RU2456311C2 - Method for efficient mixing when producing thermoplastic elastomer composition - Google Patents

Method for efficient mixing when producing thermoplastic elastomer composition Download PDF

Info

Publication number
RU2456311C2
RU2456311C2 RU2010117160/05A RU2010117160A RU2456311C2 RU 2456311 C2 RU2456311 C2 RU 2456311C2 RU 2010117160/05 A RU2010117160/05 A RU 2010117160/05A RU 2010117160 A RU2010117160 A RU 2010117160A RU 2456311 C2 RU2456311 C2 RU 2456311C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rubber
elastomer
halogenated
polyamide
composition
Prior art date
Application number
RU2010117160/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010117160A (en
Inventor
Энди Хайшунг ТСОУ (US)
Энди Хайшунг ТСОУ
Юити ХАРА (JP)
Юити ХАРА
Майкл Кеннет ЛАЙОН (US)
Майкл Кеннет ЛАЙОН
Йосихиро СОЕДА (JP)
Йосихиро СОЕДА
Original Assignee
Эксонмобил Кемикал Пэйтентс Инк.
Дзе Йокогама Раббер Ко., Лтд.
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 Эксонмобил Кемикал Пэйтентс Инк., Дзе Йокогама Раббер Ко., Лтд. filed Critical Эксонмобил Кемикал Пэйтентс Инк.
Priority to RU2010117160/05A priority Critical patent/RU2456311C2/en
Publication of RU2010117160A publication Critical patent/RU2010117160A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2456311C2 publication Critical patent/RU2456311C2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50Details of extruders
    • B29C48/505Screws
    • B29C48/625Screws characterised by the ratio of the threaded length of the screw to its outside diameter [L/D ratio]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/40Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: thermoplastic elastomer composition is obtained through dynamic vulcanisation in a high-shearing mixer at high temperature. The composition contains dispersed particles of a first halogenated elastomer containing isobutylene, and dispersed particles of a second elastomer having a functional group capable of reacting with a polyamide and being grafted onto the polyamide. Particles of the first and second elastomers are dispersed in a continuous thermoplastic polyamide matrix. The method involves dispersion of a curing agent in the halogenated elastomer and obtaining a pre-formed, preferably granulated composition. Polyamide resin and optional light stabilisers are then fed into the mixer. Shearing action is applied and heating is carried out to melt the polyamide and obtain a mixture. A polyamide plasticiser is then added to reduce viscosity of the polyamide mixture. Granules of the pre-formed elastomer composition are then fed into the mixer and heating and shearing action is then applied. The second elastomer is fed and heating and shearing action is continued in order to disperse the second elastomer. After dynamic vulcanisation, the thermoplastic elastomer composition is discharged from the mixer.
EFFECT: invention enables to obtain improved impermeability characteristics for gases and fluid media, strength and longevity.
20 cl, 9 tbl

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Настоящее изобретение относится к термопластичным эластомерным композициям, в частности, подходящим для использования в областях применения покрышек и других резинотехнических изделий, и, в частности, к способам получения таких композиций.The present invention relates to thermoplastic elastomeric compositions, in particular suitable for use in the fields of application of tires and other rubber products, and, in particular, to methods for producing such compositions.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

В документе ЕР 722850 В1 описывается низкопроницаемая термопластичная эластомерная композиция, которая обладает превосходными свойствами в качестве газонепроницаемого слоя в пневматических покрышках. Данная термопластичная эластомерная композиция включает низкопроницаемую термопластичную матрицу, такую как полиамид или смесь полиамидов, в которой диспергирован низкопроницаемый каучук, такой как бромированный сополимер изобутилен-пара-метилстирол, обычно обозначаемый как БИМС. В документах ЕР 857761 А1 и ЕР 969039 А1 было указано то, что соотношение вязкостей термопластичной матрицы и дисперсной фазы каучука зависит как от соотношения объемных долей, так и, независимо, должно быть близким к величине единицы для получения высокой концентрации диспергированных в термопластичной фазе частиц вулканизованного каучука, характеризующихся небольшим размером частиц. Кроме того, в документе ЕР 969039 А1 описывается пригодность диспергированного в матрице термопластичной смолы каучука, имеющего небольшой размер частиц, для достижения приемлемой долговечности, получающейся в результате композиции, в частности, в случае намерения использовать такие композиции в качестве внутренних герметизирующих слоев пневматических покрышек. Дополнительные усовершенствования технологии получения термопластичных эластомерных композиций, подходящих для использования в промышленных областях применения, описываются данными изобретателями в настоящем документе и другими в опубликованных заявках США 2006/0223941 и 2007/0060684 посредством ссылки включенных в настоящий документ.EP 722850 B1 describes a low permeable thermoplastic elastomeric composition that has excellent properties as a gas-tight layer in pneumatic tires. This thermoplastic elastomeric composition includes a low permeable thermoplastic matrix, such as a polyamide or a mixture of polyamides, in which a low permeable rubber, such as the isobutylene-para-methyl styrene brominated copolymer, commonly referred to as BIMS, is dispersed. In documents EP 857761 A1 and EP 969039 A1, it was stated that the ratio of the viscosities of the thermoplastic matrix and the dispersed phase of rubber depends both on the ratio of volume fractions and, independently, should be close to the unit value to obtain a high concentration of vulcanized particles dispersed in the thermoplastic phase rubber characterized by a small particle size. In addition, EP 969039 A1 describes the suitability of a small particle size dispersed rubber dispersed in a matrix of thermoplastic resin to achieve acceptable durability resulting from the composition, in particular if you intend to use such compositions as internal sealing layers of pneumatic tires. Further improvements to the technology for producing thermoplastic elastomeric compositions suitable for use in industrial applications are described by these inventors in this document and others in published US applications 2006/0223941 and 2007/0060684 by reference incorporated herein.

Композиции, демонстрирующие характеристики низкой газопроницаемости (то есть функционирующие в качестве газонепроницаемого слоя), образованные из смесей на основе системы термопластичная смола/термопластичная смола, таких как в случае смолы полиэтилена высокой плотности и найлона 6 или найлона 66 (ПЭВП/ПА6/ПА66), полиэтилентерефталата и ароматического найлона (ПЭТФ/MXD6), полиэтилентерефталата и сополимера виниловый спирт-этилен (ПЭТФ/EVOH), где в результате формования одну термопластичную смолу наслаивают поверх другого слоя, получая несколько слоев, и способы их получения описываются, например, в публикации I. Hata, Kobunshi (Polymers), 40 (4), 244 (1991). Кроме того, область применения, связанная с использованием такой композиции в качестве внутреннего герметизирующего слоя покрышки, описывается в японской патентной заявке №7-55929 (то есть JP-A-7-55929). Однако, поскольку данные материалы представляют собой смеси термопластичная смола/термопластичная смола, у них при наличии превосходных характеристик газонепроницаемости отмечается недостаток гибкости, и поэтому такие пленки подвержены разрушению в случае их использования в покрышке транспортного средства, которая подвергается воздействию значительных напряжения и изгиба.Compositions exhibiting low gas permeability characteristics (i.e., functioning as a gas-tight layer) formed from mixtures based on a thermoplastic resin / thermoplastic resin system, such as in the case of high density polyethylene resin and nylon 6 or nylon 66 (HDPE / PA6 / PA66), polyethylene terephthalate and aromatic nylon (PET / MXD6), polyethylene terephthalate and copolymer vinyl alcohol-ethylene (PET / EVOH), where as a result of molding one thermoplastic resin is layered on top of another layer, getting several layers, and methods for their preparation are described, for example, in the publication I. Hata, Kobunshi (Polymers), 40 (4), 244 (1991). In addition, the scope associated with the use of such a composition as the inner sealing layer of a tire is described in Japanese Patent Application No. 7-55929 (i.e., JP-A-7-55929). However, since these materials are thermoplastic resin / thermoplastic resin mixtures, they exhibit a lack of flexibility in the presence of excellent gas impermeability characteristics, and therefore such films are susceptible to destruction if used in a vehicle tire that is subjected to significant stress and bending.

Кроме того, существуют также примеры использования термопластичного эластомера, образованного из каучука и термопластичной смолы, в качестве внутреннего герметизирующего слоя или в покрышке; смотрите японскую патентную заявку №8-183683 (то есть JP-A-8-183683), но в общем случае гибкий материал, относящийся к типу, описанному в данном документе и характеризующийся превосходной долговечностью, демонстрирует низкую теплостойкость. В случае термопластичного эластомера, использующего в качестве матрицы термопластичную смолу, имеющую температуру плавления, меньшую, чем температура вулканизации покрышки, при стравливания давления в диафрагме вулканизации покрышки в конце цикла вулканизации покрышки внутренняя поверхность покрышки подвержена появлению дефектов внешнего вида вследствие прилипания термопластичной смолы к вулканизационной диафрагме или трения термопластичной смолы об нее.In addition, there are also examples of the use of a thermoplastic elastomer formed from rubber and a thermoplastic resin as an internal sealing layer or in a tire; see Japanese Patent Application No. 8-183683 (i.e., JP-A-8-183683), but in general, a flexible material of the type described herein and having excellent durability exhibits low heat resistance. In the case of a thermoplastic elastomer using a thermoplastic resin as a matrix having a melting point lower than the vulcanization temperature of the tire, when the pressure is removed from the diaphragm of the vulcanization of the tire at the end of the vulcanization cycle of the tire, the inner surface of the tire is prone to appearance defects due to adhesion of the thermoplastic resin to the vulcanization diaphragm or rubbing thermoplastic resin about it.

О регулировании различия вязкостей между каучуком и смолой во время перемешивания в целях уменьшения размера частиц диспергированного каучука сообщили в публикации S. Wu, Polym. Eng. Sci., 27 (5), 1987. Автор Wu сообщил о том, что размер частиц диспергированного каучука уменьшался в случае приближения соотношения вязкостей расплава каучук/смола к 1, то есть в случае равенства их вязкостей друг другу. Однако как сообщается в документе ЕР 969039 А1, при попытке получения термопластичной эластомерной композиции, характеризующейся достаточными гибкостью, прочностью и относительным удлинением, а также превосходной долговечностью, в результате увеличения уровня содержания каучука и выдерживания соотношения вязкостей расплава каучук/смола равным 1, каучук становится непрерывной матрицей, и такие композиции, содержащие вулканизованный каучук, больше уже не демонстрируют наличие термопластичности.The regulation of viscosity differences between rubber and resin during mixing in order to reduce the particle size of the dispersed rubber was reported in S. Wu, Polym. Eng. Sci., 27 (5), 1987. The author of Wu reported that the particle size of the dispersed rubber decreased as the ratio of the melt viscosities of rubber / resin approached 1, that is, if their viscosities were equal to each other. However, as reported in document EP 969039 A1, when trying to obtain a thermoplastic elastomeric composition characterized by sufficient flexibility, strength and elongation, as well as excellent durability, as a result of increasing the rubber content and maintaining the ratio of the melt viscosity of rubber / resin equal to 1, the rubber becomes continuous matrix, and such compositions containing vulcanized rubber, no longer demonstrate the presence of thermoplasticity.

Как предполагается в японских патентных заявках №8-193545, 9-175150 и 10-235386 (то есть JP-A-8-193545, JP-A-9-175150 и JP-A-10-235386 соответственно), в случае ламинатной конструкции, от которой требуется демонстрация сопротивления динамической усталости, такой как в случае покрышки или шланга, при использовании предотвращающей проникновение газа термопластичной эластомерной композиции, образованной из каучука/смолы, диспергированной в нем, как известно, получают баланс между гибкостью и способностью предотвращать проникновение газа благодаря использованию смеси гибкого найлона N11 или N12 и найлона N6 или N66 с его превосходной способностью предотвращать проникновение газа. Кроме того, было предложено определять объемную долю и вязкость расплава при использовании следующего уравнения, обозначаемого как альфа:As proposed in Japanese patent applications No. 8-193545, 9-175150 and 10-235386 (i.e., JP-A-8-193545, JP-A-9-175150 and JP-A-10-235386, respectively), in the case of laminate a design that is required to demonstrate dynamic fatigue resistance, such as in the case of a tire or hose, when using a gas penetration prevention thermoplastic elastomeric composition formed of rubber / resin dispersed therein, a balance is known between flexibility and gas permeability due to use of the mixture Flexible N11 or N12 Nylon and N6 or N66 Nylon with its superior gas penetration prevention ability. In addition, it was proposed to determine the volume fraction and viscosity of the melt using the following equation, denoted as alpha:

dm)x(ηmd)<1,0,d / ϕ m ) x (η m / η d ) <1.0,

где объемные доли компонента в виде непрерывной или матричной фазы и компонента в виде дисперсной фазы в термопластичной эластомерной композиции представляют собой ϕm и ϕd соответственно, а вязкости расплава компонентов в виде матричной и дисперсной фаз представляют собой ηm и ηd соответственно, и, кроме того, приближать соотношение вязкостей ηmd к 1 для уменьшения размера домена частиц диспергированного каучука в целях улучшения долговечности. Однако как сообщается в документе ЕР 969039 А1, просто при уменьшении размера частиц каучука долговечность при низких температурах была недостаточной.where the volume fractions of the component in the form of a continuous or matrix phase and the component in the form of a dispersed phase in a thermoplastic elastomeric composition are ϕ m and ϕ d, respectively, and the melt viscosity of the components in the form of a matrix and dispersed phase are η m and η d, respectively, and, in addition, bring the viscosity ratio η m / η d to 1 to reduce the particle size domain of the dispersed rubber particles in order to improve durability. However, as reported in document EP 969039 A1, simply with a decrease in the particle size of the rubber, durability at low temperatures was insufficient.

Таким образом, ограничения предшествующих подходов к получению улучшенных эксплуатационных характеристик желательных композиций, включающих домен каучука, характеризующийся небольшим размером частиц, диспергированых в термопластичной матрице, где при этом композиция демонстрировала бы улучшенные характеристики непроницаемости для газов или текучих сред и желательные уровни прочности долговечности, подходящие для использования в областях применения покрышек и шлангов, предполагают наличие постоянной потребности в усовершенствованиях, достигаемых в результате использования способов настоящего изобретения.Thus, the limitations of previous approaches to obtain improved performance characteristics of the desired compositions, including a rubber domain characterized by a small particle size dispersed in a thermoplastic matrix, where the composition would exhibit improved gas or fluid impermeability characteristics and desirable levels of durability suitable for applications in tires and hoses, suggest a constant need for improvement aniyah attained by the use of methods of the present invention.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Долговечную, гибкую, непроницаемую термопластичную эластомерную композицию получают при использовании способа динамической вулканизации, реализуемого в подходящем смесителе, способном оказывать сдвиговое воздействие на полимерные компоненты при повышенной температуре для получения термопластичной эластомерной композиции, при этом упомянутая композиция включает диспергированные частицы, по меньшей мере, одного первого эластомера, включающего галогенированный эластомер, содержащий изобутилен, и диспергированные частицы, по меньшей мере, одного второго эластомера, имеющего, по меньшей мере, одну функциональную группу, способную вступать в реакцию с полиамидом и прививаться на него, причем упомянутые частицы упомянутых, по меньшей мере, одного первого и, по меньшей мере, одного второго эластомеров диспергированы в непрерывной матрице термопластичной найлоновой смолы, содержащей, по меньшей мере, один полиамид, выбираемый из группы, состоящей из найлоновых гомополимеров и найлоновых сополимеров, при этом упомянутый способ включает стадии: (1) диспергирование в упомянутом галогенированном эластомере, по меньшей мере, одного представителя, выбираемого из отвердителя или системы отверждения, подходящих для сшивания упомянутого галогенированного эластомера в целях получения предварительно составленной композиции галогенированного эластомера, при использовании условий сдвигового воздействия, времени перемешивания и температуры, достаточных по существу для однородного диспергирования упомянутых отвердителя или системы отверждения, но недостаточных для стимулирования по существу сшивания упомянутого эластомера, которое предотвратило бы его последующие течение и диспергирование при добавлении к найлону в условиях повышенной температуры и сдвигового воздействия; (2) введение упомянутого, по меньшей мере, одного найлона и необязательно, по меньшей мере, одного термостабилизатора или окислительного стабилизатора или светостабилизаторов найлона или их комбинации в упомянутый смеситель и оказание сдвигового воздействия и проведение нагревания, достаточных для стимулирования плавления найлона и диспергирования упомянутого необязательного стабилизатора в упомянутом найлоне и получения найлоновой смеси; (3) введение, по меньшей мере, одного пластификатора найлона в количестве, достаточном для стимулирования получения по существу соответствия между вязкостью упомянутой найлоновой смеси и вязкостью упомянутой предварительно составленной композиции галогенированного эластомера при температуре и в условиях сдвигового воздействия, имеющихся в упомянутом смесителе; (4) введение упомянутой предварительно составленной композиции галогенированного эластомера в упомянутый смеситель и проведение нагревания и оказание сдвигового воздействия, по величине достаточных для инициирования динамической вулканизации упомянутого галогенированного эластомера; и (5) введение упомянутого второго эластомера и продолжение проведения нагревания и оказания сдвигового воздействия по существу для диспергирования упомянутого второго эластомера и по существу для завершения упомянутой динамической вулканизации упомянутого галогенированного эластомера; и выпуск упомянутой динамически вулканизованной термопластичной эластомерной композиции из упомянутого смесителя.A durable, flexible, impermeable thermoplastic elastomeric composition is obtained using a dynamic vulcanization method implemented in a suitable mixer capable of shearing polymer components at elevated temperatures to produce a thermoplastic elastomeric composition, said composition comprising dispersed particles of at least one first an elastomer comprising a halogenated elastomer containing isobutylene and dispersed particles of at least at least one second elastomer having at least one functional group capable of reacting and grafting onto the polyamide, said particles of said at least one first and at least one second elastomer being dispersed in a continuous matrix of thermoplastic nylon resin containing at least one polyamide selected from the group consisting of nylon homopolymers and nylon copolymers, said method comprising the steps of: (1) dispersing said with a halogenated elastomer of at least one representative selected from a hardener or curing system suitable for crosslinking said halogenated elastomer in order to obtain a preformed halogenated elastomer composition using shear conditions, mixing time and temperature sufficient to substantially uniformly disperse said hardener or curing system, but not sufficient to stimulate substantially crosslinking mentioned utogo elastomer, which would prevent its subsequent flow and dispersion when added to the nylon at elevated temperature and shear; (2) introducing said at least one nylon and optionally at least one heat stabilizer or oxidative stabilizer or light stabilizers of nylon or a combination thereof into said mixer and shear and heat enough to stimulate the melting of nylon and disperse said optional a stabilizer in said nylon and obtaining a nylon mixture; (3) the introduction of at least one nylon plasticizer in an amount sufficient to stimulate a substantially correspondence between the viscosity of said nylon mixture and the viscosity of said previously prepared halogenated elastomer composition at temperature and under shear conditions present in said mixer; (4) introducing said preformed halogenated elastomer composition into said mixer and conducting heating and shear, sufficient to initiate dynamic vulcanization of said halogenated elastomer; and (5) introducing said second elastomer and continuing to heat and shear substantially to disperse said second elastomer and essentially to complete said dynamic vulcanization of said halogenated elastomer; and releasing said dynamically vulcanized thermoplastic elastomeric composition from said mixer.

В одном предпочтительном варианте реализации и в связи с предварительным составлением композиции для удобства проведения контролируемой подачи предварительно составленной композиции смеси предварительно составленную композицию галогенированного эластомера гранулируют, а гранулы охлаждают.In one preferred embodiment, and in connection with the pre-composition, for the convenience of conducting a controlled supply of the pre-prepared mixture, the pre-halogenated elastomer composition is granulated and the granules are cooled.

Способ динамической вулканизации предпочтительно реализуют в двухчервячном смесительном экструдере в контролируемых условиях по нагреванию и сдвиговому воздействию при введении в экструдер каждого из эластомеров (эластомера) и других компонентов композиции в позициях по длине червяка экструдера, обеспечивающих для компонентов в найлоновой матрице оптимальные прохождение реакции и диспергирование. Первый эластомер или каучук предпочтительно вводят после пластифицирования найлонового компонента (компонентов) и до введения второго эластомера или каучука. Способ эффективно обеспечивает получение динамически вулканизованной композиции, обладающей предпочтительной морфологией, включающей стабильные небольшие частицы вулканизованного эластомера.The dynamic vulcanization method is preferably implemented in a twin-screw mixing extruder under controlled heating and shear conditions when each of the elastomers (elastomer) and other components of the composition are introduced into the extruder at positions along the length of the extruder screw, providing optimal reaction and dispersion for the components in the nylon matrix. The first elastomer or rubber is preferably introduced after plasticizing the nylon component (s) and before introducing the second elastomer or rubber. The method effectively provides a dynamically vulcanized composition having a preferred morphology comprising stable small particles of a vulcanized elastomer.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Предпочтительные области применения настоящего изобретения относятся к термопластичным эластомерным композициям для внутреннего герметизирующего слоя покрышки и непроницаемых пленок, говоря более конкретно, к термопластичным эластомерным композициям, демонстрирующим превосходную долговечность и непроницаемость для текучих сред, таких как воздух, а также жидкости. Предпочтительные признаки композиции относятся к улучшенному или доведенному до максимума уровню содержания диспергированных галогенированных, предпочтительно бромированных, изобутиленовых эластомеров в форме вулканизованных частиц, диспергированных в непрерывной полиамидной термопластичной матрице. В дополнение к этому, в особенности предпочтительные аспекты изобретения относятся к способам эффективного перемешивания, подходящим для использования при получении термопластичной эластомерной композиции, способным обеспечить получение домена каучука, включающего частицы небольшого размера, в то время как такие домены являются также и высокорастяжимыми и эластичными. Кроме того, изобретение включает способы получения пневматических покрышек и шлангов при использовании вышеупомянутых композиций. Предпочтительный эластомер характеризуется низкой проницаемостью и предпочтительно представляет собой полимер, такой как галогенированные эластомеры, содержащие изобутилен, и в особенности предпочтительными являются бромированные эластомеры, в особенности бромированные сополимеры пара-метилстирол-изобутилен; в особенности предпочтительными являются бромбутильные эластомеры, характеризующиеся высоким уровнем содержания структуры, проиллюстрированной в настоящем документе далее; а также предпочтительными являются коммерческие бромбутильные эластомеры или их смеси, содержащие один или несколько вышеупомянутых бромированных эластомеров совместно с одним другим или с другими полимерами.Preferred applications of the present invention relate to thermoplastic elastomeric compositions for the inner seal layer of a tire and impermeable films, more specifically, to thermoplastic elastomeric compositions exhibiting excellent durability and impermeability to fluids such as air and liquids. Preferred features of the composition relate to an improved or maximized content of dispersed halogenated, preferably brominated, isobutylene elastomers in the form of vulcanized particles dispersed in a continuous polyamide thermoplastic matrix. In addition, particularly preferred aspects of the invention relate to efficient mixing methods suitable for use in the preparation of a thermoplastic elastomeric composition, capable of providing a rubber domain comprising small particles, while such domains are also highly extensible and elastic. In addition, the invention includes methods for producing pneumatic tires and hoses using the above compositions. A preferred elastomer is characterized by low permeability and is preferably a polymer, such as halogenated elastomers containing isobutylene, and brominated elastomers, in particular brominated para-methylstyrene-isobutylene copolymers, are particularly preferred; particularly preferred are bromobutyl elastomers having a high level of structure, as illustrated hereinafter; and also preferred are commercial bromobutyl elastomers or mixtures thereof containing one or more of the aforementioned brominated elastomers in conjunction with one another or with other polymers.

В соответствии с использованием в настоящем документе новая схема нумерации для групп Периодической таблицы представляет собой то, что было описано в публикации Chemical and Engineering News, 63 (5), 27 (1985). Все молекулярные массы являются среднемассовыми, если только не будет указано другого.As used herein, the new numbering scheme for the groups of the Periodic Table is what has been described in Chemical and Engineering News, 63 (5), 27 (1985). All molecular weights are mass-average unless otherwise indicated.

По всему описанию изобретения во всей его полноте, включающему формулу изобретения, следующие далее термины должны иметь указанные значения:Throughout the description of the invention in its entirety, including the claims, the following terms should have the indicated meanings:

Содержать или содержащий: слово «содержать» и вариации данного слова, такие как «содержащий» и «содержит», а также «иметь», «имеющий», «включает», «включать» и «включающий» и их вариации, обозначают то, что названные технологические стадии, компоненты, элементы или материалы, к которым они относятся, являются существенными, но могут быть добавлены и другие стадии, компоненты, элементы или материалы, и все еще будет получаться структура, соответствующая объему формулы изобретения или описания изобретения. При их упоминании в описании изобретения и в формуле изобретения они обозначают то, что изобретением и тем, что заявляется, считается то, что следует далее и возможно более того. Данные термины, в особенности при использовании в формуле изобретения, являются включающими или неограничивающими и не исключают дополнительных, неупомянутых компонентов, элементов или материалов или стадий способов. Для целей австралийского патентного законодательства термин «содержащий» должен рассматриваться как синонимичный термину «включающий».Contain or containing: the word “contain” and variations of the word, such as “comprising” and “contains”, as well as “have”, “having”, “includes”, “include” and “including” and their variations, mean that the named process steps, components, elements or materials to which they relate are essential, but other steps, components, elements or materials may be added, and a structure corresponding to the scope of the claims or description of the invention will still be obtained. When they are mentioned in the description of the invention and in the claims, they mean that the invention and what is claimed is considered to be what follows and possibly more. These terms, especially when used in the claims, are inclusive or non-limiting and do not exclude additional, unmentioned components, elements or materials or process steps. For the purposes of Australian patent law, the term “comprising” should be construed as synonymous with the term “including”.

По существу состоящий из: в настоящем контексте «по существу состоящий из» обозначает исключение любого элемента или комбинации элементов, а также любого количества любого элемента или комбинации элементов, которые бы изменили основные и новые характеристики изобретения. Таким образом, в порядке примера и не в порядке ограничения будет исключена термопластичная эластомерная композиция, полученная при использовании способа, который не включал динамической вулканизации.Essentially consisting of: in the present context, "essentially consisting of" means the exclusion of any element or combination of elements, as well as any number of any element or combination of elements that would change the basic and new features of the invention. Thus, by way of example and not by way of limitation, a thermoplastic elastomeric composition obtained using a method that did not include dynamic vulcanization will be excluded.

По существу: для целей настоящего изобретения, если только не будет определено другого по отношению к конкретным свойству, характеристике или переменной, термин «по существу», используемый для любых критериев, таких как свойство, характеристика или переменная, обозначает соответствие приведенным критериям в такой мере, что специалист в соответствующей области техники признает достижение соответствия получаемой выгоде или желательному значению состояния или свойства.Essentially: for the purposes of the present invention, unless otherwise defined with respect to a particular property, characteristic or variable, the term “essentially” used for any criteria, such as a property, characteristic or variable, means that the criteria are met to such an extent that a specialist in the relevant field of technology recognizes the achievement of compliance with the resulting benefit or the desired value of the state or property.

Термин «полимер» может быть использован для обозначения гомополимеров, сополимеров, интерполимеров, терполимеров и тому подобного. Подобным же образом термин «сополимер» может обозначать полимер, содержащий, по меньшей мере, два мономера, необязательно совместно с другими мономерами.The term "polymer" can be used to refer to homopolymers, copolymers, interpolymers, terpolymers and the like. Similarly, the term “copolymer” can mean a polymer containing at least two monomers, optionally in conjunction with other monomers.

Если полимер называют содержащим мономер, то тогда в полимере мономер будет присутствовать в заполимеризованной форме мономера или в производной форме мономера. Однако для удобства отсылки в качестве сокращения используют фразу «содержащий (соответствующий) мономер» и тому подобные. Подобным же образом в случае описания компонентов катализатора как содержащих нейтральные стабильные формы компонентов специалист в соответствующей области техники должен хорошо понимать то, что активной формой компонента будет являться форма, которая вступает в реакцию с мономерами с образованием полимеров.If the polymer is called containing monomer, then in the polymer the monomer will be present in the polymerized form of the monomer or in a derivative form of the monomer. However, for convenience of reference, the phrase “containing (corresponding) monomer” and the like are used as abbreviations. Similarly, when describing catalyst components as containing neutral stable forms of components, one skilled in the art should understand well that the active form of the component will be that which reacts with monomers to form polymers.

Термин «изоолефин» обозначает любой олефиновый мономер, имеющий два заместителя на одном и том же атоме углерода.The term "isoolefin" means any olefin monomer having two substituents on the same carbon atom.

Термин «мультиолефин» обозначает любой мономер, имеющий две и более двойные связи. В предпочтительном варианте реализации мультиолефином является любой мономер, имеющий две сопряженные двойные связи, такой как сопряженный диен, подобный изопрену.The term "multiolefin" means any monomer having two or more double bonds. In a preferred embodiment, the multiolefin is any monomer having two conjugated double bonds, such as a conjugated diene, like isoprene.

В соответствии с использованием в настоящем документе термин «эластомер» или «эластомеры» обозначает любой полимер или композицию полимеров, согласующиеся с определением из документа ASTM D1566. Данные термины могут быть использованы взаимозаменяющим образом с термином «каучук (каучуки)».As used herein, the term “elastomer” or “elastomers” means any polymer or polymer composition consistent with the definition from ASTM D1566. These terms can be used interchangeably with the term "rubber (s)".

Термин «алкил» обозначает парафиновую углеводородную группу, которая может быть произведена из алкана в результате исключения из формулы одного или нескольких атомов водорода, такую как, например, метильная группа (СН3) или этильная группа (СН3СН2) и тому подобное.The term “alkyl” means a paraffinic hydrocarbon group that can be produced from an alkane by eliminating one or more hydrogen atoms from the formula, such as, for example, a methyl group (CH 3 ) or an ethyl group (CH 3 CH 2 ) and the like.

Термин «арил» обозначает углеводородную группу, которая образует кольцевую структуру, характеристичную для ароматических соединений, таких как, например, бензол, нафталин, фенантрен, антрацен и тому подобное, и обычно имеет в своей структуре чередующуюся двойную связь («ненасыщенность»). Таким образом, арильная группа представляет собой группу, произведенную из ароматического соединения в результате исключения из формулы одного или нескольких атомов водорода, такую как, например, фенил или С6Н5.The term “aryl” refers to a hydrocarbon group that forms a ring structure characteristic of aromatic compounds such as, for example, benzene, naphthalene, phenanthrene, anthracene and the like, and usually has an alternating double bond (“unsaturation”) in its structure. Thus, an aryl group is a group derived from an aromatic compound as a result of exclusion from the formula of one or more hydrogen atoms, such as, for example, phenyl or C 6 H 5 .

Термин «замещенный» относится, по меньшей мере, к одной группе водорода, замещенной, по меньшей мере, одним заместителем, выбираемым, например, из галогена (хлора, брома, фтора или иода), амино группы, нитро группы, сульфокси группы (сульфоната или алкилсульфоната), тиола, алкилтиола и гидрокси группы; алкила, прямо- или разветвленноцепного, содержащего от 1 до 20 атомов углерода, который включает метил, этил, пропил, трет-бутил, изопропил, изобутил и тому подобное; алкоксильной группы, прямо- или разветвленноцепной алкоксильной группы, содержащей от 1 до 20 атомов углерода и включающей, например, метокси-, этокси-, пропокси-, изопропокси-, бутокси-, изобутокси-, вторичную бутокси группу, третичную бутокси группу, пентилокси-, изопентилокси-, гексилокси-, гептилокси-, октилокси-, нонилокси- и децилокси-группу; галогеналкила, который обозначает прямо- или разветвленноцепной алкил, содержащий от 1 до 20 атомов углерода, который замещен, по меньшей мере, одним галогеном и включает, например, хлорметил, бромметил, фторметил, иодметил, 2-хлорэтил, 2-бромэтил, 2-фторэтил, 3-хлорпропил, 3-бромпропил, 3-фторпропил, 4-хлорбутил, 4-фторбутил, дихлорметил, дибромметил, дифторметил, дииодметил, 2,2-дихлорэтил, 2,2-дибромметил, 2,2-дифторэтил, 3,3-дихлорпропил, 3,3-дифторпропил, 4,4-дихлорбутил, 4,4-дифторбутил, трихлорметил, 4,4-дифторбутил, трихлорметил, трифторметил, 2,2,2-трифторэтил, 2,3,3-трифторпропил, 1,1,2,2-тетрафторэтил и 2,2,3,3-тетрафторпропил. Таким образом, например, «замещенное стирольное звено» включает пара-метилстирол, пара-этилстирол и тому подобное.The term “substituted” refers to at least one hydrogen group substituted by at least one substituent selected, for example, from halogen (chlorine, bromine, fluorine or iodine), amino group, nitro group, sulfoxy group (sulfonate or alkyl sulfonate), thiol, alkylthiol and hydroxy group; alkyl, straight or branched chain, containing from 1 to 20 carbon atoms, which includes methyl, ethyl, propyl, tert-butyl, isopropyl, isobutyl and the like; alkoxy group, a straight or branched chain alkoxy group containing from 1 to 20 carbon atoms and including, for example, methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, secondary butoxy, tertiary butoxy, pentyloxy , isopentyloxy, hexyloxy, heptyloxy, octyloxy, nonyloxy and decyloxy; halogenated, which means straight or branched chain alkyl containing from 1 to 20 carbon atoms, which is substituted by at least one halogen and includes, for example, chloromethyl, bromomethyl, fluoromethyl, iodomethyl, 2-chloroethyl, 2-bromoethyl, 2- fluoroethyl, 3-chloropropyl, 3-bromopropyl, 3-fluoropropyl, 4-chlorobutyl, 4-fluorobutyl, dichloromethyl, dibromomethyl, difluoromethyl, diiodomethyl, 2,2-dichloroethyl, 2,2-dibromomethyl, 2,2-difluoroethyl, 3, 3-dichloropropyl, 3,3-difluoropropyl, 4,4-dichlorobutyl, 4,4-difluorobutyl, trichloromethyl, 4,4-difluorobutyl, trichloromethyl, trifluoromethyl, 2,2,2-trifluoro Teal, 2,3,3-trifluoropropyl, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl, and 2,2,3,3-tetrafluoropropyl. Thus, for example, a “substituted styrene unit” includes para-methyl styrene, para-ethyl styrene and the like.

Настоящее изобретение включает, по меньшей мере, один галогенированный каучук, содержащий изобутилен. Обычно в композиции он присутствует совместно с термопластичной смолой, описанной далее в настоящем документе, при массовом соотношении между каучуком и смолой в диапазоне приблизительно от 55/45 до 80/20; предпочтительно от приблизительно 60/40 до приблизительно 75/25; более предпочтительно от приблизительно 65/35 до приблизительно 75/25. Галогенированный каучук определяют как каучук, содержащий, по меньшей мере, приблизительно 0,1% мол. галогена, при этом такой галоген выбирают из группы, состоящей из брома, хлора и иода. Предпочтительные галогенированные каучуки, подходящие для использования в данном изобретении, включают галогенированные гомополимеры или сополимеры на основе изобутилена. Данные полимеры могут быть описаны как статистические сополимеры, образованные из звена, произведенного из С47 изомоноолефина, такого как звено, произведенное из изобутилена, и, по меньшей мере, одного другого полимеризуемого звена. В одном варианте реализации изобретения галогенированным сополимером на основе изобутилена являются каучук, относящийся к типу бутилкаучука, или каучук, относящийся к типу разветвленного бутилкаучука, в особенности бромированные варианты данных эластомеров. (Подходящие ненасыщенные бутилкаучуки, такие как гомополимеры и сополимеры олефинов или изоолефинов, и другие типы эластомеров, подходящих для использования в изобретении, хорошо известны и описываются в публикациях Rubber Technology 209-581 (Maurice Morton ed., Chapman & Hall 1995), The Vanderbilt Rubber Handbook 105-122 (Robert F. Ohm ed., R. T. Vanderbilt Co., Inc. 1990) и Edward Kresge and H. C. Wang in 8 Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology 934-955 (John Wiley & Sons, Inc. 4th ed. 1993).)The present invention includes at least one halogenated rubber containing isobutylene. Typically, it is present in the composition together with the thermoplastic resin described later in this document, with a mass ratio between rubber and resin in the range of about 55/45 to 80/20; preferably from about 60/40 to about 75/25; more preferably from about 65/35 to about 75/25. Halogenated rubber is defined as rubber containing at least about 0.1 mol%. halogen, while such a halogen is selected from the group consisting of bromine, chlorine and iodine. Preferred halogenated rubbers suitable for use in this invention include isobutylene-based halogenated homopolymers or copolymers. These polymers can be described as random copolymers formed from a unit derived from a C 4 -C 7 isomonoolefin, such as a unit made from isobutylene, and at least one other polymerizable unit. In one embodiment, the isobutylene-based halogenated copolymer is butyl rubber or branched butyl rubber, in particular brominated versions of these elastomers. (Suitable unsaturated butyl rubbers, such as homopolymers and copolymers of olefins or isoolefins, and other types of elastomers suitable for use in the invention, are well known and are described in Rubber Technology Publications 209-581 (Maurice Morton ed., Chapman & Hall 1995), The Vanderbilt Rubber Handbook 105-122 (Robert F. Ohm ed., RT Vanderbilt Co., Inc. 1990) and Edward Kresge and HC Wang in 8 Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology 934-955 (John Wiley & Sons, Inc. 4th ed . 1993).)

Бутилкаучуки обычно получают в результате проведения реакции для смеси мономеров, при этом смесь содержит, по меньшей мере, (1) компонент в виде мономера С412 изоолефина, такой как изобутилен, и (2) компонент в виде мономера мультиолефина. Уровень содержания изоолефина находится в диапазоне от 70 до 99,5% масс. при расчете на массу совокупной смеси мономеров в одном варианте реализации и от 85 до 99,5% масс. в другом варианте реализации. Компонент в виде мультиолефина в смеси мономеров присутствует при уровне содержания в диапазоне от 30 до 0,5% масс. в одном варианте реализации и от 15 до 0,5% масс. в другом варианте реализации. В еще одном другом варианте реализации мультиолефин составляет от 8 до 0,5% масс. от смеси мономеров. Изоолефином предпочтительно является С412 соединение, неограничивающими примерами которого являются соединения, такие как изобутилен, изобутен, 2-метил-1-бутен, 3-метил-1-бутен, 2-метил-2-бутен, 1-бутен, 2-бутен, метилвиниловый эфир, инден, винилтриметилсилан, гексен и 4-метил-1-пентен. Мультиолефином является С414 мультиолефин, такой как изопрен, бутадиен, 2,3-диметил-1,3-бутадиен, мирцен, 6,6-диметилфульвен, гексадиен, циклопентадиен и пиперилен и другие мономеры, такие как описанные в документах ЕР 0279456 и патентах США №5506316 и 5162425. Подходящими для использования при гомополимеризации или сополимеризации до получения бутилкаучуков также являются и другие полимеризуемые мономеры, такие как стирол и дихлорстирол. Один вариант реализации полимерного бутилкаучука, подходящего для использования в изобретении, получают в результате проведения реакции между изобутиленом в количестве в диапазоне от 95 до 99,5% масс. и изопреном в количестве в диапазоне от 0,5 до 8% масс. или изопреном в количестве в диапазоне от 0,5% масс. до 5,0% масс. в еще одном другом варианте реализации. Бутилкаучуки и способы их получения подробно описываются, например, в патентах США №2356128, 3968076, 4474924, 4068051 и 5532312.Butyl rubbers are usually obtained by reaction for a mixture of monomers, wherein the mixture contains at least (1) a component in the form of a C 4 -C 12 isoolefin monomer, such as isobutylene, and (2) a component in the form of a multiolefin monomer. The level of isoolefin is in the range from 70 to 99.5% of the mass. when calculating the mass of the total mixture of monomers in one embodiment, and from 85 to 99.5% of the mass. in another embodiment. The component in the form of a multiolefin in the mixture of monomers is present at a level in the range from 30 to 0.5% of the mass. in one embodiment, and from 15 to 0.5% of the mass. in another embodiment. In yet another embodiment, the multiolefin is from 8 to 0.5% of the mass. from a mixture of monomers. The isoolefin is preferably a C 4 -C 12 compound, non-limiting examples of which are compounds such as isobutylene, isobutene, 2-methyl-1-butene, 3-methyl-1-butene, 2-methyl-2-butene, 1-butene, 2-butene, methyl vinyl ether, indene, vinyltrimethylsilane, hexene and 4-methyl-1-pentene. The multiolefin is a C 4 -C 14 multiolefin such as isoprene, butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, myrcene, 6,6-dimethylfulvene, hexadiene, cyclopentadiene and piperylene and other monomers such as those described in EP documents 0279456 and US patent No. 5506316 and 5162425. Other polymerizable monomers such as styrene and dichlorostyrene are also suitable for use in homopolymerization or copolymerization to obtain butyl rubbers. One embodiment of a polymer butyl rubber suitable for use in the invention is obtained by reacting isobutylene in an amount in the range of from 95 to 99.5% by weight. and isoprene in an amount in the range from 0.5 to 8% of the mass. or isoprene in an amount in the range from 0.5% of the mass. up to 5.0% of the mass. in yet another embodiment. Butyl rubbers and methods for their preparation are described in detail, for example, in US patent No. 2356128, 3968076, 4474924, 4068051 and 5532312.

Галогенированный бутилкаучук получают в результате галогенирования продукта в виде бутилкаучука, описанного ранее. Галогенирование может быть проведено по любым способам, и изобретение в настоящем документе не ограничивается способом галогенирования. Способы галогенирования полимеров, таких как полимерные бутилкаучуки, описываются в документах US 2631984, 3099644, 4288575, 4554326, 4632963, 4681921, 4650831, 4384072, 4513116 и 5681901. В одном варианте реализации бутилкаучук галогенируют в разбавителе гексане при температуре в диапазоне от 4 до 60°С при использовании в качестве галогенирующего агента брома (Br2) или хлора (Cl2). Также может быть использован и галогенированный бутилкаучук, подвергнутый последующей переработке, описанный в документе US 4288575. Галогенированный бутилкаучук обычно характеризуется вязкостью по Муни в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 70 (ML 1+8 при 125°С); например, от приблизительно 25 до приблизительно 55 в другом варианте реализации. Уровень содержания галогена обычно находится в диапазоне приблизительно от 0,1 до 10% масс. при расчете на массу галогенированного бутилкаучука; например, приблизительно от 0,5 до 5% масс.; в альтернативном варианте от приблизительно 0,8 до приблизительно 2,5% масс.; например, от приблизительно 1 до приблизительно 2% масс. Одна в особенности предпочтительная форма галогенированного бутилкаучука характеризуется высоким уровнем содержания следующей далее галогенированной структуры, где Х представляет собой галоген, а в одном в особенности предпочтительном варианте реализации галоген представляет собой бром; в альтернативном варианте галоген представляет собой хлор:Halogenated butyl rubber is obtained by halogenating the product in the form of butyl rubber as previously described. Halogenation can be carried out by any methods, and the invention in this document is not limited to the halogenation method. Methods of halogenating polymers, such as polymeric butyl rubbers, are described in US Pat. ° C when using bromine (Br 2 ) or chlorine (Cl 2 ) as a halogenating agent. The post-processing halogenated butyl rubber described in US Pat. No. 4,288,575 can also be used. Halogenated butyl rubber is typically characterized by a Mooney viscosity in the range of from about 20 to about 70 (ML 1 + 8 at 125 ° C); for example, from about 25 to about 55 in another embodiment. The halogen content is usually in the range from about 0.1 to 10% of the mass. when calculating the mass of halogenated butyl rubber; for example, from about 0.5 to 5% of the mass .; in an alternative embodiment, from about 0.8 to about 2.5% of the mass .; for example, from about 1 to about 2% of the mass. One particularly preferred form of halogenated butyl rubber is characterized by a high level of the following halogenated structure, where X is halogen, and in one particularly preferred embodiment, the halogen is bromine; in an alternative embodiment, the halogen is chlorine:

Figure 00000001
Figure 00000001

Коммерческим вариантом реализации галогенированного бутилкаучука, подходящего для использования в настоящем изобретении, является Bromobutyl 2222 (ExxonMobil Chemical Company). Его вязкость по Муни обычно находится в диапазоне приблизительно от 27 до 37 (ML 1+8 при 125°С, ASTM 1646, modified), а уровень содержания брома в нем находится в диапазоне приблизительно от 1,8 до 2,2% масс. при расчете на количество Bromobutyl 2222. Кроме того, характеристики отверждения у Bromobutyl 2222 согласно данным производителя представляют собой следующее: MH в диапазоне приблизительно от 28 до 40 дн·м, ML находится в диапазоне приблизительно от 7 до 18 дн·м (ASTM D2084). Еще одним коммерческим вариантом реализации галогенированного бутилкаучука, подходящего для использования в настоящем изобретении, является Bromobutyl 2255 (ExxonMobil Chemical Company). Его вязкость по Муни находится в диапазоне приблизительно от 41 до 51 (ML 1+8 при 125°С, ASTM D1646), а уровень содержания брома в нем находится в диапазоне приблизительно от 1,8 до 2,2% масс. Кроме того, его характеристики отверждения согласно описанию производителя представляют собой следующее: MH находится в диапазоне от 34 до 48 дн·м, ML находится в диапазоне от 11 до 21 дн·м (ASTM D2084). Коммерческие изобутиленовые полимеры подробно описываются в публикации R. N. Webb, T. D. Shaffer and A. H. Tsou, «Commercial Isobutylene Polymers», Encyclopedia of Polymer Science and Technology, 2002, John Wiley & Sons, посредством ссылки, включенной в настоящий документ.A commercial embodiment of a halogenated butyl rubber suitable for use in the present invention is Bromobutyl 2222 (ExxonMobil Chemical Company). Its Mooney viscosity is usually in the range of about 27 to 37 (ML 1 + 8 at 125 ° C., ASTM 1646, modified), and its bromine content is in the range of about 1.8 to 2.2% by weight. when calculating the amount of Bromobutyl 2222. In addition, the curing characteristics of Bromobutyl 2222 according to the manufacturer are as follows: MH in the range of about 28 to 40 dn · m, ML is in the range of about 7 to 18 dn · m (ASTM D2084) . Another commercial embodiment of a halogenated butyl rubber suitable for use in the present invention is Bromobutyl 2255 (ExxonMobil Chemical Company). Its Mooney viscosity is in the range of about 41 to 51 (ML 1 + 8 at 125 ° C., ASTM D1646), and its bromine level is in the range of about 1.8 to 2.2% by weight. In addition, its curing characteristics as described by the manufacturer are as follows: MH is in the range of 34 to 48 days · m, ML is in the range of 11 to 21 days · m (ASTM D2084). Commercial isobutylene polymers are described in detail in R. N. Webb, T. D. Shaffer and A. H. Tsou, Commercial Isobutylene Polymers, Encyclopedia of Polymer Science and Technology, 2002, John Wiley & Sons, by reference incorporated herein.

Еще одним подходящим вариантом реализации галогенированного бутилкаучука является галогенированный, разветвленный или «звездообразно разветвленный» бутилкаучук. Данные каучуки описываются, например, в документах ЕР 0678529 В1, US 5182333 и 5071913, каждый из которых посредством ссылки включается в настоящий документ. В одном варианте реализации звездообразно разветвленный бутилкаучук («ЗРБ») представляет собой композицию, содержащую бутилкаучук и полидиен или блок-сополимер. Для целей настоящего изобретения способ получения ЗРБ не является ограничением. Полидиены, блок-сополимер или разветвляющие агенты (здесь и далее в настоящем документе «полидиены») обычно являются реакционно-способными по катионному механизму и присутствуют во время полимеризации до получения бутилкаучука или галогенированного бутилкаучука, или для получения ЗРБ они могут быть перемешаны с бутилкаучуком. Разветвляющим агентом или полидиеном может являться любой подходящий разветвляющий агент, и изобретение не ограничивается типом полидиена или разветвляющего агента, использованных для получения ЗРБ.Another suitable embodiment of halogenated butyl rubber is halogenated, branched or “star-branched” butyl rubber. These rubbers are described, for example, in documents EP 0678529 B1, US 5182333 and 5071913, each of which is incorporated by reference in this document. In one embodiment, the star-branched butyl rubber (“ZRB”) is a composition comprising butyl rubber and a polydiene or block copolymer. For the purposes of the present invention, a method for producing an SAM is not a limitation. Polydienes, a block copolymer, or branching agents (hereinafter referred to as "polydienes") are usually cationic reactive and are present during polymerization to produce butyl rubber or halogenated butyl rubber, or they may be mixed with butyl rubber to produce an RMS. The branching agent or polydiene may be any suitable branching agent, and the invention is not limited to the type of polydiene or branching agent used to make the ZRB.

В одном варианте реализации ЗРБ представляет собой композицию бутилкаучука или галогенированного бутилкаучука, описанных ранее, и сополимера полидиена и частично гидрированного полидиена, выбираемых из группы, состоящей из стирола, полибутадиена, полиизопрена, полипиперилена, натурального каучука, бутадиен-стирольного каучука, этилена-пропилена-диенового каучука (ЭПДМ), этилена-пропиленового каучука (ЭПМ), стирол-бутадиен-стирольного и стирол-изопрен-стирольного блок-сополимеров. Полидиены могут присутствовать, при расчете на совокупный уровень содержания мономеров, при выражении в % масс., в количестве, обычно большем, чем 0,3% масс.; в альтернативном варианте находящемся в диапазоне от приблизительно 0,3 до приблизительно 3% масс.; или приблизительно от 0,4 до 2,7% масс.In one embodiment, the ZRB is a composition of butyl rubber or halogenated butyl rubber described previously and a copolymer of polydiene and partially hydrogenated polydiene selected from the group consisting of styrene, polybutadiene, polyisoprene, polypiperylene, natural rubber, butadiene-styrene-rubber, rubber diene rubber (EPDM), ethylene-propylene rubber (EPM), styrene-butadiene-styrene and styrene-isoprene-styrene block copolymers. Polydienes may be present, when calculated on the total level of monomer content, when expressed in% by mass, in an amount usually greater than 0.3% by mass .; alternatively, in the range from about 0.3 to about 3% of the mass .; or from about 0.4 to 2.7% of the mass.

Предпочтительно разветвленный или «звездообразно разветвленный» бутилкаучук, использующийся в настоящем изобретении, является галогенированным. В одном варианте реализации галогенированный звездообразно разветвленный бутилкаучук («ГЗРБ») включает бутилкаучук, либо галогенированный, либо нет, и полидиен или блок-сополимер, либо галогенированные, либо нет. Способ галогенирования подробно описывается в документах US 4074035, 5071913, 5286804, 5182333 и 6228978. Настоящее изобретение не ограничивается способом получения ГЗРБ. Полидиен/блок-сополимер или разветвляющие агенты (здесь и далее в настоящем документе «полидиены») обычно являются реакционно-способными по катионному механизму и присутствуют во время полимеризации для получения бутилкаучука или галогенированного бутилкаучука, или для получения ГЗРБ они могут быть перемешаны с бутилкаучуком или галогенированным бутилкаучуком. Разветвляющим агентом или полидиеном может являться любой подходящий разветвляющий агент, и изобретение не ограничивается типом полидиена, использованного для получения ГЗРБ.Preferably, the branched or “star branched” butyl rubber used in the present invention is halogenated. In one embodiment, the halogenated star-branched butyl rubber (“GZRB”) includes butyl rubber, either halogenated or not, and the polydiene or block copolymer, either halogenated or not. The halogenation method is described in detail in documents US 4074035, 5071913, 5286804, 5182333 and 6228978. The present invention is not limited to the method of obtaining GBRS. The polydiene / block copolymer or branching agents (hereinafter “polydienes”) are typically cationic reactive and are present during polymerization to produce butyl rubber or halogenated butyl rubber, or they can be mixed with butyl rubber or halogenated butyl rubber. The branching agent or polydiene may be any suitable branching agent, and the invention is not limited to the type of polydiene used to make GBRS.

В одном варианте реализации ГЗРБ обычно представляет собой композицию, содержащую галогенированный бутилкаучук, описанный ранее, и сополимер полидиена и частично гидрированного полидиена, выбираемых из группы, состоящей из стирола, полибутадиена, полиизопрена, полипиперилена, натурального каучука, бутадиен-стирольного каучука, этилена-пропилена-диенового каучука, стирол-бутадиен-стирольного и стирол-изопрен-стирольного блок-сополимеров. Полидиены могут присутствовать, при расчете на совокупный уровень содержания мономеров, при выражении в % масс., в количестве, обычно большем, чем приблизительно 0,3% масс., в альтернативном варианте находящемся в диапазоне приблизительно от 0,3 до 3% масс. или приблизительно от 0,4 до 2,7% масс.In one embodiment, the HZBF is typically a composition comprising the halogenated butyl rubber described previously and a copolymer of polydiene and partially hydrogenated polydiene selected from the group consisting of styrene, polybutadiene, polyisoprene, polypiperylene, natural rubber, styrene-butadiene rubber, these -diene rubber, styrene-butadiene-styrene and styrene-isoprene-styrene block copolymers. Polydienes may be present, based on the total level of monomers, when expressed in% by weight, in an amount usually greater than about 0.3% by weight, alternatively in the range of about 0.3 to 3% by weight. or from about 0.4 to 2.7% of the mass.

Коммерческим вариантом реализации ГЗРБ, подходящего для использования в настоящем изобретении, является Bromobutyl 6222 (ExxonMobil Chemical Company), характеризующийся вязкостью по Муни (ML 1+8 при 125°С, ASTM D1646) в диапазоне приблизительно от 27 до 37 и уровнем содержания брома в диапазоне приблизительно от 2,2 до 2,6% масс. Кроме того, характеристики отверждения у Bromobutyl 6222 согласно описанию производителя представляют собой следующее: MH находится в диапазоне от 24 до 38 дн·м, ML находится в диапазоне от 6 до 16 дн·м (ASTM D2084).A commercial embodiment of the GBSB suitable for use in the present invention is Bromobutyl 6222 (ExxonMobil Chemical Company), characterized by a Mooney viscosity (ML 1 + 8 at 125 ° C, ASTM D1646) in the range of about 27 to 37 and bromine content in a range of from about 2.2 to 2.6% of the mass. In addition, the curing characteristics of Bromobutyl 6222 as described by the manufacturer are as follows: MH is in the range of 24 to 38 dn · m, ML is in the range of 6 to 16 dn · m (ASTM D2084).

Предпочтительные сополимеры изоолефин/пара-алкилстирол включают статистические сополимеры, содержащие С47 изоолефин, такой как изобутилен, и галогенметилстирол. Галогенметилстиролом может являться орто-, мета- или пара-алкилзамещенный стирол. В одном варианте реализации галогенметилстиролом является пара-галогенметилстирол, содержащий, по меньшей мере, 80%, более предпочтительно, по меньшей мере, 90%, масс. пара-изомера. Группой «галоген» может являться любой галоген, в желательном варианте хлор или бром, наиболее предпочтительно бром. Сополимер также может включать функционализованные интерполимеры, где, по меньшей мере, некоторые из групп алкильных заместителей, присутствующих в звеньях мономера стирола, содержат бензильный галоген или другую функциональную группу, дополнительно описанную далее. Данные интерполимеры в настоящем документе называются «изоолефиновыми сополимерами, содержащими галогенметилстирол» или просто «изоолефиновым сополимером».Preferred isoolefin / para-alkyl styrene copolymers include random copolymers containing a C 4 -C 7 isoolefin such as isobutylene and halogenmethyl styrene. Halogenmethyl styrene may be ortho-, meta- or para-alkyl-substituted styrene. In one embodiment, the implementation of halogenated methylstyrene is para-halogenated methylstyrene containing at least 80%, more preferably at least 90%, mass. para isomer. The halogen group may be any halogen, preferably chlorine or bromine, most preferably bromine. The copolymer may also include functionalized interpolymers, where at least some of the groups of alkyl substituents present in the styrene monomer units contain benzyl halogen or another functional group, further described below. These interpolymers are referred to herein as “isoolefin copolymers containing halogenmethyl styrene” or simply “isoolefin copolymer”.

Предпочтительные изоолефиновые сополимеры могут содержать мономеры, выбираемые из группы, состоящей из изобутилена или изобутена, 2-метил-1-бутена, 3-метил-1-бутена, 2-метил-2-бутена, 1-бутена, 2-бутена, метилвинилового эфира, индена, винилтриметилсилана, гексена и 4-метил-1-пентена. Предпочтительные изоолефиновые сополимеры дополнительно также могут содержать мультиолефины, предпочтительно С414 мультиолефин, такой как изопрен, бутадиен, 2,3-диметил-1,3-бутадиен, мирцен, 6,6-диметилфульвен, гексадиен, циклопентадиен и пиперилен, и другие мономеры, такие как те, что описываются в документах ЕР 279456 и US 5506316 и 5162425. Желательные стирольные мономеры в изоолефиновом сополимере включают стирол, метилстирол, хлорстирол, метоксистирол, инден и производные индена и их комбинации.Preferred isoolefin copolymers may contain monomers selected from the group consisting of isobutylene or isobutene, 2-methyl-1-butene, 3-methyl-1-butene, 2-methyl-2-butene, 1-butene, 2-butene, methyl vinyl ether, indene, vinyltrimethylsilane, hexene and 4-methyl-1-pentene. Preferred isoolefin copolymers may also further comprise multiolefins, preferably a C 4 -C 14 multiolefin such as isoprene, butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, myrcene, 6,6-dimethylfulvene, hexadiene, cyclopentadiene and piperylene, and other monomers, such as those described in EP 279456 and US 5506316 and 5162425. Desirable styrene monomers in the isoolefin copolymer include styrene, methyl styrene, chlorostyrene, methoxystyrene, indene and indene derivatives and combinations thereof.

Предпочтительные изоолефиновые сополимеры могут быть охарактеризованы как интерполимеры, содержащие следующие мономерные звенья, случайным образом распределенные по длине полимерной цепи:Preferred isoolefin copolymers can be characterized as interpolymers containing the following monomer units randomly distributed along the length of the polymer chain:

Figure 00000002
Figure 00000002

где R и R1 независимо представляют собой водород, низший алкил, предпочтительно С17 алкил и первичный или вторичный алкилгалогениды, а Х представляет собой функциональную группу, такую как галоген. Желательными галогенами являются хлор, бром или их комбинации. Предпочтительно каждый из R и R1 представляет собой водород. Группы -CRR1H и -CRR1X могут выступать в роли заместителей в стирольном кольце либо в орто-, либо в мета-, либо в пара-положениях, предпочтительно в пара-положении. Приведенная выше функционализованная структура (2) в одном варианте реализации может составлять вплоть до 60% (моль.) пара-замещенного стирола, присутствующего в структуре интерполимера, а в другом варианте реализации величину в диапазоне от 0,1 до 5% (моль.). В еще одном другом варианте реализации количество функционализованной структуры (2) находится в диапазоне от 0,4 до 1% (моль.). Функциональной группой Х могут являться галоген или некоторая другая функциональная группа, которая может быть введена в результате нуклеофильного замещения бензильного галогена другими группами, такими как группы карбоновых кислот; солей карбоновых кислот; сложных эфиров, амидов и имидов карбоновых кислот; гидрокси; алкоксида; феноксида; тиолята; простого тиоэфира; ксантогената; цианида; цианата; амино и их смесей. Данные функционализованные изомоноолефиновые сополимеры, способ их получения, способы функционализации и отверждения более конкретно описываются в документе US 5162445.where R and R 1 independently represent hydrogen, lower alkyl, preferably C 1 -C 7 alkyl and primary or secondary alkyl halides, and X represents a functional group such as halogen. Desirable halogens are chlorine, bromine, or combinations thereof. Preferably, each of R and R 1 represents hydrogen. The groups —CRR 1 H and —CRR 1 X can act as substituents on the styrene ring in either the ortho, or meta, or para positions, preferably in the para position. The above functionalized structure (2) in one embodiment can comprise up to 60% (mol.) Of para-substituted styrene present in the structure of the interpolymer, and in another embodiment, a value in the range from 0.1 to 5% (mol.) . In yet another embodiment, the amount of functionalized structure (2) is in the range of 0.4 to 1% (mol.). Functional group X may be halogen or some other functional group that may be introduced as a result of nucleophilic substitution of benzyl halogen by other groups, such as carboxylic acid groups; salts of carboxylic acids; esters, amides and imides of carboxylic acids; hydroxy; alkoxide; phenoxide; thiolate; simple thioether; xanthate; cyanide; cyanate; amino and mixtures thereof. These functionalized isomonoolefin copolymers, the method for their preparation, methods of functionalization and curing are more specifically described in US Pat. No. 5,162,445.

Наиболее подходящими для использования такими сополимерами изобутилена и пара-метилстирола являются те, которые содержат от 0,5 до 20% (моль.) пара-метилстирола, где вплоть до 60% (моль.) групп метильных заместителей, присутствующих в бензильном кольце, содержат атом брома или хлора, предпочтительно атом брома (пара-бромметилстирол), а также их варианты, функционализованные кислотой или сложным эфиром, где атом галогена был вытеснен функциональностью малеинового ангидрида или акриловой или метакриловой кислоты. Данные интерполимеры называются «галогенированным сополимером изобутилен-пара-метилстирол» или «бромированным сополимером изобутилен-пара-метилстирол» и коммерчески доступны под наименованием EXXPRO™ Elastomers (ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, Техас). Необходимо понимать то, что использование терминов «галогенированный» или «бромированный» не ограничивается способом галогенирования сополимера, но просто описывает сополимер, который содержит звенья, произведенные из изобутилена, звенья, произведенные из пара-метилстирола, и звенья, произведенные из пара-галогенметилстирола.The most suitable for use with such copolymers of isobutylene and para-methylstyrene are those containing from 0.5 to 20% (mol.) Para-methylstyrene, where up to 60% (mol.) Groups of methyl substituents present in the benzyl ring contain a bromine or chlorine atom, preferably a bromine atom (para-bromomethylstyrene), as well as variants functionalized with an acid or ester, where the halogen atom has been superseded by the functionality of maleic anhydride or acrylic or methacrylic acid. These interpolymers are called the “halogenated isobutylene-para-methylstyrene copolymer” or the “brominated isobutylene-para-methylstyrene copolymer” and are commercially available under the name EXXPRO ™ Elastomers (ExxonMobil Chemical Company, Houston, Texas). It should be understood that the use of the terms “halogenated” or “brominated” is not limited to the method of halogenating the copolymer, but merely describes a copolymer that contains units made from isobutylene, units made from para-methyl styrene, and links made from para-halogenmethyl styrene.

Данные функционализованные полимеры предпочтительно характеризуются по существу однородным распределением ингредиентов композиции, таким что, по меньшей мере, 95% масс. полимера характеризуются уровнем содержания пара-алкилстирола в пределах 10% от среднего уровня содержания пара-алкилстирола в полимере. Более предпочтительные полимеры также характеризуются узким молекулярно-массовым распределением (Mw/Mn), меньшим чем 5, более предпочтительно меньшим чем 2,5, предпочтительной средневязкостной молекулярной массой в диапазоне от приблизительно 200000 до приблизительно 2000000 и предпочтительной среднечисленной молекулярной массой в диапазоне от приблизительно 25000 до приблизительно 750000 согласно определению по методу гельпроникающей хроматографии.These functionalized polymers are preferably characterized by a substantially uniform distribution of the ingredients of the composition, such that at least 95% of the mass. polymers are characterized by a level of para-alkylstyrene in the range of 10% of the average level of para-alkylstyrene in the polymer. More preferred polymers also have a narrow molecular weight distribution (Mw / Mn) of less than 5, more preferably less than 2.5, a preferred medium viscosity molecular weight in the range of from about 200,000 to about 2,000,000, and a preferred number average molecular weight in the range of from about 25,000 to about 750,000 as determined by gel permeation chromatography.

Предпочтительными полимерными галогенированными сополимерами изобутилен-пара-метилстирол являются бромированные полимеры, которые в общем случае содержат от приблизительно 0,1 до приблизительно 5% масс. бромметильных групп. В еще одном другом варианте реализации количество бромметильных групп находится в диапазоне от приблизительно 0,2 до приблизительно 2,5% масс. Говоря другими словами, предпочтительные сополимеры содержат от приблизительно 0,05 до приблизительно 2,5% (моль.) брома, при расчете на массу полимера, более предпочтительно от приблизительно 0,1 до приблизительно 1,25% (моль.) брома и по существу не содержат галоген в кольце или галоген в основной цепи полимера. В одном варианте реализации изобретения интерполимером является сополимер, состоящий из звеньев, произведенных из С47 изомоноолефина, звеньев, произведенных из пара-метилстирола, и звеньев, произведенных из пара-галогенметилстирола, где звенья пара-галогенметилстирола в интерполимере присутствуют в количестве в диапазоне от приблизительно 0,4 до приблизительно 1% (моль.) при расчете на количество интерполимера. В другом варианте реализации пара-галогенметилстиролом является пара-бромметилстирол. Вязкость по Муни (1+8, 125°С, ASTM D1646, modified) находится в диапазоне от приблизительно 30 до приблизительно 60 единиц вязкости по Муни.Preferred polymeric halogenated isobutylene-para-methylstyrene copolymers are brominated polymers, which generally contain from about 0.1 to about 5% by weight. bromomethyl groups. In yet another embodiment, the amount of bromomethyl groups is in the range from about 0.2 to about 2.5% of the mass. In other words, preferred copolymers contain from about 0.05 to about 2.5% (mol.) Bromine, based on the weight of the polymer, more preferably from about 0.1 to about 1.25% (mol.) Of bromine and essentially do not contain halogen in the ring or halogen in the polymer backbone. In one embodiment, the interpolymer is a copolymer consisting of units made from C 4 -C 7 isomonoolefin, units made from para-methyl styrene, and units made from para-halogenmethyl styrene, where the units of para-halogenmethyl styrene in the interpolymer are present in an amount of a range of from about 0.4 to about 1% (mol.) based on the amount of interpolymer. In another embodiment, the para-halogenmethyl styrene is para-bromomethyl styrene. Mooney viscosity (1 + 8, 125 ° C, ASTM D1646, modified) ranges from about 30 to about 60 Mooney viscosity units.

В другом варианте реализации соотношение между долей триад изоолефина и пара-алкилстирола и величиной % (моль.) пара-алкилстирола, введенного в сополимер, описывается уравнением распределения последовательностей в сополимере, приведенным далее, и характеризуется параметром распределения последовательностей в сополимере m.In another embodiment, the ratio between the proportion of triads of isoolefin and para-alkyl styrene and the% (mol.) Of para-alkyl styrene introduced into the copolymer is described by the sequence distribution equation in the copolymer below, and is characterized by the sequence distribution parameter m in the copolymer.

F=1-{mA/(1+mA)},F = 1- {mA / (1 + mA)},

где m представляет собой параметр распределения последовательностей в сополимере,where m is a parameter of the distribution of sequences in the copolymer,

А представляет собой молярное соотношение между пара-алкилстиролом и изоолефином в сополимере иA represents the molar ratio between para-alkylstyrene and isoolefin in the copolymer and

F представляет собой долю триад пара-алкилстирол-изоолефин-пара-алкилстирол в сополимере.F represents the fraction of para-alkylstyrene-isoolefin-para-alkylstyrene triads in the copolymer.

Наилучшее приближение для данного уравнения позволяет получать значение m для сополимеризации изоолефина и пара-алкилстирола в конкретном разбавителе. В определенных вариантах реализации m равен 38 и менее; в альтернативном варианте 36 и менее; в альтернативном варианте 35 и менее и в альтернативном варианте 30 и менее. В других вариантах реализации m находится в диапазоне 1-38; в альтернативном варианте 1-36; в альтернативном варианте 1-35 и в альтернативном варианте 1-30. Сополимеры, обладающие такими характеристиками, описываются в документах WO 2004058825 и WO 2004058835.The best approximation for this equation allows us to obtain the value of m for the copolymerization of isoolefin and para-alkylstyrene in a specific diluent. In certain embodiments, m is 38 or less; alternatively 36 or less; alternatively 35 or less; and alternatively 30 or less. In other embodiments, m is in the range of 1-38; in an alternative embodiment 1-36; alternatively 1-35 and alternatively 1-30. Copolymers having such characteristics are described in documents WO 2004058825 and WO 2004058835.

В другом варианте реализации сополимер изоолефин/пара-алкилстирол по существу не имеет длинноцепных ответвлений. Для целей данного изобретения полимер, который по существу не имеет длинноцепных ответвлений, определяют как полимер, для которого g'cp. вязк. определяют большим или равным 0,978, в альтернативном варианте большим или равным 0,980, в альтернативном варианте большим или равным 0,985, в альтернативном варианте большим или равным 0,990, в альтернативном варианте большим или равным 0,995, в альтернативном варианте большим или равным 0,998, в альтернативном варианте большим или равным 0,999, согласно определению по описанному далее методу эксклюзионной хроматографии размеров (ЭХР) с тройным детектированием. Такие полимеры также описываются в документах WO 2004058825 и WO 2004058835.In another embodiment, the isoolefin / para-alkyl styrene copolymer is substantially free of long chain branches. For the purposes of this invention, a polymer that essentially has no long chain branches is defined as a polymer for which g ' cp. viscous determined to be greater than or equal to 0.978, alternatively greater than or equal to 0.980, alternatively greater than or equal to 0.985, alternatively greater than or equal to 0.990, alternatively greater than or equal to 0.995, alternatively greater than or equal to 0.998, alternatively greater or equal to 0.999, as determined by the triple-detection size exclusion chromatography (SEC) method described below. Such polymers are also described in WO2004058825 and WO2004058835.

В другом варианте реализации соотношение между долей триад изоолефина и мультиолефина и величиной % (моль.) мультиолефина, введенного в сополимерный галогенированный каучук, описывается уравнением распределения последовательностей в сополимере, приведенным далее, и характеризуется параметром распределения последовательностей в сополимере mIn another embodiment, the ratio between the proportion of triads of isoolefin and multiolefin and the% (mol.) Of multiolefin introduced into the halogenated copolymer rubber is described by the sequence distribution equation in the copolymer described below and is characterized by the sequence distribution parameter m in the copolymer

F=mA/(1+mA)2,F = mA / (1 + mA) 2 ,

где m представляет собой параметр распределения последовательностей в сополимере,where m is a parameter of the distribution of sequences in the copolymer,

А представляет собой молярное соотношение между мультиолефином и изоолефином в сополимере иA represents the molar ratio between the multiolefin and the isoolefin in the copolymer and

F представляет собой долю триад изоолефин-мультиолефин-мультиолефин в сополимере.F represents the proportion of triads of isoolefin-multiolefin-multiolefin in the copolymer.

Измерение доли триад изоолефина и мультиолефина и величины % (моль.) мультиолефина, введенного в сополимер, описывается далее. Наилучшее приближение для данного уравнения позволяет получать значение m для сополимеризации изоолефина и мультиолефина в каждом разбавителе. В определенных вариантах реализации m равен 1,5 и более; в альтернативном варианте 2,0 и более; в альтернативном варианте 2,5 и более; в альтернативном варианте 3,0 и более и в альтернативном варианте 3,5 и более. В других вариантах реализации m находится в диапазоне от 1,10 до 1,25; в альтернативном варианте от 1,15 до 1,20; в альтернативном варианте от 1,15 до 1,25 и в альтернативном варианте m равен приблизительно 1,20. Галогенированные каучуки, которые обладают данными характеристиками, описываются в документах WO 2004058825 и WO 2004058835.The measurement of the proportion of triads of isoolefin and multiolefin and the% (mol.) Of multiolefin introduced into the copolymer are described below. The best approximation for this equation allows us to obtain the value of m for the copolymerization of isoolefin and multiolefin in each diluent. In certain embodiments, m is 1.5 or more; in an alternative embodiment, 2.0 or more; in an alternative embodiment, 2.5 or more; alternatively 3.0 or more; and alternatively 3.5 or more. In other embodiments, m is in the range of 1.10 to 1.25; alternatively, from 1.15 to 1.20; in an alternative embodiment, from 1.15 to 1.25 and in an alternative embodiment, m is approximately 1.20. Halogenated rubbers that have these characteristics are described in documents WO 2004058825 and WO 2004058835.

В другом варианте реализации галогенированный каучук по существу не имеет длинноцепных ответвлений. Для целей данного изобретения полимер, который по существу не имеет длинноцепных ответвлений, определяют как полимер, для которого g'cp. вязк. определяют большим или равным 0,978, в альтернативном варианте большим или равным 0,980, в альтернативном варианте большим или равным 0,985, в альтернативном варианте большим или равным 0,990, в альтернативном варианте большим или равным 0,995, в альтернативном варианте большим или равным 0,998, в альтернативном варианте большим или равным 0,999, согласно определению по методу ЭХР с тройным детектированием следующим образом. Присутствие или отсутствие длинноцепных ответвлений в полимерах определяют при использовании метода ЭХР с тройным детектированием. ЭХР с тройным детектированием проводят при помощи хроматографа Waters (Милфорд, Массачусетс) 150С, функционирующего при 40°С и оборудованного детектором светорассеяния Precision Detectors (Беллингэм, Массачусетс) PD2040, вискозиметрическим детектором Viscotek (Хьюстон, Техас) Model 150R и дифференциальным детектором показателя преломления Waters (интегрированным с 150С). Детекторы соединяют последовательно, при этом детектор светорассеяния идет первым, вискозиметрический детектор идет вторым, а дифференциальный детектор показателя преломления идет третьим. В качестве элюента используют тетрагидрофуран (0,5 мл/мин) вместе с комплектом из трех колонок Polymer Laboratories, Ltd. (Шропшир, Соединенное Королевство) 10 micron mixed-B/LS GPC. Прибор калибруют по 16 полистирольным стандартам с узким молекулярно-массовым распределением (Polymer Laboratories, Ltd.). Данные получают при помощи программного обеспечения TriSEC (Viscotek) и импортируют в программу WaveMetric's Igor Pro (Лэйк-Освего, Орегон) для анализа. Для установления соотношения между характеристической вязкостью ([η]линейный, определенной при помощи вискозиметрического детектора), и молекулярной массой (Mw, определенной при помощи детектора светорассеяния) используют линейный полиизобутилен. Соотношение между величинами [η]линейный и Mw выражают при помощи уравнения Марка-ХувинкаIn another embodiment, the halogenated rubber is substantially free of long chain branches. For the purposes of this invention, a polymer that essentially has no long chain branches is defined as a polymer for which g ' cp. viscous determined to be greater than or equal to 0.978, alternatively greater than or equal to 0.980, alternatively greater than or equal to 0.985, alternatively greater than or equal to 0.990, alternatively greater than or equal to 0.995, alternatively greater than or equal to 0.998, alternatively greater or equal to 0.999, as determined by the method of ECR with triple detection as follows. The presence or absence of long chain branches in polymers is determined using triple detection ECR. Triple detection ECR is carried out using a Waters chromatograph (Milford, Massachusetts) 150С, operating at 40 ° С and equipped with a Precision Detectors (Bellingham, Massachusetts) PD2040 light scattering detector, a Viscotek viscometer detector (Houston, Texas) Model 150R with a differential (integrated with 150C). The detectors are connected in series, while the light scattering detector is the first, the viscometric detector is the second, and the differential refractive index detector is the third. Tetrahydrofuran (0.5 ml / min) was used as eluent along with a set of three columns of Polymer Laboratories, Ltd. (Shropshire, United Kingdom) 10 micron mixed-B / LS GPC. The instrument is calibrated to 16 narrow molecular weight distribution polystyrene standards (Polymer Laboratories, Ltd.). Data is obtained using TriSEC software (Viscotek) and imported into WaveMetric's Igor Pro (Lake Oswego, Oregon) for analysis. To establish the relationship between the intrinsic viscosity ([η] linear determined using a viscometric detector) and the molecular weight (M w determined using a light scattering detector), linear polyisobutylene is used. The relationship between [η] is linear and M w is expressed using the Mark-Houwink equation

[η]линейный=KMwα [η] linear = KM w α

Параметры К и α получают из графика с логарифмическим масштабом по обеим осям, построенного для зависимости характеристической вязкости от Mw, α представляет собой наклон, К представляет собой отрезок, отсекаемый на оси. Значительные отклонения от соотношения, установленного для линейных стандартов, указывают на присутствие длинноцепных ответвлений. В общем случае образцы, которые характеризуются более значительным отклонением от линейного соотношения для линейного образца, имеют более значительные длинноцепные ответвления. Масштабирующий коэффициент g' также указывает на отклонения от определенного соотношения для линейного образца:The parameters K and α are obtained from a graph with a logarithmic scale along both axes, constructed for the dependence of the characteristic viscosity on M w , α represents the slope, K represents the segment cut off on the axis. Significant deviations from the ratio established for linear standards indicate the presence of long chain branches. In the general case, the samples, which are characterized by a more significant deviation from the linear relationship for the linear sample, have more significant long-chain branches. The scaling factor g 'also indicates deviations from a certain ratio for a linear sample:

[η]образец=g'[η]линейный [η] sample = g '[η] linear

Значение g' определяют меньшим или равным единице и большим или равным нулю. Если g' будет равным или почти равным единице, то тогда полимер считается линейным. Если g' будет значительно меньшим единицы, то тогда образец будет иметь длинноцепные ответвления. Смотрите, например, публикацию E. F. Casassa and G. C. Berry in «Comprehensive Polymer Science», Vol.2, (71-120) G. Allen and J. C. Bevington, Ed., Pergamon Press, New York, 1988. При ЭХР с тройным детектированием значение g' рассчитывают для каждого сечения хроматографической кривой по экспериментальной точке. Средневязкостные величины g' или g'cp. вязк. рассчитывают по всему молекулярно-массовому распределению. Масштабирующий коэффициент g'cp. вязк. рассчитывают из средней характеристической вязкости образца:The value of g 'is determined to be less than or equal to unity and greater than or equal to zero. If g 'is equal to or almost equal to unity, then the polymer is considered linear. If g 'is significantly less than unity, then the sample will have long chain branches. See, for example, EF Casassa and GC Berry in “Comprehensive Polymer Science,” Vol.2, (71-120) G. Allen and JC Bevington, Ed., Pergamon Press, New York, 1988. For triple-detection ECR, the value g 'is calculated for each section of the chromatographic curve at the experimental point. Viscosities g 'or g' cp. viscous calculated over the entire molecular weight distribution. Scaling factor g ' cp. viscous calculated from the average intrinsic viscosity of the sample:

g'cp. вязк.=[η]ср./(KMwα)g ' cp. viscous = [η] cf. / (KM w α )

Другие предпочтительные галогенированные эластомеры или каучуки включают галогенированный сополимер изобутилен-пара-метилстирол-изопрен, описанный в документе WO 01/21672 A1. Галогенированные каучуки, подходящие для использования в слое, предотвращающем проникновение текучих сред, могут быть идентичными или различными.Other preferred halogenated elastomers or rubbers include the halogenated isobutylene-para-methylstyrene-isoprene copolymer described in WO 01/21672 A1. Halogenated rubbers suitable for use in a fluid barrier layer may be identical or different.

Для целей настоящего изобретения подходящую термопластичную или конструкционную смолу определяют как любые термопластичные полимер, сополимер или их смесь, характеризующиеся модулем Юнга, большим чем 500 МПа и предпочтительно коэффициентом воздухопроницаемости, меньшим чем 60×10-12 куб. см·см/см2 сек см ртутного столба (при 30°С) и предпочтительно температурой плавления в диапазоне от приблизительно 170°С до приблизительно 270°С, включающие одного или нескольких представителей из следующих далее, но не ограничивающиеся только этим:For the purposes of the present invention, a suitable thermoplastic or structural resin is defined as any thermoplastic polymer, copolymer or mixture thereof, characterized by a Young's modulus greater than 500 MPa and preferably an air permeability coefficient less than 60 × 10 -12 cc. cm · cm / cm 2 sec cm mercury (at 30 ° C) and preferably a melting point in the range from about 170 ° to about 270 ° C, including one or more of the following, but not limited to:

а) полиамидные смолы: найлон 6 (N6), найлон 66 (N66), найлон 46 (N46), найлон 11 (N11), найлон 12 (N12), найлон 610 (N610), найлон 612 (N612), сополимер найлон 6/66 (N6/66), найлон 6/66/610 (N6/66/610), найлон MXD6 (MXD6), найлон 6Т (N6T), сополимер найлон 6/6Т, сополимер найлон 66/ПП, сополимер найлон 66/ПФС;a) polyamide resins: nylon 6 (N6), nylon 66 (N66), nylon 46 (N46), nylon 11 (N11), nylon 12 (N12), nylon 610 (N610), nylon 612 (N612), nylon 6 copolymer / 66 (N6 / 66), nylon 6/66/610 (N6 / 66/610), nylon MXD6 (MXD6), nylon 6T (N6T), copolymer nylon 6 / 6T, copolymer nylon 66 / PP, copolymer nylon 66 / SFC;

b) смолы сложных полиэфиров: полибутилентерефталат (ПБТФ), полиэтилентерефталат (ПЭТФ), полиэтиленизофталат (ПЭИФ), сополимер ПЭТФ/ПЭИФ, полиакрилат (PAR), полибутиленнафталат (ПБН), жидкокристаллический сложный полиэфир, сополимер полиоксалкилендиимиддикислоты/полибутирата-терефталата и другие ароматические сложные полиэфиры;b) polyester resins: polybutylene terephthalate (PBTF), polyethylene terephthalate (PETF), polyethylene isophthalate (PEIF), copolymer PET / PEIF, polyacrylate (PAR), polybutylene naphthalate (PBN), liquid crystalline polyester / other aromatic polymers polyesters;

с) полинитрильные смолы: полиакрилонитрил (ПАН), полиметакрилонитрил, сополимеры акрилонитрил-стирол (АС), сополимеры метакрилонитрила-стирола, сополимеры метакрилонитрила-стирола-бутадиена;c) polynitrile resins: polyacrylonitrile (PAN), polymethacrylonitrile, acrylonitrile-styrene (AC) copolymers, methacrylonitrile-styrene copolymers, methacrylonitrile-styrene-butadiene copolymers;

d) полиметакрилатные смолы: полиметилметакрилат, полиэтилакрилат;d) polymethacrylate resins: polymethyl methacrylate, polyethyl acrylate;

е) поливиниловые смолы (для иллюстрации, а не для ограничения: сополимер винилацетата (ЭВА), поливиниловый спирт (ПВС), сополимер виниловый спирт/этилен (EVOA), поливинилиденхлорид (ПВДХ), поливинилхлорид (ПВХ), сополимер поливинил/поливинилиден, сополимер поливинилиденхлорид/метакрилат;f) polyvinyl resins (for illustration, but not limitation: vinyl acetate copolymer (EVA), polyvinyl alcohol (PVA), vinyl alcohol / ethylene copolymer (EVOA), polyvinylidene chloride (PVDC), polyvinyl chloride (PVC), polyvinyl / polyvinylidene copolymer, polyvinylidene chloride / methacrylate;

f) целлюлозные смолы: ацетат целлюлозы, ацетат-бутират целлюлозы;f) cellulose resins: cellulose acetate, cellulose acetate butyrate;

g) фтористые смолы: поливинилиденфторид (ПВДФ), поливинилфторид (ПВФ), полихлорфторэтилен (PCTFE), сополимер тетрафторэтилена/этилена (ЭТФЭ);g) fluoride resins: polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF), polychlorofluoroethylene (PCTFE), tetrafluoroethylene / ethylene copolymer (ETFE);

h) полиимидные смолы: ароматические полиимиды;h) polyimide resins: aromatic polyimides;

i) полисульфоны;i) polysulfones;

j) полиацетали;j) polyacetals;

k) полилактоны;k) polylactones;

l) полифениленоксид и полифениленсульфид;l) polyphenylene oxide and polyphenylene sulfide;

m) сополимер стирол-малеиновый ангидрид;m) styrene-maleic anhydride copolymer;

n) ароматические поликетоны иn) aromatic polyketones and

о) смеси всех без исключения представителей от а) до n) включительно, а также смеси любых из приведенных в качестве иллюстраций или примеров конструкционных смол в пределах каждого из вариантов от а) до n) включительно.n) mixtures of all, without exception, representatives a) to n) inclusive, as well as mixtures of any of the resins given as illustrations or examples within each of variants a) to n) inclusive.

Для целей настоящего описания данное определение конструкционной смолы исключает полимеры олефинов, такие как полиэтилен и полипропилен.For the purposes of the present description, this definition of structural resin excludes olefin polymers such as polyethylene and polypropylene.

Предпочтительные конструкционные смолы включают полиамидные смолы и их смеси; в особенности предпочтительные смолы включают найлон 6, сополимер найлон 6/66, найлон 11, найлон 12, найлон 610, найлон 612 и их смеси. В соответствии с одним альтернативным предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения рецептура термопластичной эластомерной композиции может быть составлена при использовании компонента в виде термопластичной смолы, где компонент в виде найлоновой смолы содержит найлон 11 или найлон 12 и сополимер найлон 6/66 при соотношении ингредиентов композиции (массовом соотношении) в диапазоне от приблизительно 10/90 до приблизительно 90/10; предпочтительно от приблизительно 30/70 до приблизительно 85/15. Такая термопластичная эластомерная композиция на основе перемешанных смол может обеспечить получение термопластичной эластомерной композиции, демонстрирующей превосходные долговечность и внешний вид, например, в случае отвержденной поверхности внутреннего герметизирующего слоя покрышки, а также превосходные характеристики удерживания воздуха, а также характеризующейся хорошим балансом данных свойств.Preferred structural resins include polyamide resins and mixtures thereof; particularly preferred resins include nylon 6, copolymer nylon 6/66, nylon 11, nylon 12, nylon 610, nylon 612, and mixtures thereof. In accordance with one alternative preferred embodiment of the present invention, the formulation of the thermoplastic elastomeric composition can be formulated using a component in the form of a thermoplastic resin, where the component in the form of a nylon resin contains nylon 11 or nylon 12 and a copolymer of nylon 6/66 in the ratio of the ingredients of the composition (mass ratio ) in the range of from about 10/90 to about 90/10; preferably from about 30/70 to about 85/15. Such a thermoplastic elastomeric composition based on mixed resins can provide a thermoplastic elastomeric composition that demonstrates excellent durability and appearance, for example, in the case of a cured surface of the inner sealing layer of the tire, as well as excellent air retention characteristics, as well as a good balance of these properties.

Необязательно в комбинации с галогенированным эластомером, содержащим изобутилен, могут быть использованы и другие каучуки или эластомеры. Такой необязательный каучуковый компонент включает каучуки, характеризующиеся высоким уровнем содержания диена, и их гидраты. Каучуки или эластомеры, характеризующиеся высоким уровнем содержания диена, также называются каучуком, характеризующимся высоким уровнем содержания диенового мономера. Обычно им является каучук, содержащий обычно, по меньшей мере, 50% (мол.) C4-C12 диенового мономера, обычно, по меньшей мере, от приблизительно 60% (мол.) до приблизительно 100% (мол.); более предпочтительно, по меньшей мере, от приблизительно 70% (мол.) до приблизительно 100% (мол.); более предпочтительно, по меньшей мере, от приблизительно 80% (мол.) до приблизительно 100% (мол.). Подходящие каучуки, характеризующиеся высоким уровнем содержания диенового мономера, включают гомополимеры и сополимеры олефинов или изоолефинов и мультиолефинов или гомополимеры мультиолефинов. Они хорошо известны и описываются в публикациях Rubber Technology, 179-374 (Maurice Morton ed., Chapman & Hall, 1995) и The Vanderbilt Rubber Handbook 22-80 (Robert F. Ohm ed., R. T. Vanderbilt Co., Inc., 1990). В общем случае другие необязательные каучуки, подходящие для использования в настоящем изобретении, включают, например, натуральный каучук (НК), изопреновый каучук (ИК), эпоксидированный натуральный каучук, бутадиен-стирольный каучук (БСК), полибутадиеновый каучук (БК) (в том числе БК, характеризующийся высоким уровнем содержания цис-звеньев, и БК, характеризующийся низким уровнем содержания цис-звеньев), бутадиен-нитрильный каучук (БНК), гидрированный БНК, гидрированный БСК, олефиновые каучуки (например, этилена-пропиленовые каучуки (в том числе как ЭПДМ, так и ЭПМ), этилена-пропиленовые каучуки, модифицированные малеиновой кислотой, (М-ЭПМ)), бутилкаучук (IIR), сополимеры изобутилена и ароматического винильного или диенового мономера, акриловые каучуки (АСМ), иономеры, другие галогенсодержащие каучуки (например, хлоропреновые каучуки (CR), гидриновые каучуки (CHR), хлорсульфированные полиэтилены (CSM), хлорированные полиэтилены (СМ), хлорированные полиэтилены, модифицированные малеиновой кислотой, (М-СМ)), силиконовые каучуки (например, метилвинилсиликоновые каучуки, диметилсиликоновые каучуки, метилфенилвинилсиликоновые каучуки), серосодержащие каучуки (например, полисульфидные каучуки), фторкаучуки (например, винилиденфторидные каучуки, фторсодержащие каучуки на основе простого винилового эфира, тетрафторэтилен-пропиленовые каучуки, фторсодержащие силиконовые каучуки, фторсодержащие фосфагеновые каучуки), термопластичные эластомеры (например, стиролсодержащие эластомеры, олефиновые эластомеры, сложноэфирные эластомеры, уретановые эластомеры или полиамидные эластомеры) и их смеси.Optionally, other rubbers or elastomers may be used in combination with a halogenated isobutylene containing elastomer. Such an optional rubber component includes high diene rubbers and their hydrates. Rubbers or elastomers characterized by a high level of diene are also called rubbers, characterized by a high level of diene monomer. Usually it is rubber, usually containing at least 50% (mol.) C 4 -C 12 diene monomer, usually at least from about 60% (mol.) To about 100% (mol.); more preferably at least from about 70% (mol.) to about 100% (mol.); more preferably at least about 80% (mol.) to about 100% (mol.). Suitable rubbers characterized by a high content of diene monomer include homopolymers and copolymers of olefins or isoolefins and multiolefins or homopolymers of multiolefins. They are well known and described in Rubber Technology, 179-374 (Maurice Morton ed., Chapman & Hall, 1995) and The Vanderbilt Rubber Handbook 22-80 (Robert F. Ohm ed., RT Vanderbilt Co., Inc., 1990 ) In general, other optional rubbers suitable for use in the present invention include, for example, natural rubber (NK), isoprene rubber (IR), epoxidized natural rubber, styrene butadiene rubber (BSK), polybutadiene rubber (BK) (including including BK, characterized by a high level of cis units, and BK, characterized by a low level of cis units), nitrile butadiene rubber (BNK), hydrogenated BNK, hydrogenated BSC, olefin rubbers (for example, ethylene-propylene rubbers (including including EPDM and EPM), maleic acid modified ethylene-propylene rubbers (M-EPM)), butyl rubber (IIR), copolymers of isobutylene and aromatic vinyl or diene monomer, acrylic rubbers (AFM), ionomers, other halogen-containing rubbers (e.g. chloroprene rubbers (CR), hydrin rubbers (CHR), chlorosulfonated polyethylenes (CSM), chlorinated polyethylenes modified with maleic acid, (M-CM)), silicone rubbers (e.g. methyl vinyl silicone rubbers, dimethyl silicone rubbers, methylphenyl vinyl silicone rubbers), sulfur-containing rubbers (e.g. polysulfide rubbers), fluoro-rubbers (e.g. vinylidene fluoride rubbers, vinyl ether-based rubbers, tetrafluoroethylene-propylene rubbers, fluorinated rubber, silicone fluorinated rubbers) styrene-containing elastomers, olefin elastomers, ester elastomers, urethane elastomers or polyamide elastomers) and mixtures thereof.

Предпочтительные примеры каучуков, характеризующихся высоким уровнем содержания диенового мономера, включают полиизопреновый, полибутадиеновый каучуки, бутадиен-стирольный каучук, натуральный каучук, хлоропреновый каучук, бутадиен-акрилонитрильный каучук и тому подобное, которые могут быть использованы индивидуально или в комбинации и смесях.Preferred examples of rubbers characterized by high levels of diene monomer include polyisoprene, polybutadiene rubbers, styrene butadiene rubber, natural rubber, chloroprene rubber, butadiene-acrylonitrile rubber and the like, which can be used individually or in combination and mixtures.

Поскольку термопластичная смола и галогенированный каучук, содержащий изобутилен, значительно различаются по растворимости, в целях улучшения совместимости данных полимеров подходящим для использования может оказаться дополнительный необязательный совмещающий ингредиент. Кроме того, без желания связывать себя теорией можно сказать то, что тонкие дисперсии каучуков, полученные в композициях настоящего изобретения, могут представлять собой результат, отчасти, прохождения химической реакции (реакций) между, например, бензильным бромом, присутствующим в БИМС, или аллильным галогеном в галогенированном бутилкаучуке и концевыми аминами в полиамидах на границе раздела фаз между диспергированными частицами каучука и термопластом, образующейся во время перемешивания и возможно в результате модифицирования, в частности, уменьшения поверхностного натяжения между компонентами в виде каучука и смолы. Прохождение межфазных реакций во время перемешивания и одновременной реакции между двумя несмешиваемыми полимерами может способствовать предотвращению коалесценции фазы диспергированного каучука, характеризующегося небольшим размером частиц, что, таким образом, приводит к образованию в особенности тонких дисперсий каучуковой фазы. Прохождение таких межфазных реакций назвали «реакционным совмещением» и описывают, например, в патентах США №5571864 и 6469087, посредством ссылки включенных в настоящий документ. В то же самое время вследствие межфазной стабильности в данных реакционно-совмещенных несмешиваемых системах фазовая инверсия каучуковой фазы, характеризующейся повышенной концентрацией компонента полимерной смеси, имеющего пониженную вязкость, ингибируется благодаря стабилизирующему эффекту межфазного совмещения.Since the thermoplastic resin and the halogenated rubber containing isobutylene vary significantly in solubility, an additional optional combining ingredient may be suitable for use in order to improve the compatibility of these polymers. In addition, without wanting to be bound by theory, it can be said that the fine dispersions of rubbers obtained in the compositions of the present invention can result, in part, from a chemical reaction (s) between, for example, benzyl bromine present in SIMS or allyl halogen in halogenated butyl rubber and terminal amines in polyamides at the phase boundary between the dispersed rubber particles and the thermoplastic formed during mixing and possibly as a result of modification, in h astnosti, reducing surface tension between the components in the form of rubber and resin. The passage of interfacial reactions during mixing and the simultaneous reaction between two immiscible polymers can help prevent the coalescence of the dispersed rubber phase, which is characterized by a small particle size, which thus leads to the formation of especially fine dispersions of the rubber phase. The passage of such interfacial reactions was called "reaction alignment" and is described, for example, in US patent No. 5571864 and 6469087, by reference included in this document. At the same time, due to interfacial stability in these reaction-combined immiscible systems, the phase inversion of the rubber phase, which is characterized by an increased concentration of the polymer mixture component having a reduced viscosity, is inhibited due to the stabilizing effect of interfacial alignment.

Кроме того, выгодным с точки зрения улучшения низкотемпературных характеристик совокупной композиции может оказаться использование компонента в виде вторичного каучука (то есть второго каучука, отличного от компонента в виде первого (галогенированного) каучука, например, БИМС), который является более эффективным при понижении низкотемпературного модуля упругости в сопоставлении с БИМС. Предпочтительно основой вторичного каучука являются функционализованные каучуки, демонстрирующие низкие температуры стеклования Tg, предпочтительно меньшие чем - 30°С. Низкое значение Tg вносит свой вклад в пониженные модуль упругости или мягкость вторичного каучука при рабочих температурах или температурах использования для продуктов, содержащих такие каучуки, например, внутренних герметизирующих слоев покрышек, равных приблизительно -20°С и менее. Подходящая функциональность включает малеиновый ангидрид, ациллактам или другое, что может легко вступать в реакцию с аминовой функциональностью, присутствующей в полиамидах. Присутствие химически реакционно-способной функциональности в таких каучуках дополнительно промотирует реакционное совмещение между вторичным каучуком и полиамидом, приводящее к получению в полиамидной матрице дисперсии каучука, характеризующейся небольшим размером частиц, при этом частицы характеризуются средним размером частиц, равным приблизительно 1 микрону и менее; предпочтительно менее чем приблизительно 0,5 микрона. Использование такого вторичного каучука описывается в документе PCT/US 2006/011002, поданном 24 марта 2006 года и посредством ссылки включенном в настоящий документ. Вторичный каучук, диспергированный в полиамидной матрице в форме упомянутых небольших частиц, необязательно может быть отвержден, сшит или вулканизован, частично, по существу или полностью, как это описывалось в отношении галогенированного эластомера или эластомера БИМС. Такое сшивание может быть проведено в ходе диспергирования вторичного каучука в полиамидной матрице в результате использования того же самого способа динамической вулканизации, что и использованный для галогенированного эластомерного компонента. В случае использования динамической вулканизации во вторичном каучуке также необходимо будет диспергировать отвердитель или систему отверждения, подходящие для реализации вулканизации во время перемешивания и диспергирования каучука. В альтернативном варианте в случае подверженности вторичного каучука термическому сшиванию он может быть вулканизован в результате подвода достаточной тепловой энергии либо во время перемешивания и диспергирования по способу, соответствующему динамической вулканизации, либо после его диспергирования в форме небольших частиц в результате подвода тепловой энергии, достаточной для проведения такого сшивания после диспергирования. В любом случае предпочитается, чтобы вторичный каучук в полиамидной матрице был бы диспергирован в форме небольших частиц, характеризующихся средним размером частиц в диапазоне от приблизительно 0,1 микрона до приблизительно 1 микрона; например, от приблизительно 0,1 микрона до приблизительно 0,75 микрона или от приблизительно 0,1 микрона до приблизительно 0,5 микрона.In addition, it may be advantageous from the point of view of improving the low temperature characteristics of the overall composition to use a component in the form of secondary rubber (i.e., a second rubber other than a component in the form of a first (halogenated) rubber, for example, BIMS), which is more effective in lowering the low temperature module elasticity in comparison with BIMS. Preferably, the secondary rubber base is functionalized rubbers exhibiting low glass transition temperatures Tg, preferably lower than −30 ° C. A low Tg value contributes to a reduced modulus of elasticity or softness of the secondary rubber at operating or use temperatures for products containing such rubbers, for example, inner sealing layers of tires of about −20 ° C. or less. Suitable functionality includes maleic anhydride, acyllactam or the like, which can readily react with the amine functionality present in polyamides. The presence of chemically reactive functionality in such rubbers further promotes the reaction alignment between the secondary rubber and the polyamide, resulting in a rubber dispersion having a small particle size in the polyamide matrix, with particles having an average particle size of about 1 micron or less; preferably less than about 0.5 microns. The use of such secondary rubber is described in document PCT / US 2006/011002, filed March 24, 2006 and by reference incorporated herein. Secondary rubber dispersed in the polyamide matrix in the form of the aforementioned small particles may optionally be cured, crosslinked or vulcanized, partially, substantially or completely, as described with respect to the halogenated or SIMS elastomer. Such crosslinking can be carried out during dispersion of the secondary rubber in the polyamide matrix as a result of using the same dynamic vulcanization method as used for the halogenated elastomeric component. In the case of using dynamic vulcanization in the secondary rubber, it will also be necessary to disperse the hardener or curing system suitable for the implementation of vulcanization during mixing and dispersion of the rubber. Alternatively, if the secondary rubber is exposed to thermal crosslinking, it can be vulcanized by supplying sufficient heat energy either during mixing and dispersion using a method corresponding to dynamic vulcanization, or after dispersing it in the form of small particles as a result of supplying heat energy sufficient to conduct such crosslinking after dispersion. In any case, it is preferred that the secondary rubber in the polyamide matrix be dispersed in the form of small particles having an average particle size in the range of about 0.1 microns to about 1 micron; for example, from about 0.1 microns to about 0.75 microns, or from about 0.1 microns to about 0.5 microns.

Вторичные полимеры, которые исполняют функцию совместителей, могут включать этиленненасыщенные высоконасыщенные сополимерные каучуки на основе нитрила-сопряженного диена (HNBR), эпоксилированные натуральные каучуки (ЭНК), БНК, гидриновые каучуки, акриловые каучуки и их смеси. Другие совместители включают сополимеры, такие как те, которые обладают структурой обоих или одного компонента, выбираемого из термопластичной смолы и полимерного каучука, или структурой сополимера, имеющего эпоксигруппу, карбонильную группу, галогеновую группу, аминогруппу, малеинированную группу, оксазолиновую группу, гидроксигруппу и тому подобное, что способно вступать в реакцию с термопластичной смолой или полимерным каучуком. Вторичный каучук может быть выбран на основе типа перемешиваемых полимерной термопластичной смолы и полимерного каучука. Подходящие вторичные каучуки выбирают из группы, состоящей из каучуков, привитых малеиновым ангидридом, таких как привитые малеиновым ангидридом сополимеры АБС (акрилонитрил-бутадиен-стирол), ЭПДМ (этилена-пропилена-диеновый каучук), СЭБС (стирол-этилена/бутадиенстирол) и тому подобное и малеинированные этиленовые сополимерные каучуки, такие как малеинированные сополимеры этилена-пропилена (ЭПМ), этилена-бутена, этилена-гексена, этилена-октена, этилена-децена, этилена-пропилена-диена (ЭПДМ), этилена-винилацетата, этилена-метилакрилата, этилена-этилакрилата, этилена-акриловой кислоты и тому подобное и их смеси. Кроме того, потенциально подходящие каучуки включают привитой сополимер ЭПДМ/стирола, ЭПДМ/акрилонитрила и их формы, модифицированные малеиновой кислотой; сополимер стирола/малеиновой кислоты; реактивную термопластичную феноксисмолу; и их смеси.Secondary polymers that act as compatibilizers may include ethylenically unsaturated, highly saturated copolymer rubbers based on nitrile conjugated diene (HNBR), epoxylated natural rubbers (ENC), BNC, hydrin rubbers, acrylic rubbers and mixtures thereof. Other combiners include copolymers, such as those having the structure of both or one component selected from a thermoplastic resin and polymer rubber, or the structure of a copolymer having an epoxy group, a carbonyl group, a halogen group, an amino group, a maleated group, an oxazoline group, a hydroxy group, and the like. that is capable of reacting with a thermoplastic resin or polymer rubber. Secondary rubber may be selected based on the type of blended polymer thermoplastic resin and polymer rubber. Suitable secondary rubbers are selected from the group consisting of rubbers grafted with maleic anhydride, such as copolymers grafted with maleic anhydride, ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene), EPDM (ethylene-propylene-diene rubber), SEBS / styrene-ethylene ethylene similar and maleated ethylene copolymer rubbers such as maleated copolymers of ethylene-propylene (EPM), ethylene-butene, ethylene-hexene, ethylene-octene, ethylene-decene, ethylene-propylene-diene (EPDM), ethylene-vinyl acetate, ethylene-methyl acrylate , uh tylene-ethyl acrylate, ethylene-acrylic acid and the like, and mixtures thereof. In addition, potentially suitable rubbers include the grafted copolymer EPDM / styrene, EPDM / acrylonitrile and their forms modified with maleic acid; styrene / maleic acid copolymer; reactive thermoplastic phenoxy resin; and mixtures thereof.

Примеры подходящих предпочтительных функциональных групп, присутствующих во вторичном каучуке, включают соединения, имеющие карбонильную связь, такие как карбоновые кислоты, сложные эфиры карбоновых кислот, ангидриды кислот, сложные диэфиры, соли, амиды и имиды. Также могут быть использованы и ароматические винильные соединения, гидролизуемые ненасыщенные силановые соединения, насыщенные галогенированные углеводороды и ненасыщенные галогенированные углеводороды. Примеры в особенности предпочтительных функциональных групп включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: малеиновый ангидрид, цитраконовый ангидрид, 2-метилмалеиновый ангидрид, 2-хлормалеиновый ангидрид, 2,3-диметилмалеиновый ангидрид, бицикло[2,2,1]-5-гептен-2,3-дикарбоновый ангидрид и 4-метил-4-циклогексен-1,2-дикарбоновый ангидрид, акриловая кислота, метакриловая кислота, малеиновая кислота, фумаровая кислота, итаконовая кислота, цитраконовая кислота, мезаконовая кислота, кротоновая кислота, ангидрид бицикло(2.2.2)окт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты, ангидрид 1,2,3,4,5,8,9,10-октагидронафталин-2,3-дикарбоновой кислоты, 2-окса-1,3-дикетоспиро(4.4)нон-7-ен, ангидрид бицикло(2.2.1)гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты, малеопимаровая кислота, тетрагидрофталевый ангидрид, ангидрид норборн-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты, надикангидрид, метилнадикангидрид, гимикангидрид, метилгимикангидрид и ангидрид х-метилбицикло(2.2.1)гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты (XMNA).Examples of suitable preferred functional groups present in the secondary rubber include compounds having a carbonyl bond, such as carboxylic acids, carboxylic acid esters, acid anhydrides, diesters, salts, amides and imides. Aromatic vinyl compounds, hydrolyzable unsaturated silane compounds, saturated halogenated hydrocarbons and unsaturated halogenated hydrocarbons may also be used. Examples of particularly preferred functional groups include, but are not limited to: maleic anhydride, citraconic anhydride, 2-methyl maleic anhydride, 2-chloromaleic anhydride, 2,3-dimethyl maleic anhydride, bicyclo [2,2,1] -5-heptene -2,3-dicarboxylic anhydride and 4-methyl-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid, crotonic acid, bicyclo anhydride ( 2.2.2) oct-5-en-2,3-dica acid, anhydride of 1,2,3,4,5,8,9,9-octahydronaphthalene-2,3-dicarboxylic acid, 2-oxa-1,3-diketospiro (4.4) non-7-ene, bicyclo anhydride ( 2.2.1) hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid, maleopimaric acid, tetrahydrophthalic anhydride, norborn-5-en-2,3-dicarboxylic anhydride, nadicanhydride, methyl nadic acid hydride, hemicanhydride, methyl hemicanhydride and x-methylbicyclo anhydride ( 2.2.1) hept-5-en-2,3-dicarboxylic acid (XMNA).

В одном предпочтительном варианте реализации на функционализуемый полимер прививают малеиновый ангидрид таким образом, чтобы малеиновый ангидрид был бы ковалентно связан с основной полимерной цепью полимера. Ангидридная функциональность, привитая на полимер, может оставаться в виде ангидрида, может быть окислена до кислотных функциональных групп и/или может быть дополнительно введена в реакцию по способам, известным на современном уровне техники, с целью введения других функциональных групп, таких как амиды, амины, спирты и тому подобное.In one preferred embodiment, maleic anhydride is grafted onto the functionalizable polymer so that maleic anhydride is covalently linked to the polymer backbone. The anhydride functionality grafted onto the polymer may remain in the form of the anhydride, may be oxidized to acid functional groups and / or may be further reacted by methods known in the art to introduce other functional groups, such as amides, amines alcohols and the like.

Полимеры, пригодные для получения функционализованных полимеров, подходящих для использования в настоящем изобретении, включают этиленовые полимеры и пропиленовые полимеры. В особенности предпочтительные полимеры включают полимеры этилена, сополимеризованного с одним или несколькими соединениями, выбираемыми из пропилена, бутена, пентена, гексана, гептена, октана, нонена-децена, ундецена, додецена, метилакрилата, этилакрилата, бутилакрилата, пентилакрилата, гексилакрилата, октилакрилата, акриловой кислоты, метакриловой кислоты, этакриловой кислоты, бутакриловой кислоты или винилацетата. Предпочтительно такие этиленовые полимеры модифицируют малеиновой кислотой или малеиновым ангидридом. Еще один класс в особенности предпочтительных полимеров включает полимеры пропилена, сополимеризованного с одним или несколькими соединениями, выбираемыми из этилена, бутена, пентена, гексана, гептена, октана, нонена-децена, ундецена, додецена, метилакрилата, этилакрилата, бутилакрилата, пентилакрилата, гексилакрилата, октилакрилата, акриловой кислоты, метакриловой кислоты, этакриловой кислоты, бутакриловой кислоты или винилацетата. Предпочтительно такие пропиленовые полимеры модифицируют малеиновой кислотой или малеиновым ангидридом.Polymers suitable for preparing functionalized polymers suitable for use in the present invention include ethylene polymers and propylene polymers. Particularly preferred polymers include polymers of ethylene copolymerized with one or more compounds selected from propylene, butene, pentene, hexane, heptene, octane, nonene decene, undecene, dodecene, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, pentyl acrylate, hexyl acrylate, acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, butacrylic acid or vinyl acetate. Preferably, such ethylene polymers are modified with maleic acid or maleic anhydride. Another class of particularly preferred polymers includes polymers of propylene copolymerized with one or more compounds selected from ethylene, butene, pentene, hexane, heptene, octane, nonene-decene, undecene, dodecene, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, pentyl acrylate, pentyl acrylate, octyl acrylate, acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, butacrylic acid or vinyl acetate. Preferably, such propylene polymers are modified with maleic acid or maleic anhydride.

Еще один класс в особенности предпочтительных полимеров включает полимеры С47 изоолефина (такого как изобутилен), сополимеризованного с одним или несколькими соединениями, выбираемыми из изопрена, изобутилена. Предпочтительно такие изобутиленовые полимеры модифицируют малеиновой кислотой или малеиновым ангидридом. В особенности предпочтительные функционализованные полимеры включают малеинированные сополимеры изобутилена и изопрена, малеинированные сополимеры изобутилена и пара-метилстирола, малеинированные сополимеры, относящиеся к галогенбутильному типу, малеинированные сополимеры, относящиеся к типу ЗРБ, и малеинированные сополимеры, относящиеся к типу БИМС. На современном уровне техники известны различные способы, которые могут быть использованы для функционализации полимеров. Они включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: селективное окисление, свободно-радикальная прививка, озонолиз, эпоксидирование и тому подобное.Another class of particularly preferred polymers includes polymers of a C 4 -C 7 isoolefin (such as isobutylene) copolymerized with one or more compounds selected from isoprene, isobutylene. Preferably, such isobutylene polymers are modified with maleic acid or maleic anhydride. Particularly preferred functionalized polymers include maleated copolymers of isobutylene and isoprene, maleated copolymers of isobutylene and para-methyl styrene, maleated copolymers of the halogen-butyl type, maleated copolymers of the type ZRB, and maleated copolymers of the type IMS. Various methods are known in the art that can be used to functionalize polymers. They include, but are not limited to, the following: selective oxidation, free radical grafting, ozonolysis, epoxidation, and the like.

Предпочтительно функционализованный полимер содержит малеиновый ангидрид, присутствующий с концентрацией, выбираемой из группы, состоящей из менее чем приблизительно: 50% масс., 45% масс., 40% масс., 35% масс., 30% масс., 25% масс., 20% масс., 15% масс., 10% масс., 9% масс., 8% масс., 7% масс., 6% масс., 5% масс., 4% масс., 3% масс. и 2% масс. малеинового ангидрида. Кроме того, предпочтительно уровень содержания малеинового ангидрида (МА) в привитом сополимере полимер-МА может быть большим, чем приблизительно 0,1% масс., предпочтительно большим, чем приблизительно 0,5% масс., в альтернативном варианте большим, чем приблизительно 1% масс., малеинового ангидрида. В одном предпочтительном варианте реализации функционализованный полимер может содержать от приблизительно 0,1 до приблизительно 10% масс. малеинового ангидрида; предпочтительно от приблизительно 0,25 до приблизительно 5% масс.; более предпочтительно от приблизительно 0,5 до приблизительно 4% масс.; еще более предпочтительно от приблизительно 0,75 до приблизительно 3,5% масс.; так как от приблизительно 1,5 до приблизительно 2,5% масс., малеинового ангидрида. Для получения характеристик функционализованных полимеров могут быть использованы различные методики, некоторые из которых описываются в публикации «Structure Characterization, The Science and Technology of Elastomers», F. Eirich, editor, Academic Press 1978, Chapter 3 by G. Ver Strate, которая посредством ссылки включается в настоящий документ. Уровень содержания функциональной группы в привитом полимере может быть определен по методу инфракрасной спектроскопии с Фурье-преобразованием (ИКСФП) на основе калибровки с использованием стандартов, абсолютный уровень содержания функциональных групп в которых был определен.Preferably, the functionalized polymer contains maleic anhydride present in a concentration selected from the group consisting of less than about 50% by weight, 45% by weight, 40% by weight, 35% by weight, 30% by weight, 25% by weight. , 20% mass., 15% mass., 10% mass., 9% mass., 8% mass., 7% mass., 6% mass., 5% mass., 4% mass., 3% mass. and 2% of the mass. maleic anhydride. In addition, preferably the content of maleic anhydride (MA) in the polymer-MA grafted copolymer may be greater than about 0.1 wt.%, Preferably greater than about 0.5 wt.%, Alternatively greater than about 1 % wt., maleic anhydride. In one preferred embodiment, the functionalized polymer may contain from about 0.1 to about 10% of the mass. maleic anhydride; preferably from about 0.25 to about 5% of the mass .; more preferably from about 0.5 to about 4% of the mass .; even more preferably from about 0.75 to about 3.5% of the mass .; since from about 1.5 to about 2.5% of the mass., maleic anhydride. Various techniques can be used to characterize functionalized polymers, some of which are described in Structure Characterization, The Science and Technology of Elastomers, F. Eirich, editor, Academic Press 1978, Chapter 3 by G. Ver Strate, which is by reference included in this document. The level of functional group content in the grafted polymer can be determined by the method of infrared spectroscopy with Fourier transform (IKSFP) based on calibration using standards, the absolute level of content of functional groups in which was determined.

Благодаря наличию еще одного каучука совокупный уровень содержания каучука, с учетом как каучука БИМС, так и, по меньшей мере, одного вторичного каучука, в термопластичной эластомерной композиции может быть увеличен при одновременном сохранении желательной морфологии, включающей характеризующуюся небольшим размером частиц дисперсию каучуковых компонентов в полиамидной матрице. Увеличение максимального уровня содержания каучука может быть реализовано, в частности, принимая во внимание ограниченную коалесценцию частиц БИМС в присутствии несмешиваемого вторичного каучука. Кроме того, в результате контролируемого выдерживания величины концентрации вторичного каучука на описанном ранее низком или неосновном уровне можно устранить потребность в отверждении или вулканизации вторичного каучука по существу для устранения или предотвращения его коалесценции. Это в особенности справедливо, поскольку вторичный каучук демонстрирует реакционную способность в присутствии полиамида и по отношению к полиамиду и становится по существу иммобилизованным. В таком случае в отсутствие потребности в добавлении ко вторичному каучуку отвердителей нет необходимости и в предварительном примешивании отвердителей к нему или во включении отвердителей в предварительно составленную его композицию (хотя необязательно отвердители могут быть и добавлены, а вторичный каучук подвергнут динамической вулканизации при использовании той же самой технологии, что и для БИМС), и возможно непосредственное добавление вторичного каучука в экструдерный смеситель во время экструзионного перемешивания; вторичный каучук предпочтительно подают в гранулированной форме. Кроме того, поскольку большинство функционализованных каучуков, таких как малеированные этиленовые сополимерные каучуки и каучуки, привитые малеиновым ангидридом, является довольно проницаемым, концентрацию вторичного каучука желательно выдерживать низкой, обычно меньшей, чем приблизительно 20% масс.; предпочтительно находящейся в диапазоне от приблизительно 1% масс. до приблизительно 20% масс.; более предпочтительно от приблизительно 1% масс. до приблизительно 10% масс. и менее, при расчете на совокупную массу совокупной композиции. Количество примешанного вторичного функционализованного совмещающего каучука обычно является меньшим, чем приблизительно 20% масс.; предпочтительно меньшим, чем приблизительно 10% масс.; в общем случае находящимся в диапазоне от приблизительно 0,5% масс. до приблизительно 20% масс.; например, от приблизительно 5% масс. до приблизительно 15% масс.; так как от приблизительно 7,5% масс. до приблизительно 12,5% масс.Due to the presence of another rubber, the total level of rubber, taking into account both the SIMS rubber and at least one secondary rubber, in the thermoplastic elastomeric composition can be increased while maintaining the desired morphology, including a small particle size dispersion of the rubber components in the polyamide matrix. An increase in the maximum rubber content can be realized, in particular, taking into account the limited coalescence of the SIMS particles in the presence of immiscible secondary rubber. In addition, by controlledly maintaining the concentration of the secondary rubber at a previously described low or non-basic level, the need for curing or vulcanizing the secondary rubber can be substantially eliminated in order to eliminate or prevent its coalescence. This is especially true since secondary rubber demonstrates reactivity in the presence of polyamide and with respect to polyamide and becomes substantially immobilized. In this case, in the absence of the need to add hardeners to the secondary rubber, it is not necessary to pre-mix hardeners to it or to include hardeners in its pre-prepared composition (although optionally, hardeners can be added and the secondary rubber subjected to dynamic vulcanization using the same technologies as for SIMS), and the direct addition of secondary rubber to the extruder mixer during extrusion mixing is possible; the secondary rubber is preferably supplied in granular form. In addition, since most functionalized rubbers, such as maleated ethylene copolymer rubbers and rubbers grafted with maleic anhydride, are quite permeable, it is desirable to maintain the concentration of the secondary rubber low, usually less than about 20% by weight .; preferably in the range from about 1% of the mass. up to about 20% of the mass .; more preferably from about 1% of the mass. up to about 10% of the mass. and less, when calculating the total weight of the total composition. The amount of mixed secondary functionalized combining rubber is usually less than about 20% of the mass .; preferably less than about 10% of the mass .; in the General case, in the range from approximately 0.5% of the mass. up to about 20% of the mass .; for example, from about 5% of the mass. up to about 15% of the mass .; since from about 7.5% of the mass. up to about 12.5% of the mass.

При ссылке на полимеры и/или эластомеры, упоминаемые в настоящем документе, термины «отвержденный», «вулканизованный» или «сшитый» относятся к химической реакции, включающей образование связей, как, например, во время удлинения цепей, или сшивок между полимерными цепями, составляющими полимер или эластомер, в такой степени, чтобы эластомер, подвергающийся воздействию такого способа, при использовании покрышки мог бы обеспечить получение необходимых функциональных свойств, возникающих в результате прохождения реакции отверждения. При целях настоящего изобретения для рассматривания эластомерсодержащей композиции в качестве «отвержденной», «вулканизованной» или «сшитой» абсолютное завершение таких реакций отверждения не требуется. Например, для целей настоящего изобретения покрышка, содержащая композицию внутреннего герметизирующего слоя на основе настоящего изобретения, будет находиться в достаточно отвержденном состоянии тогда, когда покрышка, компонентом которой она является, будет успешно проходить необходимые испытания для определения технических характеристик изделия во время и после изготовления и демонстрировать удовлетворительные эксплуатационные характеристики при использовании на транспортном средстве. Кроме того, композиция является удовлетворительно, достаточно или по существу отвержденной, вулканизованной или сшитой тогда, когда покрышка может быть использована, даже если дополнительное время отверждения может привести к образованию дополнительных сшивок.When referring to the polymers and / or elastomers referred to herein, the terms “cured”, “vulcanized” or “crosslinked” refer to a chemical reaction involving the formation of bonds, such as during chain extension, or crosslinking between polymer chains, constituting a polymer or elastomer, to such an extent that the elastomer exposed to this method, when using a tire, can provide the necessary functional properties resulting from the curing reaction. For the purposes of the present invention, to consider the elastomeric-containing composition as “cured”, “vulcanized” or “crosslinked”, the absolute completion of such curing reactions is not required. For example, for the purposes of the present invention, the tire containing the composition of the inner sealing layer based on the present invention will be in a sufficiently cured state when the tire, of which it is a component, successfully passes the necessary tests to determine the technical characteristics of the product during and after manufacture and Demonstrate satisfactory performance when used in a vehicle. In addition, the composition is satisfactorily, sufficiently or substantially cured, cured or crosslinked when the tire can be used, even if the additional curing time can lead to the formation of additional crosslinking.

В общем случае полимерные композиции, например, те, которые используют для получения покрышек, в конечном изделии покрышке являются сшитыми. Сшивание или вулканизацию проводят в результате введения отвердителей и/или ускорителей; при этом совокупную смесь таких агентов обычно называют «системой» отверждения. Известно то, что физические свойства, эксплуатационные характеристики и долговечность вулканизованных каучуковых композиций непосредственно связаны с количеством (плотность сшивок) и типом сшивок, образовавшихся во время прохождения реакции вулканизации. (Смотрите, например, публикацию Helt et al., The Post Vulcanization Stabilization for NR, Rubber World 18-23 (1991).) Отвердители включают те описанные ранее компоненты, которые облегчают отверждение эластомеров или оказывают на него влияние, и в общем случае включают металлы, оксиды металлов, ускорители, серу, пероксиды и другие агенты, обычно используемые на современном уровне техники и описанные ранее. Сшиватели или отвердители включают, по меньшей мере, одного представителя, выбираемого, например, из серы, оксида цинка и жирных кислот и их смесей. Также могут быть использованы и пероксидсодержащие системы отверждения. В общем случае полимерные композиции могут быть сшиты в результате добавления отвердителей, например, серы, оксидов металлов (то есть оксида цинка ZnO), металлоорганических соединений, радикальных инициаторов и тому подобного, и нагревания композиции или смеси.In general, polymer compositions, for example, those used to make tires, are crosslinked in the final tire product. Crosslinking or vulcanization is carried out as a result of the introduction of hardeners and / or accelerators; however, the cumulative mixture of such agents is usually called the "system" of curing. It is known that the physical properties, performance, and durability of vulcanized rubber compositions are directly related to the amount (density of crosslinks) and the type of crosslinks formed during the vulcanization reaction. ( See , for example, Helt et al., The Post Vulcanization Stabilization for NR , Rubber World 18-23 (1991).) Hardeners include those components previously described that facilitate or affect the curing of elastomers, and generally include metals, metal oxides, accelerators, sulfur, peroxides and other agents commonly used in the art and described previously. Crosslinkers or hardeners include at least one representative selected, for example, from sulfur, zinc oxide and fatty acids and mixtures thereof. Peroxide-based curing systems may also be used. In general, polymer compositions can be crosslinked by the addition of hardeners, for example, sulfur, metal oxides (i.e. zinc oxide ZnO), organometallic compounds, radical initiators and the like, and heating the composition or mixture.

В случае использования способа, известного под наименованием «динамическая вулканизация», способ диспергирования системы отверждения модифицируют так, как это подробно описывается в настоящем документе далее. В общем случае термин «динамическая вулканизация» используют для обозначения способа вулканизации, в котором термопластичную или конструкционную смолу и, по меньшей мере, один вулканизуемый каучук перемешивают в условиях высокого сдвигового воздействия и повышенной температуры в присутствии отвердителя или системы отверждения для каучука (каучуков). В результате каучук одновременно сшивается и диспергируется в виде частиц, предпочтительно в форме микрогеля, в смоле, которая образует непрерывную матрицу. Получающаяся в результате композиция на современном уровне техники известна под наименованием «динамически вулканизуемый сплав» или ДВС. Обычно динамическую вулканизацию осуществляют в результате перемешивания ингредиентов при температуре, которая равна температуре отверждения каучука или превышает ее и равна температуре плавления смолы или превышает ее, при использовании оборудования, такого как вальцы, смесители Banbury®, смесители непрерывного действия, замесочные машины или смесительные экструдеры (такие как двухчервячные экструдеры). Уникальная характеристика динамически вулканизованной или отвержденной композиции заключается в том, что несмотря на отверждение каучука композиция может быть подвергнута переработке и вторичной переработке при использовании обычных методик переработки термопластов, таких как экструдирование, литьевое формование, прямое прессование и тому подобное. Также могут быть утилизированы и вторично переработаны отходы и/или брызги. В типичном способе динамической вулканизации добавление отвердителя варьируют таким образом, чтобы по существу одновременно перемешивать и вулканизовывать или сшивать, по меньшей мере, один из вулканизуемых компонентов в композиции, содержащей, по меньшей мере, один вулканизуемый каучук, эластомер или полимер и, по меньшей мере, один полимер или смолу, невулканизуемые при использовании вулканизатора (вулканизаторов), по меньшей мере, для одного вулканизуемого компонента. (Смотрите, например, документ US 6079465 и ссылки, приведенные в нем.) Однако в настоящем изобретении способ динамической вулканизации дополнительно модифицируют, как это описывается далее, в целях достижения конкретных преимуществ, возникающих в результате такого модифицирования.In the case of using the method known under the name "dynamic vulcanization", the dispersion method of the curing system is modified as described in detail hereinafter. In general, the term “dynamic vulcanization” is used to refer to a vulcanization method in which a thermoplastic or structural resin and at least one vulcanizable rubber are mixed under high shear and elevated temperatures in the presence of a hardener or curing system for rubber (rubbers). As a result, the rubber is simultaneously crosslinked and dispersed in the form of particles, preferably in the form of a microgel, in a resin that forms a continuous matrix. The resulting composition is known in the art as the “dynamically vulcanizable alloy” or ICE. Dynamic vulcanization is usually carried out by mixing the ingredients at a temperature that is equal to or higher than the curing temperature of rubber and equal to or higher than the melting temperature of the resin using equipment such as rollers, Banbury® mixers, continuous mixers, kneading machines or mixing extruders ( such as twin screw extruders). A unique characteristic of a dynamically vulcanized or cured composition is that despite the curing of the rubber, the composition can be processed and recycled using conventional thermoplastics processing techniques such as extrusion, injection molding, direct compression and the like. Waste and / or spray can also be disposed of and recycled. In a typical dynamic vulcanization process, the addition of a curing agent is varied so as to substantially simultaneously mix and cure or crosslink at least one of the curable components in a composition comprising at least one curable rubber, elastomer or polymer and at least , one polymer or resin, not vulcanizable using a vulcanizer (s) for at least one curable component. (See, for example, US Pat. No. 6,079,465 and the references cited therein.) However, in the present invention, the dynamic vulcanization process is further modified as described below in order to achieve the specific advantages resulting from such a modification.

Далее следуют обычные отвердители, которые могут исполнять свою функцию в настоящем изобретении: ZnO, CaO, MgO, Al2O3, CrO3, FeO, Fe2O3 и NiO. Данные оксиды металлов могут быть использованы в сочетании с соответствующим комплексом стеарата металла (например, соли, полученные из стеариновой кислоты и Zn, Ca, Mg и Al) или со стеариновой кислотой и либо с соединением серы, либо с алкилпероксидным соединением. (Смотрите также публикацию Formulation Design and Curing Characteristics of NBR Mixes for Seals, Rubber World 25-30 (1993).) К отвердителю (отвердителям) зачастую добавляют ускорители вулканизации композиций эластомеров. Отвердитель (отвердители), с использованием или без использования, по меньшей мере, одного ускорителя, на современном уровне техники зачастую называют «системой» отверждения для эластомера (эластомеров). Систему отверждения используют потому, что для достижения выгодных эффектов обычно используют более чем один отвердитель, в частности тогда, когда используют смесь каучука, характеризующегося высоким уровнем содержания диена, и менее реакционно-способного эластомера. Кроме того, для удовлетворения условий изобретения свойства системы отверждения могут быть адаптированы к способу перемешивания. Например, для того чтобы определить отклик по отверждению для конкретного каучука (каучуков), присутствующего в композиции, каучук (каучуки) и система отверждения могут быть объединены при помощи устройств, известных специалистам в соответствующей области техники, например, двухвалковых вальцев, смесителя Banbury или смесительного экструдера. Образец смеси, зачастую называемой «ускоренной» композицией, может быть отвержден в статических условиях, таких как в случае изделия в форме тонкого листа при использовании формы, которую подвергают воздействию тепла и давления в прессе. После этого образцы ускоренной композиции, отверждаемые в виде тонких панелей в течение последовательно все более продолжительных времен и/или при повышенных температурах, подвергают испытаниям на механические свойства и/или плотность сшивок для определения состояния отверждения (что подробно описывается в документе American Society for Testing and Materials, Standard ASTM D412). В альтернативном варианте ускоренная композиция может быть протестирована на состояние отверждения при помощи испытания на отверждение с использованием вискозиметра с колеблющимся диском (что подробно описывается в документе American Society for Testing and Materials, Standard ASTM D2084). После этого могут быть отрегулированы совокупное время и температура способа динамической вулканизации, для того чтобы вулканизуемые каучуки, присутствующие в композиции, были бы достаточно отверждены для достижения желательных свойств термопластичной композиции, частью которой они являются, например, непроницаемого слоя, удерживающего воздух или текучую среду, такого как в случае внутреннего герметизирующего слоя покрышки. Для целей настоящего изобретения такое состояние отверждения может быть названо «по существу полным отверждением».The following are conventional hardeners that can fulfill their function in the present invention: ZnO, CaO, MgO, Al 2 O 3 , CrO 3 , FeO, Fe 2 O 3 and NiO. These metal oxides can be used in combination with an appropriate complex of metal stearate (for example, salts derived from stearic acid and Zn, Ca, Mg and Al) or with stearic acid and either with a sulfur compound or an alkyl peroxide compound. (See also Formulation Design and Curing Characteristics of NBR Mixes for Seals , Rubber World 25-30 (1993).) Vulcanization accelerators for elastomer compositions are often added to the curing agent (s). Hardener (s), with or without the use of at least one accelerator, are often referred to as the “curing system” for elastomer (s) with current technology. The curing system is used because more than one hardener is usually used to achieve beneficial effects, in particular when a mixture of rubber with a high level of diene and a less reactive elastomer is used. In addition, to satisfy the conditions of the invention, the properties of the curing system can be adapted to the mixing method. For example, in order to determine the cure response for a particular rubber (s) present in the composition, the rubber (s) and the cure system can be combined using devices known to those skilled in the art, such as twin roll mills, a Banbury blender or a blender extruder. A mixture sample, often referred to as an “accelerated” composition, can be cured under static conditions, such as in the case of a thin sheet product using a mold that is subjected to heat and pressure in the press. Subsequently, samples of the accelerated composition, which are cured in the form of thin panels for successively longer times and / or at elevated temperatures, are subjected to mechanical and / or crosslinking tests to determine the state of cure (as described in detail in American Society for Testing and Materials, Standard ASTM D412). Alternatively, the accelerated composition can be tested for cure by a cure test using an oscillating disc viscometer (described in detail in American Society for Testing and Materials, Standard ASTM D2084). After that, the total time and temperature of the dynamic vulcanization method can be adjusted so that the vulcanizable rubbers present in the composition are sufficiently cured to achieve the desired properties of the thermoplastic composition, of which they are, for example, an impermeable layer that holds air or fluid, such as in the case of the inner sealing layer of the tire. For the purposes of the present invention, such a curing state may be referred to as “substantially complete cure”.

Необходимо понимать то, что вулканизуемый каучук, обычно первый каучук, например, галогенированный изобутиленовый эластомер, такой как БИМС (или смесь таких каучуков), будет отверждаться, по меньшей мере, до 50% от максимального состояния отверждения, на которое он будет способен, исходя из системы, времени и температуры отверждения, и обычно состояние отверждения такого каучука будет превышать 50% от максимальной степени отверждения. Поскольку второй каучук также может включать вулканизуемый каучук, где такой второй каучук вулканизуют, например, в соответствии с технологией динамической вулканизации, описанной в настоящем документе, обычно он также будет отверждаться, по меньшей мере, на 50% от максимального состояния отверждения, на которое он будет способен, исходя из его отвердителя или системы отверждения и времени и температуры, при которой его перерабатывают. В альтернативном варианте, как обсуждалось в настоящем документе, такой второй каучук также может быть привит на полиамидную смолу, сшит и/или ассоциирован с ней при использовании или без использования отвердителей, так что его степень отверждения не является ограничением при том условии, что он будет достаточно диспергирован до размера частиц, достаточно небольшого для получения свойств, желательных для варианта использования, в котором будут применять композицию. Наоборот, желательным может оказаться отверждение частиц каучука в степени, меньшей, чем максимальное состояние отверждения, на которое будет способен каучук, для того чтобы гибкость, измеряемая, например, по модулю Юнга, у каучукового компонента (компонентов) находилась бы на уровне, подходящем для конечного варианта использования, для которого композиция предназначена, например, в случае компонента внутреннего герметизирующего слоя покрышки или шланга. Следовательно, может оказаться желательным контролируемое выдерживание состояния отверждения каучуков (каучука), используемых в композиции, на уровне, меньшем или равном приблизительно 95% от описанной ранее максимальной степени отверждения, на которую они будет способны.It must be understood that vulcanizable rubber, usually the first rubber, for example, a halogenated isobutylene elastomer, such as BIMS (or a mixture of such rubbers), will cure to at least 50% of the maximum cure state that it will be able to, based on of the system, the time and temperature of curing, and usually the curing state of such rubber will exceed 50% of the maximum degree of cure. Since the second rubber may also include vulcanizable rubber, where such a second rubber is vulcanized, for example, in accordance with the dynamic vulcanization technology described herein, it will usually also cure by at least 50% of the maximum curing state to which it will be able based on its hardener or curing system and the time and temperature at which it is processed. Alternatively, as discussed herein, such a second rubber can also be grafted onto a polyamide resin, crosslinked and / or associated with or without hardeners, so that its degree of cure is not a limitation provided that it sufficiently dispersed to a particle size small enough to obtain the properties desired for the use case in which the composition will be applied. Conversely, it may be desirable to cure the rubber particles to a degree less than the maximum cure state that the rubber will be capable of, so that the flexibility, as measured, for example, by the Young modulus, of the rubber component (s) is at a level suitable for the final use case for which the composition is intended, for example, in the case of a component of the inner sealing layer of the tire or hose. Therefore, it may be desirable to control the cured state of the rubbers (rubber) used in the composition at a level less than or equal to approximately 95% of the previously described maximum degree of cure to which they will be capable.

Для целей динамической вулканизации в присутствии конструкционной смолы до получения, например, высоконепроницаемых слоя или пленки может быть использована любая обычная система отверждения, которая способна обеспечить вулканизацию насыщенных или ненасыщенных галогенированных полимеров и приводит к вулканизации, по меньшей мере, эластомерного галогенированного сополимера С47 изомоноолефина и пара-алкилстирола, за исключением того, что пероксидные отвердители специально исключаются из практики данного изобретения тогда, когда присутствуют одна или несколько термопластичных конструкционных смол, таких, что пероксид будет приводить к сшиванию самих таких смол. Если бы в данных обстоятельствах конструкционная смола сама стала бы вулканизоваться или сшиваться, это в результате привело бы к получению избыточно отвержденной, нетермопластичной композиции. Системы отверждения, подходящие для использования в компоненте в виде эластомерного галогенированного сополимера настоящего изобретении, включают оксид цинка в комбинации со стеаратом цинка или стеариновой кислотой и необязательно с одним или несколькими следующими ускорителями или вулканизаторами: Permalux - ди-орто-толуилгуанидиновая соль дикатехинборной кислоты; HVA-2 - мета-фениленбисмалеимид; Zisnet - 2,4,6-тримеркапто-5-триазин; ДЭДКЦ - диэтилдитиокарбамат цинка, а также с включением для целей настоящего изобретения и других дитиокарбаматов; Tetrone A - дипентаметилентиурамгексасульфид; Vultac 5 - алкилированный фенолдисульфид, SP1045 - фенолоформальдегидная смола; SP1056 - бромированная алкилфенолоформальдегидная смола; ДФФД - дифенилфенилендиамин; салициловая кислота - орто-гидроксибензойная кислота; экстракционная канифоль - абиетиновая кислота и ТМТДС - тетраметилтиурамдисульфид, используемый в комбинации с серой.For the purpose of dynamic vulcanization in the presence of a structural resin, prior to obtaining, for example, a highly impermeable layer or film, any conventional curing system can be used that is capable of curing saturated or unsaturated halogenated polymers and curing at least an elastomeric halogenated C 4 -C copolymer 7 isomonoolefin and para-alkylstyrene, except that peroxide hardeners are specifically excluded from the practice of this invention when One or more thermoplastic structural resins are present such that the peroxide will crosslink the resins themselves. If, in these circumstances, the structural resin itself began to cure or crosslink, this would result in an overly cured, non-thermoplastic composition. Curing systems suitable for use in the elastomeric halogenated copolymer component of the present invention include zinc oxide in combination with zinc stearate or stearic acid and optionally with one or more of the following accelerators or vulcanizing agents: Permalux - di-ortho-toluylguanidine salt of dicatechinboric acid; HVA-2 - meta-phenylenebismaleimide; Zisnet - 2,4,6-trimercapto-5-triazine; DEDCC - zinc diethyldithiocarbamate, and also with the inclusion for the purposes of the present invention and other dithiocarbamates; Tetrone A - dipentamethylenetiuramhexasulfide; Vultac 5 - alkylated phenol disulfide, SP1045 - phenol-formaldehyde resin; SP1056 - brominated alkyl phenol formaldehyde resin; DFFD - diphenylphenylenediamine; salicylic acid - ortho-hydroxybenzoic acid; extraction rosin - abietic acid and TMTDS - tetramethylthiuram disulfide used in combination with sulfur.

Ускорители отверждения включают амины, гуанидины, тиомочевины, тиазолы, тиурамы, сульфенамиды, сульфенимиды, тиокарбаматы, ксантогенаты и тому подобное. Ускорение процесса отверждения может быть осуществлено в результате добавления к композиции определенного количества ускорителя. Механизм ускоренной вулканизации каучука включает сложные взаимодействия между отвердителем, ускорителем, активаторами и полимерами. В идеальном случае все количество доступного отвердителя расходуется на образование эффективных сшивок, которые соединяют друг с другом индивидуальные полимерные цепи и улучшают совокупную прочность полимерной матрицы. На современном уровне техники известно множество ускорителей, которые включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: стеариновая кислота, дифенилгуанидин (ДФГ), тетраметилтиурамдисульфид (ТМТД), 4,4'-дитиодиморфолин (ДТДМ), тетрабутилтиурамдисульфид (ТБТД), 2,2'-бензотиазилдисульфид (MBTS), дигидрат динатриевой соли гексаметилен-1,6-бистиосерной кислоты, 2-(морфолинтио)бензотиазол (MBS или MOR), композиции, содержащие 90% MOR и 10% MBTS, (MOR 90), N-(третичный бутил)-2-бензотиазолсульфенамид (ТББС) и N-оксидиэтилентиокарбамил-N-оксидиэтиленсульфонамид (ОТОС), 2-этилгексаноат цинка (ЭГЦ), N,N'-диэтилтиомочевина. На современном уровне техники хорошо известны отвердители, ускорители и системы отверждения, частью которых они являются и которые пригодны для использования в одном и нескольких сшиваемых полимерах.Curing accelerators include amines, guanidines, thioureas, thiazoles, thiurams, sulfenamides, sulfenimides, thiocarbamates, xanthates and the like. The acceleration of the curing process can be achieved by adding a certain amount of accelerator to the composition. The mechanism of accelerated vulcanization of rubber involves complex interactions between the hardener, accelerator, activators and polymers. In the ideal case, the entire amount of available hardener is spent on the formation of effective crosslinkings that connect individual polymer chains to each other and improve the overall strength of the polymer matrix. Many accelerators are known in the art that include, but are not limited to, the following: stearic acid, diphenylguanidine (DFG), tetramethylthiuramdisulfide (TMTD), 4,4'-dithiodimorpholine (DTDM), tetrabutylthiuramdisulfide (TBTD, 2,2) -benzothiazyl disulfide (MBTS), hexamethylene-1,6-bistiosulfuric acid disodium dihydrate, 2- (morpholintio) benzothiazole (MBS or MOR), compositions containing 90% MOR and 10% MBTS, (MOR 90), N- (tertiary butyl) -2-benzothiazolsulfenamide (TBBS) and N-oxide-diethylene thiocarbamyl-N-oxide-diethylene sulfonamide (HSE), Zinc 2-ethylhexanoate (EHC), N, N'-diethylthiourea. Hardeners, accelerators and curing systems, of which they are a part and which are suitable for use in one or several crosslinkable polymers, are well known in the art.

Система отверждения может быть диспергирована в каучуковом компоненте с подходящей концентрацией, при этом каучуковый компонент необязательно будет содержать один или несколько наполнителей, удешевителей и/или пластификаторов в результате, например, примешивания каучука и компонентов системы отверждения на технологической стадии, предшествующей добавлению композиции, содержащей каучук, к термопласту при использовании любого смесительного оборудования, обычно используемого в резиновой промышленности для такой цели, например, двухвалковых вальцев, смесителя Banbury, смесительного экструдера и тому подобного. Такое перемешивание обычно называют «ускорением» композиции каучука. В альтернативном варианте композиция каучука может быть ускорена на этапе смесительного экструдера до проведения динамической вулканизации, хотя это трудно контролировать в коммерческом, практическом, интегрированном способе и является менее желательным. Систему отверждения особенно предпочитается диспергировать в фазе каучука или в композиции каучука, также необязательно содержащей один или несколько наполнителей, удешевителей и других ингредиентов, обычных для области применения предполагаемого конечного варианта использования, перед добавлением каучука к термопластичной смоле (смолам) при использовании смесительного оборудования, в котором предполагается проводить динамическую вулканизацию. При проведении такой операции предварительно составленная каучуковая композиция может быть гранулирована для более действенной и эффективной подачи в оборудование для динамической вулканизации, предпочтительно смесительный экструдер, как это описывается далее.The curing system can be dispersed in a rubber component with a suitable concentration, and the rubber component will optionally contain one or more fillers, cheapeners and / or plasticizers as a result of, for example, mixing the rubber and components of the curing system in the manufacturing step prior to adding the rubber containing composition , to thermoplastic using any mixing equipment commonly used in the rubber industry for such a purpose, for example, two alkovyh rolls, Banbury mixer, kneading extruder and the like. Such mixing is commonly called the “acceleration” of the rubber composition. Alternatively, the rubber composition may be accelerated in the mixing extruder step prior to dynamic vulcanization, although this is difficult to control in a commercial, practical, integrated way and is less desirable. The curing system is particularly preferred to disperse in the rubber phase or in the rubber composition, also optionally containing one or more fillers, cheapeners and other ingredients common to the intended use of the intended use, before adding rubber to the thermoplastic resin (s) using mixing equipment, which is supposed to conduct dynamic vulcanization. In such an operation, the preformed rubber composition can be granulated for more efficient and effective feeding into dynamic vulcanization equipment, preferably a mixing extruder, as described below.

В одном варианте реализации изобретения, по меньшей мере, один отвердитель обычно присутствует в количестве в диапазоне от приблизительно 0,1 до приблизительно 15 ч./сто ч. каучука; в альтернативном варианте от приблизительно 0,5 до приблизительно 10 ч./сто ч. каучука.In one embodiment of the invention, at least one hardener is usually present in an amount in the range of from about 0.1 to about 15 parts per hundred parts of rubber; alternatively, from about 0.5 to about 10 parts per hundred parts of rubber.

Подходящие комбинации отвердителей, модификаторов и ускорителей отверждения могут быть проиллюстрированы следующим образом: в качестве вулканизатора каучука общего назначения, например, серный вулканизатор, порошкообразная сера, осажденная сера, высокодисперсная сера, сера, подвергнутая обработке поверхности, нерастворимая сера, диморфолиндисульфид, алкилфенолдисульфид и их смеси. Такие соединения могут быть использованы в количестве в диапазоне от приблизительно 0,5 ч./сто ч. каучука до приблизительно 4 ч./сто ч. каучука (массовые части на 100 массовых частей эластомерного компонента). В альтернативном варианте используют органический пероксидный вулканизатор, бензоилпероксид, трет-бутилгидропероксид, 2,4-дихлорбензоилпероксид, 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексан, 2,5-диметилгексан-2,5-ди(пероксибензоат) и их смеси в случае возможности использования такого материала с учетом других присутствующих компонентов в виде полимеров и смол. В случае использования такие отвердители могут присутствовать при уровне содержания в диапазоне от приблизительно 1 ч./сто ч. каучука до приблизительно 20 ч./сто ч. каучука. Другие подходящие отвердители включают вулканизаторы на основе фенольной смолы, такие как бромид алкилфенольной смолы, или смешанную систему сшивателей, включающую хлорид двухвалентного олова, хлоропрен или другой донор галогена и алкилфенольную смолу и их смеси. Такие агенты могут быть использованы при уровне содержания в диапазоне от приблизительно 1 ч./сто ч. каучука до приблизительно 20 ч./сто ч. каучука. В альтернативном варианте другие подходящие отвердители, модификаторы отверждения и подходящие уровни содержания включают оксид цинка и/или стеарат цинка (от приблизительно 0,05 ч./сто ч. каучука до приблизительно 5 ч./сто ч. каучука), стеариновую кислоту (от приблизительно 0,1 ч./сто ч. каучука до приблизительно 5 ч./сто ч. каучука), оксид магния (от приблизительно 0,5 ч./сто ч. каучука до приблизительно 4 ч./сто ч. каучука), лизерг (от 10 до 20 ч./сто ч. каучука или около того), пара-хинондиоксим, пара-дибензоилхинондиоксим, тетрахлор-пара-бензохинон, поли-пара-динитрозобензол (от приблизительно 0,5 ч./сто ч. каучука до приблизительно 10 ч./сто ч. каучука), метилендианилин (от приблизительно 0,05 ч./сто ч. каучука до приблизительно 10 ч./сто ч. каучука) и их смеси. Кроме того, при желательности или необходимости в сочетании с вулканизатором могут быть добавлены один или несколько ускорителей вулканизации, в том числе, например, альдегид-аммиак, гуанидин, тиазол, сульфенамид, тиурам, соль дитиокислоты, тиомочевина и их смеси, например, в количествах в диапазоне от приблизительно 0,1 ч./сто ч. каучука до приблизительно 5 ч./сто ч. каучука и более.Suitable combinations of hardeners, modifiers and curing accelerators can be illustrated as follows: as a general purpose rubber vulcanizer, for example, sulfur vulcanizer, powdered sulfur, precipitated sulfur, finely dispersed sulfur, surface treated sulfur, insoluble sulfur, dimorpholisulfide sulfide and sulfide . Such compounds can be used in an amount in the range of from about 0.5 parts per hundred parts of rubber to about 4 parts per hundred parts of rubber (parts by weight per 100 parts by weight of the elastomeric component). Alternatively, an organic peroxide vulcanizer, benzoyl peroxide, tert-butyl hydroperoxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butyl peroxy) hexane, 2,5-dimethylhexane-2,5-di ( peroxybenzoate) and mixtures thereof, if it is possible to use such a material, taking into account other components present in the form of polymers and resins. If used, such hardeners may be present at levels in the range of from about 1 part per hundred parts of rubber to about 20 parts per hundred parts of rubber. Other suitable hardeners include phenolic resin vulcanizers, such as alkyl phenol resin bromide, or a mixed crosslinker system including tin chloride, chloroprene or other halogen donor and alkyl phenol resin, and mixtures thereof. Such agents may be used at levels ranging from about 1 part per hundred parts of rubber to about 20 parts per hundred parts of rubber. Alternatively, other suitable hardeners, cure modifiers, and suitable levels include zinc oxide and / or zinc stearate (from about 0.05 parts per hundred parts of rubber to about 5 parts per hundred parts of rubber), stearic acid (from about 0.1 parts per hundred parts of rubber to about 5 parts per hundred parts of rubber), magnesium oxide (from about 0.5 parts per hundred parts of rubber to about 4 parts per hundred parts of rubber), lyserg (from 10 to 20 hours / one hundred hours of rubber or so), para-quinondioxime, para-dibenzoylquinone dioxime, tetrachloro-para-benzoquinone, poly-p ara-dinitrosobenzene (from about 0.5 hours / one hundred hours of rubber to about 10 hours / one hundred hours of rubber), methylenedianiline (from about 0.05 hours / one hundred hours of rubber to about 10 hours / one hundred hours rubber) and mixtures thereof. In addition, if desired or necessary, one or more vulcanization accelerators can be added in combination with a vulcanizing agent, including, for example, aldehyde ammonia, guanidine, thiazole, sulfenamide, thiuram, dithioic acid salt, thiourea, and mixtures thereof, for example, in quantities in the range of from about 0.1 parts per hundred parts of rubber to about 5 parts per hundred parts of rubber and more.

Предпочтительные полимерные компоненты содержат в качестве вулканизуемого компонента (компонентов) галогенированные сополимеры, содержащие изобутилен, например, галогенированный бутилкаучук, такой как хлорированный бутилкаучук или бромированный бутилкаучук и бромированный сополимер изобутилен-пара-метилстирол (сополимер БИМС), и термопластичный полимер, такой как найлон или смесь различных найлоновых полимеров. В особенности предпочитается, чтобы динамически вулканизованные композиции настоящего изобретения содержали бы галогенированный каучуковый компонент (компоненты) в форме диспергированных по существу полностью отвержденных небольших частиц в непрерывной матрице термопласта. Динамически вулканизованный галогенированный каучуковый компонент предпочтительно диспергируют в полиамидной матрице в форме небольших частиц, характеризующихся средним размером частиц в диапазоне от приблизительно 0,1 микрона до приблизительно 1 микрона; например, от приблизительно 0,1 микрона до 0,75 микрона или от приблизительно 0,1 микрона до приблизительно 0,5 микрона. Размер частиц может быть определен по методам, хорошо известным на современном уровне техники и включающим атомно-силовую микроскопию (АСМ) в фазе обстукивания, описанную в опубликованной патентной заявке US 2006/0223941 (5 октября 2006 года), посредством ссылки включенной в настоящий документ.Preferred polymer components comprise, as a vulcanizable component (s), halogenated copolymers containing isobutylene, for example, halogenated butyl rubber, such as chlorinated butyl rubber or brominated butyl rubber and a brominated isobutylene-para-methyl styrene copolymer (BIMS copolymer), and a thermoplastic or a mixture of various nylon polymers. It is particularly preferred that the dynamically vulcanized compositions of the present invention contain a halogenated rubber component (s) in the form of dispersed substantially fully cured small particles in a continuous thermoplastic matrix. The dynamically vulcanized halogenated rubber component is preferably dispersed in a polyamide matrix in the form of small particles having an average particle size in the range of about 0.1 microns to about 1 micron; for example, from about 0.1 microns to 0.75 microns, or from about 0.1 microns to about 0.5 microns. Particle size can be determined by methods well known in the art and including atomic force microscopy (AFM) in the tapping phase described in published patent application US 2006/0223941 (October 5, 2006) by reference incorporated herein.

Для целей настоящего изобретения компонент в виде БИМС также называют эластомером, характеризующимся низкой эффективностью прививки, а вторые каучуки называют каучуками, характеризующимися высокой эффективностью прививки. В каждом случае прививка обозначает прививку на полиамид (полиамиды), который присутствует в композиции. Данное различие эффективности и метод измерения эксплуатационных характеристик полимеров дополнительно описываются далее.For the purposes of the present invention, the component in the form of BIMS is also called an elastomer characterized by low vaccination efficiency, and the second rubbers are called rubbers, characterized by high vaccination efficiency. In each case, grafting refers to grafting onto the polyamide (s) that is present in the composition. This difference in efficiency and the method for measuring the operational characteristics of polymers are further described below.

Композиции, описанные в настоящем документе, могут содержать один или несколько компонентов в виде наполнителей, таких как карбонат кальция, глина, слюда, диоксид кремния и силикаты, тальк, диоксид титана, крахмал и другие органические наполнители, такие как древесная мука, и технический углерод. Подходящие материалы наполнителей включают технический углерод, такой как канальная сажа, печная сажа, термическая сажа, ацетиленовая сажа, ламповая сажа, модифицированный технический углерод, такой как технический углерод, обработанный диоксидом кремния или имеющий нанесенное покрытие из диоксида кремния (описанный, например, в патенте США №5916934, посредством ссылки включенном в настоящий документ) и тому подобное. Предпочтительным является технический углерод армирующих марок. Наполнитель также может включать и другие армирующие или неармирующие материалы, такие как диоксид кремния, глина, карбонат кальция, тальк, диоксид титана и тому подобное. Наполнитель может присутствовать при уровне содержания в диапазоне от 0 до приблизительно 30 массовых процентов.The compositions described herein may contain one or more excipients, such as calcium carbonate, clay, mica, silica and silicates, talc, titanium dioxide, starch and other organic fillers, such as wood flour, and carbon black . Suitable filler materials include carbon black, such as channel black, furnace black, thermal black, acetylene black, lamp black, modified carbon black such as carbon black treated with or coated with silicon dioxide (described, for example, in patent US No. 5916934, by reference incorporated herein) and the like. Preferred is carbon black reinforcing grades. The filler may also include other reinforcing or non-reinforcing materials, such as silicon dioxide, clay, calcium carbonate, talc, titanium dioxide and the like. A filler may be present at a content level in the range of 0 to about 30 weight percent.

В композиции также могут присутствовать и расслоенные, интеркалированные или диспергированные глины. Данные глины, также называемые «наноглинами», хорошо известны, и их сущность, способы получения и перемешивания с полимерами описываются, например, в документах JP 2000109635, JP 2000109605, JP 11310643; DE 19726278; WO 98/53000 и патентах США №5091462, 4431755, 4472538 и 5910523. Материалы набухаемых слоистых глин, подходящие для использования в целях настоящего изобретения, включают природные или синтетические филлосиликаты, в частности, смектитовые глины, такие как монтмориллонит, нонтронит, бейделлит, волконскоит, лапонит, гекторит, сапонит, сауконит, магадит, кенияит, стевенсит и тому подобное, а также вермикулит, галлуазит, оксиды алюминия, гидроталькит и тому подобное. В общем случае данные слоистые глины включают частицы, содержащие множество силикатных пластинок, имеющих толщину обычно в диапазоне от приблизительно 4 до приблизительно 20 Е в одном варианте реализации и от приблизительно 8 до приблизительно 12 Е в другом варианте реализации, соединенных друг с другом и содержащих обмениваемые катионы, такие как Na+, Ca+ 2, K+ или Mg+ 2, присутствующие на межслоевых поверхностях.Layered, intercalated or dispersed clays may also be present in the composition. These clays, also called "nano-clays", are well known, and their nature, methods for producing and mixing with polymers are described, for example, in documents JP 2000109635, JP 2000109605, JP 11310643; DE 19726278; WO 98/53000 and US Patent Nos. 5091462, 4431755, 4472538 and 5910523. Swellable layered clay materials suitable for use in the present invention include natural or synthetic phyllosilicates, in particular smectite clays such as montmorillonite, nontronite, beidellite, volcon , laponite, hectorite, saponite, saukonite, magadite, kenyaite, stevensite and the like, as well as vermiculite, halloysite, aluminum oxides, hydrotalcite and the like. In general, these layered clays include particles containing a plurality of silicate plates having a thickness typically in the range of from about 4 to about 20 U in one embodiment and from about 8 to about 12 U in another embodiment, interconnected and containing exchanged cations, such as Na + , Ca + 2 , K + or Mg + 2 , present on the interlayer surfaces.

Слоистая глина может быть подвергнута интеркалированию и расслаиванию в результате обработки органическими молекулами (агентами, способствующими набуханию), способными претерпевать реакции ионного обмена с участием катионов, присутствующих на межслоевых поверхностях слоистого силиката. Подходящие агенты, способствующие набуханию, включают катионные поверхностно-активные вещества, такие как аммониевые, алкиламиновые или алкиламмониевые (первичные, вторичные, третичные и четвертичные), фосфониевые или сульфониевые производные алифатических, ароматических или арилалифатических аминов, фосфинов и сульфидов. Желательными аминовыми соединениями (или соответствующим аммониевым ионом) являются те, которые включают структуру R1R2R3N, где R1, R2 и R3 представляют собой С130 алкилы или алкены, которые могут быть идентичными или различными. В одном варианте реализации расслаивающим агентом является так называемый длинноцепной третичный амин, где, по меньшей мере, R1 представляет собой С1220 алкил или алкен.Layered clay can be intercalated and delaminated by treatment with organic molecules (swelling agents) capable of undergoing ion exchange reactions involving cations present on the interlayer surfaces of the layered silicate. Suitable swelling agents include cationic surfactants such as ammonium, alkylamino or alkylammonium (primary, secondary, tertiary and quaternary), phosphonium or sulfonium derivatives of aliphatic, aromatic or arylaliphatic amines, phosphines and sulfides. The desired amine compounds (or the corresponding ammonium ion) are those that include the structure R 1 R 2 R 3 N, where R 1 , R 2 and R 3 are C 1 -C 30 alkyls or alkenes that may be identical or different. In one embodiment, the exfoliating agent is a so-called long chain tertiary amine, wherein at least R 1 is C 12 -C 20 alkyl or alkene.

Другой класс агентов, способствующих набуханию, включает тех, которые могут ковалентно связываться с межслоевыми поверхностями. Они включают полисиланы, описывающиеся структурой -Si(R')2R2, где R' в каждом случае является идентичным или различным, и его выбирают из алкила, алкокси или оксисилана, а R2 представляет собой органический радикал, совместимый с матричным полимером композита. Другие подходящие для использования агенты, способствующие набуханию, включают протонированные аминокислоты и их соли, содержащие 2-30 атомов углерода, такие как 12-аминододекановая кислота, эпсилон-капролактам и тому подобные материалы. Подходящие агенты, способствующие набуханию, и способы интеркалирования слоистых силикатов описываются в документах US 4472538, 4810734, 4889885 и WO 92/02582.Another class of swelling agents includes those that can covalently bind to interlayer surfaces. These include polysilanes described by the structure —Si (R ′) 2 R 2 , where R ′ is identical or different in each case, and is selected from alkyl, alkoxy or oxysilane, and R 2 is an organic radical compatible with the matrix polymer of the composite . Other suitable swelling agents include protonated amino acids and their salts containing 2-30 carbon atoms, such as 12-aminododecanoic acid, epsilon-caprolactam and the like. Suitable swelling agents and methods for intercalating layered silicates are described in US Pat. Nos. 4,472,538, 4,810,734, 4,889,885 and WO 92/02582.

В одном предпочтительном варианте реализации изобретения расслаивающий агент или агент, способствующий набуханию, объединяют с галогенированным полимером. В одном варианте реализации агент включает все первичные, вторичные и третичные амины и фосфины; алкил- и арилсульфиды и -тиолы и их полифункциональные варианты. Желательные добавки включают: длинноцепные третичные амины, такие как N,N-диметилоктадециламин, N,N-диоктадецилметиламин, ди(алкильный радикал гидрированного животного жира)метиламин и тому подобное и политетрагидрофуран с концевыми аминогруппами; длинноцепные тиольные и тиосульфатные соединения, такие как гексаметилентиосульфат натрия. В другом варианте реализации изобретения получения улучшенной непроницаемости интерполимера добиваются в результате использования полифункциональных отвердителей, таких как гексаметиленбис(тиосульфат натрия) и гексаметиленбис(коричный альдегид).In one preferred embodiment of the invention, an exfoliating or swelling agent is combined with a halogenated polymer. In one embodiment, the agent includes all primary, secondary, and tertiary amines and phosphines; alkyl and aryl sulfides and thiols and their multifunctional variants. Desirable additives include: long chain tertiary amines such as N, N-dimethyl octadecylamine, N, N-dioctadecylmethylamine, di (alkyl radical of hydrogenated animal fat) methylamine and the like, and amino terminal polytetrahydrofuran; long chain thiol and thiosulfate compounds, such as sodium hexamethylenetiosulfate. In another embodiment, improved interpolymer impermeability is obtained by using polyfunctional hardeners such as hexamethylene bis (sodium thiosulfate) and hexamethylene bis (cinnamaldehyde).

Количеством расслоенной, интеркалированной или диспергированной глины, введенной в композицию, соответствующую данному изобретению, является количество, достаточное для разработки улучшенных механических свойств или характеристик непроницаемости композиции, например, предела прочности при растяжении или воздухо-/кислородопроницаемости. Количества обычно могут находиться в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 15% масс. в одном варианте реализации или от приблизительно 1 до приблизительно 10% масс. в другом варианте реализации и от приблизительно 1 до приблизительно 5% масс. в еще одном другом варианте реализации, при расчете на уровень содержания полимера в композиции. При выражении в частях на сто частей каучука расслоенная, интеркалированная или диспергированная глина может присутствовать в количестве в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 30 ч./сто ч. каучука в одном варианте реализации и от приблизительно 3 до приблизительно 20 ч./сто ч. каучука в другом варианте реализации. В одном варианте реализации расслаивающаяся глина представляет собой глину, расслаивающуюся под действием алкиламина.The amount of layered, intercalated or dispersed clay incorporated into the composition of the invention is an amount sufficient to provide improved mechanical properties or impermeability characteristics of the composition, for example, tensile strength or air / oxygen permeability. Amounts can usually be in the range from about 0.5 to about 15% of the mass. in one embodiment, or from about 1 to about 10% of the mass. in another embodiment, and from about 1 to about 5% of the mass. in yet another embodiment, based on the level of polymer in the composition. When expressed in parts per hundred parts of rubber, layered, intercalated or dispersed clay may be present in an amount in the range of from about 1 to about 30 parts per hundred parts of rubber in one embodiment and from about 3 to about 20 parts per hundred parts. rubber in another embodiment. In one embodiment, the exfoliating clay is clay exfoliating by the action of an alkylamine.

В соответствии с использованием в настоящем документе термин «технологическое масло» обозначает как технологические масла, произведенные из нефти, так и синтетические пластификаторы. В воздухонепроницаемых композициях может присутствовать технологическое или пластифицирующее масло. Такие масла главным образом используют для улучшения переработки композиции во время получения слоя, например, перемешивания, каландрования и тому подобного. Подходящие пластифицирующие масла, в частности, для эластомерного компонента (компонентов), включают сложные эфиры алифатических кислот или углеводородные пластифицирующие масла, такие как парафиновые или нафтеновые нефтяные масла. Пластифицирующим маслом, предпочтительным для использования в стандартных композициях внутреннего герметизирующего слоя, содержащих не являющуюся ДВС, неконструкционную смолу, является парафиновое нефтяное масло; углеводородные пластифицирующие масла, подходящие для использования в таких внутренних герметизирующих слоях, включают масла, демонстрирующие следующие далее общие характеристики. As used herein, the term “process oil” means both process oils made from petroleum and synthetic plasticizers. Technological or plasticizing oil may be present in airtight compositions. Such oils are mainly used to improve the processing of the composition during the preparation of the layer, for example, mixing, calendaring and the like. Suitable plasticizing oils, in particular for the elastomeric component (s), include aliphatic acid esters or hydrocarbon plasticizing oils, such as paraffinic or naphthenic petroleum oils. A plasticizing oil, preferred for use in standard compositions of the internal sealing layer containing a non-internal combustion engine, non-structural resin, is paraffin oil; hydrocarbon plasticizing oils suitable for use in such inner liners include oils that demonstrate the following general characteristics.

СвойствоProperty ПредпочтительноPreferably МинимальноMinimum МаксимальноAs much as possible Плотность в градусах АНИ при 60°F (15,5°С)Density in degrees ANI at 60 ° F (15.5 ° C) 15-3015-30 1010 3535 Температура вспышки (метод определения в открытом тигле), °F (°C)Flash point (open crucible detection method), ° F (° C) 330-450
(165-232°С)
330-450
(165-232 ° C)
300
(148°С)
300
(148 ° C)
700
(371°С)
700
(371 ° C)
Температура текучести, °F (°С)The pour point, ° F (° C) От 30 до +30
(от -34 до
-1°С)
30 to +30
(-34 to
-1 ° C)
-35
(-37°С)
-35
(-37 ° C)
60
(15°С)
60
(15 ° C)
Вязкость в секундах по универсальному вискозиметру Сейболта при 100°F (38°C) Sebolt Viscosity in Seconds at 100 ° F (38 ° C) 100-7000100-7000 50fifty 2000020000

В общем случае технологическое масло может быть выбрано из парафиновых масел, ароматических масел, нафтеновых масел и полибутеновых масел. Полибутеновым технологическим маслом являются низкомолекулярные (значение Mn, меньшее чем 15000) гомополимер или сополимер, состоящие из звеньев, произведенных из олефинов, содержащих от приблизительно 3 до приблизительно 8 атомов углерода, более предпочтительно от приблизительно 4 до приблизительно 6 атомов углерода. В другом варианте реализации полибутеновым маслом являются гомополимер или сополимер С4 рафината. Низкомолекулярные «полибутеновые» полимеры описываются, например, в публикации Synthetic Lubricants and High-Performance Functional Fluids 357-392 (Leslie R. Rudnick & Ronald L. Shubkin, ed., Marcel Dekker 1999) (здесь и далее в настоящем документе «полибутеновое технологическое масло» или «полибутен»). Подходящими примерами полибутеновых масел являются серии технологических масел PARAPOL™ (ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, Техас), в том числе марки, обозначаемые как PARAPOL™ 450, 700, 950, 1300, 2400 и 2500. Серии полибутеновых технологических масел PARAPOL™ обычно представляют собой синтетические жидкие полибутены, имеющие определенную молекулярную массу. Молекулярные массы масел PARAPOL™ находятся в диапазоне от значения Mn, равного приблизительно 420, (PARAPOL™ 450) до значения Mn, равного приблизительно 2700, (PARAPOL™ 2500). Молекулярно-массовое распределение («ММР») для масел PARAPOL™ обычно находится в диапазоне от приблизительно 1,8 до приблизительно 3, предпочтительно от приблизительно 2 до приблизительно 2,8. Плотность (г/мл) технологических масел PARAPOL™ варьируется в диапазоне от приблизительно 0,85 (PARAPOL™ 450) до приблизительно 0,91 (PARAPOL™ 2500). Бромное число (сг/г) для масел PARAPOL™ находится в диапазоне от приблизительно 40 для технологического масла, характеризующегося значением Mn 450, до приблизительно 8 для технологического масла, характеризующегося значением Mn 2700.In general, the process oil may be selected from paraffin oils, aromatic oils, naphthenic oils, and polybutene oils. Polybutene processing oil is a low molecular weight (Mn value less than 15,000) homopolymer or copolymer consisting of units derived from olefins containing from about 3 to about 8 carbon atoms, more preferably from about 4 to about 6 carbon atoms. In another embodiment, the polybutene oil is a C 4 raffinate homopolymer or copolymer. Low molecular weight "polybutene" polymers are described, for example, in Synthetic Lubricants and High-Performance Functional Fluids 357-392 (Leslie R. Rudnick & Ronald L. Shubkin, ed., Marcel Dekker 1999) (hereinafter referred to as "polybutene technological oil "or" polybutene "). Suitable examples of polybutene oils are PARAPOL ™ Process Oils (ExxonMobil Chemical Company, Houston, Texas), including grades designated PARAPOL ™ 450, 700, 950, 1300, 2400 and 2500. PARAPOL ™ Polybutene Process Oils are typically synthetic liquid polybutenes having a specific molecular weight. The molecular weights of PARAPOL ™ oils range from a Mn value of approximately 420 (PARAPOL ™ 450) to a Mn value of approximately 2700 (PARAPOL ™ 2500). The molecular weight distribution ("MMP") for PARAPOL ™ oils is usually in the range of from about 1.8 to about 3, preferably from about 2 to about 2.8. The density (g / ml) of PARAPOL ™ process oils ranges from approximately 0.85 (PARAPOL ™ 450) to approximately 0.91 (PARAPOL ™ 2500). The bromine number (g / g) for PARAPOL ™ oils ranges from about 40 for a process oil with a Mn value of 450 to about 8 for a process oil with a Mn value of 2700.

Резиновые технологические масла также имеют обозначения по ASTM, зависящие от того, попадают ли они в класс парафиновых, нафтеновых или ароматических углеводородных технологических масел. Типом используемого технологического масла будет являться тот, который обычно используют в сочетании с типом эластомерного компонента, и специалисты в соответствующей области техники химии каучуков должны понимать то, какой тип масла необходимо будет использовать вместе с конкретным каучуком в конкретной области применения. В случае термопластичной эластомерной композиции масло может присутствовать при уровне содержания в диапазоне от 0 до приблизительно 20% масс. от совокупной композиции; для доведения непроницаемости композиции до максимума масло предпочтительно не включают.Rubber process oils also have ASTM designations, depending on whether they fall into the class of paraffinic, naphthenic, or aromatic hydrocarbon process oils. The type of process oil used will be that which is usually used in combination with the type of elastomeric component, and those skilled in the art of rubber chemistry will need to understand what type of oil will need to be used with the particular rubber in a particular application. In the case of a thermoplastic elastomeric composition, the oil may be present at a level in the range from 0 to about 20% of the mass. from the total composition; to maximize the impermeability of the composition, the oil is preferably not included.

Сведение к минимуму разности вязкости между компонентом в виде каучука или БИМС и компонентами в виде термопласта или найлона во время перемешивания и/или переработки улучшает однородное перемешивание и тонкую морфологию смеси, говоря другими словами, небольшие диспергированные частицы вулканизованного каучука, что значительно улучшает хорошие механические свойства, а также желательные характеристики проницаемости смеси. Однако вследствие наличия свойств активации течения и уменьшения вязкости при сдвиге, типичных для полимеров БИМС, пониженные значения вязкости у полимеров БИМС при повышенных температурах и скоростях сдвига, встречающихся во время перемешивания, проявляются намного более ярко в сопоставлении с уменьшениями вязкости термопластичного компонента, с которым полимер БИМС перемешивают. Таким образом, в случае необходимости выбора вязкости найлонового компонента для обеспечения ее подобия с вязкостью каучука с учетом пониженной вязкости БИМС при высоких скоростях сдвига и температурах в целях дополнительного уменьшения вязкости необходимо использовать либо найлоны низкомолекулярных марок, характеризующиеся пониженной вязкостью, либо найлоны в комбинации с пластификатором, либо комбинацию обоих подходов. Согласование вязкости фазы найлоновой смолы с вязкостью фазы полимера БИМС или приближение первой ко второй могут улучшить размер диспергированных частиц и совокупную морфологию динамически вулканизованных смесей БИМС и найлона, таких как описанные в документах ЕР 857761 А1 и ЕР 969039 А1. Однако в зависимости от природы модификаций данные альтернативные варианты в результате могут привести к получению нежелательных механических свойств, например, вследствие использования найлонов, имеющих пониженную молекулярную массу, и/или повышенной проницаемости вследствие использования типичного пластификатора найлона в зависимости от количества и типа использованного пластификатора.Minimizing the viscosity difference between the rubber or SIMS component and the thermoplastic or nylon components during mixing and / or processing improves uniform mixing and fine morphology of the mixture, in other words, small dispersed particles of vulcanized rubber, which greatly improves good mechanical properties as well as the desired permeability characteristics of the mixture. However, due to the presence of flow activation properties and a decrease in shear viscosity typical of BIMS polymers, lower viscosity values of BIMS polymers at elevated temperatures and shear rates encountered during mixing are much more pronounced in comparison with decreases in viscosity of the thermoplastic component with which the polymer Beams are mixed. Thus, if it is necessary to choose the viscosity of the nylon component to ensure its similarity with the viscosity of the rubber, taking into account the low SIMS viscosity at high shear rates and temperatures, in order to further reduce the viscosity, it is necessary to use either low molecular weight nylon with lower viscosity or nylon in combination with a plasticizer , or a combination of both approaches. Matching the viscosity of the nylon resin phase with the viscosity of the SIMS polymer phase or the approximation of the first to second can improve the size of the dispersed particles and the combined morphology of dynamically vulcanized mixtures of SIMS and nylon, such as those described in EP 857761 A1 and EP 969039 A1. However, depending on the nature of the modifications, these alternatives may result in undesirable mechanical properties, for example, due to the use of nylons having a reduced molecular weight and / or increased permeability due to the use of a typical nylon plasticizer depending on the amount and type of plasticizer used.

Один альтернативный подход к уменьшению вязкости найлоновой фазы, описанный в документе WO 2007050076, опубликованном 3 мая 2007 года и посредством ссылки включенном в настоящий документ, базируется на использовании в качестве пластификаторов низкомолекулярных полимерных полиамидов. Таким образом, можно воспользоваться средне- и высокомолекулярными найлонами и, таким образом, сохранить механические свойства получающихся в результате динамически вулканизованных смесей вулканизованного БИМС и найлона, и, кроме того, вследствие демонстрации низкомолекулярными полиамидами относительно низкой проницаемости получающиеся в результате динамически вулканизованные смеси не обнаруживают значительного уменьшения своих характеристик проницаемости. Подходящие пластификаторы включают те, которые продают под различными торговыми марками, включающими «Sunmide» (Sanwa Chemical Industry Co., Ltd.) и Uni-Rez® (Arizona Chemical). Такие материалы обычно характеризуются молекулярной массой, меньшей, чем приблизительно 20000 дальтонов; такой как в диапазоне от приблизительно 1000 до приблизительно 18000 дальтонов; предпочтительно от приблизительно 3000 до приблизительно 17000 дальтонов, и температурами вспышки, большими, чем приблизительно 250°С, температурами хрупкости, меньшими, чем приблизительно -20°С, и температурой размягчения, меньшей, чем приблизительно 180°С. Кроме того, подходящие низкомолекулярные амиды характеризуются вязкостью при 200°С, меньшей, чем приблизительно 15 паскаль-секунда (Па-сек); в альтернативном варианте находящейся в диапазоне от приблизительно 0,05 до приблизительно 12 Па-сек; предпочтительно от приблизительно 0,2 до приблизительно 10 Па-сек. Подходящие продукты коммерчески доступны, покрывая полный диапазон вышеупомянутых вязкостей, в том числе: коды изделий Sunmide 15, 15K-5, 52 и 72; 300; 500; 550; НТ-110, 130К, 180D, 140E, 140PK-20 и 100G, характеризующиеся вязкостями в диапазоне от приблизительно 0,25 Па-сек до приблизительно 0,60 Па-сек согласно измерению при 190°С; и от приблизительно 0,4 Па-сек до приблизительно 15 Па-сек согласно измерению при 200°С; а также марки Uni-Rez 2611-2722 и, говоря конкретно, в том числе марки 2614, характеризующиеся вязкостью, равной приблизительно 1,1, марка 2633, характеризующаяся вязкостью, равной приблизительно 4,3, и марка 2653, характеризующаяся вязкостью, равной приблизительно 7,5, где все измерения проводят при 200°С.One alternative approach to reducing the viscosity of the nylon phase, described in WO 2007050076, published May 3, 2007 and incorporated by reference herein, is based on the use of low molecular weight polymeric polyamides as plasticizers. Thus, it is possible to use medium and high molecular weight nylons and, thus, preserve the mechanical properties of the resulting dynamically vulcanized mixtures of vulcanized BIMS and nylon, and, in addition, due to the demonstration of relatively low permeability by low molecular weight polyamides, the resulting dynamically vulcanized mixtures do not show significant reduce its permeability characteristics. Suitable plasticizers include those sold under various trademarks, including Sunmide (Sanwa Chemical Industry Co., Ltd.) and Uni-Rez® (Arizona Chemical). Such materials are usually characterized by a molecular weight of less than about 20,000 daltons; such as in the range of from about 1000 to about 18000 daltons; preferably from about 3,000 to about 17,000 daltons, and flash points greater than about 250 ° C, brittleness temperatures less than about -20 ° C, and a softening temperature less than about 180 ° C. In addition, suitable low molecular weight amides are characterized by a viscosity at 200 ° C. of less than about 15 pascal second (Pa-sec); alternatively, in the range of from about 0.05 to about 12 Pa-sec; preferably from about 0.2 to about 10 Pa-sec. Suitable products are commercially available, covering the full range of the above viscosities, including: Sunmide product codes 15, 15K-5, 52 and 72; 300; 500; 550; NT-110, 130K, 180D, 140E, 140PK-20 and 100G, characterized by viscosities in the range from about 0.25 Pa-sec to about 0.60 Pa-sec as measured at 190 ° C; and from about 0.4 Pa-s to about 15 Pa-s as measured at 200 ° C; as well as Uni-Rez grades 2611-2722 and, specifically, including grades 2614 having a viscosity of approximately 1.1, grades 2633 having a viscosity of approximately 4.3 and grades 2653 having a viscosity of approximately 7.5, where all measurements are carried out at 200 ° C.

В дополнение к этому, могут быть использованы пластификаторы, такие как органические сложные эфиры и другие синтетические пластификаторы. Пластификаторами, в особенности предпочтительными для использования в композиции ДВС, являются N-бутилсульфонамид или другие пластификаторы, подходящие для полиамидов. Пластификаторы найлона включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: лактамы, такие как капролактам и лауриллактам; и сульфонамиды, такие как орто, пара-толуолсульфонамид, N-этил(орто, пара-толуолсульфонамид), тримеллитаты, фталаты, адипинаты, фосфаты и гликоляты. Другие пластификаторы включают те, которые описываются в документе US 4197379, посредством ссылки включенном в настоящий документ. Примеры пластификаторов могут быть выбраны из группы, состоящей из фталатных пластификаторов, адипинатных пластификаторов, фосфатных пластификаторов, гликолятных пластификаторов, сульфонамидных пластификаторов, тримеллитатных пластификаторов и полимерных пластификаторов, в частности, низкомолекулярных найлонов. Предпочтительные пластификаторы выбирают из группы, состоящей из фталатных пластификаторов, адипинатных пластификаторов и сульфонамидных пластификаторов. Примеры подходящих пластификаторов включают дибутилфталат, дицикглогексилфталат, диэтилфталат, диизодецилфталат, диметилфталат, ди(2-этилгексил)фталат, дифенилфталат, диундецилфталат, смешанный С711 диалкилфталат, бутилбензилфталат, бензилфталат, ди(2-этилгексил)адипинат, смешанный С79 диалкиладипинат, трибутоксиэтилфосфат, трибутилфосфат, трикрезилфосфат, трифенилфосфат, крезилдифенилфосфат, 2-этилгексилдифенилфосфат, изодецилдифенилфосфат, бутилфталилбутилгликолят, метилфталилэтилгликолят и смешанный С79 алкилтримеллитат. Сульфонамидные пластификаторы включают предпочтительный класс пластификаторов для полиамидов, в том числе, например, N-бутилбензилсульфонамид, N-циклогексил-пара-толуолсульфонамид, орто, пара-толуолсульфонамид, N-этил-орто, пара-толуолсульфонамид и N-этил-орто-толуолсульфонамид. В другом варианте реализации резиновые технологические масла, такие как нафтеновые, ароматические или парафиновые масла для наполнения, могут присутствовать в количестве в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 5 ч./сто ч. каучука. В еще одном другом варианте реализации нафтеновые, алифатические, парафиновые и другие ароматические масла в композиции по существу отсутствуют. Под термином «по существу отсутствуют» подразумевается то, что нафтеновые, алифатические, парафиновые и другие ароматические масла в композиции могут присутствовать, если вообще они будут присутствовать, в количестве, не большем чем 2 ч./сто ч. каучука.In addition to this, plasticizers such as organic esters and other synthetic plasticizers can be used. Plasticizers, particularly preferred for use in an ICE composition, are N-butylsulfonamide or other plasticizers suitable for polyamides. Nylon plasticizers include, but are not limited to: lactams such as caprolactam and laurillactam; and sulfonamides such as ortho, para-toluenesulfonamide, N-ethyl (ortho, para-toluenesulfonamide), trimellitates, phthalates, adipates, phosphates and glycolates. Other plasticizers include those described in US Pat. No. 4,197,379, by reference incorporated herein. Examples of plasticizers can be selected from the group consisting of phthalate plasticizers, adipate plasticizers, phosphate plasticizers, glycolate plasticizers, sulfonamide plasticizers, trimellitate plasticizers and polymer plasticizers, in particular low molecular weight nylon. Preferred plasticizers are selected from the group consisting of phthalate plasticizers, adipate plasticizers and sulfonamide plasticizers. Examples of suitable plasticizers include dibutyl phthalate, ditsikglogeksilftalat, diethyl phthalate, diisodecyl phthalate, dimethyl phthalate, di (2-ethylhexyl) phthalate, diphenyl phthalate, diundetsilftalat mixed C 7 -C 11 dialkyl phthalate, butyl benzyl phthalate, benzilftalat, di (2-ethylhexyl) adipate, mixed C 7 - C 9 dialkiladipinat, tributoxyethyl phosphate, tributyl phosphate, tricresyl phosphate, triphenyl phosphate, krezildifenilfosfat, 2-etilgeksildifenilfosfat, izodetsildifenilfosfat, butilftalilbutilglikolyat, methyl phthalyl ethyl and mixed C 7 -C 9 alkiltrimellit t. Sulfonamide plasticizers include a preferred class of plasticizers for polyamides, including, for example, N-butylbenzylsulfonamide, N-cyclohexyl-para-toluenesulfonamide, ortho, para-toluenesulfonamide, N-ethyl-ortho, para-toluenesulfonamide and-to-ethylamide . In another embodiment, rubber process oils, such as naphthenic, aromatic, or paraffin filling oils, may be present in an amount in the range of from about 1 to about 5 parts per hundred parts of rubber. In yet another embodiment, naphthenic, aliphatic, paraffinic and other aromatic oils are substantially absent from the composition. By the term “substantially absent” is meant that naphthenic, aliphatic, paraffinic and other aromatic oils may be present, if at all, in an amount not exceeding 2 parts per hundred parts of rubber.

Степень отверждения вулканизованного каучука может быть описана при выражении через уровень содержания геля, плотность сшивок, количество экстрагируемых компонентов, или оно может базироваться на состоянии отверждения, которое было бы достигнуто в каучуке в случае его отверждения в отсутствие смолы. Например, в настоящем описании предпочитается, чтобы галогенированный эластомер достигал бы от приблизительно 50 до приблизительно 85% от полного отверждения при расчете на эластомер как таковой согласно измерению, например, предела прочности при растяжении или измерению при использовании испытания на приборе для определения степени отверждения с колеблющимся диском (ASTM D 2084, Standard Test Method for Rubber Property-Vulcanization Using Oscillating Disc Cure Meter).The degree of cure of vulcanized rubber can be described when expressed in terms of gel content, crosslink density, amount of extractable components, or it can be based on the cure state that would be achieved in the rubber if it cured in the absence of resin. For example, in the present description, it is preferable that the halogenated elastomer achieves from about 50 to about 85% of the total cure when calculated on the elastomer per se as measured, for example, tensile strength or measured using a device test to determine the degree of cure with an oscillating Disc (ASTM D 2084, Standard Test Method for Rubber Property-Vulcanization Using Oscillating Disc Cure Meter).

После описания каждого из компонентов, подходящих для использования в термопластичной эластомерной композиции настоящего изобретения, в следующих далее абзацах описывают эффективные и новые способы получения таких композиций.After describing each of the components suitable for use in the thermoplastic elastomeric composition of the present invention, the following paragraphs describe effective and novel methods for preparing such compositions.

Динамическая вулканизация может быть проведена в различных типах коммерческого оборудования, в общем случае доступного в промышленности по производству каучуков и пластмасс, в том числе в закрытых резиносмесителях Banbury®, вальцовых смесителях и смесительных экструдерах. Одно предпочтительное смесительное устройство представляет собой двухчервячный экструдер вытесняющего действия с червяками, находящимися в зацеплении. Перемешивание в общем случае проводят в таких условиях по времени и температуре, чтобы диспергированные частицы каучука, в частности, первый каучуковый компонент - галогенированный эластомер, содержащий изобутилен, были бы диспергированы и отверждены и/или взаимодействовали бы с полиамидом в степени, необходимой для сохранения их стабильности, то есть предотвращения коалесценции таких частиц по завершении перемешивания композиции. Подходящий диапазон температур вулканизации обычно находится в пределах от приблизительно температуры плавления смолы (смол) до менее чем приблизительно 300°С; например, температура может находиться в диапазоне от приблизительно температуры плавления матричной смолы (смол) до приблизительно 275°С; предпочтительно от приблизительно 230°С до приблизительно 265°С; в альтернативном варианте от приблизительно 235°С до приблизительно 260°С; так как от приблизительно 240°С до приблизительно 260°С; например, от приблизительно 230°С до приблизительно 250°С. В альтернативном варианте динамическая вулканизация может быть проведена в диапазоне температур, превышающих температуру плавления матричной смолы на величину в диапазоне от приблизительно 10°С до приблизительно 50°С; более предпочтительно превышающих температуру плавления полиамидной или смешанной полиамидной термопластичной матрицы на величину в диапазоне от приблизительно 20°С до приблизительно 40°С. Смесительный экструдер обычно состоит из нескольких секций цилиндра, каждая из которых может иметь регулирование температуры, и функция каждой из которых может варьироваться, например, секция питания, секция перемешивания, секция охлаждения, секция расплава и тому подобное. Следовательно, температуру в каждой секции можно регулировать для реализации наиболее подходящих условий для плавления, перемешивания, диспергирования и отверждения компонентов, которые подают по ходу технологического потока до или в пределах каждой секции. Например, температуры в наиболее ранних по ходу технологического потока секциях могут быть повышены для промотирования нагревания, плавления и диспергирования полиамида (полиамидов) и стабилизаторов и пластификаторов полиамида, которые обычно подают в первую секцию (секции) экструдера, например, до величины в диапазоне от приблизительно 230°С до приблизительно 250°С. За этим могут следовать температуры, подходящие для перемешивания, диспергирования и динамической вулканизации компонента, содержащего БИМС, например, в диапазоне от приблизительно 200°С до приблизительно 230°С, а после этого - температуры, подходящие для перемешивания и диспергирования второго эластомера и для выпуска перемешанной композиции из смесительного экструдера, например, в диапазоне от приблизительно 190°С до приблизительно 220°С. Данные температуры представлены только в целях приведения примера, поскольку конкретные значения могут быть выбраны, исходя из конкретного типа (типов) и марки (марок) полиамида, конкретной системы отверждения, использованной для динамической вулканизации БИМС или другого галогенированного компонента, содержащего изобутилен, а также конкретного типа второго каучука, его активности и того, будет ли он динамически вулканизован или диспергирован без динамической вулканизации.Dynamic vulcanization can be carried out in various types of commercial equipment, generally available in the rubber and plastics industry, including Banbury® enclosed rubber mixers, roller mixers and mixing extruders. One preferred mixing device is a twin screw extruder extruder with worms meshed. Stirring is generally carried out under such conditions in time and temperature so that the dispersed rubber particles, in particular the first rubber component, a halogenated elastomer containing isobutylene, are dispersed and cured and / or interact with the polyamide to the extent necessary to preserve them stability, that is, preventing coalescence of such particles upon completion of mixing of the composition. A suitable range of vulcanization temperatures typically ranges from about the melting temperature of the resin (s) to less than about 300 ° C; for example, the temperature may range from about the melting temperature of the matrix resin (s) to about 275 ° C; preferably from about 230 ° C to about 265 ° C; alternatively, from about 235 ° C to about 260 ° C; since from about 240 ° C to about 260 ° C; for example, from about 230 ° C to about 250 ° C. Alternatively, dynamic vulcanization can be carried out in a temperature range exceeding the melting temperature of the matrix resin by a value in the range from about 10 ° C to about 50 ° C; more preferably exceeding the melting temperature of the polyamide or mixed polyamide thermoplastic matrix by an amount in the range of from about 20 ° C to about 40 ° C. A mixing extruder usually consists of several sections of a cylinder, each of which may have temperature control, and the function of each of which may vary, for example, a feed section, a mixing section, a cooling section, a melt section and the like. Therefore, the temperature in each section can be adjusted to implement the most suitable conditions for melting, mixing, dispersing and curing the components that are supplied along the process stream to or within each section. For example, temperatures in the earliest sections of the process stream may be raised to promote the heating, melting, and dispersion of the polyamide (s) and stabilizers and plasticizers of the polyamide that are typically fed to the first section (s) of the extruder, for example, to a value in the range of from about 230 ° C to about 250 ° C. This can be followed by temperatures suitable for mixing, dispersing and dynamically vulcanizing a component containing SIMS, for example in the range of from about 200 ° C to about 230 ° C, and then temperatures suitable for mixing and dispersing the second elastomer and for release a mixed composition from a mixing extruder, for example, in the range of from about 190 ° C to about 220 ° C. The temperature data are presented for illustrative purposes only, since specific values can be selected based on the specific type (s) and brand (s) of polyamide, the specific curing system used for the dynamic vulcanization of BIMS or another halogenated component containing isobutylene, as well as a specific the type of second rubber, its activity and whether it will be dynamically vulcanized or dispersed without dynamic vulcanization.

В одном варианте реализации настоящего изобретения необходимое или подходящее количество сшивателя (сшивателей) или системы отверждения диспергируют в эластомерном компоненте (компонентах) в результате примешивания к эластомерному компоненту сшивателя, способного сшивать эластомерный компонент (компоненты), который желателен для формирования вулканизованной дисперсной фазы, при температуре в диапазоне от низкой до умеренной, недостаточной по существу для активации системы отверждения, перед введением таким образом составленной или ускоренной композиции эластомерного компонента (компонентов) в контакт с компонентом (компонентами) в виде смолы для целей проведения динамической вулканизации смеси. По данному способу сшиватель по существу не вступает в реакцию с каучуком, не имеет он также и возможности частично вступать в реакцию с термопластичной смолой, приводя либо к уменьшению молекулярной массы, либо к сшиванию смолы. Кроме того, легче достигается управление скоростью сшивания и степенью сшивания эластомерного компонента. Следовательно, композиции настоящего изобретения обладают улучшенными свойствами.In one embodiment of the present invention, the necessary or suitable amount of a crosslinker (s) or curing system is dispersed in the elastomeric component (s) by admixture to an elastomeric component of a crosslinker capable of crosslinking the elastomeric component (s) that is desirable to form a vulcanized dispersed phase at temperature in the range from low to moderate, essentially insufficient to activate the curing system, before the introduction of the thus prepared sludge and accelerated composition of the elastomeric component (s) in contact with the component (s) in the form of a resin for the purpose of conducting dynamic vulcanization of the mixture. According to this method, the crosslinker essentially does not react with rubber, nor does it have the ability to partially react with a thermoplastic resin, leading either to a decrease in molecular weight or to crosslinking of the resin. In addition, it is easier to control the crosslinking speed and the degree of crosslinking of the elastomeric component. Therefore, the compositions of the present invention have improved properties.

Например, для предварительного перемешивания или предварительного составления композиции эластомерного компонента с предварительно определенным количеством сшивателя или «системы», при этом последняя обозначает многокомпонентную смесь отвердителей, в плоть до получения по существу однородной дисперсии используют смесительное устройство, такое как смеситель Banbury®, двухвалковые вальцы для резиновой промышленности и тому подобное, в частности, в случае использования комбинации сшивателя и ускорителя. В данный момент сюда же может быть добавлен эластомерный компонент, при желании подходящие количества необязательных наполнителей, таких как технический углерод или модифицированный технический углерод, глина или модифицированная глина, масло и/или пластификатор. Как отмечалось ранее, во время данной фазы перемешивания температуру регулируют, выдерживая на достаточно низком уровне для конкретного выбранного эластомера (эластомеров) и при учете активности системы отверждения, что обеспечивает эффективное диспергирование компонентов каучуковой фазы и предотвращение преждевременного сшивания эластомеров. Подходящая температура во время стадии перемешивания для диспергирования отвердителей или системы отверждения может быть меньшей, чем приблизительно 120°С.For example, to pre-mix or pre-formulate an elastomeric component with a predetermined amount of a crosslinker or “system”, the latter being a multicomponent hardener mixture, a mixing device, such as a Banbury® mixer, twin roll rollers, is used in the flesh until a substantially uniform dispersion is obtained. rubber industry and the like, in particular, in the case of using a combination of a stapler and an accelerator. At the moment, an elastomeric component may be added here, if desired, suitable amounts of optional fillers, such as carbon black or modified carbon black, clay or modified clay, oil and / or plasticizer. As noted earlier, during this phase of mixing, the temperature is controlled at a sufficiently low level for the particular selected elastomer (s) and taking into account the activity of the curing system, which ensures effective dispersion of the rubber phase components and prevents premature crosslinking of the elastomers. A suitable temperature during the mixing step for dispersing the hardeners or the curing system may be less than about 120 ° C.

Обеспечив присутствие в термопластичной эластомерной композиции нескольких компонентов, в том числе одного или нескольких полиамидов, вулканизуемого эластомера БИМС и, по меньшей мере, одного вторичного каучука, для проведения достаточного распределяющего и диспергирующего перемешивания, а также динамической вулканизации в совокупный способ обычно необходимо будет включить несколько стадий или этапов перемешивания. Обычно, вводя отвердители, композицию каучука БИМС предварительно составляют при использовании закрытого резиносмесителя, такого как Banbury®, или вальцев для резиновой промышленности и проводят гранулирование. В способе предшествующего уровня техники каждый индивидуальный полиамидный компонент предварительно перемешивают с пластификатором и стабилизаторами при использовании двухчервячного экструдера и гранулируют. В заключение гранулы предварительно составленной композиции каучука БИМС, гранулы предварительно перемешанного полиамида и гранулы вторичного каучука дозируют или подают в двухчервячный экструдер для экструзионного перемешивания и динамической вулканизации. Такие стадии многостадийного перемешивания и промежуточного охлаждения и гранулирования дорого стоят, подвержены производственным ошибкам и в ходе производства приводят к появлению значительных запасов на промежуточных этапах.Having ensured the presence in the thermoplastic elastomeric composition of several components, including one or more polyamides, a vulcanizable BIMS elastomer and at least one secondary rubber, for sufficient distribution and dispersion mixing, as well as dynamic vulcanization, it will usually be necessary to include several stages or stages of mixing. Typically, by introducing hardeners, the SIMS rubber composition is preliminarily prepared using a closed rubber mixer, such as Banbury®, or rollers for the rubber industry, and granulation is carried out. In the prior art method, each individual polyamide component is premixed with a plasticizer and stabilizers using a two-screw extruder and granulated. In conclusion, the granules of the pre-compounded SIMS rubber composition, the pre-mixed polyamide granules and the secondary rubber granules are metered or fed into a twin-screw extruder for extrusion mixing and dynamic vulcanization. Such stages of multi-stage mixing and intermediate cooling and granulation are expensive, prone to manufacturing errors and during production lead to the emergence of significant reserves in the intermediate stages.

В противоположность этому способ динамической вулканизации настоящего изобретения модифицирован в сопоставлении с тем, что является типичным способом предшествующего уровня техники. В улучшенных способах настоящего изобретения предлагается уменьшение количества стадий перемешивания, необходимых для получения термопластичной эластомерной композиции, обладающей превосходной морфологией для областей применения, таких как в случае внутренних герметизирующих слоев покрышек и других промышленных областей применения, использующих непроницаемые пленки. В частности, при перемешивании предпочтительно используют способы двухчервячного экструзионного перемешивания, в частности, одностадийный способ двухчервячного перемешивания, для получения термопластичной эластомерной композиции на основе смесей полиамидов с реакционно совмещенными эластомерами, включающими описанные ранее эластомер БИМС и вторичные эластомеры. В особенности предпочтительный одностадийный способ динамической вулканизации с двухчервячным экструзионным перемешиванием включает последовательное добавление компонентов, при этом первыми добавляют один или несколько полиамидов в комбинации с их соответствующими стабилизатором (стабилизаторами) и пластификатором (пластификаторами) в случае наличия таковых с последующим добавлением одного или нескольких эластомеров, характеризующихся низкой эффективностью прививки, (таких как БИМС, содержащий его отвердитель или сшиватель (сшиватели) и находящийся в гранулированной форме), а затем последними добавляют один или несколько эластомеров, характеризующихся высокой эффективностью прививки (описанных ранее вторичных эластомеров). Обеспечения эффективности перемешивания и переработки добиваются в результате разнесения добавления элементов композиции по длине цилиндра двухчервячного экструдера при использовании нескольких питающих отверстий. В частности, разнесение между питающими отверстиями для эластомеров, характеризующихся низкой эффективностью прививки и характеризующихся высокой эффективностью прививки, выбирают обеспечивающим получение надлежащей возможности для прохождения реакции с полиамидом (полиамидами) в целях получения и стабилизации эластомера, характеризующегося небольшим размером частиц и диспергированного в непрерывной полиамидной матрице. В одном варианте реализации такого результата добиваются в результате разнесения питающих отверстий для эластомеров друг от друга по длине цилиндра экструдера на величину L/D (соотношение между длиной червяка экструдера и диаметром червяка экструдера), большую, чем приблизительно 6. Длиной L обычно обозначают длину резьбовой части червяка, другими словами, длину части червяка, которая имеет резьбовую нарезку. Диаметром червяка обозначают максимальную ширину червяка в его резьбовой части, другими словами, там, где имеется резьбовая нарезка червяка, поскольку червяки экструдера обычно имеют секции переменной ширины в зависимости от функции конкретной части червяка, например, транспортирования, диспергирования, перемешивания, плавления, нагревания, охлаждения и тому подобного. В случае наличия резьбовой нарезки на червяке в той части, которая не соприкасается с компонентами композиций, например, термопластичной смолой и/или эластомером, такие части не будут включаться в определение длины или диаметра червяка. Вычисление значения L/D для двухчервячного экструдера идентично и базируется на одном из двух червяков, поскольку каждый обычно имеет идентичные диаметр и длину.In contrast, the dynamic vulcanization method of the present invention is modified in comparison with what is a typical prior art method. Improved methods of the present invention provide a reduction in the number of mixing steps required to obtain a thermoplastic elastomeric composition having excellent morphology for applications such as in the case of internal sealing layers of tires and other industrial applications using impermeable films. In particular, when mixing, it is preferable to use double-screw extrusion mixing methods, in particular, a single-stage double-screw mixing method, to obtain a thermoplastic elastomeric composition based on mixtures of polyamides with reaction combined elastomers, including the previously described SIMS elastomer and secondary elastomers. A particularly preferred one-step method of dynamic vulcanization with two-screw extrusion mixing involves the sequential addition of components, the first to add one or more polyamides in combination with their respective stabilizer (s) and plasticizer (s), if any, followed by the addition of one or more elastomers, characterized by low vaccination efficacy (such as BIMS, hardener or crosslinker containing it) agents) and in granular form), and then one or more elastomers characterized by high grafting efficiency (previously described secondary elastomers) are added last. Ensuring the effectiveness of mixing and processing is achieved by spacing the addition of elements of the composition along the length of the cylinder of a twin-screw extruder using several feed holes. In particular, the spacing between the feed holes for elastomers characterized by low grafting efficiency and characterized by high grafting efficiency is selected to provide the proper opportunity to undergo a reaction with polyamide (s) in order to obtain and stabilize an elastomer characterized by small particle size and dispersed in a continuous polyamide matrix . In one embodiment, this result is achieved by spacing the feeding holes for the elastomers from each other along the length of the extruder barrel by an L / D value (the ratio between the length of the extruder screw and the diameter of the extruder screw), greater than about 6. The length L is usually the length of the threaded parts of the worm, in other words, the length of the part of the worm that has a threaded thread. The diameter of the worm indicates the maximum width of the worm in its threaded part, in other words, where there is a threaded cut of the worm, since extruder worms usually have sections of variable width depending on the function of a particular part of the worm, for example, transportation, dispersion, mixing, melting, heating, cooling and the like. If there is a threaded thread on the worm in that part that is not in contact with the components of the compositions, for example, thermoplastic resin and / or elastomer, such parts will not be included in the determination of the length or diameter of the worm. The calculation of the L / D value for the twin-screw extruder is identical and is based on one of the two screws, since each usually has the same diameter and length.

В способах настоящего изобретения перемешивание и динамическую вулканизацию предпочтительно проводят в двухчервячном смесительном экструдере, коммерческие примеры которого легко доступны и хорошо известны на современном уровне техники. Скорость сдвига во время перемешивания обычно превышает приблизительно 500 сек-1; предпочтительно находится в диапазоне от приблизительно 500 до приблизительно 7500 сек-1; в альтернативном варианте от приблизительно 1000 до приблизительно 7500 сек-1; например, от приблизительно 2000 до приблизительно 7500 сек-1. Такие экструдеры должны быть обеспечены только наличием нескольких питающих отверстий, соответствующих различным компонентам совокупной композиции и ограничениям, подробно описанным в настоящем документе далее. Кроме того, перемешивающие червяки должны быть приспособлены только к обеспечению наличия области перемешивания после каждого из питающих отверстий и надлежащей длины после введения всех ингредиентов, так чтобы при использовании выбранных полимерных компонентов и вулканизаторов или системы отверждения БИМС динамическая вулканизация могла бы быть проведена и завершена в желательной степени. Такие признаки легко определит специалист в соответствующей области техники при ограниченном проведении экспериментов на основании положений настоящего документа. В альтернативном варианте перемешивание и динамическая вулканизация могут быть проведены в любом подходящем смесительном оборудовании, в котором различные компоненты могут быть введены и перемешаны и в котором может быть проведена динамическая вулканизация. Например, для приема каждого из компонентов или смесей компонентов, так чтобы они могли бы быть перемешаны и диспергированы, может быть использован закрытый резиносмеситель Banbury®, и такое смесительное устройство может быть использовано для проведения динамической вулканизации при повышенной температуре. Для обеспечения удобной и эффективной переработки предпочитается использовать экструдер, более предпочтительно двухчервячный смесительный экструдер вытесняющего действия с двумя сонаправленно вращающимися червяками, находящимися в зацеплении, включающий подходящие зоны питания, перемешивания, охлаждения и выпуска, согласующиеся с положениями настоящего документа.In the methods of the present invention, mixing and dynamic vulcanization is preferably carried out in a twin-screw mixing extruder, commercial examples of which are readily available and well known in the art. The shear rate during mixing usually exceeds about 500 sec -1 ; preferably in the range of from about 500 to about 7500 sec -1 ; alternatively, from about 1000 to about 7500 sec -1 ; for example, from about 2000 to about 7500 sec -1 . Such extruders should be provided only with the presence of several feed holes corresponding to the various components of the overall composition and the limitations described in detail later in this document. In addition, the mixing worms should only be adapted to ensure that there is a mixing area after each of the supply openings and an appropriate length after the introduction of all the ingredients, so that when using the selected polymer components and vulcanizing agents or the BIMS curing system, dynamic vulcanization can be carried out and completed in the desired degrees. Such features can easily be determined by a person skilled in the art with limited experimentation based on the provisions of this document. Alternatively, mixing and dynamic vulcanization can be carried out in any suitable mixing equipment in which various components can be introduced and mixed and in which dynamic vulcanization can be carried out. For example, to receive each of the components or mixtures of components so that they can be mixed and dispersed, a closed Banbury® rubber mixer can be used, and such a mixing device can be used to conduct dynamic vulcanization at elevated temperatures. To ensure convenient and efficient processing, it is preferable to use an extruder, more preferably a two-screw displacement extruder mixing extruder with two co-rotating worms engaged, including suitable feeding, mixing, cooling and discharging zones consistent with the provisions of this document.

В одной предпочтительной последовательности перемешивания полиамидный компонент (компоненты), их стабилизаторы и пластификаторы могут быть введены в расположенные по ходу технологического потока раньше питающие отверстия экструдера; данные компоненты не требуется предварительно смешивать или предварительно перемешивать. Для обеспечения перемешивания и диспергирования стабилизатора и пластификатора в полиамидной фазе необходимо предусмотреть наличие достаточной длины вдоль червяка. Возможны вариации перемешивания, такие как добавление стабилизатора (стабилизаторов) совместно с найлоном или диспергирование стабилизатора (стабилизаторов) совместно с пластификатором найлона (в случае использования последнего) и добавление смеси стабилизаторов плюс пластификатор к найлону после начала его перемешивания. При необходимости может быть предусмотрена зона охлаждения для того, чтобы избежать избыточного нагревания полиамида, такого что его вязкость стала бы нежелательно низкой перед его перемешиванием с БИМС. Другими словами, как обсуждалось ранее, для эффективных перемешивания и диспергирования БИМС в полиамиде предпочитается, чтобы вязкости полиамида и его стабилизатора и пластификатора и БИМС и его отвердителей и наполнителей и пластификаторов в случае наличия таковых были бы приблизительно идентичными (по существу «согласованными») в момент их перемешивания друг с другом и инициирования динамической вулканизации. Как описывалось ранее, композицию каучука БИМС обычно предварительно составляют, вводя отвердители, что также называют «ускорением», при использовании закрытого резиносмесителя, такого как Banbury®, или вальцы для резиновой промышленности, и для облегчения подачи или дозирования обычно проводят гранулирование. Как обсуждалось ранее, температуру необходимо регулировать во избежание чрезмерно низкой температуры и получающейся в результате высокой вязкости полимерных смесей и сопутствующего потребления мощности. Подобным же образом чрезмерно высокая температура в результате будет приводить к избыточно низкой вязкости, в частности, полиамидной смеси и возможно разложению, а также неудовлетворительному перемешиванию с композицией БИМС. Подходящий температурный диапазон заключен в пределах от приблизительно 230°С до приблизительно 250°С; предпочтительно не уступает приблизительно 210°С или не превышает приблизительно 275°С.In one preferred mixing sequence, the polyamide component (s), their stabilizers and plasticizers can be introduced into the feed openings of the extruder located downstream of the process stream; these components do not need to be premixed or premixed. To ensure the mixing and dispersion of the stabilizer and plasticizer in the polyamide phase, it is necessary to provide for the presence of a sufficient length along the worm. Mixing variations are possible, such as adding a stabilizer (s) with nylon or dispersing a stabilizer (s) with a nylon plasticizer (if used) and adding a mixture of stabilizers plus a plasticizer to the nylon after it is mixed. If necessary, a cooling zone may be provided in order to avoid excessive heating of the polyamide, such that its viscosity would become undesirably low before being mixed with BIMS. In other words, as previously discussed, for effective mixing and dispersing the SIMS in the polyamide, it is preferred that the viscosities of the polyamide and its stabilizer and plasticizer and SIMS and its hardeners and fillers and plasticizers, if any, are approximately identical (essentially “consistent”) in the moment they are mixed with each other and the initiation of dynamic vulcanization. As previously described, a SIMS rubber composition is usually preliminarily formulated by introducing hardeners, also referred to as “acceleration”, when using a closed rubber mixer such as Banbury® or rollers for the rubber industry, and granulation is usually carried out to facilitate feeding or dosing. As previously discussed, the temperature must be controlled to avoid an excessively low temperature and the resulting high viscosity polymer blends and the associated power consumption. Similarly, an excessively high temperature will result in an excessively low viscosity, in particular of the polyamide mixture, and possibly decomposition, as well as poor mixing with the SIMS composition. A suitable temperature range is from about 230 ° C to about 250 ° C; preferably not inferior to approximately 210 ° C or not exceeding approximately 275 ° C.

По ходу технологического потока после питающего отверстия для БИМС предусматривается питающее отверстие для вторичного каучука в гранулированной форме, при этом вторичный каучук также называют каучуком, характеризующимся высокой эффективностью прививки. Два каучуковых компонента в особенности предпочитается не подавать в смесительный экструдер вместе во избежание непреднамеренной коалесценции каучуковых частиц, образующихся в экструдере. Кроме того, поскольку каучук БИМС характеризуется пониженной эффективностью прививки, его подают первым для обеспечения наличия дополнительного времени прививки на полиамид одновременно с прохождением диспергирования и реакции отверждения при динамической вулканизации. В противоположность этому вторичный каучук, характеризующийся повышенной эффективностью прививки, может быть подан в точке, расположенной дальше по ходу технологического потока и ближе к выходу из экструдера, поскольку он быстрее вступает в реакцию и легче прививается на полиамид.In the course of the process stream, after the feed opening for the SIMS, a feed opening for the secondary rubber in granular form is provided, while the secondary rubber is also called rubber, characterized by a high grafting efficiency. Two rubber components are particularly preferred not to be fed into the mixing extruder together to avoid inadvertent coalescence of the rubber particles formed in the extruder. In addition, since the SIMS rubber is characterized by reduced grafting efficiency, it is fed first to ensure that there is additional grafting time on the polyamide simultaneously with the dispersion and curing reaction during dynamic vulcanization. In contrast, secondary rubber, characterized by increased grafting efficiency, can be fed at a point further down the process stream and closer to the exit of the extruder, since it reacts faster and grafts onto polyamide more easily.

В дополнение к этому, поскольку прививка обычно сопровождается увеличением вязкости привитого полимера, а также может сопровождаться вязкостным нагреванием, при необходимости для регулирования температуры и вязкости композиции могут быть введены подходящие зоны охлаждения между питающими отверстиями для двух каучуков, а также при необходимости может быть введена зона охлаждения после питающего отверстия для второго каучука в целях регулирования вязкости и температуры совокупной композиции в данной точке для получения желательных морфологии и размера частиц диспергированных каучуковых компонентов.In addition, since grafting is usually accompanied by an increase in the viscosity of the grafted polymer and may also be accompanied by viscous heating, if necessary, suitable cooling zones can be introduced between the feed holes for two rubbers to adjust the temperature and viscosity of the composition, and, if necessary, a zone can be introduced cooling after the feed hole for the second rubber in order to control the viscosity and temperature of the total composition at a given point to obtain the desired orfologii and particle size of the dispersed rubber components.

Конкретные характеристики экструдера и червяков (для червяка конструкция или конфигурация, диаметр, соотношение между объемом и площадью поверхности и так далее) будут определять конкретное совокупное значение L/D для системы. Однако для любого заданного экструдера общая позиция на цилиндре может быть обозначена как позиция, расположенная по ходу технологического потока раньше или дальше, в результате взятия совокупного значения L/D и деления его напополам. В таком случае предпочитается эластомер, характеризующийся пониженной эффективностью прививки, добавлять или подавать в первую половину экструдера или половину экструдера, расположенную по ходу технологического потока раньше, а эластомер, характеризующийся повышенной эффективностью прививки, добавлять или подавать в экструдер во вторую половину экструдера или половину экструдера, расположенную по ходу технологического потока дальше. Как было описано, полиамидные компоненты и их стабилизаторы и пластификаторы в случае наличия таковых добавляют первыми. Обычно двухчервячный смесительный экструдер вытесняющего действия с червяками, находящимися в зацеплении, подходящий для использования в настоящем изобретении, будет характеризоваться значением L/D в диапазоне, по меньшей мере, от приблизительно 25 до менее чем приблизительно 60; более предпочтительно от приблизительно 30 до приблизительно 55; в альтернативном варианте от приблизительно 35 до приблизительно 50; например, от приблизительно 38 до приблизительно 48.The specific characteristics of the extruder and the worms (for the worm, the design or configuration, diameter, relationship between volume and surface area, etc.) will determine the specific aggregate L / D value for the system. However, for any given extruder, the overall position on the cylinder can be designated as the position located earlier or further along the process flow as a result of taking the aggregate L / D value and dividing it in half. In this case, it is preferable that the elastomer, characterized by reduced grafting efficiency, be added or fed into the first half of the extruder or half of the extruder, located earlier in the process flow, and the elastomer, characterized by increased grafting efficiency, should be added or fed into the extruder into the second half of the extruder or half of the extruder, located along the process stream further. As described, the polyamide components and their stabilizers and plasticizers, if any, are added first. Typically a twin-screw extruder mixing extruder with meshes in mesh, suitable for use in the present invention, will have an L / D value in the range of at least about 25 to less than about 60; more preferably from about 30 to about 55; alternatively, from about 35 to about 50; for example, from about 38 to about 48.

Совокупное время перемешивания для динамической вулканизации может находиться в диапазоне от приблизительно 30 секунд до приблизительно 8 минут; например, от приблизительно 45 секунд до приблизительно 6 минут; так как от приблизительно 1 минуты до приблизительно 4 минут. Однако время перемешивания можно, а предпочтительно необходимо регулировать по мере надобности для получения динамически вулканизованной композиции, которая характеризуется подходящим небольшим и стабильным размером (размерами) частиц эластомера, и совокупной композиции, которая демонстрирует целевые физические свойства и/или характеристики проницаемости на основе использованных первого и второго каучуков, а также с учетом того, будет или нет второй каучук динамически вулканизован, как это обсуждалось ранее. Специалист в соответствующей области техники перемешивания полимеров, в частности, экструзионного перемешивания, на основе принципов и подробной информации, представленных в настоящем документе, легко проведет выбор времени перемешивания, совокупного или в каждой части или на каждом этапе способа, в сочетании с добавлением описанных ранее различных компонентов.The total agitation time for dynamic vulcanization can range from about 30 seconds to about 8 minutes; for example, from about 45 seconds to about 6 minutes; since from about 1 minute to about 4 minutes. However, the mixing time can, and preferably must be adjusted as necessary to obtain a dynamically vulcanized composition, which is characterized by a suitable small and stable particle size (s) of the elastomer, and the total composition, which demonstrates the target physical properties and / or permeability characteristics based on the first and second rubber, and also taking into account whether or not the second rubber will be dynamically vulcanized, as discussed previously. A specialist in the relevant field of polymer mixing technology, in particular extrusion mixing, based on the principles and detailed information presented in this document, will easily select the mixing time, cumulative in either every part or at every stage of the method, in combination with the addition of various previously described components.

Таким образом полученную термопластичную эластомерную композицию структурируют эластомерным компонентом, образующим дискретную фазу, диспергированную в виде дисперсной фазы (домена) в матрице найлоновой смолы, которая образует непрерывную фазу. Как следствие динамической вулканизации композиция остается термопластичной, и при использовании обычных формования, экструдирования или каландрования из композиции может быть получена конструкция, подобная пленке, слою или листу.The thermoplastic elastomeric composition thus obtained is structured with an elastomeric component forming a discrete phase dispersed as a dispersed phase (domain) in a nylon resin matrix that forms a continuous phase. As a result of dynamic vulcanization, the composition remains thermoplastic, and using conventional molding, extruding, or calendering, a structure similar to a film, layer or sheet can be obtained from the composition.

Благодаря формованию термопластичной эластомерной композиции, получаемой в виде листа, пленки или рукава при использовании Т-образной экструзионной головки для получения листов, экструзионной головки с прямоточной или поперечной структурой для получения рукавов, цилиндрической экструзионной головки для раздувного формования и тому подобного на конце одночервячного экструдера, или благодаря каландрованию композицию становится возможным использовать в качестве слоя, предотвращающего проникновение воздуха, например, внутреннего герметизирующего слоя, пневматической покрышки и в качестве компонента или слоя шланга и тому подобного. Термопластичные эластомерные композиции настоящего изобретения сразу после отбора в виде прядей могут быть подвергнуты гранулированию, а затем формованию при использовании одночервячного экструдера, который обычно применяют для смолы.By molding the thermoplastic elastomeric composition obtained in the form of a sheet, film, or sleeve using a T-shaped extrusion head to produce sheets, an extrusion head with a straight-through or lateral structure to produce sleeves, a cylindrical extrusion head for blow molding, and the like at the end of a single screw extruder, or due to calendaring, the composition becomes possible to use as a layer preventing the penetration of air, for example, internal metiziruyuschego layer, the pneumatic tire and as a component or layer of the hose, and the like. The thermoplastic elastomeric compositions of the present invention immediately after selection in the form of strands can be granulated and then molded using a single screw extruder, which is usually used for resin.

Таким образом полученное сформованное изделие в виде листа или рукава может быть эффективно использовано для изготовления внутреннего герметизирующего слоя пневматической покрышки или внутреннего слоя шланга или наружной оболочки шланга для низкогазопроницаемого шланга. Кроме того, характеристики низкой проницаемости композиции являются подходящими для использования в случае текучих сред, отличных от газов, например, жидкостей, таких как вода, рабочая жидкость гидравлической системы, тормозная жидкость, теплообменная среда и тому подобное, при том условии, что слой, находящийся в непосредственном контакте с текучей средой, будет демонстрировать подходящую стойкость к воздействию рабочей текучей среды.Thus, the obtained molded product in the form of a sheet or sleeve can be effectively used for the manufacture of the inner sealing layer of the pneumatic tire or the inner layer of the hose or the outer shell of the hose for low-permeable hose. In addition, the low permeability characteristics of the composition are suitable for use in the case of fluids other than gases, for example, fluids such as water, hydraulic fluid, brake fluid, heat transfer medium and the like, provided that the layer located in direct contact with the fluid, will exhibit suitable resistance to the effects of the working fluid.

Любой диапазон численных значений, представленных в приведенном в настоящем документе ранее описании изобретения или в абзацах и формуле изобретения, приведенных в настоящем документе далее, относящийся к различным аспектам изобретения, таким как те, которые представляют конкретный набор свойств, единиц измерения, условий, физических состояний или процентных содержаний, предполагается посредством ссылки или другим образом однозначно буквально включающим в настоящий документ любое численное значение, попадающее в пределы такого диапазона, в том числе любой подкомплект численных значений или диапазонов в пределах любого таким образом упомянутого диапазона. Кроме того, термин «приблизительно» в случае его использования в качестве модификатора переменной, характеристики или условия или в связи с ними предполагает сообщение о том, что численные значения, диапазоны, характеристики и условия, описанные в настоящем документе, являются гибкими, и о том, что практическая реализация настоящего изобретения специалистами в соответствующей области техники при использовании температур, времен, концентраций, количеств, уровней содержания, количеств атомов углерода, свойств, таких как размер частиц, площадь поверхности, насыпная плотность и тому подобное, которые выходят за пределы диапазона или отличаются от единственного значения, будет приводить к достижению желательного результата, а именно получению динамически вулканизованной композиции, характеризующейся высоким уровнем содержания эластомера. содержащей, по меньшей мере, один эластомер, содержащий изобутилен, и, по меньшей мере, один термопласт и подходящей для использования, например, в пневматической покрышке или шланге или в качестве внутреннего герметизирующего слоя покрышки.Any range of numerical values presented in the preceding description of the invention herein or in the paragraphs and claims of the present document hereinafter related to various aspects of the invention, such as those that represent a specific set of properties, units of measure, conditions, physical conditions or percentages, it is assumed by reference or otherwise unambiguously literally including in this document any numerical value falling within the limits of such range azone, including any subset of numerical values or ranges within any of the ranges so mentioned. In addition, the term “approximately” when used as a modifier of a variable, characteristic or condition or in connection with them implies a message that the numerical values, ranges, characteristics and conditions described in this document are flexible, and that that the practical implementation of the present invention by specialists in the relevant field of technology when using temperatures, times, concentrations, quantities, levels, levels of carbon atoms, properties such as particle size, pl schad surface, bulk density and the like, which are located outside the range or different from a single value, will result in the achievement of the desired result, namely preparation of a dynamically vulcanized composition having a high content of elastomer. containing at least one elastomer containing isobutylene, and at least one thermoplastic and suitable for use, for example, in a pneumatic tire or hose or as an internal sealing layer of a tire.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Для компонентов, применяющихся в примерах, использовали следующие далее коммерчески доступные продукты.The following commercially available products were used for the components used in the examples.

1. Компоненты в виде смол1. Resin Components

N11 (найлон 11): Rilsan BMN O TL (Atochem).N11 (nylon 11): Rilsan BMN O TL (Atochem).

N6/N66 (сополимер найлон 6/66): Ube 5033B (Ube).N6 / N66 (copolymer of nylon 6/66): Ube 5033B (Ube).

П: пластификатор, BBSA, N-бутилсульфонамид.P: plasticizer, BBSA, N-butylsulfonamide.

С: пакет стабилизаторов, включает Irganox, Tinuvin и CuI.C: stabilizer package, includes Irganox, Tinuvin and CuI.

2, Каучуковые компоненты2, Rubber components

БИМС-1: Exxpro 89-4 (ExxonMobil Chemical).BIMS-1: Exxpro 89-4 (ExxonMobil Chemical).

ZnO: отвердитель оксид цинка.ZnO: hardener zinc oxide.

St-кислота: отвердитель стеариновая кислота.St-acid: hardener stearic acid.

ZnSt: отвердитель стеарат цинка.ZnSt: hardener of zinc stearate.

AR201: малеинированный сополимер этилена-этилакрилат (ЭЭА) (Mitsui-DuPont).AR201: maleated ethylene-ethyl acrylate (EEA) copolymer (Mitsui-DuPont).

Exxelor VA 1840: малеинированный (0,2-0,5% масс.) сополимер этилена-октен (ExxonMobil Chemical).Exxelor VA 1840: maleated (0.2-0.5% by weight) ethylene-octene copolymer (ExxonMobil Chemical).

Для исследования эффективностей прививки эластомеров на найлон при использовании закрытого резиносмесителя Brabender при 220°С и 60 об./мин в течение трех минут получали смеси эластомеров с N6/66. Перед добавлением 40 частей эластомера первыми в течение 2 минут добавляли 60 частей найлона; после этого комбинацию перемешивали в течение 1 минуты. После перемешивания смесь найлон-эластомер экстрагировали растворителем (растворителями) для определения количества эластомера, привитого на найлон. Использованными растворителями являлись горячие толуол и ксилол для БИМС, горячий ксилол для AR201 и горячие толуол и ксилол для Exxelor 1840. Смеси экстрагировали в течение 12 часов и растворители регенерировали каждые четыре часа. После экстрагирования смеси в течение 24 часов высушивали в вакуумном сушильном шкафу при 60°С. Исходя из результатов по экстрагированию растворителем, для каждого эластомера определяли массовый процент эластомера, который прививали на найлон по истечении 1 минуты при 220°С в смесителе Brabender; результаты приведены в таблице 1. Из трех исследованных эластомеров Exxelor 1840 на N6/66, по-видимому, прививается больше всего и называется эластомером, характеризующимся «высокой эффективностью прививки». Эффективность прививки AR201 на N6/66 является значительно меньшей и подобной той, что и у БИМС; данные эластомеры будут характеризоваться как эластомеры, характеризующиеся «низкой эффективностью прививки».To study the efficacy of grafting elastomers onto nylon using a closed Brabender rubber mixer at 220 ° C and 60 rpm for three minutes, mixtures of elastomers with N6 / 66 were obtained. Before adding 40 parts of elastomer, 60 parts of nylon were first added within 2 minutes; after that, the combination was stirred for 1 minute. After stirring, the nylon-elastomer mixture was extracted with a solvent (s) to determine the amount of elastomer grafted onto nylon. The solvents used were hot toluene and xylene for BIMS, hot xylene for AR201 and hot toluene and xylene for Exxelor 1840. The mixtures were extracted for 12 hours and the solvents were regenerated every four hours. After extracting the mixture for 24 hours, it was dried in a vacuum oven at 60 ° C. Based on the results of solvent extraction, the mass percentage of elastomer was determined for each elastomer, which was grafted onto nylon after 1 minute at 220 ° C in a Brabender mixer; the results are shown in Table 1. Of the three Exxelor 1840 elastomers tested on N6 / 66, it appears that they are vaccinated the most and are called an elastomer characterized by "high vaccination efficiency." The effectiveness of the AR201 vaccine on N6 / 66 is much lower and similar to that of the BIMS; these elastomers will be characterized as elastomers characterized by “low grafting efficiency”.

Таблица 1Table 1
Эффективности прививки для оцениваемых эластомеровVaccination Effectiveness for Graded Elastomers
НайлонNylon N6/66N6 / 66 Прививка (% масс.) *Vaccination (% wt.) * БИМСBEAM 4040 Ar201Ar201 4343 Exxelor 1840Exxelor 1840 8686 *Массовый процент неэкстрагированного каучука.* Mass percentage of unextracted rubber.

Смесь динамически вулканизуемого сплава (ДВС), обозначаемую как F1 и имеющую композицию, продемонстрированную в таблице 2, получали в соответствии с альтернативными способами, использующими двухчервячный экструдер JSW-44 (TEX44, Japan Steel Work).A dynamically vulcanizable alloy (ICE) mixture, designated F1 and having the composition shown in Table 2, was prepared according to alternative methods using a JSW-44 twin-screw extruder (TEX44, Japan Steel Work).

Таблица 2table 2
Рецептура F1Formulation F1
РецептураRecipe F1F1 ЭластомерыElastomers Exxpro 89-4Exxpro 89-4 100one hundred ZnOZno 0,150.15 Стеариновая кислотаStearic acid 0,600.60 Стеарат цинкаZinc stearate 0,300.30 AR201AR201 10,110.1 ПластикиPlastics Ube 5033B (N6/66)Ube 5033B (N6 / 66) 27,827.8 Atochem BESN (N11)Atochem BESN (N11) 40,440,4 ПластификаторPlasticizer BBSABbsa 11,011.0 СтабилизаторStabilizer Irganox 1098Irganox 1098 0,340.34 Tinuvin 622 LDTinuvin 622 LD 0,140.14 CuICui 0,030,03

В сравнительном примере, продемонстрированном в таблице 3, композицию каучука БИМС предварительно составляли, вводя отвердители при использовании замесочной машины (закрытого резиносмесителя) при 40 об/мин в течение 3,5 минуты при 90°C, и проводили гранулирование. Для сравнительного примера каждый индивидуальный найлоновый компонент предварительно перемешивали с пластификатором и стабилизаторами при использовании двухчервячного экструдера JSW-44 при 210°С и 100 об/мин и гранулировали. Поэтому в сравнительном примере имеются две дополнительные стадии двухчервячного перемешивания (одна для N6/66 и одна для N11), предназначенные для получения найлоновых маточных смесей (найлоновой композиции, содержащей пластификатор и стабилизаторы) перед их использованием на стадии двухчервячного экструзионного перемешивания и динамической вулканизации. В данном трехстадийном сравнительном примере перемешивания все гранулы, выбираемые из гранул предварительно составленной композиции каучука, гранул эластомера AR201 и гранул предварительно перемешанных N6/66 и N11, дозировали и добавляли в первый питающий бункер первой секции цилиндра, другими словами, в позиции, расположенной по ходу технологического потока раньше всего.In the comparative example shown in Table 3, the SIMS rubber composition was preliminarily prepared by introducing hardeners using a kneading machine (closed rubber mixer) at 40 rpm for 3.5 minutes at 90 ° C, and granulation was performed. For a comparative example, each individual nylon component was pre-mixed with plasticizer and stabilizers using a JSW-44 twin-screw extruder at 210 ° C and 100 rpm and granulated. Therefore, in the comparative example, there are two additional stages of double-screw mixing (one for N6 / 66 and one for N11), intended for the preparation of nylon masterbatches (nylon compositions containing plasticizer and stabilizers) before their use in the stage of two-screw extrusion mixing and dynamic vulcanization. In this three-stage comparative example of mixing, all the granules selected from the granules of the preformed rubber composition, the granules of the AR201 elastomer and the granules of the pre-mixed N6 / 66 and N11 were metered and added to the first feed hopper of the first section of the cylinder, in other words, at the position along the way process flow first of all.

Как обсуждалось ранее, экструдер обычно образуют из соединенных секций цилиндра, каждая из которых имеет длину, эквивалентную величине L/D в диапазоне от приблизительно 2 до приблизительно 3, и каждая из которых обычно имеет независимую секцию охлаждения, необязательно с независимыми термопарой и датчиками давления. Двухчервячный экструдер JSW-44, использующийся в данном и других примерах двухчервячного перемешивания, приведенных в настоящем документе, в совокупности имел 14 сегментов и характеризовался совокупным значением L/D 49. Температуры в сегментах цилиндра по длине экструдера устанавливались в соответствии с показаниями термопар, отражая температуры металла. Температуры находились в диапазоне от приблизительно 190°С до приблизительно 250°С при следующем типичном рисунке (температуры термопар в °С от зоны 1 - питания - до зоны 14 - выхода; фактическая температура полимерной композиции на выходе экструдера - в секции 14 находилась в диапазоне от приблизительно 260°С до приблизительно 270°С): 250/250/250/250/230/200/200/200/200/200/200/195/190/220. Компонент в виде БИМС обычно вводили в зону 5, а вторичный каучук - в зону 10; зоны перемешивания находились в зонах 4, 9 и 12.As previously discussed, an extruder is typically formed from connected sections of a cylinder, each of which has a length equivalent to an L / D value in the range of from about 2 to about 3, and each of which usually has an independent cooling section, optionally with independent thermocouple and pressure sensors. The JSW-44 twin-screw extruder, used in this and other examples of twin-screw mixing described in this document, had 14 segments in total and had a combined L / D value of 49. The temperatures in the cylinder segments along the length of the extruder were set in accordance with thermocouples, reflecting temperatures metal. Temperatures ranged from approximately 190 ° C to approximately 250 ° C in the following typical figure (thermocouple temperatures in ° C from zone 1 — supply — to zone 14 — exit; the actual temperature of the polymer composition at the exit of the extruder — in section 14, was in the range from about 260 ° C to about 270 ° C): 250/250/250/250/230/200/200/200/200/200/200/195/190/220. The component in the form of BIMS was usually introduced into zone 5, and the secondary rubber into zone 10; mixing zones were in zones 4, 9 and 12.

Как продемонстрировано в таблице 3, для получения композиций ДВС, обозначенных как F1, использовали альтернативные одностадийные способы двухчервячного перемешивания. Жидкий пластификатор найлона насосом подавали в позицию номер 2 экструдера, соответствующую позиции при L/D=7. Две дополнительные позиции подачи располагали по ходу технологического потока дальше под номером 3, L/D=24,5, и под номером 4, L/D=35. Как демонстрируют результаты, полученные для примера 1, в результате подачи первыми найлонов совместно со стабилизаторами с последующими подачей пластификатора найлона и, в заключение, добавлением двух эластомерных компонентов могут быть получены гранулы хорошего качества, обладающие хорошей морфологией дисперсии каучука, (тонкие дисперсии каучуков в непрерывной найлоновой матрице). Однако в случае подачи перед найлоном первым эластомера, характеризующегося низкой эффективностью прививки (БИМС), как это продемонстрировано в примере 2, получали неудовлетворительно перемешанные гранулы, обладающие взаимонепрерывной морфологией. Для срабатывания одностадийного способа перемешивания найлон (найлоны) необходимо подавать до каучукового компонента (компонентов); предпочтительно найлон подают совместно со стабилизатором и пластификатором, хотя стабилизаторы и пластификатор и не требуется подавать в одной и той же точке подачи при том условии, что данные компоненты будут поданы до каучука (каучуков).As shown in table 3, to obtain the internal combustion engine compositions designated as F1, used alternative single-stage methods of two-screw mixing. Liquid nylon plasticizer was pumped to extruder position 2, corresponding to position at L / D = 7. Two additional feed positions were located along the process stream further under number 3, L / D = 24.5, and under number 4, L / D = 35. As the results obtained for example 1 demonstrate, by feeding the first nylons together with stabilizers, followed by feeding the nylon plasticizer and, finally, adding two elastomeric components, good quality granules can be obtained that have good rubber dispersion morphology (fine rubber dispersions in continuous nylon matrix). However, when an elastomer characterized by low grafting efficiency (BIMS) was fed before nylon first, as demonstrated in Example 2, unsatisfactorily mixed granules having mutually continuous morphology were obtained. For triggering a one-step method of mixing, nylon (nylons) must be fed to the rubber component (s); preferably, nylon is fed together with a stabilizer and a plasticizer, although stabilizers and a plasticizer are not required to be supplied at the same feed point, provided that these components are fed to the rubber (s).

Таблица 3Table 3
ДВС F1, полученный по различным способам двухчервячного перемешиванияICE F1, obtained by various methods of double-screw mixing
Сравнительный пример 1Comparative Example 1 Пример 1Example 1 Пример 2Example 2 Предварительно составленная композиция БИМСPrecomposed Beams Composition ДаYes ДаYes ДаYes Предварительно перемешанный найлонPremixed Nylon Да (Н/П/С)Yes (N / A / S) НетNo НетNo Трехстадийное перемешиваниеThree-stage mixing ДаYes НетNo НетNo Одностадийное перемешиваниеSingle stage mixing НетNo Способ 1Method 1 Способ 2Method 2 Добавленный компонент (компоненты)*
Последовательность добавления 1-2-3**
Added component (s) *
The sequence of adding 1-2-3 **
НеприменимоNot applicable Н/С-П-К/АN / S-P-K / A К-П-А/Н/СK-P-A / N / S
Качество гранул ***Pellet quality *** ХорошееGood ХорошееGood ПлохоеBad Морфология****Morphology**** ХорошаяGood ХорошаяGood ВзаимонепрерывностьIntercontinuity *Н: найлоны, С: стабилизаторы, П: пластификатор, А: AR201, К: каучук (БИМС).
**Позиция добавления в экструдере: 1-2-3, где 1 при L/D=3,5, 2 при L/D=7, a 3 при L/D=24,5 по длине цилиндра экструдера.
***О качестве гранул судили по гладкости поверхности экструдированных полимерных прядей.
****Морфологию оценивали при использовании метода АСМ в фазе обстукивания (атомно-силовая микроскопия).
* N: nylons, C: stabilizers, P: plasticizer, A: AR201, K: rubber (BIMS).
** Add position in the extruder: 1-2-3, where 1 at L / D = 3.5, 2 at L / D = 7, and 3 at L / D = 24.5 along the length of the cylinder of the extruder.
*** The quality of the granules was judged by the smoothness of the surface of the extruded polymer strands.
**** Morphology was evaluated using the AFM method in the tapping phase (atomic force microscopy).

Получали дополнительные рецептуры, продемонстрированные в таблице 4. В фазе пластика в F1 и в F2 использовали два найлона и только один найлон N6/66 использовали в рецептурах F3, F4 и F5, Поэтому сравнительные примеры, соответствующие композициям F3, F4 и F5, представляют собой двухстадийные способы двухчервячного экструзионного перемешивания, поскольку требуется только одна дополнительная стадия получения с предварительным перемешиванием найлона. Что касается одностадийных способов двухчервячного перемешивания, использованных для рецептур F3, F4 и F5, а также F1, то использовали четыре различные позиции подачи: где в позиции 1 L/D=3,5, в позиции 2 L/D=7, в позиции 3 L/D=24,5 и в позиции 4 L/D=35, опять-таки при использовании экструдера JSW-44, характеризующегося в совокупности значением L/D 49.Received additional formulations shown in table 4. In the plastic phase in F1 and F2 used two nylons and only one nylon N6 / 66 was used in formulations F3, F4 and F5, Therefore, comparative examples corresponding to compositions F3, F4 and F5 are two-stage methods of double-screw extrusion mixing, since only one additional step of obtaining with preliminary mixing of nylon is required. As for the single-stage two-screw mixing methods used for formulations F3, F4 and F5, as well as F1, four different feed positions were used: where at position 1 L / D = 3.5, at position 2 L / D = 7, at position 3 L / D = 24.5 and at position 4 L / D = 35, again when using an extruder JSW-44, characterized in the aggregate value of L / D 49.

Таблица 4Table 4
Рецептуры ДВС F2-F5Formulations ICE F2-F5
РецептураRecipe F2F2 F3F3 F4F4 F5F5 ЭластомерыElastomers Exxpro 89-4Exxpro 89-4 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred ZnOZno 0,150.15 0,150.15 0,150.15 0,150.15 Стеариновая кислотаStearic acid 0,600.60 0,600.60 0,600.60 0,600.60 Стеарат цинкаZinc stearate 0,300.30 0,300.30 0,300.30 0,300.30 AR201AR201 9,29.2 00 00 10,110.1 Exxelor 1840Exxelor 1840 00 10,010.0 10,010.0 00 ПластикиPlastics Ube 5033B (N6/66)Ube 5033B (N6 / 66) 29,529.5 69,269.2 62,462,4 63,063.0 Atochem BESN (N11)Atochem BESN (N11) 44,344.3 00 00 00 ПластификаторPlasticizer BBSABbsa 8,28.2 20,720.7 26,826.8 27,027.0 СтабилизаторStabilizer Irganox 1098Irganox 1098 0,370.37 0,370.37 0,310.31 0,320.32 Tinuvin 622 LDTinuvin 622 LD 0,150.15 0,150.15 0,130.13 0,130.13 CuICui 0,040.04 0,040.04 0,030,03 0,030,03

Как продемонстрировано в таблицах от 5 до 8, предпочитается либо добавлять два эластомера вместе, либо первым добавлять эластомер, характеризующийся пониженной эффективностью прививки (БИМС, как это продемонстрировано в таблице 1). В случае добавления БИМС последним получали неудовлетворительную морфологию (смотрите способ 4). В способе 5 каучук БИМС добавляли совместно со стабилизаторами найлона до введения пластификатора найлона. С учетом желательности уменьшения вязкости найлона в результате пластифицирования в целях обеспечения соответствия вязкости его вязкости эластомерных компонентов добавление эластомерных компонентов до введения пластификатора нежелательно. При использовании способа 3 с добавлением последним либо AR201, либо Exxelor 1840 морфологии были превосходны. В рецептурах F1 и F2, содержащих AR201, который характеризовался подобной, но несколько большей эффективностью прививки в сопоставлении со случаем БИМС, хорошие морфологии могли быть получены в случае добавления AR201 совместно с БИМС, как в способе 1. Однако при намного более высокой эффективности прививки, наблюдаемой для Exxelor 1840 в сопоставлении со случаем БИМС, позднее предпочитается добавлять полимер, характеризующийся повышенной эффективностью прививки, такой как Exxelor 1840, который в способе 3 добавляли последним.As shown in tables 5 to 8, it is preferable to either add two elastomers together, or first add an elastomer characterized by reduced grafting efficiency (BIMS, as shown in table 1). If BIMS was added, the latter received an unsatisfactory morphology (see method 4). In method 5, the BIMS rubber was added together with nylon stabilizers prior to the introduction of nylon plasticizer. Given the desirability of reducing the viscosity of nylon as a result of plasticization in order to ensure that its viscosity is consistent with the viscosity of the elastomeric components, the addition of elastomeric components prior to the introduction of the plasticizer is undesirable. Using Method 3 with the latter, either AR201 or Exxelor 1840 added excellent morphology. In formulations F1 and F2 containing AR201, which was characterized by a similar but somewhat higher vaccination efficiency compared to the case of SIMS, good morphologies could be obtained by adding AR201 together with SIMS, as in method 1. However, with a much higher vaccination efficiency, observed for Exxelor 1840 in comparison with the case of BIMS, later it is preferable to add a polymer characterized by increased vaccination efficiency, such as Exxelor 1840, which was added last in method 3.

Таблица 5Table 5
ДВС F1, полученный по различным способам двухчервячного перемешиванияICE F1, obtained by various methods of double-screw mixing
Сравнительный пример 1Comparative Example 1 Пример 3Example 3 Пример 1Example 1 Пример 4Example 4 Пример 5Example 5 РецептураRecipe F1F1 F1F1 F1F1 F1F1 F1F1 Предварительно составленная композиция БИМСPrecomposed Beams Composition ДаYes ДаYes ДаYes ДаYes ДаYes Предварительно перемешанный найлонPremixed Nylon Да (Н/П/С)Yes (N / A / S) НетNo НетNo НетNo НетNo Трехстадийное перемешиваниеThree-stage mixing ДаYes НетNo НетNo НетNo НетNo Одностадийное перемешиваниеSingle stage mixing НетNo Способ 3Method 3 Способ 1Method 1 Способ 4Method 4 Способ 5Method 5 Последовательность добавления 1-2-3-4The sequence of adding 1-2-3-4 НеприменимNot applicable Н/С-П-К-АN / S-P-K-A Н/С-П-К/АN / S-P-K / A Н/С-П-А-КN / S-P-A-K Н/С/К-П-АN / S / K-P-A Качество гранулPellet quality ХорошееGood ХорошееGood ХорошееGood НХ (ИФ)HX (IF) НХ (ИФ)HX (IF) МорфологияMorphology ХорошаяGood ХорошаяGood ХорошаяGood НХHx НХHx Качество отлитой пленкиThe quality of the cast film ХорошееGood ХорошееGood ХорошееGood НХHx НХHx

Позиции добавления: 1-2-3-4, где 1 при L/D=3,5, 2 при L/D=7, 3 при L/D=24,5, а 4 при L/D=35.Addition items: 1-2-3-4, where 1 with L / D = 3.5, 2 with L / D = 7, 3 with L / D = 24.5, and 4 with L / D = 35.

Н: найлоны, С: стабилизаторы, П: пластификатор, А: AR201, К: каучук БИМС.N: nylons, C: stabilizers, P: plasticizer, A: AR201, K: BIMS rubber.

Неудовлетворительная морфология демонстрировала наличие больших найлоновых доменов (зерен), агрегирования дисперсий эластомеров и/или эпизодически взаимонепрерывных фаз найлона и каучука.Poor morphology demonstrated the presence of large nylon domains (grains), aggregation of dispersions of elastomers and / or occasionally intermittent phases of nylon and rubber.

О качестве отлитой пленки судили по однородности и гладкости отлитой пленки.The quality of the cast film was judged by the uniformity and smoothness of the cast film.

НХ = «не хорошо»; ИФ = инверсия фаз, в том смысле, что фаза каучука либо является взаимонепрерывной с найлоном, либо представляет собой непрерывную фазу.HX = "not good"; IF = phase inversion, in the sense that the rubber phase is either intercontinuous with nylon or is a continuous phase.

Таблица 6Table 6
ДВС F2, полученный по различным способам двухчервячного перемешиванияICE F2 obtained by various methods of double-worm mixing
Сравнительный пример 2Reference Example 2 Пример 6Example 6 Пример 7Example 7 Пример 8Example 8 Пример 9Example 9 РецептураRecipe F2F2 F2F2 F2F2 F2F2 F2F2 Предварительно составленная композиция БИМСPrecomposed Beams Composition ДаYes ДаYes ДаYes ДаYes ДаYes Предварительно перемешанный найлонPremixed Nylon Да (Н/П/С)Yes (N / A / S) НетNo НетNo НетNo НетNo Трехстадийное перемешиваниеThree-stage mixing ДаYes НетNo НетNo НетNo НетNo Одностадийное перемешиваниеSingle stage mixing НетNo Способ 3Method 3 Способ 1Method 1 Способ 4Method 4 Способ 5Method 5 Последовательность добавления 1-2-3-4The sequence of adding 1-2-3-4 НеприменимоNot applicable Н/С-П-К-АN / S-P-K-A Н/С-П-К/АN / S-P-K / A Н/С-П-А-КN / S-P-A-K Н/С/К-П-АN / S / K-P-A Качество гранулPellet quality ХорошееGood ХорошееGood ХорошееGood НХ (ИФ)HX (IF) НХ (ИФ)HX (IF) МорфологияMorphology ХорошаяGood ХорошаяGood ХорошаяGood НХHx НХHx Качество отлитой пленкиThe quality of the cast film ХорошееGood ХорошееGood ХорошееGood НХHx НХHx

Позиции добавления: 1-2-3-4, где 1 при L/D=3,5, 2 при L/D=7, 3 при L/D=24,5, а 4 при L/D=35.Addition items: 1-2-3-4, where 1 with L / D = 3.5, 2 with L / D = 7, 3 with L / D = 24.5, and 4 with L / D = 35.

Н: найлоны, С: стабилизаторы, П: пластификатор, А: AR201, К: каучук БИМС.N: nylons, C: stabilizers, P: plasticizer, A: AR201, K: BIMS rubber.

Таблица 7Table 7
ДВС F3, полученный по различным способам двухчервячного перемешиванияICE F3 obtained by various methods of double-worm mixing
Сравнительный пример 3Reference Example 3 Пример 10Example 10 Пример 11Example 11 Пример 12Example 12 Пример 13Example 13 РецептураRecipe F3F3 F3F3 F3F3 F3F3 F3F3 Предварительно составленная композиция БИМСPrecomposed Beams Composition ДаYes ДаYes ДаYes ДаYes ДаYes Предварительно перемешанный найлонPremixed Nylon Да (Н/П/С)Yes (N / A / S) НетNo НетNo НетNo НетNo Двухстадийное перемешиваниеTwo-stage mixing ДаYes НетNo НетNo НетNo НетNo Одностадийное перемешиваниеSingle stage mixing НетNo Способ 3Method 3 Способ 1Method 1 Способ 4Method 4 Способ 5Method 5 Последовательность добавления 1-2-3-4The sequence of adding 1-2-3-4 НеприменимоNot applicable Н/С-П-К-ЕN / S-P-K-E Н/С-П-К/ЕN / S-P-K / E Н/С-П-Е-КN / S-P-E-K Н/С/К-П-ЕN / S / K-P-E Качество гранулPellet quality ХорошееGood ХорошееGood ХорошееGood НХ (ИФ)HX (IF) НХ (ИФ)HX (IF) Морфология Morphology ХорошаяGood ХорошаяGood ХорошаяGood НХHx НХHx Качество отлитой пленкиThe quality of the cast film ХорошееGood ХорошееGood ХорошееGood НХHx НХHx

Позиции добавления: 1-2-3-4, где 1 при L/D=3,5, 2 при L/D=7, 3 при L/D=24,5, а 4 при L/D=35.Addition items: 1-2-3-4, where 1 with L / D = 3.5, 2 with L / D = 7, 3 with L / D = 24.5, and 4 with L / D = 35.

Н: найлоны, С: стабилизаторы, П: пластификатор, Е: Exxelor 1840, К: каучук БИМС.N: nylons, C: stabilizers, P: plasticizer, E: Exxelor 1840, K: BIMS rubber.

Figure 00000003
Figure 00000003

Позиции добавления: 1-2-3-4, где 1 при L/D=3,5, 2 при L/D=7, 3 при L/D=24,5, а 4 при L/D=35.Addition items: 1-2-3-4, where 1 with L / D = 3.5, 2 with L / D = 7, 3 with L / D = 24.5, and 4 with L / D = 35.

Н: найлоны, С: стабилизаторы, П: пластификатор, Е: Exxelor 1840, К: каучук БИМС.N: nylons, C: stabilizers, P: plasticizer, E: Exxelor 1840, K: BIMS rubber.

В дополнение к этому, можно дополнительно уменьшить расстояние между позициями добавления БИМС и либо AR201, либо Exxelor 1840. Как продемонстрировано в таблице 9, превосходные морфологии могли быть получены у термопластичных эластомерных композиций, содержащих либо AR201, либо Exxelor 1840, с добавлением БИМС только при L/D 7 по ходу технологического потока до добавления либо AR201, либо Exxelor 1840. Поэтому для выпуска превосходных морфологий дисперсий у данных ДВС при использовании одностадийного двухчервячного экструзионного перемешивания найлон предпочтительно добавляют первым, наиболее предпочтительно совместно со стабилизаторами и пластификатором для найлона. В числе эластомеров эластомер, характеризующийся наинизшей эффективностью прививки, предпочтительно добавляют первым, а эластомер, характеризующийся повышенной эффективностью прививки, предпочтительно добавляют последним. Для обеспечения получения хороших перемешивания и морфологии предпочтительным является достаточное разнесение позиций добавления данных эластомеров, характеризующихся низкой и высокой эффективностями прививки. Разнесение добавлений таких эластомеров предпочтительно является большим, чем приблизительно L/D=6.In addition to this, it is possible to further reduce the distance between the positions of the addition of BIMS and either AR201 or Exxelor 1840. As shown in Table 9, excellent morphologies could be obtained with thermoplastic elastomeric compositions containing either AR201 or Exxelor 1840, with the addition of BIMS only with L / D 7 along the process flow prior to adding either AR201 or Exxelor 1840. Therefore, for the production of excellent dispersion morphologies for these ICEs, using single-stage two-screw extrusion mixing, nylon will be preferred they are added first, most preferably together with stabilizers and a plasticizer for nylon. Among the elastomers, the elastomer characterized by the lowest vaccination efficiency is preferably added first, and the elastomer characterized by the increased vaccination efficiency is preferably added last. To ensure good mixing and morphology, it is preferable to sufficiently spaced the positions of addition of these elastomers characterized by low and high grafting efficiencies. The spacing of the additions of such elastomers is preferably greater than approximately L / D = 6.

Таблица 9Table 9
ДВС F4, полученный по различным способам двухчервячного перемешиванияICE F4 obtained by various methods of double-worm mixing
Сравнительный пример 5Reference Example 5 Пример 19Example 19 Пример 20Example 20 РецептураRecipe F5F5 F5F5 F4F4 Предварительно составленная композиция БИМСPrecomposed Beams Composition ДаYes ДаYes ДаYes Предварительно перемешанный найлонPremixed Nylon Да (Н/П/С)Yes (N / A / S) НетNo НетNo Двухстадийное перемешиваниеTwo-stage mixing ДаYes НетNo НетNo Одностадийное перемешиваниеSingle stage mixing НетNo Способ 6Method 6 Способ 6Method 6 Последовательность добавления 1-2-3*-4The sequence of adding 1-2-3 * -4 НеприменимоNot applicable Н/С-П-К-АN / S-P-K-A Н/С-П-К-ЕN / S-P-K-E Качество гранулPellet quality ХорошееGood ХорошееGood ХорошееGood МорфологияMorphology ХорошаяGood ХорошаяGood ХорошаяGood Качество отлитой пленкиThe quality of the cast film ХорошееGood ХорошееGood ХорошееGood

Н: найлоны, С: стабилизаторы, П: пластификатор, Е: Exxelor 1840, К: каучук БИМС.N: nylons, C: stabilizers, P: plasticizer, E: Exxelor 1840, K: BIMS rubber.

Позиции добавления: 1-2-3*-4, где 1 при L/D=3,5, 2 при L/D=7, 3* при L/D=28, а 4 при L/D=35.Addition items: 1-2-3 * -4, where 1 with L / D = 3.5, 2 with L / D = 7, 3 * with L / D = 28, and 4 with L / D = 35.

Любой диапазон численных значений, представленных в приведенном в настоящем документе ранее описании изобретения или в абзацах и формуле изобретения, приведенных в настоящем документе далее, относящийся к различным аспектам изобретения, таким как те, которые представляют конкретный набор свойств, единиц измерения, условий, физических состояний или процентных содержаний, предполагается посредством ссылки или другим образом однозначно буквально включающим в настоящий документ любое численное значение, попадающее в пределы такого диапазона, в том числе любой подкомплект численных значений или диапазонов в пределах любого таким образом упомянутого диапазона. Кроме того, термин «приблизительно» в случае его использования в качестве модификатора переменной, характеристики или условия или в связи с ними предполагает сообщение о том, что численные значения, диапазоны, характеристики и условия, описанные в настоящем документе, являются гибкими, и о том, что практическая реализация настоящего изобретения специалистами в соответствующей области техники при использовании температур, концентраций, количеств, уровней содержания, количеств атомов углерода и свойств, которые выходят за пределы диапазона или отличаются от единственного значения, будет приводить к достижению желательного результата, а именно получению термопластичной эластомерной композиции, демонстрирующей желательную морфологию, включающую один или несколько диспергированных эластомеров в термопластичной матрице, предпочтительно получаемой по эффективному, более предпочтительно одностадийному, способу экструдерного перемешивания.Any range of numerical values presented in the preceding description of the invention herein or in the paragraphs and claims of the present document hereinafter related to various aspects of the invention, such as those that represent a specific set of properties, units of measure, conditions, physical conditions or percentages, it is assumed by reference or otherwise unambiguously literally including in this document any numerical value falling within the limits of such range azone, including any subset of numerical values or ranges within any of the ranges so mentioned. In addition, the term “approximately” when used as a modifier of a variable, characteristic or condition or in connection with them implies a message that the numerical values, ranges, characteristics and conditions described in this document are flexible, and that that the practical implementation of the present invention by specialists in the relevant field of technology using temperatures, concentrations, quantities, levels, levels of carbon atoms and properties that fall outside the range if it differs from a single value, it will lead to the achievement of the desired result, namely, the production of a thermoplastic elastomeric composition demonstrating the desired morphology, including one or more dispersed elastomers in a thermoplastic matrix, preferably obtained by an effective, more preferably one-stage, extruder mixing method.

Все документы, описанные в настоящем документе, посредством ссылки включаются в настоящий документ, в том числе любые приоритетные документы и/или методики испытаний. В предшествующем описании изобретения были описаны принципы, предпочтительные варианты реализации и порядки действий настоящего изобретения. Несмотря на описание в настоящем документе изобретения со ссылкой на конкретные варианты реализации необходимо понимать то, что данные варианты реализации представляют собой просто иллюстрации принципов и областей применения настоящего изобретения. Поэтому необходимо понимать то, что в иллюстративных вариантах реализации может быть сделано множество модификаций, и то, что могут быть разработаны и другие схемы без отклонения от объема и сущности настоящего изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения.All documents described herein are incorporated by reference into this document, including any priority documents and / or test procedures. In the preceding description of the invention, the principles, preferred embodiments and procedures of the present invention have been described. Despite the description of the invention herein with reference to specific embodiments, it should be understood that these embodiments are merely illustrations of the principles and applications of the present invention. Therefore, it is necessary to understand that in the illustrative embodiments, many modifications can be made, and that other schemes can be developed without deviating from the scope and essence of the present invention defined in the attached claims.

Claims (20)

1. Способ динамической вулканизации для получения термопластичной эластомерной композиции, который проводят в смесителе, способном оказывать сдвиговое воздействие на полимерные компоненты при повышенной температуре, при этом упомянутая композиция включает диспергированные частицы, по меньшей мере, одного первого эластомера, включающего галогенированный эластомер, содержащий изобутилен, и диспергированные частицы, по меньшей мере, одного второго эластомера, имеющего, по меньшей мере, одну функциональную группу, способную вступать в реакцию с полиамидом и прививаться на него, причем упомянутые частицы упомянутых, по меньшей мере, одного первого и, по меньшей мере, одного второго эластомеров диспергированы в непрерывной термопластичной полиамидной матрице, содержащей, по меньшей мере, один полиамид, выбранный из группы, состоящей из полиамидных гомополимеров и полиамидных сополимеров, при этом упомянутый способ включает стадии:
(1) диспергирование в упомянутом галогенированном эластомере, по меньшей мере, одного представителя, выбираемого из отвердителя или системы отверждения, подходящих для сшивания упомянутого галогенированного эластомера в целях получения предварительно составленной композиции галогенированного эластомера, при использовании условий сдвигового воздействия, времени перемешивания и температуры, достаточных, по существу, для однородного диспергирования упомянутых отвердителя или системы отверждения, но недостаточных для стимулирования, по существу, сшивания упомянутого эластомера, которое предотвратило бы его последующие течение и диспергирование при добавлении к полиамиду в условиях повышенной температуры и сдвигового воздействия;
(2) введение упомянутого, по меньшей мере, одного полиамида и необязательно, по меньшей мере, одного термостабилизатора полиамида, или окислительного стабилизатора, или светостабилизатора, или их комбинации в упомянутый смеситель и оказание сдвигового воздействия и проведение нагревания, достаточных для стимулирования плавления полиамида и диспергирования упомянутого необязательного стабилизатора в упомянутом полиамиде и получения полиамидной смеси;
(3) введение, по меньшей мере, одного пластификатора полиамида в количестве, достаточном для стимулирования получения, по существу, соответствия между вязкостью упомянутой полиамидной смеси и вязкостью упомянутой предварительно составленной композиции галогенированного эластомера при температуре и в условиях сдвигового воздействия, имеющихся в упомянутом смесителе;
(4) введение упомянутой предварительно составленной композиции галогенированного эластомера в упомянутый смеситель и проведение нагревания и оказание сдвигового воздействия, по величине достаточных для инициирования динамической вулканизации упомянутого галогенированного эластомера; и
(5) введение упомянутого второго эластомера и продолжение проведения нагревания и оказания сдвигового воздействия, по существу, для диспергирования упомянутого второго эластомера и, по существу, для завершения упомянутой динамической вулканизации упомянутого галогенированного эластомера; и
выпуск упомянутой динамически вулканизованной термопластичной эластомерной композиции из упомянутого смесителя.
1. The method of dynamic vulcanization to obtain a thermoplastic elastomeric composition, which is carried out in a mixer capable of shear the polymer components at elevated temperatures, said composition comprising dispersed particles of at least one first elastomer comprising a halogenated elastomer containing isobutylene, and dispersed particles of at least one second elastomer having at least one functional group capable of entering into p a reaction with the polyamide and grafted onto it, wherein said particles of the at least one first and at least one second elastomers are dispersed in a continuous thermoplastic polyamide matrix containing at least one polyamide selected from the group consisting of polyamide homopolymers and polyamide copolymers, wherein said method comprises the steps of:
(1) dispersing in said halogenated elastomer at least one representative selected from a hardener or curing system suitable for crosslinking said halogenated elastomer in order to obtain a pre-formulated halogenated elastomer composition using shear conditions, mixing time and temperature sufficient essentially for uniformly dispersing said hardener or curing system, but not sufficient to stimulate, essentially crosslinking said elastomer, which would prevent its subsequent flow and dispersion when added to the polyamide under conditions of elevated temperature and shear;
(2) introducing said at least one polyamide and optionally at least one heat stabilizer of a polyamide, or an oxidizing stabilizer, or a light stabilizer, or a combination thereof, into said mixer and shear and heat enough to stimulate the melting of the polyamide and dispersing said optional stabilizer in said polyamide and producing a polyamide mixture;
(3) the introduction of at least one polyamide plasticizer in an amount sufficient to stimulate obtaining, essentially, a correspondence between the viscosity of said polyamide mixture and the viscosity of said previously prepared halogenated elastomer composition at temperature and under shear conditions present in said mixer;
(4) introducing said preformed halogenated elastomer composition into said mixer and conducting heating and shear, sufficient in magnitude to initiate dynamic vulcanization of said halogenated elastomer; and
(5) introducing said second elastomer and continuing to heat and shear substantially to disperse said second elastomer and essentially to complete said dynamic vulcanization of said halogenated elastomer; and
the release of said dynamically vulcanized thermoplastic elastomeric composition from said mixer.
2. Способ по п.1, где упомянутый смеситель представляет собой смесительный экструдер, имеющий, по меньшей мере, один червяк экструдера, описывающийся характеристичным значением L/D, где L представляет собой длину резьбовой части, по меньшей мере, одного червяка экструдера, a D представляет собой максимальный диаметр упомянутого, по меньшей мере, одного червяка экструдера в его резьбовой части.2. The method according to claim 1, where the said mixer is a mixing extruder having at least one extruder screw, described by a characteristic value of L / D, where L is the length of the threaded part of at least one extruder screw, a D represents the maximum diameter of said at least one extruder screw in its threaded portion. 3. Способ по п.2, где упомянутым экструдером является двухчервячный экструдер.3. The method according to claim 2, where the said extruder is a twin-screw extruder. 4. Способ по п.3, где упомянутый экструдер характеризуется значением L/D в диапазоне от приблизительно 25 до приблизительно 60.4. The method according to claim 3, where said extruder is characterized by an L / D value in the range from about 25 to about 60. 5. Способ по п.4, где упомянутую предварительно составленную композицию галогенированного эластомера в упомянутый экструдер подают в расположенной по ходу технологического потока раньше позиции, равной или меньшей половины совокупного значения L/D упомянутого экструдера, а упомянутый второй эластомер в упомянутый экструдер подают в расположенной по ходу технологического потока дальше позиции, равной или большей половины совокупного значения L/D упомянутого экструдера, при том условии, что позиции подачи упомянутой предварительно составленной композиции галогенированного эластомера и упомянутого второго эластомера отделены друг от друга расстоянием вдоль упомянутого экструдера, равным, по меньшей мере, приблизительно L/D=6.5. The method according to claim 4, where the aforementioned preformed halogenated elastomer composition is supplied to said extruder in a position located upstream of the process stream equal to or less than half the total L / D value of said extruder, and said second elastomer is fed to said extruder in the course of the process stream beyond a position equal to or greater than half the total L / D value of said extruder, provided that the feed position of the previously mentioned lennoy halogenated elastomer composition and said second elastomer separated from each other along the length of said extruder, is at least about L / D = 6. 6. Способ по п.1, дополнительно включающий гранулирование и охлаждение гранул, полученных из упомянутой предварительно составленной композиции галогенированного эластомера на стадии 1.6. The method according to claim 1, further comprising granulating and cooling the granules obtained from the previously prepared halogenated elastomer composition in step 1. 7. Способ по п.1, где упомянутый галогенированный эластомер в упомянутой полиамидной матрице диспергируют в форме частиц, имеющих средний размер в диапазоне от приблизительно 0,1 мкм до приблизительно 1,0 мкм, и упомянутый второй эластомер в упомянутой полиамидной матрице диспергируют в виде частиц, имеющих средний размер в диапазоне от приблизительно 0,1 мкм до приблизительно 1,0 мкм.7. The method according to claim 1, where said halogenated elastomer in said polyamide matrix is dispersed in the form of particles having an average size in the range from about 0.1 μm to about 1.0 μm, and said second elastomer in said polyamide matrix is dispersed in the form particles having an average size in the range from about 0.1 microns to about 1.0 microns. 8. Способ по п.1, где упомянутый второй эластомер или каучук выбирают из группы, состоящей из этиленненасыщенных высоконасыщенных сополимерных каучуков на основе нитрила-сопряженного диена (HNBR), эпоксидированных натуральных каучуков (ЭНК), бутадиен-нитрильных каучуков (БНК), гидриновых каучуков, акриловых каучуков, привитых малеиновым ангидридом акрилонитрил-бутадиен-стирольных каучуков (АБС), привитых малеиновым ангидридом этилен-пропилен-диеновых каучуков (ЭПДМ), привитых малеиновым ангидридом стирол-этилен/бутадиен-стирольных каучуков (СЭБС), малеинированных этилен-пропиленовых сополимерных каучуков (ЭПМ), малеинированных этилен-бутеновых каучуков, малеинированных этилен-гексеновых каучуков, малеинированных этилен-октеновых каучуков, малеинированных этилен-деценовых каучуков, малеинированных сополимеров этилен-винилацетат, малеинированных сополимеров этилен-метилакрилат, малеинированных сополимеров этилен-этилакрилат, малеинированных сополимеров этилен-акриловая кислота, сополимеров ЭПДМ/стирол, модифицированных малеиновой кислотой сополимеров ЭПДМ/стирол, привитых сополимеров ЭПДМ/акрилонитрил, модифицированных малеиновой кислотой привитых сополимеров ЭПДМ/акрилонитрил, сополимеров стирол/малеиновая кислота; реактивных термопластичных феноксисмол, малеинированных сополимеров изобутилен-изопрен, малеинированных сополимеров изобутилен-пара-метилстирол, малеинированных галогенированных сополимеров изобутилен-изопрен, малеинированных сополимеров звездообразно разветвленных бутилкаучуков (ЗРБ), малеинированных сополимеров БИМС и их смесей.8. The method according to claim 1, where the said second elastomer or rubber is selected from the group consisting of ethylenically unsaturated highly saturated copolymer rubbers based on nitrile conjugated diene (HNBR), epoxidized natural rubbers (ENC), butadiene nitrile rubbers (BNK), hydrin rubbers, acrylic rubbers grafted with maleic anhydride, acrylonitrile-butadiene-styrene rubbers (ABS), grafted with maleic anhydride, ethylene-propylene-diene rubbers (grafted with maleic anhydride, styrene-ethylene / butadiene rubbers in (SEBS), maleated ethylene-propylene copolymer rubbers (EPM), maleated ethylene-butene rubbers, maleated ethylene-hexene rubbers, maleated ethylene-octene rubbers, maleated ethylene-decene rubbers, maleated vinyl acetate-copolymers of ethylene-ethylene-copolymers of ethylene-ethylene-copolymers maleated ethylene-ethyl acrylate copolymers, maleated ethylene-acrylic acid copolymers, EPDM / styrene copolymers, maleic acid-modified EPDM / styrene copolymers , Graft copolymers of EPDM / acrylonitrile modified with maleic acid graft copolymers of EPDM / acrylonitrile copolymers, styrene / maleic acid; reactive thermoplastic phenoxysmols, maleated isobutylene-isoprene copolymers, maleated isobutylene-para-methyl styrene copolymers, maleated halogenated isobutylene-isoprene copolymers, maleated star-branched butyl rubbers (ZRB), maleated maleated copolymers. 9. Способ по п.8, где упомянутый второй эластомер или каучук содержит малеиновый ангидрид, присутствующий в количестве, выбираемом из группы, состоящей из менее чем приблизительно: 50 мас.%, 45 мас.%, 40 мас.%, 35 мас.%, 30 мас.%, 25 мас.%, 20 мас.%, 15 мас.%, 10 мас.%, 9 мас.%, 8 мас.%, 7 мас.%, 6 мас.%, 5 мас.%, 4 мас.%, 3 мас.% и 2 мас.% малеинового ангидрида.9. The method of claim 8, wherein said second elastomer or rubber comprises maleic anhydride present in an amount selected from the group consisting of less than about: 50 wt.%, 45 wt.%, 40 wt.%, 35 wt. %, 30 wt.%, 25 wt.%, 20 wt.%, 15 wt.%, 10 wt.%, 9 wt.%, 8 wt.%, 7 wt.%, 6 wt.%, 5 wt. %, 4 wt.%, 3 wt.% And 2 wt.% Maleic anhydride. 10. Способ по п.1, где упомянутая, по существу, полная динамическая вулканизация соответствует степени отверждения, выбираемой из группы, состоящей из величин в диапазоне от приблизительно 60% до более чем приблизительно 95%; от приблизительно 65% до приблизительно 95%; от приблизительно 70% до приблизительно 95%; от приблизительно 75% до более чем приблизительно 90%; от приблизительно 80% до приблизительно 98%; от приблизительно 85% до приблизительно 95%; и от приблизительно 85% до приблизительно 99%.10. The method according to claim 1, where the aforementioned essentially complete dynamic vulcanization corresponds to the degree of curing selected from the group consisting of values in the range from about 60% to more than about 95%; from about 65% to about 95%; from about 70% to about 95%; from about 75% to more than about 90%; from about 80% to about 98%; from about 85% to about 95%; and from about 85% to about 99%. 11. Способ по п.10, где упомянутая степень отверждения составляет, по меньшей мере, приблизительно 80%.11. The method of claim 10, wherein said curing degree is at least about 80%. 12. Способ по п.1, где упомянутая композиция, содержащая эластомер, дополнительно содержит, по меньшей мере, один компонент, выбираемый из группы, состоящей из наполнителей и пластификаторов.12. The method according to claim 1, where the aforementioned composition containing an elastomer further comprises at least one component selected from the group consisting of fillers and plasticizers. 13. Способ по п.1, где упомянутый полиамид выбирают из группы, состоящей из найлона 11, найлона 12, сополимера найлона 6/66 и их смесей.13. The method according to claim 1, where the aforementioned polyamide is selected from the group consisting of nylon 11, nylon 12, a copolymer of nylon 6/66 and mixtures thereof. 14. Способ по п.1, где упомянутый, по меньшей мере, один галогенированный эластомер или каучук, содержащий изобутилен, выбирают из группы, состоящей из галогенированного бутилкаучука, галогенированного сополимера изоолефин/пара-алкилстирол, галогенированного сополимера изобутилен-пара-метилстирол-изопрен, галогенированного разветвленного бутилкаучука и галогенированного звездообразно разветвленного бутилкаучука.14. The method according to claim 1, where the aforementioned at least one halogenated elastomer or rubber containing isobutylene is selected from the group consisting of halogenated butyl rubber, a halogenated isoolefin / para-alkylstyrene copolymer, a halogenated isobutylene-para-methylstyrene-isoprene copolymer halogenated branched butyl rubber; and halogenated star-branched butyl rubber. 15. Способ по п.13, где упомянутый галогенированный бутилкаучук характеризуется высоким уровнем содержания следующей далее галогенированной структуры, где Х представляет собой галоген
Figure 00000001
15. The method according to item 13, where the aforementioned halogenated butyl rubber is characterized by a high content of the following halogenated structure, where X is a halogen
Figure 00000001
16. Способ по п.14 или 15, где галоген выбирают из группы, состоящей из брома и хлора.16. The method according to 14 or 15, where the halogen is selected from the group consisting of bromine and chlorine. 17. Способ по п.14, где упомянутый галогенированный сополимер изоолефин/пара-алкилстирол содержит C4-C7 изоолефин.17. The method according to 14, where the aforementioned halogenated isoolefin / para-alkylstyrene copolymer contains a C 4 -C 7 isoolefin. 18. Способ по п.17, где упомянутый галогенированный сополимер изоолефин/пара-алкилстирол включает галогенированный сополимер изобутилен-пара-метилстирол.18. The method of claim 17, wherein said halogenated isoolefin / para-alkyl styrene copolymer comprises a isobutylene-para-methyl styrene halogenated copolymer. 19. Способ по п.18, где упомянутый галоген представляет собой бром.19. The method of claim 18, wherein said halogen is bromine. 20. Способ динамической вулканизации для получения термопластичной эластомерной композиции, который проводят в двухчервячном экструдерном смесителе, характеризующемся соотношением между общей длиной и диаметром (L/D) червяка 49, где червяк снабжен резьбовыми частями, и L представляет собой общую длину резьбовых частей червяка, а D - максимальная ширина червяка в его резьбовой части, и червяк способен оказывать сдвиговое воздействие, проводить нагревание и охлаждение для полимера и других компонентов для получения термопластичной эластомерной композиции, при этом упомянутая композиция включает динамически вулканизованные частицы каучука бромированного сополимера изобутилен-пара-метилстирол (БИМС) и частицы малеинированного этилен-октенового сополимерного каучука, причем каждые из упомянутых частиц диспергированы в непрерывной термопластичной матрице смолы сополимера найлона 6/66, при этом упомянутый способ включает стадии:
(1) диспергирование в 100 массовых частях каучука БИМС системы отверждения, содержащей смесь 0,15 части оксида цинка, 0,60 части стеариновой кислоты и 0,30 части стеарата цинка, в целях получения, таким образом, предварительно составленной композиции БИМС и перемешивание в закрытом резиносмесителе при 40 об/мин, 90°С в течение 3,5 мин, достаточное, по существу, для однородного диспергирования упомянутой системы отверждения, но недостаточное для стимулирования, по существу, сшивания упомянутого БИМС, которое предотвратило бы его последующее течение в условиях повышенной температуры и сдвигового воздействия, и гранулирование и охлаждение упомянутой предварительно составленной композиции БИМС;
(2) введение в упомянутый экструдер при L/D=3,5 62,4 части сополимера найлона 6/66 и смеси 0,47 части термостабилизаторов, окислительных стабилизаторов, светостабилизаторов полиамида и оказание сдвигового воздействия и проведение нагревания, достаточных для стимулирования плавления найлона, и диспергирования стабилизаторов в упомянутом найлоне, и получения полиамидной смеси;
(3) введение при L/D=7 26,8 части пластификатора полиамида N-бутилсульфонамида;
(4) введение при L/D=28 гранул, содержащих упомянутую предварительно составленную композицию галогенированного эластомера, соответствующую композиции, продемонстрированной ранее в позиции (1), и проведение нагревания и оказание сдвигового воздействия, по величине достаточных для инициирования динамической вулканизации упомянутого галогенированного эластомера; и
(5) введение при L/D=35 10 частей малеинированного этилен-октенового сополимерного каучука и продолжение проведения нагревания и оказания сдвигового воздействия, по существу, для диспергирования упомянутого второго эластомера и, по существу, для завершения упомянутой динамической вулканизации упомянутого БИМС; и
выпуск упомянутой динамически вулканизованной термопластичной эластомерной композиции из упомянутого смесителя.
20. The method of dynamic vulcanization to obtain a thermoplastic elastomeric composition, which is carried out in a twin-screw extruder mixer, characterized by the ratio between the total length and diameter (L / D) of the worm 49, where the worm is provided with threaded parts, and L is the total length of the threaded parts of the worm, and D is the maximum width of the worm in its threaded part, and the worm is capable of shear, heat and cool the polymer and other components to produce a thermoplastic elastome the composition, said composition comprising dynamically vulcanized rubber particles of brominated isobutylene-para-methylstyrene copolymer (BIMS) and particles of maleated ethylene-octene copolymer rubber, each of which is dispersed in a continuous thermoplastic matrix of nylon 6/66 copolymer resin, wherein said method includes the steps of:
(1) dispersing in 100 parts by mass of the BIMS rubber a curing system containing a mixture of 0.15 parts of zinc oxide, 0.60 parts of stearic acid and 0.30 parts of zinc stearate, in order to thereby obtain a pre-compiled composition of BIMS and mixing in a closed rubber mixer at 40 rpm, 90 ° C. for 3.5 minutes, sufficient essentially to uniformly disperse said curing system, but insufficient to stimulate essentially crosslinking of said SIMS, which would prevent its subsequent flow during conditions of elevated temperature and shear, and granulation and cooling of said previously prepared composition BIMS;
(2) introducing into the aforementioned extruder at L / D = 3.5, 62.4 parts of a copolymer of nylon 6/66 and a mixture of 0.47 parts of heat stabilizers, oxidizing stabilizers, light stabilizers of polyamide and providing shear and heating sufficient to stimulate the melting of nylon and dispersing stabilizers in said nylon, and producing a polyamide mixture;
(3) the introduction at L / D = 7 of 26.8 parts of the plasticizer of the polyamide N-butylsulfonamide;
(4) introducing at L / D = 28 granules containing the previously prepared halogenated elastomer composition corresponding to the composition shown previously in position (1), and heating and shear, sufficient to initiate dynamic vulcanization of the halogenated elastomer; and
(5) introducing at L / D = 35 10 parts of maleated ethylene-octene copolymer rubber and continuing to heat and shear substantially to disperse said second elastomer and essentially to complete said dynamic vulcanization of said SIMS; and
the release of said dynamically vulcanized thermoplastic elastomeric composition from said mixer.
RU2010117160/05A 2007-10-11 2007-10-11 Method for efficient mixing when producing thermoplastic elastomer composition RU2456311C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010117160/05A RU2456311C2 (en) 2007-10-11 2007-10-11 Method for efficient mixing when producing thermoplastic elastomer composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010117160/05A RU2456311C2 (en) 2007-10-11 2007-10-11 Method for efficient mixing when producing thermoplastic elastomer composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010117160A RU2010117160A (en) 2011-11-20
RU2456311C2 true RU2456311C2 (en) 2012-07-20

Family

ID=45316252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010117160/05A RU2456311C2 (en) 2007-10-11 2007-10-11 Method for efficient mixing when producing thermoplastic elastomer composition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2456311C2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2598940C2 (en) * 2014-12-10 2016-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Composite polymer material
RU2665710C2 (en) * 2014-02-20 2018-09-04 Басф Се Plasticizing composition containing di(2-ethylhexyl)terephthalate
RU2726624C2 (en) * 2015-12-01 2020-07-15 Тойота Босоку Кабусики Кайся Molded article and method for production thereof
RU2734935C2 (en) * 2015-12-23 2020-10-26 Арланксео Дойчланд Гмбх Novel polychloroprene compositions
RU2742377C1 (en) * 2017-03-16 2021-02-05 Тойота Босоку Кабусики Кайся Sheet of thermoplastic resin, laminated sheet and molded object
RU2742983C2 (en) * 2015-12-17 2021-02-12 Арланксео Сингапур Пте. Лтд. Treatment of epoxidated unsaturated isoolefin copolymers
RU2784811C1 (en) * 2021-12-21 2022-11-29 Сергей Евгеньевич Шаховец Method for devulcanizing cushioned rubber

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2278877C2 (en) * 2000-10-11 2006-06-27 Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк. Thermoplastic halogenated elastomer compositions

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2278877C2 (en) * 2000-10-11 2006-06-27 Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк. Thermoplastic halogenated elastomer compositions
RU2305690C2 (en) * 2000-10-11 2007-09-10 Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк. Halogenated elastomeric compositions showing elevated viscosity

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2665710C2 (en) * 2014-02-20 2018-09-04 Басф Се Plasticizing composition containing di(2-ethylhexyl)terephthalate
RU2598940C2 (en) * 2014-12-10 2016-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Composite polymer material
RU2726624C2 (en) * 2015-12-01 2020-07-15 Тойота Босоку Кабусики Кайся Molded article and method for production thereof
US10934424B2 (en) 2015-12-01 2021-03-02 Toyota Boshoku Kabushiki Kaisha Molded body and production method therefor
RU2742983C2 (en) * 2015-12-17 2021-02-12 Арланксео Сингапур Пте. Лтд. Treatment of epoxidated unsaturated isoolefin copolymers
RU2734935C2 (en) * 2015-12-23 2020-10-26 Арланксео Дойчланд Гмбх Novel polychloroprene compositions
US10899857B2 (en) 2015-12-23 2021-01-26 Arlanxeo Deutschland Gmbh Polychloroprene compositions
RU2742377C1 (en) * 2017-03-16 2021-02-05 Тойота Босоку Кабусики Кайся Sheet of thermoplastic resin, laminated sheet and molded object
RU2784811C1 (en) * 2021-12-21 2022-11-29 Сергей Евгеньевич Шаховец Method for devulcanizing cushioned rubber

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010117160A (en) 2011-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5138042B2 (en) Efficient mixing method for producing thermoplastic elastomer compositions
RU2406739C2 (en) Termoplastic elastomeric composition and preparation method thereof
EP1940960B1 (en) Low permeability thermoplastic elastomer composition
RU2495064C2 (en) Stabilised compositions based on dynamic vulcanisation thermoplastic elastomer for use in barrier articles for fluid media
EP2683558B1 (en) Dynamically vulcanized thermoplastic elastomer film
RU2570023C2 (en) Thermoplastic elastomers and vulcanisates based on ethylene and vinyl alcohol copolymers
WO2007111584A1 (en) Thermoplastic elastomer composition having excellent low temperature property
RU2456311C2 (en) Method for efficient mixing when producing thermoplastic elastomer composition
KR20160052421A (en) Method of forming dynamically vulcanized thermoplastic elastomer films and films formed therefrom
RU2395544C2 (en) Low-permeability thermoplastic elastomer composition
JP5566493B2 (en) Low permeability thermoplastic elastomer composition
RU2412055C2 (en) Laminar material based on thermoplastic polymer composition with low air permeability and air tire with inner layer made thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171012