JP6272863B2 - シクロオレフィン系コポリマーからなるバリア材料を有するゴム材料 - Google Patents
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Description
a)少なくとも1個の環内C−C二重結合を有する環式(特に、単環式)オレフィン系モノマーであって前記二重結合に対するα位に、水素原子を有する第三級炭素原子が存在していない前記環式(特に、単環式)オレフィン系モノマーからなる群から選択された、少なくとも1つの第1のオレフィン系モノマーと、
b)1個の(すなわち、唯一の)環内C−C二重結合を有する環式オレフィン系モノマーであって前記二重結合に対する少なくとも1つのα位に、水素原子を有する第三級炭素原子が存在している前記環式オレフィン系モノマーからなる群から選択された、少なくとも1つの第2のオレフィン系モノマーとの開環メタセシス重合によって製造可能であり、
その際に前記コポリマーは、少なくとも部分的に酸化されており、および
その際に前記コポリマーの製造に使用される少なくとも2個のC−C二重結合を有する多環式オレフィン系モノマーの量は、ゼロであるかまたは前記モノマーの総和に対して1モル%未満である、前記使用である。
a)少なくとも1個の環内C−C二重結合を有する環式オレフィン系モノマーであって前記二重結合に対するα位に、水素原子を有する第三級炭素原子が存在していない、前記環式オレフィン系モノマーからなる群から選択された、少なくとも1つの第1のオレフィン系モノマーと
b)1個の環内C−C二重結合を有する環式オレフィン系モノマーであって前記二重結合に対する少なくとも1つのα位に、水素原子を有する第三級炭素原子が存在している、前記環式オレフィン系モノマーからなる群から選択された、少なくとも1つの第2のオレフィン系モノマーとから形成され、
その際に前記コポリマーの製造に使用される少なくとも2個のC−C二重結合を有する多環式オレフィン系モノマーの量は、ゼロであるかまたは前記モノマーの総和に対して1モル%未満である。
− タイヤ内部層の少なくとも一部の表面上または全表面上に施し、
− 前記タイヤ内部層の材料中に導入し、
− フィルムとして、担体なしのシートとして、またはシート担体の被覆として導入し、その際に前記フィルムまたはシートは、ゴムをベースとするタイヤ内部層に加えて、またはタイヤ内部層の代替物として、タイヤ内部に導入されていてよく、
− 前記空気入りタイヤの繊維コードインサート(Faserkordeinlage)の結合剤または被覆として導入し、
− タイヤ内部に導入されている、2枚以上の担体シート間のラミネートとして導入することにより、
施されうる。
次のホモポリマー分散液およびコポリマー分散液が使用された(複数のコポリマーのモノマー割合は、モル比に対するものである):
分散液D1(比較):
ルテニウム−アルキリデン触媒を使用する、シス−シクロオクテンからの開環メタセシス重合(ROMP)によって製造された、30%の水性ポリオクテナマー分散液。
数平均粒径:378nm、
分散液D2:
ルテニウム−アルキリデン触媒を使用する、ノルボルネンとシス−シクロオクテン(50:50)からの開環メタセシス重合(ROMP)によって製造された、30%の水性ポリ(ノルボルネン−コ−オクテナマー)分散液。
数平均粒径:499nm、
分散液D3:
ルテニウム−アルキリデン触媒を使用する、ノルボルネンとシス−シクロオクテン(20:80)からの開環メタセシス重合(ROMP)によって製造された、30%の水性ポリ(ノルボルネン−コ−オクテナマー)分散液。
数平均粒径:307nm。
前記ポリマーの酸化度は、赤外分光法(Thermo Fischer Scientific社のNexus 470 ダイヤモンドATRユニット(Smart Orbit ATR)を有するFTI R 分光計)を用いて測定することができる。評価は、1855±5cm-1および1498±5cm-1の範囲内の基線を有する、1710±5cm-1でのカルボニルバンドの吸光度ならびに1001±5cm-1および918±5cm-1の範囲内の基線を有する、970±5cm-1でのC−C二重結合バンドの吸光度により行なわれる。カルボニル基の吸光度とC−C二重結合の吸光度とからの商が計算される。結果は、第1表中に示されている。
前記シートを、15cm×10cm×0.5cm(長さ×幅×高さ)の寸法を有するシリコーン型内にポリアルケナマー分散液を流し込むことによって製造した。流し込まれた分散フィルムを25℃で48時間乾燥させ、引き続き65℃の温度で10分間熱処理し、かつ引き続き室温で3週間貯蔵した。
前記シートは、上記の記載と同様に製造される。前記水蒸気透過率を、その測定原理が同様にキャリヤーガス法に基づく、MOCON PERMATRAN−W(登録商標)3/33を用いて85%の相対湿度で測定した。前記機器は、ASTM F−1249に従って作業する。キャリヤーガス法の場合、この場合5cm2の面積を有する、マスキングされた試験体フィルム(担体材料なし)を、両側に空隙を有する気密なセル中に組み入れる。前記試験体の一方の側で、キャリヤーガス(乾燥N2)を無圧で通過させ、かつ他方の側で測定ガス(N2および水蒸気)を無圧で通過させる。前記試験体を通って拡散する測定ガスをキャリヤーガスによって吸収し、かつ選択的センサーに導く。水蒸気測定機器の場合には、IRセンサーが使用される。それによって、水蒸気濃度を時間との関数として測定することができる。この測定を23℃で実施した。前記機器の状態調節は、約30分間継続された。前記試験体の透過率を85%の相対湿度にできるだけ正確に調節した際に測定し、この湿度を調節した際の小さな測定技術的誤差を引き続き計算により補正した。その際に、前記透過率は、線形で測定範囲内の相対湿度で補正されることを前提とした。前記測定法のために、5つの異なる箇所で測定された、前記シートの平均厚さを有する試験体の透過率(g/(m2×日数))を規定した。この規定により、透過率(g×m/(m2×日数))がもたらされた。結果は、第3表中に記載されている。シートの厚さは、439μmであった。
酸素バリア効果を、ポリ(ノルボルネン−コ−オクテナマー)で被覆された天然ゴム基材の酸素透過率を測定することによって、測定した。酸素バリアの測定を、その測定原理がキャリヤーガス法に基づく(ASTM D−3985)、MOCON OXTRAN(登録商標)2/21を用いて実施した。23℃で合成空気(酸素21%)を用いて測定を行なった。すべての試験体に二重測定を実施した。前記酸素バリア効果を0%の相対湿度および85%の相対湿度で測定した。
被覆されていない天然ゴム(Erwin Telle GmbH社、Nuernberg在)、基材の厚さ:346μm
試験体2:
346μmの厚さを有する天然ゴム基材(Erwin Telle GmbH社、Nuernberg在)を、エタノールで清浄化し、分散液D2のポリ(ノルボルネン−コ−オクテナマー)で被覆し、50℃で10分間乾燥させ、かつ引き続き室温で14日間貯蔵した。前記天然ゴム基材上のポリ(ノルボルネン−コ−オクテナマー)被覆の厚さは、35μmであった。
Claims (19)
- ゴム材料のガス透過性を低減するためのコポリマーの使用であって、
このコポリマーが、
a)少なくとも1個の環内C−C二重結合を有する環式オレフィン系モノマーであって前記二重結合に対するα位に、水素原子を有する第三級炭素原子が存在していない前記環式オレフィン系モノマーからなる群から選択された、少なくとも1つの第1のオレフィン系モノマーと、
b)1個の環内C−C二重結合を有する環式オレフィン系モノマーであって前記二重結合に対する少なくとも1つのα位に、水素原子を有する第三級炭素原子が存在している前記環式オレフィン系モノマーからなる群から選択された、少なくとも1つの第2のオレフィン系モノマーとの開環メタセシス重合によって製造可能であり、
その際に前記コポリマーは、酸素を含む環境内での貯蔵によって、少なくとも部分的に酸化されており、および
その際に前記コポリマーの製造に使用される少なくとも2個のC−C二重結合を有する多環式オレフィン系モノマーの量は、ゼロであるかまたは前記モノマーの総和に対して1モル%未満である、前記使用。 - 前記コポリマーが、当該コポリマーの水性分散液の形でバリアフィルムの製造のために使用されることを特徴とする、請求項1記載の使用。
- オレフィン系モノマーa)対オレフィン系モノマーb)のモル比が、99:1〜1:99であり、および/または前記コポリマーが、少なくとも1μmの層厚で使用されることを特徴とする、請求項1または2記載の使用。
- 前記コポリマーが、少なくとも部分的に、環内二重結合に対してα位の第三級C原子上で酸化されていることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項に記載の使用。
- 前記コポリマーが、シス−シクロオクテンとノルボルネンとの開環メタセシス重合によって製造可能であることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項に記載の使用。
- コポリマーの形のバリア材料を備えたゴム材料であって、
このコポリマーが、
a)少なくとも1個の環内C−C二重結合を有する環式オレフィン系モノマーであって前記二重結合に対するα位に、水素原子を有する第三級炭素原子が存在していない前記環式オレフィン系モノマーからなる群から選択された、少なくとも1つの第1のオレフィン系モノマーと、
b)1個の環内C−C二重結合を有する環式オレフィン系モノマーであって前記二重結合に対する少なくとも1つのα位に、水素原子を有する第三級炭素原子が存在している前記環式オレフィン系モノマーからなる群から選択された、少なくとも1つの第2のオレフィン系モノマーとの開環メタセシス重合によって製造可能であり、
その際に前記コポリマーは、酸素を含む環境内での貯蔵によって、少なくとも部分的に酸化されており、および
その際に前記コポリマーの製造に使用される少なくとも2個のC−C二重結合を有する多環式オレフィン系モノマーの量は、ゼロであるかまたは前記モノマーの総和に対して1モル%未満である、前記ゴム材料。 - 前記コポリマーが、少なくとも部分的に、環内二重結合に対してα位の第三級C原子上で酸化されていることを特徴とする、請求項6記載のゴム材料。
- 前記コポリマーが少なくとも1μmの層厚で使用されており、かつ前記コポリマーがコポリマー層の表面上で少なくとも部分的に酸化されていることを特徴とする、請求項6または7記載のゴム材料。
- オレフィン系モノマーa)対オレフィン系モノマーb)のモル比が、99:1〜1:99であることを特徴とする、請求項6から8までのいずれか1項に記載のゴム材料。
- 前記コポリマーがシス−シクロオクテンとノルボルネンとの開環メタセシス重合によって製造可能であることを特徴とする、請求項6から9までのいずれか1項に記載のゴム材料。
- 前記ゴム材料のゴム成分が、ジエンゴム、天然ゴム、ブチルゴム、合成ポリイソプレン、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエンコポリマー、イソプレン−ブタジエンゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴムおよびクロロプレンゴムから選択されていることを特徴とする、請求項6から10までのいずれか1項に記載のゴム材料。
- 空気入りタイヤの構成要素であることを特徴とする、請求項6から11までのいずれか1項に記載のゴム材料。
- 空気入りタイヤのタイヤ内部層であるかまたは空気入りタイヤのタイヤカーカスであることを特徴とする、請求項12記載のゴム材料。
- 請求項6から13までのいずれか1項に記載のゴム材料を含む空気入りタイヤ。
- 前記コポリマーが、1つ以上の次の方法:
− タイヤ内部層の少なくとも一部の表面上または全表面上に施すこと、
− 前記タイヤ内部層の材料中に導入すること、
− フィルムとして、担体なしのシートとして、またはシート担体の被覆として導入すること、その際に前記フィルムまたはシートは、ゴムをベースとするタイヤ内部層に加えて、またはタイヤ内部層の代替物として、タイヤ内部に導入されていてよく、
− 前記空気入りタイヤの繊維コードインサートの結合剤または被覆として導入すること、
− タイヤ内部に導入されている、2つ以上の担体シートの間のラミネートとして導入すること、
によって施されていることを特徴とする、請求項14記載の空気入りタイヤ。 - ゴム材料にガスバリア特性を付与する方法であって、少なくとも1つのコポリマーをゴム材料上に施すかまたはゴム材料中に導入し、および
前記コポリマーが
a)少なくとも1個の環内C−C二重結合を有する環式オレフィン系モノマーであって前記二重結合に対するα位に、水素原子を有する第三級炭素原子が存在していない前記環式オレフィン系モノマーからなる群から選択された、少なくとも1つの第1のオレフィン系モノマーと、
b)1個の環内C−C二重結合を有する環式オレフィン系モノマーであって前記二重結合に対する少なくとも1つのα位に、水素原子を有する第三級炭素原子が存在している前記環式オレフィン系モノマーからなる群から選択された、少なくとも1つの第2のオレフィン系モノマーとの開環メタセシス重合によって製造可能であり、
その際に前記コポリマーは、酸素を含む環境内での貯蔵によって、少なくとも部分的に酸化されており、および
その際に前記コポリマーの製造に使用される少なくとも2個のC−C二重結合を有する多環式オレフィン系モノマーの量は、ゼロであるかまたは前記モノマーの総和に対して1モル%未満である、前記方法。 - 前記ガスバリア特性の付与は、次の方法:浸漬による含浸、噴霧または刷毛塗り、被覆、カレンダー処理の1つ以上に従って行なわれることを特徴とする、請求項16記載の方法。
- 前記コポリマーは、当該コポリマーの水性分散液の形で施され、この分散液を担体基材上で乾燥することにより、フィルムが形成されることを特徴とする、請求項16または17記載の方法。
- 前記コポリマーは、放射線エネルギー、熱エネルギーおよび/または酸化促進剤を使用して酸化されることを特徴とする、請求項16から18までのいずれか1項に記載の方法。
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