JP2011529512A

JP2011529512A - 環境にやさしい軟化剤を含むゴム混合物

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Publication number: JP2011529512A
Application number: JP2011520400A
Authority: JP
Inventors: レッカー・カルラ; レーゼ・トルステン; シェーニンク・イェンス
Original assignee: コンティネンタル・ライフェン・ドイチュラント・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2009-06-02
Publication date: 2011-12-08
Anticipated expiration: 2029-06-02
Also published as: RU2508302C2; BRPI0916254A2; US20110112213A1; RU2011107258A; EP2307492A1; WO2010012531A1; CN102105521A; CN102105521B; JP5687195B2; DE102008037714A1; US8236875B2

Abstract

本発明は、特に車両空気充満タイヤ、シートベルト、ベルトおよびホース用の、ゴム混合物に関する。本ゴム混合物は、次の組成：少なくとも１種の極性または非極性ゴムならびに少なくとも１種の明るい色のおよび／または暗い色のフィラーならびにＤｉｒｅｃｔｉｖｅ７６／７６９／ＥＥＣに従って多環式芳香族化合物を含まない、かつ、軟化剤のための炭素源が非化石源に由来する、少なくとも１種の軟化剤、ならびに他の添加剤で特徴づけられる。

Description

本発明は、特に空気式タイヤ、駆動ベルトおよび他のベルト、ならびにホース用の、ゴム混合物に関する。

トレッドのゴム構成は、タイヤの、特に空気式タイヤの走行特性を決定する主要因子である。特に高い機械的負荷にさらされる場所における、駆動ベルト、ホースおよび他のベルトに見いだされるゴム混合物は、前記ゴム製品の安定性および耐久性に同様に実質的に関与する。空気式タイヤ、駆動ベルト、他のベルトおよびホース用のこれらのゴム混合物は、それ故非常に厳しい要件にさらされる。

例として、タイヤの走行特性は、ゴム混合物中のカーボンブラック・フィラーのシリカによる部分または完全置き換えによって従来はより高い全体レベルに上げられてきた。しかしながら、逆相関挙動を有するタイヤ特性に関する公知の相反する目標は、シリカを含むトレッド混合物でさえも、存在し続ける。例として、ウェットグリップのおよびドライ制動の改善は一般に、転がり抵抗の、冬季特性のおよび摩耗挙動の低下と関連し続ける。良好なグリップおよび低い摩耗はまた、駆動ベルトおよび他のベルトなどの、工業ゴム製品における重要な品質基準である。

これらの相反する目標を解決しようとする試みにおいて、多くの異なるアプローチがとられてきた。例として、変性材料を含む、非常に多種多様なポリマー、樹脂および微粒子フィラーがゴム混合物のために使用されてきたし、混合物製造プロセスを修正することによって加硫物特性に影響を及ぼすための試みが行われてきた。

ゴムおよびフィラーと並んで、添加剤の別の重要なクラスは、可塑剤のそれである。大量の可塑剤が時々、混合物のコストを低減するために、混合物の流れ特性を改善する（加工中のエネルギー節約、エネルギーピークの回避）、フィラー分散を改善する、配合挙動および接着挙動を改善する、ならびに混合物のおよびそれから製造される加硫物の物理的特性に影響を及ぼすためにゴム混合物に添加される。

ゴム混合物に通常使用される芳香族、ナフテン系およびパラフィン系鉱油可塑剤と並んで、ゴム混合物に使用される様々な合成可塑剤、例えばチオエステル、フタル酸エステル、芳香族ポリエーテル、リン酸エステル、セバシン酸エステルまたは低分子量の高分子ポリエステルが存在する。しかしながら、これらの可塑剤の製造は高くつき、大量のエネルギーを必要とする。それはさらに、環境の観点から、特に危険な物質の排出および原材料不足に関する現状の点で受け入れられなくなるであろう石油などの原材料を使用する。代替策として、植物油をゴム混合物での可塑剤として使用するという試みが行われつつある。しかしながら、ゴム業界は、これらを無限量で入手できない。

以下の刊行物は、上述の可塑剤の使用に関する多数の他のものの例として挙げることができる：
（Ｄ１）欧州特許出願公開第０７０８１３７Ａ１号明細書
（Ｄ２）米国特許出願公開第２００２／００１０２７５Ａ１号明細書
（Ｄ３）米国特許出願公開第２００２／００４２４６２Ａ１号明細書
（Ｄ４）米国特許第４，７３７，５３５号明細書
（Ｄ５）独国特許出願公開第１０１０８９８１Ａ１号明細書
（Ｄ６）独国特許出願公表第６０２１８４４６Ｔ２号明細書

Ｄ１は、芳香族プロセス油を全く含まないが、少なくとも１種の可塑剤（例えばジオクチルフタレート）と、液体ポリマーおよび／またはアスファルテンと、フィラーとして、１：１〜２０：１の比でのシリカおよびカーボンブラックとを含む加硫物を記載しており、その目的は、摩耗によっておよび元のゴム混合物の変色によって引き起こされる黒色マーキングのいかなる出現をも回避することである。

Ｄ２は、ポリエステルセバケート、トリエチレングリコールカプレート−カプリレート、トリエチレングリコールジヘプタノエート、トリエチレングリコールジペラルゴネートおよびトリエチレングリコールジ−２−エチルヘキソエートから選択される１〜２０ｐｈｒの低分子量ポリエステル可塑剤のトレッドゴム混合物への添加を開示しており、その意図は、トレッドを柔らかくすること、および高性能タイヤのトラクション挙動を改善することである。

Ｄ３は、強化フィラーとエステルとを含むタイヤ用のゴム混合物を開示しており、その目的は、他の特性において不利な点なしに加工性を改善することである。このエステルはこの明細書で、脂肪族の多塩基カルボン酸とポリオキシアルキレン誘導体とのエステルおよび芳香族の多塩基カルボン酸とポリオキシアルキレン誘導体とのエステルから選択されるものである。

Ｄ４は、改善された接着性、操縦安定性特性および低温特性を有することを意図されるタイヤを記載している。これらのタイヤは、１５〜５０ｐｈｒのＳＳＢＲと、セバシン酸エステル、アジピン酸エステルおよび脂肪酸エステルから選択される少なくとも１種の可塑剤と、カーボンブラックとを含むゴム混合物でできたトレッドを有する。

Ｄ５およびＤ６は、特に空気式タイヤ用のゴム混合物での可塑剤として、オイルシード、またはひまわり油から製造されたタンパク質の使用を開示している。それらの公文書に記載されている植物油は、唯一の可塑剤として使用することができるが、石油から得られた別の可塑剤と組み合わせて大抵は使用される。

少なくとも１種の代わりのおよび環境適合性の可塑剤を含み、こうしてゴム混合物からの危険な物質の使用に関連した排出の低減を可能にする、特に空気式タイヤ、駆動ベルト、他のベルトおよびホース用の、ゴム混合物を提供することが本発明の目的である。同時に、その意図は、ゴム混合物の耐久性および環境適合性を増大させること、および原材料源およびエネルギー源としての石油からの独立を確実にすることである。

前記目的は、以下の構成：
− 少なくとも１種の極性または非極性ゴムならびに
− 少なくとも１種の淡い色のおよび／または濃い色のフィラーならびに
− 多環式芳香族化合物を含まない、少なくとも１種の可塑剤ならびに
− さらなる添加剤
のゴム混合物によって達成される。

本明細書で用いられるｐｈｒ（ゴムの百重量部当たりの部）データは、混合物調合のためにゴム工業で用いられる通常の定量的データである。個々の物質の重量部単位での添加量は本明細書では、混合物中に存在する全ゴムの総質量の１００重量部に常に関連している。

意外にも、ゴム混合物のより良好な耐久性および環境適合性は、少なくとも１種の極性または非極性ゴムと、少なくとも１種の淡い色のおよび／または濃い色のフィラーと、ゴム工業で慣例の他の添加剤と、多環式芳香族化合物を含まない少なくとも１種の可塑剤とを組み合わせることによって確実にされることが分かった。同時に、多環式芳香族化合物を含まない可塑剤は石油に基づくものではなく、それ故これは前記の原材料源およびエネルギー源からの独立を提供する。関連する点は本明細書では、ゴム混合物の物理的特性が同じレベルに留まることである。これは、特にベース用の分割トレッドのタイヤトレッドにのみならず、他の内部タイヤ部品にも適用される。他の内部タイヤ部品用のゴム混合物に対して以下に用いられる総称はまた、タイヤ技術で通常用いられる用語：ボディ配合物またはボディ混合物（ｂｏｄｙｍｉｘｔｕｒｅ）である。

本発明のゴム混合物はまた、駆動ベルト、他のベルトおよびホース用の混合物の開発にも使用される。前記工業ゴム製品は、日常生活の全ての態様で、例えばエレベーターに、自動車工業に、原材料産業に、飲食物産業におよび医療技術に使用される。それ故、本明細書では再び、混合物の不変の特性と一緒に、向上した環境適合性が最も重要である。

ゴム混合物は、少なくとも１種の極性または非極性ゴムを含む。極性または非極性ゴムは、本明細書では天然ポリイソプレンおよび／または合成ポリイソプレンおよび／またはブタジエンゴムおよび／またはスチレン−ブタジエンゴムおよび／または溶液重合スチレン−ブタジエンゴムおよび／または乳化重合スチレン−ブタジエンゴムおよび／または液状ゴムおよび／またはハロブチルゴムおよび／またはポリノルボルネンおよび／またはイソプレン−イソブチレンコポリマーおよび／またはエチレン−プロピレン−ジエンゴムおよび／またはニトリルゴムおよび／またはクロロプレンゴムおよび／またはアクリレートゴムおよび／またはフルオロゴムおよび／またはシリコーンゴムおよび／またはポリスルフィドゴムおよび／またはエピクロロヒドリンゴムおよび／またはスチレン−イソプレン−ブタジエンターポリマーおよび／または水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴムおよび／またはイソプレン−ブタジエンコポリマーおよび／または水素化スチレン−ブタジエンゴムからなる群から選択されるものである。

駆動ベルト、他のベルトおよびホースなどの、工業ゴム製品の製造は、特にニトリルゴム、水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ハロブチルゴムまたはエチレン−プロピレン−ジエンゴムを使用する。

しかしながら、ゴム混合物が天然および／または合成ポリイソプレンを、ならびに具体的に０〜５０ｐｈｒ、好ましくは０〜４０ｐｈｒの量、特に好ましくは０〜３０ｐｈｒの量、さらに特に好ましくは０〜２０ｐｈｒ、しかし少なくとも０．１ｐｈｒ、特に少なくとも０．５ｐｈｒの量を含むことが好ましい。特定の一実施形態では、極性または非極性ゴムは、水素化されたものであることができる、ジエンゴムである。ブタジエンゴムの使用量は好ましくは、２〜６０ｐｈｒ、好ましくは２〜５０ｐｈｒ、特に好ましくは５〜５０ｐｈｒ、非常に特に好ましくは１０〜５０ｐｈｒ、さらに特に好ましくは１０〜４５ｐｈｒである。

極性または非極性ゴムは、好ましくは溶液重合されたまたは乳化重合された、スチレン−ブタジエンゴムであることができる。スチレン−ブタジエンゴムは、水素化された、特に有利な一実施形態では溶液重合されたものであることができる。スチレン−ブタジエンゴムは、ヒドロキシ基および／またはエポキシ基および／またはシロキサン基および／またはアミノ基および／またはアミノシロキサンおよび／またはカルボキシ基および／またはフタロシアニン基で変性されたものであることができる。しかしながら、当業者に公知の他の変性を用いることもまた可能であり、これらはまた機能化とも称される。スチレン−ブタジエンゴムの使用量は、２〜９８ｐｈｒ、好ましくは２〜９０ｐｈｒ、特に好ましくは２〜８０ｐｈｒ、さらに特に好ましくは５〜８０ｐｈｒである。

本発明のゴム混合物はさらに、少なくとも１種の淡い色のおよび／または濃い色のフィラーを含む。フィラーの総量はそれ故、専ら淡い色のもしくは濃い色のフィラーから、または淡い色のフィラーと濃い色のフィラーとの組み合わせからなることができる。淡い色のフィラーはシリカ、好ましくは沈澱シリカであることが好ましい。

本発明のゴム混合物は、１〜３００ｐｈｒ、好ましくは１〜２５０ｐｈｒ、特に好ましくは１〜２００ｐｈｒ、さらに特に好ましくは１〜１５０ｐｈｒ、さらに非常に特に好ましくは１〜１００ｐｈｒのシリカを含む。シリカのこの総量のうち、０〜１００％が、カップリング剤、好ましくはシランによってポリマーマトリックスに結合すること、および／または０〜１００％がポリマーマトリックスに結合しないことが可能である。これは、総量のシリカから出発して、これがカップリング剤によって完全にもしくは部分的にだけポリマーマトリックスに結合すること、またはいかなる種類の結合もシリカとポリマーマトリックスとの間で全く起こらないことを意味する。

タイヤ工業で使用されるシリカは一般に沈澱シリカであり、これらは特に、それらの表面積によって特徴づけられる。本明細書で用いられる特性は、ｍ^２／ｇ単位でのフィラーの内部および外部表面積の尺度としてのＤＩＮ６６１３１およびＤＩＮ６６１３２による窒素表面積（ＢＥＴ）、ならびにｍ^２／ｇの単位で述べられる、ゴムの目的のために有効な表面積と多くの場合見なされる、外部表面積の尺度としてのＡＳＴＭＤ３７６５によるＣＴＡＢ表面積である。本発明は、１００ｍ^２／ｇ以上、好ましくは１２０〜３００ｍ^２／ｇ、特に好ましくは１４０〜２５０ｍ^２／ｇの窒素表面積の、および１００〜２５０ｍ^２／ｇ、好ましくは１２０〜２３０ｍ^２／ｇ、特に好ましくは１４０〜２００ｍ^２／ｇのＣＴＡＢ表面積のシリカを使用する。

カップリング剤が、シランのまたは有機ケイ素化合物の形態で使用される場合、カップリング剤の量は０〜２０ｐｈｒ、好ましくは０．１〜１５ｐｈｒ、特に好ましくは０．５〜１０ｐｈｒである。本明細書で使用されるカップリング剤は、ゴム混合物での使用について当業者に公知のカップリング剤のいずれかを含むことができる。本明細書ではメルカプトシラン、これらの中でも、特に揮発性有機成分の低減を特徴づけるもの、例えば、他の刊行物の例として、独国特許第１０２００５０５７８０１号明細書、国際公開第９９／０９０３６号パンフレット、国際公開第２００２／０４８２５６号パンフレットおよび国際公開第２００６／０１５０１０号パンフレットに見いだすことができるものを挙げることができる。

濃い色のフィラーは好ましくはカーボンブラックであり、少なくとも１種のカーボンブラックの０〜１００ｐｈｒの量、特に好ましくは０〜８０ｐｈｒ、しかし少なくとも０．１ｐｈｒ、しかしながら特に少なくとも０．５ｐｈｒの量が特に好ましい。特に好ましい一実施形態では、ヨウ素吸収係数とも称される、ＡＳＴＭＤ１５１０によるカーボンブラックのヨウ素価は７５ｇ／ｋｇ以上であり、そのＤＢＰ数は８０ｃｍ^３／１００ｇ以上である。ＡＳＴＭＤ２４１４により測定されるＤＢＰ数は、ジブチルフタレートを使用することによってカーボンブラックのまたは淡い色のフィラーの比吸収容量を決定する。

特に空気式タイヤ用の、ゴム混合物でのこの種のカーボンブラックの使用は、転がり抵抗に影響を及ぼし、環境的な理由に関係する、耐摩耗性と蓄熱との最良の折衷を確実にする。たった１種のカーボンブラックがそれぞれのゴム混合物に使用されることが本明細書では好ましいが、ゴム混合物へ混ぜ込むことによって様々な種類のカーボンブラックを組み込むこともまた可能である。

ゴム混合物が、多環式芳香族化合物を含まず、かつ、その炭素源が非化石源に由来する少なくとも１種の可塑剤を含むことは本発明にとって絶対必要である。
可塑剤油は今までは一般に石油から製造されてきたが、石油は枯渇し得る化石源に関係しているので、その資源が限定されている。原材料源およびエネルギー源としての石油からの独立を達成するために、および同時に改善された環境適合性を達成するために、多環式芳香族化合物を含まない可塑剤が少なくとも１つのバイオマスツーリキッド（ｂｉｏｍａｓｓ−ｔｏ−ｌｉｑｕｉｄ）プロセスによって製造され、ここで、バイオマスは液体および／または固体形態にあることができる。

多環式芳香族化合物は、環境にとって特に決定的に重要であると見なされ、一般に多種多様な物質、特に本明細書では、原材料として石油に基づく、可塑剤中に見いだされる。多環式芳香族炭化水素とも称される、多環式芳香族化合物を含まないとは、可塑剤中のベンズ（ａ）アントラセン、クリセン、ベンゾ（ａ）ピレンのベンゾ含有率が１ｍｇ／ｋｇより小さく、ヒドロ（ｂ）フルオランテン、ベンゾ（ｊ）フルオランテン、ベンゾ（ｋ）フルオランテン、ベンゾ（ｅ）ピレン、ベンゾ（ａ）ピレンおよびジベンズ（ａ，ｈ）アントラセンの全体が−ＥｕｒｏｐｅａｎＣｏｍｍｕｎｉｔｙＤｉｒｅｃｔｉｖｅ７６／７６９／ＥＥＣに従って−１０ｍｇ／ｋｇより小さいものでなければならないことを意味する。

バイオマスツーリキッド・プロセスは通常、有機物質を、燃料として一般に使用される、液体炭化水素混合物へ変換する熱化学プロセスである。バイオマスツーリキッド・プロセスには、ガス化による合成ガスの製造を含む第１工程と自動車燃料の合成を含む第２工程とが本質的にある２段階プロセスに区別される。例えば、独国特許出願公開第１０２１５６７９Ａ１号明細書および独国特許出願公開第１０２００５０４０４９０Ａ１号明細書に以前に記載されたような、公知の直接プロセスもある。自動車燃料を製造するために通常用いられるプロセスは、望ましくない、かつ、廃棄される重質油画分を頻繁に生成する。

プロセスを制御して適切な重質油画分の標的合成を行うこともまた可能である。

意外にも、前記重質油画分が、ゴム混合物用の、可塑剤として、特に、多環式芳香族化合物を含まない可塑剤油として好適であることが分かった。

当業者に公知のどんなバイオマスツーリキッド・プロセスも、多環式芳香族化合物を含まない可塑剤を製造するために用いることができる。

本明細書に言及されてもよい例は、反応器での非常に短い滞留時間の、フラッシュ熱分解、（加圧）水素を熱分解プロセス中に使用して安定な炭化水素生成物を製造する、水素化直接液化、Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ法に基づく、Ｃａｒｂｏ−Ｖとして知られる方法、および熱分解プロセスが触媒の混合剤を使って油だめで行われる、接触直接液化である。

しかしながら、多環式芳香族化合物を含まない可塑剤がバイオマスの接触直接液化を用いて製造されたものであることが有利であると分かった。

バイオマスの直接液化のためのこの種の方法は、Ｗｉｌｌｎｅｒ、Ｍａｒｋｔｆｒｕｃｔｒｅｐｏｒｔ２００５、ＭｉｔｔｅｉｌｕｎｇｅｎｄｅｒＬａｎｄｗｉｒｔｓｃｈａｆｔｓｋａｍｍｅｒ、ＬａｎｄｗｉｒｔｓｃｈａｆｔｓｋａｍｍｅｒＳｃｈｌｅｓｗｉｇ−Ｈｏｌｓｔｅｉｎ、Ｋｉｅｌ［Ｗｉｌｌｎｅｒ、Ｒｅｐｏｒｔｏｎｆｏｏｄｃｒｏｐｓ、２００５、ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｆｒｏｍｔｈｅＣｈａｍｂｅｒｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ、Ｓｃｈｌｅｓｗｉｇ−ＨｏｌｓｔｅｉｎＣｈａｍｂｅｒｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ、Ｋｉｅｌ］から公知である。

特定の一実施形態では、それ故、本発明のゴム混合物中に存在する、かつ、多環式芳香族化合物を含まない可塑剤は、バイオマスの接触直接液化の完了後の重質油画分の形態をとり、分岐鎖または非分岐鎖であってもよい、炭化水素鎖中に少なくとも２５個の炭素原子を有する。バイオマスは本明細書では、液体および／または固体形態にあることができる。

多環式芳香族化合物を含まない可塑剤の使用量は、０．１〜１５０ｐｈｒ、好ましくは０．１〜１２０ｐｈｒ、特に好ましくは０．１〜１００ｐｈｒ、さらに特に好ましくは０．１〜８０ｐｈｒ、さらに非常に特に好ましくは０．１〜６０ｐｈｒである。

０〜５ｐｈｒの少なくとも１種のさらなる追加の可塑剤がまた、ゴム混合物中に存在してもよい。前記さらなる可塑剤は、鉱油および／または合成可塑剤および／または脂肪酸および／または脂肪酸誘導体および／または樹脂および／またはファクチスおよび／またはグリセリドおよび／またはテルペンからなる群から選択されるものである。

鉱油が使用される場合、それは好ましくは、ＤＡＥ（蒸留芳香族抽出物）および／またはＲＡＥ（残留芳香族抽出物）および／またはＴＤＡＥ（処理された蒸留芳香族抽出物）および／またはＭＥＳ（穏和抽出溶剤）および／またはナフテン系油からなる群から選択されるものである。

ゴム混合物はまた、さらなる添加剤を含む。

用語さらなる添加剤には、本質的に、架橋システム（架橋剤、硫黄供与体および／または元素状硫黄、加硫促進剤および抑制剤）、オゾン劣化防止剤、酸化防止剤、素練り助剤および他の活性化剤が含まれる。さらなる添加剤の総量の定量的割合は、３〜１５０ｐｈｒ、好ましくは３〜１００ｐｈｒ、特に好ましくは５〜８０ｐｈｒである。

さらなる添加剤の全体定量的割合はまた、０．１〜１０ｐｈｒ、好ましくは０．２〜８ｐｈｒ、特に好ましくは０．２〜４ｐｈｒの酸化亜鉛を含む。

活性化剤としての酸化亜鉛を大抵は脂肪酸（例えばステアリン酸）と組み合わせて加硫促進剤での硫黄架橋のためにゴム混合物に添加することが通常である。硫黄はそのとき、加硫プロセスのための錯体形成によって活性化される。通常使用される酸化亜鉛は本明細書では一般に、１０ｍ^２／ｇ未満のＢＥＴ表面積を有するが、１０〜６０ｍ^２／ｇのＢＥＴ表面積のナノ酸化亜鉛として知られるものを使用することもまた可能である。

ゴム混合物は好ましくは、元素状硫黄または硫黄供与体の存在下に加硫され、幾つかの硫黄供与体は、本明細書では加硫促進剤としての役割を同時に果たすことができる。ゴム混合物への最終混合工程での元素状硫黄または硫黄供与体の添加量は、当業者によく知られているもの（０．４〜９ｐｈｒ、元素状硫黄の好ましい量は０〜６ｐｈｒ、特に好ましくは０．１〜３ｐｈｒである）である。ゴム混合物は、加硫プロセスに必要とされる時間および／または温度を制御するために、かつ、加硫物特性を向上させるために、加硫に影響を及ぼす物質、例えば本発明において上に記載された添加剤内に含められる、加硫促進剤、加硫抑制剤、および、上に記載されたような、加硫活性化剤を含むことができる。

本発明のゴム混合物は、ゴム工業で通常の方法によって、先ず、１つ以上の混合段階で、加硫システム（硫黄および加硫に影響を及ぼす物質）以外の成分の全てが入った親混合物を生成することによって製造される。完成混合物は、最終混合段階での加硫システムの添加によって製造される。完成混合物は、例として押出手順によってさらに加工され、適切な形態に変換される。

本発明の別の目的は、空気式タイヤを製造するために、特にタイヤのトレッドおよび／またはタイヤのボディ混合物を製造するために、ならびに駆動ベルト、他のベルトおよびホースを製造するために上に記載されたゴム混合物を使用することである。

空気式タイヤに使用するために、混合物は好ましくはトレッドの形態に変換され、未硬化(ｇｒｅｅｎ)タイヤの製造中に公知の方法で適用される。しかしながら、トレッドはまた、未硬化タイヤ上へゴム混合物の狭いストリップの形態で巻き付けることができる。トレッドが、上に記載されたように、２つに分割されたものである場合、ゴム混合物は好ましくはベース用の混合物として使用される。

タイヤにボディ混合物として使用するための本発明のゴム混合物の製造方法は、トレッドについて上に記載された通りである。相違は押出手順後の造形にある。１つ以上の異なるボディ混合物用の本発明のゴム混合物の得られた形態は次に、未硬化タイヤの構成に役立つ。駆動ベルトおよび他のベルトに、特にコンベアベルトに本発明のゴム混合物を使用するために、押し出された混合物は適切な形態に変換され、このプロセス中にまたはその後に多くの場合、強化材、例えば合成繊維またはスチールコードを提供される。これは大抵は、ゴム混合物の１つおよび／またはより多くの副層、同一のおよび／または異なる強化材の１つおよび／またはより多くの副層ならびに同じおよび／または別のゴム混合物の１つおよび／またはより多くのさらなる副層からなる、多層構造を与える。

本発明のゴム混合物をホースに使用するためには、硫黄架橋として知られるものよりもむしろ、過酸化物架橋が多くの場合好ましい。

ホースの製造方法は、ＨａｎｄｂｕｃｈｄｅｒＫａｕｔｓｃｈｕｋｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ［Ｒｕｂｂｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ］、Ｄｒ．ＧｕｐｔａＶｅｒｌａｇ、２００１年、第１３．４章に記載されている方法に基づく。その環境適合性およびＤｉｒｅｃｔｉｖｅ７６／７６９／ＥＥＣ下、多環式芳香族化合物を含まないことによるその低い発癌性のおかげで、本発明のゴム混合物は、飲食物ホースに、特に本明細書では飲料水ホース、医療ホースおよび製薬ホースに特に使用される。

表１ａおよび１ｂ、ならびに２ａおよび２ｂに順に並べられた比較例および発明実施例が今、本発明のさらなる説明のために用いられる。「Ｉ」で記述される混合物は本明細書では本発明の混合物であるが、「Ｃ」で記述される混合物は比較混合物である。

表中に存在する混合物例の全てにおいて、述べられる定量的データは、ゴムの全量の１００重量部を基準とする、重量部（ｐｈｒ）である。

混合物は、実験室接線式ミキサーにて２段階で通常の条件下に製造した。混合物の全てを使用して加硫によって試験検体を製造し、これらの試験検体を使用して材料の典型的なゴム工業特性を測定した。これらの試験のために用いた試験方法は次の通りであった：
・ＤＩＮ５３５０５による室温でのショア（Ｓｈｏｒｅ）Ａ硬度
・ＤＩＮ５３５１２による室温および７０℃での反発弾性
・ＤＩＮ５３５０４による室温での１００％および３００％引張歪みに対する応力値
・ＤＩＮ５３５０４による室温での引張強度
・Ｇｒｏｓｃｈ、Ｋ．Ａ．、１３１ｓｔＡＣＳＲｕｂｂｅｒＤｉｖ．Ｍｅｅｔｉｎｇ、Ｎｏ．９７（１９８７）およびＧｒｏｓｃｈ、Ｋ．Ａ．ら、ＫａｕｔｓｃｈｕｋＧｕｍｍｉＫｕｎｓｔｓｔｏｆｆｅ、５０（１９９７）、８４１ページで見られるようなＧｒｏｓｃｈ摩耗

表１ａおよび２ａに提示される混合物構成を表１ｂおよび２ｂに提示される得られた物理的特性と一緒に考慮するとき、多環式芳香族化合物を含まない可塑剤が使用される場合に混合物の特性は大体同じレベルに留まると要約すれば明言することができる。

混合物の硬度はほとんど一定のままであり、そして本発明のゴム混合物Ｉ１〜Ｉ３を比較混合物Ｃ１〜Ｃ６と比較するとき、測定の正確さの限度内で、同じもののままである他の値は、室温での弾性反発値で表される、湿潤時破壊挙動と、環境上関係があり、かつ、７０℃での弾性反発値で表される、転がり抵抗挙動とである。同じことはまた、応力値および引張強度で代表される究極的な引張強度特性についても言うことができる。多環式芳香族化合物を含まない可塑剤を使用することでの明らかな摩耗挙動のいかなる低下もまたない。

Claims

以下の構成：
− 少なくとも１種の極性または非極性ゴムならびに
− 少なくとも１種の淡い色のおよび／または濃い色のフィラーならびに
− Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ７６／７６９／ＥＥＣで見られるような、多環式芳香族化合物を含まない、かつ、可塑剤のための炭素源が非化石源に由来する、少なくとも１種の可塑剤ならびに
− さらなる添加剤
で特徴づけられる、ゴム混合物。
前記極性または非極性ゴムが、天然ポリイソプレンおよび／または合成ポリイソプレンおよび／またはブタジエンゴムおよび／またはスチレン−ブタジエンゴムおよび／または溶液重合スチレン−ブタジエンゴムおよび／または乳化重合スチレン−ブタジエンゴムおよび／または液状ゴムおよび／またはハロブチルゴムおよび／またはポリノルボルネンおよび／またはイソプレン−イソブチレンコポリマーおよび／またはエチレン−プロピレン−ジエンゴムおよび／またはニトリルゴムおよび／またはクロロプレンゴムおよび／またはアクリレートゴムおよび／またはフルオロゴムおよび／またはシリコーンゴムおよび／またはポリスルフィドゴムおよび／またはエピクロロヒドリンゴムおよび／またはスチレン−イソプレン−ブタジエンターポリマーおよび／または水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴムおよび／またはイソプレン−ブタジエンコポリマーおよび／または水素化スチレン−ブタジエンゴムからなる群から選択されたものであることを特徴とする請求項１に記載のゴム混合物。
前記極性または非極性ゴムが少なくとも１種の天然ポリイソプレンであることを特徴とする請求項１または２に記載のゴム混合物。
前記極性または非極性ゴムが少なくとも１種の合成ポリイソプレンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のゴム混合物。
前記極性または非極性ゴムが少なくとも１種のブタジエンゴムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のゴム混合物。
前記ブタジエンゴムが水素化ブタジエンゴムであることを特徴とする請求項５に記載のゴム混合物。
前記極性または非極性ゴムが少なくとも１種のスチレン−ブタジエンゴムであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のゴム混合物。
前記スチレン−ブタジエンゴムが溶液重合スチレン−ブタジエンゴムであることを特徴とする請求項７に記載のゴム混合物。
前記スチレン−ブタジエンゴムが乳化重合スチレン−ブタジエンゴムであることを特徴とする請求項７に記載のゴム混合物。
前記スチレン−ブタジエンゴムが水素化スチレン−ブタジエンゴムであることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載のゴム混合物。
０〜５０ｐｈｒの天然ポリイソプレンおよび／または合成ポリイソプレンを含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のゴム混合物。
０〜４０ｐｈｒの天然ポリイソプレンおよび／または合成ポリイソプレンを含むことを特徴とする請求項１１に記載のゴム混合物。
０〜３０ｐｈｒの天然ポリイソプレンおよび／または合成ポリイソプレンを含むことを特徴とする請求項１２に記載のゴム混合物。
０〜２０ｐｈｒの天然ポリイソプレンおよび／または合成ポリイソプレンを含むことを特徴とする請求項１３に記載のゴム混合物。
少なくとも０．１ｐｈｒ、特に少なくとも０．５ｐｈｒの天然ポリイソプレンおよび／または合成ポリイソプレンを含むことを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一項に記載のゴム混合物。
２〜６０ｐｈｒのブタジエンゴムを含むことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載のゴム混合物。
２〜５０ｐｈｒのブタジエンゴムを含むことを特徴とする請求項１６に記載のゴム混合物。
５〜５０ｐｈｒのブタジエンゴムを含むことを特徴とする請求項１７に記載のゴム混合物。
１０〜５０ｐｈｒのブタジエンゴムを含むことを特徴とする請求項１８に記載のゴム混合物。
１０〜４５ｐｈｒのブタジエンゴムを含むことを特徴とする請求項１９に記載のゴム混合物。
２〜９８ｐｈｒの溶液重合スチレン−ブタジエンゴムを含むことを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一項に記載のゴム混合物。
２〜９０ｐｈｒの溶液重合スチレン−ブタジエンゴムを含むことを特徴とする請求項２１に記載のゴム混合物。
２〜８０ｐｈｒの溶液重合スチレン−ブタジエンゴムを含むことを特徴とする請求項２２に記載のゴム混合物。
５〜８０ｐｈｒの溶液重合スチレン−ブタジエンゴムを含むことを特徴とする請求項２３に記載のゴム混合物。
前記ゴムが変性されていることを特徴とする請求項１〜２４のいずれか一項に記載のゴム混合物。
前記淡い色のフィラーがシリカであることを特徴とする請求項１〜２５のいずれか一項に記載のゴム混合物。
前記シリカが沈澱シリカであることを特徴とする請求項２６に記載のゴム混合物。
１〜３００ｐｈｒのシリカを含むことを特徴とする請求項１〜２７のいずれか一項に記載のゴム混合物。
１〜２５０ｐｈｒのシリカを含むことを特徴とする請求項２８に記載のゴム混合物。
１〜２００ｐｈｒのシリカを含むことを特徴とする請求項２９に記載のゴム混合物。
１〜１５０ｐｈｒのシリカを含むことを特徴とする請求項３０に記載のゴム混合物。
１〜１００ｐｈｒのシリカを含むことを特徴とする請求項３１に記載のゴム混合物。
前記シリカのＢＥＴ表面積が１００ｍ^２／ｇ以上であることを特徴とする請求項１〜３２のいずれか一項に記載のゴム混合物。
カップリング剤によるポリマーマトリックスへの前記シリカの結合の程度がゼロまたは部分的または完全であることを特徴とする請求項１〜３３のいずれか一項に記載のゴム混合物。
前記カップリング剤がシランであることを特徴とする請求項３４に記載のゴム混合物。
前記カップリング剤が有機ケイ素化合物であることを特徴とする請求項３５に記載のゴム混合物。
前記カップリング剤の量が０〜２０ｐｈｒであることを特徴とする請求項３４〜３６のいずれか一項に記載のゴム混合物。
前記カップリング剤の量が０．１〜１５ｐｈｒであることを特徴とする請求項３７に記載のゴム混合物。
前記カップリング剤の量が０．５〜１０ｐｈｒであることを特徴とする請求項３８に記載のゴム混合物。
前記濃い色のフィラーがカーボンブラックであることを特徴とする請求項１〜３９のいずれか一項に記載のゴム混合物。
０〜１００ｐｈｒの少なくとも１種のカーボンブラックを含むことを特徴とする請求項１〜４０のいずれか一項に記載のゴム混合物。
０〜８０ｐｈｒの少なくとも１種のカーボンブラックを含むことを特徴とする請求項４１に記載のゴム混合物。
少なくとも０．１ｐｈｒ、特に少なくとも０．５ｐｈｒの少なくとも１種のカーボンブラックを含むことを特徴とする請求項１〜４２のいずれか一項に記載のゴム混合物。
Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ７６／７６９／ＥＥＣで見られるような、多環式芳香族化合物を含まない、かつ、その炭素源が非化石源に由来する前記可塑剤が、少なくとも１つのバイオマスツーリキッド・プロセスによって製造されたものであることを特徴とする請求項１〜４３のいずれか一項に記載のゴム混合物。
Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ７６／７６９／ＥＥＣで見られるような、多環式芳香族化合物を含まない、かつ、その炭素源が非化石源に由来する前記可塑剤が、バイオマスの接触直接液化によって製造されたものであることを特徴とする請求項４４に記載のゴム混合物。
Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ７６／７６９／ＥＥＣで見られるような、多環式芳香族化合物を含まない、かつ、その炭素源が非化石源に由来する前記可塑剤が、バイオマスの接触直接液化の完了後の重質油画分の形態で存在することを特徴とする請求項４５に記載のゴム混合物。
Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ７６／７６９／ＥＥＣで見られるような、多環式芳香族化合物を含まない、かつ、その炭素源が非化石源に由来する前記可塑剤が、炭化水素鎖中に少なくとも２５個の炭素原子を有することを特徴とする請求項４６に記載のゴム混合物。
前記バイオマスが液体および／または固体形態にあることを特徴とする請求項４５または４６に記載のゴム混合物。
Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ７６／７６９／ＥＥＣで見られるような、多環式芳香族化合物を含まない、かつ、その炭素源が非化石源に由来する０．１〜１５０ｐｈｒの可塑剤を含むことを特徴とする請求項１〜４８のいずれか一項に記載のゴム混合物。
Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ７６／７６９／ＥＥＣで見られるような、多環式芳香族化合物を含まない、かつ、その炭素源が非化石源に由来する０．１〜１２０ｐｈｒの可塑剤を含むことを特徴とする請求項４９に記載のゴム混合物。
Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ７６／７６９／ＥＥＣで見られるような、多環式芳香族化合物を含まない、かつ、その炭素源が非化石源に由来する０．１〜１００ｐｈｒの可塑剤を含むことを特徴とする請求項５０に記載のゴム混合物。
Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ７６／７６９／ＥＥＣで見られるような、多環式芳香族化合物を含まない、かつ、その炭素源が非化石源に由来する０．１〜８０ｐｈｒの可塑剤を含むことを特徴とする請求項５１に記載のゴム混合物。
Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ７６／７６９／ＥＥＣで見られるような、多環式芳香族化合物を含まない、かつ、その炭素源が非化石源に由来する０．１〜６０ｐｈｒの可塑剤を含むことを特徴とする請求項５２に記載のゴム混合物。
０〜５ｐｈｒの少なくとも１種のさらなる可塑剤をまた含むことを特徴とする請求項１〜５３のいずれか一項に記載のゴム混合物。
前記さらなる可塑剤が、鉱油および／または合成可塑剤および／または脂肪酸および／または脂肪酸誘導体および／または樹脂および／またはファクチスおよび／またはグリセリドおよび／またはテルペンからなる群から選択されたものであることを特徴とする請求項５４に記載のゴム混合物。
さらなる添加剤の定量的割合が３〜１５０ｐｈｒであることを特徴とする請求項１〜５５のいずれか一項に記載のゴム混合物。
さらなる添加剤の前記定量的割合が３〜１００ｐｈｒであることを特徴とする請求項５６に記載のゴム混合物。
さらなる添加剤の前記定量的割合が５〜８０ｐｈｒであることを特徴とする請求項５７に記載のゴム混合物。
タイヤを製造するための請求項１〜５８のいずれか一項に記載のゴム混合物の使用。
タイヤのトレッドを製造するための請求項５９に記載のゴム混合物の使用。
タイヤのボディ混合物を製造するための請求項５９に記載のゴム混合物の使用。
サイドウォール、インナーライナー、頂部、ベルト、ショルダー、ベルト外形、スキージ、カーカス、ビード強化材、他の強化インサートおよび／または中実タイヤを含む、タイヤのボディ混合物を製造するための請求項６１に記載のゴム混合物の使用。
ベルトを製造するための請求項１〜５８のいずれか一項に記載のゴム混合物の使用。
コンベアベルトを製造するための請求項６３に記載のゴム混合物の使用。
コンベアベルトの無負荷支持側を製造するための請求項６４に記載のゴム混合物の使用。
駆動ベルトを製造するための請求項１〜５８のいずれか一項に記載のゴム混合物の使用。
平駆動ベルト、Ｖ字形の駆動ベルト、Ｖ字形の波形駆動ベルト、またはタイミングベルトを製造するための請求項６６に記載のゴム混合物の使用。
ホースを製造するための請求項１〜５８のいずれか一項に記載のゴム混合物の使用。