JP2003512478A - 最小の溶媒の使用による加硫剤の均一な微細粒度分散を達成するための配合方法 - Google Patents
最小の溶媒の使用による加硫剤の均一な微細粒度分散を達成するための配合方法Info
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Abstract
Description
配合(compounding)に関する。更に特定的には、本発明は加硫剤を
有機極性溶媒中に予備溶解し、その後ドライゴムブレンド(dry rubbe
r blend)内に加硫剤を混合及び沈殿させることに関する。得られるブレ
ンドは種々の用途のための「A」成分(“A”component)である。好
ましい用途は釘(nails)のような道路破片(road debris)か
ら生じるパンク(punctures)をシールするためのチューブレスニュー
マチックタイヤのためのシーラント(sealant)である。
、3つの特許:米国特許第4,116,895号、第4,426,468号及び
第4,616,048号はこの分野に関する基本的情報を与える。シーラント組
成物のためのしばしば使用される加硫剤(curative)は、一般にキノイ
ドと架橋活性化剤を含んでなるキノイド型系である。キノイド及びそれらの活性
化剤は米国特許第4,426,468号(′468、5欄、28行乃至6欄、5
行)に記載されている。米国特許第4,616,048号(′048)には、′
468特許の架橋活性化剤は共加硫剤「B」(cocuring agent
“B”)として記載されており、そして随意の(optional)極性溶媒促
進剤の概念が導入されている(5欄、33行乃至6欄、8行)。′468特許は
5欄28〜29行においてキノイド加硫系はニトロソ基を介した架橋に依存する
ことを説明している。
著者は架橋の量があまりにも低ければ高温でのシール性能は効果がなく、あまり
にも高い架橋密度もまたシーラントが機能するのを妨げることを説明している。
ラントが3つの性質:引張強さ、伸び及び架橋密度の最適化から利益を得ること
を説明している。′468特許の実施例は、3つの性質をタイヤシーラント性能
の種々の面といかに相関させうるかを説明する。′468特許においては、キノ
イドはシクロヘキサノン中に希釈され、次いで約50重量%固体でヘキサン中に
予備混合されているブチルゴム及びピコタック成分(Piccotac com
ponent)に加えられる。
成物中にキノイド加硫剤を分散させる方法を教示している。′048特許の実施
例(7欄、49行乃至8欄、20行)において、キノイドはテトラヒドロフラン
中の界面活性剤を伴う5重量%溶液として構成され、次いでこれはヘキサンに予
備溶解させたゴムの大部分と混合される。これは、溶媒中のゴムの混合期間中溶
解した溶液としてのキノイドの添加が微細なディスパージョンとしてのキノイド
加硫剤の沈殿を生じさせるという詳細な説明(4欄、31行乃至5欄6行)と合
致している。5欄、39〜42行は、キノイドの溶媒がキノイドのための合理的
に良好な溶媒でなければならないのみならずそれはゴムセメント中のマスターバ
ッチ溶媒と相容性でなければならないことを特定している。′048特許の表I
Iは、「溶液法」が「慣用の混合」により製造されるサンプルに対してサンプル
の最大トルクを増加させ、そして最大トルクに到達する時間を減少させることを
示している。これらの結果は、キノイドが微細に分散させれらるとき加硫剤とし
てより有効であることを示唆する。表IIAにおいて、「溶液法」はより低い膨
潤比(swell ratios)及びより高い溶媒透明性をもたらし、これは
より有効な且つ均一な架橋と関係がある。表IIIBにおいて、「溶液法」は高
められた溶媒透明性及びより少ないミクロゲルを生じさせ、これはより均一な架
橋を示す。
る、ゴム組成物中にキノイド加硫剤を分散させる改良された方法を提供すること
である。非極性有機溶媒の排除は最終製品から非極性有機溶媒を除去するという
費用のかかる段階を排除する。更に、この改良された方法は、単一の極性有機溶
媒のみを使用しそして回収するが、米国特許第4,616,048号の方法は分
離及び再循環が困難な極性溶媒及び非極性溶媒のブレンドを回収している。
それにより均一な微細な分布が得られることである。
せ、それにより最大シーリング有効性のために必須の粘着性、弾性、コンプライ
アンス及び凝集強度(cohesive strength)を包含する性質の
釣り合った組み合わせを達成することである。
明らかになるであろう。
溶液を形成し、(b)該キノイド加硫剤溶液をゴムブレンドに加え、そして該加
硫剤を該ブレンド中に混合及び沈殿させて混合物を形成し、それにより該加硫剤
の均一な微細なディスパージョンを形成し、そして(c)該混合物から該有機極
性溶媒を除去して、該分散したキノイド加硫剤の数平均粒度(number a
verage particle size)が10ミクロンより小さくそして
該キノイド加硫剤が加えられるとき該ゴムブレンドが10重量%未満の非極性溶
媒を含む、ドライシーラント成分を形成する段階を含んでなる。
と呼ばれるゴム混合物中に容易に且つ均一に分散させられる。この方法は先行技
術に対する改良である。何故ならばそれはゴムの粘度を減少させるのに以前に使
用された非極性有機溶媒の使用なしに小さなキノイド粒子の均一なディスパージ
ョンを達成するからである。更に、本発明は、典型的には「B」成分における過
酸化物共加硫剤の使用にも関する。A及びB成分の添加は、約15℃〜約150
℃の温度で容易に加硫しそしてその後架橋密度が、たとえ空気及び/又は高めら
れた温度にさらされるとしても、有意に増減しない組成物をもたらす。
子量エラストマー並びに少なくとも1種の液体エラストマー型粘着付与剤を含有
する。典型的には、本発明で利用することができる高分子量エラストマーは、エ
チレン−プロピレン−ジエンターポリマー(EPDM)、ポリブタジエン、部分
水素化ポリブタジエン、ブチルゴム、ハロブチルゴム、例えばクロロ−又はブロ
モブチルゴム、アクリロニトリルブタジエンコポリマー、スチレンブタジエンコ
ポリマー、天然ゴム、又はシスポリイソプレン等を包含する。種々の他の慣用の
高分子量ゴムを使用することができるが、上記エラストマーの2種又はそれより
多くの混合物も使用することができる。該高分子量エラストマーの数平均分子量
は少なくとも約50,000であり、そして望ましくは少なくとも約100,0
00である。エラストマー及びゴムという用語は、本明細書では互換的に使用さ
れるであろう。これは、ゴム100重量部を基準として他の成分を特定する(p
hr)場合に特に当てはまる。
、約500〜約5,000の数平均分子量を有しそしてしばしば室温で(即ち約
20℃〜約25℃)で液体であるゴム状ポリマーである。これらは高分子量エラ
ストマーとともにゴムと考えられるであろう。
ーポリマー(EPDM)、ポリブタジエン(PBD)、水素化PBD、ブチルゴ
ム(BR)、ポリプロピレン(例えばアタクチック)、アクリロニトリルブタジ
エンコポリマー(ANB)、スチレン−ブタジエンコポリマー(SBR)、合成
ポリテルペン、熱可塑性オレフィン、水素化ロジンのペンタエリトリトールエス
テル、水素化ロジンのトリエチレングリコールエステル、ビニルトルエンコポリ
マー、アルキル芳香族化合物、クマリン−インデン、解重合された天然ゴム(D
PR)及びポリブテンを包含する多くの構造型の液体形態の低分子量ポリマーが
有用である。ポリブテンはそれらのコスト、入手可能性及び性質のため特に有用
である。このようなポリブテンは好ましくは約1000を越える数平均分子量を
有する。その理由はこれは隣接するタイヤ部品への移行の可能性を最小にすると
いう効果を有するからである。それは好ましくはイソブチレンに富んだ流れを金
属ハロゲン化物触媒で重合することにより製造され、そして好ましくはポリイソ
ブチレンに似たポリマー主鎖構造を有する。極めて好適なポリブテンはAmoc
oから商標インドポール(Indopol)、例えばインドポールH−300及
びインドポールH−1900の下に入手可能である。製造者はこれらのインドポ
ールはイソブチレンに似たポリマー主鎖構造を有しそしてインドポールH−30
0及びインドポールH−1900はそれぞれ210°Fで(ASTM D−44
5)約625〜675から約4069〜4382センチストークの範囲の粘度を
有することを示している。同じ材料の数平均分子量(Mn)は蒸気圧浸透圧法に
より決定してそれぞれ約1290〜約2300である。上記の商業的に入手可能
な粘着付与剤の外に、Herculesにより製造されるピコタック(Picc
otac)B BHTの如き脂肪族型の粘着付与剤も利用することができる。
付与剤であり、約65又は75%〜約90%が好ましい。従って高分子量ゴムコ
ンパウンドの量は約10重量%〜約45重量%であり、約10%〜約25又は3
5%が好ましい。該重量は高分子量ゴム及び低分子量ゴムの全重量を基準として
いる。
加硫剤の溶液が加えられる前に非極性溶媒中に予備溶解される必要はない。従っ
て、クレームはキノイド加硫剤が加えられるとき、10、5、1又は0.1重量
%より少ない非極性溶媒がゴムブレンド中に存在している状況に限定される。非
極性有機溶媒という用語は普通に使用されそして良く理解された用語であるが、
本願の目的には、それは4〜30個の炭素原子の線状、分岐状及び環状アルカン
又はアルケン、ナフテン系化合物を包含する6〜20個の炭素原子の芳香族化合
物及び特定された化合物と同様な溶解度パラメーターの他の非極性炭化水素化合
物を包含する。
キノイド剤の量は、一般に以下に記載するとおり、全ドライ成分(ドライシーラ
ント成分又は成分A)100重量部当たり約0.1〜約5.0重量部の量で利用
される。望ましい量は該ドライシーラント成分100部当たり0.2〜約2.0
重量部であり、好ましい量はドライシーラント成分100部当たり0.3〜約1
.0重量部である。適当なキノイド化合物は、p−キノンジオキシム、p−キノ
ンジオキシムジアセテート、p−キノンジオキシムジカプロエート、p−キノン
ジオキシムジラウレート、p−キノンジオキシムジステアレート、p−キノンジ
オキシムジクロトネート、p−キノンジオキシムジナフテネート、p−キノンジ
オキシムスクシネート、p−キノンジオキシムアジペート、p−キノンジオキシ
ムジフロエート(difuroate)、p−キノンジオキシムジベンゾエート
、p−キノンジオキシムジ(o−クロロベンゾエート)、p−キノンジオキシム
ジ(p−クロロベンゾエート)、p−キノンジオキシムジ(p−ビトロベンゾエ
ート)、p−キノンジオキシムジ(m−ビトロベンゾエート)、p−キノンジオ
キシムジ(3,5−ジニトロベンゾエート)、p−キノンジオキシムジ(p−メ
トキシベンゾエート)、p−キノンジオキシムジ(n−アミルオキシベンゾエー
ト)、p−キノンジオキシムジ(m−ブロモベンゾエート)、p−キノンジオキ
シムジ−(フェニルアセテート)、p−キノンジオキシムジシンナメート、p−
キノンジオキシムジ−(N−フェニルカルバメート)、キノンジオキシムのビス
エトキシメチルエーテル、キノンジオキシムのモノ亜鉛塩、キノンジオキシムの
ジ亜鉛塩、キノンジオキシムの塩化亜鉛複塩、キノンジオキシムのモノ水銀塩、
キノンジオキシムのジ水銀塩、キノンジオキシムの塩化水銀(II)複塩、キノ
ンジオキシムのモノ−塩化バリウム複塩、キノンジオキシムのモノ−銅(II)
塩、キノンジオキシムのモノ−鉛塩、キノンジオキシムのモノ−バリウム塩、キ
ノンジオキシムのモノ−マグネシウム塩、キノンジオキシムのモノ−カルシウム
塩、p−キノンジオキシムの銀塩、1,4−ナフトキノンジオキシム、クロロメ
チルキノンジオキシム、2,6−ジメチル1,4−キノンジオキシム、2−フェ
ニル−1,4−キノンジオキシム、チモキノンジオキシム、2−クロロ−p−キ
ノンジオキシム、チモキノンジオキシムジベンゾエート、チモキノンジオキシム
ジアセテート、p−キノンジオキシムホスホクロリド等及びそれらの混合物を包
含する。好ましいキノイド化合物はp−ベンゾキノンジオキシムである。
性有機溶媒以外の成分「A」のすべてを含んでなる。望ましくは、ドライ成分は
ドライ成分の全重量を基準として5重量%未満の全溶媒(極性及び非極性)、好
ましくは1重量%未満を含む。
されたゴムマスターバッチを製造する。シーラントは一般にEPDMの如き高分
子量エラストマー及び或る量の種々の低分子量粘着付与剤を含む。シーラントは
通常は強化剤、例えばカーボンブラック又は下記するとおりの他の適当な作用物
質(agents)も含有する。シーラントは望ましくはシグマブレード混練押
出機(sigma blade kneader extruder)、ブラベ
ンダープラストグラフ、他の押出機(例えば、二軸スクリュー)等の如き高剪断
ミキサーにおいて混合される。
硫剤を通常僅かな熱で、撹拌下にそして場合により真空下でミキサーに加えて、
キノイドをゴム中に非常に微細な粒子として分散及び沈殿させる。上記の材料の
混合物を一般にゴム混合物又はブレンドと呼ぶ。次いでゴムブレンドを、加熱す
ること及び/又はそれに真空をかけることにより以下に更に十分に記載されると
おり脱溶媒させて(desolventized)揮発性極性溶媒を除去する。
脱溶媒された溶液を一般に「ドライシーラント成分」又は成分「A」と呼ぶ。ド
ライシーラント成分は必要とされるまでいかなる適当な方法でも貯蔵することが
できる。
前に適当な有機極性溶媒[可溶化溶媒(solubilizing solve
nt)]に溶解される。可溶化溶媒の量はキノイド化合物がそれに可溶性である
ような量である。一般に、キノイドの量は飽和溶液までであるが飽和溶液より少
なく、そして通常有機極性溶媒の(即ち該溶媒100重量部を基準として)10
重量%まで、そして一般に1%以上である。溶媒はキノイド加硫剤を合理的な濃
度に容易に溶解しなければならない。場合により、溶解しないいかなるキノイド
化合物もろ過の如き方法により除去することができる。適当なキノイド可溶化溶
媒の例はシクロヘキサノン、フラン、ジオキサン、ジオキソラン、N−メチルピ
ロリドン、ジメチルスルホキシド(DMSO);ジメチルホルムアミド、エタノ
ール、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、及びテトラヒドロフ
ラン等を包含する。好ましい溶媒はテトラヒドロフランである。これらの溶媒の
大部分は揮発性であり、それによりそれらは熱及び/又は真空によって除去する
(stripped off)ことができる。
ッチブレンドに投入される(charged)か又は添加されて好ましくは高剪
断混合又は撹拌下にゴムブレンドを形成する。キノイド溶液の添加は、キノイド
の非常に微細なディスパージョンを混合期間中にゴム混合物中に沈殿させるよう
な方法で行われる。沈殿したキノイド加硫剤は15ミクロンより小さい、望まし
くは10ミクロンより小さい、好ましくは5ミクロンより小さい数平均粒度(n
umber average particle size)を有するべきであ
る。可溶化されたキノイドは、その均一な又は均質な分布が得られるように、ゴ
ムと完全に混合されることが重要である。ゴムへのキノイドの添加の方法は、沈
殿したキノイドを更なるキノイド溶液の添加部位から遠ざかるように迅速に輸送
して、ゴムへのキノイドの添加期間中にキノイド結晶のサイズが認められる程に
成長しないようにすることが望ましい。1つの有効な方法は、ゴムの高剪断点付
近で活発に混合されたゴムに微細な噴霧又は流れとしてキノイド溶液を加えるこ
とである。ゴムセメントに可溶化されたキノイド加硫剤を加えるのにいかなる数
の方法も利用することができるけれども、使用されるべき混合装置に従ってキノ
イド溶液の添加の速度に関して、キノイド化合物の早すぎる沈殿を回避するよう
に注意するべきである。一般に、混合は約20℃〜約135又は150℃の温度
、好ましくは約25℃〜約100又は135℃の温度で行われる。
化剤を包含する。適当な作用物質はカーボンブラックの如き微細に分割されたカ
ーボンを包含する。他の適当な強化剤は酸化亜鉛、水酸化アルミニウム(alu
minum hydrate)、リトポン、白亜、クレー、水和シリカ、ケイ酸
カルシウム、シリコアルミネート(silicoaluminates)、酸化
マグネシウム及び炭酸マグネシウムを包含する。このような強化剤の量は該ドラ
イシーラント成分100重量部当たり約0.1〜約50重量部、望ましくは約1
〜約20重量部である。
る前にキノイド及び極性有機溶媒溶液とブレンドされることが好ましいが必要で
はない。界面活性剤は小さなキノイド粒子の成長を安定化させると考えられる。
一般に、レシチンの如き適当ないかなる界面活性剤も利用することができる。界
面活性剤の量は該ドライシーラント成分の全重量を基準として0.001〜約2
重量%である。他の界面活性剤は慣用のアニオン性及び非イオン性界面活性剤、
例えば種々のカルボン酸塩、例えば普通のセッケン(common soap)
;ナフテネート;種々の硫酸エステル、例えばアルキルサルフエート、硫酸化オ
イル;種々のエーテルサルフェート、例えばナトリウムポリエチレンオキシドサ
ルフェート;種々のスルホネート、例えばアルキル及びアルキル−アリールスル
ホネート;種々のホスフェート及びホスホネート、例えばアルキルホスフェート
及びアルキルホスホネート;種々のエーテル;種々のエステル;及び種々のアミ
ドを包含する。
硫剤を「A」ブレンドに加えて後、キノイド加硫系は熱及び早すぎる架橋に対し
てより鋭敏である。下記するとおり所望の過酸化物は、それらが室温で固体であ
るならば、通常15ミクロン未満、望ましくは10ミクロン未満、好ましくは5
ミクロン未満の数平均粒度を有する。このような微細な粒子過酸化物を容器に加
える。上記した如く、低分子量粘着付与剤も加えられそして一般に種々の成分の
担体として働く。粘着付与剤の量は一般に該「B」成分の全重量を基準として約
20重量部〜約50重量部の範囲にある。
当たり約0.0又は0.1〜約20重量部、望ましくは約0.5〜約15重量部
の量で利用されることができる極性溶媒促進剤である。あるいはこれらは「A」
成分に加えるか又は「A」成分中に存在させることができる。本発明においては
、過酸化物加硫化合物は「B」成分に加える前に極性溶媒促進剤中に予備分散さ
せるか又はそれに順次に又は一緒に加えることが好ましい。適当な極性溶媒促進
剤は水、第一級、第二級及び第三級アルコール及びポリオール、例えば1〜12
個の炭素原子を含む脂肪族、環状脂肪族及び芳香族アルコール、例えば、メタノ
ール、エタノール、プロパノール、ブタノール、n−オクタノール、n−ヘプタ
ノール、n−ヘキサノール、イソオクタノール、2,2−ジメチル−ヘキサン−
6−オール、t−アミルアルコール、4−メチルシクロヘキサノール、ベンジル
アルコール、ブタンジオール、プロピレングリコール及びエチレングリコール;
ケトン、例えばエチルメチルケトン及びシクロヘキサノン;アルデヒド、例えば
ベンズアルデヒド、アセトアルデヒド及びプロピオンアルデヒド;エーテル、例
えばテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン及びジエチルエーテル;ア
ルキル及び芳香族ニトリル、例えばプロピオニトリル及びベンゾニトリル;酸、
例えばリン酸、酢酸及びプロピオン酸;水性塩基、例えばNaOH;及びエステ
ル、例えばジメチルスクシネート及びジエチルスクシネートを包含する。二極性
非プロトン性化合物、例えばジアルキルホルムアミド、ジアルキルアセトアミド
及びジアルキルスルホキシド、例えばジメチルスルホキシドもまた有用である。
これらの促進剤の混合物を利用することができる。上記極性促進剤は粘度を調整
する働きをすることもできる。成分「B」が「A」成分と容易に混合されるよう
な粘度を成分Bが有するように、種々の化合物が十分な量の粘着付与剤と一緒に
混合される。
とそれらはその後間もなく最終製品に適用されるという要件の下で任意の適当な
混合装置で達成されるA及びB成分を混合した後の適用時間は典型的には約25
〜約130℃の温度で0.1〜30分、更に望ましくは0.1〜10分、好まし
くは0.1〜5分である。一般に、押出機は、シーラント組成物が混合されそし
て非常に短い期間にニューマチックタイヤの内側部分に直接適用されるように利
用される。
る。有機過酸化物の非排他的リストは、過酸化ベンゾイル、t−ブチルペルオキ
シピバレート、過酸化2,4−ジクロロ−ベンゾイル、過酸化デカノイル、過酸
化プロピオニル、ヒドロキシヘプチルペルオキシド、シクロヘキサノンペルオキ
シド、2,5−ジメチルヘキシル−2,5−ジ(ペルオキシベンゾエート)、過
安息香酸t−ブチル、ジクミルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(
t−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3、2,5−ジ−メチル−2,5−ジ(t−
ブチルペルオキシ)ヘキサン、3,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイル−ペ
ルオキシ)ヘキサン、ジ−t−ブチルペルオキシド、p−メンタンヒドロ−ペル
オキシド、クメンヒドロペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ヒドロ
ペルオキシ)ヘキサン、t−ブチルヒドロペルオキシド、過酸化ラウロイル、過
安息香酸t−アミル又はそれらの混合物を包含する。好ましい有機過酸化物は過
酸化ベンゾイル及び過安息香酸t−ブチルである。2種又はそれより多くの上記
過酸化物の混合物を使用することもできる。他の有用な過酸化物加硫剤が当業者
に知られている。
硫剤を支持することが通常望ましい。上記した過酸化物加硫剤のための固体支持
体として利用することができる典型的な材料はトウモロコシデンプン、コムギデ
ンプンベース、クレー及び無機リン酸塩ベース、例えばリン酸カルシウムを包含
し、このような材料は極めて微細な粒度であるべきであるる 本発明で利用することができる典型的な商業的に入手可能な支持された過酸化
物は、コムギデンプンベース上に支持された約33%の過酸化ベンゾイルを含有
する、Penwalt Chemicalsからのルペルコ(LUPERCO)
AA、及び無機リン酸塩ベース上に支持された約35%の過酸化ベンゾイルであ
るPenwalt Chemicalsからのルペルコ(LUPERCO)AC
Pを包含する。当業者には周知のとおり、上記した過酸化物の如き過酸化物は、
それらが純粋であろうと、不活性充填剤上に支持されていようと、ポリマーと組
み合わされていようと、最大の注意を払って取り扱うべきである。過酸化物が分
解するか又は激しく反応する傾向は、それらを使用する際に注意と熟練の訓練を
必要とし、そして熟練した職人はそれらを使用する前にそれらの性質に完全に習
熟するであろう。
して、キノイド加硫剤1モル当たり過酸化物化合物0.5〜約10.0モル、好
ましくは約1.0〜約5.0モルが利用される。かくして、全シーラント組成物
100重量部当たり過酸化物約0.05〜約10重量部、更に望ましくは約0.
1〜約8重量部、好ましくは約0.3〜約5重量部が利用される。シーラントは
、本発明の配合方法に従って製造される場合には、一般に有効なシーリング性能
に必須の物理的性質とレオロジー的性質の必要とされる釣り合いを達成するとい
う利点を有する。更に、加硫剤及び共加硫剤は均一に且つ効果的に分散させられ
るので、利用されるそれらの全体の量を減少させることができ、その結果より低
いシーラントコスト及び優れた老化安定性が得られる。他の利点は、製品の再現
性が均一で一貫性がある結果、シーラントをタイヤに適用する際により高いプロ
セス制御が得られるということである。タイヤの外に、シーラント材料はコーキ
ングコンパウンド、屋根ふき接着剤(roofing adhesive)及び
コンタクト接着剤に利用することができる。
等の如きいかなる慣用の方法でも行うことができる。セメント噴霧は溶媒蒸気に
より生じる問題及び危険により利用されないのが望ましい。タイヤ又は他の物品
に適用されるとシーラントは加硫することができる。加硫は周囲の温度即ち約1
5℃から約125又は150℃で行うことができ、約60℃〜約100、135
又は150℃が好ましい。
なく米国特許第4,616,048号のシーラント製造方法と同等な性質を有す
るシーラントを形成することができることを説明する。米国特許第4,616,
048号はヘキサン及びテトラヒドロフランを使用することなく得られるシーラ
ントの性質も説明している。ヘキサンは米国特許第4,616,048号におい
ては必要な成分であった。
r)(MXE−6,Jaygo Inc.)に、EPDM(Royalene)
0.546kgを108℃で加えた。混合を20分間続け、その時間にわたり温
度は130℃に上昇しそしてEPDMは1つの塊になった。次いでカーボンブラ
ック(N326)0.18kgを導入した。30分後、粉末がミキサー中に残っ
ておりそして低分子量インドポール(Indpol)H300(ポリ(イソブチ
レン)、Mn=1290、粘度=210°Fで627〜675センチストーク(
ASTM D−4451))0.395kgを加えた。これを130℃で30分
間ブレンドしそして追加の0.395kgのインドポールH−300を加えた。
混合を75分間続けそして0.885kgのインドポールH−1900(ポリ(
イソブチレン)、Mn=2300、粘度=210°Fで4069〜4382セン
チストーク(ASTM D−445))を導入した。次いで、混練押出機に追加
の0.885kgのインドポールH−1900を加えた。75分後、ミキサー温
度は50℃に調節された。テトラヒドロフラン0.450kgに溶解したベンゾ
キノンジオキシム0.0175kg、ピコタックB−BHT0.192kg及び
レシチン0.0175kgの溶液をワットマン定性媒体急速ろ紙(Whatma
n Qualitative medium fast filter pap
er)を通してろ過しそして窒素パージ下にミキサーに加えてドライアイストラ
ップにガス抜きした(venting)。ろ過は粒度を最適化する(非可溶性粒
子を排除する)ためであり、そして追加のベンゾキノンジオキシムを加えて非可
溶性部分を置き換えた。テトラヒドロフランを25分にわたり除去した。次いで
ミキサーを110℃に加熱しそしてバッチを0.25インチのダイを通して押し
出した。
)225.68を加えた。混合を60rpm及び110℃で開始した。30秒後
、カーボンブラック(N326)を加えた。混合を温度が170℃に達したとき
総計5分間続けた。次いで生成物をブラベンダーから取り出した。
)にEPDM/カーボンブラックマスターバッチ(実施例2からの)0.726
kgを94℃で加えそして130℃に加熱した。10分後、0.395kgの低
分子量インドポールH−300を加えた。これを130℃で30分間ブレンドし
、そして追加の0.395kgのインドポールH−300を加えた。混合を11
0分続け、そして0.885kgのインドポールH−1900を導入した。次い
で混練押出機に追加の0.885kgのインドポールH−1900を加えた。4
0分後、ピコタックB−BHT0.192kgを加えそして25分間ブレンドし
た。次いでミキサー温度を50℃に調節した。テトラヒドロフラン0.450k
g中に溶解したベンゾキノンジオキシム0.0175kg及びレシチン0.01
75kgの溶液をワットマン紙を通してろ過し(不溶性キノイドを可溶性キノイ
ドで置き換える)、そして窒素パージ下にミキサーに加えてドライアイストラッ
プにガス抜きした。テトラヒドロフランを40分にわたって除去した。次いでミ
キサーを110℃に加熱しそしてバッチを0.25インチのダイを通して押し出
した。
)にEPDM(Royalene)0.546kgを113℃で加えた。混合を
30分間続け、その時間にわたって温度を130℃に上昇させそしてEPDMは
1つの塊になった。次いでH−300(0.97kg)中に分散したカーボンブ
ラック(N326)を導入した。205分後、1.77kgのインドポールH−
1900を加えた。これを130℃で55分間ブレンドし、そしてピコタックB
−BHT0.92kgを導入した。5分後、ミキサー温度を50℃に調節した。
25分後、テトラヒドロフラン0.450kg中に溶解したベンゾキノンジオキ
シム0.0175kg及びレシチン0.0175kgの溶液を前記の如くしてワ
ットマン紙を通してろ過し、そして窒素パージ下にミキサーに加えてドライアイ
ストラップにガス抜きした。テトラヒテトラヒドロフランを30分にわたり除去
した。次いでミキサーを30分間110℃に加熱し、そしてバッチを0.25イ
ンチのダイを通して押し出した。
)にEPDM(Royalene)0.546kgを80℃で加えた。混合を2
5分間続け、その時間にわたって温度を130℃に上昇させそしてEPDMは1
つの塊になった。次いでカーボンブラック(N326)0.18kgを導入した
。30分後、粉末がミキサー中に残っており、そして0.79kgの低分子量イ
ンドポールH−300を加えた。混合を45分間続け、そしてピコタックB−B
HT0.29kgを導入した。10分後、1.77kgのインドポールH−19
00を加えた。次いでレシチン0.0175kgを加えそして温度を50℃に調
節した。25分後、テトラヒドロフラン0.360kg中に溶解したベンゾキノ
ンジオキシム0.0175kgの溶液を前記の如くしてろ過し、そして窒素パー
ジ下にミキサーに加えてドライアイストラップにガス抜きした。テトラヒドロフ
ランを60分にわたって除去した。次いでミキサーを110℃に30分間加熱し
そしてバッチを0.25インチのダイを通して押し出した。
特定的には表I、B欄の処方)に記載の如くして製造した。
gの実施例1を加えた。3分後、トルクを測定しそして米国特許第4,616,
048号(8欄5〜10行及び表IB欄)に記載の方法により製造された部分B
4.5gを加えた。部分Bはオクタノール11.1重量%、過安息香酸t−ブチ
ル10.8重量%、H300、28.7重量%、及びルペルコAA(コムギデン
プン上の過酸化ベンゾイル33重量%である)49.3重量%を含有していた。
部分Bの量は部分A及び部分Bの合わせた重量を基準として10重量であった。
混合を最大トルクが達成されるまで続けた。最小、最大及びトルク上昇を表Iに
報告する。次いでサンプルを室温に冷却させそしてそのサンプル1gを室温でシ
クロヘキサノン中で72時間膨潤させた。それは膨潤した状態で重量を計った。
次いでサンプルを真空オーブン中で110℃で一定重量になるまで乾燥した。膨
潤した重量対乾燥重量の割合を表IIにおいて膨潤比(Swell Ratio
)として記録した。「A」成分中のベンゾキノンジオキシム粒子の数平均サイズ
を表IIIに報告する。
を行ってそれぞれ実施例8〜11を発生させた。
帰される費用なしに匹敵する程度の加硫が得られることを示す。
とを示す。
非常に小さい数平均粒度が達成されることを示す。実施例番号11は、その実施
例のベンゾキノンジオキシム溶液がろ過されなかったことにより大きな粒度のベ
ンゾキノンジオキシムを有していたのかも知れない。
範囲はそれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲により限定される。
Claims (12)
- 【請求項1】 (a)少なくとも1種のキノイド加硫剤を可溶化有機極性溶
媒に加え、そして溶解したキノイド溶液を形成し、 (b)該溶解したキノイド加硫剤溶液をゴムブレンドの混合期間中に該ゴムブ
レンドに加え、そして該ブレンド中に該加硫剤を混合期間中に沈殿させて、該加
硫剤の均一な微細なディスパージョンを形成させ、そして (c)該混合物の該極性溶媒を除去して、該分散したキノイド加硫剤の数平均
粒度が10ミクロンより小さくそして該キノイド加硫剤が加えられるとき該ゴム
ブレンドが10重量%未満の非極性溶媒を含む、ドライシーラント成分を形成す
る、 段階を含んでなるドライシーラント組成物を形成する方法。 - 【請求項2】 該ゴムブレンドが少なくとも1種の高分子量ポリマー及び少
なくとも1種の低分子量液体粘着付与剤を含有し、そして該キノイド加硫剤の量
が該有機極性溶媒中の飽和量以下である請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 該キノイドの量が該有機極性溶媒100重量部を基準として
約10重量%以下である請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】 該キノイドの量が該ドライシーラント成分100重量部当た
り約0.2〜約2.0重量部であり、そして該分散したキノイド加硫剤の数平均
粒度が5ミクロンより小さい請求項2に記載の方法。 - 【請求項5】 該高分子量ゴムポリマーの量が約10重量%〜約45重量%
であり、該低分子量液体粘着付与剤の量が高分子量ゴムと低分子量液体粘着付与
剤の該ブレンドの約55重量%〜約90重量%であり、そして該高分子量ポリマ
ーはEPDM、ポリブタジエン、ブチルゴム、ハロブチルゴム、アクリロニトリ
ル−ブタジエンコポリマー、スチレン−ブタジエンコポリマー、天然ゴム、シス
ポリイソプレン及びそれらの組み合わせよりなる群から選ばれ、該液体粘着付与
剤は約500〜約5,000の数平均分子量を有する請求項2〜4のいずれかに
記載の方法。 - 【請求項6】 該キノイド加硫剤の量が約0.3〜約1.0重量部であり、
そして該可溶化したキノイド加硫剤又は該ゴムブレンドに非イオン性又はアニオ
ン性界面活性剤を加える段階を含み、該界面活性剤の量は該ドライシーラント成
分を基準として約0.001〜約2.0重量%である請求項5に記載の方法。 - 【請求項7】 該有機極性溶媒がテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、
フラン、ジオキサン、ジオキソラン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムア
ミド、エタノール、イソプロパノール、アセトン、又はメチルエチルケトンを含
んでなる請求項1〜6のいずれかに記載の方法。 - 【請求項8】 ゴムに分散した共加硫過酸化物成分を該ドライシーラント成
分に加えてシーラント組成物を形成することを含み、該過酸化物成分は該キノイ
ド加硫剤1モル当たり約0.5〜約10.0モルの量で有機過酸化物を含有し、
該過酸化物成分は場合により該過酸化物成分100重量部を基準として極性溶媒
促進剤約0.1〜約20重量部を含有していてもよく、そして該有機過酸化物は
、混合温度で固体であるならば、15ミクロンより小さい平均粒度を有する請求
項1〜7のいずれかに記載の方法。 - 【請求項9】 該有機過酸化物の量が該キノイド加硫剤1モル当たり約1.
0〜約5.0モルであり、該場合により含まれる極性溶媒促進剤の量が該過酸化
物成分100重量部を基準として約0.5〜約15重量部であり、該有機過酸化
物は5ミクロンより小さい平均粒度を有し、そして約15℃〜約150℃の温度
で該シーラント組成物を加硫することを含む請求項8に記載の方法。 - 【請求項10】 トレッド領域と反対側のニューマチックタイヤの内表面に
該ドライシーラントを適用する段階を含む請求項8又は9のいずれかに記載の方
法。 - 【請求項11】 約15℃〜約150℃の温度で該ドライシーラント組成物
を部分的に又は完全に加硫する段階を含む請求項16に記載の方法。 - 【請求項12】 請求項2〜11に記載の方法のいずれかにより製造される
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