(57)【要約】  約7μm〜約13μmの範囲のd50および約23m2/g以下のBET表面積を有するタルク微粒子、該タルク微粒子を含有するバリア組成物およびポリマー組成物、組成物に係る透過度を減じるための該タルク微粒子の使用、タイヤの内張りにおける該タルク微粒子の使用、該バリア組成物、ポリマー組成物およびタイヤ用内張りの製造方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
約7μm〜約13μmの範囲のd50及び約23m2/g以下のBET表面積を有するタルク微粒子を含む、バリア組成物。
【請求項２】
前記タルク微粒子が、約8μm〜約12μm、例えば約8.5μm〜約11.5μmの範囲のd50を有する、請求項1に記載のバリア組成物。
【請求項３】
前記タルク微粒子が、約8〜約22m2/g又は約10〜約23m2/g、又は約10〜約20m2/gの範囲のBET表面積を有する、請求項1又は2に記載のバリア組成物。
【請求項４】
前記タルク微粒子が、約5未満、例えば約2.8〜約4.5の範囲のラメラリティーインデックスを有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のバリア組成物。
【請求項５】
前記タルク微粒子が、約20μm〜約36μm、例えば約22μm〜約34μmの範囲のd95を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のバリア組成物。
【請求項６】
前記タルク微粒子が、約10μm〜約22μm、例えば約12μm〜約20μmの範囲のd75を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載のバリア組成物。
【請求項７】
前記タルク微粒子が、約4μm〜約9μm、例えば約5μm〜約8μmの範囲のd25を有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載のバリア組成物。
【請求項８】
前記タルク微粒子が、湿式粉砕されたタルクであるか、又はこれを含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載のバリア組成物。
【請求項９】
エスラトマー及び請求項1〜8のいずれか1項に記載のタルク微粒子を含む、ポリマー組成物。
【請求項１０】
前記ポリマー組成物中のタルク微粒子の量が、約10〜約80phr、例えば約20〜約50phrの範囲にある、請求項9に記載のポリマー組成物。
【請求項１１】
カーボンブラックを更に含む、請求項9又は10に記載のポリマー組成物。
【請求項１２】
前記ポリマー組成物中のカーボンブラックの量が、約10〜約100phr、例えば約20〜約80phrの範囲にある、請求項11に記載のポリマー組成物。
【請求項１３】
前記ポリマー組成物中のタルク及びカーボンブラック(存在する場合)の総量が、約10〜約40体積％の範囲にある、請求項9〜12のいずれか1項に記載のポリマー組成物。
【請求項１４】
約180cm3/m2/日以下、例えば約110cm3/m2/日以下の酸素透過率を有する、請求項9〜13のいずれか1項に記載のポリマー組成物。
【請求項１５】
少なくとも約6MPa、例えば少なくとも約6.5MPaの引張強さを有する、請求項9〜14のいずれか1項に記載のポリマー組成物。
【請求項１６】
少なくとも約700％、例えば少なくとも約750％の破断点伸びを有する、請求項9〜15のいずれか1項に記載のポリマー組成物。
【請求項１７】
少なくとも約0.6MPa、例えば少なくとも約0.8MPaの弾性率(100％)を有する、請求項9〜16のいずれか1項に記載のポリマー組成物。
【請求項１８】
少なくとも約1.8MPa、例えば少なくとも約2MPaの弾性率(300％)を有する、請求項9〜17のいずれか1項に記載のポリマー組成物。
【請求項１９】
少なくとも約35、例えば少なくとも約38のショアA硬さを有する、請求項9〜18のいずれか1項に記載のポリマー組成物。
【請求項２０】
請求項9〜19のいずれか1項に記載のポリマー組成物を含む内張りを有する、タイヤ。
【請求項２１】
請求項1〜8のいずれか1項に記載のタルク微粒子の、ポリマー組成物の透過度を低減するための使用。
【請求項２２】
前記ポリマー組成物の機械的特性(例えば、引張強さ、破断点伸び、弾性率(100％若しくは300％)又はショアA硬さ)が、請求項1〜8のいずれか1項に記載のタルク微粒子を含まない対応するポリマー組成物と比較して、30％(+又は-30％)を超えて変動することがない、請求項21に記載の使用。
【請求項２３】
請求項1〜8のいずれか1項に記載のタルク微粒子の、タイヤの内張りにおける使用。
【請求項２４】
前記内張りの酸素透過率が、請求項1〜8のいずれか1項に記載のタルク微粒子を含まない対応する内張りと比較して低減されている、請求項23記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には約7μm〜約13μmの範囲のd50を持ち、かつ約23m2/g以下のBET表面積(BET surface area)を持つタルク微粒子に関する。該タルク微粒子は、ポリマー組成物に係るバリア特性を高めるために、例えばタイヤの内張り(inner lining)において使用することができる。従って、本発明は、同様に該タルク微粒子を含有するポリマー組成物、および特に該ポリマー組成物を含む内張りにも関連する。更に、本発明は、本明細書において開示されるタルク微粒子、ポリマー組成物、タイヤ内張りおよびタイヤの製造方法にも関連する。
【背景技術】
【０００２】
タルク微粒子はプラスチック、紙および塗料等の種々の組成物におけるフィラーとして使用し得る。該タルク微粒子は、例えば該タルクの性質に応じて変更し得る特定の性質を持つ組成物を与えることができる。例えば、タルクは、ガスおよび/または液体に対する組成物の透過度に影響を及ぼす可能性がある。例えば、タルクは、組成物の機械的な特性(例えば、組成物の剛性および/または引張強さ)に影響を及ぼす可能性がある。タルクの一用途は、タイヤの内張りにおいて、その透過度を減じることである。例えば、タルクは、タイヤの内張りにおけるカーボンブラックを、少なくとも部分的に置換えるのに使用し得る。これは、例えばタイヤの厚みおよび/またはタイヤの質量を減じ、タイヤの転がり抵抗を改善し、タイヤのハンドリング(handling)を改善し、タイヤのコーナリングを改善し、タイヤの磨耗を改善し、および/または燃料消費量を改善することを可能とする。
従って、バリア組成物において使用するのに適したまたはそこでの使用を意図した、特に良好なバリア特性および機械的特性が望まれるバリア組成物において使用するのに適したまたはそこでの使用を意図した、別のまたは改善されたタルク微粒子を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の第一の局面に従えば、約7μm〜約13μmの範囲のd50を持つタルク微粒子が提供される。特定の態様において、該タルク微粒子は、約23m2/g以下のBET表面積を持つ。従って、本発明の更なる局面においては、約7μm〜約13μmの範囲のd50および約23m2/g以下のBET表面積を持つタルク微粒子が提供される。
本発明の第二の局面によれば、本発明に係る任意の局面または態様に従うタルク微粒子を含有するバリア組成物が提供される。特定の態様において、該バリア組成物は、エスラトマーおよび本発明の任意の局面または態様に従うタルク微粒子を含むポリマー組成物である。従って、本発明の更なる局面によれば、エスラトマーおよび本発明に係る任意の局面または態様に従うタルク微粒子を含有するポリマー組成物が提供される。
本発明の第三の局面に従えば、本発明に係る任意の局面または態様に従うポリマー組成物を含む、タイヤの内張りが提供される。
本発明の第四の局面に従えば、本発明に係る任意の局面または態様に従うタイヤの内張りを含む、タイヤが提供される。
【０００４】
本発明の第五の局面によれば、本発明に係る任意の局面または態様に従う上記タルク微粒子の、ポリマー組成物に係る透過度を減じるための使用が提供される。特定の態様において、該ポリマー組成物の機械的特性(例えば、引張強さ、破断点伸び、弾性率(100％または300％)またはショアA硬さ)は、該タルク微粒子を含めることによって実質上に変更されることはない。
本発明の第六の局面によれば、本発明に係る任意の局面または態様に従う上記タルク微粒子の、タイヤの内張りにおける使用が提供される。特定の態様において、該タルク微粒子は、該内張りの透過度(例えば、酸素透過率)を減じる。
本発明の第七の局面によれば、本発明に係る任意の局面または態様に従うタルクの製造方法が提供される。
本発明の第八の局面によれば、本発明に係る任意の局面または態様に従うポリマー組成物の製造方法が提供される。
本発明の第九の局面によれば、本発明に係る任意の局面または態様に従うタイヤ内張りの製造方法が提供される。
【０００５】
本発明の第十の局面によれば、本発明に係る任意の局面または態様に従うタイヤの製造方法が提供される。
本発明に係る特定の態様は、以下の利点の内の1または2以上を与えることができる：
・低下された透過度(例えば、低下された酸素透過率または低下された透過(permeation))；
・高められた機械的性質(例えば、粘度、硬化時間、引張強さ、破断点伸び、弾性率、ショアA硬さ、ドゥマチア(De Mattia)疲労、引裂抵抗)、またはこれらにおける実質的な差のないこと；
・バリアまたはポリマー組成物におけるカーボンブラックおよび/またはその他の無機微粒子の部分的な置換え；
・低減されたタイヤの厚みおよび/または質量；
・改善されたタイヤの転がり抵抗；
・改善されたタイヤのハンドリング(handling)；
・改善されたタイヤのコーナリング(cornering)；
・改善されたタイヤ磨耗；
・改善された燃料消費量。
本発明に係る任意の特定の1または2以上の上述の局面に関連して与えられた詳細、例および選択(preferences)は、本発明の全ての局面に対して等しく当て嵌まる。本明細書に記載された態様、例および選択の、その可能な全ての変形における任意の組合せは、本明細書において特に指示の無い限り、または文脈上明らかな矛盾の無い限り、本発明に含まれる。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本明細書においては、無機微粒子を含むバリア組成物が開示される。以外にもまた有利なことに、本明細書において開示される無機微粒子が、ポリマー組成物において、無機微粒子を含まないまたは同一の型のポリマー組成物において一般に使用されている異なる無機微粒子を含むポリマー組成物と、少なくとも同等な、または該組成物と比較して改善されたバリア特性を与えるために使用し得ることが分かった。本明細書における例においては、タルクが引合いに出されているが、本発明は、タルクに限定されるべきではなく、またその他の無機微粒子(例えば、マイカ)を含むことができるものと理解すべきである。本明細書において開示されるタルクは、従ってポリマー組成物内に存在する任意の他の無機微粒子(例えば、カーボンブラック)を、少なくとも部分的に置換えるのに使用することができる。例えば、これは、該ポリマー組成物において、より少量または体積での微粒子の使用を可能とするかもしれない。加えて、以外なことにかつ有利なことに、本明細書において開示するタルクのポリマー組成物への組入れが、該組成物の機械的特性を実質上変えないことも分かった。
【０００７】
タルク微粒子
上記「タルク」という用語は、任意にドロマイトおよび/またはマグネサイト等の他の鉱物と結合している、ケイ酸マグネシウム鉱物、または鉱物のクロライト(ケイ酸アルミニウムマグネシウム)の何れか、またはこれら二者の混合物を言う。同様に、該用語「タルク」は、タルコース(talcose)としても知られる合成タルクをも表す。
上記タルク微粒子は、例えば層状タルク鉱石から得ることができる。該タルク微粒子は、例えば微結晶性鉱石から得ることはできない。該タルク微粒子は、例えば湿式粉砕されたタルクであり得る。
上記タルク微粒子は、例えば2種または3種以上のタルクのブレンドであり得る。例えば、該2種または3種以上のタルクの内の1種は、本明細書において開示されたタルク微粒子に一致するものであり得る。例えば、該2種または3種以上のタルクの内の1種は、微粉化タルク、例えば約1μm〜約3μm、例えば約1.5μm〜約2.5μm、例えば約2μm〜約2.4μmの範囲のd50を持つ微粉化タルクであり得る。
本明細書において開示される上記タルク微粒子は、約7μm〜約13μmの範囲のd50を持つ。例えば、本明細書において開示された該タルク微粒子は、約7.5μm〜約12.5μm、または約8μm〜約12μm、または約8.5μm〜約11.5μm、または約9μm〜約11μm、または約9.5μm〜約10.5μmの範囲のd50を持つことができる。
【０００８】
本明細書において開示された上記タルク微粒子は、例えば約20μm〜約36μmの範囲のd95を持つことができる。例えば、本明細書において開示された該タルク微粒子は、約21μm〜約35μm、または約22μm〜約34μm、または約23μm〜約33μm、または約24μm〜約32μm、または約25μm〜約31μm、または約26μm〜約30μm、または約27μm〜約29μm、または約28μm〜約29μmの範囲のd95を持つことができる。
本明細書において開示された上記タルク微粒子は、例えば約10μm〜約22μmの範囲のd75を持つことができる。例えば、本明細書に開示された該タルク微粒子は約11μm〜約21μm、または約12μm〜約20μm、または約13μm〜約19μm、または約14μm〜約18μm、または約15μm〜約17μm、または約16μm〜約17μmの範囲のd75を持つことができる。
本明細書に開示される上記タルク微粒子は、例えば約4μm〜約9μmの範囲のd25を持つことができる。例えば、本明細書に開示される該タルク微粒子は約4.5μm〜約8.5μm、または約5μm〜約8μm、または約5.5μm〜約7.5μm、または約6μm〜約7μmの範囲のd25を持つことができる。
特に述べられていない限り、粒度の測定値は、湿式マルバーン(Malvern)レーザー散乱(標準規格アフノール(AFNOR) NFX11-666またはISO 13329-1)により得られる。この方法では粉末、懸濁液およびエマルション状態にある粒子の大きさは、ミー(Mie)理論の適用に基いて、レーザービームの回折を利用して測定し得る。このような試験機、例えばマルバーンマスターサイザー(Malvern Mastersizer) S(マルバーンインスツルメンツ(Malvern Instruments)により供給されているような)は、当技術において「等価球径(equivalent spherical diameter)」(esd)と呼ばれている粒度で、与えられたesd値よりも小さな寸法を持つ粒子に係る累積体積百分率の測定値およびそのプロットを与える。その平均粒度d50は、該粒子のesdに係るこのようにして決定された値であり、そこにおいて該d50値よりも小さなesdを持つ粒子が50体積％存在する。
【０００９】
例えば、上記タルクは約5以下のラメラリティーインデックス(lamellarity index)を持つことができる。例えば、該タルクは約4.9以下、または約4.8以下、または約4.7以下、または約4.6以下、または約4.5以下、または約4.4以下、または約4.3以下、または約4.2以下、または約4.1以下、または約4以下、または約3.9以下、または約3.8以下、または約3.7以下、または約3.6以下、または約3.5以下、または約3.4以下、または約3.3以下、または約3.2以下、または約3.1以下、または約3以下のラメラリティーインデックスを持つことができる。例えば、該タルクは約1.5以上、または約1.6以上、または約1.7以上、または約1.8以上、または約1.9以上、または約2以上、または約2.1以上、または約2.2以上、または約2.3以上、または約2.4以上、または約2.5以上のラメラリティーインデックスを持つことができる。例えば、該タルクは約2〜約5、または約2.2〜約5、または約2.5〜約5、または約2.8〜約5の範囲のラメラリティーインデックスを持つことができる。
上記ラメラリティーインデックスは、(d平均-d50)/d50として定義され、そこにおいて「d平均」は、上述の如く、湿式マルバーン(Malvern)レーザー散乱(標準規格アフノール(AFNOR) NFX11-666またはISO 13329-1)による粒度測定によって得られる平均粒度(d50)の値であり、また該ラメラリティーインデックスを算出する目的のための「d50」は、セディグラフ(標準規格アフノール(AFNOR) X11-683またはISO 13317-3)を用いた沈降によって得られる中位径の値である。該セディグラフ法では、「マイクロメリティックスセディグラフ(Micromeritics Sedigraph) 5100装置」と呼ばれる、米国ジョージア州ノルクロス(Norcross, Georgia, USA)のマイクロメリティックスインスツルメンツ社(Micromeritics Instruments Corporation)(www.micromeritics.com)により供給される、セディグラフ(Sedigraph) 5100試験機を使用する。このような試験機は、当技術において「等価球径」(esd)と呼ばれる寸法で、与えられたesd値に満たない寸法を持つ粒子に係る累積質量百分率の測定値およびそのプロットを与える。上記平均粒度d50は、該粒子esdのこのようにして決定された値であり、そこにおいて該d50値に満たないesdを持つ粒子が50質量％存在する。文献G. Baudet ＆ J.P. Rona, Ind. Min. Miners et Carr. Les techn. June, July 1990, pp 55-61を参照することができる。これは、言及することによりここに組入れられる。該文献は、このインデックスが、該粒子の最大寸法対その最小寸法に係る平均の比と相関関係があることを示している。
【００１０】
例えば、上記タルク微粒子は、約23m2/g以下のBET表面積を持つことができる。例えば、該タルク微粒子は約22m2/g以下、または約21m2/g以下、または約20m2/g以下、または約19m2/g以下、または約18m2/g以下、または約17m2/g以下、または約16m2/g以下、または約15m2/g以下、または約14m2/g以下、または約13m2/g以下、または約12m2/g以下のBET表面積を持つことができる。該タルク微粒子は、例えば約5m2/g以上、または約6m2/g以上、または約7m2/g以上、または約8m2/g以上、または約9m2/g以上、または約10m2/g以上、または約11m2/g以上のBET表面積を持つことができる。該タルク微粒子は、例えば約5〜約23m2/g、または約8〜約23m2/g、または約10〜約23m2/gの範囲のBET表面積を持つことができる。該タルク微粒子は、例えば約5〜約20m2/g、または約8〜約20m2/g、または約10〜約20m2/gの範囲のBET表面積を持つことができる。
上記BET表面積は、単位質量に関する上記タルク微粒子に係るその粒子表面の面積として定義され、BET法に従って、該粒子表面上に、その表面を完全に覆う単分子層を形成するように吸着された窒素の量により決定される(該BET法、アフノール(AFNOR)標準規格X11-621および622またはISO 9277に従う、あるいはこれと等価な任意の方法に従う測定)。
【００１１】
バリア組成物
本明細書においては、同様に、本明細書に開示された上記タルク微粒子を含むバリア組成物が開示され、該微粒子はそのあらゆる局面および態様を含み、その全ての組合せを含む。バリア組成物は、ガスおよび/または液体の通過を減じまたは妨げるように働く任意の組成物である。例えば、該バリア組成物は、エスラトマーおよび本明細書に開示された任意の局面または態様に従うタルク微粒子を含み、これらから本質的になり、またはこれらからなるポリマー組成物であり得る。
上記エスラトマーは、例えばブチルゴム(イソブチレンとイソプレンとのコポリマー)、塩素化ブチルゴム、ブロム化ブチルゴム、ポリイソプレン(例えば、合成ポリイソプレンまたは天然ポリイソプレン)、天然ゴム、スチレンブタジエン、ニトリルゴム(ブタジエンとアクリロニトリルとのコポリマー)、水素化ニトリルゴム、イソブチレンとパラメチルスチレンとのコポリマー、イソブチレンとパラメチルスチレンとのブロム化されたコポリマー、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ポリアクリルゴム、シリコーンゴム、フルオロシリコーンゴム、ポリエーテルブロックアミド、クロロスルホン化ポリエチレン、エチレン-酢酸ビニル、またはこれらの任意のコポリマーまたはブレンドから選択し得る。本発明は、ブチルゴム、例えばBrllR 2030の観点から論じられる傾向にあるかもしれない。しかし、本発明はそれ自体に限定されるものと解釈されるべきではない。
【００１２】
上記ポリマー組成物は、硬化/加硫されていてもよい。あるいはまた、該ポリマー組成物は、硬化/加硫されていなくてもよい。加硫は硫黄系加硫剤、例えば元素硫黄または硫黄-供与性加硫剤、例えばアミンジスルフィド、ポリマー系ジスルフィドまたは硫黄-オレフィン付加物の存在下で行うことができる。硫黄系加硫剤は約0.2〜約5phr、例えば約0.5〜約3phrという範囲の量で使用し得る。
上記ポリマー組成物は、例えば約10phr〜約80phrの、本明細書に開示された上記タルク微粒子を含むことができる。例えば、該ポリマー組成物は約15〜約75phr、または約20〜約70phr、または約25〜約65phr、または約30〜約60phr、または約35〜約55phr、または約40〜約50phrの該タルク微粒子を含むことができる。該用語「phr」は、ポリマー100質量部当たりの特定の成分の質量部に関連する。
上記ポリマー組成物は、1種または2種以上の追加の成分を含むことができる。例えば、該ポリマー組成物は、更にカーボンブラック(重質石油製品の不完全燃焼により製造される準結晶性形状)をも含むことができる。例えば、該ポリマー組成物はエスラトマー、本明細書において開示されたようなタルク微粒子およびカーボンブラックから本質的になり、あるいはこれらからなるものであり得る。
例えば、上記ポリマー組成物は、約10〜約100phrのカーボンブラックを含むことができる。例えば、該ポリマー組成物は、約20〜約90phr、または約30〜約80phr、または約40〜約70phr、または約50〜約60phrのカーボンブラックを含むことができる。
例えば、上記ポリマー組成物は約10体積％〜約40体積％の、全タルク微粒子およびカーボンブラックを含むことができる。例えば、該ポリマー組成物中に存在するタルク微粒子およびカーボンブラックの総量は、約15体積％〜約35体積％、または約20体積％〜約30体積％の範囲であり得る。
【００１３】
同様に、その他の従来の成分も、上記ポリマー組成物において存在し得る。例えば、1種または2種以上の硬化助剤、粘着性付与樹脂、可塑剤、加工助剤、他の無機物(例えば、シリカ(例えば、沈降シリカ)、クレー、マイカまたはこれらの組合せ)、促進剤(例えば、第一または第二促進剤、例えばアミン、ジスルフィド、グアニジン、チオウレア、チアゾール、チウラム、スルフェンアミド、ジチオカルバメート、キサンテート)、カップリング剤(例えば、ビス(3-トリアルコキシシリルプロピルポリスルフィド)、酸化防止剤、オゾン分解防止剤、ステアリン酸、活性化剤、潤滑剤、分解防止剤(anti-degradants)、ワックスおよびオイルが、該ポリマー組成物中に存在し得る。例えば、各追加の成分は、該ポリマー組成物中に、約0.2〜約5phr、例えば約0.5〜約3phrの範囲の量で存在し得る。
例えば、上記ポリマー組成物は約180cm3/m2/日以下の酸素透過率を持つことができる。例えば、該ポリマー組成物は約170cm3/m2/日以下、または約160cm3/m2/日以下、または約150cm3/m2/日以下、または約140cm3/m2/日以下、または約130cm3/m2/日以下、または約120cm3/m2/日以下、または約110cm3/m2/日以下の酸素透過率を持つことができる。例えば、該ポリマー組成物は、約10cm3/m2/日以上、例えば約20cm3/m2/日以上、または約40cm3/m2/日以上、または約50cm3/m2/日以上、または約60cm3/m2/日以上、または約70cm3/m2/日以上、または約80cm3/m2/日以上の酸素透過率を持つことができる。
上記酸素透過率は、上記組成物中に存在する任意のポリマー(例えば、エスラトマー)の硬化/加硫後に、ASTM D3985またはASTM F1927またはASTM F2622に従って測定することができる。
【００１４】
上記ポリマー組成物の酸素透過率は、本明細書において開示された上記タルク微粒子を含まない対応するポリマー組成物(即ち、該タルク微粒子を含まない点を除いて該ポリマー組成物と等価な組成物)に係る酸素透過率よりも、約20％以下低いものであり得る。該「対応するポリマー組成物」は、本明細書において開示された該タルク微粒子とは一致しない、異なるタルクを含むことができる。あるいは、該「対応するポリマー組成物」は、如何なるタルク微粒子をも含まなくてもよい。例えば、該ポリマー組成物の酸素透過率は、該タルク微粒子を含まない対応するポリマー組成物に係る酸素透過率よりも、約15％以下低く、または約10％以下低く、または約5％以下低いものであり得る。例えば、該ポリマー組成物の酸素透過率は、該タルク微粒子を含まない対応するポリマー組成物に係る酸素透過率とほぼ同等、例えば同一であり得る。該ポリマー組成物の酸素透過率は、本明細書に記載されたタルク微粒子を含まない対応するポリマー組成物に係る酸素透過率よりも約60％まで高く、または約55％まで高く、または約50％まで高く、または約45％まで高く、または約40％まで高く、または約35％まで高く、または約30％まで高いものであり得る。
例えば、上記ポリマー組成物は少なくとも約6MPaという引張強さを持つことができる。例えば、該ポリマー組成物は約6.1MPa以上、または約6.2MPa以上、または約6.3MPa以上、または約6.4MPa以上、または約6.5MPa以上、または約6.6MPa以上、または約6.7MPa以上、または約6.8MPa以上、または約6.9MPa以上、または約7MPa以上の引張強さを持つことができる。例えば、該ポリマー組成物は約9MPa以下、または約8.5MPa以下、または約8MPa以下の引張強さを持つことができる。
【００１５】
引張強さは、上記組成物中に存在する任意のポリマー(例えば、エラストマー)の硬化/加硫後に、ASTM D412に従って測定することができる。
例えば、上記ポリマー組成物は、少なくとも約700％という破断点伸びを持つことができる。例えば、該ポリマー組成物は少なくとも約710％、または少なくとも約720％、または少なくとも約730％、または少なくとも約740％、または少なくとも約750％、または少なくとも約760％、または少なくとも約770％、または少なくとも約780％、または少なくとも約790％、または少なくとも約800％、または少なくとも約810％、または少なくとも約820％、または少なくとも約830％、または少なくとも約840％、または少なくとも約850％という破断点伸びを持つことができる。例えば、該ポリマー組成物は約1,000％まで、または約950％まで、または約900％までの破断点伸びを持つことができる。
破断点伸びは、上記組成物中に存在する任意のポリマー(例えば、エラストマー)の硬化/加硫後に、ASTM D412に従って測定することができる。
例えば、上記ポリマー組成物は、少なくとも約0.6MPaという弾性率(100%)を持つことができる。例えば、該ポリマー組成物は少なくとも約0.7MPa、または少なくとも約0.8MPa、または少なくとも約0.9MPa、または少なくとも約1MPa、または少なくとも約1.1MPa、または少なくとも約1.2MPaという弾性率(100%)を持つことができる。例えば、該ポリマー組成物は約1.5MPaまで、または約1.4MPaまで、または約1.3MPaまでの弾性率(100%)を持つことができる。
【００１６】
例えば、上記ポリマー組成物は、少なくとも約1.8MPaという弾性率(300%)を持つことができる。例えば、該ポリマー組成物は少なくとも約1.9MPa、または少なくとも約2MPa、または少なくとも約2.1MPa、または少なくとも約2.2MPa、または少なくとも約2.3MPaという弾性率(300%)を持つことができる。例えば、該ポリマー組成物は、約3MPaまで、または約2.8MPaまで、または約2.6MPaまで、または約2.5MPaまでの弾性率(300%)を持つことができる。
例えば、上記弾性率(100%または300%)は、ASTM D1456に従って、上記組成物中に存在する任意のポリマー(例えば、エスラトマー)の硬化/加硫後に測定することができる。
例えば、上記ポリマー組成物は、少なくとも約35というショアA硬さを持つことができる。例えば、該ポリマー組成物は少なくとも約36、または少なくとも約37、または少なくとも約38、または少なくとも約39、または少なくとも約40というショアA硬さを持つことができる。例えば、該ポリマー組成物は約45まで、または約44まで、または約43まで、または約42まで、または約41までのショアA硬さを持つことができる。
上記ショアA硬さは、ASTM D2240に従って、上記組成物中に存在する任意のポリマー(例えば、エスラトマー)の硬化/加硫後に測定することができる。
例えば、上記ポリマー組成物は少なくとも約20kN/mmという引裂抵抗を持つことができる。例えば、該ポリマー組成物は少なくとも約21kN/mm、または少なくとも約22kN/mm、または少なくとも約23kN/mm、または少なくとも約24kN/mm、または少なくとも約25kN/mmという引裂抵抗を持つことができる。例えば、該ポリマー組成物は約40kN/mmまで、または約39kN/mmまで、または約38kN/mmまで、または約37kN/mmまで、または約36kN/mmまで、または約35kN/mmまで、または約30kN/mmまでの引裂抵抗を持つことができる。
上記引裂抵抗は、ASTM D624に従い、上記組成物中に存在する任意のポリマー(例えば、エラストマー)の硬化/加硫後に測定することができる。
【００１７】
上記ポリマー組成物に係る機械的特性は、本明細書に開示された上記タルク微粒子を含まない対応するポリマー組成物(即ち、該タルク微粒子を含まない点を除いて、該ポリマー組成物と同一の組成物)に係る機械的特性と比較して、約30%(+または-30%)以下異なっていてもよい。該「対応するポリマー組成物」は、本明細書において開示された該タルク微粒子とは一致しない異なるタルクを含むことができる。あるいは、該「対応するポリマー組成物」は、如何なるタルク微粒子をも含まなくてもよい。「機械的特性」とは、1種または2種以上の引張強さ、破断点伸び、弾性率(例えば、100%または300%弾性率)、ショアA硬さおよび引裂抵抗を言う。
例えば、上記ポリマー組成物の機械的特性は、約29％以下、または約28％以下、または約27％以下、または約26％以下、または約25％以下、または約24％以下、または約23％以下、または約22％以下、または約21％以下、または約20％以下、または約19％以下、または約18％以下、または約17％以下、または約16％以下、または約15％以下、または約14％以下、または約13％以下、または約12％以下、または約11％以下、または約10％以下異なっていてもよい。例えば、該ポリマー組成物の機械的特性は0％〜約30％、または約1％〜約20％、または約5％〜約10％異なっていてもよい。
その他の態様において、本明細書において開示された上記タルク微粒子は、バリア組成物および/または膜において使用することができる。
【００１８】
製品
本明細書において開示された上記ポリマー組成物は、例えば様々な製品を製造するために使用することができる。例えば、本明細書において開示された該ポリマー組成物は、タイヤの内張りを製造するために使用し得る。従って、同様に、本明細書に開示された任意の局面または態様に従うポリマー組成物を含むタイヤ内張りも、本明細書において開示される。同様に、本明細書においては、本明細書に記載された任意の局面または態様に従う内張りを含むタイヤも開示される。
例えば、上記タイヤは、任意の車両用タイヤ、例えば乗用車用タイヤまたはトラック用タイヤであり得る。該タイヤは、例えば空気式タイヤであり得る。該タイヤは、例えば1種または2種以上のタイヤカーカス、ベルト、トレッド、アンダトレッド、ショルダー、サイドウォール、ビードヒールおよびリムを含むことができる。
上記タイヤの内張りは、例えば約0.01cm〜約1cm、例えば約0.05cm〜約1cm、例えば約0.05cm〜約0.5cmの範囲の厚みを持つことができる。これは、該タイヤの寸法および意図された用途に依存するものであり得る。
【００１９】
用途
本明細書において開示された上記タルク微粒子(その全ての局面および態様を含み、その全ての態様を含む)は、バリア組成物におけるバリア特性を与えるために使用することができる。バリア組成物は任意の組成物であり、該組成物は、これを介する、1種または2種以上のガスおよび/または液体の通過を減じまたは妨げるために使用される。
本明細書に開示された上記タルク微粒子は、例えばポリマー組成物の透過度を減じるために使用し得る。例えば、本明細書に開示された該タルク微粒子は、ポリマー組成物の酸素透過率を減じるために使用し得る。例えば、本明細書に開示された該タルク微粒子のポリマー組成物への組入れは、例えばポリマー組成物の酸素透過率を少なくとも約10％、または少なくとも約15％、または少なくとも約20％、または少なくとも約25％、または少なくとも約30％、または少なくとも約35％、または少なくとも約40％、または少なくとも約45％、または少なくとも約50％減じることを可能とする。
上記タルク微粒子が組込まれている上記ポリマー組成物の機械的特性は、約30％(+または-30％)を超えて変動してはならない。例えば、該タルク微粒子が組込まれている該ポリマー組成物の機械的特性は、約25％と超えて、または約20％を超えて、または約15％を超えて、または約10％を超えて変動してはならない。「機械的特性」は、例えば引張強さ、破断点伸び、弾性率(100％および/または300％)、ショアA硬さおよび引裂抵抗を含む。
【００２０】
例えば、本明細書において開示された上記タルク微粒子は、ポリマー組成物におけるカーボンブラックまたは任意の他の無機微粒子を、少なくとも部分的に置換えるために使用することができる。例えば、本明細書において開示された該タルク微粒子は、ポリマー組成物中のカーボンブラックおよび/または任意の他の無機微粒子の内の少なくとも約20質量％、または少なくとも約30質量％、または少なくとも約40質量％、または少なくとも約50質量％を置換えるために使用し得る。例えば、本明細書に開示された該タルク微粒子は、ポリマー組成物中のカーボンブラックおよび/または任意のその他の無機微粒子の内の約100質量％まで、または約90質量％まで、または約80質量％までを置換えるために使用し得る。
本明細書に開示された上記タルク微粒子は、例えばタイヤ内張りにおいて使用することができる。例えば、本明細書に開示された該タルク微粒子は、タイヤ内張りに係る透過度を減じる(例えば、その酸素透過率を減じる)ために使用することができる。タイヤ内張りの酸素透過率および機械的特性は、ポリマー組成物に関連して上記した如く変動し得る。
【００２１】
方法
本明細書では、同様に、全ての局面および態様を含む、本明細書において開示された上記タルク微粒子、バリア組成物、ポリマー組成物、タイヤ内張りおよびタイヤの製造方法が開示される。
例えば、上記タルク微粒子は、タルク鉱石を粉砕および/または磨砕して、所定の粒度分布を得ることにより製造し得る。例えば、該タルク微粒子は、湿式磨砕により得ることができる。例えば、該タルクは、EP 0971988またはEP 2146793に開示されている方法の何れかによって製造できる。これら文献を、言及することによりここに組入れる。
例えば、上記バリア組成物および/またはポリマー組成物は、上記タルク微粒子と、1種または2種以上の、該バリア組成物またはポリマー組成物中に存在するその他の成分とをブレンドすることにより製造し得る。例えば、該ポリマー組成物は、該タルク微粒子とエスラトマーとをブレンドすることにより製造し得る。
上記ポリマー組成物の混合は、当業者には公知の方法により達成し得る。例えば、その成分を多段階で、例えば一つの非-生産的段階と、これに続く生産的段階で混合することができる。その最終的な硬化剤(例えば、硫黄系加硫剤)を、該方法の最終段階において混合することができ、該最終段階は、従来「生産的な」混合段階と呼ばれており、該段階において、該混合は、典型的には所定温度または該先行するかつ非-生産的な混合段階に係る混合温度よりも低い最終温度にて起こる。該用語「非-生産的」および「生産的」混合段階は、当業者にとって周知である。
【００２２】
タイヤ内張り用組成物は、成形によりガムストリップ(gum strip)とすることができる(例えば、プレスにより、あるいはエスラトマーコンパウンドをミル、カレンダー、押出機またはその他の適切な手段に通すことにより製造される)。好ましくは、該ガムストリップを、良好な均質性を得る目的で、カレンダーにより製造する。該未硬化/未加硫のガムストリップを、次に未硬化ゴム製タイヤ構造部材(例えば、カーカス)の内側表面(剥き出しの内側表面)として組立てることができる。次いで、該タイヤの内張りを、加熱および加圧条件下で、該タイヤの硬化作業中に、該タイヤカーカスと共に同時硬化/同時加硫(例えば、硫黄による同時硬化/同時加硫)する。結果として、該内張りは、該タイヤの一体部分となり得る。
一般的に、加硫は、例えば約100〜約200℃、好ましくは約110〜約180℃の範囲の温度にて行われる。通常の加硫方法、例えばプレスまたは金型内での加熱、過熱蒸気または高温の塩を用いた、または塩浴内での加熱の何れかを利用することができる。
【実施例】
【００２３】
実施例1
15.3m2/gというBET表面積および9.5μm(上述のようなレーザー測定)というd50を持つタルクフィラーを、タイヤの内張りとして使用するのに適した組成物を製造するために使用した。
【国際調査報告】
2019515966.tif 000002
2019515966.tif 000003