JP2009513772A - 熱可塑性エラストマー組成物及びその製造方法 - Google Patents

熱可塑性エラストマー組成物及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2009513772A
JP2009513772A JP2008537667A JP2008537667A JP2009513772A JP 2009513772 A JP2009513772 A JP 2009513772A JP 2008537667 A JP2008537667 A JP 2008537667A JP 2008537667 A JP2008537667 A JP 2008537667A JP 2009513772 A JP2009513772 A JP 2009513772A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
elastomer
composition
halogenated
rubber
volume
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008537667A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5247456B2 (ja
Inventor
ハイシュン ツォウ,アンディ
善弘 添田
祐一 原
ブライアン ミースマー,マシュー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokohama Rubber Co Ltd filed Critical Yokohama Rubber Co Ltd
Publication of JP2009513772A publication Critical patent/JP2009513772A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5247456B2 publication Critical patent/JP5247456B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00Compositions of unspecified rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C08L23/28Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by reaction with halogens or compounds containing halogen
    • C08L23/283Halogenated homo- or copolymers of iso-olefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L53/02Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00Compositions of natural rubber
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T152/00Resilient tires and wheels
    • Y10T152/10Tires, resilient
    • Y10T152/10495Pneumatic tire or inner tube
    • Y10T152/10819Characterized by the structure of the bead portion of the tire
    • Y10T152/10828Chafer or sealing strips
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T152/00Resilient tires and wheels
    • Y10T152/10Tires, resilient
    • Y10T152/10495Pneumatic tire or inner tube
    • Y10T152/10819Characterized by the structure of the bead portion of the tire
    • Y10T152/10846Bead characterized by the chemical composition and or physical properties of elastomers or the like

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Abstract

優れた空気不透過性を有しながら、優れた耐久性及び可撓性を有する熱可塑性エラストマー組成物。特に、少なくとも1種の加硫性ゴム成分の多段添加による、高ゴム含有量を有する熱可塑性エラストマー組成物の製造方法であって、少なくとも1種のゴム成分を実質的に架橋させるために必要な時間が、好ましくは、ミキサー滞留時間よりも短い方法。このような組成物は、タイヤインナーライナー及びバリヤーフィルム又は層のような応用に於いて特に有用である。

Description

本発明は、特にタイヤ及びその他の工業用ゴム用途に有用な熱可塑性エラストマー組成物並びにそのような組成物の製造方法に関する。
熱可塑性エラストマー組成物は、タイヤ及びその他の工業用ゴム用途に特に有用である。例えば、特許文献1には、空気入りタイヤのガスバリヤー層として優れている、低透過性熱可塑性エラストマー組成物が開示されている。この熱可塑性エラストマー組成物は、ポリアミド又はポリアミドのブレンドのような低透過性熱可塑性マトリックスを含み、そこに低透過性ゴム、例えば臭素化ポリ(イソブチレン−共−パラメチルスチレン)が分散されている。特許文献2及び特許文献3に於いて、共に、熱可塑性マトリックスと分散したゴム相との粘度比が、体積分率比の関数として特定され、そして熱可塑性相中に分散した小粒子サイズの加硫されたゴム粒子の高い濃度を作るために、独立に1の値に近づけられた。特許文献3には、更に、特に、このような組成物が、空気入りタイヤのインナーライナーとして使用されることを意図する場合、得られる組成物の受け入れ得る耐久性を達成するために、熱可塑性樹脂マトリックス中に分散した小粒子サイズのゴムが重要であることが開示されている。
熱可塑性樹脂/熱可塑性樹脂系ブレンド、例えば高密度ポリエチレン樹脂とナイロン6又はナイロン66(HDPE/PA6.66)、ポリエチレンテレフタレートと芳香族ナイロン(PET/MXD6)、ポリエチレンテレフタレートとビニルアルコール−エチレンコポリマー(PET/EVOH)から構成された低気体透過性能を示す(即ちガスバリヤーとして機能する)組成物(ここで、1種の熱可塑性樹脂は、他の層の上に層状に重ねられて、成形によって複数の層を形成する)及びその製造方法は、例えば非特許文献1によって開示されている。更に、このような組成物のタイヤのインナーライナー層としての使用に関する応用は、特許文献4に開示されている。しかしながら、これらの材料は、熱可塑性樹脂/熱可塑性樹脂ブレンドであるので、これらはガスバリヤー性能に於いて優れているが、これらは可撓性に欠け、従って、このようなフィルムは、タイヤに使用したときに破断しやすい。
更に、インナーライナーとして又はタイヤ中に使用するための、ゴム及び熱可塑性樹脂を含む熱可塑性エラストマーの使用の例もあるが(特許文献5参照)、一般的に、この文献に開示された種類の、優れた耐久性を有する可撓性材料は、低い耐熱性を有する。マトリックスとしてタイヤ加硫温度よりも低い融点を有する熱可塑性樹脂を使用する熱可塑性エラストマーで、タイヤ加硫サイクルの終わりに、タイヤ加硫ブラダーが解放されるとき、タイヤ内側表面は、熱可塑性樹脂がブラダーに粘着するか又はブラダーと擦れるために、外観欠陥を受ける。
分散したゴムの粒子サイズを減少するための、混合の間のゴムと樹脂との間の粘度差の制御は、Wuの非特許文献2に報告されている。Wuは、ゴム/樹脂の溶融粘度の比が、1に近づく場合、即ち、粘度に於ける差が無い場合、分散したゴム粒子サイズが減少したことを報告した。しかしながら、特許文献3には、十分な可撓性、強度及び伸び並びに優れた耐久性を有する熱可塑性エラストマー組成物を製造する試みに於いて、ゴム比を増加させ、そしてゴム/樹脂の溶融粘度の比を1に保持することによって、ゴムがマトリックスになり、そして組成物がもはや熱可塑性を示さないことが報告されている。
特許文献6、特許文献7及び特許文献8に於いて、動的耐疲労性が必要とされるラミネート構造、例えばタイヤ又はホースに於いて、その中に分散したゴム/樹脂を含む気体透過防止性熱可塑性エラストマー組成物を使用するとき、可撓性のN11−ナイロン又はN12−ナイロンと、優れた気体透過防止性のN6−ナイロン又はN66−ナイロンとのブレンドを使用することによって、可撓性と気体透過防止性との間のバランスを得ることが知られている。更に、下記の式:
(Φd/Φm)×(ηm/ηd)<1.0
(式中、熱可塑性エラストマー組成物中の連続相成分及び分散相成分の体積分率が、Φm及びΦdであり、そしてこれらの成分の溶融粘度がηm及びηdである)
を使用して、体積分率及び溶融粘度を定義すること、そして分散したゴム粒子サイズドメインを減少し、耐久性を改良するために、粘度の比ηm/ηdを1に近づけることが更に提案された。しかしながら、特許文献3に於いて、低温度での耐久性は、ゴム粒子サイズを減少することだけによっては不十分であることが報告されている。
熱可塑性マトリックス中に分散した小粒子サイズゴムドメインを含む望ましい組成物の改良された性能を達成するための従来のアプローチの制限、タイヤ及びホース用途に於いて使用するために適している、改良された流体(気体又は液体)バリヤー特性を示す組成物は、本発明の方法の使用によって達成された。
関係する他の参照文献には、特許文献9、特許文献10、特許文献11、特許文献12、特許文献13、特許文献14、特許文献15、特許文献16、特許文献17、特許文献18、特許文献19及び特許文献20が含まれる。
欧州特許第722850号 欧州特許出願公開第857761A1号 欧州特許出願公開第969039A1号 特願平7−55929号 特願平8−183683号 特願平8−193545号 特願平9−175150号 特願平10−235386号 国際特許出願公開第2004/081107号 国際特許出願公開第2004/081106号 国際特許出願公開第2004/081108号 国際特許出願公開第2004/081116号 国際特許出願公開第2004/081099号 米国特許第4,480,074号 米国特許第4,873,288号 米国特許第5,073,597号 米国特許第5,157,081号 米国特許第6,079,465号 米国特許第6,346,571号 米国特許第6,538,066号 I.Hata,Kobunshi(Polymers),第40(4)巻、第244頁(1991) S.Wu,Polym.Eng.Sci.,27(5),1987
本発明は、(A)少なくとも1種のハロゲン化イソブチレン含有エラストマー及び(B)少なくとも1種の、約170℃〜約230℃の融点を有するナイロン樹脂を含んでなる熱可塑性エラストマー組成物であって、(1)少なくとも1種のハロゲン化イソブチレン含有エラストマーが、該ナイロンの連続相中の、加硫された小粒子の分散相として存在し、この粒子が動的加硫によって形成され、そしてこの粒子が、該エラストマー及び該樹脂の体積の約60体積%よりも多く含まれる熱可塑性エラストマー組成物に関する。
特に好ましい態様に於いて、本発明は、また、適切なミキサー内で実施する熱可塑性エラストマー組成物の製造方法であって、該ミキサーが特徴的滞留時間を有し、該組成物が、少なくとも1種のハロゲン化イソブチレン含有エラストマーの全量の約60体積%よりも多い分散粒子を含み、該粒子が、連続熱可塑性ナイロン樹脂マトリックス中に分散されており、該方法が、(1)ハロゲン化エラストマー含有組成物(A)(ここで該組成物(A)は、該熱可塑性エラストマー組成物中のハロゲン化エラストマーの全量の第一画分を含み、そして該第一エラストマー画分のための架橋系を更に含む)及び熱可塑性ナイロン樹脂(B)を、時間、温度及び剪断の適切な動的加硫条件下で混合して、組成物(C)を形成する工程、(2)組成物(C)及びハロゲン化エラストマー含有組成物(D)(ここで該組成物(D)は、該熱可塑性エラストマー組成物中のハロゲン化エラストマーの全量の第二画分を含み、そして該第二エラストマー画分のための架橋系を更に含む)を、時間、温度及び剪断の適切な動的加硫条件下で混合して、組成物(E)を形成する工程、(3)ハロゲン化エラストマーの該第一画分及び第二画分の合計が、該熱可塑性エラストマー組成物中のハロゲン化エラストマーの全量よりも少ない場合、組成物(E)及びハロゲン化エラストマー含有組成物(F)(ここで該組成物(F)は、該熱可塑性エラストマー組成物中のハロゲン化エラストマーの全量の第三画分を含み、そして該第三エラストマー画分のための架橋系を更に含む)を、時間、温度及び剪断の適切な動的加硫条件下で混合して、組成物(G)を形成する工程を含んでなり、分別的追加量のハロゲン化エラストマーを、前の工程の動的に加硫された組成物の存在下で、動的に加硫する工程を、該熱可塑性エラストマー組成物中のハロゲン化エラストマーの全量を得るために必要なだけ多数回繰り返し、そしてそれぞれの工程での、それぞれの該動的加硫条件が、該エラストマー及び架橋系についての最大架橋状態の少なくとも約50%の、該エラストマー粒子内の硬化状態を達成するために十分であり、そして該動的加硫時間が、該ミキサーの特徴的滞留時間付近以下である方法を指向している。
本発明の好ましい応用は、タイヤインナーライナー及びバリヤーフィルム用の熱可塑性エラストマー組成物、更に詳しくは、優れた耐久性並びに流体、例えば空気及び液体に対する非透過性を示す、熱可塑性エラストマー組成物に関する。好ましい組成的構成は、ポリアミド熱可塑性マトリックス中に分散した、加硫された粒子の形での、分散したハロゲン化イソブチレンエラストマーの最大化された含有量を指向している。更に、本発明の特に好ましい面は、ドメインが、また、非常に伸長性であり、そして弾性でありながら、小さいサイズの粒子を含むゴムドメインを与えることができる熱可塑性エラストマー組成物の製造方法に関する。更に、本発明には、上記の組成物を使用する空気入りタイヤ及びホースの製造方法が含まれる。好ましいエラストマーは、低透過性を示し、好ましくは、ハロゲン化イソブチレン含有エラストマーのようなポリマーであり、臭素化エラストマー、特に、臭素化パラメチルスチレン−共−イソブチレンポリマー(BIMS)が特に好ましく、後で示す構造の高い含有量を示すブロモブチルエラストマーが好ましく、また、市販のブロモブチルエラストマー又はこれと上記の臭素化エラストマーとの、お互いの又は他のポリマーとのブレンドが好ましい。
本明細書で使用する、周期表族についての新しい番号付け体系は、CHEMICAL AND ENGINEERING NEWS、第63(5)巻、第27頁(1985)に開示されているように使用する。全ての分子量は、他の方法で示さない限り、重量平均である。
特許請求の範囲を含む、全明細書を通して、語「含んでなる(comprising)」及びその変形並びに「有する」、「含む」、「含有する」及びその変形は、それが関係する、名称を挙げた工程、要素又は材料が必須であるが、他の工程、要素又は材料を加えることができ、これらがなお、特許請求の範囲又は開示の範囲を有する構成を形成することを意味する。発明を説明する際に及び特許請求の範囲に於いて挙げられているとき、発明及び特許請求されたものは、追従するものと考えられることを意味する。これらの用語は、特に特許請求の範囲に適用されるとき、包括的又は制限が無く、追加の挙げられていない要素又は方法工程を排除しない。
これに関連して、「から本質的になる(consisting essentially of)」は、本発明の基本的で新規な構成を変える、如何なる要素又は要素の組合せも及び如何なる要素又は要素の組合せの如何なる量も排除することを意味する。従って、例のみとして、動的加硫を含むもの以外の方法により又はゴム成分の全部を1回の量で添加する若しくはこのような組成物に於いてハロゲン化イソブチレン含有ゴムを排除して、高ジエンゴム又は他のポリマー若しくはポリマー組合せを使用する動的加硫方法の使用により製造される熱可塑性組成物は、排除されるであろう。また、再び例示目的のみのために、ゴム架橋系が、動的加硫を実施するために使用されるミキサーの滞留時間よりも実質的に長い、ゴム中の硬化状態の必要レベルを達成するための架橋時間になる熱可塑性組成物は、排除されるであろう。
本発明の目的のために、特定の性質、特徴又は変数に関して他の方法で定義されない限り、用語「実質的に(substantially)」は、全ての規準(criteria)、例えば、性質、特徴又は変数に適用されるとき、当業者が、達成されるべき利益又は所望される条件若しくは特性値が適合されると理解するような尺度で、記載された規準に適合することを意味する。
ポリマーは、ホモポリマー、コポリマー、共重合体(インターポリマー)、ターポリマー等を指すために使用することができる。同様に、コポリマーは、任意に他のモノマーと共に、少なくとも2種のモノマーを含んでなるポリマーを指すことができる。
ポリマーがモノマーを含むとして参照されるとき、このモノマーは、ポリマー中に、モノマーの重合した形で又はモノマーの誘導体形で存在する。しかしながら、参照の容易性のために、表現「(それぞれの)モノマーからなる(comprising the(respective)monomer)」等が、略記として使用される。同様に、触媒成分が、成分の中立(neutral)安定形を含むものとして記載されるとき、成分の活性形が、モノマーと反応してポリマーを製造する形であることが、当業者によってよく理解されている。
イソオレフィンは、同じ炭素上に2個の置換基を有する任意のオレフィンモノマーを指す。
マルチオレフィンは、2個の二重結合を有する任意のモノマーを指す。好ましい態様に於いて、マルチオレフィンは、2個の二重結合、好ましくは2個の共役二重結合、例えばイソプレンのような共役ジエンからなる任意のモノマーである。
本明細書で使用するとき、エラストマー又はエラストマー群は、ASTM D1566定義と一致する任意のポリマー又はポリマーの組成物を指す。この用語は、用語「ゴム(群)」と互換的に使用することができる。
アルキルは、式から1個又はそれ以上の水素を除くことによって、アルカンから誘導することができる、パラフィン系炭化水素基、例えばメチル基(CH3)又はエチル基(CH3CH2)等を指す。
アリールは、芳香族化合物、例えばベンゼン、ナフタレン、フェナントレン、アントラセン等の環構造特徴を形成する炭化水素基を指し、典型的には、その構造内に交互二重結合(「不飽和」)を有する。従って、アリール基は、式から1個又はそれ以上の水素を除くことによって、芳香族化合物から誘導される基、例えばフェニル又はC65である。
「置換された」は、少なくとも1個の水素基が、例えばハロゲン(塩素、臭素、フッ素又はヨウ素)、アミノ、ニトロ、スルホキシ(スルホネート又はアルキルスルホネート)、チオール、アルキルチオール及びヒドロキシ;アルキル、炭素数1〜20の直鎖又は分岐鎖(これにはメチル、エチル、プロピル、tert−ブチル、イソプロピル、イソブチル等が含まれる);アルコキシ、炭素数1〜20の直鎖又は分岐鎖アルコキシ、例えばメトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、第二級ブトキシ、第三級ブトキシ、ペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ及びデシルオキシを含む;ハロアルキル(これは、少なくとも1個のハロゲンを含有する炭素数1〜20の直鎖又は分枝鎖アルキルを意味し、例えばクロロメチル、ブロモメチル、フルオロメチル、ヨードメチル、2−クロロエチル、2−ブロモエチル、2−フルオロエチル、3−クロロプロピル、3−ブロモプロピル、3−フルオロプロピル、4−クロロブチル、4−フルオロブチル、ジクロロメチル、ジブロモメチル、ジフルオロメチル、ジヨードメチル、2,2−ジクロロエチル、2,2−ジブロモエチル、2,2−ジフルオロエチル、3,3−ジクロロプロピル、3,3−ジフルオロプロピル、4,4−ジクロロブチル、4,4−ジフルオロブチル、トリクロロメチル、トリフルオロメチル、2,2,2−トリフルオロエチル、2,3,3−トリフルオロプロピル、1,1,2,2−テトラフルオロエチル及び2,2,3,3−テトラフルオロプロピルを含む)から選択された少なくとも1種の置換基によって置換されていることを指す。従って、例えば、「置換されたスチレン系単位」には、p−メチルスチレン、p−エチルスチレン等が含まれる。
本発明は、少なくとも1種のハロゲン化イソブチレン含有ゴムを含む。典型的には、これは、本明細書中に記載したように熱可塑性エンジニアリング樹脂(好ましくはナイロン)と共に、約50/45〜80/20、好ましくは約60/40〜約75/25、更に好ましくは約65/35〜約75/25の、ゴム対樹脂の体積比で、組成物中に存在する。ハロゲン化ゴムは、少なくとも約0.1モル%のハロゲン(このようなハロゲンは、臭素、塩素及びヨウ素からなる群から選択される)を有するゴムとして定義される。本発明に於いて有用である好ましいハロゲン化ゴムには、ハロゲン化イソブチレン含有エラストマー(ハロゲン化イソブチレン系ホモポリマー又はコポリマーとしても参照される)が含まれる。これらのエラストマーは、C4〜C7イソモノオレフィン誘導単位、例えばイソブチレン誘導単位と少なくとも1種の他の重合性単位とのランダムコポリマーとして記載することができる。本発明の一つの態様に於いて、ハロゲン化イソブチレン系コポリマーは、ブチル型ゴム又は分枝鎖ブチル型ゴム、特に、これらのエラストマーの臭素化物である。(有用な不飽和ブチルゴム、例えばオレフィン又はイソオレフィンのホモポリマー及びコポリマー並びに本発明のために適している他の種類のエラストマーは、公知であり、RUBBER TECHNOLOGY 209−581(Maurice Morton編、Chapman & Hall 1995)、THE VANDERBILT RUBBER HANDBOOK 105−122(Robert F.Ohm編、R.T.Vanderbilt Co.,Inc.1990)及び8 KIRK−OTHMER ENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL TECHNOLOGY 934−955(John Wiley & Sons,Inc.第4版、1993)に記載されている)。
ブチルゴムは、典型的には、モノマーの混合物を反応させることによって製造され、この混合物は、少なくとも(1)C4〜C12イソオレフィンモノマー成分、例えばイソブチレンと(2)マルチオレフィンモノマー成分とを有する。このイソオレフィンは、一つの態様に於いて、全モノマー混合物の70〜99.5重量%の範囲内であり、他の態様に於いて、85〜99.5重量%の範囲内である。このマルチオレフィン成分は、モノマー混合物中に、一つの態様に於いて、30〜0.5重量%、他の態様に於いて、15〜0.5重量%で存在する。更に他の態様に於いて、モノマー混合物の8〜0.5重量%はマルチオレフィンである。イソオレフィンは、好ましくは、C4〜C12化合物であり、その限定されない例は、イソブチレン、イソブテン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、2−メチル−2−ブテン、1−ブテン、2−ブテン、メチルビニルエーテル、インデン、ビニルトリメチルシラン、ヘキセン及び4−メチル−1−ペンテンのような化合物である。マルチオレフィンは、C4〜C14マルチオレフィン、例えばイソプレン、ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、ミルセン、6,6−ジメチル−フルベン、ヘキサジエン、シクロペンタジエン及びピペリレン並びに欧州特許第279,456号及び米国特許第5,506,316号及び米国特許第5,162,425号に開示されているような他のモノマーである。他の重合性モノマー、例えばスチレン及びジクロロスチレンも、ブチルゴムでの単独重合又は共重合のために適している。本発明に於いて有用なブチルゴムポリマーの一つの態様は、95〜99.5重量%のイソブチレンを、0.5〜8重量%のイソプレン又は更に他の態様に於いて0.5重量%〜5.0重量%のイソプレンと反応させることによって得られる。ブチルゴム及びそれらの製造方法は、例えば、米国特許第2,356,128号、米国特許第3,968,076号、米国特許第4,474,924号、米国特許第4,068,051号及び米国特許第5,532,312号中に詳細に記載されている。
ハロゲン化ブチルゴムは、上記のブチルゴム生成物のハロゲン化によって製造される。ハロゲン化は、如何なる手段によっても実施することができ、本発明は、ここでハロゲン化方法によって限定されない。ブチルポリマーのようなポリマーをハロゲン化する方法は、米国特許第2,631,984号、米国特許第3,099,644号、米国特許第4,288,575号、米国特許第4,554,326号、米国特許第4,632,963号、米国特許第4,681,921号、米国特許第4,650,831号、米国特許第4,384,072号、米国特許第4,513,116号及び米国特許第5,681,901号に開示されている。一つの態様に於いて、ブチルゴムは、ヘキサン希釈剤中で、4〜60℃で、ハロゲン化剤として臭素(Br2)又は塩素(Cl2)を使用してハロゲン化される。米国特許第4,288,575号に開示されているような、後処理したハロゲン化ブチルゴムを使用することもできる。有用なハロゲン化ブチルゴムは、典型的に、約20〜約70のムーニー粘度(125℃でML1+8)、例えば、他の態様に於いて、約25〜約55のムーニー粘度を有する。好ましいハロゲン含有量は、典型的には、ハロゲン化ゴムの重量基準で、約0.1〜10重量%、例えば約0.5〜5重量%、その代わりに、約0.8〜約2.5重量%、例えば1〜約2重量%である。ハロゲン化ブチルゴムの特に好ましい形には、下記のハロゲン化構造:
(式中、Xはハロゲンを表し、特に好ましい態様に於いて、ハロゲンは臭素であり、その代わりに、ハロゲンは塩素である)
の高い含有量(好ましくは、NMRによって測定したとき、60〜95%)を含有する。
本発明に於いて有用なハロゲン化ブチルゴムの商業的態様は、Bromobutyl2222(エクソンモービル ケミカル カンパニー(ExxonMobil Chemical Company))である。そのムーニー粘度は、典型的に、約27〜37(125℃でML1+8、ASTM 1646、変性)であり、その臭素含有量はBromobutyl2222に関して約1.8〜2.2重量%である。更に、メーカーによって示されたようなBromobutyl2222の架橋特徴は、下記の通りである。MHは約28〜40dN mであり、MLは約7〜18dN m(ASTM D2084)である。本発明に於いて有用なハロゲン化ブチルゴムの他の商業的態様は、Bromobutyl2255(エクソンモービル ケミカル カンパニー)である。そのムーニー粘度は、約41〜51(125℃でML1+8、ASTM D1646)であり、その臭素含有量は約1.8〜2.2重量%である。更に、メーカーによって開示されたようなその硬化特徴は、下記の通りである。MHは約34〜48dN mであり、MLは約11〜21dN m(ASTM D2084)である。商業的イソブチレンポリマーは、R.N.Webb、T.D.Shaffer及びA.H.Tsou、”Commercial Isobutylene Polymers”、Encyclopedia of Polymer Science and Technology、2002、John Wiley & Sons(引用して本明細書に含める)によって詳細に記載されている。
ハロゲン化ブチルゴムの他の有用な態様は、ハロゲン化された分岐又は「星状分岐(star-branched)」ブチルゴムである。これらのゴムは、例えば欧州特許第678529B1号、米国特許第5,182,333号及び米国特許第5,071,913号(それぞれ、引用して本明細書に含める)に記載されている。一つの態様に於いて、星状分岐したブチルゴム(「SBB」)はブチルゴム及びポリジエン又はブロックコポリマーを含む組成物である。本発明の目的のために、SBBの形成方法には限定はない。ポリジエン、ブロックコポリマー又は分岐剤(以下「ポリジエン」)は、典型的には、カチオン的に反応性であり、ブチル又はハロゲン化ブチルゴムの重合の間に存在するか又はSBBを形成するためにブチルゴムとブレンドすることができる。分岐剤又はポリジエンは、どのような適切な分岐剤であってもよく、本発明は、SBBを製造するために使用されるポリジエン又は分岐剤の種類に制限されない。
一つの態様に於いて、SBBは、上記のようなブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムと、スチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリピペリレン、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンジエンゴム(EPDM)、エチレン−プロピレンゴム(EPM)、スチレン−ブタジエン−スチレン及びスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマーからなる群から選択されたポリジエン及び部分的に水素化されたポリジエンのコポリマーとの組成物である。ポリジエンは、重量%での全モノマー含有量基準で、典型的には0.3重量%よりも多く、或いは約0.3〜約3重量%又は約0.4〜2.7重量%で存在してよい。
好ましくは、本発明に於いて使用する分岐した又は「星状分岐した」ブチルゴムは、ハロゲン化される。一つの態様に於いて、ハロゲン化された星状分岐したブチルゴム(「HSBB」)は、ハロゲン化された又はされていないブチルゴム及びハロゲン化された又はされていないポリジエン若しくはブロックコポリマーを含む。このハロゲン化方法は、米国特許第4,074,035号、米国特許第5,071,913号、米国特許第5,286,804号、米国特許第5,182,333号及び米国特許第6,228,978号に詳細に記載されている。本発明は、HSBBを形成する方法には限定はない。ポリジエン/ブロックコポリマー又は分岐剤(以下「ポリジエン」)は、典型的には、カチオン的に反応性であり、ブチル又はハロゲン化ブチルゴムの重合の間に存在するか又はHSBBを形成するためにブチル又はハロゲン化ブチルゴムとブレンドすることができる。分岐剤又はポリジエンは、任意の適切な分岐剤であってもよく、本発明は、HSBBを製造するために使用されるポリジエンの種類によって制限されない。
一つの態様に於いて、HSBBは、典型的には、上記のようなハロゲン化ブチルゴム並びにスチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリピペリレン、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンジエンゴム、スチレン−ブタジエン−スチレン及びスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマーからなる群から選択されたポリジエン及び部分的に水素化されたポリジエンのコポリマーを含む組成物である。ポリジエンは、重量%での全モノマー含有量基準で、典型的には0.3重量%よりも多く、或いは約0.3〜約3重量%又は約0.4〜2.7重量%で存在してよい。
本発明に於いて有用なHSBBの商業的態様は、約27〜37のムーニー粘度(125℃でML1+8、ASTM D1646)及び約2.2〜2.6重量%の臭素含有量を有する、Bromobutyl 6222(エクソンモービル ケミカル カンパニー)である。更に、メーカーによって開示されたようなBromobutyl 6222の架橋特徴は、下記の通りである。MHは24〜38dN・mであり、MLは6〜16dN・m(ASTM D2084)である。
本発明に於いて有用な好ましいイソオレフィン/パラ−アルキルスチレンコポリマーには、C4〜C7イソオレフィン、例えばイソブチレン及びハロメチルスチレンからなるランダムコポリマーが含まれる。ハロメチルスチレンは、オルト−、メタ−又はパラ−アルキル置換スチレンであってよい。一つの態様に於いて、ハロメチルスチレンは、少なくとも80重量%、更に好ましくは少なくとも90重量%のパラ異性体を含有するp−ハロメチルスチレンである。「ハロ」基は、任意のハロゲン、望ましくは塩素又は臭素であってよい。このコポリマーには、また、スチレンモノマー単位上に存在するアルキル置換基の少なくとも幾らかが、ベンジル性ハロゲン又は後で更に記載する他の官能基を含有する、官能化した共重合体が含まれてよい。これらの共重合体は、本明細書に於いて、「ハロメチルスチレンを含むイソオレフィンコポリマー」又は単に「イソオレフィンコポリマー」として参照する。
好ましいイソオレフィンコポリマーには、イソブチレン又はイソブテン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、2−メチル−2−ブテン、1−ブテン、2−ブテン、メチルビニルエーテル、インデン、ビニルトリメチルシラン、ヘキセン及び4−メチル−1−ペンテンからなる群から選択されたモノマーが含まれていてよい。好ましいイソオレフィンコポリマーは、また、更に、マルチオレフィン、好ましくはC4〜C14マルチオレフィン、例えばイソプレン、ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、ミルセン、6,6−ジメチル−フルベン、ヘキサジエン、シクロペンタジエン及びピペリレン並びに欧州特許第279,456号及び米国特許第5,506,316号及び米国特許第5,162,425号に開示されているような他のモノマーからなっていてよい。イソオレフィンコポリマー中の望ましいスチレン系モノマーには、スチレン、メチルスチレン、クロロスチレン、メトキシスチレン、インデン及びインデン誘導体並びにこれらの組合せが含まれる。
好ましいイソオレフィンコポリマーは、ポリマー鎖に沿ってランダムに空間を空けた下記のモノマー単位:
(式中、R及びR1は、独立に、水素、低級アルキル、好ましくはC1〜C7アルキル及び第一級又は第二級アルキルハライドであり、Xは官能基、例えばハロゲンである)
を含有する共重合体として特徴付けることができる。望ましいハロゲンは、塩素、臭素又はこれらの組合せであり、好ましくは臭素である。好ましくは、R及びR1は、それぞれ、水素である。−CRR1H及び−CRR1X基は、オルト、メタ又はパラ位で、好ましくはパラ位で、スチレン環上で置換されていてよい。一つの態様に於いて、共重合体構造中に存在するp−置換スチレンの60モル%以下は、上記の官能化された構造(2)であってよく、他の態様に於いて、0.1〜5モル%であってよい。更に他の態様に於いて、官能化された構造(2)の量は、0.4〜1モル%である。官能基Xは、ハロゲン又は他の基、例えばカルボン酸;カルボキシ塩;カルボキシエステル、アミド及びイミド;ヒドロキシ;アルコキシド;フェノキシド;チオラート;チオエーテル;キサンタート;シアニド;シアナート;アミノ及びこれらの混合物による、ベンジル性ハロゲンの求核的置換によって含有させることができる幾つかの他の官能基であってよい。これらの官能化されたイソモノオレフィンコポリマー、これらの製造方法、官能化方法及び架橋方法は、米国特許第5,162,445号に更に特に開示されている。
このようなイソブチレンとp−メチルスチレンとのコポリマーの特に有用なものは、0.5〜20モル%のp−メチルスチレンを含有するもの(但し、ベンジル環中に存在するメチル置換基の60モル%以下は、臭素又は塩素原子、好ましくは臭素原子を含有する(p−ブロモメチルスチレン))及びそれらの酸又はエステル官能化版(但し、ハロゲン原子は、無水マレイン酸により又はアクリル酸若しくはメタクリル酸官能基によって置換されている)である。これらの共重合体は、「ハロゲン化ポリ(イソブチレン−共−p−メチルスチレン)」又は「臭素化ポリ(イソブチレン−共−メチルスチレン)」と命名され、商品名EXXPRO(登録商標)エラストマー(エクソンモービル ケミカル カンパニー、テキサス州ヒューストン)で市販されている。用語「ハロゲン化」又は「臭素化」の使用は、コポリマーのハロゲン化の方法に制限されず、単に、イソブチレン誘導単位、p−メチルスチレン誘導単位及びp−ハロメチルスチレン誘導単位を含むコポリマーの説明的である。
これらの官能化されたポリマーは、好ましくは、ポリマーの少なくとも95重量%が、(米国特許第5,162,445号に示されているように)ゲル浸透クロマトグラフによって測定したとき、ポリマーの平均p−アルキルスチレン含有量の10%以内のp−アルキルスチレン含有量を有するように、実質的に均質な組成分布を有する。更に好ましいポリマーは、また、5よりも小さい、更に好ましくは2.5よりも小さい狭い分子量分布(Mw/Mn)、約200,000〜約2,000,000の範囲内の好ましい粘度平均分子量及びゲル浸透クロマトグラフによって決定したときの約25,000〜約750,000の範囲内の好ましい数平均分子量によって特徴付けられる。
好ましいハロゲン化ポリ(イソブチル−共−p−メチルスチレン)ポリマーは、一般的に、約0.1〜約5重量%のブロモメチル基を含有する臭素化ポリマーである。更に他の態様に於いて、ブロモメチル基の量は約0.2〜約2.5重量%である。他の方法で表すと、好ましいコポリマーは、ポリマーの重量基準で、約0.05〜約2.5モル%の臭素、更に好ましくは約0.1〜約1.25モル%の臭素を含有し、そして環ハロゲン又はポリマー主鎖中のハロゲンを実質的に含有しない。本発明の一つの態様に於いて、共重合体はC4〜C7イソモノオレフィン誘導単位、p−メチルスチレン誘導単位及びp−ハロメチルスチレン誘導単位のコポリマーであり、ここでp−ハロメチルスチレン単位は、共重合体中に、共重合体基準で約0.4〜約1モル%存在する。他の態様に於いて、p−ハロメチルスチレンは、p−ブロモメチルスチレンである。ムーニー粘度(ML1+8、125℃、ASTM D1646)は、約30〜約60ムーニー単位である。
他の態様に於いて、コポリマーの中に含有されているイソオレフィン及びp−アルキルスチレンのトリアドフラクション(triad fraction)とp−アルキルスチレンのモル%との間の関係は、下記のコポリマー序列分布方程式によって説明され、コポリマー序列分布パラメーター、mによって特徴付けられる。
F=1−{mA/(1+mA)}
(式中、mはコポリマー序列分布パラメーターであり、
Aはコポリマー中のp−アルキルスチレン対イソオレフィンのモル比であり、そして
Fは、コポリマー中のp−アルキルスチレン−イソオレフィン−p−アルキルスチレントリアドフラクションである。)
この式の最善の適合は、特別の希釈剤中のイソオレフィン及びp−アルキルスチレンの共重合のためのmの値をもたらす。或る態様に於いて、mは38よりも小さく、或いは36よりも小さく、或いは35よりも小さく、或いは30よりも小さい。他の態様に於いて、mは1〜38、或いは1〜36、或いは1〜35、或いは1〜30である。このような特徴を有するコポリマーは、国際特許出願公開第2004058825号及び国際特許出願公開第2004058835号に開示されている。
他の態様に於いて、イソオレフィン/パラ−アルキルスチレンコポリマーは、長鎖分岐を実質的に含まない。本発明の目的のために、実質的に長鎖分岐を含まないポリマーは、g′vis.avg.が、下記のような三重検出サイズ排除クロマトグラフ(SEC)によって決定したとき、0.978又はそれ以上、或いは0.980又はそれ以上、或いは0.985又はそれ以上、或いは0.990又はそれ以上、或いは0.995又はそれ以上、或いは0.998又はそれ以上、或いは0.999又はそれ以上であると決定されるポリマーであると定義される。このようなポリマーも、また、国際特許出願公開第2004058825号及び国際特許出願公開第2004058835号に開示されている。
他の態様に於いて、ハロゲン化ゴムコポリマーの中に含まれているイソオレフィン及びマルチオレフィンのトリアドフラクションとマルチオレフィンのモル%との間の関係は、下記のコポリマー序列分布方程式によって説明され、コポリマー序列分布パラメーター、mによって特徴付けられる。
F=mA/(1+mA)2
(式中、mはコポリマー序列分布パラメーターであり、
Aはコポリマー中のマルチオレフィン対イソオレフィンのモル比であり、そして
Fはコポリマー中のイソオレフィン−マルチオレフィン−マルチオレフィントリアドフラクションである。)
コポリマーの中に含まれているイソオレフィン及びマルチオレフィンのトリアドフラクション並びにマルチオレフィンのモル%の測定は、後で記載する。この方程式の最善の適合は、それぞれの希釈剤中のイソオレフィン及びマルチオレフィンの共重合のためのmの値をもたらす。或る態様に於いて、mは1.5よりも大きく、或いは2.0よりも大きく、或いは2.5よりも大きく、或いは3.0よりも大きく、或いは3.5よりも大きい。他の態様に於いて、mは1.10〜1.25、或いは1.15〜1.20、或いは1.15〜1.25であり、或いはmは約1.20である。これらの特徴を有するハロゲン化ゴムは、国際特許出願公開第2004058825号及び国際特許出願公開第2004058835号に開示されている。
他の態様に於いて、ハロゲン化ゴムは、長鎖分岐を実質的に含有していない。本発明の目的のために、実質的に長鎖分岐を含有しないポリマーは、g′vis.avg.が、下記のような三重検出SECによって決定したとき、0.978又はそれ以上、或いは0.980又はそれ以上、或いは0.985又はそれ以上、或いは0.990又はそれ以上、或いは0.995又はそれ以上、或いは0.998又はそれ以上、或いは0.999又はそれ以上であると決定されるポリマーであると定義される。ポリマー中の長鎖分岐の存在又は不存在は、三重検出SECを使用して決定する。三重検出SECは、Precision Detectors(マサチューセッツ州ベリングハム(Bellingham))PD2040光散乱検出器、Viscotek(テキサス州ヒューストン)モデル150R粘度計検出器及びWaters示差屈折率検出器(150Cで積分)を備えた、40℃で操作するWaters(マサチューセッツ州ミルフォード(Milford))150Cクロマトグラフで実施する。検出器は、直列で、最初に光散乱検出器、第二に粘度計検出器、そして第三に示差屈折率検出器に接続される。テトラヒドロフランを溶離剤(0.5mL/分)として、3個のPolymer Laboratories,Ltd.(英国Shropshire)10ミクロン混合−B/LS GPCカラムの1組と共に使用する。計器は、16個の狭いポリスチレン標準物質(Polymer Laboratories,Ltd.)に対して較正する。データはTriSECソフトウエア(Viscotek)で取得し、分析のためにWaveMetric’s Igor Proプログラム(オレゴン州Lake Oswego)の中にインポートする。極限粘度数(intrinsic viscosity)(粘度計検出器によって決定された[η]linear)と分子量(光散乱検出器によって決定されたMw)との間の関係を確立するために、線状ポリイソブチレンを使用する。[η]linearとMwとの間の関係は、マーク−ホーウィンクの式によって表される。
[η]linear=KMw α
(パラメーターK及びαは、Mwに対する極限粘度数の二重対数プロットから得られ、アルファは勾配であり、Kは切片である。)
線状標準物質について確立された関係からの顕著な偏差は、長鎖枝分かれの存在を示す。一般的に、線状関係からのより顕著な偏差を示すサンプルは、より顕著な長鎖枝分かれを含有する。尺度係数g′は、また、決定した線状関係からの偏差を示す。
[η]sample=g′[η]linear
g′の値は、1又はそれ以下であり且つ0又はそれ以上であると定義される。g′が、1に等しいか又は1にほぼ等しいとき、ポリマーは線状であると考えられる。g′が、1よりも著しく小さいとき、サンプルは、枝分かれした長鎖である。例えば、E.F.Casassa及びG.C.Berry、”Comprehensive Polymer Science”、第2巻、(71−120)、G.Allen及びJ.C.Bevington編、Pergamon Press、ニューヨーク、1988参照。三重検出SECに於いて、g′は、クロマトグラフ曲線のそれぞれのデータスライス(data slice)について計算される。の粘度平均g′又はg′vis.avg.は、分子量分布全体に亘って計算される。尺度係数g′vis.avg.は、サンプルの平均極限粘度数から計算される。
g′vis.avg.=[η]avg./(KM α))
他の好ましいハロゲン化エラストマー又はゴムには、国際特許出願公開第01/21672A1号に記載されているようなハロゲン化イソブチレン−p−メチルスチレン−イソプレンコポリマーが含まれる。
本明細書中に記載されている流体透過防止層として有用な熱可塑性エラストマー組成物中に使用するイソブチレン含有エラストマーは、製造される物品の他の層中に存在するハロゲン含有エラストマーと同じか又は異なっていてよい。例えば、流体透過層がタイヤ内部層として存在する場合、タイヤの他の層、特に、内部層と接触状態にあるものは、また、同じイソブチレン含有エラストマーを含んでいてよい。同様に、空気透過防止層内で有用なハロゲン化イソブチレン含有エラストマーと、タイ層、接着層及び/又はカーカス内で有用なエラストマーとは、同じエラストマー又は異なったエラストマーであってよい。好ましい態様に於いて、空気透過防止層内に存在するハロゲン化イソブチレン含有エラストマーと、タイ層、接着層及び/又はカーカス内に存在するエラストマーとは、同じエラストマーである。他の態様に於いて、これらは異なっている。「同じ」によって、エラストマーが、それぞれ、互いの2重量%以内のコモノマー及びハロゲン含有量を有することが意味される。「異なった」によって、エラストマーが、異なったハロゲン若しくはコモノマーを含むこと又はエラストマーが、互いの2重量%以内ではないコモノマー若しくはハロゲン含有量を有することを意味する。例えば3重量%のパラ−メチルスチレン(PMS)及び5重量%の臭素を有するBIMSコポリマーは、11重量%のPMS及び5重量%の臭素を有するBIMSコポリマーとは異なっていると考えられる。好ましい態様に於いて、空気透過防止層内に存在するエラストマーは、イソブチレンとパラ−メチルスチレンとの臭素化コポリマーであり、そしてタイ層、接着層及び/又はカーカス内に存在するハロゲン化イソブチレン含有エラストマーは、同じ又は異なった、イソブチレンとパラ−メチルスチレンとの臭素化コポリマーである。他の態様に於いて、空気透過防止層内に存在するエラストマーは、イソブチレンとパラ−メチルスチレンとの臭素化コポリマーであり、そしてタイ層、接着層及び/又はカーカス内に存在するハロゲン化イソブチレン含有エラストマーは、臭素化ブチルゴムである。
本明細書中に記載した有用なDVA組成物は、また、エラストマーに加えて、熱可塑性樹脂又はエンジニアリング樹脂(例えば、ナイロン)を含む。
本発明の目的のために、エンジニアリング樹脂(「エンジニアリング熱可塑性樹脂」、「熱可塑性樹脂」又は「熱可塑性エンジニアリング樹脂」とも呼ばれる)は、500MPaよりも大きいヤング率及び好ましくは、60×10-12cc cm/cm2 sec cm Hg(30℃で)よりも小さい空気透過係数及び好ましくは約170℃〜約230℃の融点を有し、これらに限定するものではないが、下記のもの:
a)ポリアミド樹脂:ナイロン6(N6)、ナイロン66(N66)、ナイロン46(N46)、ナイロン11(N11)、ナイロン12(N12)、ナイロン610(N610)、ナイロン612(N612)、ナイロン6/66コポリマー(N6/66)、ナイロン6/66/610(N6/66/610)、ナイロンMXD6(MXD6)、ナイロン6T(N6T)、ナイロン6/6Tコポリマー、ナイロン66/PPコポリマー、ナイロン66/PPSコポリマー;
b)ポリエステル樹脂:ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンイソフタレート(PEI)、PET/PEIコポリマー、ポリアクリレート(PAR)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミド二酸/ポリブチレンテレフタレートコポリマー及びその他の芳香族ポリエステル;
c)ポリニトリル樹脂:ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル−スチレンコポリマー(AS)、メタクリロニトリル−スチレンコポリマー、メタクリロニトリル−スチレン−ブタジエンコポリマー;
d)ポリメタクリレート樹脂:ポリメチルメタクリレート、ポリエチルアクリレート;
e)ポリビニル樹脂(例示のため限定するものではないが):酢酸ビニル(EVA)、ポリビニルアルコール(PVA)、ビニルアルコール/エチレンコポリマー(EVOA)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリビニル/ポリビニリデンコポリマー、ポリ塩化ビニリデン/メタクリレートコポリマー;
f)セルロース樹脂:酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース;
g)フッ素樹脂:ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、ポリクロロフルオロエチレン(PCTFE)、テトラフルオロエチレン/エチレンコポリマー(ETFE);
h)ポリイミド樹脂:芳香族ポリイミド;
i)ポリスルホン;
j)ポリアセタール;
k)ポリアクトン;
l)ポリフェニレンオキシド及びポリフェニレンスルフィド;
m)スチレン−無水マレイン酸;
n)芳香族ポリケトン並びに
o)a)〜n)(含む)のいずれか及び全ての混合物並びにa)〜n)(含む)のそれぞれ内の例示的又は実例を挙げたエンジニアリング樹脂のいずれかの混合物
の1種又はそれ以上を含む、任意の熱可塑性ポリマー、コポリマー又はこれらの混合物であるとして定義される。
本発明の目的のために、このエンジニアリング樹脂の定義は、オレフィンのポリマー、例えばポリエチレン及びポリプロピレンを除外する。
好ましいエンジニアリング樹脂には、ポリアミド樹脂及びこれらの混合物が含まれ、特に好ましい樹脂には、ナイロン6、ナイロン6/66コポリマー、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン610、ナイロン612及びこれらのブレンドが含まれる。本発明の代替の好ましい態様に従って、熱可塑性エラストマー組成物は、熱可塑性樹脂成分を使用して配合することができ、ここで、ナイロン樹脂成分は、約10/90〜約90/10、好ましくは約30/70〜85/15の組成物の比(重量比)で、ナイロン11又はナイロン12とナイロン6/66コポリマーとを含む。ブレンドした樹脂に基づく、このような熱可塑性エラストマー組成物は、例えばタイヤインナーライナーの架橋した表面の優れた耐久性及び外観並びに優れた空気保持性質を有し並びにこれらの性質の良好なバランスを示す熱可塑性エラストマー組成物を提供することができる。
任意的に、他のゴム又はエラストマーを、このハロゲン化イソブチレン含有エラストマーと組合せて使用することができる。このような任意のゴム成分には、高ジエンゴム及びそれらの水和物が含まれる。高ジエン含有量ゴム又はエラストマーは、また、高ジエンモノマーゴムとして参照される。これは、典型的には、典型的には少なくとも50モル%、典型的には少なくとも約60モル%〜約100モル%、更に好ましくは少なくとも約70モル%〜約100モル%、更に好ましくは少なくとも約80モル%〜約100モル%のC4〜C12ジエンモノマーを含むゴムである。有用な高ジエンモノマーゴムには、オレフィン若しくはイソオレフィン及びマルチオレフィンのホモポリマー及びコポリマー又はマルチオレフィンのホモポリマーが含まれる。これらは公知であり、RUBBER TECHNOLOGY、179−374(Maurice Morton編、Chapman & Hall 1995)及びTHE VANDERBILT RUBBER HANDBOOK 22−80(Robert F.Ohm編、R.T.Vanderbilt Co.,Inc.1990)に記載されている。一般的に、本発明に於いて有用な他の任意のゴムには、例えば天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、エポキシル化(epoxylated)天然ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)(高シスBR及び低シスBRを含む)、ニトリルブタジエンゴム(NBR)、水素化NBR、水素化SBR、オレフィンゴム(例えばエチレンプロピレンゴム(EPDM及びEPMの両方を含む))、マレイン酸−変性エチレンプロピレンゴム(M−EPM)、ブチルゴム(IIR)、イソブチレン及び芳香族ビニル又はジエンモノマーコポリマー、アクリルゴム(ACM)、アイオノマー、他のハロゲン含有ゴム(例えばクロロプレンゴム(CR)、ヒドリンゴム(CHR)、クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)、塩素化ポリエチレン(CM)、マレイン酸−変性塩素化ポリエチレン(M−CM))、シリコーンゴム(例えばメチルビニルシリコーンゴム、ジメチルシリコーンゴム、メチルフェニルビニルシリコーンゴム)、硫黄含有ゴム(例えばポリスルフィドゴム)、フッ素ゴム(例えばフッ化ビニリデンゴム、フッ素含有ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレンゴム、フッ素含有シリコーンゴム、フッ素含有ホスファゲンゴム)、熱可塑性エラストマー(例えばスチレン含有エラストマー、オレフィンエラストマー、エステルエラストマー、ウレタンエラストマー又はポリアミドエラストマー)並びにこれらの混合物が含まれる。
高ジエンモノマーゴムの好ましい例には、ポリイソプレン、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、天然ゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム等が含まれ、これらは単独で又は組合せ及び混合物で使用することができる。
熱可塑性エンジニアリング樹脂とハロゲン化イソブチレン含有ゴムとは、溶解度に於いて著しく異なっているので、これらのポリマーの相溶性を増強する目的のために、更なる任意の相溶化成分が有用であろう。このような相溶化剤には、エチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和コポリマーゴム(HNBR)、エポキシル化天然ゴム(ENR)、NBR、ヒドリンゴム、アクリルゴム及びこれらの混合物が含まれる。相溶化剤は、ゴム成分と樹脂成分との間の表面張力を変性する、特に減少することによって機能すると考えられる。他の相溶化剤には、熱可塑性樹脂及びゴムポリマーの両方若しくは片方の構造又は熱可塑性樹脂又はゴムポリマーと反応することができる、エポキシ基、カルボニル基、ハロゲン基、アミン基、マレイン化基、オキサゾリン基、ヒドロキシ基等を有するコポリマーの構造を有するもののようなコポリマーが含まれる。これらは、混合すべき熱可塑性樹脂ポリマー及びゴムポリマーの種類に基づいて選択することができるが、有用なコポリマーには、典型的には、例えばスチレン/エチレン−ブチレン/スチレンブロックコポリマー(SEBS)及びそのマレイン酸変性形;EPDM、EPDM/スチレン又はEPDM/アクリロニトリルグラフトコポリマー及びそれらのマレイン酸変性形;スチレン/マレイン酸コポリマー;反応性フェノキシ熱可塑性樹脂並びにこれらの混合物が含まれる。ブレンドされる相溶化剤の量は、特に限定するものではないが、使用するとき、典型的には、ポリマー成分、換言すると、熱可塑性エンジニアリング樹脂ポリマー及びゴムポリマーの合計の100重量部基準で、約0.5〜約10重量部である。
本明細書中で参照するポリマー及び/又はエラストマーを引用して、用語「硬化された」、「加硫された」又は「架橋された」は、例えば鎖延長又はポリマー若しくはエラストマーからなるポリマー鎖の間の架橋の間に、このような工程を受けているエラストマーが、タイヤを使用に供するとき、硬化反応からもたらされる必要な機能特性を与えることができる程度まで結合を形成させることを含む化学反応を指す。本発明の目的のために、このような硬化反応の絶対的完結は、エラストマー含有組成物が、「硬化された」、「加硫された」又は「架橋された」と考えられるために必要ではない。例えば、本発明の目的のために、本発明に基づくインナーライナー層組成物からなるタイヤは、それが成分であるタイヤが、製造の間及び後に、必要な製品仕様試験に合格するとき十分に架橋されており、車両に使用するとき満足できるように性能を発揮する。更に、追加の架橋時間が、追加の架橋を作るとしても、この組成物は、タイヤを使用に供するとき、満足できるほど十分に又は実質的に硬化されている。
一般的に、ポリマー組成物、例えばタイヤを製造するために使用されるものは、完成したタイヤ製品内で架橋される。架橋又は加硫は、架橋剤及び/又は促進剤の含有によって達成され、このような試薬の総合混合物は、典型的には、架橋「系」として参照される。加硫されたゴム配合物の物理的性質、性能特性及び耐久性が、加硫反応の間に形成された架橋の数(架橋密度)及び種類に直接関係していることが知られている。(例えば、Helt等、The Post Vulcanization Stabilization for NR、RUBBER WORLD 18−23(1991)参照)。架橋剤には、エラストマーの架橋を容易にする又はこれに影響を与える前記の成分が含まれ、一般的に、前記のように、金属、金属酸化物、促進剤、硫黄、過酸化物及び当該技術分野で一般的な他の試薬が含まれる。架橋又は硬化剤には、例えば硫黄、酸化亜鉛及び脂肪酸並びにこれらの混合物の少なくとも1種が含まれる。過酸化物含有架橋系も使用できる。一般的に、ポリマー組成物は、架橋剤、例えば硫黄、金属酸化物(即ち酸化亜鉛、ZnO)、有機金属化合物、ラジカル開始剤等を添加すること及び組成物又は混合物を加熱することにより、架橋させることができる。
「動的加硫(dynamic vulcanization)」として知られている方法を使用するとき、架橋系を分散する方法は、以下詳細に説明するように修正される。一般的に、用語「動的加硫」は、熱可塑性樹脂又はエンジニアリング樹脂及び少なくとも1種の加硫性ゴムを、このゴム(群)のための架橋剤又は架橋系の存在下で、高い剪断及び上昇した温度の条件下で混合する加硫方法を示すために使用される。その結果、ゴムは、同時に架橋され、粒子として、好ましくはミクロゲルの形で、連続マトリックスを形成する樹脂の中に分散される。得られる組成物は、「動的に加硫されたアロイ」又はDVAとして当該技術分野で知られている。典型的に、動的加硫は、成分を、ロールミル、バンバリー(登録商標)ミキサー、連続ミキサー、ニーダー又は混合押出機(例えば二軸押出機)のような装置を使用して、ゴムの架橋温度以上で、熱可塑性樹脂の溶融温度以上である温度で混合することによって実施される。動的に加硫された又は架橋された組成物の独特の特性は、ゴムが架橋されているという事実にもかかわらず、組成物を、一般的な熱可塑性樹脂加工技術、例えば押出、射出成形、圧縮成形等によって、加工及び再加工することができることである。スクラップ及び/又はフラッシングも、回収し、再加工することができる。典型的な動的加硫工程に於いて、架橋剤添加は、少なくとも1種の加硫性ゴム、エラストマー又はポリマー及び少なくとも1種の加硫性成分のための加硫剤(群)を使用して加硫することができない少なくとも1種のポリマー又は樹脂を含む組成物中の、少なくとも1種の加硫性成分を、実質的に同時に混合し、そして加硫又は架橋するように変える。(例えば特許文献18及びその中で引用された文献参照)。しかしながら、本発明に於いて、動的加硫工程は更に変性されて、下記のように、このような変性から得られる特別の利点を達成する。
下記のもの、即ちZnO、CaO、MgO、Al23、CrO3、FeO、Fe23及びNiOは、本発明に於いて機能し得る一般的な硬化剤である。これらの金属酸化物は、対応する金属ステアリン酸塩錯体(例えばZn、Ca、Mg及びAlのステアリン酸塩)又はステアリン酸及び硫黄化合物若しくはアルキルペルオキシド化合物と連係して使用することができる。(例えばFormulation Design and Curing Characteristics of NBR Mixes for Seals、RUBBER WORLD 25−30(1993)参照)。この架橋剤(群)に、エラストマー組成物の加硫のための促進剤が、しばしば添加される。少なくとも1種の促進剤の使用を伴う又は伴わない加硫剤(群)は、しばしば、当該技術分野に於いて、エラストマー(群)のための架橋「系」として参照される。架橋系は、特に、高ジエンゴム及び低い反応性のエラストマーの混合物を使用する場合に、有利な効果のために、典型的に1種より多い架橋剤が利用されるので使用される。更に、本発明は、特別に定義されたDVA工程を使用するので、架橋系の性質を混合工程に適合させて、本発明の条件を満たすことができるようにすることが必要である。特に、本発明のDVA工程は、動的に加硫されるべきゴム(群)が、少なくとも2個の部分で添加される、加硫性ゴム成分(群)の段階化添加を使用する。更に、1段で添加されるゴムの全部は、次の段でゴム(群)が添加される前に架橋されることが必要で、このような時間は、ミキサー滞留時間によって特徴付けられるか又は測定される。典型的には、最初の段階、又はゴム添加を2つより多い段階でする場合には、先行する段階に於いて、ゴム(群)は、特定のゴム(群)及び架橋系が、架橋温度で、動的加硫工程に独立に測定した場合に、およそのミキサー滞留時間よりも短い時間内に到達することができる最大架橋の約50%のレベルまで、架橋させる。例えば組成物中に存在する特定のゴム(群)の架橋応答を決定するために、ゴム(群)及び架橋系を、当業者に公知の手段によって、例えば2本ロールミル、バンバリーミキサー又は混合押出機で、組み合わせることができる。しばしば「促進された」コンパウンドとして参照される混合物のサンプルを、静的条件下で、例えばプレス内で熱及び圧力に付される金型を使用して、薄いシートの形で硬化させることができる。漸進的により長い時間及びより高い温度で、薄いパッドとして硬化させた促進されたコンパウンドのサンプルを、次いで、応力歪み特性及び/又は架橋密度について試験して、架橋の状態を決定する(米国材料試験協会、規格ASTM D412に詳細に記載されている)。最大架橋度を確立すると、動的加硫性混合物に添加した最初の又は先行する段のゴム(群)を、このようなゴム(群)の架橋度が、動的加硫のために使用されるミキサーのほぼ滞留時間よりも短い又は実質的に等価である時間内で、約50%、例えば約60%〜約95%よりも大きい、約65%〜約95%、約70%〜約95%、約75%〜約90%よりも大きい、約80%〜約98%、約85%〜約95%及び約85%〜約99%からなる群から選択される程度まで、動的に加硫することが好ましい。動的加硫性混合物へ続いて添加されるゴム(群)は、もしあれば、ゴム(群)の更なる添加の前に、同様に架橋される。その結果、動的加硫工程の最後に、組成物に添加した加硫性ゴムは、十分に硬化されて、それらが一部、例えば流体(空気又は液体)保持バリヤー、例えばタイヤ用のインナーライナーである熱可塑性組成物の所望の性質を達成する。本発明の目的のために、このような架橋状態は、「実質的に完全に架橋された」として参照することができる。
加硫性ゴムは、架橋系、時間及び温度に基づいて、それが可能である架橋の最大状態の少なくとも50%まで架橋され、典型的に、このようなゴムの架橋状態は、最大架橋の50%を超えるであろうことが認められるであろう。一段で添加されたゴム(群)の架橋状態が、それらの最大の少なくとも約50%まで架橋されない場合、特に混合操作の間に、分散したゴム粒子が、より大きいサイズの粒子に合着することが可能であり、これは望ましくない。反対に、ゴム粒子を、ゴムが可能である架橋の最大状態よりも低くまで架橋させて、例えば、ゴム成分のヤング率によって測定したとき、可撓性が、組成物が付される最終用途、例えばタイヤインナーライナー又はホース成分のための適切なレベルであるようにすることが望ましいであろう。従って、組成物中に使用されるゴム(群)の架橋の状態を、前記のように、それらが可能である最大の架橋度の約95%又はそれ以下であるように制御することが望ましいであろう。
例えば、高度に非透過性の層又はフィルムを形成するための、エンジニアリング樹脂の存在下での動的加硫の目的のために、1種又はそれ以上の熱可塑性エンジニアリング樹脂が存在して、過酸化物がこのような樹脂自体を架橋するとき、過酸化物架橋剤が本発明の実施から特別に排除される以外は、飽和又は不飽和ハロゲン化ポリマーを加硫することができる任意の一般的な架橋系を使用して、少なくともC4〜C7イソモノオレフィン及びパラ−アルキルスチレンのエラストマー性ハロゲン化コポリマーを加硫することができる。この環境中で、エンジニアリング樹脂自体が加硫又は架橋する場合、これは、過度に架橋された非熱可塑性性組成物になるであろう。本発明のエラストマー性ハロゲン化コポリマー成分のための適切な架橋系には、ステアリン酸亜鉛又はステアリン酸と組み合わせた酸化亜鉛並びに任意的に、下記の促進剤又は加硫剤、即ち、硫黄と組み合わせて使用される、Permalux(ホウ酸ジカテコールのジ−オルト−トルイルグアニジン塩);HVA−2(m−フェニレンビスマレイミド);Zisnet(2,4,6−トリメルカプト−5−トリアジン);ZDEDC(亜鉛ジエチルジチオカルバマート)及びまた本発明の目的のために他のジチオカルバマートを含む;TetroneA(ジペンタメチレンチウラムヘキサスルフィド);Vultac5(アルキル化フェノールジスルフィド);SP1045(フェノールホルムアルデヒド樹脂);SP1056(臭素化アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂);DPPD(ジフェニルフェニレンジアミン);サリチル酸、オルト−ヒドロキシ安息香酸;木材ロジン、アビエチン酸並びにTMTDS(テトラメチルチウラムジスルフィド)の1種又はそれ以上が含まれる。しかしながら、本発明に於いて、加硫性ゴム(群)のそれぞれの添加は、混合装置の滞留時間によって測定したとき、次のゴム(群)の添加の前に、その又はそれらの、工程の温度条件下での硬化の最大状態の少なくとも50%まで架橋させなくてはならないので、このような適切な結果を達成するように、架橋系の組成を調節することも必要である。これを達成できる方法は、当業者に一般的に知られており、例えば、ASTM D2084中に記載された方法の使用により、前に詳細に更に説明されている。
架橋促進剤には、アミン、グアニジン、チオウレア、チアゾール、チウラム、スルフェンアミド、スルフェンイミド、チオカルバメート、キサンテート等が含まれる。架橋工程の促進は、この組成物に、或る量の促進剤を添加することによって達成できる。ゴムの促進された加硫の機構には、架橋剤、促進剤、活性化剤及びポリマーの間の複雑な相互作用が含まれる。理想的には、利用可能な架橋剤の全部が、個々のポリマー鎖を互いに対して結合し、ポリマーマトリックスの全体強度を増強する、有効な架橋の形成に消費される。多数の促進剤が当該技術分野で公知であり、これには、これらに限定するものではないが、下記のもの、即ちステアリン酸、ジフェニルグアニジン(DPG)、テトラメチルチウラムジスルフィド(TMTD)、4,4’−ジチオジモルホリン(DTDM)、テトラブチルチウラムジスルフィド(TBTD)、2,2’−ベンゾチアゾリルジスルフィド(MBTS)、ヘキサメチレン−1,6−ビスチオ硫酸二ナトリウム塩二水和物、2−(モルホリノチオ)ベンゾチアゾール(MBS又はMOR)、90%のMORと10%のMBTSとの組成物(MOR90)、N−第三級ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド(TBBS)及びN−オキシジエチレンチオカルバミル−N−オキシジエチレンスルホンアミド(OTOS)、2−エチルヘキサン酸亜鉛(ZEH)、N,N’−ジエチルチオウレアが含まれる。それらが、1種又はそれ以上の架橋性ポリマーで有用である一部である、架橋剤、促進剤及び架橋系は、当該技術分野で公知である。架橋系は、適切な濃度で、ゴム成分(このゴム成分は、任意に、1種又はそれ以上の充填材、増量剤及び/又は可塑剤を含む)の所望の部分の中に、例えばゴム含有組成物を熱可塑性樹脂に、このような目的のためにゴム工業に於いて一般的に使用される任意の混合装置、例えば2本ロールゴムミル、バンバリーミキサー、混合押出機等を使用して添加する前の工程に於いて、ゴムと架橋系成分とを混合することによって、分散させることができる。このような混合は、一般的に、ゴム組成物を「促進する」として参照される。その代わりに、ゴム組成物を、動的加硫を実施する前の、混合押出機の段で促進することができる。架橋系を、ゴム相内で又はまた任意に、1種又はそれ以上の充填材、増量剤及び意図される最終用途応用のための他の一般的な成分を含有するゴム組成物中で分散させ、その後に、動的加硫を実施することが意図される混合装置内で、ゴムを熱可塑性樹脂(群)に添加することが特に好ましい。
本発明の一つの態様に於いて、少なくとも1種の架橋剤が、典型的には、約0.1〜約20phr、或いは約0.5〜約10phrで存在する。
架橋剤、架橋変性剤及び促進剤の有用な組合せは、下記のように例示することができる。一般的ゴム加硫剤として、例えば硫黄加硫剤、粉末化硫黄、沈殿硫黄、高分散硫黄、表面処理硫黄、不溶性硫黄、ジモルホリンジスルフィド、アルキルフェノールジスルフィド及びこれらの混合物が有用である。このような化合物は、約0.5phr〜約4phr(エラストマー成分100重量部当たりの重量部)の量で使用することができる。その代わりに、このような材料の使用が、他のポリマー及び樹脂成分の観点で実施可能な場合、有機過酸化物加硫剤、過酸化ベンゾイル、t−ブチルヒドロペルオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、2,5−ジメチル−2.5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジ(ペルオキシベンゾアート)及びこれらの混合物を表す。使用するとき、このような架橋剤は、約1phr〜約20phrのレベルで存在してよい。他の有用な架橋剤には、フェノール樹脂架橋剤、例えばアルキルフェノール樹脂の臭化物又は塩化第一スズ、クロロプレン若しくは他のハロゲン供与体及びアルキルフェノール樹脂を含有する混合架橋剤システム並びにこれらの混合物が含まれる。このような試薬は、約1phr〜約20phrのレベルで使用することができる。その代わりに、他の有用な架橋剤、架橋変性剤及び有用なレベルには、酸化亜鉛及び/又はステアリン酸亜鉛(約0.05phr〜約5phr)、ステアリン酸(約0.1phr〜約5phr)、酸化マグネシウム(約0.5phr〜約4phr)、リサージ(lyserge)(約10phr〜約20phr)、p−キノンジオキシム、p−ジベンゾイルキノンジオキシム、テトラクロロ−p−ベンゾキノン、ポリ−p−ジニトロソベンゼン(約0.5phr〜約10phr)、メチレンジアニリン(約0.05phr〜約10phr)及びこれらの混合物が含まれる。更に、所望する又は必要な場合、例えばアルデヒド−アンモニア、グアニジン、チアゾール、スルフェンアミド、チウラム、ジチオ酸塩、チオウレア及びこれらの混合物を含む、1種又はそれ以上の架橋促進剤を、例えば約0.1phr〜約5phr以上の量で、加硫剤と組み合わせて添加することができる。
本発明の動的加硫工程は、少なくとも1種の加硫性ゴム又はエラストマー成分の段階化添加の使用の結果として、先行技術に於いて一般的に知られているものとは、特に区別される。従って、この工程では、少なくとも1種のゴム成分の数回の添加が使用され、好ましくは少なくとも2回のこのような添加であるが、3回、4回又はそれ以上の添加を使用することができる。しかしながら、それぞれの場合に、段階化は、前記のようなミキサー滞留時間を含む加硫規準に支配される。本明細書中に記載したように、好ましいポリマー成分は、加硫性成分(群)としてのハロゲン化イソブチレン含有コポリマー、例えばハロゲン化ブチル、例えば塩素化ブチル又は臭素化ブチル及び臭素化イソブチレン−p−メチルスチレンコポリマー(BIMSコポリマー)並びに熱可塑性ポリマー、例えばナイロン又は種々のナイロンポリマーのブレンドからなる。本発明の動的に加硫された組成物は、熱可塑性樹脂の連続マトリックス中の分散した、実質的に完全に架橋された、小さい粒子サイズの相としてのゴム成分(群)からなることが特に好ましい。
理論によって結び付けることを望むものではないが、本発明の組成物中の、このようにして得られた微細なゴム分散物は、部分的に、例えば混合の間に形成された、分散したゴム粒子と熱可塑性樹脂との間の相境界での、BIMS中に存在するベンジル性臭素又はハロゲン化ブチル中のアリル性ハロゲンと、ポリアミド中の末端アミンとの間の化学反応の結果である。このようなブレンドの間の界面反応及び2種の非混和性ポリマーの同時反応の存在によって、小粒子サイズの分散したゴム相の合着が回避され、それによって、ゴム相の特に微細な分散物に至る。このような界面反応の発生は、一般的に「反応性相溶化(Reactive compatibilization)」として参照され、例えば米国特許第5,571,864号及び米国特許第6,469,087号(引用して本明細書に含める)に記載されている。同時に、これらの反応性相溶化された非混和性システムに於ける界面安定性のために、より高い濃度、より低い粘度のポリマーブレンド成分、ゴム相の転相は、界面相溶化の安定化効果の結果として阻害される。
通常、2種の異なった粘度のポリマーをベースにするポリマーブレンドに於いて、ポリマー物理学は、このようなブレンド中のより低い粘度相が連続相であることを指示する。(例えば、D.R.Paul及びJ.W.Barlow、J.Macromol.Sci.,Rev.Macromol.Chem.、C18(1980),109;V.I.Metelkin及びV.S.Blekht、Kolloid.Zh.、46(1984),476並びにL.A.Ultracki、J.Rheol.、35(1991),1615参照)。最終的に商業的な動的に加硫されたアロイ又はDVAの導入に至った初期の発明は、A.M.Gesslerの米国特許第3,037,954号によるものであった。EPDM及びポリプロピレンをベースにする続く組成物は、ミキサー内でのポリプロピレンとEPDMとの混合の間にEPDMを加硫することによって、より高い濃度、より低い粘度のEPDM成分を分散した相であるようにすることの結果として、成功裡に開発され、商業化された(例えばSantoprene(登録商標)、Advanced Elastomer Systems)。反応性相溶化の不存在下でも、加硫は、粘度に於ける最も顕著な増加に至る。換言すると、加硫された成分の粘度は、有効に非常に大きく、熱可塑性樹脂相は、連続相になり得る。転相に達するものを課することによって、このようなシステム中のEPDMゴムの最大ゴム含有量を、ゴムの70体積%よりも大きくまで増加させることができる。
更に、再び理論によって結び付けることを望むものではないが、充填理論に従って、六方最密充填配置に基づく、固定体積の中に入れることができる単分散した球の最大体積分率は、利用可能な体積の0.74又は74%である。単分散した球についての、ランダム最密充填及び立方充填に基づいて達成することができる最大体積分率は、それぞれ、0.64及び0.52である。これらの計算は、R.K.McGeary、J.Am.Ceram.Soc.、44(1961)513に記載されている。ポリマーブレンドに於いて、分散物は多分散されており、これは充填体積分率を最大にする際に有益である。これらの要因を考慮に入れて、二成分ポリマーブレンド中の多分散したポリマーの最大充填体積は、約70〜約80体積%であろうと期待される。しかしながら、界面安定化によって転相が防止されるので、特許文献2及び特許文献3に開示されている動的に加硫されたポリアミド/BIMSシステム中の最大ゴム含有量は60体積%よりも低くまで制限された。
より高いゴム含有量は、前もって吸蔵されたゴムは、実質的に完全に安定であり、より大きいサイズのドメインに合着できないという条件で、多段混合によるゴム粒子の更なる充填の結果として、本発明の動的に加硫された組成物に於いて達成できる。これは、ゴム添加の次の段としても参照される、ゴムの次の量を添加する前に、所定の段に導入された全てのゴム(群)を十分に硬化させる、換言すると、最大硬化の少なくとも約50%(好ましくは少なくとも約60%、好ましくは少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約80%)に達することによって達成できる。粒子の形で組成物中に典型的に存在する、好ましいハロゲン化イソブチレンエラストマー含有量は、約60体積%よりも大きく、最も好ましくは約70体積%よりも大きい。例えばエラストマー粒子は、(エラストマー(群)及びエンジニアリング樹脂(群)の体積基準で)約60体積%よりも大きく約80体積%まで、約62体積%〜約78体積%、約65体積%〜約75体積%、約68体積%〜約75体積%、約70体積%〜約78体積%、約71体積%〜約80体積%、約72体積%〜約79体積%及び約71体積%〜約80体積%からなる群から選択された量で存在し、例えば、ここで、該エラストマー粒子は、約62体積%〜約76体積%からなる。本発明に於いて、高いゴム含有量を有する熱可塑性エラストマー組成物は、このようなゴムの硬化速度を、より短いミキサー滞留時間であるように制御し、それによって十分に高い硬化状態を達成する、ゴムの多段添加の使用によって達成される。動的加硫は、バンバリー内部ミキサー、ロールミキサー及び混合押出機を含む、ゴム及びプラスチックス工業に於いて一般的に利用可能な種々の形式の商業的装置内で実施することができる。好ましい混合装置は、かみ合いスクリューを備えた二軸スクリュー押出機である。前記のように、混合は、一般的に、分散したゴム粒子が、その安定性を維持するために、即ち、ゴム添加の次の段の添加又は組成物の混合の完結の前又は後の、このような粒子の合着を回避するために必要な程度まで硬化されるような、時間及び温度条件下で実施される。動的加硫温度の適切な範囲は、典型的に、樹脂(群)のほぼ溶融温度から約300℃までであり、例えば、この温度は、マトリックス樹脂(群)のほぼ溶融温度から約275℃までの範囲であってよい。好ましくは、動的加硫は、マトリックス樹脂の溶融温度よりも約10℃〜約50℃高い温度範囲で実施される。更に好ましくは、この混合温度は、ポリアミド又は混合ポリアミド熱可塑性マトリックスの溶融温度よりも約20℃〜約40℃高い。
本発明の一つの態様に於いて、エラストマーを架橋することができる架橋剤を、エラストマー成分の中に、架橋系を実質的に活性化するためには不十分な低い乃至中度の温度で混合することによって、架橋剤(群)又は架橋系の必要な量をエラストマー成分の中に分散させ、その後、混合物の動的加硫を実施する目的のために、このようにして配合したエラストマー成分を樹脂成分(群)と接触させる。更に、所望の組成物全体が達成されるまで、エラストマーを段内の樹脂又は部分に添加するとき、ゴム組成物のそれぞれの部分は同じであってよく又は所望により、ゴムの部分内に存在する架橋系の量を、所望の効果、例えば、エラストマーの部分のより高い又はより低い架橋度を達成するように修正することができる。この方法によって、架橋剤はゴムと実質的に反応せず又はこれは、熱可塑性樹脂と部分的に反応して、樹脂の分子量劣化若しくは架橋を起こす機会を有しない。更に、エラストマー成分の架橋速度及び架橋の程度の制御は、一層容易に達成される。従って、本発明の組成物は改良された性質を示す。
熱可塑性エラストマー組成物の製造のための一つの方法は、下記の手順によって実施できる。最初に、混合装置、例えばバンバリーミキサー、2本ロールゴムミル等を使用して、エラストマー成分と予定量の架橋剤とを、実質的に均一な分散物が得られるまで予備混合する。この時点で、エラストマー成分は、それに添加された、適切な量の任意の充填材、例えばカーボンブラック若しくは変性カーボンブラック、クレイ若しくは変性クレイ、油及び/又は可塑剤を有することができる。この相を混合する間に、エラストマーの早すぎる架橋を回避するために、温度を、選択された特別のエラストマー(群)のために十分に低いレベルで、架橋系の活性を考慮に入れて制御しなくてはならない。この混合工程の間の有用な温度は約120℃よりも低くてよい。
このようにして製造された架橋剤含有エラストマー成分の所望量と、ナイロン樹脂(群)の予定量とを、好ましくは、制御された条件下で動的加硫を実施することができる、二軸スクリュー押出機又はその他の混合装置の中に装入する。樹脂(群)の溶融混合を実施して、エラストマー成分を、連続相又はマトリックスを形成するナイロン樹脂中の分散した相(ドメイン)として分散させながら、ゴム成分を、動的に架橋させる。
更に、加硫剤以外の種々の配合剤を、上記の混合の間に、ナイロン樹脂又はエラストマー成分に添加することができるが、これらを動的加硫工程の前に予め混合することが好ましい。ナイロン樹脂及びエラストマー成分の動的加硫を実施するために使用される混合装置は、特に限定されず、例えばスクリュー押出機、ニーダー、バンバリーミキサー、二軸スクリュー混合押出機等を含む。これらの中で、二軸スクリュー混合押出機が動的加硫のために好ましく使用される。その代わりに、2種又はそれ以上のミキサーを、逐次的混合操作に於いて使用することができる。樹脂(群)の溶融混合を含む動的加硫工程のための条件として、温度は、少なくとも、予定のナイロン樹脂が溶融するが、好ましくは、前記のように溶融温度よりも高い温度でなくてはならない。更に、混合の時点での剪断速度は、典型的に約500秒-1以上であり、好ましくは約500〜約7500秒-1、その代わりに約1000〜約7500秒-1、例えば、約2000〜約7500秒-1である。それぞれの動的加硫の段の間の混合の総合時間は、好ましくは約30秒間〜約10分間である。
本発明の方法には、ゴム成分の、樹脂(群)又は樹脂(群)プラス前もって動的に加硫され、分散したエラストマーへの多段添加が含まれるので、上記の動的加硫工程は、最終熱可塑性組成物中の所望のゴムの全量が達成されるまで、少なくとも1回又はそれ以上の、ゴム組成物の追加部分で繰り返される。その結果、この工程は、最低2段を含むが、所望により、2個より多いこのような段、例えば3個、4個、5個又はそれ以上の段で実施することができる。更に、それぞれの段で導入されるゴムの量は、組成物全体中に所望されるゴムの全量が、混合操作の全ての結果として達成される限り、変化させることができ、ゴムの適切な量が、それぞれの段で、最終組成物中の、ゴムの所望の小粒子サイズ及び高い体積パーセントを達成するように導入される。
このようにして得られた熱可塑性エラストマー組成物は、連続相を形成するナイロン樹脂のマトリックス中の分散相(ドメイン)として分散された、不連続相を形成するエラストマー成分で構成されている。動的加硫の結果として、この組成物は熱可塑性を保留し、この組成物のフィルム、層又はシート状構造体は、通常の成形、押出又はカレンダー加工を使用して形成することができる。この結果を、下記の例13の態様に従って得られた熱可塑性エラストマー組成物の原子間力顕微鏡タッピング相顕微鏡写真(20×20ミクロン面積)によって示されるミクロ構造の図である図1に示す。この図面は、連続ポリアミドマトリックス、即ち、分離しているエラストマー粒子を取り囲んでいる、より明るい領域の外観を有する連続マトリックス中に分散された、加硫された臭素化イソブチレンパラメチルスチレンエラストマーの、高濃度の小粒子又は球状領域を示す。
本明細書に記載した組成物は、また、1種又はそれ以上の充填材成分、例えば炭酸カルシウム、クレイ、雲母、シリカ及びケイ酸塩、タルク、二酸化チタン、デンプン及び他の有機充填材、例えば木粉並びにカーボンブラックを有していてよい。適切な充填材材料には、カーボンブラック、例えばチャンネルブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、変性カーボンブラック、例えばシリカ処理した又はシリカ被覆したカーボンブラック(例えば米国特許第5,916,934号(引用して本明細書に含める)に記載されている)等が含まれる。強化グレードカーボンブラックが好ましい。充填材には、また、他の強化材料又は非強化材料、例えばシリカ、クレイ、炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン等が含有されてよい。充填材は、組成物中に存在するゴムの0〜約30重量パーセントのレベルで存在してよい。
薄片化された、挿入された又は分散したクレイも、組成物中に存在してよい。これらのクレイは、また、「ナノクレイ」として参照され、公知であり、それらの同定、製造方法及びポリマーとのブレンドは、例えばJP2000109635、JP2000109605、JP11310643、DE19726278、国際特許出願公開第98/53000号並びに米国特許第5,091,462号、米国特許第4,431,755号、米国特許第4,472,538号及び米国特許第5,910,523号に開示されている。本発明の目的のために適している膨潤性層状クレー材料には、天然又は合成フィロケイ酸塩、特にスメクチッククレイ、例えばモンモリロナイト、ノントロナイト、ベイデライト、フォルコンスコイト(volkonskoite)、ラポナイト(laponite)、ヘクトライト、サポナイト、サウコナイト(sauconite)、マガダイト(magadite)、ケニアイト(kenyaite)、ステベンサイト(stevensite)等並びにバーミキュライト、ハロイサイト、アルミン酸塩オキシド、ハイドロタルサイト等が含まれる。これらの層状クレーは、一般的に、一緒に結合され、中間層表面に存在する交換可能なカチオン、例えばNa+、Ca+2、K+又はMg+2を含有する、一つの態様に於いて典型的に約4〜約20Å、他の態様に於いて、約8〜約12Åの厚さを有する、複数のケイ酸塩小板を含有する粒子を含む。
層状クレイは、層状ケイ酸塩の中間層表面に存在するカチオンとのイオン交換反応を受けることができる有機分子(膨潤剤)による処理によって、挿入又は薄片化することができる。適切な膨潤剤には、カチオン性界面活性剤、例えば脂肪族、芳香族又はアリール脂肪族のアミン、ホスフィン及びスルフィドの、アンモニウム、アルキルアミン若しくはアルキルアンモニウム(第一級、第二級、第三級及び第四級)、ホスホニウム又はスルホニウム誘導体が含まれる。望ましいアミン化合物(又は対応するアンモニウムイオン)は、構造R123N(式中、R1、R2及びR3は、同じか又は異なっていてよいC1〜C30アルキル又はアルケンである)を有するものである。一つの態様に於いて、薄片化剤は、所謂長鎖第三級アミン(但し少なくともR1はC12〜C20アルキル又はアルケンである)である。
膨潤剤の他のクラスには、中間層表面に共有的に結合できるものが含まれる。これらには、構造−Si(R′)22(式中、R′は、それぞれ存在する場合に、同じか又は異なっていてよく、アルキル、アルコキシ又はオキシシランから選択され、R2は、コンポジットのマトリックスポリマーと相溶性である有機基である)のポリシランが含まれる。他の適切な膨潤剤には、炭素数2〜30のプロトン化されたアミノ酸及びそれらの塩、例えば12−アミノドデカン酸、ε−カプロラクタム等の材料が含まれる。適切な膨潤剤及び層状ケイ酸塩の挿入方法は、米国特許第4,472,538号、米国特許第4,810,734号、米国特許第4,889,885号及び国際特許出願公開第92/02582号に開示されている。
本発明の好ましい態様に於いて、薄片化剤又は膨潤剤は、ハロゲン化ポリマーと組み合わせられる。一つの態様に於いて、この試薬には、全ての第一級、第二級及び第三級アミン及びホスフィン;アルキル及びアリールスルフィド及びチオール並びにこれらの多官能性版が含まれる。望ましい添加物には、長鎖第三級アミン、例えばN,N−ジメチルオクタデシルアミン、N,N−ジオクタデシル−メチルアミン、ジ水素化牛脂アルキル−メチルアミン等及びアミン末端ポリテトラヒドロフラン;長鎖チオール及びチオスルフェート化合物、例えば、ヘキサメチレンナトリウムチオスルフェートが含まれる。本発明の他の態様に於いて、改良された共重合体不透過性は、多官能性硬化剤、例えばヘキサメチレンビス(ナトリウムチオスルフェート)及びヘキサメチレンビス(シンナムアルデヒド)の使用によって達成される。
本発明に従って組成物中に含有される、薄片化された、挿入された又は分散したクレーの量は、組成物の機械的性質又はバリヤー性質、例えば引張強度又は空気/酸素透過性に於ける改良を生じさせるために十分な量である。その量は、典型的には、組成物のポリマー含有量基準で、一つの態様に於いて約0.5〜約15重量%又は他の態様に於いて約1〜約10重量%及び更に他の態様に於いて約1〜約5重量%であってよい。ゴム100部当たりの部で表すと、薄片化された、挿入された又は分散したクレイは、一つの態様に於いて約1〜約30phr、他の態様に於いて約3〜約20phrで存在してよい。一つの態様に於いて、薄片化クレイは、アルキルアミン薄片化クレイである。
本明細書で使用する用語「プロセスオイル」は、石油誘導プロセスオイル及び合成可塑剤の両方を意味する。プロセスオイル又は可塑剤オイルは、空気バリヤー組成物中に存在してよい。このようなオイルは、主として、層の製造の間の組成物の加工、例えば混合、カレンダー加工等を改良するために使用される。適切な可塑剤オイルには、脂肪族酸エステル又は炭化水素可塑剤オイル、例えばパラフィン系若しくはナフテン系石油オイルが含まれる。標準的、非−DVA、非エンジニアリング樹脂含有インナーライナー組成物中に使用するための好ましい可塑剤オイルは、パラフィン系石油オイルであり、このようなインナーライナーに使用するための適切な炭化水素可塑剤オイルには、下記の一般的特性を有するオイルが含まれる。
一般的に、プロセスオイルは、パラフィン系オイル、芳香族系オイル、ナフテン系オイル及びポリブテンオイルから選択することができる。ポリブテンプロセスオイルは、炭素数約3〜約8、更に好ましくは炭素数約4〜約6のオレフィン誘導単位の低分子量(15,000Mn未満)ホモポリマー又はコポリマーである。他の態様に於いて、ポリブテンオイルは、C4ラフィネートのホモポリマー又はコポリマーである。低分子量「ポリブテン」ポリマーは、例えば、SYNTHETIC LUBRICANTS AND HIGH−PERFORMANCE FUNCTIONAL FLUIDS 357−392(Leslie R.Rudnick及びRonald L.Shubkin編、Marcel Dekker 1999)に記載されている(以下「ポリブテンプロセスオイル」又は「ポリブテン」)。ポリブテンオイルの有用な例は、プロセスオイルのPARAPOL(登録商標)シリーズ(以前は、エクソンモービル ケミカル カンパニー、テキサス州ヒューストンから入手可能、現在は、Infineum International Limited、英国Milton Hillから、商品名「INFINEUM」c、d、f又はgで入手可能)であり、PARAPOL(登録商標)450、700、950、1300、2400及び2500として以前同定されたグレードを含む。追加的に好ましいポリブテンオイルは、Sun Chemicalsから入手可能なSUNTEX(登録商標)ポリブテンオイルである。好ましいポリブテンプロセスオイルは、典型的に、一定の分子量、好ましくは約420Mn〜約2700Mnを有する合成液体ポリブテンである。好ましいポリブテンオイルの分子量分布、Mw/Mn(「MWD」)は、典型的に1.8〜約3、好ましくは約2〜約2.8である。有用なポリブテンプロセスオイルの密度(g/mL)は、約0.85から約0.91まで変化する。好ましいポリブテンオイルについての臭素価(CG/G)は、450Mnプロセスオイルについての約40から、2700Mnプロセスオイルについての約8までの範囲である。
ゴムプロセスオイルは、また、それらが、パラフィン、ナフテン又は芳香族炭化水素系プロセスオイルのクラスに入るか否かに依存するASTM名称を有する。利用されるプロセスオイルの種類は、エラストマー成分の種類と連係させて習慣的に使用されるものであり、当該技術分野の通常の知識を有するゴム化学者は、特別の応用に於いて特別のゴムと共に、どの種類のプロセスオイルを利用すべきであるかを認識しているであろう。インナーライナー組成物のために、オイルは、典型的に、全組成物の0〜約25重量%、好ましくは約5〜20重量%のレベルで存在する。熱可塑性エラストマー組成物のために、オイルは、全組成物の0〜約20重量%のレベルで存在してよく、好ましくは、組成物の不透過性を最大にするために、オイルは含有されていない。
更に、可塑剤、例えば有機エステル及び他の合成可塑剤を使用することができる。DVA組成物中に使用するための特に好ましい可塑剤は、N−ブチルスルホンアミド又はポリアミド用に適している他の可塑剤である。他の態様に於いて、ゴムプロセスオイル、例えば、ナフテン系、芳香族系又はパラフィン系増量剤オイルが、約1〜約5phrで存在してもよい。更に他の態様に於いて、ナフテン系、脂肪族系、パラフィン系及び他の芳香族系オイルは、組成物中に実質的に非存在である。「実質的に非存在」によって、ナフテン系、脂肪族系、パラフィン系及び他の芳香族系オイルが、存在したとしても、組成物中に2phr以下の程度まで存在し得ることが意味される。
加硫されたゴムの架橋度は、ゲル含有量、架橋密度、抽出可能成分の量の項目で記載することができ又はこれは、樹脂の不存在下で架橋されるゴム中で達成される架橋の状態に基づくことができる。例えば本発明に於いて、ハロゲンがエラストマーが、例えば引張強度により又はオシレーティングディスク硬化計(oscillating disc cure meter)試験(ASTM D 2084、オシレーティングディスク硬化計を使用するゴム性質−加硫のための標準試験方法)を使用することにより測定したとき、エラストマー自体に基づく全架橋の約50〜約85%を達成することが好ましい。
単軸スクリュー押出機の末端で、Tシート押出ダイ、ストレート若しくはクロスヘッド構造チューブ押出ダイ、インフレーション成形円筒形ダイ等を使用して又はカレンダー加工により、得られた熱可塑性エラストマー組成物をシート、フィルム又はチューブに成形することによって、この組成物を、空気入りタイヤの空気透過防止層、例えばインナーライナーとして及びホースのコンポーネント又は層として等で使用することが可能である。本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、一度ストランドにし、ペレットにし、次いで樹脂用に典型的に使用される単軸スクリュー押出機を使用することによって成形することができる。
このようにして得られたシート又はチューブ状成形物品は、空気入りタイヤのインナーライナー又は低いガス透過性ホースのホースチューブ若しくはホースカバーのために、有効に使用することができる。更に、この組成物の低透過性特性は、流体と直接接触している層が、取り扱われる流体に対する適切な耐性を有しているという条件で、気体以外の流体、例えば液体、例えば水、水圧流体、ブレーキ流体、熱移動流体等で使用するために適している。
本発明の種々の面、例えば性質、測定の単位、条件、物理的状態又はパーセントの特別のセットを表すものを参照して、上記の明細書又は後のパラグラフ及び特許請求の範囲に於いて列挙した数値の全ての範囲は、参照又は他の方法によって、このように列挙された全ての範囲内に組み込まれる数値又は範囲の全てのサブセットを含む、このような範囲内に入る全ての数値を、本明細書中に明らかに文字通り含めることが意図される。更に、変動する特性又は状態のための又はこれと連係して、修飾語として使用する用語「約」は、本明細書中に開示された数値、範囲、特性及び条件が順応性であること並びに範囲の外である又は単一の値とは異なっている、温度、時間、濃度、量、含有量、炭素数、性質、例えば粒子サイズ、表面積、嵩密度など使用する、当業者による本発明の実施が、所望の結果、即ち、例えば空気入りタイヤ若しくはホース内で又はタイヤインナーライナーとして使用するために適している、少なくとも1種のイソブチレン含有エラストマー及び少なくとも1種の熱可塑性樹脂からなる動的に加硫された高エラストマー含有量組成物を達成するであろうことを伝えることを意図している。
実施例に於いて使用した成分のために、下記の市販の製品を使用した。
(他の方法で記載した以外は)組成を、ゴム100部当たりの部又はphrとして表す、表Iに列挙した配合に従って、例1〜4は、二軸スクリュー押出機内で230℃で実施した、動的加硫工程を使用して製造した。特に、DVAは、「熱可塑性エラストマー組成物の製造(Production of Thermoplastic Elastomer Composition)」と題するセクションを特に参照して、特許文献3に記載された手順に従って製造した。エラストマー成分及び加硫システムをニーダーの中に装入し、約3.5分間混合し、約90℃で取り出して、加硫システムを含有するエラストマー成分を製造した。次いで、この混合物を、ゴムペレタイザーによってペレットにした。次に、このエラストマー成分及び樹脂成分を、二軸スクリュー混合押出機の中に装入し、そして動的に加硫して、熱可塑性エラストマー組成物を製造した。BIMS含有量を、転相が観察されるまで、即ち、BIMS相が連続になるまで、定常的に増加させた。表Iで特定した配合に従って、押出機へのエラストマー成分供給量を増大させることによって、BIMS含有量を、表Iに於いて例1から例4まで増加させた。表Iに示されるように、ゴム含有量62.5%で劣った分散になり、BIMSゴム相が連続になったとき、ゴム含有量70%で転相が起こった。平滑な表面及び一定のストランド直径によって、典型的に特徴付けられる良好な押出物品質は、表Iに示されるように、例1及び2の組成物についてのみ得られた。
M50:ASTM D412−92に従って測定した、室温での50%モジュラス;
伸び:ASTM D412−92に従って測定した、室温での破断点伸び;
疲労:6.67Hz及び室温で運転する引張モードで40%歪み振幅で試験したサンプル;破壊までのサイクル数で表した耐疲労性。
Mは100万を意味する。
NMは測定できないことを意味する。
相連続性規準に従って、BIMSゴム粘度を上昇させることによって、ゴム含有量を更に伸ばすことができた。例5〜9に於いて、20phrのシリカ被覆カーボンブラック充填材をゴム組成物に添加して、ゴム組成物の粘度を増加させた。エラストマー成分、BIMSゴム及びシリカ被覆カーボンブラックのその粘度調整剤を、バンバリーミキサー内で3〜5分間混合し、120℃で取り出した。続いて、ゴム−カーボンブラック混合物を、ニーダー内で架橋剤によって促進し、約90℃で取り出した。次いで、これらのエラストマー混合物を、ゴムペレタイザーによってペレットにし、ナイロンと混合する二軸スクリュー押出機のためのエラストマー成分供給物として使用した。全てのナイロン及びエラストマー成分を、230℃及び100rpmで運転する二軸スクリュー押出ミキサーに計量して供給した。表IIに示すように、転相が、70体積%のゴムでなお起こったけれども、62.5体積%以下のゴム含有量で、良好な品質の混合を得ることができる。しかしながら、カーボンブラック充填材含有動的加硫したポリアミド/BIMSブレンドの耐疲労性は、これらの組成物で妥協された。
M50:ASTM D412−92に従って測定した、室温での50%モジュラス;
伸び:ASTM D412−92に従って測定した、室温での破断点伸び;
疲労:6.67Hz及び室温で運転する引張モードで40%歪み振幅で試験したサンプル;破壊までのサイクル数で表した耐疲労性。
Mは100万を意味する。
NMは測定できないことを意味する。
例10〜14は、29長さ対直径(L/D)スクリューを有するZSK−30共回転かみ合い二軸スクリュー押出機及び100RPMで約1分間の滞留時間を使用して製造した。表IIIに示すように、60分間よりも長い硬化時間での例10は、最初の混合の間に転相に遭遇した。C1及びC2は、S2安定剤と組み合わせた2種の架橋変性剤であり、異なった架橋時間を与えるように調節した。架橋剤を、60RPMで運転するバンバリー内部ミキサーを使用して、100℃の取り出し温度で、BIMSゴム中に予備分散させた。次いで、架橋剤含有BIMSゴム組成物をグラニュレーターを使用してペレット化し、その後、混合押出機に供給した。例11の架橋時間は、押出機の滞留時間よりも僅かに長く、次いで、第二混合の間に転相に至った。架橋時間が、例12〜14のもののように、1分間よりも短いとき、高いゴム含有量での許容できる押出品質を、2段混合で得ることができた。
表I及びIIに示すように、1段混合によって達成できる最大ゴム含有量は、ゴム粘度に於ける増加を伴っても、62.5%である。表IIIは2段混合を扱う。
架橋時間は、MDR架橋計(ASTM D2084−92A)を使用し、230℃で50%硬化に達するために必要な時間基準で測定した、分での架橋時間である;
ゴム粒子サイズ:タッピング相原子間力顕微鏡及び画像処理によって測定した、ミクロンでの数平均ゴム分散直径;
NM:転相に遭遇したので、測定できない;
M50:ASTM D412−92に従って測定された、室温での50%モジュラス;
第一混合★★55/45は、55重量%のナイロン及び45重量%(ほぼ50体積%)のゴムの添加を意味する。
第二混合★★80/20は、80重量部の第一混合組成物プラス20重量部のゴムの添加を意味する。
第二混合★★70/30は、70重量部の第一混合組成物プラス30重量部のゴムの添加を意味する。
成分及び混合物の溶融粘度性質も測定し、下記の結果(Monsanto加工性試験器を使用して測定した、230℃及び1216秒-1剪断速度での溶融粘度)であった。
従って、第一混合の間の樹脂対ゴムの粘度比は、0.6であり、第二混合の間の第一混合物対ゴムの粘度比は0.8である。更に、架橋の不存在下でのゴムプラス架橋系の混合物の粘度は、ゴムのものと実質的に同じであるので、同様の比が得られるであろう。
本明細書中に記載した任意の文書は、任意の優先文書及び/又は試験手順を含めて、それらが本明細書と矛盾しない範囲まで、本明細書に参照して含める。本発明の原理、好ましい態様及び操作のモードを、明細書に記載した。本明細書中に本発明を特別の態様を参照して記載したけれども、これらの態様は、本発明の原理及び応用の単なる例示であることが理解されるべきである。従って、付属する特許請求の範囲によって定義されたような、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、例示態様に対して多数の修正を行うことができること及び他の配置を案出できることが理解されるべきである。同様に、用語「からなる」は、オーストラリア法律の目的のために用語「含む」と同義であると考えられる。
本発明の種々の面又は態様を以下の列挙された項目に示す。本発明は以下に関する。
1.(A)少なくとも1種のハロゲン化イソブチレン含有エラストマー及び
(B)少なくとも1種の、約170℃〜約230℃の融点を有するナイロン樹脂
を含んでなる熱可塑性エラストマー組成物であって、
(1)該少なくとも1種のハロゲン化イソブチレン含有エラストマーが、該ナイロンの連続相中の、加硫された又は部分的に加硫された小粒子の分散相として存在し、
(2)該ハロゲン化イソブチレン含有エラストマー粒子が動的加硫によって形成され、そして
(3)該ハロゲン化イソブチレン含有エラストマー粒子が、該エラストマー及び該樹脂の体積の約60体積%よりも多く含まれる熱可塑性エラストマー組成物。
2.前記エラストマー粒子が60体積%〜80体積%よりも多い量で存在する第1項に記載の組成物。
3.前記エラストマー粒子が前記エラストマー及び前記樹脂の体積の約65体積%よりも多く含まれる第1項に記載の組成物。
4.前記エラストマー粒子が前記エラストマー及び前記樹脂の体積の約62体積%よりも多く含まれる第1項に記載の組成物。
5.前記エラストマー粒子が前記エラストマー及び前記樹脂の体積の約62体積%〜約78体積%含まれる第1項に記載の組成物。
6.前記エラストマー粒子が前記エラストマー及び前記樹脂の体積の約62体積%〜約76体積%含まれる第1項に記載の組成物。
7.前記エラストマー粒子の架橋度が、組成及びエラストマーが加硫される条件に基づいて、前記エラストマーが到達できる最大架橋度の少なくとも約50%である第1項に記載の組成物。
8.前記架橋度が約60%〜約99%である第7項に記載の組成物。
9.前記架橋度が少なくとも約80%である第7項に記載の組成物。
10.充填材及び可塑剤からなる群から選択された少なくとも1種の成分を更に含む第1項に記載の組成物。
11.前記ナイロン樹脂が(i)ナイロン11又はナイロン12と(ii)ナイロン6/66コポリマーとの混合物を含み、(i)/(ii)の組成比が約10/90〜約90/10である第1項に記載の組成物。
12.前記(i)/(ii)の組成比が約30/70〜約85/15である第11項に記載の組成物。
13.前記少なくとも1種のハロゲン化イソブチレン含有エラストマーが、ハロゲン化ブチルゴム、ハロゲン化イソオレフィン/パラ−アルキルスチレンコポリマー、ハロゲン化イソブチレン−p−メチルスチレン−イソプレンコポリマー、ハロゲン化分岐ブチルゴム及びハロゲン化星状分岐ブチルゴムからなる群から選択される第1項に記載の組成物。
14.前記ハロゲン化ブチルゴムが以下のハロゲン化構造:
(式中、Xはハロゲンを表す)
を高い含有量で含む第13項に記載の組成物。
15.ハロゲンが臭素及び塩素からなる群から選択される第13項又は第14項に記載の組成物。
16.前記ハロゲン化イソオレフィン/パラ−アルキルスチレンコポリマーがC4〜C7イソオレフィンを含む第13項に記載の組成物。
17.前記ハロゲン化イソオレフィン/パラ−アルキルスチレンコポリマーがハロゲン化ポリ(イソブチレン−共−p−メチルスチレン)コポリマーを含む第16項に記載の組成物。
18.前記ハロゲンが臭素である第17項に記載の組成物。
19.第1項に記載の組成物に従った熱可塑性エラストマー組成物を含む空気透過防止層を含んでなる空気入りタイヤ。
20.ホースチューブ材料の少なくとも1層として、第1項に記載の熱可塑性エラストマー組成物を含んでなるホース。
21.ミキサー内で実施する熱可塑性エラストマー組成物の製造方法であって、該ミキサーが特徴的滞留時間を有し、該組成物が、少なくとも1種のハロゲン化イソブチレン含有エラストマーの全量の約60体積%よりも多い分散粒子を含み、該粒子が、連続熱可塑性ナイロン樹脂マトリックス中に分散されており、該方法が、
(1)ハロゲン化エラストマー含有組成物(A)(ここで該組成物(A)は、該熱可塑性エラストマー組成物中のハロゲン化エラストマーの全量の第一画分を含み、そして該第一エラストマー画分のための架橋系を更に含む)及び熱可塑性ナイロン樹脂(B)を、時間、温度及び剪断の適切な動的加硫条件下で混合して、組成物(C)を形成する工程、
(2)組成物(C)及びハロゲン化エラストマー含有組成物(D)(ここで該組成物(D)は、該熱可塑性エラストマー組成物中のハロゲン化エラストマーの全量の第二画分を含み、そして該第二エラストマー画分のための架橋系を更に含む)を、時間、温度及び剪断の適切な動的加硫条件下で混合して、組成物(E)を形成する工程、
(3)ハロゲン化エラストマーの該第一画分及び第二画分の合計が、該熱可塑性エラストマー組成物中のハロゲン化エラストマーの全量よりも少ない場合、組成物(E)及びハロゲン化エラストマー含有組成物(F)(ここで該組成物(F)は、該熱可塑性エラストマー組成物中のハロゲン化エラストマーの全量の第三画分を含み、そして該第三エラストマー画分のための架橋系を更に含む)を、時間、温度及び剪断の適切な動的加硫条件下で混合して、組成物(G)を形成する工程を含んでなり、分別的追加量のハロゲン化エラストマーを、前の工程の動的に加硫された組成物の存在下で、動的に加硫する工程を、該熱可塑性エラストマー組成物中のハロゲン化エラストマーの全量を得るために必要なだけ多数回繰り返し、そしてそれぞれの工程での、それぞれの該動的加硫条件が、該エラストマー及び架橋系についての最大硬化状態の少なくとも約50%の、該エラストマー粒子内の架橋状態を達成するために十分であり、そして該動的加硫時間が、該ミキサーの特徴的滞留時間付近以下である方法。
22.前記ハロゲン化エラストマーの2回の画分添加を含む第21項に記載の方法。
23.前記ハロゲン化エラストマーの少なくとも3回の画分添加を含む第21項に記載の方法。
24.前記エラストマー粒子が約60体積%〜約80体積%よりも多くの量で存在する第21項、第22項又は第23項に記載の方法。
25.前記エラストマー粒子が該エラストマー及び該樹脂の体積の約65体積%よりも多く含まれる第21項に記載の方法。
26.前記エラストマー粒子が該エラストマー及び該樹脂の体積の約62体積%よりも多く含まれる第21項に記載の方法。
27.前記エラストマー粒子が該エラストマー及び該樹脂の体積の約62体積%〜約78体積%含まれる第21項に記載の方法。
28.前記エラストマー粒子が該エラストマー及び該樹脂の体積の約62体積%〜約76体積%含まれる第21項に記載の方法。
29.前記架橋度が約60%〜約99%である第21項に記載の方法。
30.前記架橋度が少なくとも約80%である第21項に記載の方法。
31.前記エラストマー含有組成物が充填材及び可塑剤からなる群から選択された少なくとも1種の成分を更に含む第21項に記載の方法。
32.前記ナイロン樹脂が(i)ナイロン11又はナイロン12と(ii)ナイロン6/66コポリマーとの混合物を含んでなり、(i)/(ii)の組成物比が約10/90〜約90/10である第21項に記載の方法。
33.前記(i)/(ii)の組成物比が約30/70〜約85/15である第32項に記載の方法。
34.前記少なくとも1種のハロゲン化イソブチレン含有エラストマーがハロゲン化ブチルゴム、ハロゲン化イソオレフィン/パラ−アルキルスチレンコポリマー、ハロゲン化イソブチレン−p−メチルスチレン−イソプレンコポリマー、ハロゲン化分岐ブチルゴム及びハロゲン化星状分岐ブチルゴムからなる群から選択される第21項に記載の方法。
35.前記ハロゲン化ブチルゴムが以下のハロゲン化構造:
(式中、Xはハロゲンを表す)
を高い含量で含む第34項に記載の方法。
36.前記ハロゲンが臭素及び塩素からなる群から選択される第34項又は第35項に記載の方法。
37.前記ハロゲン化イソオレフィン/パラ−アルキルスチレンコポリマーがC4〜C7イソオレフィンを含む第34項に記載の方法。
38.前記ハロゲン化イソオレフィン/パラ−アルキルスチレンコポリマーがハロゲン化ポリ(イソブチレン−共−p−メチルスチレン)コポリマーを含む第37項に記載の方法。
39.前記ハロゲンが臭素である第38項に記載の方法。
例13の態様に従ったミクロ構造の図、即ち20ミクロン×20ミクロンAFM画像(ここで、明相:ナイロン及び暗相:BIMS)である。

Claims (40)

  1. (A)少なくとも1種のハロゲン化イソブチレン含有エラストマー及び
    (B)少なくとも1種の、約170℃〜約230℃の融点を有するナイロン樹脂
    を含んでなる熱可塑性エラストマー組成物であって、
    (1)該少なくとも1種のハロゲン化イソブチレン含有エラストマーが、該ナイロンの連続相中の、加硫された又は部分的に加硫された小粒子の分散相として存在し、
    (2)該ハロゲン化イソブチレン含有エラストマー粒子が動的加硫によって形成され、そして
    (3)該ハロゲン化イソブチレン含有エラストマー粒子が、該エラストマー及び該樹脂の体積の約60体積%よりも多く含まれる熱可塑性エラストマー組成物。
  2. 前記エラストマー粒子が60体積%〜80体積%よりも多い量で存在する請求項1に記載の組成物。
  3. 前記エラストマー粒子が前記エラストマー及び前記樹脂の体積の約65体積%よりも多く含まれる請求項1に記載の組成物。
  4. 前記エラストマー粒子が前記エラストマー及び前記樹脂の体積の約62体積%よりも多く含まれる請求項1に記載の組成物。
  5. 前記エラストマー粒子が前記エラストマー及び前記樹脂の体積の約62体積%〜約78体積%含まれる請求項1に記載の組成物。
  6. 前記エラストマー粒子が前記エラストマー及び前記樹脂の体積の約62体積%〜約76体積%含まれる請求項1に記載の組成物。
  7. 前記エラストマー粒子の架橋度が、組成及びエラストマーが加硫される条件に基づいて、前記エラストマーが到達できる最大架橋度の少なくとも約50%である請求項1〜6のいずれか1項に記載の組成物。
  8. 前記架橋度が約60%〜約99%である請求項7に記載の組成物。
  9. 前記架橋度が少なくとも約80%である請求項7に記載の組成物。
  10. 充填材及び可塑剤からなる群から選択された少なくとも1種の成分を更に含む請求項1〜9のいずれか1項に記載の組成物。
  11. 前記ナイロン樹脂が(i)ナイロン11又はナイロン12と(ii)ナイロン6/66コポリマーとの混合物を含み、(i)/(ii)の組成比が約10/90〜約90/10である請求項1〜10のいずれか1項に記載の組成物。
  12. 前記(i)/(ii)の組成比が約30/70〜約85/15である請求項11に記載の組成物。
  13. 前記少なくとも1種のハロゲン化イソブチレン含有エラストマーが、ハロゲン化ブチルゴム、ハロゲン化イソオレフィン/パラ−アルキルスチレンコポリマー、ハロゲン化イソブチレン−p−メチルスチレン−イソプレンコポリマー、ハロゲン化分岐ブチルゴム及びハロゲン化星状分岐ブチルゴムからなる群から選択される請求項1〜12のいずれか1項に記載の組成物。
  14. 前記ハロゲン化ブチルゴムが以下のハロゲン化構造:
    (式中、Xはハロゲンを表す)
    を高い含有量で含む請求項13に記載の組成物。
  15. ハロゲンが臭素及び塩素からなる群から選択される請求項13又は14に記載の組成物。
  16. 前記ハロゲン化イソオレフィン/パラ−アルキルスチレンコポリマーがC4〜C7イソオレフィンを含む請求項13に記載の組成物。
  17. 前記ハロゲン化イソオレフィン/パラ−アルキルスチレンコポリマーがハロゲン化ポリ(イソブチレン−共−p−メチルスチレン)コポリマーを含む請求項16に記載の組成物。
  18. 前記ハロゲンが臭素である請求項17に記載の組成物。
  19. 請求項1〜18のいずれか1項に記載の組成物に従った熱可塑性エラストマー組成物を含む空気透過防止層を含んでなる空気入りタイヤ。
  20. ホースチューブ材料の少なくとも1層として、請求項1〜18のいずれか1項に記載の熱可塑性エラストマー組成物を含んでなるホース。
  21. ミキサー内で実施する熱可塑性エラストマー組成物の製造方法であって、該ミキサーが特徴的滞留時間を有し、該組成物が、少なくとも1種のハロゲン化イソブチレン含有エラストマーの全量の約60体積%よりも多い分散粒子を含み、該粒子が、連続熱可塑性ナイロン樹脂マトリックス中に分散されており、該方法が、
    (1)ハロゲン化エラストマー含有組成物(A)(ここで該組成物(A)は、該熱可塑性エラストマー組成物中のハロゲン化エラストマーの全量の第一画分を含み、そして該第一エラストマー画分のための架橋系を更に含む)及び熱可塑性ナイロン樹脂(B)を、時間、温度及び剪断の適切な動的加硫条件下で混合して、組成物(C)を形成する工程、
    (2)組成物(C)及びハロゲン化エラストマー含有組成物(D)(ここで該組成物(D)は、該熱可塑性エラストマー組成物中のハロゲン化エラストマーの全量の第二画分を含み、そして該第二エラストマー画分のための架橋系を更に含む)を、時間、温度及び剪断の適切な動的加硫条件下で混合して、組成物(E)を形成する工程、
    (3)ハロゲン化エラストマーの該第一画分及び第二画分の合計が、該熱可塑性エラストマー組成物中のハロゲン化エラストマーの全量よりも少ない場合、組成物(E)及びハロゲン化エラストマー含有組成物(F)(ここで該組成物(F)は、該熱可塑性エラストマー組成物中のハロゲン化エラストマーの全量の第三画分を含み、そして該第三エラストマー画分のための架橋系を更に含む)を、時間、温度及び剪断の適切な動的加硫条件下で混合して、組成物(G)を形成する工程を含んでなり、分別的追加量のハロゲン化エラストマーを、前の工程の動的に加硫された組成物の存在下で、動的に加硫する工程を、該熱可塑性エラストマー組成物中のハロゲン化エラストマーの全量を得るために必要なだけ多数回繰り返し、そしてそれぞれの工程での、それぞれの該動的加硫条件が、該エラストマー及び架橋系についての最大硬化状態の少なくとも約50%の、該エラストマー粒子内の架橋状態を達成するために十分であり、そして該動的加硫時間が、該ミキサーの特徴的滞留時間付近以下である方法。
  22. 前記ハロゲン化エラストマーの2回の画分添加を含む請求項21に記載の方法。
  23. 前記ハロゲン化エラストマーの少なくとも3回の画分添加を含む請求項21に記載の方法。
  24. 前記エラストマー粒子が約60体積%〜約80体積%よりも多くの量で存在する請求項21、22又は23に記載の方法。
  25. 前記エラストマー粒子が該エラストマー及び該樹脂の体積の約65体積%よりも多く含まれる請求項21、22又は23に記載の方法。
  26. 前記エラストマー粒子が該エラストマー及び該樹脂の体積の約62体積%よりも多く含まれる請求項21、22又は23に記載の方法。
  27. 前記エラストマー粒子が該エラストマー及び該樹脂の体積の約62体積%〜約78体積%含まれる請求項21、22又は23に記載の方法。
  28. 前記エラストマー粒子が該エラストマー及び該樹脂の体積の約62体積%〜約76体積%含まれる請求項21、22又は23に記載の方法。
  29. 前記架橋度が約60%〜約99%である請求項21〜28のいずれか1項に記載の方法。
  30. 前記架橋度が少なくとも約80%である請求項21〜28のいずれか1項に記載の方法。
  31. 前記エラストマー含有組成物が充填材及び可塑剤からなる群から選択された少なくとも1種の成分を更に含む請求項21〜30のいずれか1項に記載の方法。
  32. 前記ナイロン樹脂が(i)ナイロン11又はナイロン12と(ii)ナイロン6/66コポリマーとの混合物を含んでなり、(i)/(ii)の組成物比が約10/90〜約90/10である請求項21〜31のいずれか1項に記載の方法。
  33. 前記(i)/(ii)の組成物比が約30/70〜約85/15である請求項32に記載の方法。
  34. 前記少なくとも1種のハロゲン化イソブチレン含有エラストマーがハロゲン化ブチルゴム、ハロゲン化イソオレフィン/パラ−アルキルスチレンコポリマー、ハロゲン化イソブチレン−p−メチルスチレン−イソプレンコポリマー、ハロゲン化分岐ブチルゴム及びハロゲン化星状分岐ブチルゴムからなる群から選択される請求項21〜33のいずれか1項に記載の方法。
  35. 前記ハロゲン化ブチルゴムが以下のハロゲン化構造:
    (式中、Xはハロゲンを表す)
    を高い含量で含む請求項34に記載の方法。
  36. 前記ハロゲンが臭素及び塩素からなる群から選択される請求項34又は35に記載の方法。
  37. 前記ハロゲン化イソオレフィン/パラ−アルキルスチレンコポリマーがC4〜C7イソオレフィンを含む請求項34に記載の方法。
  38. 前記ハロゲン化イソオレフィン/パラ−アルキルスチレンコポリマーがハロゲン化ポリ(イソブチレン−共−p−メチルスチレン)コポリマーを含む請求項37に記載の方法。
  39. 前記ハロゲンが臭素である請求項38に記載の方法。
  40. (A)臭素化イソブチレン−p−メチルスチレンエラストマー及び
    (B)ナイロン6/66コポリマー樹脂の動的に加硫された混合物から本質的になる熱可塑性エラストマー組成物であって、
    該エラストマーが、該ナイロンの連続相中の動的に加硫された小粒子の分散相として存在し、該エラストマー粒子が該エラストマー及び該樹脂の体積の約73体積%含まれ、そして
    (1)該動的加硫を、約1分間の滞留時間を有する二軸スクリュー押出機内で2段階で、
    (2)その中に架橋系が予め分散されている該エラストマーを使用して(ここで該架橋系は、押出機の該滞留時間よりも短い、エラストマーの最大架橋の少なくとも50%までの架橋時間を示す)、(c)55重量%のナイロン及び45重量%のエラストマーの混合物が、動的に加硫される第一段の間並びに第一段で製造された混合物の70重量部が、エラストマーの30重量部と共に更に動的に加硫される第二段の間に実施する熱可塑性エラストマー組成物。
JP2008537667A 2005-10-27 2005-10-27 熱可塑性エラストマー組成物及びその製造方法 Active JP5247456B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2005/038824 WO2007050071A1 (en) 2005-10-27 2005-10-27 Thermoplastic elastomer composition and process for producing same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009513772A true JP2009513772A (ja) 2009-04-02
JP5247456B2 JP5247456B2 (ja) 2013-07-24

Family

ID=36570718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008537667A Active JP5247456B2 (ja) 2005-10-27 2005-10-27 熱可塑性エラストマー組成物及びその製造方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7954528B2 (ja)
EP (1) EP1940946B1 (ja)
JP (1) JP5247456B2 (ja)
CN (1) CN101316891A (ja)
CA (1) CA2627346C (ja)
DE (1) DE602005019797D1 (ja)
RU (1) RU2406739C2 (ja)
WO (1) WO2007050071A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011522955A (ja) * 2008-06-13 2011-08-04 エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク 動的加硫されたアロイの製造方法
JP2016055715A (ja) * 2014-09-08 2016-04-21 住友ベークライト株式会社 タイヤインナーライナー用シート及びタイヤ
JP2017507805A (ja) * 2014-01-30 2017-03-23 エクソンモービル ケミカル パテンツ インコーポレイテッド エアーバリヤーとして有益な環状部品の調製方法及びエアーバリヤー
JP2018523729A (ja) * 2015-07-28 2018-08-23 エクソンモービル ケミカル パテンツ インコーポレイテッド エラストマー組成物及び物品におけるそれらの使用
WO2018207398A1 (ja) * 2017-05-11 2018-11-15 株式会社ブリヂストン タイヤ

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008082592A2 (en) * 2006-12-29 2008-07-10 Bridgestone Firestone North American Tire, Llc Tire innerliner
US7931397B2 (en) * 2007-02-27 2011-04-26 Mcneilus Truck And Manufacturing, Inc. Under pedestal tank arrangement
FR2917010B1 (fr) * 2007-06-08 2009-08-21 Michelin Soc Tech Stratifie multicouches etanche aux gaz et anti-crevaison et objet pneumatique le comportant
US8450396B2 (en) 2007-10-11 2013-05-28 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Efficient mixing process for producing thermoplastic elastomer composition
US8969272B2 (en) 2008-04-23 2015-03-03 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Hydroxyaromatic functionalized polyalpha-olefins
JP5239536B2 (ja) 2008-06-17 2013-07-17 横浜ゴム株式会社 エラストマー組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ
KR100896655B1 (ko) * 2008-09-22 2009-05-11 이희곤 온수의 이동 경로가 한 쌍으로 이루어진 조립식 보온 패널
FR2939141B1 (fr) * 2008-12-03 2012-12-14 Michelin Soc Tech Objet pneumatique pourvu d'une couche etanche aux gaz a base d'un elastomere thermoplastique et de microspheres thermoplastiques expansees
US8389625B2 (en) 2008-12-23 2013-03-05 Exxonmobil Research And Engineering Company Production of synthetic hydrocarbon fluids, plasticizers and synthetic lubricant base stocks from renewable feedstocks
JP4821868B2 (ja) * 2009-03-13 2011-11-24 横浜ゴム株式会社 熱可塑性エラストマー組成物
FR2971188B1 (fr) 2011-02-03 2013-03-08 Michelin Soc Tech Renfort composite gaine d'une couche de polymere auto-adherente au caoutchouc
FR2971187B1 (fr) * 2011-02-03 2013-03-08 Michelin Soc Tech Renfort composite gaine d'une couche de polymere auto-adherente au caoutchouc
US8470922B2 (en) 2011-03-03 2013-06-25 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Ethylene-vinyl alcohol based thermoplastic elastomers and vulcanizates
US8921483B2 (en) 2011-04-21 2014-12-30 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Thermoplastic elastomer composition
CN109666201A (zh) * 2011-06-08 2019-04-23 利哈伊技术股份有限公司 包含宽尺寸分布的回收的硫化弹性体颗粒和化学改性的硫化的弹性体颗粒的弹性体的组合物
US8534331B2 (en) 2011-12-13 2013-09-17 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire containing layered composite of sealant and air permeation resistant film
CN104428348B (zh) * 2012-01-18 2016-09-07 亚克朗大学 具有基本上不均匀组成分布和表现出热塑性弹性体性能的萜烯/异烯烃共聚物
IN2015DN00395A (ja) * 2012-06-19 2015-06-19 Yokohama Rubber Co Ltd
US9605119B2 (en) * 2012-08-21 2017-03-28 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Method for producing thermoplastic elastomer composition
MX2015013465A (es) * 2013-03-26 2016-01-12 Akzo Nobel Chemicals Internac B V Proceso para el entrecruzamiento de epm y epdm.
DE102013225178A1 (de) * 2013-12-06 2015-06-11 Wacker Chemie Ag Verfahren zur Herstellung von Polyvinylalkohol
CN106232711B (zh) 2013-12-23 2020-08-04 阿朗新科新加坡私人有限公司 高纯度的卤化橡胶
CA2934728C (en) 2013-12-23 2023-09-12 Arlanxeo Singapore Pte. Ltd. Anti-agglomerants for elastomeric ethylene/.alpha.-olefin copolymers
EP3137519B1 (en) 2014-04-30 2020-07-29 Arlanxeo Singapore Pte. Ltd. Butyl rubber with new sequence distribution
CN105199248A (zh) * 2014-06-23 2015-12-30 上海添衡商贸有限公司 热塑性弹性体材料及其制备方法
SG11201701314SA (en) 2014-10-02 2017-04-27 Exxonmobil Chemical Patents Inc Dynamically vulcanized alloys
US9969913B2 (en) * 2014-10-27 2018-05-15 Teknor Apex Company Sealing element compositions having biorenewable content
US10179479B2 (en) 2015-05-19 2019-01-15 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Plant oil-containing rubber compositions, tread thereof and race tires containing the tread
CN105566832A (zh) * 2016-01-29 2016-05-11 苏州诚晟信息技术有限公司 一种电线电缆用硅橡胶
WO2018094026A1 (en) 2016-11-17 2018-05-24 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Pneumatic tire having dampening element adhered to air barrier layer
CN106586533A (zh) * 2016-12-13 2017-04-26 苏州艾斯达克智能科技有限公司 一种用于智能仓储系统的取放料机械手
CN110964265A (zh) * 2019-11-15 2020-04-07 中广核三角洲集团(苏州)特威塑胶有限公司 一种动态硫化热塑性弹性体防水材料及其制备方法
CN113943461A (zh) * 2021-11-05 2022-01-18 道恩高材(北京)科技有限公司 一种用于轮胎内衬层耐温高气体阻隔动态硫化合金
CN114133624B (zh) * 2021-12-06 2022-06-28 深圳市峰源化工新材料股份有限公司 一种硬脂酸混合物、制备方法及其应用
EP4299662A1 (en) 2022-06-28 2024-01-03 Parker-Hannifin Corporation Thermoplastic vulcanizates made of polyamide and bimsm rubber
CN116144123B (zh) * 2023-02-22 2024-06-11 湖北辰诺医药包装科技有限公司 一种体外诊断试剂用氯化丁基橡胶塞及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60229905A (ja) * 1984-04-05 1985-11-15 エクソン・リサーチ・アンド・エンジニアリング・カンパニー 改良されたハロゲン化ブチルゴム及びその製法
JPH10114840A (ja) * 1996-07-23 1998-05-06 Yokohama Rubber Co Ltd:The 低気体透過性熱可塑性エラストマー組成物及びその製造方法
JPH11199713A (ja) * 1998-01-13 1999-07-27 Yokohama Rubber Co Ltd:The 熱可塑性エラストマー組成物およびそれを使用した空気入りタイヤ
JP2000063572A (ja) * 1998-08-21 2000-02-29 Yokohama Rubber Co Ltd:The 熱可塑性エラストマー組成物の製造方法およびそれを使用した空気入りタイヤ
JP2006514140A (ja) * 2003-03-06 2006-04-27 エクソンモービル ケミカル パテンツ,インコーポレイティド 熱可塑性エラストマー組成物
JP2009513774A (ja) * 2005-10-27 2009-04-02 エクソンモービル ケミカル パテンツ,インコーポレイティド 低透過性熱可塑性エラストマー組成物

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5244961A (en) 1991-09-19 1993-09-14 Exxon Chemical Patents Inc. Thermoplastic compositions and process for preparing the same
KR100703576B1 (ko) 1998-01-13 2007-04-05 요코하마 고무 가부시키가이샤 열가소성 탄성중합체 조성물, 이의 제조방법 및 이를 사용한 공기 타이어
US6491992B1 (en) * 1998-10-20 2002-12-10 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Thermoplastic elastomer composition, insulating glass using the composition, process for producing the insulating glass

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60229905A (ja) * 1984-04-05 1985-11-15 エクソン・リサーチ・アンド・エンジニアリング・カンパニー 改良されたハロゲン化ブチルゴム及びその製法
JPH10114840A (ja) * 1996-07-23 1998-05-06 Yokohama Rubber Co Ltd:The 低気体透過性熱可塑性エラストマー組成物及びその製造方法
JPH11199713A (ja) * 1998-01-13 1999-07-27 Yokohama Rubber Co Ltd:The 熱可塑性エラストマー組成物およびそれを使用した空気入りタイヤ
JP2000063572A (ja) * 1998-08-21 2000-02-29 Yokohama Rubber Co Ltd:The 熱可塑性エラストマー組成物の製造方法およびそれを使用した空気入りタイヤ
JP2006514140A (ja) * 2003-03-06 2006-04-27 エクソンモービル ケミカル パテンツ,インコーポレイティド 熱可塑性エラストマー組成物
JP2009513774A (ja) * 2005-10-27 2009-04-02 エクソンモービル ケミカル パテンツ,インコーポレイティド 低透過性熱可塑性エラストマー組成物

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011522955A (ja) * 2008-06-13 2011-08-04 エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク 動的加硫されたアロイの製造方法
JP2017507805A (ja) * 2014-01-30 2017-03-23 エクソンモービル ケミカル パテンツ インコーポレイテッド エアーバリヤーとして有益な環状部品の調製方法及びエアーバリヤー
JP2016055715A (ja) * 2014-09-08 2016-04-21 住友ベークライト株式会社 タイヤインナーライナー用シート及びタイヤ
JP2018523729A (ja) * 2015-07-28 2018-08-23 エクソンモービル ケミカル パテンツ インコーポレイテッド エラストマー組成物及び物品におけるそれらの使用
WO2018207398A1 (ja) * 2017-05-11 2018-11-15 株式会社ブリヂストン タイヤ
JPWO2018207398A1 (ja) * 2017-05-11 2020-03-19 株式会社ブリヂストン タイヤ
US11225108B2 (en) 2017-05-11 2022-01-18 Bridgestone Corporation Tire
JP7041671B2 (ja) 2017-05-11 2022-03-24 株式会社ブリヂストン タイヤ

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008121190A (ru) 2009-12-10
CA2627346C (en) 2012-09-11
JP5247456B2 (ja) 2013-07-24
EP1940946A1 (en) 2008-07-09
WO2007050071A1 (en) 2007-05-03
CA2627346A1 (en) 2007-05-03
RU2406739C2 (ru) 2010-12-20
US7954528B2 (en) 2011-06-07
DE602005019797D1 (de) 2010-04-15
US20080255310A1 (en) 2008-10-16
EP1940946B1 (en) 2010-03-03
CN101316891A (zh) 2008-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5247456B2 (ja) 熱可塑性エラストマー組成物及びその製造方法
JP5328358B2 (ja) 低透過性熱可塑性エラストマー組成物
JP5138042B2 (ja) 熱可塑性エラストマー組成物を製造するための効率的な混合方法
JP4896146B2 (ja) タイ層を含む構造体
JP4896144B2 (ja) タイ層を含む構造体
JP5183637B2 (ja) 低水分透過性積層構造体
JP5473335B2 (ja) 低空気透過性を有する熱可塑性ポリマー組成物のラミネート及びそれをインナーライナーとして使用した空気入りタイヤ
JP4906867B2 (ja) タイ層を含む構造体
JP2004515626A (ja) エラストマー配合物
WO2007111584A1 (en) Thermoplastic elastomer composition having excellent low temperature property
RU2456311C2 (ru) Способ эффективного перемешивания при получении термопластичной эластомерной композиции
RU2395544C2 (ru) Малопроницаемая композиция термоэластопласта
WO2008004998A1 (en) Elastomeric air barrier composition and use thereof
JP5566493B2 (ja) 低透過性熱可塑性エラストマー組成物
CN102702631A (zh) 热塑性弹性体组合物及其制备方法
JP2013047010A (ja) 低空気透過性を有する熱可塑性ポリマー組成物のラミネート及びそれをインナーライナーとして使用した空気入りタイヤ

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110623

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110628

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110928

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20111005

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20111026

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20111102

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120110

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20120410

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20120417

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20120510

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20120517

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120530

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120821

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20121120

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20121128

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121220

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130312

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130409

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5247456

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160419

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250