(57)【要約】スチレン−ブタジエンランダム共重合体とポリ（アリーレンエーテル）樹脂とを含むエラストマー−熱可塑性樹脂組成物及び該組成物の製造方法が開示される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチレン−ブタジエンランダム共重合体ゴムとポリ（アリーレンエーテル）樹脂とを含み、該ポリ（アリーレンエーテル）樹脂が約０．３５未満の固有粘度を有する、エラストマー−熱可塑性樹脂組成物。
【請求項２】
前記固有粘度が約０．０５〜約０．３５である、請求項１記載のエラストマー−熱可塑性樹脂組成物。
【請求項３】
さらにカーボンブラックを含む、請求項２記載のエラストマー−熱可塑性樹脂組成物。
【請求項４】
当該組成物の総重量を基準にして、ゴムの量が約４５〜約９９重量％であり、ポリ（アリーレンエーテル）の量が約１〜約５０重量％であり、カーボンブラックの量が約１〜約４２重量％である、請求項３記載のエラストマー−熱可塑性樹脂組成物。
【請求項５】
ゴムの量が約５９〜約６３重量％であり、ポリ（アリーレンエーテル）の量が約１〜約２０．５重量％であり、カーボンブラックの量が約２０．５〜約４１重量％である、請求項４記載のエラストマー−熱可塑性樹脂組成物。
【請求項６】
前記ポリ（アリーレンエーテル）が次の式（Ｉ）の複数の構造単位からなる、請求項３記載のエラストマー−熱可塑性樹脂組成物。
【化１】
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式中、各構造単位について、各Ｑ１ は独立にハロゲン、第一又は第二低級アルキル、フェニル、ハロアルキル、アミノアルキル、炭化水素オキシ、或いは２以上の炭素原子でハロゲン原子と酸素原子とが隔てられたハロ炭化水素オキシであり、各Ｑ２ は独立に水素、ハロゲン、第一又は第二低級アルキル、フェニル、ハロアルキル、炭化水素オキシ或いはＱ１ について定義したハロ炭化水素オキシである。
【請求項７】
前記ゴムが９重量％を超えるスチレン含量を有する、請求項３記載のエラストマー−熱可塑性樹脂組成物。
【請求項８】
さらに、酸化防止剤、難燃剤、ドリップ防止剤、染料、顔料、着色剤、安定剤、無機小粒子、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、エクステンダー油、加硫剤、硬化促進剤、老化防止剤、ゲル化剤、充填材及びこれらの混合物を含む、請求項３記載のエラストマー−熱可塑性樹脂組成物。
【請求項９】
前記加硫剤が硫黄又は含硫黄化合物である、請求項３記載のエラストマー−熱可塑性樹脂組成物。
【請求項１０】
ゴムの量が約４５〜約９９重量％であり、ポリ（アリーレンエーテル）の量が約１〜約５０重量％である、請求項１記載のエラストマー−熱可塑性樹脂組成物。
【請求項１１】
さらに、酸化防止剤、難燃剤、ドリップ防止剤、染料、顔料、着色剤、安定剤、無機小粒子、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、エクステンダー油、加硫剤、硬化促進剤、老化防止剤、ゲル化剤、充填材及びこれらの混合物を含む、請求項１記載のエラストマー−熱可塑性樹脂組成物。
【請求項１２】
エラストマー−熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、スチレン−ブタジエンランダム共重合体とポリ（アリーレンエーテル）とを溶媒中で混合して乳濁液を形成し、溶媒を蒸発させることを含んでなる方法。
【請求項１３】
ゴムの量が約４５〜約９９重量％であり、ポリ（アリーレンエーテル）の量が約１〜約５０重量％である、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記ポリ（アリーレンエーテル）が次の式（Ｉ）の複数の構造単位からなる、請求項１３記載の方法。
【化２】
2004506801.tif 000011
式中、各構造単位について、各Ｑ１ は独立にハロゲン、第一又は第二低級アルキル、フェニル、ハロアルキル、アミノアルキル、炭化水素オキシ、或いは２以上の炭素原子でハロゲン原子と酸素原子とが隔てられたハロ炭化水素オキシであり、各Ｑ２ は独立に水素、ハロゲン、第一又は第二低級アルキル、フェニル、ハロアルキル、炭化水素オキシ或いはＱ１ について定義したハロ炭化水素オキシである。
【請求項１５】
前記ゴムが、組成物の総重量を基準にして、９重量％を超えるスチレン含量を有するスチレン−ブタジエンゴムである、請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
さらに、酸化防止剤、難燃剤、ドリップ防止剤、染料、顔料、着色剤、安定剤、無機小粒子、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、エクステンダー油、加硫剤、硬化促進剤、老化防止剤、ゲル化剤、充填材及びこれらの混合物をゴム及びポリ（アリーレンエーテル）と混合することを含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１７】
前記加硫剤が硫黄又は含硫黄化合物である、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
エラストマー−熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、混合物の形成を促進するのに十分な量の熱を用いてゴム粉末と粉末ポリ（アリーレンエーテル）とを均質に混合することを含んでなる方法。
【請求項１９】
さらに、カーボンブラックをゴム粉末及び粉末ポリ（アリーレンエーテル）と均質に混合することを含む、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
組成物の総重量を基準にして、ゴムの量が約４５〜約９９重量％であり、ポリ（アリーレンエーテル）の量が約１〜約５０重量％であり、カーボンブラックの量が約１〜約４２重量％である、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
ゴムの量が約５９〜約６３重量％であり、ポリ（アリーレンエーテル）の量が約１〜約２０．５重量％であり、カーボンブラックの量が約２０．５〜約４１重量％である、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記ポリ（アリーレンエーテル）が次の式（Ｉ）の複数の構造単位からなる、請求項１９記載の方法。
【化３】
2004506801.tif 000012
式中、各構造単位について、各Ｑ１ は独立にハロゲン、第一又は第二低級アルキル、フェニル、ハロアルキル、アミノアルキル、炭化水素オキシ、或いは２以上の炭素原子でハロゲン原子と酸素原子とが隔てられたハロ炭化水素オキシであり、各Ｑ２ は独立に水素、ハロゲン、第一又は第二低級アルキル、フェニル、ハロアルキル、炭化水素オキシ或いはＱ１ について定義したハロ炭化水素オキシである。
【請求項２３】
前記ゴムが、組成物の総重量を基準にして、９重量％を超えるスチレン含量を有するスチレン−ブタジエンゴムである、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記混合物が、さらに、酸化防止剤、難燃剤、ドリップ防止剤、染料、顔料、着色剤、安定剤、無機小粒子、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、エクステンダー油、加硫剤、硬化促進剤、老化防止剤、ゲル化剤、充填材及びこれらの混合物を含む、請求項１９記載の方法。
【請求項２５】
前記加硫剤が硫黄又は含硫黄化合物である、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記ポリ（アリーレンエーテル）樹脂が約０．３５未満の固有粘度を有する、請求項２４記載の方法。
【請求項２７】
前記固有粘度が約０．０５〜約０．３５である、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
スチレン−ブタジエンランダム共重合体とポリ（アリーレンエーテル）との反応生成物を含んでなり、ポリ（アリーレンエーテル）樹脂が約０．３５未満の固有粘度を有するエラストマー−熱可塑性樹脂組成物。
【請求項２９】
前記固有粘度が約０．０５〜約０．３５である、請求項２８記載のエラストマー−熱可塑性樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術的背景】
本発明は、エラストマー組成物及びエラストマー組成物の製造方法に関する。さらに具体的には、本発明は、エラストマー−熱可塑性樹脂組成物及びエラストマー−熱可塑性樹脂組成物の製造方法に関する。
【０００２】
１種類の材料だけでは製品に望まれるすべての性質を得ることができないことが多い。１種類の化学物質だけでは、高い強度とゴム弾性を同時に有する製品、つまり一方で高い硬さと剛性を有しながら、他方で高い牽引力を有する製品は得られないであろう。
【０００３】
この種の問題に直面した場合によくみられる解決策は、所要の特性をもつ新たな材料を得るべく２種類の材料を組み合わせることである。弾性と高強度を備える複合材料を得るためにエラストマー（ゴム）を熱可塑性樹脂と組み合わせることは以前から行われてきた。これまでのアプローチはすべて２種類の材料の層同士を接着又は表面結合で付着させるものである。
【０００４】
例えば、米国特許第４８３５０６３号（Ｊａｄａｍｕｓｓ他）には、ポリフェニレンエーテルを含有する熱可塑性樹脂の層をスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）又はスチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）の層で包囲し、これをさらに天然ゴムの層で包囲してなる複合材料部品が開示されている。ＳＢＲ層と天然ゴム層の間には、任意層として粉末ＳＢＲと充填材との混合物からなる中間層が存在していてもよい。
【０００５】
米国特許第５１５３０７６号（Ｊａｄａｍｕｓ他）には、ポリフェニレンエーテル含有材料と合成ゴムを共加硫で化学結合させる方法が開示されている。化学結合は上記２種類の材料の表面間であり、２種類の材料を接触させて両者を加硫条件に付すことで達成される。
【０００６】
米国特許第５３３２６２１号（Ｓｃｈｍｉｄｔ他）には、フォームラバーをポリフェニレンエーテル含有熱可塑性成形品に密に結合させた複合材料製品が開示されている。この場合も、エラストマー材料と熱可塑性材料とは別々の層に存在する。
【０００７】
以上の特許に明らかにみられる通り、エラストマーと熱可塑性樹脂とを組合せる従前のアプローチは、各々の材料の層を互いに表面結合させた複合材料に集中している。これは、ポリ（アリーレンエーテル）とゴムの加工性に大きな差があるだけでなく、これらの相溶性が限られているためである。こうした積層複合材料法では材料全体で均一な特性プロフィルが得られず、そのため特に高温での弾性及び高強度が重要とされる状況下（タイヤトレッドなど）でのこれらの材料の適用性が制限される。
【０００８】
タイヤトレッド用の材料を改良する試みは現在も行われている。重要な課題は、耐摩耗性、ウェットグリップ（牽引力）及び転がり抵抗である。三点すべてにおいて優れた特性をもつタイヤトレッドは長持ちし、安全性と燃料経済性が共に改善される。ガラス転移温度（Ｔｇ）が高いとウェットグリップ及び耐摩耗性は改善されるが、転がり抵抗が増大しかねないと一般に考えられている。ウェットグリップ性を改善するには、低温（典型的には０℃）でのｔａｎδ（動的粘弾性測定装置で測定した材料の粘弾性損失係数（内部摩擦））を高くすべきである。転がり抵抗を改善するには、高温（典型的には７５〜８０℃）でのｔａｎδを低くすべきである。現行トレッド材料は７５℃で０．１６〜０．２０のｔａｎδ値を有する。
【０００９】
そこで、当技術分野では、特に高温において弾性と高い強度を有するエラストマー−熱可塑性樹脂組成物並びにその製造方法に対するニーズが存在する。
【００１０】
【発明の概要】
上述の短所及び不都合は、エラストマー−熱可塑性樹脂組成物及びその製造方法によって解消される。当該組成物は、スチレン−ブタジエンランダム共重合体ゴムとポリ（アリーレンエーテル）樹脂とを含む。一方、当該方法は、スチレン−ブタジエンランダム共重合体とポリ（アリーレンエーテル）とを溶媒中で混合して乳濁液を形成し、溶媒を蒸発させることを含む。
【００１１】
本発明の上記その他の特徴は、当業者には以下の詳細な説明、図面及び特許請求の範囲から明らかであろう。
【００１２】
図面の簡単な説明
添付の図面は例示的なもので、非限定的なものではない。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態（例１７）及び先行技術の二つの比較例（例１８及び例１９）についての１００％伸びでのモジュラス（応力）のグラフであって、約６０〜約１１０ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）の等高線を示しており、
図２は、本発明の一実施形態（例１７）及び先行技術の二つの比較例（例１８及び例１９）についての３００％伸びでのモジュラス（応力）のグラフであって、約１０００〜約１６００ｐｓｉの等高線を示しており、
図３は２３℃での引張強さのグラフであって、組成物にポリ（アリーレンエーテル）を添加したとき該特性にピークが存在することを示しており、
図４は伸びのグラフであって、充填材を除くことで伸びが増すことを示しており、
図５は温度対引張強さのグラフであり、
図６は、本発明の一実施形態（例１７）及び先行技術の二つの比較例（例１８及び例１９）についての温度対ｔａｎδのグラフであり、
図７は、カーボンブラックとポリスチレンとポリフェニレンエーテルとを含む各種材料の温度対引張強さのグラフである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のエラストマー−熱可塑性樹脂組成物は、ゴムとポリ（アリーレンエーテル）及び任意成分としてカーボンブラックを含んでなる。ゴムの量は約４５〜約９９重量％（ｗｔ％）である。ポリ（アリーレンエーテル）の量は約１〜約５０ｗｔ％である。カーボンブラックの量は０〜約４２ｗｔ％である。カーボンブラックが存在する場合、組成物は約５９〜約６３ｗｔ％のゴム、約１〜約２０．５ｗｔ％のポリ（アリーレンエーテル）、約２０．５〜約４１ｗｔ％のカーボンブラック、及び任意成分としての加硫剤を含むのが好ましい。
【００１５】
一実施形態では、ゴム（特にスチレン−ブタジエンランダム共重合体）とポリ（アリーレンエーテル）と任意成分のカーボンブラック成分とを溶解、乳濁又は懸濁によって均質に混合する。好ましい実施形態では、ポリ（アリーレンエーテル）とゴムと任意成分のカーボンブラックとをカレンダリング、混練又コンパウンディングによって均質に混合する。いずれの実施形態も、熱可塑性樹脂成分とエラストマー成分とが高分子レベルで均質に混合されたエラストマー−熱可塑性樹脂組成物を生ずる。
【００１６】
ポリ（アリーレンエーテル）という用語には、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）並びにポリ（アリーレンエーテル）共重合体、グラフト共重合体、ポリ（アリーレンエーテル）エーテルイオノマー、アルケニル芳香族化合物とビニル芳香族化合物とポリ（アリーレンエーテル）とのブロック共重合体など、並びにこれらの１種類以上を含む組合せなどが包含される。ポリ（アリーレンエーテル）自体は次の式（Ｉ）の複数の構造単位からなる公知のポリマーである。
【００１７】
【化４】
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【００１８】
式中、各構造単位について、各Ｑ１ は独立にハロゲン、第一又は第二低級アルキル（例えば炭素原子数７以下のアルキル）、フェニル、ハロアルキル、アミノアルキル、炭化水素オキシ、或いは２以上の炭素原子でハロゲン原子と酸素原子とが隔てられたハロ炭化水素オキシであり、各Ｑ２ は独立に水素、ハロゲン、第一又は第二低級アルキル、フェニル、ハロアルキル、炭化水素オキシ或いはＱ１ について定義したハロ炭化水素オキシである。好ましくは、各Ｑ１ はアルキル又はフェニル、特にＣ１−４ アルキル基であり、各Ｑ２ は水素である。
【００１９】
単独重合体及び共重合体のポリ（アリーレンエーテル）共に包含される。好ましい単独重合体は２，６−ジメチルフェニレンエーテル単位を含むものである。適当な共重合体には、かかる単位を例えば２，３，６−トリメチル−１，４−フェニレンエーテル単位と共に含むランダム共重合体、又は２，６−ジメチルフェノールと２，３，６−トリメチルフェノールとの共重合で得られる共重合体がある。その他、ビニル単量体又はポリスチレンのようなポリマーをグラフトして得られる部分を含んだポリ（アリーレンエーテル）、並びに低分子量ポリカーボネートやキノンや複素環式化合物やホルマールのようなカップリング剤を公知の方法で２本のポリ（アリーレンエーテル）鎖のヒドロキシ基と反応させてさらに高分子量のポリマーとしたカップリング化ポリ（アリーレンエーテル）も包含される。ポリ（アリーレンエーテル）には、以上の任意の組合せも包含される。本発明のポリ（アリーレンエーテル）には、さらにこれらいずれかの組合せも包含される。
【００２０】
ポリ（アリーレンエーテル）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定して、一般に約３０００〜４００００の数平均分子量及び約２００００〜８００００の重量平均分子量を有する。ポリ（アリーレンエーテル）は、２５℃のクロロホルム中で測定して、一般に約０．０５〜約０．６０デシリットル／グラム（ｄｌ／ｇ）の固有粘度を有することが多く、好ましくは約０．３５ｄｌ／ｇ未満、特に好ましくは約０．０５〜約０．３５ｄｌ／ｇの固有粘度を有する。固有粘度の高いポリ（アリーレンエーテル）と固有粘度の低いポリ（アリーレンエーテル）を組み合わせて使用することも可能である。２つの固有粘度を用いるときの正確な比率の決定は、使用するポリ（アリーレンエーテル）の正確な固有粘度及び所望の最終的物理的性質にある程度依存する。
【００２１】
ポリフェニレンエーテルは通例２，６−キシレノールや２，３，６−トリメチルフェノールのような少なくとも１種類のモノヒドロキシ芳香族化合物の酸化カップリングによって製造される。かかるカップリング反応には一般に触媒系が使用され、該触媒系は通例、銅、マンガン又はコバルト化合物のような１種以上の重金属化合物を通常は他の各種物質と組合せた状態で含んでいる。
【００２２】
特に有用なポリ（アリーレンエーテル）には、不飽和結合を有する官能基をもつポリ（アリーレンエーテル）がある。有用なポリ（アリーレンエーテル）には、１以上の含アミノアルキル末端基を有する分子からなるものも包含される。アミノアルキル基は通例ヒドロキシ基に対してオルト位に位置する。かかる末端基を含む生成物は、ジ−ｎ−ブチルアミンやジメチルアミンのような適当な第一又は第二モノアミンを酸化カップリング反応混合物の一成分として導入することによって得ることができる。また、４−ヒドロキシビフェニル末端基も存在していることが多く、これらは、通例、副生物のジフェノキノンが特に銅−ハライド−第二又は第三アミン系に存在しているような反応混合物から得られる。かなりの割合のポリマー分子（通例ポリマーの約９０重量％にも達する）が上記の含アミノアルキル末端基及び４−ヒドロキシビフェニル末端基の少なくともいずれかを含み得る。
【００２３】
以上の説明から当業者には自明であろうが、本発明での使用が想定されるポリフェニレンエーテルには、構造単位及び副次的な化学的特徴の差異とは無関係に、現在公知のものがすべて包含される。
【００２４】
広範なゴムが有用である。有用なゴムには、特に限定されないが、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、天然ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、イソブテン−イソプレンゴム、塩素化ゴム、エチレン−プロピレンゴム、ＥＰＤＭ、ポリブチレンゴム、アクリレートゴム及びこれらのゴムの１種類以上を含む組合せがある。スチレン含量が約９ｗｔ％を超えるスチレン−ブタジエンランダム共重合体が、特にポリ（アリーレンエーテル）樹脂がゴム成分と反応し得る官能基をもたない場合に、好ましい。
【００２５】
エラストマー−熱可塑性樹脂組成物は、酸化防止剤、難燃剤、ドリップ防止剤、染料、顔料、着色剤、安定剤、粘土や雲母やタルクのような無機小粒子、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、エクステンダー油、加硫剤や促進剤、老化防止剤、ゲル化剤、充填材及びこれらの混合物からなる群から選択される１種類以上の添加剤の有効量を含んでいてもよい。これらの添加剤は当技術分野で公知であり、その有効量及び配合方法も同様に公知である。好ましい加硫剤は硫黄及び含硫黄化合物である。前述の通り、エラストマー−熱可塑性樹脂組成物は好ましくはカーボンブラックを含む。あらゆる公知のカーボンブラックが有用である。
【００２６】
エラストマー−熱可塑性樹脂組成物は、一実施形態では、ゴムとポリ（アリーレンエーテル）と任意成分のカーボンブラック、任意成分の加硫剤及び所望の添加剤の乳濁液、溶液又は懸濁液を形成し、均質に混合して混合物とすることによって製造できる。有用な溶媒又は液相には、トルエン、キシレンなどのような非極性有機溶媒がある。溶媒又は液相の選択は、使用する材料の溶解度及び相溶性によって決まる。乳濁液、溶液又は懸濁液は通例攪拌によって作られ、任意には熱が用いられる。熱を用いる場合、温度は溶媒の沸点未満に保つのが好ましい。最終製品は、乳濁液、溶液又は懸濁液から当技術分野で公知の方法で形成できる。
【００２７】
好ましい実施形態では、エラストマー−熱可塑性樹脂組成物は、好ましくは混合物の形成を促進するのに十分な量の熱の存在下で、ゴム粉末と粉末ポリ（アリーレンエーテル）と所望の添加剤を均質に混合することで製造し得る。均質混合物の形成には慣用のあらゆる混合装置を使用し得るが、ブラベンダーミキサー又はバンバリーインターナルミキサーが好ましい。通例、ゴムと（存在する場合には）カーボンブラックを約５０〜約１５０℃の温度で混合し、次いで温度を約１３０〜約２５０℃に高め、ポリ（アリーレンエーテル）及び（加硫剤以外の）他の所望の添加剤を添加する。加硫剤は、早期架橋を防ぐのに十分低い温度（通例は約１１０℃以下）で添加しなければならない。
【００２８】
得られた材料は、圧縮成形、射出成形、シート成形など、ゴム材料の分野で公知のあらゆる方法で使用できる。エラストマー−熱可塑性樹脂組成物は、ポンプ用ハウジング、電動工具、ランプなど、メンブラン、パッケージング用リング、シール構造物、フランジ、パイプやホースの継手、ゴム引ロール、防音や制振用途、接着剤、アスファルト改質剤、ポリマー添加剤、タイヤなどの典型的なゴム用途でゴムの代替物として使用できる。加えて、エラストマー−熱可塑性樹脂組成物は、接着剤、タイヤ、アスファルト改質剤及びポリマー添加剤中のスチレン−ブタジエン共重合体代替物のような用途にも使用できる。
【００２９】
本発明を以下の非限定的な実施例でさらに説明する。
【００３０】
【実施例】
例１〜１０では、表１に記載の材料を使用する。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
以下の例は、２ｇのスチレン−ブタジエンゴムと様々な量のポリ（アリーレンエーテル）をトルエンに溶解して製造した。ポリ（アリーレンエーテル）の量は、表２に示す通り、例ごとに異なる。材料を激しく攪拌しながら室温で溶解した。次いで、得られた溶液を直径６ｃｍの皿に注いだ。トルエンを約２〜３日かけてゆっくりと蒸発させて、平滑フィルムを得た。次いで残留トルエンを真空オーブンを用いて蒸発させた。フィルムの入った皿を５０℃の水中に１０分間浸して取り出し、２日間風乾した。次に、フィルムのＴｇ、０℃でのモジュラス及び７５℃でのモジュラスを動的粘弾性測定によって試験した。表２に、Ｔｇ、０℃でのモジュラス及び７５℃でのモジュラス並びにｔａｎδの結果を示す。例１〜３は比較例であり、本発明の技術的範囲に属しない。
【００３３】
【表２】
2004506801.tif 000005
【００３４】
例４〜１０は、比較例１〜３に比べ、概して高いＴｇ及びモジュラスを示している。
【００３５】
【表３】
2004506801.tif 000006
【００３６】
例１１〜例１９は表３に記載の材料を含む。
【００３７】
例１１〜１７は、ゴム成分とカーボンブラックをブラベンダーミキサー（６０ｒｐｍ）において１３０℃で約３分間混合して製造した。次いで、温度を１７０℃に高め、（硫黄以外の）残りの成分を添加して約４分間混合した。例１８〜１９は、ブラベンダーミキサーで（硫黄以外の）すべての成分を１３０℃で約３分間混合して製造した。例１１〜１９では混合物の温度を１１０℃未満に下げた。次いで、硫黄を添加して約３分間混合した（４０ｒｐｍ）。得られた材料を次いで短冊状試験片に成形し、１５５〜１６０℃で１５分間硬化させて試験に供した。試験片は、１０％、１００％、２００％及び３００％伸びでのパーセント伸び（％伸び）モジュラス、及びＡＳＴＭ　Ｄ４１２による引張強さについて試験した。これらの例の組成を表４に示す。表４に示す量はグラム単位である。例１８及び例１９は比較例であって、ポリ（アリーレンエーテル）を含んでおらず、本発明の技術的範囲に属しない。
【００３８】
【表４】
2004506801.tif 000007
【００３９】
試験結果を表５及び図１〜４に示す。図１は３００％伸びでのモジュラス（応力）について約１０００〜１６００ｐｓｉの等高線を示し、図２は１００％伸びでのモジュラス（応力）について約６０〜１１０ｐｓｉの等高線を示す。図３から組成物にＰＰＥを添加すると引張強さのピークが存在することが確認でき、図４は充填材を取り除くと伸びが増すことを示している。図５は、引張強さと温度との関係を示す。
【００４０】
【表５】
2004506801.tif 000008
【００４１】
図６に関して説明すると、Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ　Ｍｏｄｅｌ　７７００でねじり矩形形状で試験を行った。１０ｒａｄ／ｓの周波数で０．０７％のひずみを試料に加えた。昇温は−１５０℃から開始し、２度／分で２００℃まで行った。試料がその転移点（約−４０℃）を通過する際、トルク信号をレオメーターの動作範囲内に保つためひずみを０．３％に増した。この図は、ＰＰＥが存在するとＴｇが約＋１０℃シフトすることを示している。（なお、ノイズレベルが高いため５０〜７０℃での差は認め難い。）
表６は、例１７〜１９について追加のデータを示す。
【００４２】
【表６】
2004506801.tif 000009
【００４３】
例１１〜１７は概して高い引張強さを示す。例１７は比較材料よりも１０℃以上高いＴｇを有する。例１７の８０℃におけるｔａｎδは現行タイヤトレッド材料よりも低く、０℃におけるｔａｎδは比較例よりも高い。パーセント伸び率及びモジュラスの値は比較材料の値と同等である。
【００４４】
ポリ（アリーレンエーテル）とスチレン−ブタジエン共重合体及び任意成分としてのカーボンブラックからなる組成物を形成すると、低温でさらに高いｔａｎδを得ることができる。様々な材料について温度及び引張強さの効果をさらに比較した結果を図７に示す。この図は、カーボンブラックをポリ（フェニレンエーテル）で置き換えると、ポリスチレンを含有する同様の組成物に比べて高温で優れた引張強さが得られ、耐摩耗性の向上をもたらすことを示している。ライン５１は対照品（７０部毎百部（７０ｐｈｒ）のカーボンブラック（Ｎ２２０））を示し、ライン５２はポリフェニレンエーテル（５３ｐｈｒのカーボンブラック及び１７ｐｈｒのＰＰＥ（Ｔｇ＝１６５℃））を示し、ライン５３は低分子量（Ｍｗ）ポリスチレン（５３ｐｈｒのカーボンブラック及び１７ｐｈｒのＰＳ（Ｔｇ＝６０℃、Ｍｗ＝約８００〜約５０００））を示し、ライン５４は高分子量ポリスチレン（５３ｐｈｒのカーボンブラック及び１７ｐｈｒのＰＳ（Ｔｇ＝１０６℃、Ｍｗ＝約２８００００））を示す。
【００４５】
本願では、先行技術の教示とは対照的に、スチレン−ブタジエンランダム共重合体とポリ（アリーレンエーテル）とを混合すると良好な性質を有する組成物を形成できることを明らかにした。スチレン−ブタジエン共重合体にポリ（アリーレンエーテル）を添加すると、広い温度域で引張強さが向上し、ポリ（アリーレンエーテル）でＴｇを＋１０℃シフトさせることができ、メソ（１０〜１００ｎｍ）サイズで存在するポリ（アリーレンエーテル）ドメインが良好な補強材として作用する。従前は、ポリ（アリーレンエーテル）をゴムの燃焼点を超える温度で加工する必要があったため、ゴムとポリ（アリーレンエーテル）をうまく混合することができなかった。当技術分野での一般的な認識に反して、例えば、低固有粘度のポリ（アリーレンエーテル）（すなわち、ＩＶが約０．３５ｄｌ／ｇ以下のもの）とスチレン−ブタジエン共重合体を該共重合体の燃焼点よりも高い温度で混合することによって、ポリ（アリーレンエーテル）とスチレン−ブタジエン共重合体との組成物を製造することができる。得られた組成物は、高温（例えば８０℃）で同程度のｔａｎδを有し、低温（例えば０℃）におけるｔａｎδが向上する。こうした組成物の追加の利点として、特にウェットグリップ、転がり抵抗及び耐摩耗性の改善がある。
【００４６】
以上、好ましい実施形態を示して説明してきたが、本発明の要旨及び技術的範囲から逸脱せずに様々な修正及び置換が可能である。従って、本発明の説明は限定のためでなく例示を目的としたものにすぎない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態（例１７）及び先行技術の二つの比較例（例１８及び例１９）についての１００％伸びでのモジュラス（応力）のグラフであって、約６０〜約１１０ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）の等高線を示す。
【図２】本発明の一実施形態（例１７）及び先行技術の二つの比較例（例１８及び例１９）についての３００％伸びでのモジュラス（応力）のグラフであって、約１０００〜約１６００ｐｓｉの等高線を示す。
【図３】２３℃での引張強さのグラフであって、組成物にポリ（アリーレンエーテル）を添加したとき該特性にピークが存在することを示す。
【図４】伸びのグラフであって、充填材を除くことで伸びが増すことを示す。
【図５】温度対引張強さのグラフである。
【図６】本発明の一実施形態（例１７）及び先行技術の二つの比較例（例１８及び例１９）についての温度対ｔａｎδのグラフである。
【図７】カーボンブラックとポリスチレンとポリフェニレンエーテルとを含む各種材料の温度対引張強さのグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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