(57)【要約】エラストマー組成物を製造する方法であって、少なくとも１種類のエラストマーを加工助剤に接触させる工程を備え、前記加工助剤が、少なくとも１種類の無水基を有する少なくとも１種類の官能化されたポリマーから成るエラストマー組成物の製造方法に関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマー組成物を製造する方法であって、少なくとも１種類のエラストマーを加工助剤に接触させる工程を備え、
前記加工助剤が、少なくとも１種類の無水基を有する少なくとも１種類の官能化されたポリマーから成る方法。
【請求項２】
前記少なくとも１種類の無水基が、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水プロペニルコハク酸、無水２−ペンテネジオ酸、およびこれらの混合物、からなる群から誘導される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１種類の無水基が、無水マレイン酸から誘導される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１種類の無水基が、無水官能基として約０．５モル％から約２．０モル％含まれる請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１種類の無水基が、無水官能基として約０．８モル％から約１．７モル％含まれる請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１種類の無水基が、無水官能基として約１．０モル％から約１．５モル％含まれる請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記官能化されたポリマーが、Ｃ２からＣ１２のα−オレフィン誘導単位を含む請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記官能化されたポリマーが、Ｃ４からＣ１０のイソオレフィン誘導単位を含む請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記官能化されたポリマーが、イソブチレン誘導単位を含む請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記官能化されたポリマーの分子量（Ｍｎ）が、４５０から５０００である請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記官能化されたポリマーの分子量（Ｍｎ）が、５００から２５００である請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記官能化されたポリマーの分子量（Ｍｎ）が、９００から２５００である請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記官能化されたポリマーの分子量（Ｍｎ）が、約１０００である請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記官能化されたポリマーの分子量（Ｍｎ）が、約１３００である請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記官能化されたポリマーの分子量（Ｍｎ）が、約２３００である請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記少なくとも１種類のエラストマーが、ハロゲン化されたブチルゴムであり、任意に塩素または臭素でハロゲン化されている請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記ハロゲン化されたブチルゴムが、約０．６モル％から約２．４モル％のイソプレンを含有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ハロゲン化されたブチルゴムが、約０．８モル％から約２．２モル％のイソプレンを含有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１種類のエラストマーが、星状に分岐したハロゲン化されたブチルゴムであり、任意に塩素または臭素でハロゲン化されている、請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記星状に分岐したハロゲン化されたブチルゴムが、約０．６モル％から約２．４モル％のイソプレンを含有する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記星状に分岐したハロゲン化されたブチルゴムが、約０．８モル％から約２．２モル％のイソプレンを含有する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記少なくとも１種類のエラストマーが、ハロゲン化されたイソブチレンとメチルスチレンとのランダム共重合体であり、任意に塩素または臭素でハロゲン化されている、請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
前記少なくとも１種類のハロゲン化されたランダム共重合体が、ハロゲン化されたランダム共重合体の全重量に対し０．１モル％から５．０モル％のハロゲンを含有する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記少なくとも１種類のハロゲン化されたランダム共重合体が、少なくとも１種類のハロゲン化されたランダム共重合体の重量に対し、少なくとも４．０ｗｔ％のメチルスチレンを含有し、任意にパラ−メチルスチレンを含有する請求項２２または請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記少なくとも１種類のハロゲン化されたランダム共重合体が、少なくとも１種類のハロゲン化されたランダム共重合体の重量に対し、少なくとも９．０ｗｔ％のメチルスチレンを含有し、任意にパラ−メチルスチレンを含有する請求項２２または請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記少なくとも１種類のハロゲン化されたランダム共重合体が、少なくとも１種類のハロゲン化されたランダム共重合体の重量に対し、少なくとも１２．０ｗｔ％のメチルスチレンを含有し、任意にパラ−メチルスチレンを含有する請求項２２または請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
請求項１から請求項２６のいずれか１項に記載の方法で製造されたエラストマー組成物。
【請求項２８】
前記エラストマー組成物が３０ｐｈｒ以下の加工助剤で製造されている、請求項２７に記載のエラストマー組成物。
【請求項２９】
前記エラストマー組成物が２０ｐｈｒ以下の加工助剤で製造されている、請求項２７に記載のエラストマー組成物。
【請求項３０】
前記エラストマー組成物が１０ｐｈｒ以下の加工助剤で製造されている、請求項２７に記載のエラストマー組成物。
【請求項３１】
前記エラストマー組成物が５ｐｈｒ以下の加工助剤で製造されている、請求項２７に記載のエラストマー組成物。
【請求項３２】
前記エラストマー組成物がさらに、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＩＢＲ）、スチレン−イソプレン−ブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、およびこれらの混合物、のいずれかを含む、請求項２７から請求項３１のいずれか１項に記載のエラストマー組成物。
【請求項３３】
さらに、任意に
ａ）炭酸カルシウム、クレイ、マイカ、シリカ、ケイ酸、タルク、二酸化チタン、澱粉、木粉、カーボンブラック、およびこれらの組合せ、から選択される少なくとも１種類のフィラー；
ｂ）モンモリロナイト、ノントロナイト、バイデライト、ボルコンスコアイト、ラポナイト、ヘクトライト、サポナイト、ソーコナイト、マガダイト、ケニヤアイト、ステベンサイト、バーミキュライト、ハロイサイト、酸化アルミニウム、ハイドロタルサイト、およびこれらの組合せから選択されるクレイ、および任意に改質剤で処理されたこれらのクレイ；
ｃ）芳香族系オイル、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル、およびこれらの組合せから選択される、少なくとも１種類のプロセスオイル；
ｄ）少なくとも１種類の官能化されていないポリブテン加工助剤；
ｅ）少なくとも１種類の硬化剤パッケージ、あるいは、エラストマー組成物に施される、硬化された組成物を生じる少なくとも１の工程；
ｆ）上記のａ）からｅ）のいずれかの組合せ；
を備える、請求項２７から請求項３２のいずれか１項に記載のエラストマー組成物。
【請求項３４】
請求項２７から請求項３３のいずれか１項に記載のエラストマー組成物で作られた物品。
【請求項３５】
ＭＯＣＯＮ（本願で定義する）により測定した組成物の透過率が５６．０（ｃｃ×ｍｍ）／（ｍ２×日×ｍｍＨｇ）未満である、請求項３４に記載の物品。
【請求項３６】
ＭＯＣＯＮ（本願で定義する）により測定した組成物の透過率が５３．０（ｃｃ×ｍｍ）／（ｍ２×日×ｍｍＨｇ）未満である、請求項３４に記載の物品。
【請求項３７】
ＭＯＣＯＮ（本願で定義する）により測定した組成物の透過率が５０．０（ｃｃ×ｍｍ）／（ｍ２×日×ｍｍＨｇ）未満である、請求項３４に記載の物品。
【請求項３８】
ＭＯＣＯＮ（本願で定義する）により測定した組成物の透過率が４５．０（ｃｃ×ｍｍ）／（ｍ２×日×ｍｍＨｇ）未満である、請求項３４に記載の物品。
【請求項３９】
前記物品の破断点伸びが６５０％以上である、請求項３４から請求項３８のいずれか１項に記載の物品。
【請求項４０】
前記物品の破断点伸びが７００％以上である、請求項３４から請求項４０のいずれか１項に記載の物品。
【請求項４１】
前記物品の表面硬度ショアＡが６０以下である、請求項３４から請求項４０のいずれか１項に記載の物品。
【請求項４２】
前記物品の表面硬度ショアＡが５５以下である、請求項３４から請求項４０のいずれか１項に記載の物品。
【請求項４３】
前記物品の表面硬度ショアＡが５０以下である、請求項３４から請求項４０のいずれか１項に記載の物品。
【請求項４４】
前記物品の破断エネルギーが１０．０ＭＰａ以上である、請求項３４から請求項４３のいずれか１項に記載の物品。
【請求項４５】
前記物品の破断エネルギーが１２．５ＭＰａ以上である、請求項３４から請求項４３のいずれか１項に記載の物品。
【請求項４６】
前記物品の破断エネルギーが１５．０ＭＰａ以上である、請求項３４から請求項４３のいずれか１項に記載の物品。
【請求項４７】
１３５℃におけるムーニースコーチ時間ｔ５が１２．５分以上である請求項３４から請求項４６のいずれか１項に記載の物品。
【請求項４８】
１３５℃におけるムーニースコーチ時間ｔ５が１５．０分以上である請求項３４から請求項４６のいずれか１項に記載の物品。
【請求項４９】
１３５℃におけるムーニースコーチ時間ｔ５が１７．５分以上である請求項３４から請求項４６のいずれか１項に記載の物品。
【請求項５０】
前記物品が、インナーライナー、袋状容器、空気遮断膜、インナーチューブ、空気バリア、フィルム、層（マイクロ層（ｍｉｃｒｏｌａｙｅｒ）および／または多層）トレッド、および側壁、からなる群から選択される請求項３４から請求項４９のいずれか１項に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エラストマー組成物の製造において使用する加工助剤に関する。特にこの発明は、エラストマー組成物の製造において使用する官能化されたポリマーを含む加工助剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ業界では、タイヤおよびタイヤの原料の製造者は、これらの物品を加工するとき、多くの選択肢を有する。例えば、タイヤおよびタイヤ原料の商業的処方に用いる原料の選択は、所望の物性と、バイアスタイヤであるかラジアルタイヤであるかなどの最終用途と、最終的使用目的（例えば航空機、トラック／バス、あるいは自動車）とのバランスに依存する。
【０００３】
原料の選択の際、考慮すべき重要な点は、各成分を１バッチ分のゴム混合物に効率的に加工できること、さらに下流の工程で非硬化のゴム混合物を効率的に加工できることである。
例えば、乾燥固体、特に充填剤などのダストフリー粒子は、容易に空送され、バンバリーミキサー（登録商標）などの内部混練機のために、必要な量を自動的に計量できる必要がある。ベール状のポリマーなどの塊状の固体は、バッチ生産において必要量が正確に添加できるように、より取り扱いの容易な小さなサイズに切断できる必要がある。
液状のものも同様に輸送上や計量上の問題があるが、さらに、揮発性や漏れ出しやすいことにより、別の問題が生じる。例えば、粘度の高い液体の場合、揮発性ガスを発生させること無く加熱して流動化させ、正確に計量して内部混練機に添加できる必要がある。
【０００４】
また、工程のさらに下流側では、非硬化ゴム混合物の加工性は、その工場で用いられる機器の特性に依存する。したがって、ムーニー粘度やムーニースコーチ時間などの非硬化ゴム混合物の性質は、生産効率を最適に管理するための重要な要因であり、パラメータである。特に、混練後のゴム製造装置、例えばロールミル、ローラーダイ、カレンダー加工機、あるいは押出機などは、全世界の全ての工場で、生産量、生産速度、使用温度において、大きく異なっている。
したがって、このような混合物の原料に対する要求は、非硬化ゴム混合物の加工を容易にすることにある。特に、タイヤのインナーライナーのような空気非透過性に依存するタイヤの部材を製造する場合、製造業者は「ブチル」ゴムやエラストマーを広範に用いることを含め、無数のアプローチを種々の形態において試みている。
【０００５】
ブチルゴムは一般にイソブチレンとイソプレンの共重合体で、任意にハロゲン化されたゴムであり、タイヤに所望の空気非透過性を付与できることから、広く用いられている。ハロブチルゴム（ハロゲン化されたブチルゴム）は、乗用車、トラック、バスや、航空機のタイヤのインナーライナーに空気保持性を付与するために選択されるポリマーである。
例えば、米国特許第５９２２１５３号、米国特許第５４９１１９６号、ヨーロッパ特許広報第０１０２８４４号、ヨーロッパ特許広報第０１２７９９８号が参照される。臭素化ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、分岐し（星状に分岐）ハロゲン化されたブチルゴムは、イソブチレンベースのエラストマーであり、これらの用途に処方される。
ＥＸＸＰＲＯ（登録商標）エラストマー（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社、ヒューストン、テキサス州）はハロゲン化されたイソブチレンとパラ−メチルスチレンのランダム共重合体であり、従来のブチルゴムに対し改良されていることから、特に関心が集まっている。例えば、米国特許第６２９３３２７号、米国特許第５３８６８６４号、米国特許出願公開第２００２／１５１６３６号、日本の公開特許公報２００３−１７０４３８号、２００３−１９２８５４号（ＥＸＸＰＲＯ（登録商標）エラストマーと他のポリマーとのブレンドについての種々のアプローチに関する）などが参照される。
【０００６】
前記のエラストマー組成物の加工において技術者が有する多くの選択肢の中で、加工助剤の選択の重要性が高まっている。加工助剤は、硬化されたタイヤの空気透過性に影響し、さらに「グリーンタック」と呼ばれる、賦形された硬化前のタイヤの材料同士が互いに粘着する性質、および／または硬化前のタイヤの下流工程での加工効率にも影響する。このため、加工助剤は、エラストマーをタイヤのインナーチューブに加工するときに考慮すべき重要な事項である。
適切な加工助剤の選択は、加工者がエラストマーを加工する際の条件と、このエラストマーから製造される最終製品の性能に影響する。例えば、低ムーニー粘度の非硬化ゴム混合物は、生産速度を向上させる。しかし、ムーニー粘度が低すぎると、非硬化ゴム混合物が伸びたり、裂けたりする原因となり、スクラップの増加につながる可能性がある。また、非硬化ゴム混合物のムーニースコーチ時間の増加は、ロールミル、ローラーダイ、カレンダー加工機、あるいは押出機などの運転温度を高くすることを可能にする。
【０００７】
過去において、エラストマー組成物の加工を容易にするために、石油精製工程における蒸留分の「カット」成分からもたらされる、芳香族系、パラフィン系、ナフテン系オイル、またはこれらの混合物などのプロセスオイルが、工業的に許容されていた。例えば、米国特許第５１６２４０９号、米国特許第５６３１３１６号が参照される。しかし、このような原料を使用すると、インナーライナーなどの空気遮断膜の空気透過性が高くなってしまう。
最近、ポリブテン加工助剤への関心が高まっている。これは、ポリブテン加工助剤は空気遮断膜の空気透過性を低下させ、一方で、使用中のタイヤ、および／またはタイヤ製造時に好ましいその他の性質を維持することができるためである。
例えば、米国特許第６７１０１１６号、米国特許出願第２００５／００２７０６２号、国際公開パンフレットＷＯ２００２／３２９９５、ＷＯ２００２／３２９９２、ＷＯ２００２／３２９９３、ＷＯ２００２／４８２５７、ＷＯ２００４／００９７００が参照される。
ポリブテン加工助剤の使用は、過去の試みからの画期的離脱である。これは、ポリブテン加工助剤は、石油精製工程における蒸留分の「カット」成分ではなく、ポリマー重合工程により製造されるからである。
【０００８】
他の背景技術には、国際公開パンフレットＷＯ２００４／０５８８７４と、日本の特許公開公報２００３−２９２７０５が挙げられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、製造者が最終製品に求められる性能に対応したエラストマーの製造方法を決めるときに考慮すべき物性のバランス、および選択の幅を広げられるようにするために、更なる改良が求められている。
例えば、タイヤのエアーメンブレインの空気透過性をさらに低下させること、あるいはエアーメンブレインの空気透過性を維持することが望まれている。あるいはまた、非硬化のゴム混合物の製造上の制限を緩和させることが望まれている。
この発明は、ここに開示する官能化されたポリマーを含む加工助剤を用いることにより、より多くの選択肢を提供し、これらの要求を満たすことができる。
【発明を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、エラストマー組成物の製造方法であって、少なくとも１つのエラストマーを加工助剤に接触させる工程を備え、この加工助剤は、少なくとも１つの無水基を有する少なくとも１つの官能化されたポリマーを有する、エラストマー組成物の製造方法に関する。
【００１１】
別の実施形態では、この発明は、前記のエラストマー組成物から製造されるタイヤ用のインナーライナーなどの物品に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜発明の詳細な説明＞
この発明の種々の実施形態、変形例と実施例を、請求項に係る発明の理解を容易にする目的で、ここで用いられる用語の定義を含め以下に開示する。
【００１３】
本願で周期律表の「族」というときは、ＨＡＷＬＥＹ’Ｓ  ＣＯＮＤＥＮＳＥＤ  ＣＨＥＭＩＣＡＬ  ＤＩＣＴＩＯＮＡＲＹ（１３版、１９９７年）の８５２ページに記載された、周期律表の新しい番号のつけ方を用いる。
【００１４】
スラリーとは、希釈液中に、希釈液、モノマー、ルイス酸、開始剤から沈殿したポリマーを含む容積体（ａ  ｖｏｌｕｍｅ）をいう。スラリー濃度とは、一部または全部が沈殿したポリマーの、スラリー全体の容積に対する容積パーセントを意味する。
【００１５】
ポリマーというときは、ホモポリマー、共重合体、中間体ポリマー、ターポリマーなどを意味する。同様に、共重合体というときは、少なくとも２種のモノマーからなり、任意に他のモノマーを含有するポリマーの意味で用いる。
【００１６】
ポリマーがモノマーを含むというときは、モノマーがポリマー中にそのモノマーが重合された状態で存在するか、あるいは、そのモノマーの誘導体の状態でポリマー中に重合された状態で存在することを意味する。しかし、分かりやすくするために、（各）モノマーを含むなどの、簡略化した言い方をすることがある。
同様に、触媒化合物がその化合物の中立で安定な状態を含むというときは、当業者であれば理解できることであるが、その化合物がイオン化された状態のとき、モノマーと反応してポリマーを生じる。
【００１７】
ゴムというときは、ＡＳＴＭ  Ｄ１５６６の定義（大変形からに回復可能な材料で、本質的に沸騰溶媒に不溶（しかし膨潤可能）な状態に改質されているか、または改質可能な材料・・・）に従うポリマーまたはポリマーの組成物の意味で用いる。この用語はエラストマーと同義で用いられる。
【００１８】
エラストマー組成物というときは、前記定義のエラストマーを少なくとも１つ含む組成物をいう。
【００１９】
ＡＳＴＭ  Ｄ１５６６に定義される加硫ゴム組成物は、「エラストマーから得られる架橋された弾性材料であって、小さな力で大きく変形し、変形させる力を取り除いたとき、ほぼ最初の寸法と形状に急速に力強く回復する」というものである。硬化されたエラストマー組成物というときは、硬化工程を経たエラストマー組成物、および／または有効量の硬化剤または硬化剤パッケージを含有するか、または有効量の硬化剤または硬化剤パッケージで製造されたエラストマー組成物を意味し、加硫ゴム組成物と同義で用いられる。
【００２０】
ＡＳＴＭ  Ｄ１５６６に定義される熱可塑性エラストマーとは、ゴム状の物質であって「そのポリマー固有の温度範囲内で、加熱による軟化と冷却による固化を繰り返し可能で、軟化した状態のとき物品に成型可能のもの」をいう。熱可塑性エラストマーは、少なくとも２種のポリマーが微細な相に分離した系である。１つの相は室温では流動しないが、加熱されたとき流動する硬いポリマーであり、熱可塑性エラストマーに強度を付与する。他の層は、熱可塑性エラストマーに弾性を付与する柔らかいゴム状のポリマーである。一般に、固い相は連続相または主な相である。
【００２１】
ＡＳＴＭ  Ｄ１５６６に定義される熱可塑性加硫物は、「化学的に架橋されたゴム状の相を有する熱可塑性エラストマーであり、動的加硫により製造される」というものである。動的加硫は、「熱可塑性ポリマーと適切な反応性ゴムを溶融混練し、化学的に架橋されたゴム状の相を有する熱可塑性エラストマーを生成させるプロセス・・・」である。ゴム状の相は、架橋の有無によらず、一般に分散相または主ではない相である。
【００２２】
「ｐｈｒ」という用語は、ゴム１００に対する比率または「部」を意味し、この技術分野で一般的な割合であり、組成物中の各成分はエラストマー成分の全量に対する割合で表される。全ゴム成分のトータルｐｈｒまたは部は、処方中に１，２，３またはそれ以上の異なる種類のゴム成分が含まれていても、常に１００ｐｈｒと定義される。
主要なエラストマー成分またはゴム成分の１００重量部を基準に表される。他の全ての非ゴム成分はゴム１００部に対する比で表され、ｐｈｒで表記される。これにより、例えば、異なる組成物の硬化剤や充填剤の投入量等の比較を、同一相対比のゴムに基づき、ただ１つか、それ以上の成分の量を調整した後、各成分のパーセントを再計算することなく容易に行うことができる。
【００２３】
イソオレフィンというときは、少なくとも１つの炭素が、その炭素上に２つの置換基を有するオレフィンモノマーの意味で用いる。
【００２４】
「マルチオレフィン」というときは、２つ以上の二重結合を有するモノマーを意味する。一つの好ましい実施形態では、マルチオレフィンは、共役した２つの二重結合を有するモノマーであり、イソプレンなどのように共役したジエンを言う。
【００２５】
イソブチレンベースのエラストマーまたはポリマーというときは、イソブチレンの繰り返し単位が少なくとも７０モル％含まれるエラストマーまたはポリマーを意味する。
【００２６】
炭化水素というときは、主に水素と炭素原子を含む、分子または分子の一部をいう。ある実施形態では、炭化水素には、ハロゲン化された炭化水素、および、以下詳しく説明するヘテロ原子を有する炭化水素が含まれる。
【００２７】
アルキルというときは、アルカンの示性式から１以上の水素を除いて導かれる脂肪族炭化水素基の意味であり、例えば、メチル基（ＣＨ３）、あるいはエチル基（ＣＨ３ＣＨ２）などである。
【００２８】
アリールというときは、例えばベンゼン、ナフタレン、フェナントレン、アントラセンなどの環状構造となる芳香族化合物の炭化水素基であり、一般に、その構造中に二重結合（不飽和）を交互に有する。したがって、アリール基は、芳香族の示性式から１以上の水素を除いて導かれる基であり、例えば、フェニル基（Ｃ６Ｈ５）などがある。
【００２９】
置換されたというときは、  少なくとも１つの水素基が、少なくとも１つの置換基で置き換えられたことを意味し、置換基は、例えば、ハロゲン（塩素、臭素、フッ素、またはヨウ素）、アミノ、ニトロ、スルホキシ（スルホネートまたはアルキルスルホネート）、チオール、アルキルチオール、水酸基；例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ノルマルブチル、イソブチル、セカンダリーブチル、ターシャリブチルなどが含まれる直鎖または分岐した炭素原子数が１から２０のアルキル；例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、セカンダリーブトキシ、ターシャリーブトキシ、ペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、へプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、およびデシルオキシなどが含まれる直鎖または分岐した炭素原子数が１から２０のアルコキシ；例えばクロロメチル、ブロモメチル、フルオロメチル、ヨードメチル、２−クロロエチル、２−ブロモエチル、２−フルオロエチル、３−クロロプロピル、３−ブロモプロピル、３−フルオロプロピル、４−クロロブチル、４−ブロモブチル、４−フルオロブチル、ジクロロメチル、ジブロモメチル、ジフルオロメチル、ジヨードメチル、２，２−ジクロロエチル、２，２−ジブロモエチル、２，２−ジフルオロエチル、３，３−ジクロロプロピル、３，３−ジブロモプロピル、３，３−ジフルオロプロピル、４，４−ジクロロブチル、４，４−ジブロモブチル、４，４−ジフルオロブチル、トリクロロメチル、トリフルオロメチル、２，２，２−トリフルオロエチル、２，３，３−トリフルオロプロピル、１，１，２，２−テトラフルオロエチル、および２，２，３，３−テトラフルオロプロピルなどが含まれる少なくとも１つのハロゲンで置換された直鎖または分岐した炭素原子数が１から２０のアルキルであるハロアルキルから選択される。
したがって、例えば「置換されたスチレン単位」には、ｐ−メチルスチレン、ｐ−エチルスチレンなどが含まれる。
【００３０】
＜ブチルゴム＞
この発明を実施する上で有用な好ましいエラストマーには、イソブチレンベースのホモポリマーまたは共重合体が含まれる。上述のように、イソブチレンベースのエラストマーまたはポリマーとは、少なくとも７０モル％のイソブチレン繰り返し単位を有するエラストマーまたはポリマーである。このようなポリマーは、イソブチレンから誘導される単位などの、Ｃ４からＣ７のイソモノオレフィンから誘導される単位と、少なくとも１つの重合可能な単位とのランダム共重合体と言える。イソブチレンベースの共重合体は、ハロゲン化されていないであろう。
【００３１】
この発明のひとつの実施形態では、エラストマーはブチルタイプのゴム、あるいは分岐したブチルタイプのゴム、特に、ハロゲン化されたこれらのエラストマーを用いることができる。有用なエラストマーは、オレフィンまたはイソオレフィンと、マルチオレフィンとの共重合体、あるいはマルチオレフィンのホモポリマーなどの不飽和のブチルゴムである。
これらの、または他のタイプの、この発明に有用なエラストマーは公知のものであり、ＲＵＢＢＥＲ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹの ２０９−５８１ページ (Ｍｏｒｔｏｎ著、Ｃｈａｐｍａｎ  ＆  Ｈａｌｌ社、１９９５年),  ＴＨＥ  ＶＡＮＤＥＲＢＩＬＴ  ＲＵＢＢＥＲ  ＨＡＮＤＢＯＯＫの１０５―１２２ページ(Ｏｈｍ著、Ｒ．Ｔ．  Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ社、１９９０年)、およびＫｒｅｓｇｅとＷａｎｇらの８  ＫＩＲＫ−ＯＴＨＭＥＲ ＥＮＣＹＣＬＯＰＥＤＩＡ  ＯＦ ＣＨＥＭＩＣＡＬ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹの９３４−９５５ページ（Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ社、第４版、１９９３年）に記載されている。
この発明の製造方法と組成物に有用な不飽和エラストマーの比限定的例示として、ポリ（イソブチレン−イソプレン共重合体)、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリ（スチレン−ブタジエン共重合体）、天然ゴム、星状に分岐したブチルゴム、およびこれらの混合物が挙げられる。この発明に有用なエラストマーは公知の適切な方法で製造され、この発明は、エラストマーの製造方法によって限定されるものではない。
【００３２】
エラストマー組成物は、少なくとも１種類のブチルゴムを含む。ブチルゴムは、少なくとも（１）イソブチレンなどのＣ４からＣ７のイソオレフィンモノマー成分と（２）マルチオレフィンモノマー成分とを含む、モノマーの混合物を反応させて作られる。ひとつの実施形態では、イソオレフィンは全モノマー混合物に対し３０から０．５ｗｔ％含まれ、別の実施形態では８５から９９．５ｗｔ％含まれる。
マルチオレフィンは全モノマー混合物に対し３０から０．５ｗｔ％含まれ、別の実施形態では１５から０．５ｗｔ％含まれる。また別の実施形態では、マルチオレフィンは全モノマー混合物に対し８から０．５ｗｔ％含まれ、別の実施形態では８５から９９．５ｗｔ％含まれる。
【００３３】
イソオレフィンはＣ４からＣ７の化合物であり、非限定的例示として、イソブチレン、イソブテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、２−メチル−２−ブテン、１−ブテン、２−ブテン、メチルビニルエーテル、インデン、ビニルトリメチルシラン、ヘキサン、および４−メチル−１−ペンテンなどが挙げられる。
マルチオレフィンはＣ４からＣ１４のマルチオレフィンであり、イソプレン、ブタジエン、２，３，−ジメチル−１，３−ブタジエン、ミルセン、６，６、−ジメチル−フルベン、ヘキサジエン、シクロペンタジエン、ピペリレン、その他ＥＰ０２７９４５６、米国特許第５５０６３１６号、米国特許第５１６２４２５号に開示されたモノマーである。
その他、スチレン、あるいはジクロルスチレンもまた、ブチルゴムの重合または共重合に好適に用いることができる。この発明のひとつの実施形態では、９５から９９．５ｗｔ％のイソブチレンと、０．５から８ｗｔ％のイソプレンを反応させて得られ、別の実施形態では、０．５から５ｗｔ％のイソプレンを反応させて得られる。ブチルゴムとその製造方法は、例えば米国特許第２３５６１２８号、米国特許第３９６８０７６号、米国特許第４４７４９２４号、米国特許第４０６８０５１号、および米国特許第５５３２３１２号に詳細に記載されている。また、国際公開パンフレットＷＯ２００４／０５８８２８、ＷＯ２００４／０５８８２７、ＷＯ２００４／０５８８３５、ＷＯ２００４／０５８８３６、ＷＯ２００４／０５８８２５、ＷＯ２００４／０６７５７７、およびＷＯ２００４／０５８８２９が参照される。
【００３４】
好ましいブチルゴムの市販品の例として、ポリイソブチレン−イソプレン共重合体である、ムーニー粘度３０から５６（ＭＬ１＋８、１２５℃）（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社、ヒューストン、テキサス州）のＥＸＸＯＮ（登録商標）ＢＵＴＹＬグレードである。好ましいブチルゴムの市販品の別の例は、分子量粘度平均（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ  ａｖｅｒａｇｅ）が０．７５×１０６から２．３４×１０６のＶＩＳＴＡＮＥＸ（登録商標）（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社、ヒューストン、テキサス州）である。
【００３５】
＜星状に分岐したブチルゴム＞
この発明に有用なブチルゴムの別の実施形態は、分岐、または「星状に分岐した」ブチルゴムである。これらのゴムは、例えば、ＥＰ０６７８５２９Ｂｌ、米国特許第５１８２３３３号、米国特許第５０７１９１３号に開示されている。ひとつの実施形態では、星状に分岐したブチルゴム（ＳＢＢ）は、ハロゲン化された、またはハロゲン化されていないブチルゴムと、ハロゲン化された、またはハロゲン化されていないポリジエンまたはブロック共重合体の組成物である。この発明はＳＢＢの形成方法によって限定されるものではない。
ポリジエン／ブロック共重合体、または分岐剤（以後「ポリジエン」という）は、典型的には、カチオン反応性であり、ブチルゴムまたはハロゲン化されたブチルゴムの重合の間に共存するか、ブチルゴムとブレンドされてＳＢＢを形成する。
分岐剤あるいはポリジエンは分岐剤に適したものであればよく、この発明はＳＢＢを作るために用いられるポリジエンの種類によって限定されるものではない。
【００３６】
ひとつの実施形態では、ＳＢＢは典型的には、上記のブチルゴムまたはハロゲン化されたブチルゴムと、スチレン、ポリブタジエン、ポリジエン、ポリイソプレン、ポリピペリレン、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン‐プロピレン‐ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレン‐プロピレンゴム（ＥＰＲ）、スチレン‐ブタジエン‐スチレン共重合体、およびスチレン‐イソプレン‐スチレン共重合体からなる群から選択される、一部ハロゲン化されたポリジエンとの共重合体の組成物である。
これらのポリジエンは、モノマーの重量％で表すと、ひとつの実施形態では０．３ｗｔ％以上、別の実施形態では０．３から３ｗｔ％、また別の実施形態では０．４から２．７ｗｔ％である。
【００３７】
この発明のＳＢＢの市販品の例は、ムーニー粘度（ＭＬ１＋８、１２５℃、ＡＳＴＭ  Ｄ１６４６）が３４から４４のＳＢ  Ｂｕｔｙｌ  ４２６６（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社、ヒューストン、テキサス州）である。さらに、ＳＢ  Ｂｕｔｙｌ  ４２６６の硬化特性は次の通りである。ＭＨが６９±６ｄＮｍ、ＭＬが１１．５±４．５ｄＮｍ（ＡＳＴＭ  Ｄ２０８４）。
【００３８】
＜ハロゲン化されたブチルゴム＞
この発明の好ましい実施態様におけるエラストマーはハロゲン化されている。ハロゲン化ブチルゴムは上記のように、ブチルゴムのハロゲン化により製造される。ハロゲン化はいかなる方法で行ってもよく、この発明はハロゲン化方法によって制限されるものではない。
ブチルポリマーなどのポリマーのハロゲン化方法は、米国特許第２６３１９８４号、米国特許第３０９９６４４号、米国特許第４５５４３２６号、米国特許第４６８１９２１号、米国特許第４６５０８３１号、米国特許第４３８４０７２号、米国特許第４５１３１１６号、および米国特許第５６８１９０１号に開示されている。
ひとつの実施形態では、ブチルゴムは、臭素（Ｂｒ２）または塩素（Ｃｌ２）をハロゲン化剤に用いて、ヘキサン溶媒中で４から６０℃においてハロゲン化される。ハロゲン化ブチルゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋８、１２５℃）は、ひとつの実施形態では２０から７０、別の実施形態では２５から５５である。ハロゲン化ブチルゴムの重量に基づくハロゲンのｗｔ％は、ひとつの実施形態では０．１から１０ｗｔ％、別の実施形態では０．５から５ｗｔ％である。また別の実施形態では、ハロゲン化ブチルゴム中のハロゲンのｗｔ％は、１から２．５ｗｔ％である。
【００３９】
この発明の好ましいハロゲン化ブチルゴムの市販品の例は、Ｂｒｏｍｏｂｕｔｙｌ  ２２２２（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社、ヒューストン、テキサス州）である。そのムーニー粘度（ＭＬ１＋８，１２５℃、ＡＳＴＭ  Ｄ  １６４６、修正）は２７から３７であり、臭素含有量はＢｒｏｍｏｂｕｔｙｌ  ２２２２に対し１．８から２．２ｗｔ％である。さらに、Ｂｒｏｍｏｂｕｔｙｌ  ２２２２の硬化特性は以下の通りである。ＭＨが２８から４０ｄＮｍ、ＭＬが７から１８ｄＮｍ(ＡＳＴＭ  Ｄ２０８４)。
ハロゲン化ブチルゴムの他の市販品の例は、Ｂｒｏｍｏｂｕｔｙｌ  ２２５５（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社、ヒューストン、テキサス州）である。そのムーニー粘度（ＭＬ１＋８，１２５℃、ＡＳＴＭ  Ｄ  １６４６）は４１から５１であり、臭素含有量は１．８から２．２ｗｔ％である。さらに、Ｂｒｏｍｏｂｕｔｙｌ  ２２５５の硬化特性は以下の通りである。ＭＨが３４から４８ｄＮｍ、ＭＬが１１から２１ｄＮｍ(ＡＳＴＭ  Ｄ２０８４)。
【００４０】
＜星状に分岐したハロゲン化ブチルゴム＞
この発明の別の実施形態では、分岐した、あるいは「星状に分岐した」ハロゲン化ブチルゴムが用いられる。ひとつの実施形態では、ハロゲン化された星状に分岐したブチルゴムは、ハロゲン化された、あるいはハロゲン化されていないブチルゴムと、ハロゲン化された、あるいはハロゲン化されていないポリジエン、あるいはブロック共重合体との組成物である。
ハロゲン化方法は、米国特許第４０７４０３５号、米国特許第５０７１９１３号、米国特許第５２８６８０４号、米国特許第５１８２３３３号、米国特許第６２２８９７８号に詳細に開示されている。この発明は、ハロゲン化された星状に分岐したブチルゴムの形成方法によって制限されるものではない。
ポリジエン／ブロック共重合体、または分岐剤（以後「ポリジエン」という）は、典型的には、カチオン反応性であり、ブチルゴムまたはハロゲン化されたブチルゴムの重合の間に共存するか、ブチルゴムまたはハロゲン化ブチルゴムとブレンドされて星状に分岐したブチルゴムを形成する。
分岐剤あるいはポリジエンは分岐剤に適したものであればよく、この発明は星状に分岐したブチルゴムを作るために用いられるポリジエンの種類によって限定されるものではない。
【００４１】
ひとつの実施形態では、ＳＢＢは典型的には、上記のブチルゴムまたはハロゲン化されたブチルゴムと、スチレン、ポリブタジエン、ポリジエン、ポリイソプレン、ポリピペリレン、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、およびスチレン−イソプレン−スチレン共重合体からなる群から選択される  一部ハロゲン化されたポリジエンとの共重合体の組成物である。
これらのポリジエンは、モノマーの重量％で表すと、ひとつの実施形態では０．３ｗｔ％以上、別の実施形態では０．３から３ｗｔ％、また別の実施形態では０．４から２．７ｗｔ％である。
【００４２】
この発明のＳＢＢの市販品の例は、ムーニー粘度（ＭＬ１＋８、１２５℃、ＡＳＴＭ  Ｄ  １６４６）が２７から３７、ハロゲン化された星状に分岐したブチルゴムに対する臭素含有量が２．２から２．６ｗｔ％のＢｒｏｍｏｂｕｔｙｌ６２２２（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社、ヒューストン、テキサス州）である。さらに、Ｂｒｏｍｏｂｕｔｙｌ６２２２の硬化特性は次の通りである。ＭＨ が２４から３８ｄＮｍ、ＭＬが６から１６ｄＮｍ（ＡＳＴＭ  Ｄ２０８４）。
【００４３】
＜ハロゲン化されたイソブチレンパラ−メチルスチレンゴム＞
この発明のエラストマー組成物は、イソブチレンなどのＣ４からＣ７のイソモノオレフィンと、パラ−メチルスチレンなどのアルキルスチレンコモノマーとを含み、パラ異性体を重量で少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも９０％を含有する少なくとも１つのランダム共重合体を含み、任意にスチレンモノマー単位中の少なくとも１以上のアルキル置換基がベンジルハロゲンまたは他の官能基を有する官能化された中間体ポリマーを含む。
別の実施形態では、ポリマーは、エチレンまたはＣ３からＣ６のα−オレフィンと、パラ−メチルスチレンなどのアルキルスチレンコモノマーとを含み、パラ異性体を重量で少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも９０％を含有する少なくとも１つのランダムな弾性共重合体を含み、任意にスチレンモノマー単位中の少なくとも１以上のアルキル置換基がベンジルハロゲンまたは他の官能基を有する官能化された中間体ポリマーを含む。
この一例は、次に示すモノマー単位が主鎖に沿ってランダムに間隔をおいて並ぶポリマーである。
【化１】
2009520050.tif 000002
ここで、ＲとＲ１はそれぞれ独立に水素、Ｃ１からＣ７の低級アルキル、および１級または２級ハロゲン化アルキルであり、Ｘはハロゲンなどの官能基である。
ひとつの実施形態では、ＲとＲ１は水素である。ランダムポリマーの構造中に存在する最大６０モル％のパラ位が置換されたスチレンが、前記ひとつの実施形態において官能化構造（２）であり、別の実施形態では０．１から５モル％である。また別の実施形態では、官能化構造（２）は０．２から３モル％である。
【００４４】
官能基Ｘはハロゲン、またはベンジルハロゲンの求核反応により導入された、カルボン酸基、カルボン酸塩基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、カルボン酸イミド基、水酸基、アルコキシド基、フェノキシド基、チオール基、チオエステル基、キサントゲン酸塩基、シアン基、ニトリル基、アミノ基、およびこれらの組合せ、などの他の官能基である。
これらの官能化されたイソオレフィン共重合体の製造方法、官能化方法、硬化方法は、米国特許第５１６２４４５号に開示されている。
【００４５】
ひとつの実施形態では、エラストマーは０．５から２０モル％のパラ−メチルスチレンを含むイソブチレンとパラ−メチルスチレンのランダム共重合体からなり、ベンジル環上のメチル置換基の最大６０モル％が、パラ−臭素化メチルスチレンのように臭素または塩素原子を有し、あるいは、酸またはエステルで官能化されていてもよい。
【００４６】
別の実施形態では、官能性は、母材ポリマーと高温で混合されたとき、母材ポリマー中の、例えば酸、アミノ基、水酸基などの官能基と反応、または極性結合することができるように選択される。
【００４７】
ある実施形態では、共重合体は、実質的に均一な組成分布を有し、少なくとも９５ｗｔ％のポリマー中のパラ−アルキルスチレン含有量が、平均アルキルスチレン含有量値の１０％以内に収まる。ポリマーの一例では、狭い分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を有し、Ｍｗ／Ｍｎが５未満、より好ましくは２．５未満であり、ゲル浸透クロマトグラフィーで求めた粘度平均分子量が２０万から２００万の範囲、好ましい数平均分子量は２５０００から７５００００である。
【００４８】
ひとつの実施形態では、臭素化されたイソブチレン−パラ−メチルスチレン共重合体は一般に、共重合体中の全モノマー単位に対し、０．１から５モルパーセントの臭素化メチルスチレン基を含有する。別の実施形態では、臭素化メチル基の含有量は０．２から３．０モルパーセント、また別の実施形態では０．３から２．８モルパーセント、また別の実施形態では０．４から２．５モルパーセント、また別の実施形態では０．３から２．０モルパーセントであり、望ましい範囲はこれらの上限値と下限値の組み合わせである。
別言すれば、好ましい共重合体は、全ポリマーの重量に対し０．２から１０ｗｔ％の臭素を含み、別の実施形態では０．４から６ｗｔ％の臭素を含み、別の実施形態では０．６から５．６ｗｔ％の臭素を含み、実質的に環状ハロゲン、またはポリマー主鎖中のハロゲンは存在しない。
この発明のひとつの実施形態では、ランダム共重合体はＣ４からＣ７のイソオレフィン誘導体（またはイソモノオレフィン）、パラ−メチルスチレン誘導体単位、パラ−（ハロメチルスチレン）誘導体単位の共重合体である。ひとつの実施形態では、中間体ポリマー中に、パラ−（ハロメチルスチレン）単位は、全パラ−メチルスチレンに対し０．４から３．０モル％存在し、パラ−メチルスチレン誘導体単位は、全ポリマーの重量に対し３重量パーセントから１５重量パーセント存在し、別の実施形態では４重量パーセントから１０重量パーセント存在する。別の実施形態では、パラ−（ハロメチルスチレン）はパラ−（臭素化メチルスチレン）である。
【００４９】
この発明のハロゲン化イソブチレン−パラ−メチルスチレンゴムの市販品の例は、ムーニー粘度（ＭＬ１＋８、１２５℃、ＡＳＴＭ  Ｄ１６４６）が３０から５０、ハロゲン化イソブチレン−パラ−メチルスチレンゴムに対するパラ−メチルスチレン含有量が４から８．５ｗｔ％、臭素含有量が０．７から２．２ｗｔ％のＥＸＸＰＲＯ（登録商標）（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社、ヒューストン、テキサス州）エラストマーである。
【００５０】
上記のようなエラストマーは、一般に、塩素化された炭化水素、および／またはフッ素化された炭化水素、およびこれらの混合物などのハロゲン化された炭化水素を含む溶媒中でスラリー重合によって製造される。
（例えば、国際公開パンフレットＷＯ２００４／０５８８２８、ＷＯ２００４／０５８８２７、ＷＯ２００４／０５８８３５、ＷＯ２００４／０５８８３６、ＷＯ２００４／０５８８２５、ＷＯ２００４／０６７５７７、およびＷＯ２００４／０５８８２９を参照）
【００５１】
ブレンド物の実施形態では、上記のエラストマーは少なくとも以下の１つの成分と組み合わされる。
【００５２】
＜汎用ゴム＞
汎用ゴム、あるいは一般のゴムは、高強度、良好な耐摩耗性とともに、高弾性と低ヒステリシスを有するゴムである。これらのエラストマーは、熱と酸素、特にオゾンに対する抵抗性が低いため、コンパウンドに劣化防止剤を混合する必要がある。ＲＵＢＢＥＲ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ  ＣＯＭＰＯＵＮＤＩＮＧ  ＡＮＤ  ＴＥＳＴＩＮＧ  ＦＯＲ  ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ（Ｄｉｃｋ著、Ｈａｎｓｅｒ社、２００１年）の１２５ページに記載されているように、その消費量が多く、特殊ゴムに比べて低価格であることから、市場で容易に見出すことができる。
【００５３】
汎用ゴムの例として、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＩＢＲ）、 スチレン−イソプレン−ブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、およびこれらの混合物が挙げられる。エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、 エチレン−プロピレンゴム−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、およびこれらの混合物も、しばしば汎用ゴムといわれる。
【００５４】
別の実施形態では、この発明の組成物には天然ゴムが含まれる。天然ゴムについてＳｕｂｒａｍａｎｉａｍによってＲＵＢＢＥＲ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹの１７９−２０８ページ（Ｍａｕｒｉｃｅ  Ｍｏｒｔｏｎ編,  Ｃｈａｐｍａｎ  ＆  Ｈａｌｌ社、１９９５年）に詳しく説明されている。
この発明の望ましい実施形態の天然ゴムは、ＳＭＲ  ＣＶ, ＳＭＲ５, ＳＭＲ１０,  ＳＭＲ２０, ＳＭＲ５０，およびこれらの混合物などのマレーシア産の天然ゴムから選択される。天然ゴムのムーニー粘度１００℃（ＭＬ１＋４）が３０から１２０の範囲、好ましくは４０から６５の範囲である。ムーニー粘度の測定方法は、ＡＳＴＭ  Ｄ−１６４６に従う。
【００５５】
別の実施形態では、この発明の組成物にはポリブタジエンゴム（ＢＲ）が含まれる。ポリブタジエンゴムのムーニー粘度１００℃（ＭＬ１＋４）は３５から７０の範囲、別の実施形態では４０から６５、また別の実施形態では４５から６０の範囲である。この発明に有用な市販の合成ゴムの例は、ＢＵＤＥＮＥ（登録商標）（Ｇｏｏｄｙｅａｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社、アクロン、オハイオ）、ＢＵＮＡ（登録商標）（Ｌａｎｘｅｓｓ  Ｉｎｃ社、サニア、オンタリオ、カナダ）、Ｄｉｅｎｅ（登録商標）(Ｆｉｒｅｓｔｏｎｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社、アクロン、オハイオ)である。
一例は、高シス−ポリブタジエン（ｃｉｓ−ＢＲ）である。「シス−ポリブタジエン」「高シス−ポリブタジエン」というときは、１，４−シスポリブタジエンが用いられ、シス成分の含有量が少なくとも９５％のものをいう。高シス−ポリブタジエンの商業製品の一例は、ＢＵＤＥＮＥ（登録商標）１２０７組成物、またはＢＵＮＡ  ＣＢ２３（登録商標）に用いられたものである。
【００５６】
別の実施形態では、この発明の組成物にはポリイソプレンゴム（ＩＲ）が含まれる。ポリイソプレンゴムのムーニー粘度１００℃（ＭＬ１＋４）は３５から７０の範囲、別の実施形態では４０から６５、また別の実施形態では４５から６０の範囲である。この発明で有用なこれらの合成ゴムの市販品の一例は、ＮＡＴＳＹＮ（登録商標）２２００（Ｇｏｏｄｙｅａｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社、アクロン、オハイオ）である。
【００５７】
別の実施形態では、この発明の組成物には、適切な追加のゴムとして、ＥＰＭやＥＰＤＭなどの、エチレンとプロピレンから誘導されたゴムが含まれる。ＥＰＤＭの製造に適したコモノマーは、エチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、その他である。これらのゴムは、ＲＵＢＢＥＲ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ（１９９５年）の２６０−２８３ページに開示されている。好ましいエチレン−プロピレンゴムは商業的に、ＶＩＳＴＡＬＯＮ(登録商標) (ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社、ヒューストン、テキサス)が入手可能である。
【００５８】
別の実施形態では、エラストマー組成物には、エチレン−α−オレフィン−ジエンターポリマーが含まれる。α−オレフィンは、プロピレン、ブテン、およびオクテンなどのＣ３からＣ２０のα−オレフィンからなる群から選択され、オクテンが好ましく、プロピレンが最も好ましい。
ジエン成分は、Ｃ４からＣ２０のジエンからなる群から選択される。好ましいジエンの例として、直鎖炭化水素のジオレフィン、あるいは炭素数６から１５の、環状アルケニルで置換されたアルケンが挙げられる。
具体例として（ａ）１，４ヘキサジエンや１，６オクタジエンなどの直鎖ジエン、（ｂ）５−メチル−１，４−ヘキサジエンや、３，７−ジメチル−１，６オクタジエン、３，７−ジメチル−１，７オクタジエンなどの分岐したジエン、および、ジヒドロミリセン（ｄｉｈｙｄｒｏｍｙｒｉｃｅｎｅ）とジヒドロオシネン（ｄｉｈｙｄｒｏｏｃｉｎｅｎｅ）の異性体の混合物、（ｃ）１，３シクロペンタジエン、１，４−シクロヘキサジエン、１，５−シクロオクタジエン、１，５−シクロドデカジエンなどの単環の脂環ジエン、（ｄ）テトラヒドロジエン、メチル−テトラヒドロジエン、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）、ビシクロ−（２．２．１）−ヘプタ−２，５−ジエンなどの環状ジエンが融合し架橋した多脂環ジエン、５−メチレン−２−ノルボルネン（ＭＮＢ）、５−プロピル−２−ノルボルネン、５−イソプロピリデン−２−ノルボルネン、５−エチリデン−２−ノルボルネン（ＥＮＢ）、５−（４−シクロペンチル）−２−ノルボルネン、５−シクロヘキシリデン−２−ノルボルネン、および５−ビニル−２−ノルボルネン（ＶＮＢ）などのアルケニル、あるキルジエン、シクロアルケニルおよびシクロアルキルジエンノルボルネン、（ｅ）アリルシクロヘキセン、ビニルシクロオクテン、アリルシクロデセン、ビニルシクロドデセンなどのシクロアルケニル置換アルケンが挙げられる。具体例にはまた、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、５−メチレン−２−ノルボルネン、および５−エチリデン−２−ノルボルネンが含まれる。
ジオレフィンの例には、５−エチリデン−２−ノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、および、５−ビニル−２−ノルボルネンがある。より詳細な情報と、これらのターポリマーを用いた例は、例えば米国特許第６２４５８５６号に開示されている。
【００５９】
＜特殊ゴム＞
ひとつの実施形態では、第２エラストマーは、２−プロペンニトリルと１，３-ブタジエンの共重合体であるブタジエン−アクリルニトリルゴム（ＮＢＲ，またはニトリルゴム）などの、極性の官能基を含む特殊ゴムである。ニトリルゴムは、ひとつの実施形態ではアクリロニトリル含量が１０から５０ｗｔ％であり、別の実施形態では１５から４０ｗｔ％であり、別の実施形態では１８から３５ｗｔ％である。
ムーニー粘度（１＋４、１００℃、ＡＳＴＭ  Ｄｌ６４６）、は、ひとつの実施形態では３０から９０、別の実施形態では３０から７５である。これらのゴムはこの技術分野で周知であり、例えば、ＨＡＮＤＢＯＯＫ  ＯＦ  ＰＬＡＳＴＩＣＳ，  ＥＬＡＳＴＯＭＥＲＳ，  ＡＮＤ  ＣＯＭＰＯＳＩＴＥＳ １．４１−１．４９（Ｈａｒｐｅｒ著、ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ社、１９９２年)に開示されている。
この発明に有用なこれらの合成ゴムの市販品の例として、ＢＲＥＯＮ（登録商標）、ＮＩＰＯＬ（登録商標）、ＳＩＶＩＣ（登録商標）、ＺＥＴＰＯＬ（登録商標）（Ｚｅｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社、ルイスビル、ケンタッキー）、ＥＵＲＯＰＲＥＮＥ（登録商標）Ｎ（Ｐｏｌｉｍｅｒｉ  Ｅｕｒｏｐａ  Ａｍｅｒｉｃａｓ社、ヒューストン、テキサス）、ＫＲＹＮＡＣ（登録商標）、ＰＥＲＢＵＮＡＮ（登録商標）と、ＴＨＥＲＢＡＮ（登録商標）（Ｌａｎｘｅｓｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社、オークラン、オハイオ）が挙げられる。
【００６０】
別の実施形態では、第２エラストマーは、ＮＢＲの誘導体であり、例えば水素化、カルボキシル化、スチレン化されたニトリルゴムである。ブタジエン−アクリロニトリル−スチレンゴム（ＳＮＢＲ、または“ＡＢＳ”ゴム）は、２−プロペンニトリル、１，３−ブタジエンとスチレンの共重合体であり、ひとつの実施形態ではアクリロニトリル含量が１０から４０ｗｔ％、別の実施形態では１５から３０ｗｔ％、別の実施形態では１８から３０ｗｔ％である。
ＳＮＢＲ共重合体のスチレン含量は、ひとつの実施形態では１５から４０ｗｔ％、別の実施形態では１８から３０ｗｔ％、また別の実施形態では２０から２５ｗｔ％である。ムーニー粘度（１＋、１００℃、ＡＳＴＭ  Ｄｌ６４６）は、ひとつの実施形態では３０から６０、別の実施形態３０から５５である。これらのゴムはこの技術分野で周知であり、例えば、ＨＡＮＤＢＯＯＫ  ＯＦ  ＰＬＡＳＴＩＣＳ，  ＥＬＡＳＴＯＭＥＲＳ，  ＡＮＤ  ＣＯＭＰＯＳＩＴＥＳ １．４１−１．４９ （Ｈａｒｐｅｒ著、ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ社、１９９２年）に開示されている。
この発明に有用なこれらの合成ゴムの市販品の例として、ＫＲＹＮＡＣ（登録商標）（Ｌａｎｘｅｓｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社、アクロン、オハイオ）がある。
【００６１】
また別の実施形態では、第２エラストマーは、２−クロロ−１，３ブタジエンであるポリクロロプレン（ＣＲ，またはクロロプレンゴム）のように、ハロゲン基を有する特殊ゴムである。ムーニー粘度（１＋、１００℃、ＡＳＴＭ  Ｄｌ６４６）は、ひとつの実施形態では３０から１１０、別の実施形態３５から７５である。
これらのゴムはこの技術分野で周知であり、例えば、ＨＡＮＤＢＯＯＫ  ＯＦ  ＰＬＡＳＴＩＣＳ，  ＥＬＡＳＴＯＭＥＲＳ，  ＡＮＤ  ＣＯＭＰＯＳＩＴＥＳ１．４１−１．４９ (Ｈａｒｐｅｒ著、ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ社、１９９２年)に開示されている。
この発明に有用なこれらの合成ゴムの市販品の例として、ＮＥＯＰＲＥＮＥ（登録商標）（ＤｕＰｏｎｔ  Ｄｏｗ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ社、ウィルミントン、デラウエア）、ＢＵＴＡＣＬＯＲ（登録商標）（Ｐｏｌｉｍｅｒｉ  Ｅｕｒｏｐａ  Ａｍｅｒｉｃａｓ社、ヒューストン、テキサス）、およびＢＡＹＰＲＥＮ（登録商標）（Ｌａｎｘｅｓｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社、アクロン、オハイオ）が挙げられる。
【００６２】
＜半結晶性ポリマー＞
ひとつの実施形態では、エラストマー組成物は少なくとも１つの半結晶性ポリマーを含み、半結晶性ポリマーとは、プロピレン連鎖の立体規則性により中間レベルの結晶性を有する弾性ポリマーである。半結晶性ポリマーは、（Ａ）立体規則性が位置反転（ｒｅｇｉｏ−ｉｎｖｅｒｓｉｏｎｓ）により乱れたポリプロピレンホモポリマー、（Ｂ）プロピレンの立体規則性の少なくも一部がコモノマーによって乱れたプロピレンランダム共重合体、（Ｃ）（Ａ）と（Ｂ）の組合せ、である。
【００６３】
別の実施形態では、半結晶性ポリマーは、ブレンド組成物の加硫と他の化学修飾を助けるための、非共役ジエンモノマーを有する。ポリマー中のジエンの含量は、好ましくは１０ｗｔ％未満、より好ましくは５ｗｔ％未満である。
ジエンは、エチリデンノルボルネン、ビニルノルボルネン、およびジシクロペンタジエンなどのエチレン−プロピレンゴムの加硫に一般に用いられる非共役のジエンであるが、これらの例に限定されるものではない。
【００６４】
ひとつの実施形態では、半結晶性ポリマーポリマーはプロピレンのランダム共重合体であり、少なくとも１つのコモノマーが、エチレン、Ｃ４からＣ１２のα−オレフィン、およびこれらの組合せから選択される。
この発明の一側面では、共重合体はエチレン誘導体単位を、下限値が２ｗｔ％、５ｗｔ％、６ｗｔ、８ｗｔ％、１０ｗｔ、上限値が２０ｗｔ％、２５ｗｔ％，２８ｗｔ％の範囲で含有する。
ひとつの実施形態では、共重合体中にプロピレン誘導体単位を、下限値が７２ｗｔ％、７５ｗｔ％、８０ｗｔ％、上限値が９８ｗｔ％、９５ｗｔ％，９４ｗｔ％、９２ｗｔ％、９０ｗｔ％の範囲で含有する。これらの重量％は、プロピレン誘導体とエチレン誘導体の全重量に対する割合であり、すなわち、プロピレン誘導体の重量％とエチレン誘導体の重量％の合計は１００％になる。
【００６５】
ポリマー中のエチレン組成は次のようにして測定することができる。約１５０℃以上の温度で薄くて均一なフィルムを圧縮成型し、次にＰｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ社のＰＥ１７６０赤外分光分析計に取り付ける。サンプルの６００ｃｍ−１から４０００ｃｍ−１までのフルスペクトルを記録し、エチレンモノマーの重量％を次の式により計算する。
エチレンｗｔ％＝８２．５８５−１１１．９８７Ｘ＋３０．０４５Ｘ２
ここで、Ｘは１１５５ｃｍ−１におけるピーク高さと、７２２ｃｍ−１または７３２ｃｍ−１のいずれか高いほうのピーク高さとの比である。ポリマー中の他のモノマー含有量も、この方法で測定することができる。
【００６６】
ＧＰＣで回収されたサンプルを用いることにより、別々の分子量範囲のコモノマー含有量を、フーリエ変換赤外分光分析（ＦＴＩＲ）で測定することができる。このような方法は、ＷｈｅｅｌｅｒとＷｉｌｌｉｓによるＡｐｐｌｉｅｄ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ、ｖｏｌ  ４７（１９９３年）の１１２８−１１３０ページに開示されている。これと異なるが類似の方法もこの目的に役立ち、当業者の間で周知である。
【００６７】
ポリマー中のコモノマー含量とシーケンス分布を１３Ｃ核磁気共鳴スペクトル（１３ＣＮＭＲ）で測定することができ、このような方法は当業者の間で周知である。
【００６８】
ひとつの実施形態では、半結晶性ポリマーは組成分布の狭いプロピレンランダム共重合体からなる。
別の実施形態では、半結晶性ポリマーは、組成分布が狭く、ＤＳＣで求めた融点が２５℃から１１０℃の範囲の、プロピレンランダム共重合体である。このプロピレンランダム共重合体は、ポリマーがプロピレン、コモノマー、任意にジエンを含むことからランダムであると記述され、コモノマー残基の数と分布は、モノマーの重合時の統計的ランダム性に従う。
ステレオブロック構造では、１つの種類の互いに隣り合うブロックモノマー残基の数は、同様の組成のランダム共重合体中の統計的分布から予想される数よりも多い。従来のステレオブロック構造を有するエチレン−プロピレン共重合体中のエチレン残基の分布は、ポリマー中のモノマー残基のランダムな統計的分布よりも、むしろこのようなブロック構造に従う。
共重合体のポリマー内部の組成分布（すなわちランダム性）は、隣接するプロピレン残基に対するコモノマー残基の位置を測定する１３ＣＮＭＲで求めることができる。共重合体中の分子間の組成分布は、溶媒中での熱分別によって求めることができる。一般的な溶媒は、ヘキサン、ヘプタンなどの飽和炭化水素である。熱分別法は以下のようなものである。
典型的には、約７５ｗｔ％、好ましくは８５ｗｔ％の共重合体が、１または２の隣接する溶解画分として、残余の共重合体が直前または直後の溶解画分として分離する。これらの各画分の組成（エチレン、または他のα‐オレフィンなどのコモノマーのｗｔ％）の差は、共重合体のコモノマーの平均重量％に対し２０％（相対比）を超えない、好ましくは１０％（相対比）を超えない範囲にある。上記の熱分別テストにかなう場合、その共重合体の組成分布は狭い。
所望のランダム性と狭い組成分布を有する共重合体を製造するため、（１）第１と第２モノマーシーケンスを単一の統計モードで付加するシングルサイトのメタロセン触媒が使用され、（２）実質的に共重合体の全てのポリマー鎖に単一の重合環境のみを与える連続流撹拌槽重合反応器内で共重合体を十分混合されることが好ましい。
【００６９】
ポリマーの結晶化度は、融解熱で表される。この発明の実施形態には、ＤＳＣで求めた融解熱の下限値が１．０Ｊ／ｇまたは３．０Ｊ／ｇで、上限値が５０Ｊ／ｇまたは１０Ｊ／ｇのポリマーが含まれる。理論にこだわるものでは無いが、この発明のポリマーは、一般にアイソタクチックな結晶性のプロピレンシーケンスを有し、上記の融解熱は、この結晶性セグメントの融解によると考えられる。
【００７０】
ポリマーの結晶化度はまた、結晶化パーセントで表される。ポリプロピレンの熱エネルギーは最大１８９Ｊ／ｇと見積もられる。すなわち、結晶化度１００％は８９Ｊ／ｇに等しい。従って、前記の融解熱に従えば、ポリマーは、上限値が６５％、４０％、３０％、２５％、 または２０％、下限値が１％、３％、５％、７％、または８％のポリプロピレン結晶化度を有する。
【００７１】
結晶化度は融点にも影響する。「融点」とは、上記のＤＳＣで求められる第１、第２融解ピークの内最も高いピークのことを言う。この発明のひとつの実施形態では、ポリマーは単一の融点を有する。一般に、プロピレン共重合体のサンプルは第１ピークの隣に第２ピークを示す。両者をまとめて、１つの融点と考える。これらのピークの最大のものを、融点と考える。ポリマーは、ＤＳＣで求めた融点の上限値が、１００℃、９０℃、８０℃、７０℃であり、下限値が０℃、２０℃、２５℃、３０℃、３５℃、４０℃、４５℃である。
一般に、α−オレフィン共重合体成分は、第１ピークの隣に第２ピークを示す。両者をまとめて、１つの融点と考える。これらのピークの最大のものを、融点と考える。
【００７２】
半結晶性ポリマーは、上限値が５，０００，０００ｇ／モル、１，０００，０００ｇ／モル、あるいは５００，０００ｇ／モル、下限値が１０，０００ｇ／モル、２０，０００ｇ／モル、あるいは８０，０００ｇ／モルの重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。また、「多分散性指数（ＰＤＩ）」とも言われる分子量分布Ｍｗ／Ｍｎ（ＭＷＤ）の下限値が１．５、１．８、または ２．０で、上限値が４０、２０、１０、５．０、または４．５である。  
ここに言うＭｗとＭＷＤは、参照として引用する米国特許第４５４０７５３号、あるいはアメリカのプラクティスのため援用するＶｅｒｓｔｒａｔｅらの、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、ｖｏｌ ２１（１９８８年)の３３６０ページに記載された方法など種々の方法で測定される。
【００７３】
ひとつの実施形態では、半結晶性ポリマーは、１２５℃のムーニー粘度ＭＬ（１+４）が１００未満、７５未満、６０未満、３０未満である。ムーニー粘度は、ＡＳＴＭ Ｄｌ６４６により、ＭＬ（１+４）、１２５℃で測定される。
【００７４】
この発明の実施形態に用いられる半結晶性ポリマーは、下限値が４または６、上限値が８，１０または１２のタクティシティ指数（ｍ／ｒ）を有する。ｍ／ｒで表されるタクティシティ指数は、１３Ｃ核磁気共鳴（１３ＣＮＭＲ）で求められ、ＣｈｅｎｇのＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、ｖｏｌ．１７（１９８４年）の１９５０ページの方法で計算される。符号「ｍ」または「ｒ」は、隣接する一組のプロピレングループの立体化学を表し、「ｍ」はメソ、「ｒ」はラセミの意味である。ｍ／ｒの値が１．０のときはシンジオタクチックポリマーを表し、ｍ／ｒの値が２．０のときはアタクチックであることを表す。アイソタクチックのときは、この値は理論的には無限大に近づく。副生成物であるアタクチックポリマーは、この値が５０を超えるのに十分な量のアイソタクチック成分を含んでいる。
【００７５】
ひとつの実施形態では、半結晶性ポリマーは、アイソタクチックな立体規則性プロピレンの結晶化度を有する。「立体規則性」とは、ポリプロピレン、または、エチレンなどの他のモノマーを含まない耐衝撃性共重合体のようなブレンドのポリプロピレン連続相におけるプロピレン残基の大多数、すなわち８０％以上が、同様に１，２結合しており、側鎖のメチル基の立体化学的方向が同一で、メソまたはラセミのいずれかであることを言う。
【００７６】
この発明の実施形態に係るプロピレン単位のタクティシティを表す補助的方法は、トライアッドタクティシティを用いる表記である。ポリマーのトライアッドタクティシティは、ヘッド−テイル結合からなる主鎖中の３つの隣接するプロピレン単位相互のタクティシティであり、ｍまたはｒシーケンスの２要素の結合で表記される。
この発明の共重合体のトライアッドタクティシティは通常、共重合体中の全プロピレントライアッドに対する、特定のタクティシティの単位数の比で表記される。
【００７７】
プロピレン共重合体のトライアッドタクティシティ（ｍｍ成分）は、そのプロピレン共重合体の１３ＣＮＭＲスペクトルから、次の式により求められる。
【数１】
2009520050.tif 000003
ここで、ＰＰＰ（ｍｍ）、ＰＰＰ（ｍｒ）、およびＰＰＰ（ｒｒ）で表されるピーク部は、以下に示すヘッド−テイル結合の３つのプロピレン単位から成る鎖における２番目の単位中のメチル基により生じる。
【化２】
2009520050.tif 000004
【００７８】
プロピレン共重合体の１３ＣＮＭＲスペクトルは、米国特許第５５０４１７２号の記載に従い測定される。スペクトルのメチルカーボンに相当する部分（１９−２３ｐｐｍ）は、第１領域（２１．２−２１．９ｐｐｍ）、第２領域（２０．３−２１．０ｐｐｍ）、第３領域（１９．５−２０．３ｐｐｍ）に分けられる。スペクトル中の各ピークは、Ｐｏｌｙｍｅｒ、ｖｏｌ ３０（１９８９年）の１３５０ページの記事を参照して同定される。
第１領域では、３つのプロピレン単位から成る鎖における２番目の単位中のメチル基が、ＰＰＰ（ｍｍ）共鳴として表れる。
第２領域では、３つのプロピレン単位から成る鎖における２番目の単位中のメチル基がＰＰＰ（ｍｒ）共鳴として表れ、また、隣接する単位がプロピレン単位とエチレン単位であるプロピレン単位のメチル基（ＰＰＥ−メチル基）の共鳴（２０．７ｐｐｍ付近）が表れる。
第３領域では、３つのプロピレン単位から成る鎖における２番目の単位中のメチル基がＰＰＰ（ｒｒ）共鳴として表れ、また、隣接する単位が２つのエチレン単位であるプロピレン単位のメチル基（ＥＰＥ−メチル基）の共鳴（１９．８ｐｐｍ付近）が表れる。
【００７９】
トライアッドタクティシティの計算方法は、米国特許第５５０４１７２号に開示された方法に概説されている。プロピレン挿入のエラー（２，１および１，３）によるピーク部分を第２領域と第３領域から差し引くことにより、ヘッド−テイル結合からなり、３つのプロピレン単位から成る鎖（ＰＰＰ（ｍｒ）とＰＰＰ（ｒｒ））に基づくのピーク部分を求めることができる。従って、ＰＰＰ（ｍｍ）、ＰＰＰ（ｍｒ）とＰＰＰ（ｒｒ）のピークを求めることができ、ヘッド−テイル結合からなるプロピレン単位鎖のトライアッドタクティシティを決めることができる。
【００８０】
半結晶性ポリマーの、１３ＣＮＭＲで測定した３つのプロピレン単位のトライアッドタクティシティは、７５％以上、８０％以上、８２％以上、８５％以上、または９０％以上である。
【００８１】
この発明の実施形態では、半結晶性ポリマーのメルトフローレート（ＭＦＲ）は５０００ｄｇ／分未満、好ましくは３００ｄｇ／分未満、好ましくは２００ｄｇ／分未満、好ましくは１００ｄｇ／分未満、好ましくは５０ｄｇ／分未満、好ましくは２０ｄｇ／分未満、好ましくは１０ｄｇ／分未満、好ましくは２ｄｇ／分未満である。ポリマーのＭＦＲの測定はＡＳＴＭ  Ｄ１２３８（２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）に従う。
【００８２】
ある実施形態では、この発明の半結晶性ポリマーはブレンド組成物中に、組成物の全重量に対する含有量が、下限値が５０ｗｔ％、７０ｗｔ％、７５ｗｔ％、８０ｗｔ％、８２ｗｔ％、または８５ｗｔ％、上限値が９９ｗｔ％、９５ｗｔ％、９０ｗｔ％の範囲で含まれる。
【００８３】
ある実施形態では、この発明の半結晶性ポリマーは、例えば国際公開パンフレットＷＯ００／６９９６３、ＷＯ００／０１７６６、ＷＯ９９／０７７８８、ＷＯ０２／０８３７５３に開示されたものであり、ＷＯ００／０１７４５に「Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  Ｏｌｅｆｉｎ  Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ」として、より詳しく開示されている。
半結晶性ポリマーは商業的に、ＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（登録商標）特殊エラストマー(ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社、ヒューストン、テキサス)、あるいは、ＶＥＲＳＩＦＹ（登録商標）エラストマー（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社、ミッドランド、ミシガン）（ここに説明する方法で製造されたものではない）が入手可能である。
【００８４】
＜熱可塑性樹脂＞
別の実施形態では、エラストマー組成物は少なくとも１種類の熱可塑性樹脂を含有する。この発明に適した熱可塑性樹脂は、単独または組み合わせて用いられる。この熱可塑性樹脂は、窒素、酸素、ハロゲン、硫黄、あるいはその他の官能基を有し、この官能基は、ハロゲンや酸性基などの芳香族官能基と反応可能なものである。
熱可塑性樹脂は、ひとつの実施形態ではナノ複合材中に３０から９０ｗｔ％存在し、別の実施形態では４０から８０ｗｔ％存在し、また別の実施形態では５０から７０ｗｔ％存在する。
また別の実施形態では、熱可塑性樹脂はナノ複合材中に４０ｗｔ％以上存在し、別の実施形態では６０ｗｔ％以上存在する。
【００８５】
好ましい熱可塑性樹脂には、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリサルホン、ポリアクトン、ポリアセタール、ポリアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ）、ポリフェニレノキサイド（ＰＰＯ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル樹脂（ＳＡＮ）、スチレン−無水マレイン酸樹脂（ＳＭＡ）、芳香族ポリケトン（ＰＥＥＫ，ＰＥＤ，およびＰＥＫＫ）、およびこれらの組合せが含まれる。
【００８６】
好ましい熱可塑性ポリアミド（ナイロン）には、結晶性または樹脂性で、高分子量固体ポリマーの、ポリマー鎖に再硬化性のアミド単位を有する共重合体またはターポリマーが含まれる。ポリアミドは、１以上のカプロラクタム、ピロリジン、ラウリルラクタム、およびアミノウンデカンラクタムなどのイプシロンラクタム、あるいはアミノ酸を重合して製造され、あるいは二官能性の酸とジアミンを縮合反応させて製造される。
繊維用および成型用グレードのナイロンのどちらも適している。このようなポリアミドの例として、ポリカプロラクタム（ナイロン−６）、ポリラウリルラクタム（ナイロン−１２）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン−６，６）、ポリヘキサメチレンアゼルアミド（ナイロン−６，９）、ポリヘキサメチレンセバアミド（ナイロン−６，１０）、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド（ナイロン−６，ＩＰ）、および１１−アミノーウンデカン酸の縮合反応生成物（ナイロン−１１）が挙げられる。
さらなる好ましいポリアミドの例として（特に軟化点が２７５℃のもの）、１６ ＥＮＣＹＣＬＯＰＥＤＩＡ ＯＦ  ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ（Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ社、１９６８年）、の１−１０５ページ、ＣＯＮＣＩＳＥ  ＥＮＣＹＣＬＯＰＥＤＩＡ  ＯＦ ＰＯＬＹＭＥＲ  ＳＣＩＥＮＣＥ  ＡＮＤ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ社、１９９０年）の７４８−７６１ページ、１０  ＥＮＣＹＣＬＯＰＥＤＩＡ  ＯＦ ＰＯＬＹＭＥＲ  ＳＣＩＥＮＣＥ  ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＪｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ社、１９６９年）の３９２−４１４ページに記載されたものが挙げられる。
この発明に適した熱可塑性ポリアミドの市販品は、直鎖の結晶性ポリアミドで、軟化点または融点が１６０℃から２６０℃の範囲のものが好ましい。
【００８７】
好ましい熱可塑性ポリエステルは、１以上の無水の脂肪族または芳香族ポリカルボン酸エステルと、１以上のジオールの高分子反応生成物である。
好ましいポリエステルには、ポリ（トランス−１，４−シクロヘキシレンサクシネート）、および、ポリ（トランス−１，４−シクロヘキシレンアジペート）などのポリ（トランス−１，４−シクロヘキシレンＣ２−６アルカンジカルボキシレート）；ポリ（シス−１，４−シクロヘキサンジメチシレン）オギザレート、および、ポリ（シス−１，４−シクロヘキサンジメチシレン）サクシネートなどの、ポリ（シスまたはトランス−１，４−シクロヘキサンジメチシレン）アルカンジカルボキシレート、ポリエチレンテレフタレート、および、ポリテトラメチレン−テレフタレート、などのポリ（Ｃ２−４アルキレンテレフタレート）、ポリエチレンイソフタレート、および、ポリテトラメチレン−イソフタレートなどのポリ（Ｃ２−４アルキレンイソフタレート）、などが含まれる。好ましいポリエステルは、ナフタル酸やフタル酸などの芳香族ジカルボン酸と、Ｃ２からＣ４のジオールから誘導される、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートである。
好ましいポリエステルは、融点が１６０℃から２６０℃の範囲のものである。
【００８８】
この発明に用いることができるポリ（フェニレンエーテル）（ＰＰＥ）は公知の材料であり、アルキル置換されたフェノール酸化カップリング重合により製造された市販品を入手可能である。この樹脂は一般に、直鎖状で非晶質のポリマーで、カラス転移温度が１９０℃から２３５℃の範囲である。この樹脂、その製造方法、およびポリスチレンとの組成物が、米国特許第３３８３４３５号に開示されている。
【００８９】
この他の使用できる樹脂として、上記のポリエステルに類似するセグメント化ポリエーテルフタレート共重合体などのポリカーボネートや、ポリカプロラクトンポリマー、あるいはスチレンと５０モル％未満のアクリロニトリルとの共重合体（ＳＡＮ）や樹脂状スチレン共重合体などのスチレン樹脂、アクリロニトリルブタジエン共重合体（ＡＢＳ）、ポリフェニルスルホンなどのスルホン樹脂、エチレンとＣ２からＣ８のα−オレフィンの共重合体またはホモポリマーが挙げられ、ひとつの実施形態では、プロピレン誘導体単位から成るホモポリマーであり、別の実施形態では、エチレン誘導体単位とプロピレン誘導体単位のランダム共重合体またはブロック共重合体などの、この分野で公知の熱可塑性樹脂である。
【００９０】
またこの発明の別の実施形態の組成物は、前記の熱可塑性樹脂（熱可塑物または熱可塑性ポリマーとも呼ぶ）が、動的加硫組成物中に含有される。
【００９１】
ここで、「動的加硫」という用語は、エンジニアリングプラスチックと、加硫可能なエラストマーが、高剪断条件下で加硫される意味で用いられる。
【００９２】
動的加硫は、エラストマーの硬化温度以上の温度で、原料をロールミル、バンバリー（登録商標）ミキサー、連続混練機、ニーダー、例えば２軸押出機などの混練押出機などの装置で混練して行う。動的に硬化された組成物の特徴は、エラストマー成分が完全に硬化されているにもかかわらず、押出、射出成型、圧縮成型などの公知のゴムの加工方法で加工または再加工できることである。スクラップは、回収され再加工される。
【００９３】
この発明のＤＶＡに特に好ましい熱可塑性ポリマーは、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリアクトン、ポリアセタール、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ）、ポリフェニレノキサイド（ＰＰＯ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、スチレン−アクリロニトリル樹脂（ＳＡＮ）、ポリイミド、スチレン−無水マレイン酸樹脂（ＳＭＡ）、芳香族ポリケトン（ＰＥＥＫ，ＰＥＫ，およびＰＥＫＫ）、およびこれらの組合せ、からなる群から選択される、エンジニアリングプラスチックである。
好ましいエンジニアリングプラスチックは、ポリアミドである。より好ましいポリアミドは、ナイロン６とナイロン１１である。好ましくは、ポリマーブレンド中にエンジニアリングプラスチックが約１０から９８ｗｔ％、好ましくは約２０から９５ｗｔ％存在し、エラストマーは約２から９０ｗｔ％、好ましくは５から８０ｗｔ％存在する。好ましくは、組成物中のエラストマーは、エンジニアリングプラスチック中に分散した粒子として存在する。
【００９４】
好ましい実施形態では、エラストマーは、イソブチレン−アルキルスチレン共重合体、好ましくはイソブチレン−パラ−メチルスチレン共重合体、ハロゲン化されたイソブチレン−アルキルスチレン共重合体、好ましくはハロゲン化されたイソブチレン−パラ−メチルスチレン共重合体、星状に分岐したブチルゴム、好ましくはハロゲン化され星状に分岐したブチルゴム、ブチルゴム、ハロゲン化されたブチルゴム、およびこれらの組合せ、からなる群から選択される。別の好ましい実施形態では、エラストマーは臭素化ブチルゴムおよび／または塩素化ブチルゴムからなる。
【００９５】
この発明のエラストマー組成物中に、エラストマーは、ひとつの実施形態では最大９０ｐｈｒ、別の実施形態では最大５０ｐｈｒ、別の実施形態では最大４０ｐｈｒ、さらに別の実施形態では最大３０ｐｈｒ存在する。また別の実施形態では、エラストマーは少なくとも２ｐｈｒ存在し、別の実施形態では少なくともｐｈｒ、別の実施形態では少なくとも５ｐｈｒ、また別の実施形態では少なくとも１０ｐｈｒ存在する。望ましい実施形態では、ｐｈｒ値のいずれかの上限と下限との組合せが含まれる。
【００９６】
別の実施形態では、エラストマーは組成物中に、ひとつの実施形態では５から９０ｐｈｒ、別の実施形態では１０から８０ｐｈｒ、別の実施形態では３０から７０ｐｈｒ、別の実施形態では４０から６０ｐｈｒ、また別の実施形態では５から５０ｐｈｒ、別の実施形態では５から４０ｐｈｒ、別の実施形態では２０から６０ｐｈｒ、別の実施形態では２０から５０ｐｈｒ存在する。ここで、エラストマーは、個別またはブレンド（すなわち、反応器ブレンド、メルトブレンドなどの物理的ブレンド）されたエラストマーである。また、いずれの実施形態を選択するかは、組成物の最終用途による。
【００９７】
エラストマー組成物は、また、少なくとも１または２以上の他のエラストマーを含有する。エラストマーは、他の材料またはポリマーと組み合わされる。
【００９８】
ある実施形態では、この発明のエラストマーは、直鎖、実質的に直鎖、ブロック、あるいは分岐している。
【００９９】
エラストマー組成物はまた、以下に詳しく説明する他の成分を含有し、任意に硬化されて、硬化されたエラストマー組成物となる。この硬化されたエラストマー組成物は最終的に、以下に詳しく説明する最終製品になる。
【０１００】
＜プラストマー＞
この発明に有用なプラストマーは、密度が０．８５から０．９１５ｇ／ｃｍ３でメルトインデックス（ＭＩ）が０．１０から３０ｄｇ／分のポリオレフィン共重合体である。ひとつの実施形態では、有用なプラストマーはエチレン単位と、少なくともＣ３からＣ１０のα−オレフィン単位の１種との共重合体であり、密度が９１５ｇ／ｃｍ３未満である。プラストマー中のコモノマー（Ｃ３からＣ１０のα−オレフィン単位）の含量は、ひとつの実施形態では２から３５ｗｔ％、別の実施形態では５から３０ｗｔ％、また別の実施形態では１５から２５ｗｔ％、また別の実施形態では２０から３０ｗｔ％である。
【０１０１】
この発明で有用なプラストマーのメルトインデックス（ＭＩ）は、ひとつの実施形態では０．１０から２０ｄｇ／分（ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８、１９０℃、荷重２．１ｋｇ）であり、別の実施形態では０．２から１０ｄｇ／分、また別の実施形態では０．３から８ｄｇ／分である。
有用なプラストマーの平均分子量は、ひとつの実施形態では１００００から８０００００、別の実施形態では２００００から７０００００である。有用なプラストマーの１％割線曲げ弾性率（ＡＳＴＭ  Ｄ７９０）は、ひとつの実施形態では１０Ｍｐａから１５０Ｍｐａ、別の実施形態では２０Ｍｐａから１００Ｍｐａである。さらにこの発明の組成物で有用なプラストマーの融点（Ｔｍ）は、ひとつの実施形態では５０℃から６２℃（第１溶融ピーク）および６５℃から８５℃（第２溶融ピーク）であり、別の実施形態では５２℃から６０℃（第１溶融ピーク）および７０℃から８０℃（第２溶融ピーク）である。
【０１０２】
この発明に有用なプラストマーは、エチレン単位と、プロピレン１−ブテン、１−ヘキセン、および１−オクテンなどの高級α−オレフィン単位のコモノマーとからなるメタロセン触媒による共重合体であり、ひとつの実施形態では、プラストマーの密度が０．８６０から０．９００ｇ／ｃｍ３となる量の、１以上のコモノマーが含まれる。
好ましいプラストマーの分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、ひとつの実施形態では２から５であり、別の実施形態では２．２から４である。プラストマーの市販品の例は、ＥＸＡＣＴ（登録商標）４１５０（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社、ヒューストン、テキサス州）であり、このプラストマーはエチレンと１−ヘキセンの共重合体で、１−ヘキセンが１８から２２ｗｔ％含まれ、密度が０．８９５ｇ／ｃｍ３Ｉが３．５ｄｇ／分である。また、べつの市販品の例は、エチレンと１−オクテンの共重合体であり、１−オクテンが２６から３０ｗｔ％含まれ、密度が０．８８２ｇ／ｃｍ３、ＭＩが１．０ｄｇ／分のＥＸＡＣＴ（登録商標）８２０１（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社、ヒューストン、テキサス州）である。
【０１０３】
＜加工助剤＞
＜官能化されたポリマー＞
この発明はエラストマー組成物の製造方法を提供し、この製造方法は、少なくとも１種類のエラストマーを加工助剤と接触させる工程を含み、この加工助剤は、少なくとも１種類の無水基を有する少なくとも１種類の官能化されたポリマーからなる。
【０１０４】
少なくとも１種類の官能化されたポリマーは、少なくとも１種類のポリマーを少なくとも１種類の無水物で官能化して作られる。例えば、少なくとも１種類の官能化されたポリマーを製造する方法には、ポリマーを溶媒中で、塩素の存在下または熱ＥＮＥ反応により、無水物で官能化する方法が含まれる。
【０１０５】
ある実施形態では、少なくとも１種類のポリマーは１種類以上のオレフィン、α−オレフィン、脱置換されたオレフィンイソオレフィン、共役ジエン、非共役ジエン、スチレン、および／または、置換されたスチレンとビニルエーテルを含むモノマーを重合して得られるポリマーである。例えば、モノマーは２から２０、または２から１２、または４から１０の炭素原子を含む。
【０１０６】
ひとつの実施形態では、官能化されたポリマーはＣ２からＣ１２のα−オレフィンを含む。
【０１０７】
別の実施形態では、官能化されたポリマーはＣ４からＣ１０のイソオレフィンを含む。
【０１０８】
また別の実施形態では、官能化されたポリマーはイソブチレン単位を含む。
【０１０９】
少なくとも１種類の無水物は、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水プロペニルコハク酸、無水物２−ペンテネジオ酸、およびこれらの混合物からなる群から選択される。これらは、以下の式で表される。
【化３】
2009520050.tif 000005
【０１１０】
このような官能化されたポリマーは、潤滑油の添加剤として用いられており、容易に入手できる。このような製品の供給者の例は、Ｉｎｆｉｎｅｕｍ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｌｔｄ．社、リンデン、ニュージャージ州、Ｃｈｅｖｒｏｎ  Ｏｒｏｎｉｔｅ，  Ｃｏｍｐａｎｙ社、ヒューストン，テキサス州などである。
【０１１１】
ひとつの実施形態では、少なくとも１種類の官能化されたポリマーは無水コハク酸で官能化されたポリイソブチレン（ＰＩＢＳＡ）である。ＰＩＢＳＡの製造方法には、ポリイソブチレンまたはポリブテン（ＰＩＢ）の溶媒中での官能化、例えば低分子量のＰＩＢを熱ＥＮＥ反応により無水マレイン酸で官能化する方法（熱ＰＩＢＳＡ）、あるいは塩素の存在下で、無水マレイン酸で官能化する方法（塩素−ＰＩＢＳＡ）が含まれる。また、官能化されるポリマーの出発物質のＰＩＢは、純粋なイソブチレンモノマー、あるいはブテン異性体との混合物から製造される。
【０１１２】
ある実施形態では、ＰＩＢＳＡなどの出発ポリマーの数平均分子量（ゲル透過クロマトグラフィーによる）は、約４００（水素の原子量を１としたときの分子量）から約５０００以上、あるいは、約５００から約２５００、あるいは、約８００から約２５００、あるいは、約８００から約１５００である。
【０１１３】
ある実施形態では、少なくとも１種類の官能化されたポリマー中の無水物の含有量は、約０．５モル％から約２．０モル％、あるいは、約０．８モル％から約１．７モル％、あるいは、約１．０モル％から約１．５モル％である。
【０１１４】
市販品の例として、上記のＩｎｆｍｅｕｍから供給される、Ｍｎ２２００のＰＩＢから誘導され無水官能基の量が約１．２モル％のＰＩＢＳＡ４８官能化ポリマー、Ｍｎ２２００のＰＩＢから誘導され無水官能基の量が約１．４モル％のＰＩＢＳＡ５５官能化ポリマーが挙げられる。
他の市販品の例は、上記のＣｈｅｖｒｏｎ  Ｏｒｏｎｉｔｅから供給される、Ｍｎ１０００のＰＩＢから誘導されたＯＬＯＡ  １５５００  ＰＩＢＳＡ、Ｍｎ１３００のＰＩＢから誘導されたＯＬＯＡ  １５６６７  ＰＩＢＳＡである。
【０１１５】
また別の実施形態では、上記の加工助剤は、ゲル透過クロマトグラフィーで測定した数平均分子量（Ｍｎ）が１００００未満であり、別の実施形態では８０００未満、また別の実施形態では６０００未満である。ひとつの実施形態では、加工助剤は、数平均分子量が４００より大きく、別の実施形態では７００より大きく、また別の実施形態では９００より大きい。
好ましい実施形態では、いずれかの分子量の上限値と、分子量の下限値の組み合わせである。例えば、ひとつの実施形態では、加工助剤の数平均分子量は４００から１００００、別の実施形態では７００から８０００、また別の実施形態では９００から３０００である。
【０１１６】
１つの実施形態では、加工助剤の数平均分子量（Ｍｎ）は４５０から５０００、あるいは、５００から２５００、あるいは９００から２５００、あるいは約１０００、あるいは約１３００、あるいは約２３００である。
【０１１７】
加工助剤のＡＳＴＭ  Ｄ４４５による１００℃における粘度の例は、ひとつの実施形態では範囲が約１０から約６０００ｃＳｔ（センチストークス）、あるいは約３５から約１０００ｃＳｔ、あるいは約７５から約５００ｃＳｔ、あるいは約１００から約３００ｃＳｔ、あるいは約１００から約２００ｃＳｔであり、別の実施形態では３５ｃＳｔより大きく、また別の実施形態では１００ｃＳｔより大きい。
【０１１８】
また別の実施形態では、加工助剤の１００℃における粘度は１０か約６０００ｃＳｔ（センチストークス）、あるいは３５から１０００ｃＳｔである。別の実施形態では１００℃における粘度は３５ｃＳｔより大きく、また別の実施形態では１００ｃＳｔより大きい。
【０１１９】
ひとつの実施形態では、エラストマー組成物は上記の加工助剤を含有し、あるいは加工助剤とともに調製される。エラストマー組成物中の加工助剤の量は１から６０ｐｈｒ、別の実施形態では２から４０ｐｈｒ、別の実施形態では３から３５ｐｈｒ、別の実施形態では２から２０ｐｈｒの範囲であり、加工助剤の望ましい範囲はいずれかの上限値と下限値の組み合わせである。
【０１２０】
ひとつの実施形態では、加工助剤またはエラストマー組成物は、芳香族、あるいは不飽和化合物を含有しない。
【０１２１】
別の実施形態では、加工助剤またはエラストマー組成物は、芳香族、ナフテン、パラフィンオイル、またはこれらの混合物を含まないか、実質的に含まないか、混入レベルしか含まない。ここで、「実質的に含まない」とは１０００ｐｐｍ未満、あるいは８００ｐｐｍ未満、あるいは５００ｐｐｍ未満、あるいは２５０ｐｐｍ未満、あるいは１００ｐｐｍ未満、あるいは７５ｐｐｍ未満、あるいは５０ｐｐｍ未満、あるいは２０ｐｐｍ未満、あるいは１５ｐｐｍ未満、あるいは１０ｐｐｍ未満、あるいは５ｐｐｍ未満を意味する。
【０１２２】
別の実施形態では、加工助剤またはエラストマー組成物は、以下のような他の成分を含む。
【０１２３】
＜ポリブテン＞
この発明の一側面では、空気遮断組成物中にポリブテンプロセスオイルが含まれる。この発明のひとつの実施形態では、ポリブテンプロセスオイルは低分子量（１５０００Ｍｎ未満）の、オレフィン単位を有するホモポリマーまたは共重合体であり、オレフィン単位はひとつの実施形態では炭素数が３から８、別の実施形態では好ましくは炭素数が４から６である。
また別の実施形態では、ポリブテンはＣ４残留分（ｒａｆｆｉｎａｔｅ）のホモポリマーまたは共重合体である。
このような低分子量の「ポリブテン」と呼ばれるポリマーは、例えばＳＹＮＴＨＥＴＩＣ  ＬＵＢＲＩＣＡＮＴＳ  ＡＮＤ  ＨＩＧＨ−ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ  ＦＵＮＣＴＩＯＮＡＬ  ＦＬＵＩＤＳ（Ｒｕｄｎｉｃｋ  ＆  Ｓｈｕｂｋｉｎ著、Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ社、１９９９年)の３５７−３９２ページに記載されている（以下、「ポリブテンプロセスオイル」または「ポリブテン」という）。
【０１２４】
この発明のひとつの実施形態では、ポリブテンプロセスオイルは少なくともイソブチレン単位、１−ブテン単位と、２−ブテン単位の共重合体である。ひとつの実施形態では、ポリブテンは、ホモポリマー、共重合体、または３成分のターポリマーであり、イソブチレン単位は共重合体中に４０から１００ｗｔ％含まれ、１−ブテン単位は共重合体中に０から４０ｗｔ％含まれ、２−ブテン単位は共重合体中に０から４０ｗｔ％含まれる。
別の実施形態では、ポリブテンは、共重合体または３成分のターポリマーであり、イソブチレン単位は共重合体中に４０から９９ｗｔ％含まれ、１−ブテン単位は共重合体中に２から４０ｗｔ％含まれ、２−ブテン単位は共重合体中に０から３０ｗｔ％含まれる。
別の実施形態では、ポリブテンは３成分のターポリマーであり、イソブチレン単位は共重合体中に４０から９６ｗｔ％含まれ、１−ブテン単位は共重合体中に２から４０ｗｔ％含まれ、２−ブテン単位は共重合体中に２から２０ｗｔ％含まれる。また別の実施形態では、ポリブテンはイソブチレンと１−ブテンのホモポリマーまたは共重合体であり、イソブチレン単位は共重合体中に６５から１００ｗｔ％含まれ、１−ブテン単位は共重合体中に０から３５ｗｔ％含まれる。
【０１２５】
この発明で有用なポリブテンプロセスオイルは一般に、数平均分子量（Ｍｎ）がひとつの実施形態では１００００未満、別の実施形態では８０００未満、また別の実施形態では６０００未満である。ひとつの実施形態では、ポリブテンプロセスオイルの数平均分子量は４００より大きく、別の実施形態では７００より大きく、また別の実施形態では９００より大きい。望ましい範囲はいずれかの分子量の下限値と上限値の組み合わせである。例えば、この発明のポリブテンのひとつの実施形態では、ポリブテンの数平均分子量は４００から１００００、別の実施形態では７００から８０００、また別の実施形態では９００から３０００である。
有用なポリブテンプロセスオイルの１００℃の粘度は、ひとつの実施形態では１０から６０００ｃＳｔ（センチストークス）、別の実施形態では３５ｃＳｔより大きく、また別の実施形態では１００ｃＳｔより大きい。
【０１２６】
このようなプロセスオイルの市販品の例として、ＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）４５０，７００，９５０，  １３００，２４００および２５００などのＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）シリーズのプロセスオイル（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社、ヒューストン、テキサス州）；ＯＲＯＮＩＴＥ（登録商標）（ＣｈｅｖｒｏｎＴｅｘａｃｏ社、ニューオリンズ、ルイジアナ州）；ＤＡＥＬＩＭ  ＰＯＬＹＢＵＴＥＮＥ（登録商標）(Ｄａｅｌｉｍ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｃｏ．，  Ｌｔｄ．社、韓国)；ＩＮＤＯＰＯＬ（登録商標）（Ｉｎｎｏｖｅｎｅ  ＵＳＡ  ＬＬＣ社、リスル、イリノイ州）；ＴＰＣ  ＰＩＢ（Ｔｅｘａｓ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ社、ヒューストン、テキサス州）などが挙げられる。
市販品のＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）シリーズのポリブテンプロセスオイルは合成ポリブテンの液体であり、各成分は特定の分子量を有し、このオイルの全成分をこの発明の組成物に用いることができる。ＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）オイルの、ゲル透過クロマトグラフィーにより求められ分子量は４２０Ｍｎ（ＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）４５０）から２７００（ＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）２５００）である。ＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）のＭＷＤは、ひとつの実施形態では１．８から３、別の実施形態では２から２．８である。
【０１２７】
以下の表に、この発明に有用なＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）の物性を示す。粘度はＡＳＴＭ  Ｄ４４５によって測定し、分子量はゲル透過クロマトグラフィーにより求めた。
【表１】
2009520050.tif 000006
【０１２８】
ＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）プロセスオイルのその他の物性は以下の通りである。ＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）の密度（ｇ／ｍＬ）は約０．８５（ＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）４５０）から０．９１（ＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）２５００）の範囲である。ＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）の臭素指数（ＣＧ／Ｇ）の範囲は、Ｍｎ４５０のプロセスオイルに関し４０から、Ｍｎ２７００のプロセスオイルに関する８である。
【０１２９】
この発明のエラストマー組成物には、１種類以上の混合物としてのポリブテンが、エラストマーに添加される前にブレンドされているか、エラストマーにブレンドされている。ポリブテンプロセスオイル混合物の量と特性（すなわち、粘度、Ｍｎなど）は、次のように変更する。
すなわち、ＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）４５０は、この発明の組成物において低粘度が好ましいとき用いられ、ＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）２５００は高粘度が好ましいとき用いられ、あるいは、これらを混合し、別の粘度または分子量にして用いられる。これにより、組成物の物性を制御することができる。
「ポリブテンプロセスオイル」あるいは「ポリブテンプロセスオイル」という用語には、単独のオイル、または２以上のオイルを混合し、本願に開示する所望の粘度あるいは分子量（あるいは他の物性）としたオイルが含まれる。
【０１３０】
ポリブテンプロセスオイルまたはオイルは、この発明のエラストマー組成物中に、ひとつの実施形態では１から６０ｐｈｒ存在し、別の実施形態では２から４０ｐｈｒ存在し、別の実施形態では４から３５ｐｈｒ存在し、また別の実施形態では５から３０ｐｈｒ存在し、また別の実施形態では２から１０ｐｈｒ存在し、また別の実施形態では５から２５ｐｈｒ存在し、別の実施形態では２から２０ｐｈｒ存在し、望ましいポリブテンの範囲は、いずれかの上限値と下限値の組み合わせである。好ましくは、ポリブテンプロセスオイルは、芳香族または不飽和化合物を含有しない。
【０１３１】
この発明のポリオレフィン組成物には、非官能化可塑剤（「ＮＦＰ」）が含まれる。この発明のＮＦＰは、炭素と水素からなる化合物であり、感知できる量の官能基を含有しない。この官能基は、水酸基、アリールおよび置換されたアリール基、ハロゲン基、アルコキシ基、カルボン酸塩基、エステル基、不飽和炭素基、アクリル基、酸素、窒素、およびカルボキシル基からなる群から選択されるものである。「感知できる量」とは、これらの基およびこれらの基を含有する化合物は、ＮＦＰに誘導体として導入されたものではなく、仮に存在する場合は、ひとつの実施形態ではＮＦＰの重量に対し５ｗｔ％未満存在し、別の実施形態では１ｗｔ％未満存在し、また別の実施形態では０．５ｗｔ％未満存在することを意味する。
【０１３２】
ひとつの実施形態では、ＮＦＰはＣ６からＣ２００のパラフィンであり、別の実施形態では、Ｃ８からＣ１００のパラフィンである。別の実施形態では、ＮＦＰは実質的にＣ６からＣ２００のパラフィンであり、別の実施形態では、実質的にＣ８からＣ１００のパラフィンである。
この発明と詳細な説明において、「パラフィン」には、ｎ−パラフィン、分岐したパラフィン、イソパラフィン、環状脂肪族のもの、およびこれらの混合物などの全ての異性体を含み、公知の方法で合成されたものであり、または、本願に開示する所望のＮＦＰに関する要求を満たすように原料油から精製されたものである。本願に開示した有用なＮＦＰは、所望の物性を得るために、単独、または混合して用いられることは明らかであろう。
【０１３３】
ＮＦＰはこの発明のポリオレフィン組成物中に、ひとつの実施形態では０．１から６０ｗｔ％、別の実施形態では０．５から４０ｗｔ％、また別の実施形態では１から２０ｗｔ％、また別の実施形態では２から１０ｗｔ％存在し、望ましい範囲はいずれかの上限値と下限値の組み合わせである。
【０１３４】
ＮＦＰはまた、以下に記載する種々の物性値、あるいはその組合せで表される。
ひとつの実施形態では、この発明のＮＦＰは流動点が０℃未満であり、別の実施形態では−５℃未満であり、別の実施形態では−１０℃未満であり、別の実施形態では−２０℃未満であり、別の実施形態では−４０℃未満であり、別の実施形態では−５０℃未満であり、また別の実施形態では−６０℃未満であり、また別の実施形態では、−１２０℃より高く、別の実施形態では−２００℃より高く、望ましい流動点の範囲はいずれかの上限値と下限値の組み合わせである。
ひとつの実施形態では、ＮＦＰは流動点が−３０℃未満であり、別の実施形態では、−３０℃から−９０℃の間であり、４０℃における粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）が０．５から２００ｃＳｔの範囲内にある。大部分のミネラルオイルは一般に、芳香族部位とその他の官能基とを含み、同じ粘度範囲での流動点は１０℃から−２０℃である。
【０１３５】
ＮＦＰは２０℃における誘電率が、ひとつの実施形態では３．０未満であり、別の実施形態では２．８未満、別の実施形態では２．５未満、別の実施形態では２．３未満、また別の実施形態では２．１未満である。ポリエチレンとポリプロピレンはそれぞれ、誘電率（１ｋＨｚ，２３℃）が少なくとも２．３以上である（ＣＲＣ  ＨＡＮＤＢＯＯＫ  ＯＦ  ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ ＡＮＤ  ＰＨＹＳＩＣＳ （Ｌｉｄｅ著、ＣＲＣ  Ｐｒｅｓｓ社、８２版、２００１年）。
【０１３６】
ＮＦＰは１００℃における粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）が、ひとつの実施形態では０．１から３０００ｃＳｔ、別の実施形態では０．５から１０００ｃＳｔ、別の実施形態では１から２５０ｃＳｔ、別の実施形態では１から２００ｃＳｔ、また別の実施形態では１０から５００ｃＳｔであり、望ましい粘度の範囲はいずれかの上限値と下限値の組み合わせである。
【０１３７】
ＮＦＰの比重（ＡＳＴＭ  Ｄ４０５２、１５．６／１５．６℃）は、ひとつの実施形態では０．９２０ｇ／ｃｍ３未満、別の実施形態では０．９１０ｇ／ｃｍ３未満、別の実施形態では０．６５０から０．９００ｇ／ｃｍ３、別の実施形態では０．７００から０．８６０ｇ／ｃｍ３、別の実施形態では０．７５０から０．８５５ｇ／ｃｍ３、別の実施形態では０．７９０から０．８５０ｇ／ｃｍ３、別の実施形態では０．８００から０．８４０ｇ／ｃｍ３、別の実施形態では０．７００から０．８６０ｇ／ｃｍ３であり、望ましい比重の範囲はいずれかの上限値と下限値の組み合わせである。
ＮＦＰの沸点は、ひとつの実施形態では１００℃から８００℃であり、別の実施形態では２００℃から６００℃、別の実施形態では２５０℃から５００℃である。
さらに、ＮＦＰの重量平均分子量（ＧＰＣまたはＧＣ）は、ひとつの実施形態では２００００ｇ／モル未満、別の実施形態では１００００ｇ／モル未満、また別の実施形態では５０００ｇ／モル未満、別の実施形態では４０００ｇ／モル未満、別の実施形態では２０００ｇ／モル未満、別の実施形態では５００ｇ／モル未満であり、別の実施形態では１００ｇ／モルより大きく、望ましい重量平均分子量の範囲はいずれかの上限値と下限値の組み合わせである。
【０１３８】
この発明のポリオレフィン用のＮＦＰに適した組成物は、いわゆる「イソパラフィン」、「ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）」および「ポリブテン（ＰＡＯの内の１グループ）と呼ばれる市販品の中から選択することができる。これらの３種の組成物はパラフィン類とよばれ、分岐、環状、通常の構造、およびこれらの混合物のパラフィンが含まれる。ＮＦＰは、ひとつの実施形態ではＣ６からＣ２００のパラフィン類から成り、別の実施形態では、Ｃ８からＣ１００のパラフィン類から成る。
【０１３９】
＜イソパラフィン＞
いわゆる「イソパラフィン」は、以下のようなものである。
これらのパラフィンは望ましくはイソパラフィンであり、すなわち、各パラフィンの連鎖が、少なくともその連鎖の一部に、Ｃ１からＣ１０の分岐を有するものである。ひとつの実施形態ではＣ６からＣ２００のパラフィンはＣ６からＣ２５のイソパラフィンを含み、別の実施形態ではＣ８からＣ２０のイソパラフィンを含む。
【０１４０】
より詳しくは、イソパラフィンは飽和脂肪族炭化水素であり、その分子では、少なくとも１つの炭素原子に、少なくとも他の３つの炭素原子が結合しているか、あるいは、少なくとも１つの側鎖が結合している（すなわち、１以上の３級または４級炭素原子を有する分子である）。
また、好ましくは、１分子あたりの炭素原子の総数が６から５０の範囲にあり、別の実施形態では１０から２４の範囲にあり、また別の実施形態では１０から１５の範囲にある。一般に、各炭素数毎に多数の異性体が存在する。また、イソパラフィンには、側鎖分岐を有する環状パラフィンが、一般には少量含まれる。
これらのイソパラフィンの密度（ＡＳＴＭ  Ｄ４０５２、  １５．６／１５．６℃）は、０．７０から０．８３ｇ／ｃｍ３であり、ひとつの実施形態では、流動点は−４０℃未満、別の実施形態では−５０℃未満であり、粘度（ＡＳＴＭ  ４４５、２５℃）は０．５から２０ｃＳｔであり、平均分子量は１００から３００ｇ／モルである。
イソパラフィンの市販品として、商品名ＩＳＯＰＡＲ（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社、ヒューストン、テキサス）が入手可能であり、また、例えば米国特許第６１９７２８５号、米国特許第３８１８１０５号、米国特許第３４３９０８８号に開示されており、イソパラフィンのＩＳＯＰＡＲ（登録商標）シリーズとして市販されている。
【表２】
2009520050.tif 000007
【０１４１】
別の実施形態では、イソパラフィンは１分子中の炭素数が６から５０の、通常のパラフィンと分岐したパラフィンとの混合物であり、別の実施形態では炭素数が１０から２４である。イソパラフィン組成物は、分岐パラフィン：ｎ−パラフィンの比が、ひとつの実施形態では０．５：１から９：１の範囲であり、別の実施形態では１：１から４：１の範囲である。
この実施形態のイソパラフィンの混合物は、（イソパラフィン組成物の全重量に対し）５０ｗｔ％を超える量のモノ−メチル種、例えば２−メチル、３−メチル、４−メチル、５−メチル等を含有する。
また、炭素数が１を超える置換基、例えばエチル、プロピル、ブチルなどの置換基による分岐の形成が、混合物中のイソパラフィンの全重量に対し、最小限に留まっている。ひとつの実施形態では、イソパラフィン混合物は、混合物中のイソパラフィンの全重量に対し７０ｗｔ％より多い量のモノ−メチル種を含有する。
イソパラフィン混合物の沸点は、ひとつの実施形態では１００℃から３５０℃の範囲であり、別の実施形態では１１０℃から３２０℃の範囲である。
異なるグレードを製造するとき、パラフィン混合物はより狭い沸点幅、例えば３５℃となるように区画して分留される。このような分岐パラフィン／ｎ−パラフィンブレンド物は、米国特許第５９０６７２７号に開示されている。
【０１４２】
この他、商品名ＳＨＥＬＬＳＯＬ（登録商標）（Ｒｏｙａｌ  Ｄｕｔｃｈ／Ｓｈｅｌｌ Ｇｒｏｕｐ  ｏｆ  Ｃｏｍｐａｎｉｅｓ）、ＳＯＬＴＲＯＬ（登録商標）（Ｃｈｅｖｒｏｎ  Ｐｈｉｌｌｉｐｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．ＬＰ）、ＳＡＳＯＬ（登録商標）（Ｓａｓｏｌ  Ｌｉｍｉｔｅｄ社、ヨハネスブルグ、南アフリカ）などの適切なイソパラフィンが市販されている。市販品の例として、ＳＨＥＬＬＳＯＬ（登録商標）（沸点＝２１５−２６０℃）、ＳＯＬＴＲＯＬ  ２２０（沸点＝２３３−２８０℃）および、ＳＡＳＯＬ  ＬＰＡ−２１０とＳＡＳＯＬ−４７（沸点＝２３８−２７４℃）が挙げられる。
【０１４３】
＜ポリアルファオレフィン＞
この発明のＮＦＰに適したパラフィンには、いわゆるポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）が含まれる。これは以下説明するようなものである。
この発明に適したＰＡＯはＣ６からＣ２００のパラフィンから成り、別の実施形態では、Ｃ１０からＣ１００のｎ−パラフィンから成る。ＰＡＯは、ひとつの実施形態ではＣ４からＣ１２のα−オレフィン、別の実施形態では、Ｃ５からＣ１２のα−オレフィンの二量体、三量体、四量体、五量体などである。適切なオレフィンには、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンドデセン、１−ドデセンが含まれる。
ひとつの実施形態では、オレフィンは１−デセンであり、ＮＦＰは１−デセンの二量体、三量体、四量体、五量体（およびこれ以上）の混合物である。ＰＡＯは、例えば米国特許第５１７１９０８号、米国特許第５７８３５３１号と、ＳＹＮＴＨＥＴＩＣ  ＬＵＢＲＩＣＡＮＴＳ ＡＮＤ  ＨＩＧＨ−ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ ＦＵＮＣＴＩＯＮＡＬ  ＦＬＵＩＤＳ（Ｒｕｄｎｉｃｋ  ＆  Ｓｈｕｂｋｉｎ著、Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ．社、１９９９年）の１−５２ページに詳しく記載されている。
【０１４４】
この発明のＰＡＯは、ひとつの実施形態では重量平均分子量が１００から２００００であり、別の実施形態では２００から１００００、別の実施形態では２００から７０００、また別の実施形態では２００から２０００、また別の実施形態では２００から５００である。
一般に、ＰＡＯの１００℃における粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）は０．１から１５０ｃＳｔであり、別の実施形態では、０．１から３０００ｃＳｔである。この発明で有用なＰＡＯの流動点は、ひとつの実施形態では０℃未満、別の実施形態では、−１０℃未満、また別の実施形態では−２０℃未満、また別の実施形態では−４０℃未満である。好ましいＰＡＯの市販品は、ＳＨＦおよびＳｕｐｅｒＳｙｎ  ＰＡＯｓ（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社、ヒューストン、テキサス）である。
【表３】
2009520050.tif 000008
【０１４５】
＜エステル、ポリエステル、ポリアルキレングリコールなどの他の加工助剤＞
【０１４６】
この発明のエラストマー組成物の製造には、他の加工助剤を用いることができる。加工助剤には可塑剤、粘着剤、油展オイル、化学薬品、均一化剤、およびメルカプタン、石油および加硫された植物油、ミネラルオイル、パラフィンオイル、ポリブテン助剤、ナフテン系オイル、芳香族系オイル、ワックス、樹脂、ロジンなどが含まれるが、これらに限定されない。
【０１４７】
ある種のミネラルオイルは粘度指数や、飽和度と硫黄の含有量によって区別され、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（ＡＰＩ）によって、Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ  Ｂａｓｅｓｔｏｃｋ  Ｇｒｏｕｐ  Ｉ、ＩＩまたはＩＩＩに分類されている。Ｇｒｏｕｐ  Ｉの原料油は溶剤精製ミネラルオイルであり、不飽和度が高く、硫黄の含有量が多く、粘度指数が最も低い。
【０１４８】
ＧｒｏｕｐＩＩおよびＩＩＩは、高粘度指数、および超高粘度指数のミネラルオイルである。これらは還元処理されたミネラルオイルである。ＧｒｏｕｐＩＩＩのオイルは、ＧｒｏｕｐＩのオイルより少ない量の不飽和成分と硫黄を含み、ＧｒｏｕｐＩＩのオイルより高い粘度指数を有する。
ＲｕｄｎｉｃｋとＳｈｕｂｋｉｎらの「Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ  ａｎｄ  Ｈｉｇｈ-Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｆｌｕｉｄｓ（第２版、  Ｒｕｄｎｉｃｋ，  Ｓｈｕｂｋｉｎ著、Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ社、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ、１９９９年）」には、ミネラルオイルに関し次のように記載されている。
【０１４９】
ＧｒｏｕｐＩ  −  芳香族の溶剤精製、溶剤脱ロウ化、硫黄含量を下げるためにハイドロファイニング（ｈｙｄｒｏｆｉｎｉｎｇ）により生成されたミネラルオイルで、硫黄含量が０．０３ｗｔ％より多く、飽和度が６０から８０％であり、粘度指数が約９０である。
【０１５０】
ＧｒｏｕｐＩＩ  −  中程度に水素化分解されたミネラルオイルであり、従来の芳香族の溶剤精製、溶剤脱ロウ化、および、より強力に硫黄含量を下げるためにハイドロファイニング処理がされたミネラルオイルであって、硫黄含量が０．０３ｗｔ％以下で、またオレフィンおよび芳香族由来の二重結合が除かれ、飽和度が９５から９８％を超え、粘度指数が約８０から１２０である。
【０１５１】
ＧｒｏｕｐＩＩＩ  −  高度に水素化分解されたミネラルオイルであり、飽和度が１００％達するものがあり、硫黄含量が０．０３ｗｔ％以下（好ましくは０．００１から０．０１％）で、粘度指数は１２０を超える。
【０１５２】
一般に、加工助剤は製造工程において、ひとつの実施形態では１から７０ｐｈｒ、別の実施形態では３から６０ｐｈｒ、また別の実施形態では５から５０ｐｈｒ用いられる。
【０１５３】
ひとつの実施形態では、パラフィン系、ナフテン系、および／または芳香族系オイルは実質的に存在しない。すなわち、これらのオイルを組成物に添加する操作を行なわないか、あるいは仮に存在しても、空気バリアを製造するための組成物中に最大０．２ｗｔ％しか存在しない。
【０１５４】
＜フィラー＞
エラストマー組成物は、例えば炭酸カルシウム、シリカ、クレイ、あるいは他の剥離されたか、あるいは剥離されていない珪酸塩、マイカ、タルク二酸化チタン、カーボンブラックなどのフィラーを少なくとも１種類以上含む。
【０１５５】
この発明のフィラーはいかなるサイズでもよいが、一般に、例えば約０．０００１μｍから約１００μｍである。本願でシリカというときは、あらゆる種類またはサイズのシリカ、または他のケイ酸誘導物、またはケイ酸を言い、火成または溶液法などで作られ、表面積を有し、未処理のシリカ、沈降シリカ、結晶性シリカ、コロイドシリカ、アルミニウムまたはカルシウムケイ酸塩、焼成シリカなどが含まれる。
【０１５６】
ひとつの実施形態では、フィラーはカーボンブラックまたは改質カーボンブラック、またはこれらの組み合わせである。別の実施形態では、フィラーはカーボンブラックとシリカの混合物である。
タイヤのトレッド部や側壁部に適したフィラーはカーボンブラックの補強グレードであり、ブレンド物中に１０から１００ｐｈｒ、別の実施形態ではより好ましくは３０から８０ｐｈｒ、また別の実施形態では５０から８０ｐｈｒ存在する。
カーボンブラックの有用なグレードは、ＲＵＢＢＥＲ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ（１９９５）の５９−８５ページに開示されたＮ１１０からＮ９９０の範囲のものである。より好ましくは、例えばタイヤのトレッド用に有用なカーボンブラックは、ＡＳＴＭ（Ｄ３０３７、Ｄ１５１０とＤ３７６５）に規定されたＮ２２９、Ｎ３５１,Ｎ３３９,Ｎ２２０,Ｎ２３４およびＮ１１０である。また、タイヤの側壁用に有用なカーボンブラックの例は、Ｎ３３０,Ｎ３５１,Ｎ５５０,Ｎ６５０Ｎ６６０と、Ｎ７６２である。タイヤのインナーライナー用や他のエアーバリアー用に有用なカーボンブラックの例は、Ｎ５５０,Ｎ６５０,Ｎ６６０,Ｎ７６２,Ｎ９９０およびＲｅｇａｌ８５である。
【０１５７】
層状のフィラーには層状のクレイが含まれ、任意に有機化合物などで処理、または前処理される。エラストマー組成物はクレイを含有し、クレイは任意に改質剤で処理、または前処理されており、ナノ複合材またはナノ複合材組成物を形成する。
【０１５８】
ナノ複合材は、少なくとも１種類の上記のエラストマーと、少なくとも１種類の改質された層状フィラーとを含む。改質された層状フィラーは、少なくとも１種類の層状クレイなどの層状フィラーと、少なくとも１種類の改質剤とを接触させて製造される。
【０１５９】
改質された層状フィラーは、公知の方法と装置を用いて製造することができる。例えば、米国特許第４５６９９２３号、米国特許第５６６３１１１号、米国特許第６０３６７６５号、米国特許第６７８７５９２号が参照される。このような方法については、実施例において説明するが、これに限定されるものではない。
【０１６０】
別の実施形態では、層状フィラーは少なくとも１種類のケイ酸を含む層状クレイである。
【０１６１】
ひとつの実施形態では、ケイ酸は少なくとも１種類の、膨張結晶格子の一般的種類のクレイである、「スメクタイト」あるいは「スメクタイト型クレイ」を含む。例えば、このようなクレイには、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイトが含まれる２八面体スメクタイト、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイトが含まれる３八面体スメクタイト、などが含まれる。
また、水熱反応などにより合成されたスメクタイト型クレイも含まれる。水熱反応に関しては、米国特許第３２５２７５７号、米国特許第３５８６４６８号、米国特許第３６６６４０７号、米国特許第３６７１１９０号、米国特許第３８４４９７８号、米国特許第３８４４９７９号、米国特許第３８５２４０５号、米国特許第３８５５１４７号に開示されている。
【０１６２】
また別の実施形態では、少なくとも１種類のケイ酸がモンモリロナイト, ノントロナイト、バイデライト、ベントナイト、ボルコンスコアイト、ラポナイト、ヘクトライト、サポナイト、ソーコナイト、マガダイト、ケニヤアイト、ステベンサイトなど、またバーミキュライト、ハロイサイト、アルミニウム系酸化物、ハイドロタルサイトなどの天然または合成ポリケイ酸から成る。これらを組み合わせて用いることもできる。
【０１６３】
上記のような層状クレイなどの層状フィラーは、少なくとも１種類の改質剤、または膨潤剤、または剥離剤、または層状フィラーの内層表面のカチオンとイオン交換反応可能な添加剤で処理されて、層間挿入あるいは層剥離などの改質処理がされている。
【０１６４】
改質剤はまた、膨潤剤、あるいは剥離剤としても知られている。一般に、これらは層状フィラーの内層表面のカチオンとイオン交換反応可能な添加剤である。適切な剥離剤は、アンモニウム、アルキルアミン、アルキルアンモニウム（１級、２級、３級、および４級）、脂肪族、芳香族、アリール脂肪族アミンのホスホニウムまたはスルホニウム誘導体、ホスフィン、サルファイドなどの、カチオン性の界面活性剤である。
【０１６５】
例えば、アミン化合物（または相当するアンモニウムイオン）の構造は、Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎで表され、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、ひとつの実施形態ではＣ１からＣ３０の同一または異なるアルキルまたはアルケンであり、別の実施形態ではＣ１からＣ２０の同一または異なるアルキルまたはアルケンである。ひとつの実施形態では、剥離剤はいわゆる長鎖３級アミンであり、Ｒ２はＣ１４からＣ２０のアルキルまたはアルケンである。
【０１６６】
別の実施形態では、剥離剤には、層状フィラーの内層表面に共有結合可能なものが含まれる。これらには、構造がＳｉ（Ｒ５）２Ｒ６で表されるポリシランが含まれ、Ｒ５は同一または異なっており、アルキル、アルコキシ、珪酸化物（ｏｘｙｓｉｌａｎｅ）から選択され、Ｒ６は有機化合物の基でありエラストマー組成物の母材ポリマーと混和可能である。
【０１６７】
この他の適切な剥離剤にはプロトン化されたアミノ酸、およびその塩が含まれる。これらは炭素数が２から３０であり、１２−アミノドデカン酸、イプシロンカプロラクタムなどの物質が含まれる。
適切な膨潤剤と、層状ケイ酸の層間挿入方法は、米国特許第４４７２５３８号、米国特許第４８１０７３４号、米国特許第４８８９８８５号、およびＷＯ９２／０２５８２に開示されている。
【０１６８】
ひとつの実施形態では、剥離剤または添加剤はハロゲン化エラストマーのハロゲン部と反応してコンプレックスを形成可能で、これによりクレイの剥離を助勢する。ひとつの実施形態では、添加剤にはすべての１級、２級、３級および４級アミンと、ホスフィン；アルキル硫化物、アリール硫化物、チオール、およびこれらの多官能性誘導体が含まれる。
望ましい添加剤には、Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジオクタデシル−メチルアミン、いわゆる二水素化タローアルキル−メチルアミンなど；および、末端がアミンのポリテトラヒドロフラン；および／または、ヘキサメチレンチオ硫酸ナトリウムを含む、長鎖チオールおよび／またはチオ硫酸塩化合物などの長鎖三級アミンが含まれる。
【０１６９】
また別の実施形態では、改質剤には、Ｃ２５からＣ５００の炭素鎖からなる少なくとも１種類のポリマー鎖が含まれ、ポリマー鎖はポリマー鎖Ｅにぶら下がっており、以下に表すアンモニウムで官能化された基が含まれる。
【化４】
2009520050.tif 000009
ここで、Ｒ、Ｒ１、Ｒ２は、同一、または異なり、それぞれ独立して水素、Ｃ１からＣ２６のアルキル、アルケン、アリール、置換されたＣ１からＣ２６のアルキル、アルケン、アリール、Ｃ１からＣ２６の脂肪族アルコールまたはエーテル、Ｃ１からＣ２６のカルボン酸、ニトリル、エトキシ化アミン、アクリル、およびエステルから選択され、ＸはＢｒ−、Ｃｌ−、またはＰＦ６−などのアンモニウムのカウンターイオンである。
【０１７０】
ここに開示する改質剤は、後に説明する空気透過性試験で測定したとき、十分な空気保持性が得られる量だけ組成物中に存在する。例えば、ひとつの実施形態では添加剤は０．１から４０ｐｈｒ用いられ、別の実施形態では０．２から２０ｐｈｒ、別の実施形態では０．３から１０ｐｈｒ用いられる。
【０１７１】
剥離剤は、組成物に工程のどの段階で添加してもよい。例えば、剥離剤を先ずエラストマーに添加し、次に層状フィラーを添加してもよい。あるいは、剥離剤を少なくとも１種類のエラストマーと、少なくとも１種類の層状フィラーの混合物に添加する。あるいは、別の実施形態では、剥離剤を先ず層状フィラーとブレンドし、次いでエラストマーに添加する。
【０１７２】
クレイの市販品の例は、Ｓｏｕｔｈｅｒｎ  Ｃｌａｙ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ.社（ガンサラス、テキサス州）のＣｌｏｉｓｉｔｅである。一例を挙げると、Ｃｌｏｉｓｉｔｅ  Ｎａ+，Ｃｌｏｉｓｉｔｅ  ３０Ｂ，Ｃｌｏｉｓｉｔｅ  ２５Ａ，Ｃｌｏｉｓｉｔｅ  ２０Ａ，Ｃｌｏｉｓｉｔｅ  １５Ａ，およびＣｌｏｉｓｉｔｅ  ６Ａなどである。
クレイは、ＣＯ-ＯＰ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．社（東京、日本）のＳＯＭＡＳＩＦとＬＵＣＥＮＴＩＴＥクレイを用いることもできる。一例を挙げると、ＳＯＭＡＳＩＦ（登録商標）ＭＡＥ、ＳＯＭＡＳＩＦ（登録商標）ＭＥＥ、ＳＯＭＡＳＩＦ（登録商標）ＭＰＥ、ＳＯＭＡＳＩＦ（登録商標）ＭＴＥ、ＳＯＭＡＳＩＦ（登録商標）ＭＥ−１００、ＬＵＣＥＮＴＩＴＥ（登録商標）ＳＰＮ５、およびＬＵＣＥＮＴＩＴＥ（登録商標）ＳＷＮである。
【０１７３】
この発明の実施形態では、引っ張り強さや酸素透過性などの、ナノ複合材の機械的強度または空気バリア性を改良するために必要な量のクレイ、または剥離クレイがナノ複合材に添加される。この量は一般に、ひとつの実施形態では、ナノ複合材中のポリマーに対し０．５から１０ｗｔ％であり、別の実施形態では１から５ｗｔ％である。
【０１７４】
＜架橋剤、硬化剤、硬化剤パッケージ、および硬化プロセス＞
ひとつの実施形態では、エラストマー組成物と、この組成物から製造される物品は、少なくとも１種類の硬化剤パッケージ、少なくとも１種類の硬化剤、少なくとも１種類の架橋剤を含有するか、あるいはこれらを用いて製造され、および／または、エラストマー組成物を硬化させる工程に送られる。本願で少なくとも１種類の硬化剤パッケージというときは、この技術分野で周知のゴム的性質をゴムに付与できる物質あるいは方法を意味する。少なくとも１種類の硬化剤パッケージは、以下の少なくともいずれか１つを含む。
【０１７５】
好ましくは、この発明のエラストマー組成物には、特にシリカが主なフィラーの場合、あるいはシリカが他のフィラーと組み合わされている場合に、１種類以上の架橋剤が用いられる。架橋剤と硬化剤には硫黄、酸化亜鉛、および脂肪酸が含まれる。
より好ましくは、カップリング剤は二官能性の有機シラン架橋剤である。「有機シラン架橋剤」はシランが結合したフィラー、および／または架橋活性化剤、および／またはシラン補強剤として当業者に知られているものであるが、これに限定されない。一例として、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ−（ベータ−メトキシエトキシ）シラン、メタクリロイルプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−アミノ−プロピルトリエトキシシラン（Ｗｉｔｃｏ社からＡＩ  １００として市販されている）、ガンマ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（Ｗｉｔｃｏ社のＡＩ  ８９）など、およびこれらの混合物が挙げられる。ひとつの実施形態では、ビス−（３−トリエトキシシルプロピル）テトラサルファイド（Ｄｅｇｕｓｓａ社からＳｉ６９として市販されている）が用いられる。
【０１７６】
パーオキサイド架橋系、あるいは樹脂硬化系もまた用いられる。
【０１７７】
熱または放射線によるポリマーの架橋も用いられる。
【０１７８】
一般に、例えばタイヤの製造に用いられるポリマーブレンドは、ポリマーの機械的物性を改良するために架橋される。加硫されたゴム組成物の物性、性能特性、および耐久性は加硫反応において生成した架橋の数（架橋密度）と種類に密接に関係していることが知られている。（例えば、ＲＵＢＢＥＲ ＷＯＲＬＤ（１９９１年）１８−２３ページのＨｅＩｔらによるＴｈｅ Ｐｏｓｔ Ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ ＮＲが参照される。）
【０１７９】
硫黄は、ジエンを含むエラストマー用の最も一般的な加硫剤である。硫黄はひし形の８員環、あるいは無定形ポリマー状で存在する。硫黄による加硫系も、硫黄を活性化するための促進剤、活性化剤、加硫速度を制御するための遅延剤からなる。促進剤は、加硫の開始と速度、および生成する硫黄架橋の数と種類を制御する役割を有する。これらの要因は、加硫物の性能特性に重要な影響を及ぼす。
【０１８０】
活性化剤は、先ず促進剤と反応してゴムに可溶なコンプレックスを形成し、次に硫黄と反応して硫黄化剤を形成することにより、加硫反応の速度を高める化合物である。一般的な促進剤には、アミン、ジアミン、グアニジン、チオ尿素、チアゾール、チウラム、サルファミド、サルフィミド、チオカーバメート、キサントゲン、などがある。
【０１８１】
遅延剤は、硬化の開始を遅らせ、非加硫のゴムを加工するための時間を十分取れるようにするために用いられる。
【０１８２】
ハロゲン化された星状に分岐したブチルゴム、臭化ブチルゴム、塩化ブチルゴム、星状に分岐した臭素化ブチル (ポリイソブチレン／イソプレン共重合体) ゴム、ハロゲン化されたポリ（イソブチレン−ｐ−メチルスチレン）共重合体、ポリクロロプレン、およびクロルスルホネート化されたポリエチレンなどのハロゲンを含有するエラストマーは、金属酸化物との反応により架橋される。
金属酸化物は、ポリマー中のハロゲン基と反応して、活性な中間体を形成し、さらに反応して炭素−炭素結合が生じると考えられる。塩化亜鉛が副生成物として生じ、この反応の触媒として作用する。
【０１８３】
一般に、ポリマーブレンドは、例えば硫黄、金属酸化物、有機金属化合物、ラジカル開始剤などの硬化剤成分が添加され、次に過熱されることにより架橋される。特に、ＺｎＯ，ＣａＯ，ＭｇＯ，Ａｌ２Ｏ３，ＣｒＯ３，ＦｅＯ，Ｆｅ２Ｏ３，およびＮｉＯなどの金属酸化物は、この発明で有用な硬化剤である。
これらの金属酸化物は、単独で、あるいは対応する脂肪酸金属塩（例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなど）とともに、あるいはステアリン酸などの有機脂肪酸とともに用いられる。また、任意に、硫黄または硫黄化合物、アルキルパーオキサイド、ジアミンおよびその誘導体（例えばＤｕ  Ｐｏｎｔが販売しているＤＩＡＫ）などの、他の硬化剤を用いることができる。(ＲＵＢＢＥＲ ＷＯＲＬＤ（１９９３年)の２５−３０ページの「Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｃｕｒｉｎｇ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ  ＮＢＲ Ｍｉｘｅｓ ｆｏｒ Ｓｅａｌｓ」も参照される。）このエラストマーの硬化方法は促進され、エラストマーの加硫によく用いられる。
【０１８４】
この発明の硬化プロセスの促進は、組成物に、通常は有機化合物の促進剤を所定量添加して行なう。天然ゴムの加硫反応の促進機構には、硬化剤、促進剤、活性化剤、およびポリマー間の複雑な反応が関与している。
理想的には、全ての架橋剤成分が２本のポリマー鎖を結合する架橋の形成に費やされ、ポリマー母材の強度の増加に寄与する。多くの促進剤が知られており、ステアリン酸、ジフェニルグアニジン（ＤＰＧ）、 テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、４，４´−ヂチオジモルフォリン（ＤＴＤＭ）、テトラブチルチウラムジスルフィド（ＴＢＴＤ）、ベンゾチアゾールジスルフィド（ＭＢＴＳ）、ヘキサメチレン−１，６−ビスチオサルフェートナトリウム塩二水和物（Ｆｌｅｘｓｙｓ社からＤＵＲＡＬＩＮＫ（登録商標）ＨＴＳとして市販されている）、ヘキサメチレン−２−モルフォリノチオベンゾチアゾール（ＭＢＳ、またはＭＯＲ）、ＭＯＲ９０％とＭＢＴＳ（ＭＯＲ９０）１０％のブレンド、Ｎ−ターシャリブチル−２−ベンゾチアゾールスルファミド（ＴＢＢＳ）、およびＮ−オキシジエチレンチオカーボアミル−Ｎ−オキシジエチレンサルホアミド（ＯＴＯＳ），２−エチルヘキサノン亜鉛（ＺＥＨ）、および「チオ尿素」などが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１８５】
＜他の成分＞
この発明の組成物は、有効量の加工助剤、含量、酸化防止剤、および／またはオゾン劣化防止剤などの、ゴム組成物に一般的に用いられている他の成分や添加剤を含有することができる。
【０１８６】
＜加工＞
エラストマーのブレンド物は、反応器ブレンド、および／または溶融混合によるものである。
各成分の混合は、ポリマー成分と、フィラーと、層間挿入されたクレイとを、適切な混合装置、例えばロール２本を備える開放型ミル、ブラベンダー（登録商標）ミキサー、タンジェンシャル（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ）ロータを備えたバンバリー（登録商標）ミキサー、噛合い型ロータを備えたＫｒｕｐｐミキサー、好ましくはミキサー／押出機などの公知の混合装置を用いて混練することにより行なう。
混練は、ひとつの実施形態では、使用するエラストマーおよび／または第２ゴム成分の融点より高い温度で行ない、別の実施形態では、４０℃から２５０℃の温度範囲で行ない、また別の実施形態では、１００℃から２００℃の温度範囲で行なう。また混練は、層間挿入されたクレイが剥離して、ポリマー中に均一に分散してナノ複合材が形成されるのに十分なせん断下で行う。
【０１８７】
一般に、先ずエラストマーの７０から１００％を２０から９０秒、あるいは、温度が４０℃から７５℃になるまで混練する。次に、フィラーの３／４と、残余のゴムがある場合はその全量をミキサーに投入し、温度が９０℃から１５０℃になるまで混練を続ける。次に、残余のフィラーと加工助剤を投入し、温度が１４０℃から１９０℃になるまで混練を続ける。これにより得られたマスターバッチ混合物を、開放型ミルでシート状に加工し、例えば硬化剤が添加されている場合は６０℃から１００℃まで放冷する。
【０１８８】
クレイとの混合は公知の方法で行われる。すなわち、ひとつの実施形態では、同時にポリマーに添加される。一般に、カーボンブラックとクレイがエラストマー混合物中に均一に分散した後、混練サイクルの後半に、加工助剤を添加する。
【０１８９】
この発明の架橋された組成物は、種々のエラストマー、フィラーとともに加工助剤を含有する。この発明の組成物は典型的には、ひとつの実施形態では、イソブチレンベースのエラストマーと、３から３０ｐｈｒの加工助剤を含有し、イソブチレンベースのエラストマーは、ハロゲン化されたイソブチレン−パラ−メチルスチレン共重合体、ブチルゴム、ハロゲン化され星状に分岐したブチルゴム（ＨＳＢＢ）、およびこれらの組合せである。
【０１９０】
ひとつの実施形態では、組成物中のハロゲン化されたブチルゴム成分の量が７０から９７ｐｈｒであり、汎用ゴムの量が３から３０ｐｈｒ、加工助剤の量が３から３０ｐｈｒ、カーボンブラックなどのフィラーの量が２０から１００ｐｈｒであり、剥離クレイの量が０．５から２０ｐｈｒである。別の実施形態では、剥離クレイの量が２から１５ｐｈｒである。フェノール樹脂、硫黄、ステアリン酸、酸化亜鉛などの硬化剤の量は０．１から１０ｐｈｒである。
【０１９１】
別の実施形態では、ハロゲン化されたブチルゴム成分は７５から９７ｐｈｒであり、別の実施形態では８０から９７ｐｈｒである。ひとつの実施形態では、加工助剤の量は３から３０ｐｈｒ、カーボンブラックなどのフィラーの量は２０から１００ｐｈｒ、剥離クレイの量は０．５から２０ｐｈｒである。別の実施形態では、剥離クレイの量が２から１５ｐｈｒである。フェノール樹脂、硫黄、ステアリン酸、酸化亜鉛などの硬化剤の量は０．１から１０ｐｈｒである。
【０１９２】
また別の実施形態では、ハロゲン化されたブチルゴム成分は８５から９７ｐｈｒであり、別の実施形態では９０から９７ｐｈｒである。ひとつの実施形態では、加工助剤の量は３から３０ｐｈｒ、カーボンブラックなどのフィラーの量は２０から１００ｐｈｒ、剥離クレイの量は０．５から２０ｐｈｒである。別の実施形態では、剥離クレイの量が２から１５ｐｈｒである。フェノール樹脂、硫黄、ステアリン酸、酸化亜鉛などの硬化剤の量は０．１から１０ｐｈｒである。
【０１９３】
この発明で有用なイソブチレンベースのエラストマーは、本願に開示した種々の他のゴムや樹脂とブレンドされ、特にナイロンや、ポリプロピレン、ポリプロピレン共重合体などのポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂とブレンドされる。
これらの組成物は、袋状容器（bladders）、内筒（envelopes）、タイヤのインナーチューブ、タイヤのインナーライナー、エアースリーブ（エアーバッグなど）、ダイヤフラムなどの空気バリア材、またその他の高い空気または酸素保持性が要求される用途に適している。
ひとつの実施形態では、硬化された組成物が製品に加工されたとき６０℃におけるＭＯＣＯＮ酸素透過率が約４０．０（ｍｍ×ｃｃ）／（ｍ２×日）未満、あるいは約４５．０（ｍｍ×ｃｃ）／（ｍ２×日）未満、あるいは約５０．０（ｍｍ×ｃｃ）／（ｍ２×日）未満、あるいは別の実施形態では、約７５．０（ｍｍ×ｃｃ）／（ｍ２×日）未満である。
【０１９４】
ひとつの実施形態では、空気バリア材は、少なくとも１種類のＣ４からＣ７のイソモノオレフィン誘導体単位と、少なくとも１種類のフィラーと、数平均分子量が４００より大きい官能化された加工助剤と、少なくとも１種類の硬化剤とを組み合わせ、上記のようにして硬化させることで製造することができる。
【０１９５】
ひとつの実施形態では、エラストマー組成物は任意に、以下を含む。
ａ）例えば、炭酸カルシウム、クレイ、マイカ、シリカ、ケイ酸、タルク、二酸化チタン、澱粉、木粉、カーボンブラック、およびこれらの組合せ、などの少なくとも１種類のフィラー；
ｂ）例えば、モンモリロナイト、ノントロナイト、バイデライト、ボルコンスコアイト、ラポナイト、ヘクトライト、サポナイト、ソーコナイト、マガダイト、ケニヤアイト、ステベンサイト、バーミキュライト、ハロイサイト、酸化アルミニウム、ハイドロタルサイト、およびこれらの組合せなどのクレイ、および任意に改質剤で処理されたこれらのクレイ；
ｃ）例えば、芳香族系オイル、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル、およびこれらの組合せなどの、少なくとも１種類のプロセスオイル；
ｄ）例えば、プラストマー、ポリブテン、ポリアルファオレフィンオイル、およびこれらの組合せなどの加工助剤；
ｅ）少なくとも１種類の硬化剤パッケージまたは硬化剤、あるいは、エラストマー組成物に施される、硬化された組成物を生じる少なくとも１の工程；
ｆ）上記のａ）からｅ）のいずれかの組合せ。
【０１９６】
上記のエラストマー組成物は、タイヤの生産に用いられるインナーライナーやインナーチューブの空気遮断膜の製造に用いられる。インナーライナーとタイヤの製造に用いられる方法および装置は周知である。（例えば、米国特許第６８３４６９５号、米国特許第６８３２６３７号、米国特許第６８３０７２２号、米国特許第６８２２０２７号、米国特許第６８１４１１６号、米国特許第６８０５１７６号、米国特許第６８０２９２２号、米国特許第６８０２３５１号、米国特許第６７９９６１８号、米国特許第６７９６３４８号、米国特許第６７９６３４７号、米国特許第６６１７３８３号、米国特許第６５６４６２５号、および米国特許第６５３８０６６号を参照。）
この発明は、インナーライナーやタイヤの製造方法によって限定されるものではない。
【０１９７】
＜工業上の利用＞
この発明の組成物は、押出加工、圧縮成形、ブロー成形、射出成形、積層により、繊維、積層体、フィルム、自動車部品、電気製品のハウジング、日用品、包装資材などの、いろいろな形状の物品に成形することができる。
【０１９８】
特に、この発明のエラストマー組成物はトラックのタイヤ、バスのタイヤ、自動車のタイヤ、オートバイのタイヤ、オフロード用のタイヤ、航空機のタイヤなどの、種々のタイヤ用途に有用である。エラストマー組成物は、最終製品に加工してもよく、あるいはタイヤのインナーライナーなどの最終製品の部品に加工してもよい。
加工される物品は空気バリア、空気遮断膜、フィルム、層（マイクロ層（ｍｉｃｒｏｌａｙｅｒ）および／または多層）インナーライナー、インナーチューブ、側壁、トレッド、袋状容器（ｂｌａｄｄｅｒ）、内筒（ｅｎｖｅｌｏｐｅ）などから選択される。
【０１９９】
別の用途では、エラストマー組成物は、エアークッション、空気バネ、空気ベローズ、ホース、アキュームレータバッグ、コンベア用ベルトや自動車用ベルトなどのベルトに用いることができる。
【０２００】
エラストマー組成物はゴムの成型部品としても有用で、自動車のバンパー、排気管吊具、車体取付部品などに広く用いることができる。
【０２０１】
さらに、エラストマー組成物は接着剤、コーキング剤、シーラント、艶出し剤に用いることもできる。エラストマー組成物は、ゴムの配合の可塑剤、ストレッチ包装用フィルム組成物用の添加物、潤滑油の分散剤、電線ケーブル用の添加物としても有用である。
【０２０２】
また別の用途では、この発明のエラストマーまたはエラストマー組成物は、チューイングガムや薬品用の栓や蓋などの医薬用途、医療装置のコーティング、塗装用ローラーにも有用である。
【０２０３】
本願で言及した全ての先行技術文献、特許、刊行物、特許出願、試験方法（ＡＳＴＭなど）、その他の文献は、それが許される法域において本願に参照として組み込まれる。
【０２０４】
数値の下限と上限が記載されている場合、いずれかの下限といずれかの上限の範囲が考慮される。
【０２０５】
この発明について実施形態により説明したが、本発明の範囲と精神を逸脱しない範囲で、当業者が容易に各種変更、置き換え、及び代替が可能であることは理解されよう。したがって、特許請求の範囲は、実施例に限定されず、各請求項の記載に基づき定められる。
【０２０６】
＜実施例＞
＜測定方法＞
測定方法を表１に示す。
【０２０７】
硬化特性は、記載した温度において、ＭＤＲ２０００を用い振動角０．５°、またはＯＤＲ２０００を用い振動角３°で測定した。
試験片は記載した温度において硬化させた。この温度は典型的には１５０℃から１６０℃である。硬化時間は、ｔ９０+成形遅延に見合う時間である。「ＭＨ」と「ＭＬ」値は、それぞれ「最大トルク」と「最小トルク」の意味で用いている。「ＭＳ」は、ムーニースコーチ時間であり、「ＭＬ（１＋４）」はムーニー粘度である。後者の測定誤差（２σ）は、±０．６５ムーニー粘度単位である。「ｔ」は分で表す硬化時間であり、「ｔｓ」は分で表すスコーチ時間である。
【０２０８】
硬化された組成物の物性は、ＡＳＴＭに決められた標準試験方法に従って測定した（表１参照）。
引張り試験（引張り強さ、破断点伸び、モジュラス、破断エネルギー）は、室温でＩｎｓｔｒｏｎ４２０２またはＩｎｓｔｒｏｎ  Ｓｅｒｉｅｓ ＩＸ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  ６．０３．０８を用いて測定した。
引張り測定は、室温でダンベル型の試験片上の幅０．２５インチ（０．６２ｃｍ）、長さ１．０インチ（２．５ｃｍ）（２本の標線間）で測定した。試験片の厚みはシステムコンピュータに接続されたＭｉｔｕｔｏｙｏ  Ｄｉｇｉｍａｔｉｃ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒを用いて、手で測定した。
試験片を、クロスヘッドスピード２０インチ／分（５１ｃｍ／分）で引張り、応力／変形データを記録した。少なくとも３つの試験片の応力／変形値の平均値を記録した。引張り強さの誤差（２σ）は、±０．４７ＭＰａである。１００％モジュラスの誤差（２σ）は、±０．１１ＭＰａである。破断点伸びの誤差（２σ）は、±１３％である。表面硬度ショアＡはＺｗｉｃｋ  Ｄｕｒｏｍａｔｉｃを用いて測定した。
【０２０９】
酸素透過率は、Ｒ．Ａ．ＰａｓｔｅｒｎａｋらがＶｏｌ．８ ＪＯＵＲＮＡＬ  ＯＦ  ＰＯＬＹＭＥＲ  ＳＣＩＥＮＣＥ：ＰＡＲＴ Ａ−２（１９７０年）４６７ページに開示した、酸素のフィルム透過の動的測定方法の原理に基づいて動作するＭＯＣＯＮ ＯｘＴｒａｎ Ｍｏｄｅｌ２／６１を用いて測定した。
測定値の単位は（ｃｃ×ｍｍ）／（ｍ２×日×ｍｍＨｇ）である。一般に、測定方法は次の通りである。平らなフィルムまたはゴムのサンプルを、酸素を含まないキャリヤガスで内部の酸素をパージできる拡散セルの間に挟む。キャリヤガスをセンサまで導き、酸素濃度がゼロで安定するまで流通させる。次に、純酸素、または空気を、拡散セルのチャンバーの外側に導入する。フィルムを透過してチャンバーの内側に拡散した酸素を、酸素の拡散速度を測定するセンサに導く。
【０２１０】
空気透過率は、以下の方法で試験した。組成物のサンプルから得た、加硫され、薄い試験片を拡散セルの中に取り付け、オイルバス中、６５℃で状態調整した。空気が所与の試験片を透過するのに要した時間を測定して、空気透過性を評価した。試験片は、直径１２．７ｃｍ、厚み０．３８ｍｍの円盤状であった。空気透過性の測定誤差（２σ）は、±０．２４５（×１０８）単位であった。
【０２１１】
ひとつの実施形態では、ＭＯＣＯＮにより６０℃で測定した組成物の透過率は５６．０×１０−８（ｃｃ×ｍｍ）／（ｍ２×日×ｍｍＨｇ）未満である。
【０２１２】
ひとつの実施形態では、ＭＯＣＯＮにより６０℃で測定した組成物の透過率は５０．０×１０−８（ｃｃ×ｍｍ）／（ｍ２×日×ｍｍＨｇ）未満である。
【０２１３】
ひとつの実施形態では、ＭＯＣＯＮにより６０℃で測定した組成物の透過率は４５．０×１０−８（ｃｃ×ｍｍ）／（ｍ２×日×ｍｍＨｇ）未満である。
【０２１４】
この発明の組成物は、種々の物品の製造に使用できる。ひとつの実施形態では、物品は、タイヤ用の硬化可能なブラダー、タイヤ用の硬化可能な内筒、タイヤ用インナーライナー、タイヤ用インナーチューブ、およびエアースリーブからなる群から選択される。この発明の組成物で製造可能な他の有用な品物は、ホース、シール、成形加工品、ケーブルハウジングなどのＴＨＥ  ＶＡＮＤＥＲＢＩＬＴ ＲＵＢＢＥＲ  ＨＡＮＤＢＯＯＫ(Ｏｈｍ著、Ｒ．Ｔ．  Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ  Ｃｏｍｐａｎｙ, Inc. 社、１９９０年)の６３７−７７２ページに記載された品物である。
【表４】
2009520050.tif 000010
【表５】
2009520050.tif 000011
【０２１５】
＜官能化されたポリマーの試験＞
官能化された無水コハク酸ポリイソブチレン（ＰＩＢＳＡ、実施例３）と、他のゴム加工用原料（表２参照）とを含む、臭素化ブチルゴムのタイヤインナーライナー処方を、噛合い型ロータを備えるＫｒｕｐｐ内部ミキサーで二段階のプロセスで混練して調製した。各混練段階では、１バッチの量を１２００グラムとした。
第１段階では、ロータの回転速度を６０ｒｐｍで一定に保ち、全てのポリマーを投入し３０秒混練した。次に、カーボンブラックの７５％を投入し、引き続き３０秒混練した。黒くないフィラー（クレイなど）と、加工助剤（プロセスオイル、ＮＦＰ、この発明の官能化されたポリブテン）とを投入し、この混合物をさらに３０秒混練した。残余のカーボンブラックと樹脂（表２のＳｔｒｕｋｔｏｌ ４０ＭＳと、ＳＰ−１０６８）を投入し、この混合物を、合計２４０秒が経過するか、混合物の温度が華氏３００度に達するかの、いずれかになるまで混練した。
第２段階は、噛合い型ロータを備えるＫｒｕｐｐ内部ミキサーで、ロータの回転速度４５ｒｐｍで混練（１バッチ１２００グラム）した。
冷却を最大にして内部ミキサーの温度を制御した。マスターバッチと、全ての硬化剤（ステアリン酸、酸化亜鉛、硫黄、促進剤）を投入し、この混合物を、合計１５０秒が経過するか、混合物の温度が華氏２２０度に達するかの、いずれかになるまで混練した。
Ｋｒｕｐｐによる各混練工程の後、ロール２本を備える開放型ロールミルを用いて生成物をシートにした。
同様にして、ナフテン系プロセスオイルを有する組成物である比較例１と、ＮＦＰポリイソブチレン加工助剤を有する比較例２を調製した。処方を表３に示す。
【表６】
2009520050.tif 000012
【０２１６】
硬化と、硬化後の物性試験の結果から、官能化されたアミン化ポリマーＰＩＢＳＡ（実施例３）を用いた場合、ナフテン系プロセスオイル（比較例１）に代えてＰＩＢ  ＮＦＰ加工助剤（比較例２）を用いたときと同様に、低いＭＡＣＯＮ空気透過性が維持されることが分かる。
実施例３は、ＰＩＢ  ＮＦＰ加工助剤（比較例２）と比較して高いムーニースコーチ時間を示し、ナフテン系プロセスオイル（比較例１）と比較して高いｔｓ２硬化時間を示す。これによりタイヤ製造工程の下流側での加工が容易になる。
表４に示すように、実施例３はナフテン系プロセスオイル（比較例１）およびＰＩＢ  ＮＦＰ加工助剤（比較例２）と比較して、繰返し疲労破壊試験(DeMattia Flex)におけるクラックの成長が少ない。他の硬化と硬化後の物性は同等である。
【表７】
2009520050.tif 000013
【０２１７】
官能化された無水コハク酸ポリイソブチレン（ＰＩＢＳＡ、実施例６）と、他のゴム加工用原料（表２参照）とを含む、臭素化ブチルゴムのタイヤインナーライナー処方を調製した。これは、比較例１，２および実施例３と同様に、噛合い型ロータを備えるＫｒｕｐｐ内部ミキサーで二段階のプロセスで混練して行なった。
また同様にして、ナフテン系プロセスオイルを有する組成物である比較例４と、ＮＦＰポリイソブチレン加工助剤を有する比較例５を調製した。表５に処方を示す。
【表８】
2009520050.tif 000014
【０２１８】
硬化と、硬化後の物性試験の結果から、ＰＩＢＳＡ（実施例６）を用いた場合、ナフテン系プロセスオイル（比較例４）に代えてＰＩＢ  ＮＦＰ加工助剤（比較例５）を用いたときと同様に、低いＭＡＣＯＮ空気透過性が得られることが分かる。
実施例６は、ナフテン系プロセスオイルを有する組成物（比較例４）、およびＰＩＢ  ＮＦＰ加工助剤（比較例５）を有する組成物と比較して高いムーニースコーチ時間を示し、ナフテン系プロセスオイルを有する組成物（比較例４）と比較して高いｔｓ２硬化時間を示す。これによりタイヤ製造工程の下流側での加工が容易になる。表6に示すように、他の硬化と硬化後の物性は同等である。
【表９】
2009520050.tif 000015
【０２１９】
官能化された無水コハク酸ポリイソブチレン（ＰＩＢＳＡ、実施例９）と、他のゴム加工用原料（表２参照）とを含む、星状に分岐した臭素化ブチルゴムのタイヤインナーライナー処方を調製した。これは、比較例１，２および実施例３と同様に、噛合い型ロータを備えるＫｒｕｐｐ内部ミキサーで二段階のプロセスで混練して行なった。
また同様にして、ナフテン系プロセスオイルを有する組成物である比較例７と、ＮＦＰポリイソブチレン加工助剤を有する比較例８を調製した。表７に処方を示す。
【表１０】
2009520050.tif 000016
【０２２０】
硬化と、硬化後の物性試験の結果から、ＰＩＢＳＡ（実施例９）を用いた場合、ナフテン系プロセスオイル（比較例７）の場合と比較して、ＰＩＢ  ＮＦＰ加工助剤（比較例８）を用いたときと同様の低いＭＡＣＯＮ空気透過性が得られることが分かる。
表８に示すように、実施例９はナフテン系プロセスオイルを有する組成物（比較例７）、およびＰＩＢ  ＮＦＰ加工助剤（比較例８）を有する組成物と比較して高いムーニースコーチ時間を示し、ナフテン系プロセスオイルを有する組成物（比較例７）と比較して高いｔｓ２硬化時間を示す。これによりタイヤ製造工程の下流側での加工が容易になる。表８に示すように、他の硬化と硬化後の物性は同等である。
【表１１】
2009520050.tif 000017
【０２２１】
官能化された無水コハク酸ポリイソブチレン（ＰＩＢＳＡ、実施例１３）と、他のゴム加工用原料（表２参照）とを含む、臭素化イソブチレン−パラ−メチルスチレン共重合体ゴムのタイヤインナーライナー処方を調製した。これは、比較例１，２および実施例３と同様に、噛合い型ロータを備えるＫｒｕｐｐ内部ミキサーで二段階のプロセスで混練して行なった。
また同様にして、ナフテン系プロセスオイルを有する組成物である比較例１０，１１と、ＮＦＰポリイソブチレン加工助剤を有する比較例１２を調製した。表９に処方を示す。
【表１２】
2009520050.tif 000018
【０２２２】
表１０に示す硬化と、硬化後の物性試験の結果から、ＰＩＢＳＡ（実施例１３）を用いた場合、ナフテン系プロセスオイル（比較例１０，１１）の場合と比較して、ＰＩＢ  ＮＦＰ加工助剤（比較例１２）を用いたときと同様の低いＭＡＣＯＮ空気透過性が得られることが分かる。
実施例１３は、ナフテン系プロセスオイル（比較例１０，１１）、およびＰＩＢ  ＮＦＰ加工助剤（比較例１２）を用いた場合と比較して、高いｔｓ２硬化時間を示す。また、実施例１３は、ＮＦＰ加工助剤（比較例１２）を用いた場合と比較して、低いムーニー粘度を示す。これによりタイヤ製造工程の下流側での加工が容易になる。
表１０に示すように、他の硬化と硬化後の物性は同等である。
【表１３】
2009520050.tif 000019
【０２２３】
官能化された無水コハク酸ポリイソブチレン（ＰＩＢＳＡ、実施例１６）と、他のゴム加工用原料（表２参照）とを含む、臭素化イソブチレン−パラ−メチルスチレン共重合体ゴムのタイヤインナーライナー処方を調製した。これは、比較例１，２および実施例３と同様に、噛合い型ロータを備えるＫｒｕｐｐ内部ミキサーで二段階のプロセスで混練して行なった。
また同様にして、ナフテン系プロセスオイルを有する組成物である比較例１４と、ＮＦＰポリイソブチレン加工助剤を有する比較例１５を調製した。表１１に処方を示す。
【表１４】
2009520050.tif 000020
【０２２４】
表１２に示す硬化と、硬化後の物性試験の結果から、ＰＩＢＳＡ（実施例１６）を用いた場合、ナフテン系プロセスオイル（比較例１４）の場合と比較して、ＰＩＢ  ＮＦＰ加工助剤（比較例１５）を用いたときと同様の低いＭＡＣＯＮ空気透過性が得られることが分かる。
実施例１６は、ナフテン系プロセスオイル（比較例１４）、およびＰＩＢ  ＮＦＰ加工助剤（比較例１５）を用いた場合と比較して、高いｔｓ２硬化時間を示す。これによりタイヤ製造工程の下流側での加工が容易になる。
表１２に示すように、他の硬化と硬化後の物性は同等である。
【表１５】
2009520050.tif 000021
【０２２５】
官能化された無水コハク酸ポリイソブチレン（ＰＩＢＳＡ、実施例１９）と、他のゴム加工用原料（表２参照）とを含む、臭素化イソブチレン−パラ−メチルスチレン共重合体ゴムのタイヤインナーライナー処方を、タンジェンシャル混練機を用い、周知の２段階の混練サイクルにより調製した。最初の混練工程は、ＧＫ４００混練機（バッチサイズ約４５０ポンド）を用いて４分間行なった。カーボンブラック、ＴＤＡＥオイル、ＳＰ−１０６８粘着性樹脂、およびステアリン酸の所定量を自動計量し、混練機に適切な温度、および／または時間において投入した。２番目の混練工程は、ＧＫ１６０混練機（バッチサイズ約１５０ポンド）を用いて行なった。
また実施例１９と同様にして、ＴＤＡＥプロセスオイルを有する組成物である比較例１７，１８を調製した。表１３に処方を示す。
【表１６】
2009520050.tif 000022
【０２２６】
表１４に示す硬化と、硬化後の物性試験の結果から、ＰＩＢＳＡ（実施例１９）を用いた場合、ＴＤＡＥプロセスオイル（比較例１７，１８）をタイヤインナーライナー処方に用いた場合と比較して、低いＭＡＣＯＮ空気透過性値、および熱老化後のＭＡＣＯＮ空気透過性値が得られることが分かる。
実施例１６は、ＴＤＡＥプロセスオイル（比較例１７，１８）を用いた場合と比較して、高いｔｓ２硬化時間を示す。これによりタイヤ製造工程の下流側での加工が容易になる。
実施例１６はまた、ＴＤＡＥプロセスオイル（比較例１７，１８）を用いた場合と比較して、繰返し疲労破壊試験(DeMattia Flex)において優れた値を示す。
表１４に示すように、他の硬化と硬化後の物性は同等である。
【表１７】
2009520050.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成20年8月15日(2008.8.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマー組成物を製造する方法であって、少なくとも１種類のエラストマーを加工助剤に接触させる工程を備え、
前記加工助剤が、少なくとも１種類の無水基を有する少なくとも１種類の官能化されたポリマーから成る方法。
【請求項２】
前記少なくとも１種類の無水基が、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水プロペニルコハク酸、無水２−ペンテネジオ酸、およびこれらの混合物、からなる群から誘導される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１種類の無水基が、無水マレイン酸から誘導される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１種類の無水基が、無水官能基として約０．５モル％から約２．０モル％含まれる請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記官能化されたポリマーが、Ｃ２からＣ１２のα−オレフィン誘導単位を含む請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記官能化されたポリマーの分子量（Ｍｎ）が、４５０から５０００である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１種類のエラストマーが、ハロゲン化されたブチルゴム、星状に分岐したハロゲン化されたブチルゴム、ハロゲン化されたイソブチレンとメチルスチレンとのランダム共重合体のいずれかである請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１種類のエラストマーが、塩素または臭素でハロゲン化されている、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の方法で製造されたエラストマー組成物。
【請求項１０】
前記エラストマー組成物が３０ｐｈｒ以下の加工助剤で製造されている、請求項９に記載のエラストマー組成物。
【請求項１１】
前記エラストマー組成物が２０ｐｈｒ以下の加工助剤で製造されている、請求項９に記載のエラストマー組成物。
【請求項１２】
請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載のエラストマー組成物で作られた物品。
【請求項１３】
ＭＯＣＯＮ（本願で定義する）により測定した組成物の透過率が５６．０（ｃｃ×ｍｍ）／（ｍ２×日×ｍｍＨｇ）未満である、請求項１２に記載の物品。
【請求項１４】
１３５℃におけるムーニースコーチ時間ｔ５が１２．５分以上である請求項１２または請求項１３に記載の物品。
【請求項１５】
前記物品が、インナーライナー、袋状容器、空気遮断膜、インナーチューブ、空気バリア、フィルム、層（マイクロ層（ｍｉｃｒｏｌａｙｅｒ）および／または多層）トレッド、および側壁、からなる群から選択される請求項１２から請求項１４のいずれか１項に記載の物品。
【国際調査報告】
2009520050.tif 000024
2009520050.tif 000025
2009520050.tif 000026