(57)【要約】  本発明は例えば自動車のタイヤ内側チューブ、内側ライナー、及び航空機タイヤの内側チューブまたは内側ライナー、硬化嚢体、及びその他の空気デバイスなどの空気障壁に適する組成を与える。この組成は、Ｃ４乃至Ｃ７のイソオレフィン誘導単位を含むエラストマーと、プラストマーとを含み、そのプラストマーはエチレン誘導単位とＣ３乃至Ｃ１０α−オレフィン誘導単位とのコポリマーであり、且つこのプラストマーの密度は０．９１５ｇ／ｃｍ３未満である。望ましい実施形態においては、ナフテンオイル及びアロマティックオイルは組成には実質的に含まれない。他の実施形態においては、ポリブテン処理オイルが存在する。更に、他の実施形態においては補助ラバーも更に存在し、これは例えば天然ラバーまたはブチルラバー、或いはブタジェン基ラバーである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気隔壁に適する組成であって、
Ｃ４乃至Ｃ７のイソオレフィン誘導単位を含むエラストマーと、
プラストマーとを備え、そのプラストマーはエチレン誘導単位及びＣ３乃至Ｃ１０α−オレフィン誘導単位のコポリマーであり、且つこのプラストマーの密度は０．９１５ｇ／ｃｍ３未満であると共に、ナフテンオイル及びアロマティックオイルは前記組成には実質的に含まれない組成。
【請求項２】
請求項１に記載の組成において、前記プラストマーが、エチレン誘導単位と、１０ｗｔ％乃至３０ｗｔ％のＣ３乃至Ｃ１０α−オレフィン誘導単位とを含む組成。
【請求項３】
請求項１に記載の組成において、前記プラストマーが、エチレン誘導単位と、１０ｗｔ％乃至３０ｗｔ％の１−ブテン、１ヘキセン及び１−オクテン誘導単位から選択された単位とを含む組成。
【請求項４】
請求項１に記載の組成において、前記プラストマーが、エチレン誘導単位と、１０ｗｔ％乃至３０ｗｔ％のオクテン誘導単位とを含む組成。
【請求項５】
請求項１に記載の組成において、前記プラストマーが、０．１乃至１０ｄｇ／分の溶融係数を有する組成。
【請求項６】
請求項１に記載の組成において、前記プラストマーが前記組成内に２乃至２０ｐｈｒ存在する組成。
【請求項７】
請求項１に記載の組成において、前記プラストマーが前記組成内に１０乃至１５ｐｈｒ存在する組成。
【請求項８】
請求項１に記載の組成において、前記組成が処理オイルも含む組成。
【請求項９】
請求項８に記載の組成において、前記処理オイルが、パラフィンオイルと、ポリブテン処理オイルと、それらの混合体とから選択される組成。
【請求項１０】
請求項８に記載の組成において、前記処理オイルが前記組成内に２乃至２０ｐｈｒ存在する組成。
【請求項１１】
請求項１に記載の組成において、カーボンブラック、修正カーボンブラック、珪素、クレイ、剥離クレイ、及びそれらの混合体から選択されるフィルタを更に備える組成。
【請求項１２】
請求項１に記載の組成において、前記組成が補助ラバーを更に含み、これは天然ラバー、ポリイソプレンラバー、ポリ（スチレン−コ−ブタジエン）ラバー（ＳＢＲ）、ポリブタジエンラバー（ＢＲ）、ポリ（イソプレン−コ−ブタジエン）ラバー（ＩＢＲ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン  ラバー（ＳＩＢＲ）、エチレン−プロピレンン  ラバー（ＥＰＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンラバー（ＥＰＤＭ）、ポリサルファイド、ニトリルラバー、ポリピレン酸化ポリマー、スター分岐ブチルラバー及びハロゲン化スター分岐ブチルラバー、臭化ブチルラバー、クロリン化ブチルラバー、スター分岐ポリイソブチレンラバー、スター分岐ブロミン化ブチル（ポリイソブチレン／イソプレン  コポリマー）ラバー、ポリ（イソブチレン−コ−ｐ−メチルスチレン）、ハロゲン化ポリ（イソブチレン−コ−ｐ−メチルスチレン）及びそれらの混合体から選択される組成。
【請求項１３】
請求項１２に記載の組成において、前記補助ラバーが５乃至３０ｐｈｒ存在する組成。
【請求項１４】
請求項１に記載の組成において、前記Ｃ４乃至Ｃ７イソオレフィン誘導単位が、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、２−メチル−２−ブテン、１−ブテン、２−ブテン、メチル  ビニルエザー、インデン、ビニルトリメシラン、ヘキセン、及び４−メチル−１−ペンテンから選択される組成。
【請求項１５】
請求項１に記載の組成において、前記エラストマーが多重オレフィン誘導単位を更に含み、この多重オレフィン誘導単位は、イソプレン、ブタジエン、２，３−ディメチル−１、３−ブタジエン、ミルセン、６，６−ディメチル−フルベン、ヘキサジエン、サイクロペンタジエン、及びピペリレンから選択される組成。
【請求項１６】
請求項１に記載の組成において、前記エラストマーがスチレニック誘導単位を更に含み、このスチレニック誘導単位は、スチレン、クロロスチレン、メソキシスチレン、インデン及びインデン誘導体、α−メチルスチレン、０−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、及びｐ−タート−ブチルスチレン
から選択される組成。
【請求項１７】
請求項１に記載の組成において、前記エラストマーがハロゲン化物である組成。
【請求項１８】
請求項１に記載の組成において、前記組成が硬化剤を更に含み、この硬化剤は、サルファー、サルファー基化合物、酸化金属、酸化金属複合体、脂肪酸、ペルオキシド、ダイアミン、及びそれらの混合体から選択される組成。
【請求項１９】
請求項１に記載の組成において、前記組成の脆性値が−４１℃未満である組成。
【請求項２０】
請求項１に記載の組成において、前記組成の２５℃におけるショアＡ硬度が５５未満である組成。
【請求項２１】
請求項１に記載の組成において、前記組成の６５℃における空気浸透性が３．５０×１０−８ｃｍ３−ｃｍ／ｃｍ／ｃｍ２−秒−アトム未満である組成。
【請求項２２】
請求項１に記載の組成において、前記組成の粘度対カルカス値は４Ｎ／ｍｍである組成。
【請求項２３】
請求項１に記載の組成から製作されたタイヤ硬化嚢体、内側ライナー、タイヤ内側チューブ、及び空気スリーブから選択された物品。
【請求項２４】
空気隔壁に適する組成であって、
ポリブテン処理オイルと、
Ｃ４乃至Ｃ７のイソオレフィン誘導単位を含むエラストマーと、
プラストマーとを備え、そのプラストマーはエチレン誘導単位及びＣ３乃至Ｃ１０α−オレフィン誘導単位のコポリマーであり、且つこのプラストマーの密度は０．９１５ｇ／ｃｍ３未満である組成。
【請求項２５】
請求項２４に記載の組成において、前記プラストマーが、エチレン誘導単位と、１０ｗｔ％乃至３０ｗｔ％のＣ３乃至Ｃ１０α−オレフィン誘導単位とを含む組成。
【請求項２６】
請求項２４に記載の組成において、前記プラストマーが、エチレン誘導単位と、１０ｗｔ％乃至３０ｗｔ％の１−ブテン、１ヘキセン及び１−オクテン誘導単位から選択された単位とを含む組成。
【請求項２７】
請求項２４に記載の組成において、前記プラストマーが、エチレン誘導単位と、１０ｗｔ％乃至３０ｗｔ％のオクテン誘導単位とを含む組成。
【請求項２８】
請求項２４に記載の組成において、前記プラストマーが、０．１乃至１０ｄｇ／分の溶融係数を有する組成。
【請求項２９】
請求項２４に記載の組成において、前記プラストマーが前記組成内に２乃至２０ｐｈｒ存在する組成。
【請求項３０】
請求項２４に記載の組成において、前記プラストマーが前記組成内に３乃至１０ｐｈｒ存在する組成。
【請求項３１】
請求項２４に記載の組成において、前記ポリブテン処理オイルが９００乃至８０００の平均分子重量値を有する組成。
【請求項３２】
請求項２４に記載の組成において、前記ポリブテン処理オイルが前記組成内に２乃至２０ｐｈｒ存在する組成。
【請求項３３】
請求項２４に記載の組成において、カーボンブラック、修正カーボンブラック、珪素、クレイ、剥離クレイ、及びそれらの混合体から選択されるフィルタを更に備える組成。
【請求項３４】
請求項２４に記載の組成において、パラフィンオイル、ナフテンオイル及びアロマティックオイルが前記組成には実質的に存在していない組成。
【請求項３５】
請求項２４に記載の組成において、前記組成が補助ラバーを更に含み、これは天然ラバー、ポリイソプレンラバー、ポリ（スチレン−コ−ブタジエン）ラバー（ＳＢＲ）、ポリブタジエンラバー（ＢＲ）、ポリ（イソプレン−コ−ブタジエン）ラバー（ＩＢＲ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン  ラバー（ＳＩＢＲ）、エチレン−プロピレンン  ラバー（ＥＰＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンラバー（ＥＰＤＭ）、ポリサルファイド、ニトリルラバー、ポリピレン酸化ポリマー、スター分岐ブチルラバー及びハロゲン化スター分岐ブチルラバー、臭化ブチルラバー、クロリン化ブチルラバー、スター分岐ポリイソブチレンラバー、スター分岐ブロミン化ブチル（ポリイソブチレン／イソプレン  コポリマー）ラバー、ポリ（イソブチレン−コ−ｐ−メチルスチレン）、ハロゲン化ポリ（イソブチレン−コ−ｐ−メチルスチレン）及びそれらの混合体から選択される組成。
【請求項３６】
請求項３５に記載の組成において、前記補助ラバーが５乃至３０ｐｈｒ存在する組成。
【請求項３７】
請求項２４に記載の組成において、前記Ｃ４乃至Ｃ７イソオレフィン誘導単位が、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、２−メチル−２−ブテン、１−ブテン、２−ブテン、メチル  ビニルエザー、インデン、ビニルトリメシラン、ヘキセン、及び４−メチル−１−ペンテンから選択される組成。
【請求項３８】
請求項２４に記載の組成において、前記エラストマーが多重オレフィン誘導単位を更に含み、この多重オレフィン誘導単位は、イソプレン、ブタジエン、２，３−ディメチル−１、３−ブタジエン、ミルセン、６，６−ディメチル−フルベン、ヘキサジエン、サイクロペンタジエン、及びピペリレンから選択される組成。
【請求項３９】
請求項２４に記載の組成において、前記エラストマーがスチレニック誘導単位を更に含み、このスチレニック誘導単位は、スチレン、クロロスチレン、メソキシスチレン、インデン及びインデン誘導体、α−メチルスチレン、０−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、及びｐ−タート−ブチルスチレンから選択される組成。
【請求項４０】
請求項２４に記載の組成において、前記エラストマーがハロゲン化物である組成。
【請求項４１】
請求項２４に記載の組成において、前記組成が硬化剤を更に含み、この硬化剤は、サルファー、サルファー基化合物、酸化金属、酸化金属複合体、脂肪酸、ペルオキシド、ダイアミン、及びそれらの混合体から選択される組成。
【請求項４２】
請求項２４に記載の組成において、前記組成の脆性値が−４１℃未満である組成。
【請求項４３】
請求項２４に記載の組成において、前記組成の２５℃におけるショアＡ硬度が５０未満である組成。
【請求項４４】
請求項２４に記載の組成において、前記組成の２５℃におけるショアＡ硬度が５５未満である組成。
【請求項４５】
請求項２４に記載の組成において、前記組成の６５℃における空気浸透性が３．５０×１０−８ｃｍ３−ｃｍ／ｃｍ／ｃｍ２−秒−アトム未満である組成。
【請求項４６】
請求項２４に記載の組成において、前記組成の粘度対カルカス値は４Ｎ／ｍｍである組成。
【請求項４７】
請求項２４に記載の組成から製作されたタイヤ硬化嚢体、内側ライナー、タイヤ内側チューブ、及び空気スリーブから選択された物品。
【請求項４８】
空気隔壁に適する組成であって、
５乃至２５ｐｈｒポリブチレン処理オイルと、
ハロゲン化スター分岐ブチルラバーと、
５乃至２５ｐｈｒ天然ラバーと、
５乃至２５ｐｈｒのプラストマーとを含み、そのプラストマーはエチレン誘導単位とＣ３乃至Ｃ１０α−オレフィン誘導単位とのコポリマーであり、且つこのプラストマーの密度は０．９１５ｇ／ｃｍ３未満であり、
前記組成は−４１℃未満の脆性値を有する組成。
【請求項４９】
請求項４８に記載の組成において、前記ポリブテン処理オイルが９００乃至３０００の平均分子重量値を有する組成。
【請求項５０】
請求項４８に記載の組成から製作されたタイヤ硬化嚢体、内側ライナー、タイヤ内側チューブ、及び空気スリーブから選択された物品。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、組成の一相において添加剤として用いられるポリブタン処理オイルによる空気隔壁に用いられる半結晶エチレンコポリマーまたはプラストマーを有するポリマー基Ｃ４乃至Ｃ７イソオレフィンのブレンドに関する。
【０００２】
関連出願の相互参照
本願は米国仮出願第６０／３９６，４９７号（出願日２００２年７月１７日）に基づく優先権を主張しており、その仮出願の開示事項は全体が参照により本明細書に組み込まれている。
【発明の背景】
【０００３】
ハロブチルラバーは、Ｃ４乃至Ｃ７のイソオレフィン及び多重オレフィンのイソブチレン基コポリマーであり、乗用車、トラック、バス及び航空機のタイヤにおける最良の空気保持体として選択されるポリマーである。ブロモブチルラバー、クロブチルラバー、及びハロゲン化スター分岐ブチルラバーは、それらの特定の用途のために処方できる。最終的な商業的処方のための構成成分及び添加物の選択は所望の特性の平衡に依存している。即ち、タイヤ製造所における未加工（未硬化）化合物の処理特性に対して硬化後のタイヤ組成の稼動性能及びタイヤの特性である。
【０００４】
ポリエチレンコポリマーは、イソブチレン基ラバーによる組成における可能な添加剤として記載されてきており、これは例えばＴｓｏｕ等によるＷＯ０１／８５８３７号及びＤｉａｓ等によるＷＯ０２／４８２５７号に開示されている。ＷＯ０１／８５８３７号は、特定の組成（半結晶ポリエチレンコポリマーＥＸＡＣＴ及びナフタニック／アロマティック処理オイルを含む）における改良された未加工強度を示しているものの、同様な組成は高い空気浸透性を示しており、これは空気隔壁の用途には不都合である。本発明の発明者は、注目すべきことに、特定の組成に対する半結晶ポリエチレンコポリマー（「プラストマー」としても知られる）の添加は空気浸透性の質を改良するので、空気隔壁としてより有益な組成を製造できることを発見した。
【０００５】
更に、アロマティック包含処理オイルのような可塑剤の添加はポリマーの浸透性を高めることが知られているが（例えばPOLYMER PERMEABILITY 61-62(J.Comyn ed., Elsevier Applied Science 1986)；ＵＳ４，２７９，２８４号(水蒸気浸透性)；ＵＳ６，３２６，４３３Ｂ１号(空気浸透性)参照）、ここに開示された空気隔壁組成の発明者らは、注目すべきことに、ポリブタン処理オイルを本明細書に説明された特定の処方で用いて空気浸透性を減少させることにより、組成の他の望ましい特性を維持しつつ、空気隔壁品位を改良できることを発見した。従って本発明はそのような改良を指向している 
背景技術の他の参照文献は米国特許第５，１５７，０８１Ａ号、ＷＯ０２／３２９９２号及びＥＰ０９９２５３８Ａ号を含む。
【０００６】
発明の概要
１つの局面によれば、本発明は空気隔壁、例えば自動車タイヤの内側チューブ、内側ライナー、航空機タイヤ内側チューブ及び内側ライナー、硬化嚢体、及び他の空気デバイスに適する組成を与える。この組成はＣ４乃至Ｃ７のイソオレフィン誘導単位、及びプラストマーを含み、プラストマーはエチレン誘導単位及びＣ３乃至Ｃ１０αオレフィン誘導単位のコポリマーであり、プラストマーの密度は０．９１５ｇ／ｃｍ３未満である。望ましい実施形態においては、ナフテニック及びアロマティックオイルは組成には実質的に含まれない。他の実施形態においては、ポリブテン処理オイルが存在する。更に、他の実施形態においては、補助ラバーも存在し、これは例えば天然ラバーまたはブチルラバー、或いはブタジエン基ラバーである。
【０００７】
発明の詳細な説明
用語「ｐｈｒ」は１００ラバーあたりの割合であって、当該技術分野における測定標準であり、組成の成分は、主要なエラストマー成分に関して、単独または複数のエラストマーの１００重量部まで測定される。
【０００８】
本明細書においては周期表「族」を参照し、周期表族のための新たな番号付け計画はＨＡＷＬＥＹ‘Ｓ  ＣＯＮＤＥＮＳＥＤ  ＣＨＥＭＩＣＡＬ  ＤＩＣＴＩＯＮＡＲＹ  ８５２（第１３版、１９９７年）に用いられている。
【０００９】
用語「エラストマー」は本明細書で用いられるように任意のポリマー、或いはＡＳＴＭ  Ｄ１５６６規定に整合するポリマー組成を意味する。用語「エラストマー」は本明細書においては用語「ラバー」と互換性を持つものとして用いる。
【００１０】
本明細書において用いられるように、用語「アルキル」はパラフィン族炭化水素基を指すものとし、これは処方から１つまたは複数の炭化水素、例えばメチル基、またはＣＨ３、或いはエチル基、ＣＨ３ＣＨ２などを欠落させることにより、アルカンから導出し得る。
【００１１】
本明細書において用いられるように、用語「アルケニル」は不飽和パラフィン族炭化水素基を指すものとし、これは処方から１つまたは複数の炭化水素、例えばエテニル基、ＣＨ２＝ＣＨ、及びプロペニル基、またはＣＨ３ＣＨ＝ＣＨなど欠落させることにより、アルカンから導出し得る。
【００１２】
本明細書で用いるように用語「アリル」はアロマティック化合物の環状構造特性を形成する炭化水素を指すものとし、これは例えばベンジエン、ナフタレン、フェナンスレン、アンスラセネなどであり、代表的にはその構造内に交番二重結合（不飽和）を持つ。従ってアリル基は処方から１つまたは複数の炭化水素、例えばフェニール、またはＣ６Ｈ５を欠落させることにより、アロマティック化合物から導出される一基である。
【００１３】
「置換」とは、少なくとも１つの水素基の置換反応を意味し、これは例えば以下から選択された少なくとも１つの置換による。即ち、ハロゲン（クロリン、ブロミン、フルオリン、またはイオディン）、アミノ、ニトロ、サルフォキシ（サルフォネイト、またはアルキルサルフォネイト）、チオル、アルキチオル、及びハイドロキシ；１乃至２０炭素原子を有するアルキル直線または分岐鎖であり、これはメチル、エチル、プロピル、テート−ブチル、イソプロピル、イソブチルなどを含み；１乃至２０炭素原子を有するアルコキシ直線または分岐鎖アルコキシであり、これは例えばメソキシ、エソキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、二次ブトキシ、テーチアリーブトキシ、ペンチロキシ、イソペンチロキシ、ヘキシロキシ、ヘプトリロキシ、オクチロキシ、ノニロキシ、及びデキロキシを含み；ハロアルキル、これは１乃至２０炭素原子を有する直線または分岐鎖アルキルであり、これは少なくとも１つのハロゲンにより置換され、例えば以下を含む。即ちクロロメチル、ブロモメチル、フルオロメチル、イオドメチル、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−フルオロブチル、ディクロロメチル、ディブロモメチル、ディフルオロメチル、ディオドメチル、２，２−ディクロロエチル、２，２−ディブロモメチル、２，２−ディフルオロエチル、３，３−ディクロロプロチル、３，３−ディフルオロプロピル、４，４−ディクロロブチル、４，４−ディフルオロブチル、トリクロロメチル、４，４−ディフルオロブチル、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、及び２，２，３，３−テトラフルオロプロピルである。従って例えば「置換スチレニック単位」はｐ−メチルスチレン、ｐ−エチルスチレンを含む。
【００１４】
エラストマー
本発明の組成は少なくとも１つのエラストマーを含む。本発明の１つの実施形態におけるエラストマーはＣ４乃至Ｃ７のイソオレフィン誘導単位を含む。これらのポリマーはＣ４乃至Ｃ７のイソオレフィン誘導単位のホモポリマーまたはランダムコポリマーとして記述できる。１つの実施形態において、Ｃ４乃至Ｃ７のイソオレフィン誘導単位は以下から選択される。即ち、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、２−メチル−２−ブテン、１−ブテン、２−ブテン、メチル  ビニルエザー、インデン、ビニルトリメシラン、ヘキセン、及び４−メチル−１−ペンテンである。更に、エラストマーは、以下から選択される多重オレフィン誘導単位も含む。即ち、イソプレン、ブタジエン、２，３−ディメチル−１、３−ブタジエン、ミルセン、６，６−ディメチル−フルベン、ヘキサジエン、サイクロペンタジエン、及びピペリレンである。他の実施形態においては、エラストマーは以下から選択されるスチレニック誘導単位も含む。即ち、スチレン及び置換スチレンであり、これは非限定的な例として、クロロスチレン、メソキシスチレン、インデン及びインデン誘導体、α−メチルスチレン、０−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、及びｐ−タート−ブチルスチレンを含む。本発明の更に他の実施形態においては、エラストマーはハロゲン化物である。
【００１５】
本発明の１つの実施形態においては、エラストマーはブチル−タイプラバーまたは分岐ブチルタイプラバー、特にこれらのエラストマーのハロゲン化物である。有益なエラストマーは不飽和ブチルラバー例えばオレフィンまたはイソオレフィン及びマルチオレフィンのホモポリマー及びコポリマー、或いは多重オレフィンのホモポリマーである。本発明に適するこれらと他のタイプのエラストマーは公知であり、以下の文献に説明されている。RUBBER TECHNOLOGY 209-581(Maurice Morton ed., Chapman & Hall 1995), THE VANERBILT RUBBER HANDBOOK 105-122(Robert F. Ohm ed., R.T. Vanderbilt Co., Inc. 1990), Edward Kresge and H.C. Wang in 8 KIRK-OTHMER ENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL TECHNOLOGY 934-955(John Wiley & Sons, Inc. 4 th ed. 1993)。本発明の方法及び組成に有益な不飽和エラストマーの非限定的な例は、ポリ（イソブチレン−コ−イソプレン）、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−コ−ブタジエン）、天然ラバー、スター分岐ブチルラバー、及びそれらの混合物である。本発明における有益なエラストマーは、当該技術分野で公知の任意の適切な手段により製造することができるので、本発明はエラストマー製造方法によって限定されるものではない。
【００１６】
ブチルラバーはモノマーの混合体を反応させることにより調整され、この混合体は少なくとも（１）Ｃ４乃至Ｃ７イソオレフィンモノマー成分（例えばイソブチレン）と（２）多重オレフィンモノマー成分を有する。イソオレフィンは１つの実施形態においては総モノマー混合体の重量部で７０乃至９９．５ｗｔ％の範囲であり、また他の実施形態においては８５乃至９９．５ｗｔ％である。マルチオレフィン成分は１つの実施形態においては３０乃至０．５ｗｔ％、他の実施形態においては１５乃至０．５ｗｔ％モノマー混合体中に存在する。更に他の実施形態においては、モノマー混合体の８乃至０．５ｗｔ％は多重オレフィンである。
【００１７】
イソオレフィンはＣ４乃至Ｃ７化合物であり、例えばイソブチレン、イソブテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、２−メチル−２−ブテン、１−ブテン、２−ブテン、メチル  ビニル  エザー、インデン、ビニルトリメチルシラン、ヘキセネ、及び４−メチル−１−ペンテンのような化合物であるが、これらに限定されるものではない。多重オレフィンは、Ｃ４乃至Ｃ１４多重オレフィンであり、例えばイソプレン、ブタジエン、２，３−ディメチル−１，３−ブタジエン、ミルセン、６，６−ディメチル−フルベン、ヘキサジエン、サイクロペンタジエン、及びピペリレン、或いは他のモノマー、例えばＥＰ０２７９４５６号、ＵＳ５，５０６，３１６号、及びＵＳ５，１６２，４２５号に開示されたものである。他のポリマー可モノマー、例えばスチレン及びディクロロスチレンは、ブチルラバーにおけるホモポリマー可またはコポリマー可にも適する。本発明のブチルラバーポリマーは、９５乃至９９．５ｗｔ％のイソブチレンを一実施形態においては、０．５乃至８ｗｔ％イソプレンと、他の実施形態においては０．５乃至５．５ｗｔ％イソプレンと反応させることにより得られる。ブチルラバー及びそれらの製造方法は例えばＵＳ２，３５６，１３８号、同４，４７４，９２４、同４，０６８，０５１号、及び同５，５３２，３１２号に詳細に説明されている。
【００１８】
望ましいブチルラバーの市販の例は、ポリ（イソブチレン−コ−イソプレン）のＥＸＸＯＮ（商標）ＢＵＴＹＬ等級であり、３２±２乃至５１±５（１２５℃においてＭＬ１＋８）のムーニ粘度を有する。望ましいブチルタイプラバーの他の市販例はＶＩＳＴＡＮＥＸ（商標）ポリイソブチレンラバーであり、これは分子重量粘度平均が０．９±０．１５×１０６乃至２．１１＋０．２３×１０６である。
【００１９】
本発明における有益なブチルラバーの他の実施形態は分岐または「スター分岐」ブチルラバーである。これらのラバーは例えばＥＰ０６７８５２９Ｂ１号、ＵＳ５，１８２，３３３号及び５，０７１，９１３号に説明されている。一実施形態において、スター分岐ブチルラバー（「ＳＢＢ」）は、ハロゲン化または非ハロゲン化の何れかのブチルラバー、及び、ハロゲン化または非ハロゲン化の何れかポリジエンまたはブロックコポリマーである。本発明はＳＢＢの形成方法には限定されない。ポリジエン／ブロックコポリマー、またはブランチング添加剤（以下「ポリジエン」）は典型的には陽イオン反応であり、ブチルまたはハロゲン化ブチルの重合化期間中に存在するか、或いはＳＢＢを形成するようにブチルラバーと配合できる。分岐添加剤またはポリジエンは任意の適切な分岐添加剤とすることができ、本発明はＳＢＢを製造するのに用いたポリジエンのタイプには限定されない。
【００２０】
一実施形態においては、ＳＢＢは代表的には上述したようにブチルまたはハロゲン化ブチルラバーの組成であり、ポリジエンのコポリマー及び部分的に水素化したポリジエンは以下を含む族から選択される。即ちスチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリピペリレン、天然ラバー、スチレン−ブタジエンラバー、エチレン−プロピレン  ジエン  ラバー（ＥＰＤＭ）、エチレン−プロピレンラバー（ＥＰＲ）、スチレン−ブタジエンスチレン及びスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマーである。これらのポリジエンは、モノマーｗｔ％に基づいて、一実施形態においては０．３ｗｔ％より大きく、他の実施形態においては０．３乃至３ｗｔ％、更に他の実施形態においては０．４乃至２．７ｗｔ％である。
【００２１】
本発明のＳＢＢの商用実施形態はＳＢブチル４２６６（エクソンモービル  ケミカル  カンパニー、テキサス州Houston）であり、これは３４乃至４４のムーニ粘度（１２５℃におけるＡＳＴＭ  Ｄ１６４６）ＭＬ  １＋８を有する。更にＳＢブチル４２６６の硬化特性は以下の通りである：ＭＨは６９±６ｄＮ・ｍ、ＭＬは１１．５±４．５ｄＮ・ｍ（ＡＳＴＭ  Ｄ２０８４）である。
【００２２】
本発明の望ましい実施形態におけるエラストマーはハロゲン化物である。ハロゲン化ブチルラバーは上述のブチルラバー製品のハロゲン化により製造される。ハロゲン化は任意の手段により実行できるので、本発明はハロゲン化処理によって限定されることはない。ブチルポリマーのようなポリマーをハロゲン化する方法については、例えばＵＳ２，６３１，９８４号、同３，０９９，６４４号、同４，５５４，３２６号、同４，６８１，９２１号、同４，６５０，８３１号、同４，３８４，０７２号、同４，５１３，１１６号及び５，６８１，９０１号に開示されている。一実施形態においては、ハロゲン化添加剤としてブロミン（Ｂｒ２）またはクロリン（Ｃｌ２）を用いて４乃至６０℃でブチルラバーをヘキサン希釈剤内においてハロゲン化する。このハロゲン化ブチルラバーのムーニ粘度は、一実施形態においては２０乃至７０（１２５℃においてＭＬ１＋８）であり、他の実施形態においては２５乃至５５である。ハロゲンｗｔ％は、ハロゲンかブチルラバーの重量に基づいて、一実施形態においては０．１乃至１０ｗｔ％であり、他の実施形態においては０．５乃至５ｗｔ％である。更に他の実施形態においては、ハロゲンブチルラバーのハロゲンｗｔ％は１乃至２．５ｗｔ％である。
【００２３】
本発明の適切なハロゲン化ブチルラバーの商用実施形態はブロモブチル２２２２（エクソンモービル  ケミカル  カンパニー）である。そのムーレイ粘度は２７乃至３７（１２５℃においてＭＬ１＋８、ＡＳＴＭ１６４６、変更）であり、そのブロミン含有量はブロモブチル２２２２に関して１．８乃至２．２ｗｔ％である。更にブロモブチル２２２２の硬化特性は以下の通りである：即ちＭＨは２８乃至４０ｄＮ・ｍ、ＭＬは７乃至１８ｄＮ・ｍ（ＡＳＴＭ  Ｄ２０８４）である。他のハロゲン化ブチルラバーの商用実施形態はブロモブチル２２５５（エクソンモービル  ケミカル  カンパニー）である。そのムーレイ粘度は４１乃至５１（１２５℃においてＭＬ１＋８、ＡＳＴＭＤ  １６４６）であり、そのブロミン含有量は１．８乃至２．２ｗｔ％である。更にブロモブチル２２５５の硬化特性は以下の通りである：即ちＭＨは３４乃至４８ｄＮ・ｍ、ＭＬは１１乃至２１ｄＮ・ｍ（ＡＳＴＭ  Ｄ２０８４）である。
【００２４】
本発明のエラストマーの他の実施形態においては、分岐または「スター分岐」ハロゲンブチルラバーが用いられる。一実施形態においては、ハロゲン化スター分岐ブチルラバーは、ハロゲン化または非ハロゲン化の何れかのブチルラバー、及びハロゲン化または非ハロゲン化のポリジエンまたはブロックコポリマーの組成である。ハロゲン化処理については、米国特許第４，０７４，０３５、同第５，０７１，９１３号、同第５，２８６，８０４号、同第５，１８２，３３３号、及び同第６，２２８，９７８号に詳細に記載されている。本発明はハロゲン化スター分岐ブチルラバーを形成する方法で限定されることはない。ポリジエン／ブロックコポリマー、または分岐型添加剤（以下「ポリジエン」と称す）は、代表的には陽イオン反応であり、ブチルまたはハロゲン化ブチルラバーの重合化期間中に存在するか、或いはハロゲン化スター分岐ラバーを形成するようにブチルまたはハロゲン化ブチルラバーに配合できる。分岐添加剤またはポリジンは任意の適切な分岐添加剤とすることができるので、本発明はハロゲン化スター分岐ブチルラバーを製造するために使用されたポリジンのタイプには限定されることはない。
【００２５】
１つの実施形態において、ハロゲンスター分岐ブチルラバーは代表的には上述したブチルまたはハロゲン化ブチルラバー及びポリジンのコポリマーの組成であり、部分的に水素化したポリジンは以下を含む族から選択される。即ちスチレン、ポリブタジン、ポリイソプレン、ポリピペリレン、天然ラバー、スチレンーブタジン  ラバー、エチレン−プロピレン  ジン  ラバー、スチレン−ブタジン−スチレン、及びスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマーである。これらのポリジンはモノマーｗｔ％に基づいて、一実施形態においては０．３ｗｔ％以上、他の実施形態においては０．３乃至３ｗｔ％、更に他の実施形態においては０．４乃至２．７ｗｔ％存在する。
【００２６】
本発明のハロゲン化星形分岐ブチルラバーの商用実施形態はブロモブチル６２２２（エクソンモービル  ケミカル  カンパニー）であり、そのムーレイ粘度は２７乃至３７（１２５℃においてＭＬ１＋８、ＡＳＴＭ  Ｄ１６４６）であり、そのブロミン含有量はハロゲン化スター分岐ブチルラバーに関して２．２乃至２．６ｗｔ％である。更にブロモブチル６２２２の硬化特性は以下の通りである：即ちＭＨは２８乃至４０ｄＮ・ｍ、ＭＬは６乃至１６ｄＮ・ｍ（ＡＳＴＭ  Ｄ２０８４）である。
【００２７】
本発明に有益なイソブチレン基エラストマーの他の実施形態はスチレン誘導単位を含む。本発明の一実施形態におけるエラストマーはランダムコポリマーであり、これは、イソブチレン誘導単位のようなＣ４乃至Ｃ７イソオレフィン誘導単位と、スチレン及び置換スチレンから選択されたスチレン単位とを含み、その置換スチレンは例えばクロロスチレン、メソキシスチレン、インデン及びインデン誘導体、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−ハロメチルスチレン（オルソ及びメタはロメチルスチレンをも含む）、及びｐ−タート−ブチルスチレンである。一実施形態においては、ハロメチスチレン誘導単位はｐ−ハロメチルスチレンであり、パラ−イソマーの重量の少なくとも８０％、更に好ましくは９０％含有する。「ハロ」基は任意のハロゲンとすることができ、望ましくはクロリンまたはブロミンである。ハロゲン化エラストマーは官能化内部ポリマーを含み、ここではスチレンモノマー単位内に存在するアルキル置換基の少なくとも幾つかは、ベンジリックハロゲンまたは以下に詳述する幾つかの他の官能基を包含する。
【００２８】
好ましい物質はＣ４乃至Ｃ７イソオレフィン誘導単位を包含するテルポリマーとして特徴付けることができ、以下のモノマー単位はポリマー鎖に沿って不規則に離間する。
【化１】
2005533163.tif 000002
【００２９】
ここでＲ１及びＲ２は独立の水素、低アルキル、好ましくはＣ１乃至Ｃ７アルキルと一次または二次アルキルハロゲン化物であり、またＸは官能基、例えばハロゲンである。好ましくはＲ１及びＲ２は各々ハロゲンである。エラストマー構造中に存在する副置換スチレンは、上述の一実施形態においては６０ｍｏｌ％までが、他の実施形態においては０．１乃至５ｍｏｌ％が官能基構造となり得る。
【００３０】
官能基Ｘはハロゲン、またはハロゲンと他の官能基との組み合わせとしてもよく、これはベンゼリックハロゲンと他の基とのヌクレオフィリック置換により採用し得る。ここで他の基とは、例えばカルボン酸；、カルボン塩；、カルボンエステル、アミド及びイミド；、オキシ；、アルコキシド；、フェノキシド；、チオレイト；、チオエーテル；、サンタテ；、シアニド；、ニトリル；、アミノ、及びそれらの混合体である。これらの官能イソオレフィンコポリマー、その処方、官能化及び硬化の方法については米国特許第５，１６２，４４５号により詳細に、特に上述した官能化アミンが開示されている。
【００３１】
本発明に用いるのに適するエラストマーの例はポリ（イソブチレン−コ−ｐ−メチルスチレン）または「ＸＰ５０」（エクソンモビール  ケミカル  カンパニー、テキサス州ハウストン）である。他の有用なエラストマーはイソブチレン及び０．５乃至２０ｍｏｌ％ｐ−メチルスチレンを包含するｐ−メチルスチレンのテルポリマーであり、ベンジル環に存在する６０ｍｏｌ％までのメチル置換基はブロミンまたはクロリン原子、好ましくはブロミン原子（ｐ−ブロメチルスチレン）、及びｐ−ブロメチルスチレンと他の官能基（例えばエステル及びエーテル）との組み合わせを包含する。これらのハロゲン化エラストマーは、ＥＸＸＰＲＯ（商標名）エラストマー（エクソンモビール  ケミカル  カンパニー、テキサス州ハウストン）として市販されており、また「ＢＩＭＳ」と略称されている。それらのイソオレフィンコポリマー、その調整及び硬化の方法については米国特許第５，１６２，４４５号により詳細に開示されている。これらのエラストマーは基本的に均質な組成分布を有しており、ポリマーの重量で少なくとも約９５％がポリマーの平均ｐ−アルキルスチレン含有量の１０％以内のｐ−アルキルスチレン含有量を有する。望ましいコポリマーも分子重量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が一実施形態においては２と２０との間、他の実施形態においては１０未満、他の実施形態においては５未満、更に他の実施形態においては２．５未満、更に他の実施形態においては２以上により特徴付けられ、好ましい粘度平均分子重量は２００，０００から２，０００，０００までの範囲であり、好ましい数値の平均分子重量は２５，０００乃至７５０，０００の範囲であり、これはゲル浸透クロマトグラフィにより定められる。
【００３２】
「エラストマー」は本明細書で説明するようにバイオモダル重料分布を有する成分を生成するように異なる分子重量を有する同一のエラストマーの１つまたは複数の成分も含む。このバイオモダル分布は例えばエラストマーに低分子重量成分をもたせることにより達成できる。これは２つの異なるＭＷポリマーを共に物理的に配合するか、或いは現場で反応炉により配合させるかにより達成できる。一実施形態においては、エラストマーは低分子重量（重量平均分子重量）成分を有し、これは一実施形態においては５，０００ＭＷ乃至８０，０００ＭＷであり、他の実施形態においては１０，０００ＭＷ乃至６０，０００ＭＷであり、低分子重量成分は一実施形態においては５乃至４０ｗｔ％の組成、他の実施形態においては１０乃至３０ｗｔ％の組成を含む。
【００３３】
好ましい実施形態においては官能性を選択することにより、ポリマー成分が高温で混合されたときに、マトリックスポリマー、例えば酸、アミノまたは水酸官能基に存在する官能基と反応または極結合を形成するようにさせる。
【００３４】
ＸＰ５０及びＢＩＭＳポリマーは、モノマー混合体の重合化により処方でき、それにはハロゲン及び活性化開始体（例えば熱及び／または光及び／または化学的開始剤の下の溶液にＬｅｗｉｓ酸化触媒、続いてハロゲン化物、好ましくは臭化物を用い、続いて選択的には、異なる官能半族による臭素の電気反応置換を用いる。
【００３５】
好ましいＢＩＭＳポリマーは臭素ポリマーであり、これは一般に、ポリマー中のモノマー誘導単位の総量に対して０．１乃至５ｍｏｌｅ％のブロモエチレンスチル基を含有する。ブロモエチル基の量は他の実施形態においては０．２乃至３．０ｍｏｌ％、更に他の実施形態においては０．３乃至２．８ｍｏｌ％、更に他の実施形態においては０．４乃至２．５ｍｏｌ％、更に他の実施形態においては０．３乃至２．０ｍｏｌ％であり、望ましい範囲は任意の上限と任意の下限との任意の組み合わせとしてもよい。他の方式を示せば、好ましいコポリマーは、ポリマーの重量に基づいて０．２乃至１０ｗｔ％の臭素を、他の実施形態においては０．４乃至６ｗｔ％の臭素を包含し、他の実施形態においては０．６乃至５．６ｗｔ％はポリマーバックボーン鎖における環状ハロゲンまたはハロゲンから実質的に遊離している。本発明の一実施形態においては、エラストマーはＣ４乃至Ｃ７イソオレフィン誘導単位（またはイソモノオレフィン）、ｐ−エチルスチレン誘導単位、及びｐ−ハロメチルスチレン誘導単位であり、ここでｐ−ハロメチルスチレン誘導体は内部ポリマー内にｐ−メチルスチレンの総数に基づいて０．４乃至３．０ｍｏｌ％存在し、パラ−メチルスチレン誘導単位は一実施形態においてはポリマーの総重量に基づいて３ｗｔ％乃至１５ｗｔ％、他の実施形態においては４ｗｔ％乃至１０ｗｔ％存在する。他の実施形態においては、ｐ−ハロメチルスチレンはｐ−ブロモメチルスチレンである。
【００３６】
エラストマーは本発明の組成に一実施形態においては１０乃至１００ｐｈｒ、他の実施形態においては２０乃至８０ｐｈｒ、更に他の実施形態においては３０乃至７０ｐｈｒ、他の実施形態においては４０乃至６０ｐｈｒ存在し、エラストマーについての望ましいｐｈｒ範囲は、任意の上限ｐｈｒと本明細書に説明した任意の下限ｐｈｒとの組み合わせである。
【００３７】
プラストマー
本発明に有益なプラストマーは、ポリオレフィンコポリマーとして示すことができ、これは密度が０．８５乃至０．９１５ｇ／ｃｍ３であり、溶融係数（ＭＩ）が０．１０ｄｇ／ｍｉｎと３０ｄｇ／ｍｉｎとの間である。一実施形態においては、有益なプラストマーはエチレン誘導単位のコポリマーであり、少なくとも１つのＣ３乃至Ｃ１０α−オレフィン誘導単位において、コポリマーは０．９１５ｇ／ｃｍ３未満の範囲の密度を有する。プラスマー内に存在するコモノマー（Ｃ３乃至Ｃ１０α−オレフィン誘導単位）は一実施形態においては２ｗｔ％乃至３５ｗｔ％、他の実施形態においては５ｗｔ％乃至３０ｗｔ％、更に他の実施形態において１５ｗｔ％乃至２５ｗｔ％、更に他の実施形態において２０ｗｔ％乃至３０ｗｔ％の範囲である。
【００３８】
本発明に有益なプラストマーの溶融係数（ＭＩ）は、一実施形態においては０．１０ｄｇ／分と２０ｄｇ／分（ＡＳＴＭＤ  １２３８、１９０℃、２．１ｋｇ）との間であり、他の実施形態においては０．２乃至１０ｄｇ／分、更に他の実施形態においては０．３乃至８ｄｇ／分である。有益なプラストマーの平均分子重量の範囲は、一実施形態においては１０，０００乃至８００，０００であり、他の実施形態においては２０，０００乃至７００，０００である。有用なプラストマーの１％正割屈曲率（ＡＳＴＭ  Ｄ  ７９０）の範囲は、一実施形態においては１０ＭＰａ乃至１５０ＭＰａであり、他の実施形態においては２０ＭＰａ乃至１００ＭＰａである。更に、本発明の組成に有用なプラストマーの融点（Ｔｍ）は、一実施形態においては５０乃至６２℃（第１の溶融ピーク）及び６５乃至８５℃（第２の溶融ピーク）であり、他の実施形態においては５２乃至６０℃（第１の溶融ピーク）及び７０乃至８０℃（第２の溶融ピーク）である。
【００３９】
本発明に有用なエラストマーはエチレン誘導単位のメタロセン触媒コポリマー及び高α−オレフィン誘導単位であり、例えばプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン及び１−オクタンであり、これらのコモノマーは、一実施形態においては、０．８６０ｇ／ｃｍ３と０．９００ｇ／ｃｍ３との間の密度を生成するのに充分な少なくとも１つを包含する。望ましいプラストマーの分子重量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）の範囲は１つの実施形態においては２乃至５であり、他の実施形態においては２．２乃至４である。商業的に入手可能なプラストマーの例は、ＥＸＡＣＴ４１５０であり、これはエチレン及び１−ヘキセンのコポリマー、１８乃至２２ｗｔ％のプラストマーからなる１−ヘキセン誘導単位であって、０．８９５ｇ／ｃｍ３の密度及び３．５ｄｇ／分のＭＩを有する（エクソンモービル  ケミカル  カンパニー、テキサス州ハウストン）、またＥＸＡＣＴ８２０１であり、これはエチレン及び１−オクテンのコポリマー、２６乃至３０ｗｔ％のプラストマーからなる１−オクテン誘導単位であって、０．８８２ｇ／ｃｍ３の密度及び１．０ｄｇ／分のＭＩを有する（エクソンモービル  ケミカル  カンパニー、テキサス州ハウストン）。
【００４０】
ポリブテン処理オイル
本発明の１局面においては、ポリブテン処理オイルが空気隔壁組成内に存在する。本発明の一実施形態においては、ポリブテン処理オイルは低分子重量（１５，０００Ｍｎ未満）ホモポリマーまたはオレフィン誘導単位のコポリマーであり、一実施形態においては３乃至８炭素原子を有し、他の実施形態においては好ましくは４乃至６炭素原子を有する。更に他の実施形態においては、ポリブテンはＣ４ラフィネートのホモポリマーまたはコポリマーである。「ポリブテン」ポリマーと称される（以下、「ポリブテン処理オイル」まてゃ「ポリブテン」と称する）このような低分子重量ポリマーの実施形態については、例えば次の文献に解説されている。SYNTHETIC LUBRICANTS AND HIGH-PERFORMANCE FUNCTIONAL FLUIDS 357-392(Lesile R. Rudnick & Ronald L. Shubkin, ed., Marcel Dekker 1999)。
【００４１】
本発明の一実施形態においては、ポリブテン処理オイルは少なくともイソブチレン郵送単位、１−ブテン誘導単位及び２−ブテン誘導単位のコポリマーである。一実施形態においては、ポリブテンはホモポリマー、コポリマー、または上述の三つの誘導単位のテルポリマーであり、ここでイソブチレン誘導単位はコポリマーの４０乃至１００ｗｔ％であり、１−ブテン誘導単位はコポリマーの０乃至４０ｗｔ％であり、２−ブテン誘導単位はコポリマーの０乃至４０ｗｔ％である。他の実施形態においては、ポリブテンはコポリマーまたは三つのユニットのテルポリマーであり、ここでイソブチレン誘導単位はコポリマーの４０乃至９９ｗｔ％であり、１−ブテン誘導単位はコポリマーの２乃至４０ｗｔ％であり、２−ブテン誘導単位はコポリマーの０乃至３０ｗｔ％である。更に他の実施形態においては、ポリブテンは３つの単位からのテルポリマーであり、ここでイソブチレン誘導単位はコポリマーの４０乃至９６ｗｔ％であり、１−ブテン誘導単位はコポリマーの２乃至４０ｗｔ％であり、２−ブテン誘導単位はコポリマーの２乃至２０ｗｔ％である。更に他の実施形態においては、ポリブテンはイソブチレン及び１−ブテンのホモポリマーまたはコポリマーであり、ここでイソブチレン誘導単位はホモポリマーまたはコポリマーの６５乃至１００ｗｔ％であり、１−ブテン誘導単位はコポリマーの０乃至３５ｗｔ％である。
【００４２】
本発明に有用なポリブテン処理オイルの代表的な平均分子重量値（Ｍｎ）は、一実施形態においては１０，０００未満、他の実施形態においては８０００未満、更に他の実施形態においては６０００未満である。ポリブテンオイルの平均分子重量値は、一実施形態においては４００以上、他の実施形態においては７００以上、更に他の実施形態においては９００以上である。好ましい実施形態は任意の分子重量下限値と任意の分子重量上限値との組合せとすることができる。例えば、本発明のポリブテンの平均分子重量値は、一実施形態においては４００乃至１０，０００であり、他の実施形態においては７００乃至８０００であり、更に他の実施形態においては９００乃至３０００である。ポリブテン処理オイルの有用な粘度の範囲は、一実施形態においては１００℃で１０乃至６０００ｃＳｔ（センチストーク）、他の実施形態においては１００℃で３５乃至５００００ｃＳｔ、更に他の実施形態においては１００℃で３５ｃＳｔ以上、更に他の実施形態においては１００℃で１００ｃＳｔ以上である。
【００４３】
処理オイルの商業的例は、処理オイルのＰＡＲＡＰＯＬ（商標）シリーズ（エクソンモービル  ケミカル  カンパニー、テキサス州ハウストン）であり、例えばＰＡＲＡＰＯＬ（商標）４５０，７００，９５０，１３００，２４００，及び２５００である。商業的に入手可能なポリウレタン処理オイルのＰＡＲＡＰＯＬ（商標）シリーズは合成液体ポリブテンであり、個々の処方が特定の分子重量を持ち、それらの全ての処方を本発明に用いることができる。ＰＡＲＡＰＯＬ（商標）オイルの分子重量は、ゲル浸透クロマトグラフィによる測定では４２０Ｍｎ（ＰＡＲＡＰＯＬ（商標）４５０）乃至２７００Ｍｎ（ＰＡＲＡＰＯＬ（商標）２５００）である。ＰＡＲＡＰＯＬ（商標）オイルのＭＷＤの範囲は、一実施形態においては１．８乃至３であり、他の実施形態においては２乃至２．８である。
【００４４】
以下の表１は本発明の実施形態に有用なＰＡＲＡＰＯＬ（商標）の幾つかの特性を示し、ここで粘度はＡＳＴＭ  Ｄ４４５−９７に従って測定され、分子重量はゲル浸透クロマトグラフィによった。
【表１】
2005533163.tif 000003
【００４５】
ＰＡＲＡＰＯＬ（商標）処理オイルの他の特性は以下の通りである。ＰＡＲＡＰＯＬ（商標）処理オイルの濃度（ｇ／ｍＬ）は約０．８５（ＰＡＲＡＰＯＬ（商標）４５０）から０．９１（ＰＡＲＡＰＯＬ（商標）２５００）へ変動する。ＰＡＲＡＰＯＬ（商標）オイルについてのブロミン値（ＣＧ／Ｇ）の範囲は、４５０Ｍｎ処理オイルについての４０から２７００Ｍｎ処理オイルについての８までである。
【００４６】
本発明のエラストマー組成は、エラストマーに対する添加に先立って配合されたか、或いはエラストマーと配合された混合体としてのポリブテンの少なくとも一つの形式を含み得る。その方式によってポリブテン処理オイル混合体の量及び同定（例えば、粘度、Ｍｃ等）が変動する。従ってＰＡＲＡＰＯＬ（商標）４５０は、本発明の組成に低粘度が望ましい場合に使用でき、ＰＡＲＡＰＯＬ（商標）２５００は、本発明の組成に高粘度が望ましい場合に使用でき、或いはそれらの組成は他の粘度または分子重量に達する。この方式では、組成の物理的特性は制御できる。更に詳しくは、語句「ポリブテン処理オイル」または「ポリブテン処理オイル」は、本明細書に開示された範囲内に特定される望ましい任意の粘度または分子重量（または他の特性）を得るために用いられた単独のオイル、或いは２以上のオイルの組成を含む。  
本発明のエラストマー組成内に存在するポリブテン処理オイル（単数または複数）は、一実施形態においては１乃至６０ｐｈｒであり、他の実施形態においては２乃至４０ｐｈｒであり、他の実施形態においては４乃至３５ｐｈｒであり、更に他の実施形態においては５乃至３０ｐｈｒであり、更に他の実施形態においては２乃至１０ｐｈｒであり、更に他の実施形態においては５乃至２５ｐｈｒであり、更に他の実施形態においては２乃至２０ｐｈｒであり、ポリブテンの望ましい範囲は任意のｐｈｒ上限値を本明細書に説明した任意のｐｈｒ下限値と組み合わせることができる。好ましくは、ポリブテン処理オイルは不飽和のアロマティック基を含有しない。
【００４７】
補助ラバー成分
補助ラバー、または「汎用ラバー」成分は組成内に存在し、本発明の設計に用いられる。これらのラバーは適宜な手段によりエラストマーまたはエラストマー組成と配合し得る。これらのラバーは、以下を含むが、それに限定されるものではない。即ち、天然ラバー、ポリイソプレンラバー、ポリ（スチレン−コ−ブタジエン）ラバー（ＳＢＲ）、ポリブタジエンラバー（ＢＲ）、ポリ（イソプレン−コ−ブタジエン）ラバー（ＩＢＲ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン  ラバー（ＳＩＢＲ）、エチレン−プロピレンン  ラバー（ＥＰＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンラバー（ＥＰＤＭ）、ポリサルファイド、ニトリルラバー、ポリピレン酸化ポリマー、スター分岐ブチルラバー及びハロゲン化スター分岐ブチルラバー、臭化ブチルラバー、クロリン化ブチルラバー、スター分岐ポリイソブチレンラバー、スター分岐ブロミン化ブチル（ポリイソブチレン／イソプレン  コポリマー）ラバー、ポリ（イソブチレン−コ−ｐ−メチルスチレン）及びハロゲン化ポリ（イソブチレン−コ−ｐ−メチルスチレン）、例えばイソブチレン誘導単位のテルポリマー、ｐ−メチルスチレン誘導単位、及びｐ−ブロモメチルスチレン誘導単位、及びそれらの混合体である。
【００４８】
既存の補助ラバー成分の望ましい実施形態は天然ラバーである。天然ラバーについてはSubramaniam in RUBBER TECHNOLOGY 179-208 (Maurice Morton, ed., Chapman & Hall 1995)に詳細に説明されている。本発明の天然ラバーの望ましい実施形態は、マレーシア産ラバー、例えばＳＭＲ  ＣＶ、  ＳＭＲ５、ＳＭＲ１０、ＳＭＲ２０、ＳＭＲ５０及びそれらの混合体から選択され、これらの天然ラバーのムーニ粘度は１００℃（ＭＬ  １＋４）において３０乃至１２０、更に好ましくは４０乃至６５である。本明細書に参照するムーニ粘度試験はＡＳＴＭ  Ｄ−１６４６に従う。本発明の望ましい実施形態において、天然ラバーは組成中に５乃至２５ｐｈｒ存在する。
【００４９】
ポリブタジエン（ＢＲ）ラバーは本発明の組成に有用な別の望ましい補助ラバーである。ポリブタジエンラバーのムーニ粘度の範囲は１００℃（ＭＬ  １＋４）において３５乃至７０、他の実施形態においては４０乃至約６５、更に他の実施形態においては４５乃至６０である。本発明に有用な合成ラバーの市販例は、ＮＡＴＳＹＮ（商標）（グッドイヤー  ケミカル  カンパニー）、及びＢＵＤＥＮＥ（商標）１２０７またはＢＲ１２０７（グッドイヤー  ケミカル  カンパニー）である。望ましいラバーは高シス−ポリブタジエン（ｃｉｓ−ＢＲ）である。「シス−ポリブタジエン」または「高シス−ポリブタジエン」に関していえば、これは１，４−シス−ポリブタジエンが使われていることを意味しており、ここではシス成分の量は少なくとも９５％である。組成に用いられる高シス−ポリブタジエンの市販製品の一例は、ＢＵＤＥＮＥ（商標）１２０７である。
【００５０】
エチレン及びプロピレン誘導単位のラバー、例えばＥＰＲ及びＥＰＤＭも補助ラバーとして適している。ＥＰＤＭの製作に適するコモノマーの例は、エチリデン  ノーボルネン、１，４−ヘキサジエン、ディサイクロペンタジエンその他である。これらのラバーはＲＵＢＢＥＲ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ  ２６０−２８３（１９９５）に説明されている。適切なエチレン−プロピレン  ラバーは、ＶＩＳＴＡＬＯＮ（商標）（エクソンモービル  ケミカル  カンパニー、テキサス州ハウストン）として市販されている。
【００５１】
他の実施形態においては、補助ラバーはテルポリマー組成の部分としてのハロゲン化ラバーである。ハロゲン化ブチルラバーはブロミン化ブチルラバーであり、また他の実施形態においてはクロリン化ブチルラバーである。ハロゲン化ブチルラバーの一般的特性及び処理については、THE VANDERRBILT RUBBER HANDBOOK 105-122(Robert F. Ohm ed., R.T. Vanderbilt Co., Inc. 1990) 及びRUBBER TECHNOLOGY 311-321 (1995) に説明されている。ブチルラバー、ハロゲン化ブチルラバー、及びスター分岐ブチルラバーについてはEdward Kresge及びH.C. Wangにより8 KIRK-OTHMER ENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL THECNOLOGY 934-955(John Wiley & Sons, Inc. 第４版 1993)に説明されている。
【００５２】
本発明の補助ラバー成分は、以下のうちの少なくとも１つ以上を含むが、これらに限定されるものではない。即ち、ブロミン化ブチルラバー、クロリン化ブチルラバー、スター分岐ポリイソブチレンラバー、スター分岐ブロミン化ブチル（ポリイソブチレン／イソプレン  コポリマー）ラバー、ハロゲン化ポリ（イソブチレン−コ−ｐ−メチルスチレン）、例えば、イソブチレン誘導単位のテルポリマー、ｐ−メチルスチレン誘導単位、及びｐ−ブロモメチルスチレン誘導単位（ＢｒＩＢＭＳ）、並びに同様なハロメチル化アロマティック内部ポリマー（米国特許第５，１６２，４４５号、同第４，０７４，０３５号、及び同第４，３９５，５０６号）、ハロゲン化イソプレン、ハロゲン化イソブチレン  コポリマー、ポリクロプレン、及びその他、並びにこれらの混合体である。ハロゲン化ラバー成分の幾つかの実施形態も米国特許第４，７０３，０９１号、同第４，６３２，９６３号に説明されている。
【００５３】
エラストマー組成の補助ラバー成分の存在し得る範囲は、一実施形態においては９０ｐｈｒまで、他の実施形態においては５０ｐｈｒであり、他の実施形態においては４０ｐｈｒであり、更に他の実施形態においては３０ｐｈｒである。補助ラバーが存在するのは、更に他の実施形態においては少なくとも２ｐｈｒから、他の実施形態においては少なくとも５ｐｈｒから、更に他の実施形態においては少なくとも５ｐｈｒから、更に他の実施形態においては少なくとも１０ｐｈｒからである。望ましい実施形態は、任意のｐｈｒ上限とｐｈｒ下限との任意の組み合わせを含み得る。例えば補助ラバーは、個々のラバーと、またはラバーの配合との何れかとして、例えばＮＲが存在するのは、一実施形態においては５ｐｈｒ乃至４０ｐｈｒ、他の実施形態においては８乃至３０ｐｈｒ、更に他の実施形態においては１０乃至２５ｐｈｒ、更に他の実施形態においては５乃至２５ｐｈｒ、更に他の実施形態においては５乃至１５ｐｈｒであり、ＮＲの望ましい範囲は任意のｐｈｒ上限とｐｈｒ下限との任意の組み合わせとし得る。
【００５４】
エラストマー組成は少なくとも一つのフィルタ成分を有してもよく、これは例えば炭素カルシウム、シリカ、クレイ及び他のケイ酸塩（これは剥離体、タルク、二酸化チタン、カーボンブラックであってもよく、そうでなくてもよい）である。一実施形態におけるフィルタは、カーボンブラックまたは改良カーボンブラック、及びそれらの任意の組み合わせである。他の実施形態におけるフィルタは、カーボンブラックとシリカとの配合である。このようなタイヤトレッド及び側壁としての物品に好ましいフィルタは、補強級カーボンブラックであり、配合に存在するレベルは１０乃至１００ｐｈｒ、他の実施形態においては更に好ましくは３０乃至８０ｐｈｒ、更に他の実施形態においては５０乃至８０ｐｈｒである。カーボンブラックの有用な等級はRUBBER TECHNOLOGY, 59-85に記載されたように、Ｎ１１０乃至Ｎ９９０の範囲である。更に望ましくは、例えばタイヤトレッドに有用なカーボンブラックの実施形態は、Ｎ２２９、Ｎ３５１、Ｎ３３９、Ｎ２２０、Ｎ２３４及びＮ１１０であり、ＡＳＴＭ（Ｄ３０３７、Ｄ１５１０、及びＤ３７６５）に規定されている。例えば側壁に有用なカーボンブラックの実施形態は、Ｎ３３０、Ｎ３５１、Ｎ５５０、Ｎ６５０、Ｎ６６０及びＮ７６２である。内側ライナー及びその他の空気隔壁に適するカーボンブラックはＮ５５０、Ｎ６６０、Ｎ６５０、Ｎ７６２、Ｎ９９０及びＲｅｇａｌ  ８５を含む。
【００５５】
クレイがフィルタとして存在する際、これは一実施形態においては膨張自在クレイとしてもよく、これは剥離剤として用いられる剥離体であってもよく、そうでなくてもよい。本発明の目的に適する膨張自在クレイ材料は天然または合成フィロケイ酸塩を含み、特にスメクティッククレイ、例えばモントモリロナイト、ノントロナイト、ベイデリト、フォルコンスコイト、ラポナイト、ヘクトリト、サポナイト、サウコナイト、マガダイト、ケンヤイト、ステーブンサイト及びその他、並びにフェルミクライト、ハロイサイト、酸化アルミニウム、ハイドロタルサイト及びその他を含む。これら膨張自在クレイは一般に、厚さ８−１２Åのケイ酸塩小片を複数包含する粒子からなり、また内層面に存在する陽イオン交換子、例えばＮａ＋、Ｃａ＋２、Ｋ＋またはＭｇ＋２を包含する。
【００５６】
膨張自在クレイは、層状ケイ酸塩の内層面に存在する陽イオンによるイオン交換反応を被る傾向のある有機分子（膨張または剥離「剤」または「添加剤」）により剥離して調整してもよい。適切な剥離剤は、陽イオンスルファアクタントを含み、これは例えばアンモニウム、アルキルアミン、またはアルキルアンモニウム（一次、二次、三次、及び四次）、アリファティックのフォスフォニウムまたはサルフォニウム誘導体、アロマティックまたはアリルアリファテック  アミン、フォスフィン及びサルファイドである。望ましいアミン化合物（または対応するアンモニウムイオン）は、構造Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎを有するものであり、ここでＲ２，Ｒ３，及びＲ４は一実施形態においてはＣ１乃至Ｃ３０アルキルまたはアルケンであり、また他の実施形態においてはＣ１乃至Ｃ２０アルキルまたはアルケンであり、これは同一であっても異なっていてもよい。一実施形態においては、剥離剤は所謂長鎖三次アミンであり、ここでは少なくともＲ２は、Ｃ１乃至Ｃ２０アルキルまたはアルケンであり、
本発明のフィルタは任意の寸法で代表的な範囲としてもよく、例えば約０．０００１μｍ乃至約１００Åの範囲である。本明細書に用いられているように、シリカとは任意の形式または粒子サイズのシリカまたは他のシリカ酸誘導体、またはシリカ酸であり、分解、発熱またはその他の同様な手法により処理されており、且つ表面領域を有し、この領域は未処理の堆積シリカ、結晶シリカ、コロイダルシリカ、アルミニウムまたはカルシウムケイ酸塩、揮発シリカ、及びその他を含む。
【００５７】
少なくとも一つの架橋剤が本発明のエラストマー組成に好ましく用いられており、これは特に、シリカが主要な充填材であるか、または他の充填材との組み合わせで存在する場合である。更に好ましくは、結合剤は二機能オルガノシラン架橋剤としてもよい。「オルガノシラン架橋剤」とは、充填剤と結合した任意のシラン及び／または架橋活性剤及び／またはシラン補強剤であり、これは当業者には公知であり、以下を含むが、これらに限定されるものではない。ビニル  トリエソキシシラン、ビニル−トリス−（ベータ−メソキシエソキシ）シラン、メタクリオイルプロピルトリメソキシシラン、ガンマ−アミノ−プロピル  トリエソキシシラン（ＷｉｔｃｏによりＡ１１００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ソキシシラン（ＷｉｔｃｏによるＡ１８９）及びその他、並びにこれらの混合体である。一実施形態においては、ビス−（３−トリエソキシシリプロピル）テトラスルフィド（「Ｓｉ６９」として市販されている）が採用されている。
【００５８】
処理促進剤も本発明の組成内に存在する。処理促進剤は、以下を含むが、これらに限定されるものではない。即ち可塑剤、粘着防止剤、エキステンダー、化学調整剤、均質化剤及びペプタイザー、例えばメルカプタン、石油、加硫植物油、ミネラルオイル、パラフィンオイル、ポリブテンオイル、ナフテンオイル、アロマティックオイル、ワックス、樹脂、ロジンその他である。促進剤は代表的には一実施形態においては１乃至７０ｐｈｒ、他の実施形態においては３乃至６０ｐｈｒ、更に他の実施形態においては５乃至５０ｐｈｒ存在する。処理促進剤の幾つかの市販例はＳＵＮＤＥＸ（商標）（Ｓｕｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）、ナフテン処理オイル、ＰＡＲＡＰＯＬ（商標）（エクソンモービル  ケミカル  カンパニー）、平均分子重量値が８００乃至３０００のポリブテン処理オイル、ＦＬＥＸＯＮ（商標）（エクソンモービル  ケミカル  カンパニー）、パラフィン族石油である。本発明の一実施形態においては、パラフィン族、ナフテン、及びアロマティックオイルは基本的に欠いている。これは即ち、これらが空気隔壁を作成するのに用いられた組成には意図的に加えられていないことを意味し、また代替例においては、これらが存在するならば、空気隔壁を作成するのに用いられた組成の僅かに０．２ｗｔ％までしか存在しない。本発明の組成の他の実施形態においては、ナフテン及びアルマティックオイルは基本的に欠いている。これらの市販例は例えばＦＬＥＸＯＮオイル（アルマティック半族を包含する）及びＣＡＬＳＯＬオイル（ナフテンオイル）である。
【００５９】
本発明により生成された組成は、ラバー混合体に慣習的に用いられる他の成分及び添加剤を包含するのが通例であり、これは例えば有効量の他の非変色または非変色化処理剤、顔料、促進剤、架橋及び硬化材、酸化防止剤、抗オゾン化物質である。促進剤の一般的分類は、アミン、ダイアミン、グアニダイン、チオ尿素、チアゾール、チウラムス、サルフェンアミド、サルフェンイミド、チオカーバマイテス、キサンテンその他を含む。架橋及び硬化剤は、サルファ、酸化亜鉛及び脂肪酸を含む。パーオキシド硬化系も使用し得る。組成内に存在する成分及び他の医薬は代表的には０．１乃至１０ｐｈｒである。
【００６０】
一般的には、ポリマー配合、例えばタイヤの生産に用いられるものは架橋される。硫化ラバー化合物の物理的性質、性能特性、耐久性は、硫化反応期間中に形成された架橋の数（架橋密度）及び種類に直接に関係する（例えばHelt et al., The Post Vulcanization Stabilization for NR in RUBBER WORLD, 18-23(1991)参照）。一般に、ポリマー配合は医薬分子、例えばサルフル、酸化金属、有機金属化合物、急速な開始剤等を添加することにより架橋でき、これには加熱が続く。特に、 以下の酸化金属は、本発明において機能する通常の医薬である。即ち、ＺｎＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＣｒＯ３、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＮｉＯである。これらの酸化金属は単独で使用でき、或いは対応する金属脂肪酸複合体（例えば、亜鉛スチレン、カルシウムスチレン、その他）と関係させて使用でき、または単独で添加された有機及び脂肪酸、例えばステアリック酸、選択的には他の医薬、例えばサルファまたはサルファ化合物、アルキルパーオキシド化合物、ヂアミンまたはそれらの誘導体（例えばＤｕｐｏｎｔにより販売されているＤＩＡＫ製品）と共に使用できる（Formulation Design and Curing  Characteristics of NBR Mixes for Seals, RUBBER WORLD 25-30(1993)参照）。エラストマーを硬化させるこの方法は促進でき、またエラストマー配合の硫化のためにしばしば用いられている。
【００６１】
硬化プロセスの促進は、本発明においては組成に対して或る量の促進剤（しばしば有機化合物である）を添加することにより達成される。天然ラバーの促進された硫化の機構は、医薬、促進剤、活性剤、及びポリマーの間の複雑な相互作用に関わる。理想的には、利用可能な全ての医薬は有効な架橋の形成において消費され、その架橋は２つのポリマー鎖を互いに結合してポリマーマトリックスの全強度を増強する。多数の促進剤が当該技術で公知であり、以下のものを含むが、これらに限定されるものではない。即ちステアリック酸、ディフェニル  グアニダイン（ＤＰＧ）、テトラメチルチウラム  デシサルファイド（ＴＭＴＤ）、４，４‘−ディチオディモルフォリン（ＤＴＤＭ）、テトラブチルチウラム  デシサルファイド（ＴＢＴＤ）、ベンゾチアジル  ジスルフィド（ＭＢＴＳ）、ヘキサメチレン−１，６−ビスチオサルフアテ  ディソヂウム塩ディヒドレイテ（ＤＵＲＡＬＩＮＫ（商標）ＨＴＳとしてＦｌｅｘｓｙｓにより市販されている）、２−（モルフォィノチオ）ベンゾチアゾール（ＭＢＳまたはＭＯＲ）、９０％ＭＯＲ及び１０％ＭＢＴＳ（ＭＯＲ  ９０）の配合、Ｎ−テルチアリブチ−２−ベンゾチアゾール  サルフェナミド（ＴＢＢＳ）、Ｎ−オキシジェチレン  チオカーバミル−Ｎ−オキシジエチレン  サルフォナミド（ＯＴＯＳ）、亜鉛２−エチル  ヘキサノエイト（ＺＥＨ）、及び「チオ尿素」である。
【００６２】
空気隔壁に包含された材料及び空気隔壁組成は、等業者に公知の手段により単独の段階または多段階で混合される。一実施形態においては、酸化亜鉛及び他の硬化活性剤及び促進剤とは異なる段階においてカーボンブラックが添加される。他の実施形態においては、カーボンブラックがエラストマー組成と共に処理された後の段階で、酸化防止剤、抗オゾン化剤及び処理材料が添加され、最終段階においては、合成物モジュラスを最大化させるために酸化亜鉛が添加される。従って２つ又は３つ（或いはそれ以上の）段階の処理シーケンスが好ましい。付加的な段階は充填剤及び処理オイルの増量追加に関する。
【００６３】
組成は、任意の従来の硫化処理に従い熱または輻射を用いて、これらに晒すことにより硫化し得る。代表的には硫化が導かれる温度の範囲は約１乃至１５０分について、一実施形態においては約１００℃乃至２５０℃であり、他の実施形態においては約１５０℃乃至２００℃である。
【００６４】
このような空気隔壁、更に詳しくはタイヤ硬化空気嚢、内側ライナー、タイヤ内管、空気スリーブ、ガスケット及び環状構造を含む物品のために適するエラストマー組成は、通常の混合技術により調整し得る。このような技術は例えば混練、圧延、吐出機混合、内部混合（例えばBanbury(商標)または Brandender（商標）ミキサーによる）その他を含む。採用される混合のシーケンス及び温度は熟練したラバー合成者にはよく知られており、その目的はポリマーマトリックスにおける充填材、活性剤、医薬を過剰な熱の蓄積を伴うことなく分散させることである。有益な混合手法はBanbury（商標）ミキサーを使用し、ここではコポリマーラバー、カーボンブラック及び樹脂化剤を添加して、成分を所定の時間に亘って、または特定の温度に至るまで混合して、成分の適切な分散を達成する。これに代えて、ラバーとカーボンブラックの一部分（例えば三分の一から三分の二）とを短時間（例えば約１乃至３分間）混合して、続いてカーボンブラックの残りとオイルを混合する。混合は高ローター速度で約１乃至１０分間に亘って継続させ、この期間に、混合された成分は約１４０℃の温度に達する。続いて冷却し、成分にラバーミルまたはBanbury（商標）ミキサーで第２段階の混合をなし、この期間に、硬化剤及び選択的な促進剤を比較的に低温（例えば約８０℃乃至約１０５℃）において全体的に均一に分散させて、成分の尚早な硬化を回避する。混合における変更例は当業者にとっては容易に明らかとなるので、本発明は何らかの特定の混合手法に限定されるものではない。混合は組成の全ての成分を全体的に均一に分散させるように実行される。
【００６５】
次いで内側ライナー素材を製作し、この製作は合成ラバー成分を概ね４０乃至８０ｍｉｌ規格の厚さのシート材料へカレンダー圧延して、このシート材料を内側ライナーの用途に適する幅及び長さのストリップに切断することによる。
【００６６】
製造工程のこの段階におけるシート材料は、粘ついた未硬化の塊であるので、その取り扱いやタイヤ構造に関連した切断操作の結果として変形や破れを被る。
【００６７】
次いで内側ライナー素材を空気タイヤの構造における要素として用いるために準備する。空気タイヤは層状積層からなり、これは、踏面及び側壁要素を含む外面と、ゴム状生地に埋設されたタイヤ補強繊維（例えばレイヨン、ポリエステル、ナイロン又は金属繊維）を包含する複数のパイルを含む中間カーカス層と、カーカス層の内面に積層された内側ライナー層とを含む。タイヤは通常は上述の層を用いてタイヤ形成ドラム上に構成される。未硬化タイヤをドラム上に構成した後、この未硬化タイヤを加熱された成型内に置く。この成型は膨張自在タイヤ形成嚢を有しており、これはタイヤを整形して公知の技術により加硫温度へ加熱する。加硫温度の範囲は一般に約１００℃乃至約２５０℃であり、更に好ましくは約１２５℃乃至約２００℃であり、その時間の長さは約１分から数時間程度、更に好ましくは約５分から３０分程度である。組み立てられたタイヤの加硫化はタイヤアセンブリの全ての要素、例えば内側リニア、カーカス及び外側踏面／側壁層の加硫化をもたらし、これらの要素間の接着を強化して、多層からの硬化した均一なタイヤをもたらす。
【００６８】
従って本発明の１つの局面は空気隔壁に適する組成であり、これは、Ｃ４乃至Ｃ７イソオレフィン誘導単位を含むエラストマーと、プラストマーとを備え、プラストマーはエチレン誘導単位及びＣ３乃至Ｃ１０α−オレフィン誘導単位のコポリマーであり、プラストマーの密度は０．９１５ｇ／ｃｍ３である。更にナフサ及びアロマティック油は一実施形態における組成では実質的に含まれていない。
【００６９】
他の実施形態においては、プラストマーはエチレン誘導単位と１０ｗｔ％乃至３０ｗｔ％のＣ３乃至Ｃ１０α−オレフィン誘導単位とからなる。更に他の実施形態においては、プラストマーはエチレン誘導単位と、以下から選択された１０ｗｔ％乃至３０ｗｔ％の単位、即ち１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテン誘導単位である。更に他の実施形態においては、プラストマーはエチレン誘導単位と、１０ｗｔ％乃至３０ｗｔ％のオクテン誘導単位とからなる。プラストマーの持ち得る溶融係数は０．１乃至２０ｄｇ／ｍｉｎであり、他の実施形態においては０．１乃至２０ｄｇ／ｍｉｎである。
【００７０】
組成内に存在するプラストマーは、一実施形態においては２乃至２０ｐｈｒ、他の実施形態においては１０乃至１５ｐｈｒである。
【００７１】
組成の他の局面においては、組成は処理オイルも含む。オイルは、一実施形態においてはパラフィンオイル、ポリブテン処理オイル、及びそれらの混合体から選択され、他の実施形態においてはポリブテンオイルである。存在する処理オイルは、一実施形態においては２乃至２０ｐｈｒであり、他の実施形態においては５乃至１８ｐｈｒである。本発明の組成に存在し得るロジンオイルは一実施形態においては０．１乃至５ｐｈｒであり、他の実施形態においては０．２乃至２ｐｈｒである。望ましくは、不飽和を含むオイル及び処理添加剤を一実施形態においては本発明の組成の２ｐｈｒ未満含む。
【００７２】
組成はフィルタも含んでもよく、これはカーボンブラック、修正カーボンブラック、珪素、クレイ、剥離クレイ、及びそれらの混合体である。
【００７３】
他の実施形態においては、組成は以下から選択された補助ラバーを含む。即ち、天然ラバー、ポリイソプレン  ラバー、スチレン−ブタジェン  ラバー（ＳＢＲ）、ポリブタジェン  ラバー、イソプレン−ブタジェン  ラバー（ＩＢＲ）、スチレン−イソプレン−ブタジェン  ラバー（ＳＩＢＲ）、エチレン−プロピレン  ラバー、エチレン−プロピレン−ジェン  ラバー（ＥＰＤＭ）、ポリサルファイド、ニトリル  ラバー、プロピレン酸化ポリマー、ポリ（イソブチレン−コ−ｐ−メチルスチレン）、ハロゲン化ポリ（イソブチレン−コ−サイクロペンタジェン）、及びそれらの混合物である。他の実施形態においては、組成は３乃至３０ｐｈｒの天然ラバーも含む。
【００７４】
本発明に有用なエラストマーはＣ４乃至Ｃ７イソオレフィン誘導単位を含む。Ｃ４乃至Ｃ７イソオレフィン誘導単位は以下から選択し得る。即ち、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、２−メチル−２−ブテン、１−ブテン、２−ブテン、メチルビニルエテル、インデン、ビニルトリメチルシラン、ヘキサン、及び４−メチル−１−ペンテンである。
【００７５】
更にエラストマーは、他の実施形態においては多オレフィン誘導単位も含み、これは以下から選択される。即ち、イソプレン、ブタジェン、２，３−ディメチル−１，３−ブタジエン、ミルセン、６，６−ディメチル−フルベン、ヘキサジェン、サイクロペンタジェン、及びピペリレンである。
【００７６】
有益なエラストマーの更に他の実施形態においては、エラストマーハスチレン誘導単位も含み、これは以下からか選択される。即ち、スチレン、クロロスチレン、メソキシスチレン、インデン及びインデン誘導単位、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、及びｐ−メチルスチレン、及びｐ−タート−ブチルスチレンである。
【００７７】
エラストマーは一実施形態においてはハロゲン化合物である。
【００７８】
本発明の組成は硬化剤を用いて硬化させてもよい。一実施形態においては、組成は以下から選択された硬化剤を含む。即ち、サルファー、サルファー基化合物、酸化金属、酸化金属複合体、脂肪酸、ペルオキシド、ダイアミン、及びそれらの混合体である。
【００７９】
硬化した組成は空気隔壁として望ましい特性を有する。例えば、一実施形態においては組成は４１℃未満の脆性値を有する。他の実施形態において組成は２５℃において５５未満のショアＡ硬度を有する。更に他の実施形態においては、組成は６５℃において３．５０×１０−８ｃｍ３−ｃｍ／ｃｍ２−秒−アトム未満の空気浸透性を有する。他の実施形態においては、組成は４Ｎ／ｍｍ以上の粘着対カーカス値を有する。
【００８０】
この組成は多数の物品を製作するのに使用できる。一実施形態においては、物品は硬化嚢体、内側ライナー、タイヤ内側チューブから選択される。本発明の組成を用いて製作できる他の有益な物品は、ホース、シール、成型品、ケーブルハウジング、及びに次の文献に開示された他の物品を含む。THE VANDERBILT RUBBER HANDBOOK 637-772(R.T. Vanderbilt Company, Inc. 1990)
従って本発明の組成は本明細書に開示された任意の実施形態により代替的に説明することができる。例えば本発明の一局面は空気隔壁に適する組成として説明でき、これは５乃至２５ｐｈｒ  ポリブテン処理オイル；ハロゲン化スター分岐ブチルラバー；５乃至２５ｐｈｒ天然ラバー；及び５乃至２５ｐｈｒのプラストマーを含み、ここでプラストマーはエチレン誘導単位及びＣ３乃至Ｃ１０α−オレフィン誘導単位のコポリマーであり、プラストマーは０．９１５ｇ／ｃｍ３の密度を有し；及びこの組成は−４１．０℃未満の脆性値を有する。
【００８１】
他の実施形態においては、空気隔壁に適する組成は基本的にエラストマーからなり、これは、Ｃ４乃至Ｃ７イソオレフィン誘導単位；及びプラストマーを含み、ここでプラストマーはエチレン誘導単位及びＣ３乃至Ｃ１０α−オレフィン誘導単位のコポリマーであり、プラストマーは０．９１５ｇ／ｃｍ３の密度を有する。この実施形態においては、他の少数の成分、例えばロジンオイル、硬化剤、促進剤も存在でき、それぞれ０．１乃至５ｐｈｒである。更に他の実施形態においては空気隔壁に適する組成は基本的にエラストマーからなり、これは、Ｃ４乃至Ｃ７イソオレフィン誘導単位；及びプラストマーを含み、ここでプラストマーはエチレン誘導単位及びＣ３乃至Ｃ１０α−オレフィン誘導単位のコポリマーであり、プラストマーは０．９１５ｇ／ｃｍ３の密度と；ポリブテン処理オイルとを有する。この実施形態においては、他の少数の成分、例えばロジンオイル、硬化剤、促進剤も存在でき、それぞれ０．１乃至５ｐｈｒである。
【００８２】
例
本発明については以下の例及び表を参照することによりより良く理解されようが、これは限定を意図するものではない。使用した成分は表３に概説してあり、各例の成分は表４に概説してあり、表５及び６における各例についてのデータが続く。
【００８３】
硬化特性はＯＤＲ２０００を用いて表示温度及び１．０度弧で測定した。被検体はＴ９０＋適宜な成型ラグに対応する時間（分）で表示温度（代表的には１５０℃乃至１６０℃）で硬化する。可能であれば、標準ＡＳＴＭを硬化合成物物理的特性の決定のために用いる。応力／歪特性（抗張力、破断における伸張、モジュラス値、エネルギ対破壊）は室温でＩｎｓｔｏｎ４２０２又はＩｎｓｔｏｎ４２０４を用いて測定した。ショワＡ硬度は室温にてＺｗｉｃｋ  Ｄｕｒｏｍａｔｉｃを使用して測定した。酸素透過性はR.A Pasternak et al. 8 JOURNAL OF POLIMER SCIENCE PART A-2 467 (1970)により公開されたように薄いフィルムを通じての酸素輸送の動的測定の原理の下にＭＯＣＯＮ  ＯｘＴｒａｎ  モデル２／６１を用いて測定した。一般に、この方法は以下の通りである。平坦なフィルム又はラバーサンプルを拡散セルに係合させ、これは６０℃における酸素遊離担体ガスを用いて残留酸素を除去する。担体ガスは安定な零値が確立されるまでセンサへの経路をとる。次いで純酸素または空気を拡散セルのチャンバの外側へ導入する。フィルムを通じて内側チャンバへ拡散する酸素はセンサへ運ばれ、このセンサは酸素拡散率を測定する。
【００８４】
以下の方法により空気浸透性を試験した。サンプル組成からの薄い硫化被検体を拡散セル内に載置して、６５℃のオイル槽内で調整する。与えられた被検体を空気が浸透するのに要する時間を記録してその空気浸透性を決定した。被検体は円板であり、１２．７−ｃｍ径及び０．３８−ｍｍ厚さである。空気浸透性測定における誤差（２σ）は±０．２４５（×１０８）単位である。
【００８５】
「付着対ＳＢＲ」または「付着Ｔピール」試験はＡＳＴＭ  Ｄ  ４１３に基づいている。この試験は、２つのラバー合成物の間の付着接着強度が硬化の後に同じであるか異なるかを測定するのに用いられる。一般に、ラバー（エラストマー製）組成を製造するのに用いられた合成物は３ロールミル上で２．５ｍｍ厚に調整される。粘着裏当組織を各合成物の背面に配置する。代表的には約５００グラムの配合エラストマー組成原料から１６サンプルが生成され、これは反復して８回の付着試験に充分であり、ここでカレンダーは２．５ｍｍに設定され、１１ｃｍ間隔に離間して案内される。
【００８６】
２つの合成物の表面を押圧して互いに接着させた。小さなマイラー(Mylar) タブを粘着を防止するように一端でラバー組成（ＳＢＲ及び試験組成）の２つの層の間に配置して、約２．５インチ（６．３５ｃｍ）のタブ領域を確保するようにした。次いでサンプルを所定の条件下で硬化プレス内で硬化接着した。１インチ（２．５４ｃｍ）×６インチ（１５．２４ｃｍ）被検体を各成型硫化片から型切りした。各被検体のタブを動力駆動張力機（Ｉｎｓｔｏｒｏｎ  ４１０４，４２０２または１１０１）の支援により、２つのラバー組成の間に裂け目が生じるまで１８０°角度で張引した。裂け目を得る力及び裂けた被検体における観察を記録した。
【００８７】
他の試験方法は表２に要約してある。後者における誤差（２σ）は±０．６５ムーニ粘度単位である。少なくとも３つの被検体についての平均応力／歪値を記録した。張力測定における誤差（２σ）は±０．４７ＭＰａ単位である。疲労対破損値における誤差は±２０％である。１００％モジュラス測定における誤差（２σ）は±０．１１ＭＰａ単位であり、伸び測定における誤差（２σ）は±１３％単位である。
【００８８】
本発明の合成物のための代表的な混合手法は以下の通りである。ブロミンスター分岐ブチルラバー（ＳＢＢ  ６２２２、エクソンモービル  ケミカル  カンパニー、テキサス州ハウストン）及び天然ラバー（ＮＲ，ＳＭＲ  ２０）を先ずＢＲ  Ｂａｎｂｕｒｙ  ミキサー内で４０ｒｐｍ、４０ｐｓｉ、ＴＣＵ（温度制御ユニット[temperature control unit]）３５℃で配合した。３０秒後にカーボンブラックを添加して、温度が１００℃に達した後にオイルを添加した。成分を温度が１２５℃に達するまで配合した。配合は、硬化剤（酸化亜鉛、ステアリン酸、ＭＢＴＳ促進剤及びサルファー）に配合することにより、シートにおいて２ロールミルで最終仕上げした。
【００８９】
例１は比較例であり、９０ｐｈｒ  ＳＢＢ及び１０ｐｈｒの天然ラバー（ＮＲ）を含み、４ｐｈｒのロジンオイル及び１４ｐｈｒのナフテンオイル（ＣＡＬＳＯＬ）を用いる。この比較例は他の比較例２乃至５と同様の手法及び同様な硬化剤を用いて１５０℃で２０分間に亘って硬化させた。例２乃至５は、例１と同量のエラストマーを含み、ナフテンオイル及びプラストマーの量を変動させた。例２はプラストマー及びナフテンオイルを含む。例３及び４はロジンオイルのみを有するプラストマーを含み、ここではナフテンオイルまたはアロマティックオイルは添加されていない。例５はプラストマー及びポリブテン処理オイルを含み、ナフテンオイルまたはアロマティックオイルは添加されていない。各例に存在する各成分の量（ｐｈｒ）は表４に概説してあり、また比較例及び他の例の硬化特性を表５に示す。
【００９０】
各例は様々な物理的特性について試験され、その結果は表６に概説してある。このデータはプラストマーがいつ組成内に存在するかを示しており、例１に比較すると脆性値が改善されている。一般に、本発明の硬化組成の有する脆性値は一実施形態においては−４１℃未満、他の実施形態においては−４２℃未満、更に他の実施形態においては−４３℃未満、更に他の実施形態においては−４３℃未満である。更に２乃至２０ｐｈｒのプラストマーの添加に基づき空気浸透性が向上（低減）する。本発明の硬化組成の有する空気浸透性は、一実施形態においては４．０×１０−８ｃｍ３・ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・秒・アトム未満であり、他の実施形態においては３．５×１０−８ｃｍ３・ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・秒・アトム未満である。この改善は、例５におけるようにポリブテン処理オイルも存在するときに顕著である。その場合、硬化組成の有する空気浸透性は、ポリブテン処理オイルが５乃至２５ｐｈｒ存在するとき、一実施形態においては３．５×１０−８ｃｍ３・ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・秒・アトム未満であり、他の実施形態においては３．０×１０−８ｃｍ３・ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・秒・アトム未満である。一実施形態においては、有用なポリブテン処理オイルの平均分子重量値の範囲は５００乃至２５００の範囲をとる。
【００９１】
硬化特性、例えばムーニスコーチ、Ｔ５０、及びＴ９０硬化時間は、表５に示すように、プラストマー及び／またはポリブテンがあってもなくとも、各試験組成について（誤差の範囲内で）変化していない。２５℃におけるショアＡ硬度はプラストマー（例２−４）の添加により増大し、これはポリブテン処理オイル（例５）の添加により改善（低減）される。同様な傾向は時効ショアＡ硬度値にも観察された。本発明の組成の２５℃におけるショアＡ硬度は、代表的には一実施形態においては５５未満であり、他の実施形態においては５０未満であり、更に他の実施形態においては４７未満である。本発明の組成の２５℃における時効ショアＡ硬度値は、代表的には一実施形態においては６０未満であり、他の実施形態においては５５未満である。
【００９２】
更に本発明の組成の引張強度値は、プラストマーが単独で、或いはポリブテンと共に存在するときに改善される。本発明の組成の引張強度は、一実施形態においては８．５ＭＰａ以上であり、他の実施形態においては９ＭＰａ以上である。ダイＢ及びダイＣ引裂強度もプラストマーが単独で、或いはポリブテンと共に存在するときに改善される。破壊値における伸びも（誤差の範囲内で）変化せずにとどまる。
【００９３】
本発明について特定の実施形態を参照することにより説明及び図示したが、本発明はそれ自体が、本明細書に図示していない種々様々な変形例を与えることが当業者には明らかであろう。従ってこれらの理由により、本発明の目的を定める意図では添付の請求項のみを参照すべきである。更に本発明の特定の特徴は上限数値の組及び下限数値の組として説明した。これらの限定値の任意の組み合わせにより形成された範囲は、特に断らない限りは本発明の目的の範囲内にあるものと認識されたい。
【００９４】
全ての先行文献は、その参照により本明細書への組み込みを許容する全ての司法権のために、参照により本明細書へ完全に組み込まれている。更に、本明細書に挙げた全ての文献は、試験手法も含めて、その参照により本明細書への組み込みを許容する全ての司法権のために、参照により本明細書へ完全に組み込まれている。
【表２】
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【表３】
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【表４】
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【表５】
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【表６】
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【国際調査報告】
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