜１２０％が挙げられ、９０％〜１１６％が挙げられ、比較ゴム組成物が少なくとも１つの金属カルボキシレートを含まないことを除いて比較ゴム組成物は同じである；または
（Ｂ）加硫ゴム組成物の弾性率Ｇ’は、比較ゴム組成物の弾性率Ｇ’以上であり、つまり、Ｇ’は比較ゴム組成物のＧ’の１００％以上であり、その例としては１００％〜１３０％が挙げられ、１０５％〜１３０％が挙げられ、１１０％〜１３０％が挙げられ、１００％〜１２０％が挙げられ、１０５％〜１２０％が挙げられ、１１０％〜１２０％が挙げられ、１００〜１１０％が挙げられ、比較ゴム組成物が少なくとも１つの金属カルボキシレートを含まないことを除いて比較ゴム組成物は同じである；または
（Ｃ）加硫ゴム組成物の弾性率Ｇ’は、等価のムーニー粘度を有する比較ゴム組成物の弾性率Ｇ’以上であり、つまり、Ｇ’はそのような比較ゴム組成物のＧ’の１００％以上であり、比較ゴム組成物は少なくとも１つの金属カルボキシレートを含んでいないが、加工油（例えば、芳香油またはナフテン油）の少なくとも１つを含む。

上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）によって定義された弾性率向上は、相互に排他的でなく、したがって、定義が重複してもよい。換言すれば、本明細書で開示される実施形態によるあるゴム組成物は、上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の１つ以上の定義を満足させるＧ’向上を有していてもよい。例えば、（Ｂ）での向上は、ゴム組成物のＧ’が比較ゴム組成物のＧ’と同じ（１００％）、またはより高く、（Ａ）での向上も満足する。

ある例示の実施形態によれば、本明細書で開示されるゴム組成物における弾性率Ｇ’向上をもたらすために使用される好ましい金属カルボキシレートは、アルミニウムカルボキシレートおよび亜鉛カルボキシレート（つまり、式（Ｉ）からのＭはアルミニウムおよび亜鉛からそれぞれ選択される）であり、より好ましくはアルミニウムカルボキシレートである（つまり、式（Ｉ）からのＭはアルミニウムから選択される）。Ｇ’向上を示す先のある実施形態では、Ｍがアルミニウム（つまり、アルミニウムカルボキシレート）である場合、ゴム組成物は、（ｉ）カーボンブラック、および（ｉｉ）シリカおよびシランカップリング剤から選択された補強充填剤を有する。Ｇ’向上を示す先のある実施形態では、Ｍが亜鉛（つまり、亜鉛カルボキシレート）である場合、ゴム組成物はカーボンブラック補強充填剤を有する。

減少されたヒステリシス損失
本明細書で開示されるある例示の実施形態によれば、ゴム組成物は、比較ゴム組成物と比較して減少されたヒステリシス損失を有し、比較ゴム組成物が少なくとも１つの金属カルボキシレートを含まないことを除いて比較ゴム組成物は同じである。ヒステリシス損失は、ゴムの変形の結果不可逆的に熱に変換されたゴムからの機械的エネルギーの量を表す。一般に、当業者は、減少されたムーニー粘度（加工油の添加など）を備えたゴム組成物が、減少された弾性率Ｇ’を有し、かつ弾性率Ｇ’の減少とともにヒステリシス損失が増加することを期待する。本明細書で開示されるある例示の実施形態によれば、ムーニー粘度は金属カルボキシレートの添加とともに減少するが、弾性率Ｇ’は、金属カルボキシレートのない比較ゴム組成物と比較して、増加、または比較ゴム組成物の少なくとも９０％に維持され、ヒステリシス損失が減少する。このように、これらのゴム組成物は、さもなければ期待される弾性率Ｇ’の大きさが減少することなく、ヒステリシス損失の望ましい減少とともにムーニー粘度に望ましい減少を示す（ゴム組成物がタイヤトレッドで使用された場合、減少された転がり抵抗に変換する）。本明細書で開示されるゴム組成物でのこの効果をもたらすために使用される好ましい金属カルボキシレートは、アルミニウムカルボキシレートおよび亜鉛カルボキシレート（つまり、式（Ｉ）からのＭは、アルミニウムおよび亜鉛からそれぞれ選択される）であり、より好ましくはアルミニウムカルボキシレートである（つまり、式（Ｉ）からのＭはアルミニウムから選択される）。Ｇ’向上を示す先のある実施形態では、Ｍがアルミニウム（つまり、アルミニウムカルボキシレート）である場合、ゴム組成物は、（ｉ）カーボンブラック、および（ｉｉ）シリカおよびシランカップリング剤から選択された補強充填剤を有する。Ｇ’向上を示す先のある実施形態では、Ｍが亜鉛である（つまり、亜鉛カルボキシレート）である場合、ゴム組成物はカーボンブラック補強充填剤を有する。

以下の実施例は、説明を目的としたものにすぎず、ここに添付する特許請求の範囲を限定することを意図するものではない。

実施例１：アルミニウムカルボキシレートの調製
実施例１Ａ：アルミニウムトリ（ｎ−オクタノエート）の調製
乾燥トルエン３００ｍｌ中のアルミニウム・イソプロポキシド２０．４グラム（０．１ｍｏｌ）およびオクタン酸４８ｍｌ（０．３ｍｏｌ）が、１４０〜１５０℃でディーン・スターク装置で還流された。放出されたイソプロピルアルコールを取り除いた後に、残りの溶媒は真空下で揮散された。生成物のオクタノエート鎖は^１Ｈ−ＮＭＲによって確認された。ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）質量分析によって決定されたアルミニウム含有量は、理論値の５．４％と比較して５．０４％であった。

実施例１Ｂ：アルミニウムトリ（ｎ−デカノエート）の調製
乾燥トルエン３００ｍｌ中のアルミニウム・イソプロポキシド２０．４グラム（０．１ｍｏｌ）およびｎ−トリデカノエート６４．２ｍｌ（０．３ｍｏｌ）が、１４０〜１５０℃でディーン・スターク装置で還流された。放出されたイソプロピルアルコールを取り除いた後に、残りの溶媒は、真空下で揮散された。生成物のトリデカノエート鎖は^１Ｈ−ＮＭＲによって確認された。ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）質量分析によって決定されたアルミニウム含有量は、理論値の４．０５％と比較して４．５０％であった。

実施例１Ｃ：アルミニウムトリ（５−フェニルブタノエート）の調製）
乾燥トルエン３００ｍｌ中のアルミニウム・イソプロポキシド２０．４グラム（０．１ｍｏｌ）および５−フェニルバレリアン酸５３．４ｇ（０．３ｍｏｌ）が、１４０〜１５０℃でディーン・スターク装置で還流された。放出されたイソプロピルアルコールを取り除いた後に、残りの溶媒は、真空下で揮散された。生成物のフェニルブタノエート鎖は^１Ｈ−ＮＭＲによって確認された。ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）質量分析によって決定されたアルミニウム含有量は、理論値の４．８４％と比較して５．０６％であった。

実施例１Ｄ：アルミニウムトリリノレートの調製
乾燥トルエン３００ｍｌ中のアルミニウム・イソプロポキシド１１グラム（０．０５４ｍｏｌ）およびリノール酸５０ｍｌ（０．１６ｍｏｌ）が、１４０〜１５０℃でディーン・スターク装置で還流された。放出されたイソプロピルアルコールを取り除いた後に、残りの溶媒は、真空下で揮散された。生成物のリノール酸鎖は^１Ｈ−ＮＭＲによって確認された。ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）質量分析によって決定されたアルミニウム含有量は、理論値の３．１３％と比較して３．０９％であった。

実施例２：シリカ、シランカップリング剤およびアルミニウムカルボキシレートを含むゴム配合物の配合評価
シリカおよびシランカップリング剤を含む８つのゴム組成物が、表１に示される配合物によって３段階混合処理（つまり、マスターバッチ、再混練および最終バッチ）で調製された。使用された各成分の量は、ゴム１００部あたりの部（ｐｈｒ）として報告される。これらの配合物に使用された３段階混合処理は、下の表１Ａで概略が述べられる。表１の配合物の配合結果は、下の表２に示される。

表１および２の配合物について、バッチ１は、それが他と同じ配合物を有するが、いずれのアルミニウムカルボキシレートもないので対照であった。バッチ２〜８はアルミニウムカルボキシレートの量を変化させて調製した。表２に報告されたムーニー粘度、弾性率Ｇ’、およびｔａｎ δについての配合結果は、対照バッチ１に対して指数化される（例えば、バッチ＃２の指数化されたムーニー粘度＝（バッチ＃２のムーニー粘度／（対照バッチ＃１のムーニー粘度）×１００）。本明細書で開示される指数化されたムーニー粘度、弾性率Ｇ’、ｔａｎ δ値は、また各バッチに対応する対照に対する割合と説明することができる（例えば、８５の指数化されたムーニーは、対照の８５％であるムーニー粘度を称する）。

本明細書で開示されるムーニー粘度は、大きなローター、１分の起動時間および４分の実行時間でＡｌｐｈａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓムーニー粘度計を使用して、１３０℃で決定された。より具体的には、ムーニー粘度は、ローターがスタートする前に、１分間各バッチからのサンプルを１３０℃に予熱することによって測定された。ムーニー粘度はローターがスタートした後４分間でのトルクとして各サンプルについて記録された。

指数化された値によって示されるように、アルミニウムカルボキシレートを含むバッチ２〜８は、対照と比較してムーニー粘度の低減を示す（対照の約７０〜８５％に及ぶ）。特に、指数化された値は、バッチのグループ分け２〜４、５〜６および７〜８に示されるように、アルミニウムカルボキシレート量の増加につれてムーニー粘度が減少することを示す。例えば、バッチ２〜４では、それらは同じアルミニウムカルボキシレートを含み、指数化されたムーニー粘度は、バッチ２（ジヒドロキシアルミニウムステアレート１ｐｈｒを有する）では８５であり、指数化されたムーニーは、バッチ３（ジヒドロキシアルミニウムステアレート２ｐｈｒを有する）で８３でより低く、バッチ４では７１でさらに低い（バッチ４はジヒドロキシアルミニウムステアレート４ｐｈｒを有する）。

硬化されたゴム化合物の粘弾特性は２つの異なる方法によって測定された。Ｇ’は、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製のＡｄｖａｎｃｅｄ Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ（ＡＲＥＳ）で行われる歪掃引を含む第１の方法によって測定された。試験片は、直径７．８ｍｍおよび長さ６ｍｍの円筒形ボタン形状である。その試験は、振動数１５Ｈｚを用いて行う。温度は、所望温度（５０℃）で一定に保つ。歪は、０．２５％〜１４．７５％で掃引する。

Ｔａｎ δは、円筒形試験片（直径７．８ｍｍ×高さ６ｍｍ）を用いて、Ｄｙｎａｓｔａｔ（商標）ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ（Ｄｙｎａｓｔａｔｉｃｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｃｏｒｐ；Ａｌｂａｎｙ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）で行う動的圧縮試験を含む第２の方法を用いて測定された。温度は、所望温度（５０℃）で一定に保つ。サンプルを、試験前に２ｋｇの静的荷重下で圧縮する。それが平衡状態に達した後、試験を振動数１５Ｈｚ、動的圧縮荷重１．２５ｋｇで開始した。次いで、そのサンプルを動的に圧縮し、次いで、延伸し、ヒステリシス（ｔａｎ δ）を記録した。ムーニー粘度の場合と同様に、Ｇ’およびｔａｎ δの結果は、対照バッチに対して指数化された値として表に示される。表２は、アルミニウムカルボキシレートを含む配合物、つまり、バッチ２〜８が９６以上の弾性率Ｇ’指数値を有していることを示す。上記のように、その対照に対して９０（または、換言すれば、対照の弾性率Ｇ’の９０％）以上の指数化された値を有する弾性率Ｇ’は、Ｇ’向上を示すと考えられる。

さらに、表２は、これらのゴム配合物についての指数化されたδ値が対照のδ値未満である（つまり、指数化された値は対照の１００未満であり、約９０〜９４％に及ぶ）ことを示す。各バッチの測定されたｔａｎ δはヒステリシス損失を表す。対照のδ値に対するｔａｎ δの増加（つまり、対照に対して指数化されたｔａｎ δの増加）は、対照と比較してゴムについてより大きなヒステリシス損失を示す。反対に、対照のｔａｎ δに対するｔａｎ δの減少（つまり、対照に対して指数化されたｔａｎ δの減少）は、対照と比較してより少ないヒステリシス損失を示す。ここで、指数化されたｔａｎ δ値は、バッチ２〜８についての対照未満であるので、表１に示されるような配合物でのアルミニウムカルボキシレートの使用は、対照と比較してより少ないヒステリシス損失を有することは明らかである。

実施例３：シリカ、シランカップリング剤、油およびアルミニウムカルボキシレートを含むゴム配合物の配合評価
表３に示される配合物によるシリカ、シランカップリング剤および加工油を含む９つのさらなるゴム組成物が、実施例２において述べられたのと同様の方法で調製された。実施例２で上記と同様の方法で測定、報告された表３に示される配合物についての配合結果が、下の表４に示される。

表３に示されるように、バッチ１は、それが他と同じ配合物を有するが、いずれのアルミニウムカルボキシレートもないので対照であった。バッチ２〜９は、各々、様々なアルミニウムカルボキシレート４ｐｈｒを含む。表４に示される値は、対照（バッチ１）に対して指数化されたそれぞれのムーニー粘度（Ｇ’）およびｔａｎ δ値である。

指数化された値は、アルミニウムカルボキシレートを含むそれらの配合物、つまり、バッチ２〜９についてのムーニー粘度は、アルミニウムカルボキシレートを含まない比較の配合物（つまり、対照）のムーニー粘度より低いことを示す。ムーニー粘度は、対照ムーニー粘度の約７０〜約８５％である。

表４は、また、バッチ７を除いてアルミニウムカルボキシレートを含む配合物（アルミニウムカルボキシレートはアルミニウムトリ（ｎ−オクタノエート）である）、つまり、バッチ２〜６および８〜９のすべては、９０以上の弾性率Ｇ’指数値を有することを示す。上記のように、その対照に対して９０以上の指数化された値を有する弾性率Ｇ’は、Ｇ’向上を示すと考えられる。顕著に、バッチ２〜４、６および９は、１００を超える指数化されたＧ’値を有し、それによって、測定されたＧ’値が対照のＧ’値より高いことを示す。

表２は、アルミニウムカルボキシレート含有配合物、つまり、バッチ２〜９のすべてについてのｔａｎ δ値が１００未満、つまり、８５の低い指数化された値（バッチ７）から９７の高い指数化された値（バッチ８）に及び、他のバッチは指数化されたその間のおよそのｔａｎ δ値を有することを示す。これは、バッチ２〜９から配合されたゴム配合物のすべてが対照のｔａｎ δ未満の実際のｔａｎ δを有することを示す。換言すれば、バッチ２〜９のゴムは、試験条件下で対照のヒステリシス損失より少ないヒステリシス損失を示す。先に議論されたように、一般に、当業者は、対照組成物の約７０〜約８５％であるムーニー粘度を有するゴム組成物がより低いＧ’およびより高いｔａｎ δを有することを期待する。代わりに、バッチ２〜９のゴムは、より低いムーニー、およびより高いＧ’またはｔａｎ δの望ましい減少とともにムーニーの減少量について期待されるより高いＧ’を有する。全体として、これらのゴム組成物は、Ｇ’の望ましい向上およびｔａｎ δの望ましい減少とともにムーニー粘度の望ましい減少を示す。

実施例４：シリカおよびシランカップリング剤およびアルミニウムカルボキシレートを含むゴム配合物の配合評価
表５Ａおよび５Ｂを示された配合物によるシリカおよびシランカップリング剤を含むさらなる１３のゴム組成物が、実施例２において述べられたのと同様の方法で調製された。実施例２で上記と同様の方法で測定、報告された表５に示される配合物についての配合結果が、下の表６に示される。

表５および６に示される配合物については、バッチ１は、それが他と同じ配合物を有するが、いずれのアルミニウムカルボキシレートもないので対照である。顕著に、バッチ２は、（１）バッチ２が油１０ｐｈｒを含む、および（２）バッチ２がいずれのアルミニウムカルボキシレートを含まないこと以外、残りと同じ配合物を有する。これらの表に示されたバッチ３〜６は、各種量のジヒドロキシアルミニウムステアレートを含む。バッチ７〜９は各種量のアルミニウムトリステアレートを含む。表６に示される値は、対照（バッチ１）に対して指数化されたバッチ２〜９についてのそれぞれのムーニー粘度（Ｇ’）およびｔａｎ δ値である。

指数化された値は、アルミニウムカルボキシレートを含むそれらの配合物、つまり、バッチ３〜９についてのムーニー粘度は、対照バッチ１、つまり、アルミニウムカルボキシレートを含まない比較の配合物のムーニー粘度より低いことを示す。さらに、表６は、金属カルボキシレートを含む配合物は、バッチ２で生じるＧ’の減少なしで、バッチ１に比較して等価または低いムーニー粘度を有することができることを示す（バッチ２は、それが加工油を含んでおり、いずれのアルミニウムカルボキシレートを含まないことを除いて同じ配合物である）。例えば、バッチ２は、６９の指数化されたムーニーを有するが、指数化されたＧ’について減少された値、つまり、７６を有する。バッチ３〜９は、バッチ２のムーニー粘度より低い、または釣り合う指数ムーニー粘度を有しているが、それらのすべてがバッチ１のムーニー粘度より低く、各々はバッチ２だけでなくバッチ１より高い指数化されたＧ’を有する。

さらに、表６は、また、使用された各タイプのアルミニウムカルボキシレートについてのアルミニウムカルボキシレートの量が増加するにつれてムーニー粘度を減少する傾向を示す。例えば、バッチ３〜６はジヒドロキシアルミニウムステアレートを含む配合物である。ジヒドロキシアルミニウムステアレートの量が増加するにつれて、ムーニー粘度は減少する。バッチ７〜９は各種量のアルミニウムトリステアレートを含む。これらのバッチにおいてアルミニウムトリステアレートの量が増加するにつれて、ムーニー粘度が減少する。

表６はまた、アルミニウムカルボキシレートを含む配合物、つまり、バッチ３〜９は、１００を超える指数化されたＧ’値を有し、それによって、測定Ｇ’値は対照のＧ’値より高いことを示す。これは、また、本明細書に定義されるようなＧ’向上を示す。

さらに、表６は、バッチ９を除くアルミニウムカルボキシレート含有配合物、つまり、バッチ３〜８のすべてについての指数化されたｔａｎ δ値は、対照のｔａｎ δ値と同じ（１００）または低い。これは、バッチ３〜８から配合されたゴムのすべてが対照のｔａｎ δ未満（または以下）の実際のｔａｎ δを有していることを示し、その結果として、バッチ３〜８のゴムは試験条件下で対照のヒステリシス損失より少ないヒステリシス損失を示す。上記のように、当業者は、より低いムーニー粘度ゴム組成物が減少されたＧ’および増加されたｔａｎ δを有することを典型的に期待するならば、低下されたムーニー粘度の全体的効果は、Ｇ’の望ましい増加およびｔａｎ δの非増加とともに、予期されず驚くべきことである。

実施例５：シリカおよびアルミニウムカルボキシレートを含むがシランカップリング剤のないゴム配合物の配合評価
表７に示された配合物によるシランカップリング剤のないシリカを含むさらなる８つのゴム組成物が、実施例２において述べられたのと同様の方法で調製された。実施例２で上記と同様の方法で測定、報告された表５に示される配合物についての配合結果が、下の表８に示される。

表７および８に示される配合物については、バッチ１は、それが他と同じ配合物を有するが、いずれのアルミニウムカルボキシレートもないので対照である。これらの表に示されるバッチ２〜４は、各種量のジヒドロキシアルミニウムステアレートを含み、バッチ５および６は各種量のヒドロキシアルミニウムジステアレートを含み、バッチ７および８は各種量のアルミニウムトリステアレートを含む。

表８に示される値は、対照（バッチ１）に対して指数化されたそれぞれのムーニー粘度（Ｇ’）およびｔａｎ δ値である。

顕著に、指数化された値は、アルミニウムカルボキシレートを含むそれらの配合物、つまり、バッチ２〜８についてのムーニー粘度が、対照のムーニー粘度より低いことを示す。さらに、表８は、また、各タイプのアルミニウムカルボキシレートについて、アルミニウムカルボキシレートの量が増加するにつれてムーニー粘度は減少することを示す。例えば、バッチ２〜４はジヒドロキシアルミニウムステアレートを含む配合物である。バッチ２〜４において、ジヒドロキシアルミニウムステアレートの量が増加するにつれて、ムーニー粘度は減少する。バッチ５および６は各種量のヒドロキシアルミニウムジステアレートを含む。再び、これらのバッチにおいてヒドロキシアルミニウムジステアレートの量が増加するにつれて、ムーニー粘度が減少する。最後に、バッチ７および８は各種量のアルミニウムトリステアレートを含む。アルミニウムトリステアレートの量が増加するにつれて、表８は、これらのバッチについてムーニー粘度の減少を示す。

表８は、また、アルミニウムカルボキシレートを含む配合物、つまり、バッチ２〜８が９２以上の弾性率Ｇ’指数値を有することを示す。上記のように、その対照に対して９０以上の指数化された値を有する弾性率Ｇ’は、Ｇ’向上を示すと考えられる。顕著に、バッチ２、４および６は、１００を超える指数化されたＧ’値を有し、それによって、測定されたＧ’値が対照のＧ’値より高いことを示す。

さらに、表８は、アルミニウムカルボキシレート含有配合物、つまり、バッチ２〜８のすべてについてのｔａｎ δ値が１００未満であり、７６の低い指数化された値（バッチ８）から８８の高い指数化された値（バッチ２）に及び、他のバッチは指数化されたその間のおよそのδ値を有することを示す。これは、バッチ２〜８から配合されたゴムのすべてが対照のｔａｎ δ未満の実際のｔａｎ δを有することを示す。換言すれば、バッチ２〜８のゴムは、試験条件下で対照のヒステリシス損失より少ないヒステリシス損失を示す。先に議論された理由で、当業者は、より低いムーニー粘度ゴム組成物が減少されたＧ’および増加されたｔａｎ δを有することを典型的に期待するならば、低下されたムーニー粘度の全体的効果は、Ｇ’の望ましい増加およびｔａｎ δの非増加とともに、予期されず驚くべきことである。

さらに、上記のように、バッチ２〜４は、１つのタイプのアルミニウムカルボキシレートを含み、バッチ５および６は、別のタイプのアルミニウムカルボキシレートを含み、バッチ７および８は、さらに別のアルミニウムカルボキシレートを含む。表８の結果は、これらのグループ分けの各々の中で、アルミニウムカルボキシレートの量が増加するにつれて、ｔａｎ δは減少することを示す。いかなる理論にも限定されることを意図するものではないが、これは、アルミニウムカルボキシレートの量が、シリカ補強充填剤を含みシランカップリング剤を含まない配合物でのｔａｎ δ（つまり、ヒステリシス損失）との反比例関係を共有することを示し得る。

実施例６：シランカップリング剤およびアルミニウムカルボキシレートの有無にかかわらずシリカを含むゴム配合物の配合評価
表９に示された配合物によるシリカを含むさらなる４つのゴム組成物、シランカップリング剤を備える２つのバッチ、シランカップリング剤を備えない２つのバッチは、実施例２におけるものと同様の方法で調製された。

表９および１０に示される配合物については、バッチ１は、バッチ１がアルミニウムカルボキシレートを除いてバッチ２と同じであるのでバッチ２についての対照である。バッチ３は、バッチ３がアルミニウムカルボキシレートを除いてバッチ４と同じであるのでバッチ４についての対照である。バッチ１およびバッチ３はシランカップリング剤の存在に関して異なる。バッチ１は、シランカップリング剤４．４ｐｈｒを含み、バッチ３は含まない。表１０に示される値は、それぞれの対照（バッチ１またはバッチ３）対して指数化されたそれぞれのムーニー粘度（Ｇ’）およびｔａｎ δ値である。

指数化された値は、アルミニウムカルボキシレートを含むそれらの配合物、つまり、バッチ２および４についてのムーニー粘度は、それらのそれぞれの対照のムーニー粘度より低いことを示す。表１０は、また、バッチ２が、アルミニウムカルボキシレートと、シリカおよびシランカップリング剤との両方を含み、（対照１に対して）９５の指数化された弾性率Ｇ’を有し、本明細書に定義されるような弾性率向上と考えられることを示す。バッチ４は、アルミニウムカルボキシレートおよびシリカを含むが、シランカップリング剤を含まず、本明細書に定義されるようなその対照に対してそのようなＧ’向上を示さない。

アルミニウムカルボキシレートを含む配合物（バッチ２および４）についてのｔａｎ δ値は、それらのそれぞれの対照（バッチ１および３）より低く、それによって、それらのそれぞれの対照と比較してより少ないヒステリシス損失を示す。

実施例７：シリカ、シランカップリング剤および様々な金属カルボキシレートを含むゴム配合物の配合評価
表１１に示される配合物によるシリカおよびシランカップリング剤を含むさらなる７つのゴム組成物が、実施例２において述べられたのと同様の方法で調製された。実施例２で上記と同様の方法で測定、報告された表１１に示される配合物についての配合結果が、下の表１２に示される。

表１１および１２に示される配合物については、バッチ１は、それが他と同じ配合物を有するが、いずれのアルミニウムカルボキシレートもないので対照であった。これらの表に示されるバッチ２〜７は、各々、異なる金属カルボキシレート４ｐｈｒを含む。特に、バッチ２はリチウムモノステアレートを含み、バッチ３はナトリウムモノステアレートを含み、バッチ４はマグネシウムジステアレートを含み、バッチ５はカルシウムジステアレートを含み、バッチ６は亜鉛ジステアレートを含み、バッチ７はバリウムジステアレートを含む。表１２に示される値は、対照（バッチ１）に対して指数化されたそれぞれのムーニー粘度（Ｇ’）およびｔａｎ δ値である。

顕著に、指数化された値は、金属カルボキシレートを含むこれらの配合物、つまり、バッチ２〜７についてのムーニー粘度が、対照（バッチ１）のムーニー粘度より低いことを示す。

表１２は、また、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、およびバリウムカルボキシレートを含む配合物（シリカ補強充填剤およびシランカップリング剤が配合された）が対照と比較して減少された弾性率Ｇ’を有することを示す。例えば、バッチ２〜７についての最低の指数化されたＧ’は、バッチ２のリチウムモノステアレートであり、８１の指数化されたＧ’を有し、これらのバッチについての最も高いものは、９３の指数化されたＧ’でバッチ６の亜鉛ジステアレートである。上記のように、指数化された弾性率Ｇ’がその対照に対して９０以上の値を有する場合には、それはＧ’向上を示すと考えられる。ここで、亜鉛ジステアレートを含むバッチ６は、９０を超える指数化されたＧ’値を有し、それによって、本明細書に定義されるような向上されたＧ’を示す。

さらに、表１２は、金属カルボキシレート含有配合物のすべて、つまり、バッチ２〜７についての指数化されたｔａｎ δ値がバッチ１の対照のｔａｎ δ値より低いことを示す。これは、リチウムモノステアレート（バッチ２）、ナトリウムモノステアレート（バッチ３）、マグネシウムジステアレート（バッチ４）、カルシウムジステアレート（バッチ５）、亜鉛ジステアレート（バッチ６）、バリウムジステアレート（バッチ７）を含むバッチ２〜７から配合されたシリカ補強配合物のすべてが、対照のｔａｎ δ未満の実際のｔａｎ δおよび従って対照のヒステリシス損失より少ないヒステリシス損失を有することを示す。

実施例８：カーボンブラック、油およびアルミニウムカルボキシレートを含むゴム配合物の配合評価
表１３に示される配合物によるカーボンブラックおよび加工油を含むさらなる３つのゴム組成物が、再混練段階が除去されたことを除いて、実施例２において述べられたのと同様の方法で調製された。実施例２で上記と同様の方法で測定、報告された表１３に示される配合物についての配合結果が、下の表１４に示される。

バッチ１は、それが他と同じ配合物を有するが、いずれのアルミニウムカルボキシレートもないので対照である。表１４に示される値は、対照（バッチ１）に対して指数化されたそれぞれのムーニー粘度（Ｇ’）およびｔａｎ δ値である。

顕著に、指数化された値は、アルミニウムカルボキシレートを含むそれらの配合物、つまり、バッチ２および３についてのムーニー粘度が、対照（バッチ１）のムーニー粘度より低いことを示す。

表１４は、また、これらのカーボンブラック補強ゴム配合物について指数化された弾性率Ｇ’が対照より著しく高いことを示す。バッチ２については、対照に比較して指数化されたＧ’は１１１である。バッチ３について、指数化されたＧ’値が１１３である。

さらに、指数化されたｔａｎ δ値は、対照と同じ（バッチ３は１００）または対照より低い（バッチ２は９６）であり、それによって、対照と比較して同じまたは低いヒステリシス損失を示す。上述のように、より低いムーニー粘度ゴム組成物（つまり、バッチ２および３）でのｔａｎ δの増加の不足と相まったＧ’の増加は予期されない。

実施例９：カーボンブラック、油および様々な金属カルボキシレートを含むゴム配合物の配合評価
表１５に示される配合物によるカーボンブラックおよび加工油を含むさらなる７つのゴム組成物が、再混練段階が除去されたことを除いて、実施例２において述べられたのと同様の方法で調製された。実施例２で上記と同様の方法で測定、報告された表１５に示される配合物についての配合結果が、下の表１６に示される。

表１５および１６に示される配合物については、バッチ１は、それが他と同じ配合物を有するが、いずれの金属カルボキシレートもないので対照であった。これらの表に示されるバッチ２〜７は、各々、異なる金属カルボキシレート４ｐｈｒを含む。特に、バッチ２はアルミニウムトリステアレートを含み、バッチ３は亜鉛ジステアレートを含み、バッチ４はリチウムモノステアレートを含み、バッチ５はマグネシウムジステアレートを含み、バッチ６はカルシウムジステアレートを含み、バッチ７はバリウムジステアレートを含む。表１６に示される値は、対照（バッチ１）に対して指数化されたそれぞれのムーニー粘度（Ｇ’）およびｔａｎ δ値である。

顕著に、指数化された値は、金属カルボキシレートを含むそれらの配合物、つまり、バッチ２〜７についてのムーニー粘度が対照のムーニー粘度より低いことを示す。

表１６は、また、様々な金属カルボキシレート含有配合物のすべてが、対照と比較して増加された弾性率Ｇ’を有することを示す。例えば、バッチ２〜７について最低の指数化されたＧ’は、バッチ６のカルシウムモノステアレートであり、１０２の指数化されたＧ’を有する。これらのバッチについて最も高いものは、１１９の指数化されたＧ’でバッチ３の亜鉛ジステアレートである。バッチのすべてが対照より高い（つまり、１００を超える）指数化されたＧ’を有するので、異なる金属カルボキシレートを含むこれらのバッチは、本明細書に記載されるようなＧ’向上を示すと考えられる。

さらに、表１６は、金属カルボキシレート含有配合物、つまり、バッチ２および３のうちの２つのみについての指数化されたｔａｎ δ値が対照（バッチ１）のｔａｎ δ値と同じ（１００）またはより低いことを示す。特に、バッチ２は、アルミニウムトリステアレートが配合され、対照と同じｔａｎ δを有し、バッチ３は、亜鉛ジステアレートが配合され、対照のｔａｎ δ未満のｔａｎ δを有する。従って、バッチ２および３は、対照と比較して同じまたは低いヒステリシス損失を有する表１６に報告された２つのバッチのみである。上述のように、より低いムーニー粘度ゴム組成物（つまり、バッチ２および３）でのｔａｎ δの増加の不足と相まったＧ’の増加は予期されない。

本明細書に別途記載のない限り、すべてのサブ実施形態および任意の実施形態は、本明細書に記載されたすべての実施形態に対するそれぞれのサブ実施形態および任意の実施形態である。本出願をその実施形態の記載により説明してきたが、またこれらの実施形態をかなり詳細に記載してきたが、添付の特許請求の範囲をこのような詳細に制限するまたは多少なりとも限定することは本出願人の意図ではない。追加の利点および修正が当業者に容易に明らかになるだろう。そのため、本出願は、そのより広範な態様において、示されるおよび記載される具体的な詳細、代表的な装置および例示的実施例に限定されない。従って、本出願人の一般的発明概念の精神または範囲から逸脱することなく、このような詳細からの逸脱を行うことができる。本明細書で参照されたすべての特許および公開特許出願は、明示的に参照により本明細書に援用される。

「〜を含む」または「〜を含めて」という用語が当該明細書または特許請求の範囲で用いられる範囲で、それは、特許請求の範囲において転換語として用いられる場合に、その用語が解釈されるように「〜からなる」という用語と同様のやり方で包括的であるよう意図される。さらに、「または」という用語が用いられる（例えば、ＡまたはＢ）範囲で、それは、「ＡまたはＢあるいは両方」を意味するよう意図される。当該出願人等が「ＡまたはＢのみで、両方ではない」ことを示すよう意図する場合には、「ＡまたはＢのみであるが両方ではない」という用語が用いられる。従って、本明細書中での「または」という用語の使用は包括的であり、排他的使用でない。Ｂｒｙａｎ Ａ．Ｇａｒｎｅｒ，Ａ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ ｏｆ Ｍｏｄｅｒｎ Ｌｅｇａｌ Ｕｓａｇｅ ６２４（２ｄ．Ｅｄ．１９９５）を参照。さらにまた、「中で」または「中に」という用語が当該明細書または特許請求の範囲で用いられる範囲で、付加的に「〜の上」または「〜の上に」を意味するよう意図される。さらに、「連結する」という用語が当該明細書または特許請求の範囲で用いられる範囲で、「〜と直接的に連結される」だけでなく、別の単数または複数の構成成分を介して連結されるといったように、「〜と間接的に連結される」ことを意味するよう意図される。

本発明の説明および添付の特許請求の範囲に使用する場合、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈上そうでないとする明確な指示がない限り、複数形も含むことを意図している。

Claims (26)

1. 加硫性ゴム組成物であって、
   （ａ）共役ジエンポリマーまたはコポリマー構成成分と、
   （ｂ）補強充填剤構成成分であって、
   （ｉ）カーボンブラック、
   （ｉｉ）シリカおよびシランカップリング剤、および
   （ｉｉｉ）シリカの少なくとも１つを含む、補強充填剤構成成分と、
   （ｃ）下記式
   （ＲＣＯＯ）_ｐＭ^{（ｐ＋ｎ）＋}（ＯＨ）_ｎ，
   （式中、
   Ｒは、１〜２５個の炭素原子を有し、ハロゲン原子、窒素、酸素およびイオウから選択されたヘテロ原子を任意に含むヒドロカルビル基であり、
   Ｍは、アルミニウム、バリウム、カドミウム、カルシウム、コバルト、鉄、リチウム、マグネシウム、ナトリウム、錫、亜鉛およびジルコニウムからなる群から選択され、
   ｐ＋ｎはＭの原子価に等しく、ｎおよびｐの各々は０〜（ｐ＋ｎ）に及ぶ整数から独立して選択される。）
   によって表される少なくとも１つの金属カルボキシレート０．５〜４０ｐｈｒとを含む、加硫性ゴム組成物。
2. Ｍは亜鉛またはアルミニウムから選択される、請求項１に記載の加硫性ゴム組成物。
3. Ｍはアルミニウムである、請求項１に記載の加硫性ゴム組成物。
4. 補強充填剤はカーボンブラック１０ｐｈｒ以下を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の加硫性ゴム組成物。
5. 補強充填剤はシランカップリング剤１ｐｈｒ以下を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の加硫性ゴム組成物。
6. 少なくとも１つの金属カルボキシレートは、ジヒドロキシアルミニウムステアレート、ヒドロキシアルミニウムジステアレート、アルミニウムトリステアレート、アルミニウムトリ（ｎ−デカノエート）、ヒドロキシアルミニウムジ（２−エチルヘキサノアート）、アルミニウムトリ（ｎ−オクタノエート）、アルミニウムトリ（５−フェニルブタノエート）、トリリノール酸アルミニウム、亜鉛ジステアレート、バリウムジステアレート、カルシウムジステアレート、マグネシウムジステアレート、ナトリウムモノステアレートおよびリチウムモノステアレートからなる群から選択される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の加硫性ゴム組成物。
7. 加硫されていない場合、組成物のムーニー粘度は、比較ゴム組成物のムーニー粘度未満であり、比較ゴム組成物は、比較ゴム組成物が少なくとも１つの金属カルボキシレートを含まないことを除いて同じである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の加硫性ゴム組成物。
8. 補強充填剤は、
   （ｉ）カーボンブラック、および
   （ｉｉ）シリカおよびシランカップリング剤の少なくとも１つから選択される、請求項１〜３または４〜７のいずれか一項に記載の加硫性ゴム組成物。
9. 補強充填剤構成成分はシリカおよびシランカップリング剤であり、シランカップリング剤はシリカの０．０１〜２５重量％の量で存在する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の加硫性ゴム組成物。
10. Ｍは亜鉛であり、補強充填剤はカーボンブラックである、請求項１、２または４〜７のいずれか一項に記載の加硫性ゴム組成物。
11. 加硫されている場合、組成物のＧ’は比較ゴム組成物のＧ’と比較して向上され、比較ゴム組成物は、比較ゴム組成物が少なくとも１つの金属カルボキシレートを含まないことを除いて同じである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の加硫性ゴム組成物。
12. 加硫されている場合、Ｇ’の向上は、比較ゴム組成物のＧ’の少なくとも９０％であるＧ’を含み、比較ゴム組成物は、比較ゴム組成物が少なくとも１つの金属カルボキシレートを含まないことを除いて同じである、請求項１１に記載の加硫性ゴム組成物。
13. 加硫されている場合、Ｇ’の向上は、比較ゴム組成物のＧ’以上のＧ’を含み、比較ゴム組成物は、比較ゴム組成物が少なくとも１つの金属カルボキシレートを含まないことを除いて同じである、請求項１１に記載の加硫性ゴム組成物。
14. 加硫されている場合、組成物のヒステリシス損失は、比較ゴム組成物のヒステリシス損失以下であり、比較ゴム組成物は、比較ゴム組成物が少なくとも１つの金属カルボキシレートを含まないことを除いて同じである、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の加硫性ゴム組成物。
15. 加硫されている場合、Ｇ’の向上は、等価のムーニー粘度を有する比較ゴム組成物のＧ’以上であるＧ’を含み、比較ゴム組成物は、少なくとも１つの金属カルボキシレートを含んでいないが、少なくとも１つの加工油を含む、請求項１１に記載の加硫性ゴム組成物。
16. Ｒは４〜２０個の炭素原子を有する、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の加硫性ゴム組成物。
17. 少なくとも１つの金属カルボキシレートは、アルミニウムトリカルボキシレート、ジヒドロキシアルミニウムカルボキシレート、ヒドロキシアルミニウムジカルボキシレートおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の加硫性ゴム組成物。
18. 少なくとも１つの金属カルボキシレートは、ジヒドロキシアルミニウムステアレート、ヒドロキシアルミニウムジステアレート、アルミニウムトリステアレート、アルミニウムトリ（ｎ−デカノエート）、ヒドロキシアルミニウムジ（２−エチルヘキサノアート）、アルミニウムトリ（ｎ−オクタノエート）、アルミニウムトリ（５−フェニルブタノエート）、トリリノール酸アルミニウムおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の加硫性ゴム組成物。
19. 組成物は補強充填剤構成成分５〜２００ｐｈｒを含む、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の加硫性ゴム組成物。
20. 少なくとも１つの金属カルボキシレートは０．５〜２０ｐｈｒの量で存在する、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の加硫性ゴム組成物。
21. 共役ジエンポリマーまたはコポリマー構成成分は、少なくとも１つのシリカ反応官能性共役ジエンポリマーまたはコポリマーを含む、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の加硫性ゴム組成物。
22. 組成物はマスターバッチである、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の加硫性ゴム組成物。
23. 組成物はさらに硬化剤構成成分を含み、硬化剤構成成分は、加硫剤、加硫促進剤、加硫活性剤、加硫阻害剤およびスコーチ防止剤の少なくとも１つを含む、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の加硫性ゴム組成物。
24. （１）マスターバッチを混合することであって、
    （ａ）共役ジエンポリマーまたはコポリマー構成成分、
    （ｂ）補強充填剤構成成分、および
    （ｃ）少なくとも１つの金属カルボキシレートを含む、マスターバッチを混合することと、
    （２）最終バッチを混合することであって、
    （ａ）硬化剤構成成分、および
    （ｂ）マスターバッチを含む、最終バッチを混合することと、
    （３）最終バッチを加硫することとを含む、請求項２３に記載のゴム組成物を調製する方法。
25. マスターバッチを再混練することをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
26. 最終バッチを混合するステップに先立って存在する金属カルボキシレートの少なくとも一部を溶解するのに十分な温度にマスターバッチを加熱することをさらに含む、請求項２４または２５に記載の方法。