(57)【要約】【解決手段】エラストマー組成物がＣ４〜Ｃ７イソオレフィン；非ハロゲン化アルキルスチレン；ハロゲン化アルキルスチレン；および任意的にジオレフィンを含んでいることができ、Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィンはジオレフィンと同じものではない。任意的に、エラストマー組成物はブチルゴムおよび／またはハロブチルゴムとブレンドされることができる。添加物も含んでいるこのようなブレンドは、インナーライナーのようなタイヤ部材を製造するのに適していることができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム１００部当たり約５部（約５ｐｈｒ）〜約９５ｐｈｒのハロブチルゴム；および約５ｐｈｒ〜約９５ｐｈｒのエラストマー組成物；を含んでいる組成物であって、
前記エラストマー組成物が
Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィン；
非ハロゲン化アルキルスチレン；および
ハロゲン化アルキルスチレン
を含んでおり、
前記非ハロゲン化アルキルスチレンおよび前記ハロゲン化アルキルスチレンが、前記エラストマー組成物中に前記エラストマー組成物に基いて累積的に約３重量％〜約１５重量％の量で存在し；
前記ハロゲン化アルキルスチレンが前記非ハロゲン化アルキルスチレンに対して０．１モル％〜２モル％で存在する、
組成物。
【請求項２】
前記エラストマー組成物がジオレフィンをさらに含んでおり、前記Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィンは前記ジオレフィンと同じものではない、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記ジオレフィンがイソプレン、ブタジエン、シクロペンタジエンまたはこれらの組み合わせである、請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
前記ジオレフィンが前記エラストマー組成物中に前記エラストマー組成物に基いて約１０重量％以下の量で存在する、請求項２または３に記載の組成物。
【請求項５】
前記Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィンがハロゲン化されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項６】
前記Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィンが臭素でハロゲン化されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項７】
前記非ハロゲン化アルキルスチレンがｐ−メチルスチレンである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項８】
前記エラストマー組成物が約７０ｐｈｒ〜約９５ｐｈｒで存在し、前記ハロブチルゴムが約５ｐｈｒ〜約３０ｐｈｒで存在する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項９】
前記組成物が約−３９℃〜約−３２℃のガラス転移温度を有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１０】
前記ハロブチルゴムが、ブロモブチルゴム、クロロブチルゴムおよびこれらの組み合わせから成る群から選ばれる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１１】
前記ハロブチルゴムが、臭素化イソブチレン−イソプレンゴム、塩素化イソブチレン−イソプレンゴム、臭素化イソブチレン−コ−ｐ−メチルスチレンコポリマーおよびこれらの組み合わせから成る群から選ばれる、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１２】
加工助剤；
硬化剤；および
フィラー
をさらに含んでいる、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の組成物を作るプロセスであって、
ａ．第１のリアクター中で前記Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィン、前記非ハロゲン化アルキルスチレン、前記ハロゲン化アルキルスチレン、任意的に前記ジオレフィン、および任意的に前記イソブチレン−ｐ−メチルスチレンを重合する工程；
ｂ．第２のリアクター中で前記ハロブチルゴムのモノマーを重合する工程；
ｃ．前記第1および第２のリアクターからの製品流れを一緒にして、ブレンドを製造する工程；および
ｄ．任意的に前記ブレンドと、前記加工助剤、前記硬化剤および前記フィラーとを一緒にする工程
を含む、プロセス。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の組成物を作るプロセスであって、
ａ．第１のリアクター中で前記Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィン、前記非ハロゲン化アルキルスチレン、前記ハロゲン化アルキルスチレン、任意的に前記ジオレフィンおよび任意的に前記イソブチレン−ｐ−メチルスチレンを重合して、前記エラストマー組成物を製造する工程；
ｂ．第２のリアクター中で前記ハロブチルゴムのモノマーを重合して、前記ハロブチルゴムを製造する工程；および
ｃ．任意的に、前記エラストマー組成物、前記ハロブチルゴム、任意的に前記加工助剤、任意的に前記硬化剤および任意的に前記フィラーを一緒にする工程
を含む、プロセス。
【請求項１５】
前記フィラーがカーボンブラックであり、約２０〜約１００ｐｈｒで存在する、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１６】
前記フィラーがクレーであり、約１〜約３０ｐｈｒで存在する、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１７】
請求項１〜１２、１５および１６のいずれか１項に記載の組成物を含んでいる物品。
【請求項１８】
請求項１〜１２、１５および１６のいずれか１項に記載の組成物を含んでいるタイヤインナーライナー。
【請求項１９】
請求項１８に記載のタイヤインナーライナーを含んでいるタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年５月１７日に出願された米国特許仮出願第６２／６７２，８５１号の優先権およびその利益を主張し、その内容はその全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
技術分野
本開示は、Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィン、非ハロゲン化アルキルスチレンおよびハロゲン化スチレンを含んでいるエラストマー組成物であって、ハロブチルゴムとブレンドされてインナーライナーのようなタイヤ部材に使用されることができるエラストマー組成物に関する。
【背景技術】
【０００３】
ハロゲン化イソブチレン／イソプレンコポリマーであるハロブチルゴムは、乗用車、トラック、バスおよび航空機等の乗り物のタイヤに最良の空気保持性を与えるのに最適のポリマーである。ブロモブチルゴム、クロロブチルゴムおよびハロゲン化星形分枝状ブチルゴムは、特定のタイヤ用途、たとえばチューブまたはインナーライナー向けの配合物にされることができる。最終的な商業配合物用の成分および添加物の選択は、所望の特性、すなわち加工性およびタイヤ製造工場でのグリーン（未硬化）コンパウンドの粘着性と、硬化タイヤ複合物の供用時性能とのバランスに依存する。これらのエラストマーの例は、ブチル（イソブチレン−イソプレンゴム、すなわちＩＩＲ）、ブロモブチル（臭素化イソブチレン−イソプレンゴム、すなわちＢＩＩＲ）、クロロブチル（塩素化イソブチレン−イソプレンゴム、すなわちＣＩＩＲ）、星形分枝状ブチル（ＳＢＢ）、ＥＸＸＰＲＯ（商標）エラストマー（臭素化イソブチレン−コ−p−メチルスチレンコポリマー、すなわちＢＩＭＳＭ）等である。本出願は、ハロゲン化イソオレフィンポリマー、たとえばＢＩＭＳＭの加工性に焦点を当てている。
【０００４】
イソブチレンとパラメチルスチレンとの臭素化コポリマー、およびこのコポリマーと他のポリマーとのブレンドを使用した従来からのタイヤインナーライナーを形成することは知られている。たとえば、米国特許第５，８０７，６２９号および第６，０３４，１６４を見よ。ハロゲン化ブチルゴムは、接着性能、曲げ強さ、耐用年数についてならびに空気および水の不透過性について特に有利なものであることが証明されている。ハロゲン化ブチルゴムに基くタイヤインナーライナーの使用のおかげで、タイヤカーカスおよびタイヤカーカスに使用されているスチールまたは繊維のコードは、インナーライナーを膨張させるのに使用される空気中に含まれる湿気および酸素による攻撃から保護されている。これは、空気入りタイヤの寿命、たとえば高い応力のかかるトラックタイヤの寿命にプラスの効果を与える。しかし、ハロゲン化ブチルゴムの物理的性質を改善すること、たとえばブチルゴムのハロゲン含有量を増加させること（接着性を向上させること）による改善は、これまでタイヤメーカーによって目標とされて来なかった。
【０００５】
本発明は、インナーライナー用ゴム材料としてハロゲン化ブチルゴムのみを使用する場合の不利益をなくすために、非類似のミクロ構造を有する少なくとも１つの他のブチルゴム成分と混合されたハロゲン化ブチルゴムの使用に関する。本発明者らは驚いたことに、得られる組成物の、経年特性保持、経年硬化、亀裂成長および曲げ疲労のような特性が向上することを発見した。
【発明の概要】
【０００６】
１つの組成物は、ゴム１００部当たり約５部（約５ｐｈｒ）〜約９５ｐｈｒのハロブチルゴムおよび約５ｐｈｒ〜約９５ｐｈｒのエラストマー組成物を含んでいることができ、当該エラストマー組成物は、Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィン、非ハロゲン化アルキルスチレンおよびハロゲン化アルキルスチレンを含んでおり、当該非ハロゲン化アルキルスチレンおよびハロゲン化アルキルスチレンは、当該エラストマー組成物中に当該エラストマー組成物に基いて累積的に約３重量％〜約１５重量％の量で存在し、当該ハロゲン化アルキルスチレンは当該非ハロゲン化アルキルスチレンに対して０．１モル％〜２モル％で存在する。このような組成物は、タイヤインナーライナーを含む空気バリア物品に有用であることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下の記載は、本明細書で意図されている本発明実施のベストモードまたは複数のベストモードについてのものである。本明細書の記載は、本発明の一般原則を例示する目的でなされているものであり、限定する意味に取られてはならない。本発明の範囲は、添付された特許請求の範囲を参照することによって最も良く決定される。
【０００８】
本発明は、加工性を備えた未硬化の、充填剤入りのエラストマー組成物、当該組成物から有用な物品を作るプロセス、およびそのように作られた有用な物品を記載する。1つの実施形態では、当該組成物または物品は、Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィン、非ハロゲン化アルキルスチレン、ハロゲン化スチレンおよび任意的にジオレフィン（ここで、当該Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィンは当該ジオレフィンと同じものではない。）を含んでいるエラストマー組成物であり、当該エラストマー組成物はハロブチルゴムおよび他の添加物とブレンドされて、空気バリアに（たとえば、インナーライナーまたはインナーチューブとして）使用されることができる。
【０００９】
本明細書で使用される「ポリマー」とは、ホモポリマー、コポリマー、インターポリマー、ターポリマー等を指すために使用されてもよい。本明細書で使用される用語「コポリマー」とは、２種以上のモノマーを有するポリマーを含むことが意図されている。用語「インターポリマー」とは、少なくとも２種の異なるモノマーの重合またはオリゴマー化によって調製された５００以上の数平均分子量を有する任意のポリマーまたはオリゴマーを意味する。本明細書で使用されるように、ポリマーがモノマーを「含んでいる」と呼ばれる場合には、そのモノマーは、そのモノマーの重合された形態でまたはそのモノマーの誘導体の形態でポリマー中に存在する。同様に、触媒成分がその成分の中性の安定な形態を含んでいると記載される場合には、その成分のイオン形態がモノマーと反応してポリマーを製造する形態であることが当業者によって十分に理解されている。
【００１０】
本明細書で使用される「ジオレフィン」とは、炭素原子間の少なくとも２つの不飽和結合を有する不飽和炭化水素を指す。通常、ジオレフィンは２つの２重結合を有するだろうけれども、追加の２重結合または１つ以上の３重結合を有する分子もまた、本発明の目的のためのジオレフィンとして機能する場合がある。ジエンへの２重結合または３重結合の単なる付加は、本発明による改善を無効化することはない。現在のところ、大部分の可能な供給材料は、２重結合を２つのみ有する化合物である。しかし、不飽和炭化水素、たとえばｎ−１，３，５−ヘキサトリエンまたはｎ−１，４，６−ヘプタトリエンまたはプロピンもまた、本発明の文脈では「ジオレフィン」として機能する要件を満たす。
【００１１】
本明細書で使用される用語「ブレンド」とは、２種以上のポリマーの混合物を指す。ブレンドは、たとえば溶液ブレンド、融解物混合、またはせん断ミキサー中での混練によって生成されてもよい。溶液ブレンドすることは、ベール状ブチルゴム、粘着付与剤および油を含んでいる接着性配合物を作るために普通に行われる。それから、溶液ブレンドされたものは布基板上にコーティングされ、溶媒が蒸発されて接着剤が残る。
【００１２】
本明細書で使用される用語「モノマー」または「コモノマー」とは、ポリマーを形成するために使用されるモノマー（すなわち、重合前の形態にある未反応化学化合物）を指すことができ、またポリマーに組み込まれた後のモノマーも指すことができ、また本明細書では「（モノマー）由来単位」も指すことができる。様々なモノマーが本明細書では議論され、たとえばＣ４〜Ｃ７イソオレフィンモノマー、非ハロゲン化アルキルスチレンモノマー、ハロゲン化スチレンモノマーおよびジオレフィンモノマーが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１３】
本明細書で使用される「ｐｈｒ」とは、「ゴム１００部当たりの部」を意味し、「ゴム」とはその組成物の合計ゴム含有量である。本明細書では、本発明のエラストマー組成物および存在する場合の追加のゴムの両方が、合計ゴム含有量に寄与すると考えられる。したがって、たとえば本発明のエラストマー３０重量部と第２のゴム（たとえば、ブチルゴム）７０重量部を有する組成物は、エラストマー３０ｐｈｒおよび第２のゴム７０ｐｈｒを有すると呼ばれてもよい。その組成物に加えられた他の成分は、ｐｈｒ基準で計算される。すなわち、たとえば油５０ｐｈｒの添加とは、合計ゴム１００ｇ当たり油５０ｇがその組成物中に存在することを意味する。特段の指定がない限り、ｐｈｒは重量基準でのｐｈｒと解釈されるべきである。
【００１４】
本明細書で使用される「ムーニー粘度」とは、ポリマーまたはポリマー組成物のムーニー粘度である。ムーニー粘度を決定するために分析されるポリマー組成物は、溶媒を実質的に含んでいないものであるべきである。たとえば、サンプルはフード内の沸騰水スチームテーブルに置かれ、大部分の溶媒および未反応モノマーを蒸発させ、次に、試験室分析手法に従って試験される前に、真空オーブンの中で一晩（１２時間、９０℃）乾燥されてもよく、または試験用サンプルは脱揮発成分処理されたポリマー（すなわち、工業規模プロセスでの脱揮発成分処理後のポリマー）から取られてもよい。別段の指定がない限り、ムーニー粘度は、ＡＳＴＭ Ｄ１６４６−１７に従ってムーニー粘度計を使用して測定されるが、その手順に以下の修正／明確化をを加えて測定した。最初に、サンプルポリマーは、試験の前に圧縮プレス機の２枚のホットプレート間でプレスされる。プレート温度は、ＡＳＴＭ Ｄ１６４６−１７で推奨される５０℃±５℃の代わりに１２５℃±１０℃である。というのは、５０℃では十分に一体化した塊にすることができないからである。さらに、ＡＳＴＭ Ｄ１６４６−１７はダイ保護材としていくつかの選択肢を許しているが、任意の２つの選択肢では矛盾する結果となるようであれば、ダイ保護材として３６ミクロンＰＥＴが使用されるべきである。さらに、ＡＳＴＭ Ｄ１６４６−１７は第８章でサンプル重量を指定していない。したがって、結果がサンプル重量に基いて変化する可能性がある範囲内では、Ｄ１６４６−１７第８章の手順における２１．５±２．７ｇのサンプル重量を使用して決定されたムーニー粘度が採用されることになる。最後に、Ｄ１６４６−１７第８章に規定された試験前の休息手順は２３℃±３℃で空気中３０分間であり、本明細書に報告されるムーニー値は、２３℃±３℃で空気中３０分間の休息後に測定された。サンプルはＡＳＴＭ Ｄ１６４６−１７試験方法によるローターの一方の側に置かれ、２ｒｐｍで粘度計のモーターを回転させるのに必要なトルクが、変換器によって測定されて、ムーニー粘度が決定された。結果はムーニー単位（ＭＬ，１＋４＠１２５℃またはＭＬ，１＋８@１２５℃）として報告され、ここでＭはムーニー粘度数であり、Ｌは大ローター（ＡＳＴＭ Ｄ１６４６−１７にＭＬとして定義されている。）を表し、１は分単位の予備加熱時間であり、４または８はモータ−が始動した後の分単位のサンプル回転時間であり、１２５℃は試験温度である。したがって、上記の方法によって測定された９０のムーニー粘度は、９０ＭＵ（ＭＬ，１＋８@１２５℃）または９０ＭＵ（ＭＬ，１＋４@１２５℃）のムーニー粘度として報告される。あるいは、ムーニー粘度は９０ＭＵと報告されてもよい。そのような場合には、特に断りのない限り、上記の（ＭＬ，１＋４@１２５℃）の方法が使用されて、そのような粘度が測定されたとみなされるべきである。ある場合には、より低い試験温度が使用されてもよく（たとえば、１００℃）、その場合には、ムーニーはムーニー粘度（ＭＬ，１＋８@１００℃）または@Ｔ℃として報告され、後者の場合、Ｔは試験温度である。
【００１５】
本明細書で使用される数値範囲は、その範囲に記載された数値を包含する。たとえば、「１重量％〜１０重量％」の数値範囲は、記載された範囲内の１重量％および１０重量％を包含する。
エラストマー
【００１６】
本発明の組成物は、少なくとも１種のＣ４〜Ｃ７イソオレフィン由来モノマーを含んでいるエラストマーを含んでいる。エラストマーはハロゲン化されることができる。Ｃ４〜Ｃ７化合物として使用されてもよいイソオレフィンの例としては、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−ブテンおよび４−メチル−１−ペンテンが挙げられるが、これらに限定されない。エラストマーはまた、少なくとも１種の非ハロゲン化アルキルスチレンモノマーおよび少なくとも１種のハロゲン化アルキルスチレンモノマーを含んでいる。非ハロゲン化アルキルスチレンモノマーの例としては、α−メチルスチレン、ターシャリ−ブチルスチレンおよびオルト、メタまたはパラ位がＣ１〜Ｃ５アルキルまたは分枝鎖アルキルで置換されたスチレン単位が挙げられるが、これらに限定されない。望ましい実施形態では、非ハロゲン化アルキルスチレンモノマーはp−メチルスチレンである。ハロゲン化アルキルスチレンモノマーの例としては、ハロメチルスチレンおよびオルト、メタまたはパラ位がハロゲン化Ｃ１〜Ｃ５アルキルまたは分枝鎖アルキルで置換されたスチレン単位であって、ハロゲンが塩素または臭素であってもよいものが挙げられるが、これらに限定されない。望ましい実施形態では、ハロゲン化アルキルスチレンモノマーはp−ハロメチルスチレン、好ましくはp−ブロモメチルスチレンまたはp−クロロメチルスチレンである。
【００１７】
本発明の１つの実施形態でのエラストマーは、Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィン（たとえば、イソブチレン）、非ハロゲン化アルキルスチレン（たとえば、p−メチルスチレン）およびハロゲン化アルキルスチレン（たとえば、p−ブロモメチルスチレン）、のランダムエラストマーコポリマーである。非ハロゲン化アルキルスチレンモノマーおよびハロゲン化アルキルスチレンモノマーはそれぞれ、対応するパラ−異性体を少なくとも８０重量％、より好ましくは少なくとも９０重量％含んでいることができる。好ましい材料は、ポリマー鎖に沿ってランダムに間隔を置かれて配置された以下のモノマー単位を含んでいるインターポリマーであると特性付けされてもよい：
【化１】
2021523967.tif 000002
これらの式で、Ｒ１０およびＲ１１は独立して、水素、低級アルキル、好ましくはＣ１〜Ｃ７アルキル、および１級または２級のハロゲン化アルキルであり、Ｘは官能基、たとえばハロゲンである。好ましくはＲ１０およびＲ１１は水素である。インターポリマー構造中に存在するパラ置換スチレンの１つの実施形態では６０モルパーセントまで官能化された構造であってもよく、別の実施形態では０．１〜５モルパーセントである。さらに別の実施形態では、官能化された構造の量は０．４〜１モルパーセントである。
【００１８】
官能基Ｘは、他の基による、ハロゲン、またはベンジルハロゲンの求核置換反応によって取り込まれてもよい他の官能基とハロゲンとの組み合わせであってもよく、他の官能基としては、カルボン酸；カルボン酸塩；カルボン酸エステル、アミドおよびイミド；ヒドロキシ；キサンテート；シアニド；ニトリル；アミノ；およびこれらの混合物が挙げられる。これらの官能化イソオレフィンコポリマー、これらの調製方法、官能化方法および硬化方法は、米国特許第５，１６２，４４５号により詳しく開示されており、また特に官能化アミンは以下に記載されている。
【００１９】
そのような官能化された材料の中で最も有用なのは、イソブチレン、p−メチルスチレンおよびp−ブロモメチルスチレンのエラストマーランダムインターポリマーであり、その中にp−メチルスチレンおよびp−ブロモメチルスチレンは０．５〜２０または０．５〜３０重量パーセント（重量％）の合計量で存在する。これらのハロゲン化エラストマーは、ＥＸＸＰＲＯ（商標）エラストマー（米国、テキサス州、ヒューストン、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社）として商業的に入手可能であり、「ＢＩＭＳＭ」と略称される。これらのエラストマーは、所望であれば、ポリマーの少なくとも９５重量％が、そのポリマーのp−メチルスチレンおよびp−ブロモメチルスチレンの合計含有量の±１５％以内のp−メチルスチレンおよびp−ブロモメチルスチレンの合計含有量を有するような実質的に均一の組成分布を有する。
【００２０】
好ましくは、エラストマー組成物は、ポリマー中の非ハロゲン化およびハロゲン化アルキルスチレンの合計量に対して０．１〜７．５モルパーセント（モル％）の非ハロゲン化ハロゲン化アルキルスチレン由来単位を含有している。たとえば、ブロモメチル基の量は、０．２〜３．０モル％、０．３〜２．８モル％、０．３〜２．０モル％または０．４〜１．０モル％であり、所望の範囲は任意の上限と任意の下限との任意の組み合わせであってもよい。別の表し方をすると、好ましいコポリマーは、ポリマーの重量に基いて、臭素を０．３〜４．５重量％、臭素を０．４〜４重量％および臭素を０．６〜１．５重量％含有している。本発明の１つの実施形態では、インターポリマーは、Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィン（またはイソモノオレフィン）由来単位、p−メチルスチレン由来単位およびp−ハロメチルスチレン由来単位、のコポリマーであり、p−ハロメチルスチレン単位は、p−メチルスチレンとp−ハロメチルスチレン由来単位の合計数に基いてインターポリマー中に０．４〜１．０モル％存在し、p−メチルスチレン由来単位は、ポリマーの合計重量に基いて３重量％〜１５重量％、または１０重量％〜１２重量％存在する。p−ハロメチルスチレンは、たとえばp−ブロモメチルスチレンであることができる。
【００２１】
任意的に、エラストマー組成物は１種以上のジオレフィンモノマーをさらに含むことができ、その場合にＣ４〜Ｃ７イソオレフィンはジオレフィンと同じものではない。ジオレフィンの例としては、イソプレン；シス−１，３−ペンタジエン；トランス−１，３−ペンタジエン；シクロペンテン；シクロペンタジエン；ベータピネン；リモネンおよびこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２２】
ジエンモノマーは、エラストマー組成物中にポリマーの０．５重量％〜１０重量％、または１重量％〜８重量％、または２重量％〜５重量％の量で存在することができる。
【００２３】
代表的なエラストマー組成物は、少なくとも１種のＣ４〜Ｃ７イソオレフィン由来モノマー（たとえば、イソブチレン）、少なくとも１種の非ハロゲン化アルキルスチレン由来モノマー（たとえば、p−メチルスチレン）、少なくとも１種のハロゲン化アルキルスチレン由来モノマー（たとえば、p−ブロモメチルスチレン）および少なくとも１種のジエン由来モノマー（たとえば、イソプレン）を含んでいることができる。たとえば、この少なくとも１種のＣ４〜Ｃ７イソオレフィン由来モノマーは、約６０重量％〜約９９重量％で存在することができ、この少なくとも１種の非ハロゲン化アルキルスチレン由来モノマーおよびこの少なくとも１種のハロゲン化アルキルスチレン由来モノマーは累積して約０．５重量％〜約３０重量％で存在することができ、ここでこのハロゲン化アルキルスチレン由来モノマーは、このハロゲン化アルキルスチレン由来モノマーとこの非ハロゲン化アルキルスチレン由来モノマーとの合計含有量の０．１モル％〜７．５モル％であり、またこの少なくとも１種のジエン由来モノマーは約０．５重量％〜約１０重量％で存在することができる。
【００２４】
本発明に従って、エラストマーは６５未満、たとえば２０〜６０、２５〜５０、３０〜４５または３２〜３７の（ＭＬ、１＋８@１００℃）のムーニー粘度を有する。
【００２５】
望ましいインターポリマーはまた、５未満、より好ましくは２．５未満の狭い分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）によって特性付けられ得る。
【００２６】
インターポリマーはまた、ゲル透過クロマトグラフィーによって測定された、２，０００〜２，０００，０００の範囲の好ましい粘度平均分子量および２５００〜７５０，０００の範囲の好ましい数平均分子量によって特性付けられ得る。特別の実施形態では、類似した骨格を有する２種以上のインターポリマーを使用することが好ましいことがあり、たとえば１５０，０００未満の重量平均分子量を有する低い分子量のインターポリマーが２５０，０００超の重量平均分子量を有する高い分子量のインターポリマーとブレンドされ得る。
【００２７】
１つの実施形態では、ポリマーは、モノマー混合物のルイス酸触媒を使用したスラリー重合によって、引き続いてハロゲンおよびラジカル開始剤、たとえば熱および／または光および／または化学開始剤が存在する溶液中でハロゲン化、好ましくは臭素化されることによって、任意的にさらに引き続いて、異なる官能基部分による臭素の求電子置換によって、調製されてもよい。１つの実施形態では、ポリマーは、臭素化工程を経ずに、異なる官能基部分を用いて直接官能化することによって調製されてもよい。
フィラーおよび他の添加物
【００２８】
本発明の組成物はまた、任意的に１種以上のフィラー成分、たとえば炭酸カルシウム、クレー、マイカ、シリカおよびケイ酸塩、タルク、二酸化チタンおよびカーボンブラックを含んでいてもよい。本明細書で使用されるフィラーは、無機質クレーおよび／または有機質クレーの粒子を含み得る。１つの実施形態では、フィラーはカーボンブラックまたは変性カーボンブラックである。フィラーは、ブレンドの１０〜１５０ｐｈｒ、より好ましくは３０〜１２０ｐｈｒ、とりわけ３５〜１００ｐｈｒのレベルで存在する中程度補強性グレードのカーボンブラックである。Ｒｕｂｂｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、５９〜８５巻（１９９５年）に記載されている有用なグレードのカーボンブラックは、Ｎ１１０〜Ｎ９９０の範囲にある。より望ましくは、たとえば、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、ＡＳＴＭ（Ｄ３０３７−９３、Ｄ１５１０−１７およびＤ３７６５−０４）に規定されるＮ２２９、Ｎ３５１、Ｎ３３９、Ｎ２２０、Ｎ２３４およびＮ１１０である。たとえば、タイヤのサイドウォールに有用なカーボンブラックの実施形態は、Ｎ３３０、Ｎ３５１、Ｎ５５０、Ｎ６５０、Ｎ６６０およびＮ７６２である。たとえば、タイヤのインナーライナーに有用なカーボンブラックの実施形態は、Ｎ５５０、Ｎ６５０、Ｎ６６０、Ｎ７６２およびＮ９９０である。
【００２９】
エラストマーに加えられる他の可能なフィラーとしては、ナノサイズのタルクが挙げられる。そのようなタルクは、従来のサイズのタルク小板と比較して非常に広い表面積を有する。ナノサイズのタルクは、１００〜２００ｎｍの範囲に最大寸法を有する。
【００３０】
本発明の別の実施形態では、インターポリマーの改善された不透過性は、少なくとも１種の多官能性硬化剤の存在によって達成される。そのような多官能性硬化剤の１つの実施形態は、式Ｚ−Ｒ１７−Ｚ’によって記述されることができ、この式で、Ｒ１７は、置換または非置換の、Ｃ１〜Ｃ１５アルキル、Ｃ２〜Ｃ１５アルケニルおよびＣ６〜Ｃ１２環状芳香族部分のうちの１種であり；ＺおよびＺ’は同じまたは異なるものであり、かつ不飽和基のような反応性基を有するポリマーの１つ以上の鎖を分子間または分子内で架橋することができるチオサルフェート基、メルカプト基、アルデヒド基、カルボン酸基、パーオキシド基、アルケニル基または他の類似した基のうちの１種である。いわゆるビスチオサルフェート化合物は、上記の式に含まれる望ましい種類の多官能性化合物の例である。ヘキサメチレンビス（チオ硫酸ナトリウム）およびヘキサメチレンビス（桂皮アルデヒド）等のような多官能性硬化剤の非限定的な例は、ゴム配合技術の分野において周知である。これらのおよび他の適当な硬化剤は、たとえば「ブルーブック：ゴムのための材料、配合成分、機械類およびサービス」（Ｄ．Ｒ．Ｓｍｉｔｈ編、Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ ＆ Ｐｅｔｔｏ社、２００１年）に開示されている。多官能性硬化剤は、存在する場合には、１つの実施形態では０．１〜８ｐｈｒで、およびさらに別の実施形態では０．２〜５ｐｈｒで組成物中に存在してもよい。
【００３１】
フィラー、たとえば炭酸カルシウム、クレー、マイカ、シリカおよびケイ酸塩、タルク、二酸化チタンおよびカーボンブラックの添加は、エラストマーのムーニー粘度を６０未満の最初の値から空気不透過性ゴム配合物を製造するのにしばしば使用される商業的エラストマーのムーニー粘度に匹敵するレベルまで上げる。
【００３２】
本発明の組成物は、任意的に硬化剤系を含んでいてもよく、この硬化剤系はブレンドの官能化されたエラストマーコポリマー成分を硬化して、加硫可能な組成物を提供することができる。本発明のエラストマーコポリマー成分に適した硬化剤系としては、イオウと組み合わされた、有機過酸化物、ステアリン酸亜鉛またはステアリン酸と組み合わされた酸化亜鉛、および任意的に以下の促進剤または加硫剤の１種以上：ＰＥＲＭＡＬＵＸ（商標）（ホウ酸ジカテコールのジ−オルト−トリルグアニジン塩、ＤｕＰｏｎｔ社から入手可能）、ＨＶＡ−２（商標）（ｍ−フェニレンビスマレイミド、ＤｕＰｏｎｔ社から入手可能）、ＺＩＳＮＥＴ（商標）（２，４，６−トリメルカプト−５−トリアジン、三協化成社から入手可能）、ＺＤＥＤＣ（亜鉛ジエチルジチオカーバメート）および他のジチオカーバメート、ＴＥＴＲＯＮＥ（商標）Ａ（ジペンタ−メチレンチウラムヘキサスルフィド、ＤｕＰｏｎｔ社から入手可能）、ＶＵＬＴＡＣ（商標）５（アルキル化フェノールジスルフィド、Ａｒｋｅｍａ社から入手可能）、ＳＰ１０４５（商標）（フェノールホルムアルデヒド樹脂、Ａｋｒｏｃｈｅｍ社から入手可能）、ＳＰ１０５６（商標）（臭素化アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂、Ａｋｒｏｃｈｅｍ社から入手可能）、ＤＰＰＤ（ジフェニルフェニレンジアミン）、サリチル酸（ｏ−ヒドロキシ安息香酸）、ウッドロジン（アビエチン酸）およびＴＭＴＤＳ（テトラメチルチウラムジスルフィド）が挙げられる。組成物はまた、紫外線または電子線照射を使用して硬化されてもよい。
【００３３】
本発明の組成物はまた、他の慣用の添加物、たとえば染料、顔料、酸化防止剤、熱および光安定剤、可塑剤、油および当該技術分野で知られている他の成分を含有してもよい。
【００３４】
これらのフィラー、添加物および／または硬化剤成分のブレンドは、所望の成分および本発明の組成物を、任意の適当な混合装置、たとえばＢＡＮＢＵＲＹ（商標）ミキサー、ＢＲＡＢＥＮＤＥＲ（商標）ミキサーまたは好ましくはミキサー／押出機の中で一緒にし、そしてこれらの成分がポリマー内に均一に分散されるのに十分なせん断の条件の下で１２０℃〜３００℃の範囲の温度で混合されて、本発明の組成物が形成されることによって実施されてもよい。
組成物の特性
【００３５】
エラストマーおよびそのブレンドは、改善された空気不透過性、たとえば本明細書に記載された組成物または物品（たとえば、本明細書に記載されたエラストマーおよび／またはこのエラストマーを含んでいる物品、を含んでいる空気バリア物品）について測定された４０℃で０．３００（ｍｍ）・（ｃｃ）／［ｍ２・日・ｍｍＨｇ］以下の酸素透過率を有する。あるいは、酸素透過率は本明細書に記載された組成物について測定された４０℃で０．２９５（ｍｍ）・（ｃｃ）／［ｍ２・日・ｍｍＨｇ］以下であり；酸素透過率は本明細書に記載された組成物について測定された４０℃で０．２９０（ｍｍ）・（ｃｃ）／［ｍ２・日・ｍｍＨｇ］以下であり；酸素透過率は本明細書に記載された組成物について測定された４０℃で０．２８０（ｍｍ）・（ｃｃ）／［ｍ２・日・ｍｍＨｇ］以下であり；酸素透過率は本明細書に記載された組成物について測定された４０℃で０．２７０（ｍｍ）・（ｃｃ）／［ｍ２・日・ｍｍＨｇ］以下であり；酸素透過率は本明細書に記載された組成物について測定された４０℃で０．２６０（ｍｍ）・（ｃｃ）／［ｍ２・日・ｍｍＨｇ］以下であり；酸素透過率は本明細書に記載された組成物について測定された４０℃で０．２５０（ｍｍ）・（ｃｃ）／［ｍ２・日・ｍｍＨｇ］以下であり；または、酸素透過率は本明細書に記載された組成物について測定された４０℃で０．２４０（ｍｍ）・（ｃｃ）／［ｍ２・日・ｍｍＨｇ］以下である。たとえば、形成された組成物は、組成物の改善された空気不透過性をもたらし、たとえば本明細書に記載された組成物または物品について測定された４０℃で０．２００（ｍｍ）・（ｃｃ）／［ｍ２・日・ｍｍＨｇ］〜０．３００（ｍｍ）・（ｃｃ）／［ｍ２・日・ｍｍＨｇ］または０．２２０（ｍｍ）・（ｃｃ）／［ｍ２・日・ｍｍＨｇ］〜０．２７０（ｍｍ）・（ｃｃ）／［ｍ２・日・ｍｍＨｇ］を有する。
【００３６】
エラストマーおよびそのブレンドは、動的機械的熱分析（ＤＭＴＡ）によって測定された改善されたガラス転移温度（Ｔｇ）を有する。エラストマーは、約−３５℃〜約−３０℃のＴｇ（タンジェントデルタのピークから決定されたもの）を有することができる。エラストマーと第２のゴムとのブレンドは、約２℃〜約４℃だけ低いＴｇ（すなわち、約−３９℃〜約−３２℃）を有する。
第２のゴム成分
【００３７】
第２のゴム、すなわち「汎用ゴム」成分が、本発明の開示された組成物および最終用途物品にブレンドされてもよい。これらのゴムとしては、天然ゴム；ポリイソプレンゴム；ポリ（スチレン−コ−ブタジエン）ゴム（ＳＢＲ）；ポリブタジエンゴム（ＢＲ）；ポリ（イソプレン−コ−ブタジエン）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（ＥＰＭ）；エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）；ポリスルフィド；ニトリルゴム；酸化プロピレンポリマー；星形分枝状ブチルゴムおよびハロゲン化星形分枝状ブチルゴム；臭素化ブチルゴム；塩素化ブチルゴム；星形分枝状ポリイソブチレンゴム；星形分枝状臭素化ブチル（ポリイソブチレン／イソプレンコポリマー）ゴム；他のポリ（イソブチレン−コ−ｐ−メチルスチレン）およびハロゲン化ポリ（イソブチレン−コ−ｐ−メチルスチレン）エラストマー、たとえばイソブチレン由来単位、ｐ−メチルスチレン由来単位およびｐ−ブロモメチルスチレン由来単位のターポリマーであって、上記のＢＩＭＳＭの製品規格を満たさないモノマー含有量、分子量、ムーニー粘度、分枝指数または他の特性を有するもの；およびこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。これらのゴムの多くは、ＳｕｂｒａｍａｎｉａｎによってＲｕｂｂｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、１７９〜２０８頁（Ｍ．Ｍｏｒｔｏｎ、Ｃｈａｐｍａｎ ＆ Ｈａｌｌ社、１９９５年）に、Ｔｈｅ Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ Ｒｕｂｂｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ、１０５〜１２２頁（Ｒ．Ｆ．Ｏｈｍ編、Ｒ．Ｔ．Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ社、１９９０年）に、またはＥ．ＫｒｅｓｇｅおよびＨ．Ｃ．ＷａｎｇによってＫｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第8巻、９３４〜９５５頁（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ社、第４版、１９９３年）によって記載されている。
【００３８】
存在する第２のゴム成分の望ましい実施形態は天然ゴムである。本発明の天然ゴムの望ましい実施形態は、マレーシアゴム、たとえばＳＭＲ ＣＶ、ＳＭＲ ５、ＳＭＲ １０、ＳＭＲ ２０およびＳＭＲ ５０およびこれらの混合物から選ばれ、これらの天然ゴムは、３０〜１２０、より好ましくは４０〜６５の（ＭＬ，１＋４＠１００℃）のムーニー粘度を有する。本明細書で参照されるムーニー粘度試験はＡＳＴＭ Ｄ１６４６−１７に従う。
【００３９】
ポリブタジェンゴム（ＢＲ）は、本発明の組成物に有用な別の望ましい第２のゴムである。（ＭＬ，１＋４＠１００℃）で測定されるポリブタジェンゴムのムーニー粘度は、３５〜７０、別の実施形態では４０〜約６５、さらに別の実施形態では４５〜６０の範囲であってもよい。望ましいゴムは、高いシス−ポリブタジエン（シス−ＢＲ）である。「シス−ポリブタジエン」または「高いシス−ポリブタジエン」とは、１，４−シス−ポリブタジエンが使用されることを意味し、その場合にシス成分の量は少なくとも９５％である。組成物に使用される高いシス−ポリブタジエンの市販製品の一例は、ＢＵＤＥＮＥ（商標）１２０７（Ｇｏｏｄｙｅａｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から入手可能）である。
【００４０】
エチレンおよびプロピレン由来単位のゴム、たとえばＥＰＭおよびＥＰＤＭもまた、第２のゴムとして適している。ＥＰＤＭを作るのに適したコモノマーの例は、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とともに他のものである。適当なエチレン−プロピレンゴムはＶＩＳＴＡＬＯＮ（商標）（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社）として市販で入手可能である。
【００４１】
別の実施形態では、第２のゴムはターポリマー組成物の一部としてのハロゲン化ゴムである。ハロゲン化ブチルゴムは、臭素化ブチルゴムであり、別の実施形態では塩素化ブチルゴムである。
【００４２】
本発明の第２のゴム成分としては、臭素化ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、星形分枝状ポリイソブチレンゴム、星形分枝状臭素化ブチル（ポリイソブチレン／イソプレンコポリマー）ゴム；ハロゲン化ポリ（イソブチレン−コ−ｐ−メチルスチレン）、たとえばイソブチレン由来単位、ｐ−メチルスチレン由来単位およびｐ−ブロモメチルスチレン由来単位のターポリマー（ＢｒＩＢＭＳ）等、および同じ様なハロメチル化芳香族インターポリマーであって、米国特許第５，１６２，４４５号、第４，０７４，０３５号および第４，３９５，５０６号にあるようなもの；ハロゲン化イソプレンおよびハロゲン化イソブチレンコポリマー、ポリクロロプレン等；および上記のいずれかの混合物、の少なくとも１種以上が挙げられるが、これらに限定されない。ハロゲン化ゴム成分のいくつかの実施形態はまた、米国特許番４，７０３，０９１号および第４，６３２，９６３号に記載されている。
【００４３】
本発明における第２のゴムとして有用なハロゲン化エラストマーとしては、ハロゲン化ブチルゴム成分も挙げられる。本明細書で使用される「ハロゲン化ブチルゴム」は、下に記載される、ブチルゴムおよびいわゆる「星形分枝状」ブチルゴムの両方を指す。本発明の１つの実施形態では、ハロゲン化ゴム成分は、Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィンとマルチオレフィンとのハロゲン化コポリマーである。別の実施形態では、ハロゲン化ゴム成分は、ポリジエンまたはブロックコポリマーと、Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィンおよび共役または「星形分枝状」ブチルポリマーとのブレンドである。本発明に有用なハロゲン化ブチルポリマーはしたがって、Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィン由来単位、マルチオレフィン由来単位およびハロゲン化マルチオレフィン由来単位を含んでいるハロゲン化エラストマーと記載されることができ、「ハロゲン化ブチルゴム」およびいわゆる「ハロゲン化星形分枝状」ブチルゴムの両方を含んでいる。１つの実施形態では、ハロゲン化ブチルゴムは、臭素化ブチルゴムであり、別の実施形態では塩素化ブチルゴムである。
【００４４】
本発明のハロゲン化ゴム成分としては、臭素化ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、星形分枝状臭素化ブチル（ポリイソブチレン／イソプレンコポリマー）ゴム；イソブチレン−ブロモメチルスチレンコポリマー、たとえばイソブチレン／メタ−ブロモメチルスチレン、イソブチレン／ｐ−ブロモメチルスチレン、イソブチレン／クロロメチルスチレン、ハロゲン化イソブチレンシクロペンタジエンおよびイソブチレン／ｐ−クロロメチルスチレン、および同じ様なハロメチル化芳香族インターポリマーであって、米国特許第４，０７４，０３５号および第４，３９５，５０６号にあるようなもの；イソプレンおよびハロゲン化イソブチレンコポリマー、ポリクロロプレン等；および上記のいずれかの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。ハロゲン化ゴム成分のいくつかの実施形態はまた、米国特許番４，７０３，０９１号および第４，６３２，９６３号に記載されている。
【００４５】
別の実施形態では、第２のゴム成分として使用されるハロゲン化された、ブチルゴムまたは星形分枝状ブチルゴムは、ハロゲン化が主として本質的にアリルであるようにハロゲン化されてもよい。これは典型的には、遊離ラジカル臭素化または遊離ラジカル塩素化のような手段で、または求電子的にハロゲン化されたゴムの二次処理のような方法によって、たとえばゴムを加熱することによって達成されて、アリルハロゲン化された、ブチルゴムおよび星形分枝状ブチルゴムが形成される。アリルハロゲン化されたポリマーを形成する一般的な方法は、Ｇａｒｄｎｅｒらによって米国特許第４，６３２，９６３号、第４，６４９，１７８号および第４，７０３，０９１号に開示されている。したがって、本発明の１つの実施形態では、ハロゲン化ブチルゴムは、ハロゲン化されたマルチオレフィン単位が主要なアリルハロゲン化単位であるような状態のものであり、その場合に、主要なアリル配置は１つの実施形態では（ハロゲン化マルチオレフィンの全量に対して）少なくとも２０モルパーセントまで、別の実施形態では少なくとも３０モルパーセントまで存在する。この配置は以下の構造によって記述されることができる：
【化２】
2021523967.tif 000003
この式で、Ｘはハロゲン、望ましくは塩素または臭素であり、ｑは１つの実施形態ではハロゲンの全モル数に基いて少なくとも２０モルパーセント、別の実施形態では少なくとも３０モルパーセント、さらに別の実施形態では２５モルパーセント〜９０モルパーセントである。
【００４６】
本発明の第２のゴム成分として使用されるハロゲン化ブチルゴムの商業的な実施形態は、Ｂｒｏｍｏｂｕｔｙｌ ２２２２（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社）である。そのムーニー粘度は２７〜３７（ＭＬ、１＋８＠１２５℃、ＡＳＴＭ １６４６−１７）であり、臭素含有量はＢｒｏｍｏｂｕｔｙｌ ２２２２に対して１．８〜２．２重量パーセントである。さらに、Ｂｒｏｍｏｂｕｔｙｌ ２２２２の硬化特性は以下のとおりである：ＭＨは２８〜４０ｄＮ・ｍであり、ＭＬは７〜１８ｄＮ・ｍ（ＡＳＴＭ Ｄ２０８４−１７）である。第２のゴム成分として使用されるハロゲン化ブチルゴムの別の商業的な実施形態は、Ｂｒｏｍｏｂｕｔｙｌ ２２５５（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社）である。そのムーニー粘度は４１〜５１（ＭＬ、１＋８＠１２５℃、ＡＳＴＭ １６４６−１７）であり、臭素含有量は１．８〜２．２重量パーセントである。さらに、Ｂｒｏｍｏｂｕｔｙｌ ２２５５の硬化特性は以下のとおりである：ＭＨは３４〜４８ｄＮ・ｍであり、ＭＬは１１〜２１ｄＮ・ｍ（ＡＳＴＭ Ｄ２０８４−１７）である。本発明は、ハロゲン化ゴム成分のいずれの商業的な源にも限定されない。ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から全て入手可能である非ハロゲン化およびハロゲン化ゴムの例が表１に提示され、組成の残余はイソブチレンである。
【表１】
2021523967.tif 000004
【００４７】
本発明のエラストマー組成物が第２のゴムと混合されて本発明の組成物を製造する実施形態では、エラストマー組成物は約５ｐｈｒ〜約９５ｐｈｒで存在することができ、第２のゴムは約５ｐｈｒ〜約９５ｐｈｒで存在することができる。たとえば、エラストマー組成物は約５ｐｈｒ〜約７５ｐｈｒで存在することができ、第２のゴムは約２５ｐｈｒ〜約９５ｐｈｒで存在することができる。別の例では、エラストマー組成物は約５ｐｈｒ〜約５０ｐｈｒで存在することができ、第２のゴムは約５０ｐｈｒ〜約９５ｐｈｒで存在することができる。別の例では、エラストマー組成物は約１０ｐｈｒ〜約３０ｐｈｒで存在することができ、第２のゴムは約７０ｐｈｒ〜約９０ｐｈｒで存在することができる。別の例では、エラストマー組成物は約２５ｐｈｒ〜約９５ｐｈｒで存在することができ、第２のゴムは約５ｐｈｒ〜約７５ｐｈｒで存在することができる。別の例では、エラストマー組成物は約５０ｐｈｒ〜約９５ｐｈｒで存在することができ、第２のゴムは約５ｐｈｒ〜約５０ｐｈｒで存在することができる。別の例では、エラストマー組成物は約７０ｐｈｒ〜約９０ｐｈｒで存在することができ、第２のゴムは約１０ｐｈｒ〜約３０ｐｈｒで存在することができる。
【００４８】
本発明の組成物は押し出され、圧縮成形され、ブロー成形され、または射出成形されて、様々な形状をした物品、たとえば繊維、フィルム、工業用部品、例として自動車部品、電気器具筐体、消費者製品、包装材料等にされてもよい。得られた物品は、高い衝撃強さおよび低い蒸気透過性の両方を示す。特に、本明細書に記載された組成物は、空気バリア、たとえばブラダ、空気バネスリーブ、および自動車部品（たとえば、トラック、商用車および／または乗用車）、または航空機インナーライナーおよびインナーチューブに有用である。本発明の組成物を使用して作られることができる他の有用な品物としては、ホース、シール、ベルト、型製品、ケーブルハウジング、および「バンダービルトゴムハンドブック」、６３７〜７７２頁（Ｒ．Ｆ．Ｏｈｍ編、Ｒ．Ｔ．バンダービルト社、１９９０年）に開示された他の物品が挙げられる。
【００４９】
空気バリア、より特には、タイヤ硬化ブラダ、インナーライナー、タイヤインナーチューブならびにガスケットおよびリング構造を含む空気スリーブのような物品用に適したエラストマー配合物は、バンベリー（商標）ミキサーを用いるような従来の混合技術を使用することによって調製された。使用される混合および温度のシーケンスは、熟練したゴム配合業者には周知であり、その目標は、過度の発熱を起こさせることなくポリマーマトリクス中にフィラー、促進剤および硬化剤を分散させることである。
【００５０】
有用な混合手順は、接線型ローターを備えたＢＡＮＢＵＲＹ（商標）ミキサーを使用し、その中にエラストマーおよび追加の成分、たとえばカーボンブラック、クレーまたは可塑剤が加えられ、組成物が所望の時間または特定の温度まで混合されて、成分の適切な分散が達成される。混合は、１つの実施形態では、組成物に使用されるエラストマーおよび／または任意の第２のゴムの融点以上の範囲の温度で、別の実施形態では４０℃〜２５０℃、さらに別の実施形態では１００℃〜２００℃で行われる。典型的には、７０％〜１００％のエラストマーまたは複数のエラストマーが最初に２０〜９０秒間または温度が４０℃〜７５℃に達するまで混合される。それから、典型的には、あり得るフィラーの３／４およびもしあれば残りの量のエラストマーがミキサーに加えられ、温度が９０℃〜１５０℃に達するまで混合が続けられる。次に、あり得る残りのフィラーとともに加工助剤が加えられ、温度が１４０℃〜１９０℃に達するまで混合が続けられる。その後、マスターバッチ混合物は、オープンミルでシート状にされることによって仕上げられ、そして、たとえば６０℃〜１００℃まで冷却されるときに硬化剤が加えられる。
【００５１】
コンパウンドにされたゴムがインナーライナーとしてタイヤに使用されることになる場合には、コンパウンドにされたゴムをカレンダーにかけておよそ１〜２ｍｍ（４０〜８０ゲージミル）の厚さを有するシート材料にし、そしてインナーライナー用途に適した幅の細長片へとシート材料をカットすることによって、インナーライナーストックが調製される。製造工程のこの段階でのシートストックは粘着性の未硬化の塊であり、したがってタイヤの製造に伴う取り扱い作業や切断作業の結果として変形や引き裂きを受ける。
【００５２】
インナーライナーはこうして、空気入りタイヤの製造における１つの要素として使用される準備が整う。空気入りタイヤは、トレッドおよびサイドウォール要素、トレッドの半径方向内側のベルト補強層、ゴム状マトリクスに埋め込まれたタイヤ強化繊維（たとえば、レーヨン、ポリエステル、ナイロンまたは金属繊維）を含有する多数の層を含み、その端部が通常、一対の非伸長性ビードリングのまわりでぐるりと向きを変えられている中間カーカス構造物、およびカーカス構造物の内側表面に積層されたインナーライナーを含む外側表面を有する層状の積層物である。タイヤは通常、１段階または２段階の製造プロセスにおいてタイヤ製造ドラム上で製造される。未硬化のグリーンタイヤが組み立てられた後、未硬化のタイヤは膨張可能なブラダを備える加熱された型に入れられ、ブラダはタイヤの内側へと膨張してタイヤのインナーライナーに接触する。タイヤは次に、加硫温度まで加熱されタイヤが硬化される。加硫温度は一般的に、乗用車タイヤの場合、約１００℃〜約２５０℃、より好ましくは１２５℃〜２００℃の範囲であり、時間は約１分〜数時間、より好ましくは約５〜３０分間の範囲であってもよい。加硫時間および温度は、複数の要因、たとえばタイヤサイズ、タイヤの厚さ、およびタイヤに使用されるエラストマーに依存する。組み立てられたタイヤの加硫は、タイヤ組み立て物のエラストマー要素の加硫をもたらし、これらの要素間の接着を高めて、硬化された一体的なタイヤが得られる。
実施例の実施形態
【００５３】
実施例１：Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィン、非ハロゲン化アルキルスチレンおよびハロゲン化アルキルスチレンを含んでいる、エラストマー組成物。
【００５４】
実施例２：ジオレフィンをさらに含んでおり、Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィンがジオレフィンと同じものではない、実施例１に記載のエラストマー組成物。
【００５５】
実施例３：ジオレフィンがイソプレン、ブタジエン、シクロペンタジエンまたはこれらの組み合わせである、実施例２に記載のエラストマー組成物。
【００５６】
実施例４：ジオレフィンがエラストマー組成物中にエラストマー組成物に基いて約１０重量％以下の量で存在する、実施例２または３に記載のエラストマー組成物。
【００５７】
実施例５：Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィンがハロゲン化されている、実施例１〜４のいずれか１つに記載のエラストマー組成物。
【００５８】
実施例６：Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィンが臭素でハロゲン化されている、実施例１〜５のいずれか１つに記載のエラストマー組成物。
【００５９】
実施例７：非ハロゲン化アルキルスチレンがｐ−メチルスチレンである、実施例１〜６のいずれか１つに記載のエラストマー組成物。
【００６０】
実施例８：非ハロゲン化アルキルスチレンおよびハロゲン化アルキルスチレンが、エラストマー組成物中にエラストマー組成物に基いて累積的に約１０重量％以上の量で存在する、実施例１〜７のいずれか１つに記載のエラストマー組成物。
【００６１】
実施例９：ハロゲン化アルキルスチレンが、非ハロゲン化アルキルスチレンに対して０．１モル％〜７．５モル％で存在する、実施例１〜８のいずれか１つに記載のエラストマー組成物。
【００６２】
実施例１０：Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィンが、エラストマー組成物中にエラストマー組成物に基いて約９０％重量以下の量で存在する、実施例１〜９のいずれか１つに記載のエラストマー組成物。
【００６３】
実施例１１：実施例１〜１０のいずれか１つに記載のエラストマー組成物を含んでいる物品。
【００６４】
実施例１２：実施例１〜１０のいずれか１つに記載の組成物を含んでいるタイヤインナーライナー。
【００６５】
実施例１３：実施例１２に記載のタイヤインナーライナーを含んでいるタイヤ。
【００６６】
実施例１４：ゴム１００部当たり約５部（約５ｐｈｒ）〜約９５ｐｈｒの、実施例１〜１０のいずれか１つに記載のエラストマー組成物；および約５ｐｈｒ〜約９５ｐｈｒのハロブチルゴムを含んでいる、組成物。
【００６７】
実施例１５：ハロブチルゴムがブロモブチルゴム、クロロブチルゴムおよびこれらの組み合わせから成る群から選ばれる、実施例１４に記載の組成物。
【００６８】
実施例１６：ハロブチルゴムが、臭素化イソブチレン−イソプレンゴム、塩素化イソブチレン−イソプレンゴム、臭素化イソブチレン−コ−ｐ−メチルスチレンコポリマーおよびこれらの組み合わせから成る群から選ばれる、実施例１４または１５に記載の組成物。
【００６９】
実施例１７：加工助剤、硬化剤およびフィラーをさらに含んでいる、実施例１４〜１６のいずれか１つに記載の組成物。
【００７０】
実施例１８：
ａ．第１のリアクター中でＣ４〜Ｃ７イソオレフィン、非ハロゲン化アルキルスチレン、ハロゲン化アルキルスチレン、任意的にジオレフィンおよび任意的にイソブチレン−ｐ−メチルスチレンを重合する工程；
ｂ．第２のリアクター中でハロブチルゴムのモノマーを重合する工程；
ｃ．第１および第２のリアクターからの製品流れを一緒にして、ブレンドを製造する工程；および
ｄ．任意的にブレンドと加工助剤、硬化剤およびフィラーとを一緒にする工程；
を含む、実施例１４〜１７のいずれか１つに記載の組成物を作るプロセス。
【００７１】
実施例１９：
ａ．第１のリアクター中でＣ４〜Ｃ７イソオレフィン、非ハロゲン化アルキルスチレン、ハロゲン化アルキルスチレン、任意的にジオレフィンおよび任意的にイソブチレン−ｐ−メチルスチレンを重合して、エラストマー組成物を製造する工程；
ｂ．第２のリアクター中でハロブチルゴムのモノマーを重合して、ハロブチルゴムを製造する工程；および
ｃ．任意的に、エラストマー組成物、ハロブチルゴム、任意的に加工助剤、任意的に硬化剤および任意的にフィラーを一緒にする工程
を含む、実施例１４〜１７のいずれか１つに記載の組成物を作るプロセス。
【００７２】
実施例２０：フィラーがカーボンブラックであり、約２０〜約１００ｐｈｒで存在する、実施例１７に記載の組成物。
【００７３】
実施例２１：フィラーがクレーであり、約１〜約３０ｐｈｒで存在する、実施例１７に記載の組成物。
【００７４】
実施例２２：実施例１４〜１７、２０および２１のいずれか１つに記載の組成物を含んでいる物品。
【００７５】
実施例２３：実施例１４〜１７、２０および２１のいずれか１つに記載の組成物を含んでいるタイヤインナーライナー。
【００７６】
実施例２４：実施例２３に記載のタイヤインナーライナーを含んでいるタイヤ。
【００７７】
本発明の実施形態のより良い理解を促進するために、好ましいまたは代表的な実施形態の以下の実施例が挙げられる。以下の実施例は、本発明の範囲を制限するようにまたは画定するように読まれてはならない。
【実施例１】
【００７８】
本発明の３種のエラストマー（ブチルポリマーＢ〜Ｄ）および本発明の第２のゴム（ブチルポリマーＡ）が、表２の組成および特性に従って製造された。
【表２】
2021523967.tif 000005
【００７９】
本発明のコンパウンド／ブレンドは、表３および表４の配合物に従って表１のポリマーを使用して製造された。配合物の特性も表３および表４に提示されている。
【表３−１】
2021523967.tif 000006
【表３−２】
2021523967.tif 000007
【表３−３】
2021523967.tif 000008
【表３−４】
2021523967.tif 000009
【表３−５】
2021523967.tif 000010
【表３−６】
2021523967.tif 000011
【表３−７】
2021523967.tif 000012
【表３−８】
2021523967.tif 000013
【表３−９】
2021523967.tif 000014
【表４−１】
2021523967.tif 000015
【表４−２】
2021523967.tif 000016
【表４−３】
2021523967.tif 000017
【表４−４】
2021523967.tif 000018
【表４−５】
2021523967.tif 000019
【００８０】
全ての優先権書類は、参照によって本明細書に完全に組み込まれ、そのような組み込みが許される全ての管轄を対象とする。さらに、本明細書に引用された全ての文書は、試験方法を含めて、参照によって本明細書に完全に組み込まれ、そのような組み込みが許される全ての管轄を対象とする。
【手続補正書】
【提出日】令和3年1月14日(2021.1.14)
【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】
ゴム１００部当たり約５部（約５ｐｈｒ）〜約９５ｐｈｒのハロブチルゴム；および約５ｐｈｒ〜約９５ｐｈｒのエラストマー組成物；を含んでいる組成物であって、
前記エラストマー組成物が
Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィン；
非ハロゲン化アルキルスチレン；および
ハロゲン化アルキルスチレン
を含んでおり、
前記非ハロゲン化アルキルスチレンおよび前記ハロゲン化アルキルスチレンが、前記エラストマー組成物中に前記エラストマー組成物に基いて累積的に約３重量％〜約１５重量％の量で存在し；
前記ハロゲン化アルキルスチレンが前記非ハロゲン化アルキルスチレンに対して０．１モル％〜２モル％で存在する、
組成物。
【請求項２】
前記エラストマー組成物がジオレフィンをさらに含んでおり、前記Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィンは前記ジオレフィンと同じものではない、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記ジオレフィンがイソプレン、ブタジエン、シクロペンタジエンまたはこれらの組み合わせである、請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
前記ジオレフィンが前記エラストマー組成物中に前記エラストマー組成物に基いて約１０重量％以下の量で存在する、請求項２または３に記載の組成物。
【請求項５】
前記Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィンがハロゲン化されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項６】
前記非ハロゲン化アルキルスチレンがｐ−メチルスチレンである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項７】
前記エラストマー組成物が約７０ｐｈｒ〜約９５ｐｈｒで存在し、前記ハロブチルゴムが約５ｐｈｒ〜約３０ｐｈｒで存在する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項８】
前記組成物が約−３９℃〜約−３２℃のガラス転移温度を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項９】
加工助剤；
硬化剤；および
フィラー
をさらに含んでいる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の組成物を作るプロセスであって、
ａ．第１のリアクター中で前記Ｃ４〜Ｃ７イソオレフィン、前記非ハロゲン化アルキルスチレン、前記ハロゲン化アルキルスチレン、任意的に前記ジオレフィンおよび任意的に前記イソブチレン−ｐ−メチルスチレンを重合して、前記エラストマー組成物を製造する工程；
ｂ．第２のリアクター中で前記ハロブチルゴムのモノマーを重合して、前記ハロブチルゴムを製造する工程；および
ｃ．任意的に、前記エラストマー組成物、前記ハロブチルゴム、任意的に前記加工助剤、任意的に前記硬化剤および任意的に前記フィラーを一緒にする工程
を含む、プロセス。
【国際調査報告】
2021523967.tif 000020
2021523967.tif 000021
2021523967.tif 000022