JP2016531189A - 充填ブチルゴムアイオノマーコンパウンド - Google Patents

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Abstract

ブチルゴムアイオノマーと、該ブチルゴムアイオノマーと共硬化可能な少なくとも１種のエラストマーと、充填剤との硬化ブレンドは、物理的及び／又は動的特性を改善し、生の強度、耐屈曲疲労特性、接着性及び引裂強度の１つ以上を顕著に改善する。【選択図】なし

Description

発明の分野
本発明は重合体、特に添加剤としてブチルゴムアイオノマーを含むエラストマーコンパウンドに関する。
背景
ポリ（イソブチレン−コ（co）−イソプレン）又はＩＩＲは、１９４０年代からイソブチレンと、少量の（通常、２．５モル％以下）イソプレンとのランダムカチオン共重合により製造されている、普通、ブチルゴム（又はブチル重合体）として知られた合成エラストマーである。その分子構造の結果として、優れた空気不透過性（impermeability）、高い損失モデュラス、酸化安定性及び長期の耐疲労性を有する。
ブチルゴムをハロゲン化すると、エラストマー中に反応性のハロゲン化アリル性官能基（allylic halide functionality）を生ずる。従来のブチルゴムハロゲン化方法は、例えばUllumann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry（第５完全改訂版、第Ａ２３１巻、Ｅｌｖｅｒｓ他編著）及び／又はMaurice Mortonによる”Rubber Technolygy”第３版、第１０章（Van Nostrand Reinhold社１９８７年発行）の特に第２９７〜３００頁に記載されている。
ハロゲン化ブチルゴム（ハロブチル）の発展により、非常に高い硬化速度が得られ、また天然ゴムやスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）のような一般目的のゴムとの共加硫が可能になり、こうしてブチルの有用性は大きく広がった。ブチルゴム及びハロブチルゴムは高価値の重合体である。これは、両ゴムの独特な特性の組合わせ（ハロブチルゴムの場合は、優れた不透過性、良好な屈曲性（flex）、良好な耐候性、高不飽和ゴムとの共加硫）により、タイヤチューブやタイヤインナーライナーの製造用等、各種の用途に好ましい材料となるからである。
ハロゲン化アリル性官能基が存在すると、求核的アルキル化反応が可能である。臭素化ブチルゴム（ＢＩＩＲ）を固体の状態で窒素系（based）及び／又は燐系求核剤で処理すると、物理的及び化学的特性に興味のあるＩＩＲ系アイオノマーが生じる（Parent, J. S.; Liskova, A.; Whitney, R. A.; Resendes, R. Journal of Polymer Science, Part A; Polymer Chemistry 43, 5671-5679, 2005; Parent, J. S.; Liskova, A.; Resendes, R. Polymer 45, 8091-8096, 2004; Parent, J. S.; Penciu, A.; Guillen-Castellanos, S. A.; Liskova, A.; Whitney, R. A. Macromolecules 37, 7477-7483, 2004参照）。このアイオノマー官能基は、窒素系又は燐系求核剤とハロゲン化ブチルゴムのハロゲン化アリル性部位との反応により発生し、それぞれアンモニウムイオン基又はホスホニウムイオン基を生成する。
ブチルゴムは、他のゴムと同様、有用で耐久性のある用途製品を得るため、殆どの用途において配合し（compound）加硫（化学的に架橋）しなければならない。ブチルゴムのグレードは、特定の加工及び性能に対する要求や分子量、不飽和及び硬化速度の範囲に適合するように発展してきた。最終用途属性（end use attributes）及び加工設備の両方とも、特定の用途に使用するための正しいグレードのブチルゴムを決定する際に重要である。
したがって、一層良好な動的特性及び物理的特性を示すブチルゴムアイオノマー組成物を有することが望ましい。
概要
ブチルゴムアイオノマーと、該ブチルゴムアイオノマーと共硬化可能な少なくとも１種のエラストマーと、充填剤との硬化ブレンドを含むエラストマーコンパウンドが提供される。
ブチルゴムアイオノマーと、該ブチルゴムアイオノマーと共硬化可能な少なくとも１種のエラストマーと、充填剤とをブレンドする工程；及び得られたブレンドを硬化する工程を含むエラストマーコンパウンドの製造方法が提供される。
本発明のエラストマーコンパウンドを含む製造物品が提供される。
このエラストマーコンパウンドは、物理的及び／又は動的特性を改善したもので、このような特性の改善は共硬化性エラストマーをブチルゴムアイオノマーとブレンドすることで充填硬化コンパウンド中に生じる。生の強度、屈曲疲労、接着性、牽引力（traction）、制動性（damping）及び引裂強度の一つ以上の改善が最も顕著に表れる可能性がある。一配合物（formulation）中に共硬化性エラストマーとの部分置換としてブチルゴムアイオノマーを含有すると、意外にも他の特性を犠牲にすることなく、有利な物理的且つ動的特性（例えば耐クラック成長性）を有するコンパウンドが得られることが見出された。
別の特徴は以下の詳細な説明の過程で明らかになろう。
詳細な説明
ブチルゴムアイオノマーはハロゲン化ブチルゴム重合体から製造できる。ハロゲン化ブチルゴム重合体はブチルゴム重合体から製造できる。ブチルゴム重合体は少なくとも１種のイソオレフィンモノマーと、少なくとも１種のマルチオレフィンモノマー及び／又はβ−ピネンと、任意に１種以上の別の共重合性モノマーとから誘導された共重合体であってよい。
好適なイソオレフィンモノマーは、炭素数が４〜１６の範囲の炭化水素モノマーを含む。一実施形態では炭素数４〜７のイソオレフィンである。好適なイソオレフィンの例としては、イソブテン（イソブチレン）、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、２−メチル−２−ブテン、４−メチル−１−ペンテン及びそれらの混合物が挙げられる。好ましいイソオレフィンモノマーはイソブテン（イソブチレン）である。
イソオレフィンモノマーと共重合可能なマルチオレフィンモノマーはジエン、例えば共役ジエンを含む。マルチオレフィンの特定例には炭素数が４〜１４の範囲のものが含まれる。好適なマルチオレフィンモノマーの例としては、イソプレン、ブタジエン、２−メチルブタジエン、２，４−ジメチルブタジエン、ピペリリン、３−メチル−１，３−ペンタジエン、２，４−ヘキサジエン、２−ネオペンチルブタジエン、２−メチル−１，５−ヘキサジエン、２，５−ジメチル−２，４−ヘキサジエン、２−メチル−１，４−ペンタジエン、４−ブチル−１，３−ペンタジエン、２，３−ジメチル−１，３−ペンタジエン、２，３−ジブチル−１，３−ペンタジエン、２−エチル−１，３−ペンタジエン、２−エチル−１，３−ブタジエン、２−メチル−１，６−ヘプタジエン、シクロペンタジエン、メチルシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、１−ビニル−シクロヘキサジエン及びこれらの混合物が挙げられる。特に好ましい共役ジエンはイソプレンである。β−ピネンもマルチオレフィンモノマーの代わりに、又はマルチオレフィンモノマーの他に使用できる。ここでマルチオレフィン／β−ピネンモノマー類とは、１種以上のマルチオレフィンモノマー及び／又はβ−ピネンモノマーが存在すること又は使用することを云う。
ブチルゴム重合体は、イソオレフィン及びマルチオレフィンと一緒に別の共重合性モノマーを任意に含有してよい。
別の共重合性モノマーは、イソオレフィンモノマー及び／又はマルチオレフィン／β−ピネンモノマー類と共重合可能なモノマーを含む。好適な共重合性モノマー類としては、例えばＣ１〜Ｃ４アルキル置換スチレンに限定されるものではないが、アルキル置換ビニル芳香族コモノマーのようなスチレン系（styrenic）モノマーが含まれる。共重合性モノマー類の特定例としては、例えばα−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、クロロスチレン、シクロペンタジエン及びメチルシクロペンタジエンが挙げられる。一実施形態ではブチルゴム重合体は、イソブチレンとイソプレンとｐ−メチルスチレンとのランダム共重合体を含んでよい。
ブチルゴム共重合体はここで説明したモノマー類の混合物から形成される。一実施形態ではモノマー混合物は、イソオレフィンモノマーを約８０〜約９９重量％及びマルチオレフィン／β−ピネンモノマーを約１〜２０重量％含有する。他の一実施形態では、モノマー混合物はイソオレフィンモノマーを約８５〜約９９重量％及びマルチオレフィン／β−ピネンモノマーを約１〜１５重量％含有する。特定の実施形態では３種のモノマーが採用できる。これらの実施形態ではモノマー混合物は、イソオレフィンモノマーを約８０〜約９９重量％、マルチオレフィン／β−ピネンモノマーを約０．５〜約５重量％、及びイソオレフィン及び／又はマルチオレフィン／β−ピネンモノマー類と共重合可能な第三のモノマーを約０．５〜約１５重量％含有してよい。一実施形態ではモノマー混合物は、イソオレフィンモノマーを約６８〜約９９重量％、マルチオレフィン／β−ピネンモノマーを約０．５〜約７重量％、及びイソオレフィン及び／又はマルチオレフィン／β−ピネンモノマー類と共重合可能な第三モノマーを約０．５〜約２５重量％含有する。
ブチルゴム重合体は、その幾つかは公知である好適ないかなる方法でも製造できる。例えばモノマー類の重合は、ＡｌＣｌ３及びプロトン源及び／又は重合プロセスを開始させることができる陽イオン原（cationogen）の存在下で実施できる。プロトン源としては、ＡｌＣｌ３又はＡｌＣｌ３含有組成物に加えた際、プロトンを生成するいかなる化合物であってもよい。プロトンはＡｌＣｌ３と水、アルコール又はフェノールのようなプロトン源との反応により、対応する副生物と共に生成する。このような反応は、このプロトン化された添加剤によってプロトン源の反応がモノマーとの反応に比べて速くなる場合に好ましいかもしれない。その他のプロトン発生用反応剤としては、チオール、カルボン酸等が挙げられる。最も好ましいプロトン源は水である。ＡｌＣｌ３：水の好ましい比（重量）は５：１〜１００：１である。ＡｌＣｌ３誘導性触媒系、塩化ジエチルアルミニウム、塩化エチルアルミニウム、四塩化チタン、四塩化錫、三弗化硼素、三塩化硼素、又はメチルアルモキサンを更に導入するのが有利かもしれない。ブチル重合業者に公知である不活性の溶剤又は希釈剤を溶剤又は希釈剤（反応媒体）として考慮してよい。溶剤又は希釈剤としては、アルカン、クロロアルカン、シクロアルカン又は芳香族が含まれる。これらは、ハロゲンでモノ−、ジ−、又はポリ−置換されていることが多い。ヘキサン／クロロアルカン混合物、塩化メチル、ジクロロメタン又はそれらの混合物が好ましいかも知れない。クロロアルカンを使用するのが好ましい。モノマー類は一般に、好ましくは−１２０℃〜＋２０℃、好ましくは−１００℃〜−２０℃の範囲及び好ましくは０．１〜４バールの圧力でカチオン重合される。
ブチル重合体は、ＷＯ２０１１０８９０８３Ａ１及びそこに引用された文献に記載されるように、溶液法によっても製造できる。溶液法にはＣ６溶剤が特に好ましく選択される。本発明に使用するのに好適なＣ６溶剤は、好ましくは沸点が５０℃〜６９℃の範囲のものである。好ましいＣ６溶剤の例としては、ｎ−ヘキサン又は２−メチルペンタン又は３−メチルペンタンのようなヘキサン異性体、或いはｎ−ヘキサンとこのような異性体との混合物やシクロヘキサンが挙げられる。
ブチルゴム重合体は、マルチオレフィン／β−ピネンモノマー類から誘導された繰返し単位を０．５モル％以上含有してよい。幾つかの実施形態ではマルチオレフィン／β−ピネンモノマー類から誘導された繰返し単位は、ブチルゴム重合体中に０．７５モル％以上、又は１．０モル％以上、又は１．５モル％以上、又は２．０モル％以上、又は２．５モル％以上、又は３．０モル％以上、又は３．５モル％以上、又は４．０モル％以上、又は５．０モル％以上、又は６．０モル％以上、又は７．０モル％以上存在する。一実施形態ではブチルゴム重合体は、マルチオレフィン／β−ピネンモノマー類を０．５〜２．２モル％含有してよい。他の一実施形態ではブチルゴム重合体は、マルチオレフィン／β−ピネンモノマー類を高含有量、例えば３．０モル％以上含有してよい。好適な高マルチオレフィン／β−ピネンブチルゴム重合体はカナダ特許出願第２，４１８，８８４号（この文献はここに援用する）に記載されている。
一実施形態ではハロゲン化ブチルゴム重合体を得るには、まず、１種以上のイソオレフィン、及び１種以上のマルチオレフィン及び／又はβ−ピネンを含有するモノマー混合物からブチルゴム重合体を製造し、次いで、得られた共重合体に対しハロゲン化法を行って、ハロゲン化ブチルゴム重合体を形成すればよい。ハロゲン化は当業者に公知の方法、例えばMaurice Morton編”Rubber Technology”第３版（Kluwer Academic Publishers発行）第２９７〜３００頁に記載の方法及び更にそこに引用された文献に記載の方法に従って行うことができる。ハロゲン化は臭素化及び／又は塩素化を含んでよい。特に臭素化ブチルゴム重合体に注目できる。例えばイソブチレン及び２．２モル％未満のイソプレンを含む臭素化ブチルゴムは、LANXESS Deutschland GmbHから商品名BB2030TM（TMは登録商標）で市販されている。
ハロゲン化ブチルゴム重合体は、マルチオレフィンモノマーから誘導された複数の繰返し単位の１つ以上はアリル性ハロゲン部分を有する。ハロゲン化中、共重合体中のマルチオレフィン及び／又はβ−ピネン含有量の若干又は全部は、アリル性ハロゲン化物含有単位に転化する。ハロブチルゴム重合体中のこれらのアリル性ハロゲン化物部位は、元々ブチルゴム重合体中に存在するマルチオレフィンモノマー及び／又はβ−ピネンから誘導された繰返し単位となる。ハロゲン化ブチルゴム重合体の合計アリル性ハロゲン化物含有量は、親であるブチルゴム重合体の出発マルチオレフィン及び／又はβ−ピネン含有量を超えることはできないが、残留アリル性ハロゲン化物及び／又は残留マルチオレフィンは存在してよい。アリル性ハロゲン化物部位は、１種以上の求核剤と反応してこれらをハロブチルゴム重合体に付着させることができる。ハロゲン化ブチルゴム重合体の合計アリル性ハロゲン化物含有量は０．０５〜２．０モル％の範囲であってよい。ハロゲン化ブチルゴム重合体は、残留マルチオレフィンも２〜１０モル％の範囲の量で含有してよい。
ブチルゴムアイオノマーを得るには、ハロゲン化ブチルゴム重合体を、ビニル側基を持たない求核剤、ビニル側基を有する求核剤又はそれらの混合物と反応させればよい。ハロゲン化ブチルゴム重合体を、まずビニル側基を持たない求核剤と反応させ、次いでビニル側基を有する求核剤と反応させてもよい。
ブチルゴムアイオノマーの製造に好適な求核剤は、求核置換反応に関与するため電子的にも立体的にも適用可能な孤立電子対を持った少なくとも１つの中性の窒素又は燐センターを有する。このような求核剤から得られたブチルゴムアイオノマーは、燐系又は窒素系のイオン（ionic）部分を含有する。
一実施形態ではハロゲン化ブチルゴム重合体のアリル性ハロゲン化物部位を下記式（１）の求核剤（ビニル側基を持っているか、又は持っていない）と反応させる。
式（１）：
（１）
式中Ａは窒素又は燐であり、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は独立にビニル基；直鎖又は分枝鎖のＣ１〜Ｃ１８アルキル基；Ｏ，Ｎ，Ｓ，Ｂ，Ｓｉ及びＰよりなる群から選ばれた１種以上のヘテロ原子を含む直鎖又は分枝鎖のＣ１〜Ｃ１８アルキル基；Ｃ６〜Ｃ１０アリール基；Ｃ３〜Ｃ６ヘテロアリール基；Ｃ３〜Ｃ６シクロアルキル基；Ｃ３〜Ｃ６ヘテロシクロアルキル基；又はそれらの組合わせである。求核剤がビニル側基を持っていれば、ビニル基はＲ１、Ｒ２又はＲ３の１種であってよいか、或いはＲ１、Ｒ２又はＲ３基の１種以上から側鎖（pendant）できる。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３部分のうちの２種同士又は全３種同士で縮合しても（fused）よい。
好適な求核剤としては、限定されるものではないが、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリイソプロピルホスフィン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィノスチレン、アリルジフェニルホスフィン、ジアリルフェニルホスフィン、ジフェニルビニルホスフィン、トリアリルホスフィン、２−ジメチルアミノエタノール、１−ジメチルアミノ−２−プロパノール、２−（イソプロピルアミノ）エタノール、３−ジメチルアミノ−１−プロパノール、Ｎ−メチルジエタノールアミン、２−（ジエチルアミノ）エタノール、２−ジメチルアミノ−２−メチル−１−プロパノール、２−[２−（ジメチルアミノ）エトキシ]エタノール、４−（ジメチルアミノ）−１−ブタノール、Ｎ−エチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、３−ジエチルアミノ−１−プロパノール、３−（ジエチルアミノ）−１，２−プロパンジオール、２−｛[２−（ジメチルアミノ）エチル]メチルアミノ｝エタノール、４−ジエチルアミノ−２−ブチン−１−オール、２−（ジイソプロピルアミノ）エタノール、Ｎ−ブチルジエタノールアミン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルジエタノールアミン、２−（メチルフェニルアミノ）エタノール、３−（ジメチルアミノ）ベンジルアルコール、２−[４−（ジメチルアミノ）フェニル]エタノール、２−（Ｎ−エチルアミノ）エタノール、Ｎ−ベンジル−Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ−フェニルジエタノールアミン、２−（ジブチルアミノ）エタノール、２−（Ｎ−エチル−Ｎ−ｍ−トルイジノ）エタノール、２，２’−（４−メチルフェニルイミノ）ジエタノール、トリス[２−（２−メトキシエトキシ）エチル]アミン、３−（ジベンジルアミノ）−１−プロパノール、Ｎ−ビニルカプロラクタム、Ｎ−ビニルフタルイミド、９−ビニルカルバゾール、Ｎ−[３−（ジメチルアミノ）プロピル]メタクリルアミド、又はそれらの混合物が挙げられる。
求核剤とハロゲン化ブチルゴム重合体との反応は、約６０℃〜約２５０℃の範囲の温度で行ってよい。一実施形態では求核剤とハロゲン化ブチルゴム重合体との反応は、約８０℃〜約２００℃の範囲の温度で行ってよい。他の一実施形態では求核剤とハロゲン化ブチルゴム重合体との反応は、約１００℃〜約１６０℃の範囲の温度で行ってよい。この反応は約０．５〜９０分、好ましくは１〜６０分、更に好ましくは５〜３０分の範囲の時間実施できる。ハロゲン化ブチルゴム重合体と反応させる求核剤の量は、ハロゲン化ブチルゴム重合体に存在するアリル性ハロゲン化物の合計モル量に対し０．０１〜５モル当量、更に好ましくは約０．１〜２モル当量、なお更に好ましくは約０．５〜１モル当量の範囲であってよい。得られるブチルゴムアイオノマーは、アイオノマー部分を好ましくは約０．０１〜１０モル％、更に好ましくは約０．１〜５モル％、なお更に好ましくは約０．５〜０．８モル％有する。得られるブチルゴムアイオノマーは、重合体に結合したアイオノマー部分とアリル性ハロゲン化物との混合物であってよく、この混合物にはアイオノマー部分とアリル性ハロゲン化物官能基との合計モル量が元のアリル性ハロゲン化物含有量を超えない量で存在する。
少なくとも１種のエラストマーはブチルゴムアイオノマーと共硬化可能である。このようなエラストマーとしては、例えば１単位以上の不飽和を有するエラストマーが含まれる。１単位以上の不飽和は、好ましくはオレフィン及び／又はジエンのような炭素−炭素二重結合である。ジエンエラストマーは特に注目される。このような共硬化性エラストマーは、ブチルゴムエラストマー、非ブチルゴムエラストマー又はそれらの混合物であってよい。ブチルゴムエラストマーの幾つかの例としては、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ブロモブチルゴム（ＢＩＩＲ）、クロロブチルゴム（ＣＩＩＲ）、及びそれらの混合物が挙げられる。特定の非ブチルゴムエラストマーの幾つかの例としては、イソブチレン−メチルスチレン（ＢＩＭＳ）ゴム（商品名Exxpro TMで市販されている）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴム、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム溶液（ｓＳＢＲ）、スチレンブタジエンゴムエマルジョン（ｅＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素化アクリロニトリルブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリイソプレンゴム、ポリアクリル（acrylic）又はポリアクリレート（ＡＣＭ）、クロロプレン（ＣＲ）、クロロスルホニルポリエチレン又はクロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、エチレンアクリル（ethylene acrylic）（ＡＥＭ）、熱可塑性ポリエステルウレタン（ＡＵ）、熱可塑性ポリエーテルウレタン（ＥＵ）、エピクロロヒドリン（ＥＣＯ）、フルオロエチレンプロピレン−パーフルオロアルコキシ（ＦＥＰ又はＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン／プロピレン（ＦＥＰＭ又はＴＦＥ／Ｐ）、パーフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ／ＦＦＰＭ）、フルオロエラストマー又はフルオロカーボン（ＦＫＭ／ＦＰＭ）、フルオロシリコーン（ＦＶＭＱ）、シリコーン（ＶＭＱ／ＰＶＭＱ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）ゴム、エチレンアクリレートゴム、ポリウレタンゴム、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）、ポリノルボルネンゴム（ＰＮＢ）、ポリスルフィドゴム（ＴＲ）及びそれらの混合物が挙げられる。共硬化性エラストマーは、好ましくは非ブチルゴムエラストマーである。
エラストマーコンパウンドは１種以上の充填剤を含有する。充填剤は非無機充填剤、無機充填剤又はそれらの混合物であってよい。幾つかの実施形態では非無機充填剤が好ましく、非無機充填剤としては、例えばカーボンブラック、ゴムゲル又はそれらの混合物が含まれる。好適なカーボンブラックは、好ましくはランプブラック法、ファーネスブラック法又はガスブラック法で製造される。カーボンブラックのＢＥＴ比表面積は、好ましくは２０〜２００ｍ２／ｇの範囲である。カーボンブラックの幾つかの特定例はＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ及びＧＰＦカーボンブラックである。ゴムゲルは、好ましくはポリブタジエン、ブタジエン／スチレン共重合体、ブタジエン／アクリロニトリル共重合体又はポリクロロプレンをベースとするものである。
好適な無機充填剤は、例えばシリカ、シリケート、クレー、ベントナイト、バーミキュライト、ノントロナイト、バイデライト（beidelite）、ヴォルコンスキー石（volkonskoite）、ヘクトライト、サポナイト、ラポナイト（laponite）、ソーコナイト、層状ポリ珪酸塩（magadiite）、ケニアイト（kenyaite）、レディカイト（ledikite）、石膏、アルミナ、タルク、ガラス、金属酸化物（例えば二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム）、金属炭酸塩（例えば炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛）、金属水酸化物（例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム）又はそれらの混合物で構成される。
無機充填剤として使用するのに好適な乾燥非晶質シリカ粒子は、平均凝集物粒度が１〜１００μ、又は１０〜５０μ、又は１０〜２５μの範囲であってよい。一実施形態ではこの凝集物粒子の１０容量％未満は５μ未満であってよい。一実施形態では凝集物粒子の１０容量％未満は粒度５０μを超えてよい。好適な非晶質乾燥シリカは、例えばＢＥＴ表面積がＤＩＮ（ドイツ工業規格）６６１３１に従って測定して５０〜４５０ｍ２／ｇであってよい。ＤＢＰ吸収量はＤＩＮ ５３６０１に従って測定して１５０〜４００ｇ／１００ｇシリカであってよい。乾燥減量はＤＩＮ ＩＳＯ ７８７／１１に従って測定して０〜１０重量％であってよい。好適なシリカ充填剤は、PPG Industries Inc.から商品名HiSilTM 210、HiSilTM 233、HiSilTM 243で市販品として入手できる。好適なシリカ充填剤はBayer AGからも商品名VulkasilTM S及びVulkasilTM Nで市販品として入手できる。
本発明で有用な高アスペクト比の充填剤としては、各々、少なくとも１：３のアスペクト比を有するクレー、タルク、マイカ等が挙げられる。これらの充填剤は、板状又は針状構造を有する非円形（acircular）又は非等尺（nonisometric）材料を含有してよい。アスペクト比は、プレートの平均厚さに対するプレートの面と同じ面積の円の平均直径の比（即ち、プレートの面と同じ面積の円の平均直径とプレートの平均厚さとの比）として定義される。針状充填剤及び繊維状充填剤についてのアスペクト比は、直径に対する長さの比（即ち、長さと直径との比）である。高アスペクト比充填剤のアスペクト比は少なくとも１：５、又は少なくとも１：７、又は１：７〜１：２００の範囲であってよい。高アスペクト比充填剤は、平均粒度が例えば０．００１〜１００μ、又は０．００５〜５０μ、又は０．０１〜１０μの範囲であってよい。好適な高アスペクト比充填剤のＢＥＴ表面積は、ＤＩＮ（ドイツ工業規格）６６１３１に従って測定して５〜２００ｍ２／ｇであってよい。高アスペクト比充填剤は、例えば有機的に改質したナノクレーのようなナノクレーで構成してよい。ナノクレーの例としては、天然の粉末スメクタイトクレー（例えばナトリウムモンモリロナイト又はカルシウムモンモリロナイト）、又は合成クレー（例えばハイドロタルサイト及びラポナイト（laponite））が挙げられる。一実施形態では高アスペクト充填剤として、有機的に改質したモンモリロナイトナノクレーが含まれる。当該技術分野で知られているように、一般に疎水性重合体環境内でクレーの分散を促進する界面活性官能基（surfactant functionality）をクレーに付与するため、オニウムイオンに対する遷移金属の置換により、クレーは改質できる。一実施形態では、オニウムイオンは燐系（例えばホスホニウムイオン）及び窒素系（例えばアンモニウムイオン）であり、炭素数２〜２０の官能基を有する。これらのクレーは、例えば容積２５μｍ未満のようなナノメーター規模の粒度で供給できる。粒度は１〜５０μｍ、又は１〜３０μｍ、又は２〜２０μｍの範囲であってよい。ナノクレーはシリカの他、若干量（some fraction）のアルミナを含有してもよい。ナノクレーはアルミナを例えば０．１〜１０重量％、又は０．５〜５重量％、又は１〜３重量％含有してよい。高アスペクト比充填剤として入手できる市販の有機改質ナノクレーとしては、例えば商品名CloisiteTMクレー 10A, 20A, 6A, 15A, 30B,又は25Aの市販品が挙げられる。
ブチルゴムアイオノマーは、ブレンド中に約１〜９９ｐｈｒ、又は約１〜９０ｐｈｒ、又は約５〜７５ｐｈｒ、又は５０ｐｈｒ未満、又は約１〜５０ｐｈｒ、又は約１ｐｈｒ〜５０ｐｈｒ未満、又は約１０〜５０ｐｈｒ、又は約５〜３０ｐｈｒ、又は約１５〜３０ｐｈｒの量存在してよい。充填剤は、ブレンド中に約１〜１００ｐｈｒ、又は約３〜８０ｐｈｒ、又は約５〜６０ｐｈｒ、又は約５〜３０ｐｈｒ、又は約５〜１５ｐｈｒの量で存在してよい。
エラストマーコンパウンドを製造するには、ブチルゴムアイオノマー、共硬化性エラストマー及び充填剤をブレンドし、次いでこのブレンドを硬化すればよい。
ブレンドには、安定剤、酸化防止剤、及び／又は当業者に公知の他の添加剤を常法に従って通常の量で添加てもよい。なお、他の添加剤は、アイオノマーを共硬化性エラストマーとブレンドする前に、アイオノマーに添加してよい。
慣用の配合技術を用いて複数の成分を一緒に配合してよい。好適な配合技術としては、密閉式ミキサー（例えばバンバリーミキサー）、小型密閉式ミキサー（例えばＨａａｋｅ又はＢｒａｂｅｎｄｅｒミキサー）、又は２本ロールミルミキサーを用いて複数の成分を一緒に混合する方法がある。押出機も良好に短時間で混合できる。混合を二段階以上で行うことが可能であり、また異なる装置で、例えば一段階は密閉式ミキサーで、一段階は押出機で行うことができる。配合技術に関する別の情報については、Encyclopedia of Polymer Science and Engineering，第４巻，６６頁以下（Compounding（配合））参照。当業者に公知の他の技術は配合にとって更に好適である。
使用するのに好適な硬化系の選択は当業者の範囲（purview）内である。特定の実施形態では、硬化系は硫黄系、過酸化物系、樹脂系又はＵＶ系であってよい。
硫黄硬化系は（ｉ）金属酸化物、（ｉｉ）元素状硫黄、及び（ｉｉｉ）少なくとも１種の硫黄系促進剤を含有する。硫黄硬化系の成分として金属酸化物を使用することは当該技術分野では周知である。好適な金属酸化物は酸化亜鉛で、約１〜約１０ｐｈｒの量で使用できる。他の一実施形態では、酸化亜鉛は約２〜約５ｐｈｒの量で使用できる。元素状硫黄（成分（ｉｉ））は、約０．２〜約２ｐｈｒの量で使用される。好適な硫黄系促進剤（成分（ｉｉｉ））は、約０．５〜約３ｐｈｒの量で使用できる。有用な硫黄系促進剤の非限定的例としては、チウラムスルフィド（例えばテトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ））、チオカルバメート（例えばジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺＤＣ））、及びチアジル又はベンゾチアジル化合物（例えばメルカプトベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ））が挙げられる。特に注目される硫黄系促進剤はメルカプトベンゾチアジルジスルフィドである。
特に残留マルチオレフィン含有量が約０．２モル％を超えるブチルゴムアイオノマーに対しては過酸化物硬化系も好適かもしれない。過酸化物硬化系は過酸化物硬化剤、例えばジクミルパーオキシド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、２，２’−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン（VulcupTM 40KE）、ベンゾイルパーオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−ヘキシン−３、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−２，５−ジメチルヘキサン等を含有してよい。このような過酸化物硬化剤の一例はジクミルパーオキシドであり、商品名DiCup 40Cで市販されている。過酸化物硬化剤は約０．２〜７ｐｈｒ、又は約１〜６ｐｈｒ、又は約４ｐｈｒの量で使用してよい。過酸化物硬化助剤も使用できる。好適な過酸化物硬化助剤としては、例えばDuPontから商品名DIAK 7で市販されているトリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）、HVA-2（DuPont又はDowから）として知られるＮ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミド、トリアリルシアヌレート（ＴＡＣ）又はRicon D 153（Ricon Resinsにより供給される）として知られる液体ポリブタジエンがある。過酸化物硬化助剤は過酸化物硬化剤と当量以下で使用してよい。過酸化物硬化物品の状態は、高水準の不飽和を含有するブチル重合体、例えばマルチオレフィン含有量が０．５モル％以上のブチル重合体によって高められる。
ブレンドは樹脂硬化系及び必要ならば樹脂硬化を活性化する促進剤で硬化させてもよい。好適な樹脂としては、限定されるものではないが、フェノール樹脂、アルキルフェノール樹脂、アルキル化フェノール、ハロゲン化アルキルフェノール樹脂及びそれらの混合物が挙げられる。
幾つかの場合、硬化系の存在下でブレンドを好適な硬化温度に加熱すれば、硬化を行うことができる。硬化温度は約８０〜約２５０℃、又は約１００〜約２００℃、又は約１２０〜約１８０℃であってよい。
共硬化性エラストマーに添加剤としてブチルゴムアイオノマーを添加すると、未硬化ブレンドの生の強度、屈曲疲労比、接着性、引裂強度、制動性（damping）、牽引力（traction）及び耐クラック成長性の一つ以上が改善される可能性がある。
本発明エラストマーコンパウンドの耐クラック成長性は、ＤｅＭａｔｔｉａ屈曲試験機（ＡＳＴＭ Ｄ８１３）で測定すると、ブチルゴムアイオノマーを含まない同様なブレンドの耐クラック成長性に比べて１．２倍を超え、１．３倍を超え、１．４倍を超え、１．５倍を超え、１．６倍を超え、１．７倍を超え、１．８倍を超え、１．９倍を超え、２倍を超え、３倍を超え、或いは４倍さえも超えて増大するかもしれない。未硬化ブレンドの生の強度は、ＡＳＴＭ Ｄ６７４６に従って測定すると、ブチルゴムアイオノマーを含まない同様なブレンドの生の強度に比べて１．２倍を超え、１．３倍を超え、１．４倍を超え、１．５倍を超え、１．６倍を超え、或いは１．７倍さえも超えて増大するかもしれない。接着性は、ブチルゴムアイオノマーを含まない同様なブレンドの接着性に比べて１．２倍を超え、１．３倍を超え、１．４倍を超え、或いは１．５倍さえも超えて増大するかもしれない。引裂強度は、Ｄｉｅ Ｃ Ｔｅａｒ（ＡＳＴＭ Ｄ６２４）により２３℃で測定すると、ブチルゴムアイオノマーを含まない同様なブレンドの引裂強度に比べて１．２倍を超え、１．３倍を超え、１．４倍を超え、１．５倍を超え、１．６倍を超え、１．７倍を超え、１．８倍を超え、１．９倍を超え、或いは２倍さえも超えて増大するかもしれない。
エラストマーブレンドは、所望の物品になるよう硬化前に造形してよい。硬化エラストマーコンパウンドを含む物品としては、例えばベルト、ホース、靴底、ガスケット、Ｏ−リング、ワイヤー／ケーブル、インナーチューブ、膜、ローラー、袋（bladder）（例えば硬化性袋）、タイヤのインナーライナー、タイヤの踏み面、緩衝体、機械取付け（mountings）、バルーン、ボール、ゴルフボール、防護衣料、医療用チューブ、貯蔵タンクライニング、電気絶縁体、ベアリング、薬用ストッパー、薬用栓、ポンプスプレー瓶やエアゾール缶用のシール、エンジン取付け台（mount）、本体取付け台、自動的（automotive）工業的用途へのノイズや振動の移転を低減するのに有用なノイズ振動浸食（harshness）コンパウンド、接着剤、シーラント、瓶・袋又はかご（tote）・貯蔵タンクのような容器、容器の栓又は蓋、ガスケット又はコーキング（caulking）のようなシール又はシーラント、木工ぎり、ボルトぎり（auger）又はコンベアベルトのような材料取扱い装置、冷却塔、金属加工装置又は金属加工流体と接触する装置、燃料ライン・燃料濾過器・燃料貯蔵タンク・ガスケット・シール等のエンジン部品、流体濾過又はタンク密封用の膜、空調用ホース、ダイヤフラム、及び硬化性囲いが挙げられる。ブチルゴムアイオノマーブレンドを使用できる物品又は被覆の別の例としては、限定されるものではないが、電気器具用品、ベビー用品、浴室備品、浴室安全装置（safety）、床張り、食品貯蔵、庭、台所備品、台所用品、事務用品、ペット用品、シーラント及びグラウト、温泉、水の濾過及び貯蔵、機器、食品調理の台及び機器、ショッピングカート、表面塗工、貯蔵容器、履物、防護衣服、スポーツ用品（sporting gear）、カート、歯科用機器、ドアノブ、衣料品、電話、玩具、病院でのカテーテル処置された流体、容器やパイプの表面、被覆（coatings）、食品加工、生物医学的装置、濾過器、添加剤、コンピューター、船体、シャワー壁、生物付着の問題を最小化するためのチューブ（tubing）、ペースメーカー、インプラント、創傷被覆材（包帯）、医療織物、製氷機、水冷却器、果汁ディスペンサー、清涼飲料機、配管（piping）、貯蔵容器、計測システム、バルブ、取付具（fittings）、付属部品（attachments）、濾過器ハウジング、ライニング、及びバリヤー被覆が挙げられる。
材料及び試剤
BB2030 (LANXESS), RB301 (LANXESS), BR (LANXESS), EPDM (LANXESS), CR (LANXESS), HNBR (LANXESS), NR (H.A. Astlett), Vulkanox (LANXESS), Vulkacit (LANXESS), Bayprene 210 (LANXESS), Butyl 301 (LANXESS), sSBR (日本ゼオン),酸化亜鉛 (St. Lawrence Chemical Company),カーボンブラック (Cabot), SP1045樹脂 (Schemectady Chemicals), トリフェニルホスフィン (Alfa Aesar), ジメチルアミノエタノール (Sigma Aldrich), ステアリン酸 (HM Royal), 硫黄(L.V.Lomas Ltd.), Struktol ZB147 (Struktol), Si-69 (Evonik), Ultrasil (Evonik), Sunolite (Chemtura)を全て、それぞれの供給者から受領した状態で使用した。
コンパウンド試験装置及び手順
例１
LANXESS BB2030TMをトリフェニルホスフィンと予備混合し、次いで１６０℃の二軸スクリュー押出機に通した。最終生成物の１Ｈ ＮＭＲ分析により、ホスホニウムイオン基が０．２モル％存在することが確認された。
例２
LANXESS BB2030TMをトリフェニルホスフィンと予備混合し、次いで１６０℃の二軸スクリュー押出機に通した。最終生成物の１Ｈ ＮＭＲ分析により、ホスホニウムイオン基が０．４モル％存在することが確認された。
例３
LANXESS BB2030TMをトリフェニルホスフィンと予備混合し、次いで１６０℃の二軸スクリュー押出機に通した。最終生成物の１Ｈ ＮＭＲ分析により、ホスホニウムイオン基が０．６モル％存在することが確認された。
例４
LANXESS BB2030TMをトリフェニルホスフィンと予備混合し、次いで１６０℃の二軸スクリュー押出機に通した。最終生成物の１Ｈ ＮＭＲ分析により、ホスホニウムイオン基が０．８モル％存在することが確認された。
例５
LANXESS BB2030TMを１６０℃の二軸スクリュー押出機に通し、ここで、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエタノール（ＤＭＡＥ）を０．４ｍＬ／分の割合で添加した。最終生成物の１Ｈ ＮＭＲ分析により、アンモニウムイオン基が０．８モル％存在することが確認された。
例６
LANXESS BB2030TMを１６０℃の二軸スクリュー押出機に通し、ここで、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエタノール（ＤＭＡＥ）を０．２ｍＬ／分の割合で添加した。最終生成物の１Ｈ ＮＭＲ分析により、アンモニウムイオン基が０．４モル％存在することが確認された。
例７
LANXESS BB2030TM（１００ｐｈｒ）をバンバリーミキサーに添加した後、トリフェニルホスフィン（３ｐｈｒ，アリル性臭素化物含有量に対し０．６モル当量）を添加し、６分間混合した。次いで混合物を、１００℃に加熱された一軸押出機に通した。得られた特性を表２に示す。例３を例１及び例２と比較すると、例３は残留ＴＰＰ及びＴＰＰ＝Ｏ量が少ないことを示している。更に、例２及び例３は同等のイオン含有量を示し、また例３で述べた方法は効率の改善（転化率８４％）を表示している。
例８〜１６
表２に記載した一般的な配合処方に従って例８〜１７を製造した。ｔ＝０分で成分１Ａを添加し、次いでｔ＝１分で成分１Ｂを添加し、７分で配合物を取り出した（drop）。２Ａに記載の硬化剤パッケージを室温のミル上で添加した。次いで、これらのサンプルを硬化した。それらの物理的及び動的特性は、表３に示すように評価された。表３から明らかなように、ハロブチルゴム（LANXESS BB2030）を例７で部分置換すると、生の強度、接着性、引裂強度及び屈曲疲労特性が改善された。




注：n/aは「該当せず」を意味する。
例１７〜２４
表４に記載の一般的な配合処方に従って例１７〜２４を製造した。成分１Ａ及び１Ｂをミキサーに添加し、次いでｔ＝１分で１Ｃを添加した。配合物の温度が１０５℃に達した時、成分１Ｄを添加した。このバッチは１４０℃で取り出した。成分２Ａを室温のミル上で添加した。次いで、これらのサンプルを硬化した。それらの物理的及び動的特性は、表５に示すように評価された。表５から明らかなように、正規のブチル（LANXESS RB301）を例１又は例３で部分置換すると、モジュラスが高まり、また透過性及び屈曲疲労特性が改善された。






















例２５〜２７
表６に記載の一般的な配合処方に従って例２５〜２７を製造した。配合の初期に１Ａの半量を添加し、次いで１Ｂを、次いで１Ａの残量を添加し、引続き３０秒で１Ｃを、また９０秒で１Ｄを添加し、３９０秒間混合した。翌日、配合物をミキサーに戻し、２Ａ成分を添加し、次いで１８０秒間混合した。最後に、成分２Ｂをミル上で添加した。次いで、これらのサンプルを硬化した。それらの物理的及び動的特性は、表７に示すように評価された。表７から明らかなように、ブタジエンゴム（ＢＲ）とスチレン−ブタジエンゴム溶液（ｓＳＢＲ）とのブレンド中のブロモブチルを例４で全置換及び部分置換すると、高温での接着性が改善され、また屈曲疲労特性も改善された。







例２８〜３５
前述の例２５〜２７と同じ方法で例２８〜３４を製造した。次いで、これらのサンプルを硬化した。それらの物理的及び動的特性は、表８に示すように評価された。表８から明らかなように、ＢＲとｓＳＢＲとのブレンド中のブロモブチルを例５又は例６で全置換及び部分置換すると、高温での接着性が改善され、また屈曲疲労特性も改善された。













例３５〜４２
表９に記載の一般的な配合処方に従って例３５〜４２を製造した。エラストマー類１Ａをミキサーに添加し、３０秒で１Ｂを、また９０秒で１Ｃを添加した。硬化剤類２Ａはミル上で添加した。次いで、これらのサンプルを硬化した。それらの物理的及び動的特性は、表１０に示すように評価された。表１０から明らかなように、ＥＰＤＭを例７で部分置換すると、引裂強度が改善され、また屈曲疲労特性も改善された。

























例４３〜５１
表１１に記載の一般的な配合処方に従って例４３〜４９を製造した。エラストマー類１Ａをミキサーに添加し、１５０秒で、１Ｂを、また２１０秒で、１Ｃを添加した。硬化剤類２Ａはミル上で添加した。次いで、これらのサンプルを硬化した。それらの物理的及び動的特性は、表１２に示すように評価された。表１２から明らかなように、ＢＲ及びブロモブチルを例４又は例５で部分置換すると、モジュラス及び耐摩耗性が改善された。





例５０〜５７
表１３に記載の一般的な配合処方に従って例５０〜５７を製造した。エラストマー類１Ａをミキサーに添加し、６０秒で１Ｂを、また９０秒で１Ｃを添加した。硬化剤類２Ａはミル上で添加した。次いで、これらのサンプルを硬化した。それらの物理的及び動的特性は、表１４に示すように評価された。表１４から明らかなように、ＲＢ３０１を例７で部分置換すると、モジュラス及び制動性が改善された。










例５８〜６２
表１５に記載の一般的な配合処方に従って例５８〜６２を製造した。エラストマー類１Ａをミキサーに添加し、３０秒で１Ｂを、また６０秒で１Ｃを添加した。硬化剤類２Ａはミル上で添加した。次いで、これらのサンプルを硬化した。それらの物理的及び動的特性は、表１６に示すように評価された。表１６から明らかなように、BBX2を例７で部分置換すると、牽引力が改善された。

例６３〜６６
表１７に記載の一般的な配合処方に従って例６３〜６６を製造した。エラストマー類１Ａをミキサーに添加し、３０秒で１Ｂを、また６０秒で１Ｃを添加した。硬化剤類２Ａはミル上で添加した。次いで、これらのサンプルを硬化した。それらの物理的及び動的特性は、表１８に示すように評価された。表１８から明らかなように、天然ゴムを例７で部分置換すると、引裂強度、屈曲疲労特性及び制動性が改善された。


例６７〜６９
表１９に記載の一般的な配合処方に従って例６７〜６９を製造した。エラストマー類１Ａをミキサーに添加し、６０秒で１Ｂを添加した。硬化剤類２Ａはミル上で添加した。次いで、これらのサンプルを硬化した。それらの物理的及び動的特性は、表２０に示すように評価された。表２０から明らかなように、ＣＲを例７で部分置換すると、屈曲疲労特性が改善された。






例７０〜７２
表２１に記載の一般的な配合処方に従って例７０〜７２を製造した。エラストマー類１Ａをミキサーに添加し、６０秒で１Ｂを添加した。硬化剤類２Ａはミル上で添加した。次いで、これらのサンプルを硬化した。それらの物理的及び動的特性は、表２２に示すように評価された。表２２から明らかなように、ＨＮＢＲを例７で部分置換すると、屈曲疲労特性が改善された。









例７３〜７８
表２３に記載の一般的な配合処方に従って例７３〜７８を製造した。エラストマー類１Ａをミキサーに添加し、６０秒で１Ｂを添加した。硬化剤類２Ａはミル上で添加した。次いで、これらのサンプルを硬化した。それらの物理的及び動的特性は、表２４に示すように評価された。表２４から明らかなように、正規のブチルを例７で部分置換すると、生の強度、粘着性、引裂強度及び耐クラック成長性が改善された。























例７９〜８４
表２５に記載の一般的な配合処方に従って例７９〜８４を製造した。エラストマー類１Ａをミキサーに添加し、９０秒で１Ｂを添加した。硬化剤類２Ａはミル上で添加した。次いで、これらのサンプルを硬化した。それらの物理的及び動的特性は、表２６に示すように評価された。表２６から明らかなように、ＥＰＤＭを例７で部分置換すると、粘着性、熱引裂強度及び耐クラック成長性が改善された。また酸化亜鉛を添加すると（例８２〜８４）、粘着性は更に改善され、また例８０及び例８１で注目された高い熱上昇は低下した。












例８５〜８９
表２７に記載の一般的な配合処方に従って例８５〜８９を製造した。エラストマー類１Ａをミキサーに添加し、６０秒で１Ｂを添加した。硬化剤類２Ａはミル上で添加した。次いで、これらのサンプルを硬化した。それらの物理的及び動的特性は、表２８に示すように評価された。表２８から明らかなように、ＣＩＩＲを例７で部分置換すると、カーカスに対する接着性及び耐屈曲疲労性が改善された。また、ＮＢを例７で部分置換すると、透過性、耐屈曲疲労性及び相当する（comparable）接着性が改善されたコンパウンドが得られた。












例９０〜９１
表２９に記載の一般的な配合処方に従って例９０〜９１を製造した。エラストマー類１Ａをミキサーに添加し、６０秒で１Ｂを添加した。硬化剤類２Ａはミル上で添加した。次いで、これらのサンプルを硬化した。それらの物理的及び動的特性は、表３０に示すように評価された。表３０から明らかなように、ＢＢＸ２を例７で部分置換すると、生の強度及び耐屈曲疲労性が改善された。













例９２〜９５
表３１に記載の一般的な配合処方に従って例９２〜９５を製造した。エラストマー類１Ａをミキサーに添加し、６０秒で１Ｂを添加した。硬化剤類２Ａはミル上で添加した。次いで、これらのサンプルを硬化した。それらの物理的及び動的特性は、表３２に示すように評価された。表３２から明らかなように、ＸＩＩＲを例７で部分置換すると、生の強度、透過性、接着性及び耐屈曲疲労性が改善された。






















例９６〜１００
表３３に記載の一般的な配合処方に従って例９６〜１００を製造した。エラストマー類１Ａをミキサーに添加し、３０秒で１Ｂを、また７５秒で１Ｃを添加し、また１２０秒で１Ｄを添加した。硬化剤類２Ａはミル上で添加した。次いで、これらのサンプルを硬化した。それらの物理的及び動的特性は、表３４に示すように評価された。表３４から明らかなように、正規のブチルを例７で部分置換すると、耐屈曲疲労性が改善された。


















例１０１〜１０３
表３５に記載の一般的な配合処方に従って例１０１〜１０３を製造した。エラストマー類１Ａをミキサーに添加し、６０秒で１Ｂを、また２４０秒で１Ｃを添加した。硬化剤類２Ａはミル上で添加した。次いで、これらのサンプルを硬化した。それらの物理的及び動的特性は、表３６に示すように評価された。表３６から明らかなように、ブロモブチルを例７で部分置換すると、耐屈曲疲労性が改善され、粘着性及び生の強度が増大し、また透過性が改善された。





























例１０４〜１０６
表３７に記載の一般的な配合処方に従って例１０４〜１０６を製造した。エラストマー類１Ａをミキサーに添加し、６０秒で１Ｂを、また２４０秒で１Ｃを添加した。硬化剤類２Ａはミル上で添加した。次いで、これらのサンプルを硬化した。それらの物理的及び動的特性は、表３８に示すように評価された。表３８から明らかなように、クロロブチルを例７で部分置換すると、耐屈曲疲労性が改善され、生の強度が増大し、また透過性が改善された。

















例１０７〜１０９
表３８に記載の一般的な配合処方に従って例１０７〜１０９を製造した。エラストマー類１Ａをミキサーに添加し、６０秒で１Ｂを、また２４０秒で１Ｃを添加した。硬化剤類２Ａはミル上で添加した。次いで、これらのサンプルを硬化した。それらの物理的及び動的特性は、表４０に示すように評価された。表４０から明らかなように、クロロブチルを例７で部分置換すると、耐屈曲疲労性が改善され、また生の強度が増大した。



















例１１０〜１１３
表４０に記載の一般的な配合処方に従って例１１０〜１１３を製造した。エラストマー類１Ａをミキサーに添加し、次いで１Ｂを添加した後、１Ｃを添加した。硬化剤類２Ａはミル上で添加した。次いで、これらのサンプルを硬化した。それらの物理的及び動的特性は、表４１に示すように評価された。表４１から明らかなように、ＥＰＤＭを例７で部分置換すると、耐屈曲疲労性が改善された。






















ここで引用した文献は全てここに援用する。
新規な特徴は発明の詳細な説明で当業者に明らかとなるだろう。しかし、特許請求の範囲は以上の実施形態によって限定すべきではないことを理解すべきではなく、全体として特許請求の範囲及び明細書の語句と調和した最も広範な解釈を与えるべきである。
カナダ特許出願第２，４１８，８８４号 ＷＯ２０１１０８９０８３Ａ１
Ullumann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry（第５完全改訂版、第Ａ２３１巻、Ｅｌｖｅｒｓ他編著） Maurice Mortonによる"Rubber Technolygy"第３版、第１０章（Van Nostrand Reinhold社１９８７年発行）の特に第２９７〜３００頁 Parent, J. S.; Liskova, A.; Whitney, R. A.; Resendes, R. Journal of Polymer Science, Part A; Polymer Chemistry 43, 5671-5679, 2005 Parent, J. S.; Liskova, A.; Resendes, R. Polymer 45, 8091-8096, 2004 Parent, J. S.; Penciu, A.; Guillen-Castellanos, S. A.; Liskova, A.; Whitney, R. A. Macromolecules 37, 7477-7483, 2004 Encyclopedia of Polymer Science and Engineering，第４巻，６６頁以下（Compounding（配合））

Claims (18)

  1. ブチルゴムアイオノマーと、該ブチルゴムアイオノマーと共硬化可能な少なくとも１種のエラストマーと、充填剤との硬化ブレンドを含むエラストマーコンパウンド。
  2. 前記共硬化可能なエラストマーが１単位以上の不飽和を含む請求項１に記載のエラストマーコンパウンド。
  3. 前記共硬化可能なエラストマーが、ブチルゴム、ブロモブチルゴム、クロロブチルゴム、イソブチレン−メチルスチレン共重合体、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンモノマーゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム溶液、スチレンブタジエンゴムエマルジョン、アクリロニトリルブタジエンゴム、水素化アクリロニトリルブタジエンゴム、天然ゴム、エポキシ化天然ゴム、ポリウレタン、ポリイソプレンゴム、ポリアクリル（polyacrylic）、ポリアクリレート、クロロプレン、クロロスルホニルポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、エチレンアクリル、熱可塑性ポリエステルウレタン、熱可塑性ポリエーテルウレタン、エピクロロヒドリン、フルオロエチレンプロピレン−パーフルオロアルコキシ、テトラフルオロエチレン／プロピレン、パーフルオロエラストマー、フルオロエラストマー又はフルオロカーボン、フルオロシリコーン、シリコーン、ポリテトラフルオロエチレン、エチレン酢酸ビニルゴム、エチレンアクリレートゴム、ポリウレタンゴム、ポリイソブチレン、塩素化ポリエチレン、ポリノルボルネンゴム、ポリスルフィドゴム又はそれらの混合物を含む請求項１に記載のエラストマーコンパウンド。
  4. ２種の共硬化可能のエラストマーを含む請求項１〜３のいずれか１項に記載のエラストマーコンパウンド。
  5. ブチルゴムアイオノマーが１〜５０ｐｈｒの量で存在する請求項１〜４のいずれか１項に記載のエラストマーコンパウンド。
  6. ブチルゴムアイオノマーが燐系又は窒素系のイオン部分を含む請求項１〜５のいずれか１項に記載のエラストマーコンパウンド。
  7. 前記充填剤がカーボンブラック、無機充填剤又はそれらの混合物を含む請求項１〜６のいずれか１項に記載のエラストマーコンパウンド。
  8. 前記無機充填剤がシリカ又は高アスペクト比の充填剤を含む請求項７に記載のエラストマーコンパウンド。
  9. 前記共硬化可能なエラストマー及び充填剤を含み、前記ブチルゴムを含まない硬化ブレンドの耐クラック成長性（ＡＳＴＭ Ｄ８１３で測定）よりも、１．２倍を超える大きい耐クラック成長性を有する請求項１〜８のいずれか１項に記載のエラストマーコンパウンド。
  10. 前記共硬化可能なエラストマー及び前記充填剤を含み、前記ブチルゴムアイオノマーを含まない硬化ブレンドの制動性（ｔａｎ ｄ ＠７０Ｈｚで測定）よりも、１．１倍以上大きい制動性を有する請求項１〜９のいずれか１項に記載のエラストマーコンパウンド。
  11. 前記共硬化可能なエラストマー及び充填剤を含み、前記ブチルゴムアイオノマーを含まない硬化ブレンドの牽引力よりも、１．１倍以上大きい牽引力を有する請求項１〜１０のいずれか１項に記載のエラストマーコンパウンド。
  12. ブチルゴムアイオノマー、該ブチルゴムアイオノマーと共硬化可能な少なくとも１種のエラストマー、及び充填剤をブレンドする工程、及び得られたブレンドを硬化する工程を含むエラストマーコンパウンドの製造方法。
  13. 前記ブレンドが硫黄硬化系、過酸化物硬化系又は樹脂硬化系で硬化される請求項１２に記載の方法。
  14. 前記ブチルゴムアイオノマーが５０ｐｈｒ未満の量でブレンドされる請求項１２又は１３に記載の方法。
  15. 前記ブチルゴムアイオノマーが燐系又は窒素系のイオン部分を有する請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の方法。
  16. 前記充填剤がカーボンブラック、無機充填剤又はそれらの混合物を含む請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の方法。
  17. 請求項１〜１１のいずれか１項で規定したエラストマーコンパウンドを含む製造物品。
  18. ベルト、ホース、靴底、ガスケット、Ｏ−リング、ワイヤー、ケーブル、インナーチューブ、膜、ローラー、袋（bladder）、タイヤのインナーライナー、タイヤの踏み面、緩衝体、機械取付け（mounting）、バルーン、ボール、ゴルフボール、防護衣料、医療用チューブ、貯蔵タンクライニング、電気絶縁体、ベアリング、薬用ストッパー、接着剤、シーラント、容器、容器の栓又は蓋、シール、材料取扱い装置、冷却塔、金属加工装置、金属加工流体と接触する装置、又はエンジン部品である請求項１７に記載の製造物品。

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