(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生エラストマ材料を脱硫する方法であって、前記再生エラストマ材料は、チェーン内結合およびチェーン間結合を有するエラストマを含み、前記方法は：
前記再生エラストマ材料の粒子を、前記再生エラストマ材料のチェーン間結合が切断されるように１００℃未満の温度での剪断にかけることを含み、
前記再生エラストマ材料の前記粒子は、剪断前に４０メッシュのサイズであるかそれよりも小さく、
前記再生エラストマ材料は、前記再生エラストマ材料を、第１と第２の逆回転ロール間のニップ中に送ることによって剪断にかけられ、前記第１のロールは、前記第２のロールと異なる速度で回転し、
第１と第２の逆回転ロール間の距離が０．１ｍｍ以下である、方法。
【請求項２】
前記再生エラストマ材料の粒子が８０メッシュのサイズであるかそれよりも小さい、または前記再生エラストマ材料の粒子が５０メッシュのサイズであるかそれよりも小さい、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記再生エラストマ材料の粒子が５０℃未満の温度での剪断にかけられる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記再生エラストマ材料が、前記再生エラストマ材料内のチェーン間結合の前記切断を選択的に促進する改良剤の存在下で剪断にかけられ、
前記改良剤は：式
0006373274.tif 000005
のウレアまたはウレア誘導体を含み、
式中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立して水素または有機ラジカルであり；そして、主鎖において２から８個の炭素原子を有するジカルボン酸であり；
前記ウレアまたは前記ウレア誘導体の、前記ジカルボン酸に対するモル比は、０．５：１から２．５：１に及ぶ、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記再生エラストマ材料の前記チェーン間結合がＣ−Ｓ結合およびＳ−Ｓ結合を含み、前記再生エラストマ材料の前記チェーン内結合がＣ−Ｃ結合を含み、前記改良剤はチェーン内の前記Ｃ−Ｃ結合よりも、チェーン間の前記Ｃ−Ｓ結合および前記Ｓ−Ｓ結合の前記切断を選択的に促進する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ウレアまたは前記ウレア誘導体がウレアであり、前記ジカルボン酸は、アジピン酸、シュウ酸およびセバシン酸からなる群から選択される、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記再生エラストマ材料が低温粉砕プロセスによって作られる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記再生エラストマ材料が剪断にかけられる間、前記ロールが５０℃以下の温度に維持される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記再生エラストマ材料が複数回、前記ロールを通過する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記再生エラストマ材料が車両タイヤバフィングを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記再生エラストマ材料がブタジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、ＮＲおよびＢＲの混合物、またはスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）およびＮＲの混合物を、エラストマ成分として含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法によって作られる脱硫再生エラストマ材料。
【請求項１３】
未硬化エラストマと；
請求項１に記載の方法によって作られる脱硫再生エラストマ材料と；
フィラーと；
架橋剤と
を含むエラストマ組成物。
【請求項１４】
前記再生エラストマ材料の粒子が、８０メッシュのサイズであるかそれよりも小さい、または前記再生エラストマ材料の粒子が、５０メッシュのサイズであるかそれよりも小さい、請求項１３に記載のエラストマ組成物。
【請求項１５】
前記エラストマ組成物は、３重量％から３０重量％の前記脱硫再生エラストマ材料を含む、請求項１３に記載のエラストマ組成物。
【請求項１６】
請求項１３に記載の架橋エラストマ組成物を含む製造品。
【請求項１７】
前記製造品はタイヤである、請求項１６に記載の製造品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、係属中である２０１２年１１月２日出願の米国仮特許出願第６１／７２１９０７号明細書の利益を主張し、当該仮出願はその全体が参照によって本明細書中に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、一般に、再生架橋エラストマ材料を用いる方法、特に、微粒状ゴム粉末等の再生エラストマ材料を官能化する方法、ならびにエラストマ化合物および官能化エラストマ材料を含む組成物に関する。
【背景技術】
【０００３】
再生エラストマ材料（言い換えれば、「再生材料」、「粉砕タイヤゴム」すなわち「ＧＴＲ」、または「微粒状ゴム粉末」すなわち「ＭＲＰ」）として、加硫エラストマ材料が挙げられ、種々の用途（エラストマ組成物（例えば、車両タイヤ用のタイヤトレッド化合物）、プラスチック組成物（例えば、ポリオレフィン用のフィラーとして）、アスファルトフィラー、およびその他が挙げられる）に用いられる。これらの用途の多くにおいて、微粒状ゴム粉末は、一部の未使用（ｖｉｒｇｉｎ）化合物材料の代わりに「フィラー」として用いられる。再生エラストマ材料を使用する主な理由の１つが、コストである。さらに、ゴム粉末が、ＧＴＲであるかＭＲＰであるかを問わず、一般的に、未使用（言い換えれば、非再生）ゴムまたはプラスチックよりもかなり安価であり、そして、エラストマまたはプラスチック組成物中の「フィラー」として用いられる場合、組成物の全体的な製造コストを下げる傾向がある。さらに、微粒状ゴム粉末は、一般的に、リサイクル材料または再生材料（例えば、製造プロセス由来の加硫スクラップ、および使用タイヤまたは他のエラストマ製品）から作られるので、それらをエラストマおよびプラスチック組成物に再組入れ（ｒｅｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ）することで、埋立地のごみが減り、結果としてより環境にやさしい製品となる。最終的に、リサイクルＧＴＲまたはリサイクルＭＲＰの使用により、石油をベースとするサプライチェーン価格およびサプライボラティリティに対する戦略的サプライチェーンヘッジが実現する。
【０００４】
概して、ＧＴＲは、直径が２ｍｍから０．５ｍｍまでの範囲の粒子サイズ分布からなり、様々な方法で生産される（低温粉砕等の粉砕法が挙げられる）。微粒状ゴム粉末すなわちＭＲＰがそのように呼ばれるのは、概して、含まれるかなりの画分の粒子が、１００ミクロン未満のサイズであるためである。ＭＲＰもまた、常温粉砕法または低温粉砕法の何れによって生産されてもよい。ＧＴＲおよびＭＲＰ等の粉末は一般的に、そのメッシュサイズによって指定される。例えば、サイズ範囲が１０から３０メッシュの粉末が概してＧＴＲとみなされ、４０から３００メッシュの材料が概してＭＲＰとみなされる。ＧＴＲは通常、ＭＲＰよりも安価である。なぜなら、粒子を小さく製造するほど、必要な製造コストが高くなるためである。このコスト差異のため、概して、ＧＴＲがＭＲＰの代わりに用いられるが、ＭＲＰの使用によってのみ達成され得る特性を必要とする特定の用途の場合を除く。前述のように、エラストマ粒子を製造するのに用いられる再生エラストマ材料が、概して、以前に製造された製品（例えば、使用済みおよび未使用の車両タイヤ）から、そして製造プロセス中に生じた加硫スクラップ（例えば、タイヤ製造プロセスから生じた加硫スクラップ）から得られるので、再生エラストマ材料は概して、加硫されている。
【０００５】
加硫粒子は比較的不活性である。言い換えれば、粒子は、未使用マトリックス材料と非反応性である。よって、エラストマ組成物中の成分としてのそれらの使用に制限がある。なぜなら、高いレベルで加えられると、生じるエラストマ組成物は性能特性の低下を示すためである。しかしながら、この制限は、官能化された粒子を用いることによって緩和され得る。
【０００６】
加硫エラストマ材料は、種々のプロセスを介して官能化され得る。大まかに言えば、官能化は、加硫粒子のケミストリを修正するものである。そのような官能化プロセスの１つが、脱硫（ｄｅｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ）である。脱硫プロセスは、例えば、特許文献１から特許文献７に開示されている。一般的に言えば、脱硫は、加硫エラストマを化学的、熱的そして／または機械的に処理して、加硫プロセス中に形成された化学的架橋を壊すものである。脱硫プロセスの１つが、化学添加剤を再生加硫粒子に加えるものであり、その間、粒子は剪断応力下にある。このタイプの官能化は、例えば、主要な事業所がイスラエルのＫａｎｏｔにあるＬｅｖｇｕｍ  Ｌｔｄ．によって実行される。代替の脱硫プロセスとして、化学物質に対立させて高温が利用されて、化学的架橋が壊される。これらのプロセスでは、インプットされた粉末は反応して、概して、スポンジ状の塊に変換される。結果として生じた脱硫（言い換えれば、官能化）材料は、続いて、未使用エラストマ材料と混合して用いられ得る。以前には、再生ゴム粉末に関して、３つの理由で、ＧＴＲのみが、官能化用の未処理材料として考えられていた。第１に、ＧＴＲはコストがより安価であることである。第２に、結果として生じた「スポンジ状の塊」の官能化材料は、インプット材料の粒子サイズに関係なく、外観が同じであることである。第３に、化学的、熱的そして／または機械的な脱硫プロセスでは、材料の全塊が脱硫プロセス中に変換されるために、インプット粒子サイズは関係ないという仮定であったことである。例えば、特許文献３において、サイズが０．５から５．０ｍｍであるクラムの、または厚さが最大１５ｍｍのピースの形態の加硫ゴムが、２ロールミルにおいて脱硫された。
【０００７】
官能化ＧＴＲを含むエラストマ組成物は、加硫ＧＴＲを含むエラストマ組成物と比較すると、機械的特性の向上を示す一方で、官能化ＧＴＲを未使用材料と混合して使用しても、依然として、結果として生じるエラストマ製剤の機械的特性が低下する虞がある。従来、官能化ＧＴＲまたは官能化ＭＲＰを含むエラストマ組成物は、インプットされる官能化粒子のサイズに関係なく、匹敵する性能特性を示すであろうと仮定されていた。具体的に、従来の仮定は、あらゆる粒子サイズの官能化ゴム粉末を含むエラストマ組成物および他の材料組成物が、未使用エラストマ材料を含むものと比較して、強度および耐久特性（例えば、引張り強度試験を介して測定される）の低下を示すであろうというものであった。さらに、官能化プロセスは、インプット材料の粒子サイズを混合された組成物の最終特性に関して無関係なものにすると仮定されてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５７７０６３２号明細書
【特許文献２】米国特許第６４５１５２６号明細書
【特許文献３】米国特許第６８３１１０９号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第０７４８８３７号明細書
【特許文献５】欧州特許第１２４２５２０号明細書
【特許文献６】欧州特許出願公開第０６９００９１号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２０１０／０３１７７５２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、再生エラストマ材料を含むエラストマ組成物であって、再生材料を含有しないエラストマ組成物に匹敵する機械的特性を保持するエラストマ組成物の必要性が、長く切実に、しかし未解決のまま存在している。官能化ＭＲＰの使用は、この必要性を満たすことができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
再生エラストマ材料を官能化する方法であって、再生エラストマ材料は、チェーン内結合およびチェーン間結合を有するエラストマを含む方法が提供され、当該方法は： 
再生エラストマ材料の粒子を、再生エラストマ材料のチェーン間結合が切断されるような、１００℃未満の温度での剪断にかけることを含み、
再生エラストマ材料の粒子は、４０メッシュのサイズであるかそれよりも小さい。
【００１１】
前述の方法によって作られる官能化再生エラストマ材料も提供される。
【００１２】
未硬化エラストマ；
前述の官能化再生エラストマ材料；
フィラー；および
架橋剤
を含むエラストマ化合物も提供される。
【００１３】
前述の架橋エラストマ化合物を含む製造品も提供される。
【００１４】
これら、および本教示の他の特徴が、本明細書中で説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、ＳＢＲ／ＢＲ混合物の破れた時点の伸長の関数として引張り強度を示すグラフである。データが、官能化材料を含まないコントロール、および異なる粒子サイズの官能化材料を含む組成物について示される。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本開示の原理の理解を促進する目的で、表および添付の付属書類（ｅｘｈｉｂｉｔｓ）において示される実施形態を参照することとし、これらを特定の言語を用いて説明することとする。それでもなお、それによって本開示の範囲の限定が意図されないことが理解されよう；ここに記載される、または示される実施形態の任意の変更およびさらなる修正、ならびにそこに示されるような開示の原理の任意のさらなる用途が、本開示が関連する当業者に通常考慮されるであろうと考えられる。
【００１７】
本明細書中において用いられ、そして添付の付属書類において列挙される用語「ＰｏｌｙＤｙｎｅ」または「ＰＤ」は、Ｌｅｈｉｇｈ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．（ＧＡ、Ｔｕｃｋｅｒ）によって生産される加硫エラストマ粒子（例えば、硬化ゴム粒子、リサイクルゴム粒子、粉砕タイヤゴム（ＧＴＲ）、または微粒状ゴム粉末（ＭＲＰ））のブランド名を指す。一実施形態によれば、本明細書中に記載される粒子は、米国特許第７４４５１７０号明細書（表題Ｐｒｏｃｅｓｓ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｃｒｕｍｂ  ａｎｄ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｒｕｂｂｅｒ）に記載される低温粉砕系、および米国特許第７８６１９５８号明細書（表題Ｃｏｎｉｃａｌ−Ｓｈａｐｅｄ  Ｉｍｐａｃｔ  Ｍｉｌｌ）によって記載されるようなインパクトミルを介して生産される。本開示の他の実施形態において、これらの微粒状ゴム粉末は、当業者に考慮されるような種々の他の知られているプロセスおよび技術を介して生産され、そして本明細書中で用いられる粉末は、本明細書中に記載される特定の低温粉砕プロセスに限定されない。
【００１８】
また、本明細書中で用いられ、そして添付の付属書類において列挙される「ＰＤ８０」は、概して、従来の８０メッシュ標準に適合する再生エラストマ材料組成物（言い換えれば、微粒状ゴム粉末）を指し、「ＰＤ４０」は、概して、従来の４０メッシュ標準に適合するＭＲＰを指す、等となる。したがって、ＰＤ４０、ＰＤ８０等は、Ｌｅｈｉｇｈ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．によって生産される、所定の粒子サイズ分布を有する特定の再生エラストマ材料組成物（ＧＴＲ、ＭＲＰを問わない）を記載するために用いられる登録商標のブランド名である。ここで理解され、かつ認識されるように、ＰＤ４０もしくはＰＤ８０を伴う特異的な製剤または任意の他の製剤は、実例となる目的のために単に示されるだけであり、本開示によって意図される、エラストマ状組成物、再生エラストマ材料組成物、または他のエラストマ製剤は、本明細書中に列挙される特異的な特性または特徴に限定されない。
【００１９】
さらに、本明細書中で用いられるように、「官能化」材料は、概して、本明細書中で先に記載されるように、微粒状ゴム粉末から作られる、官能化材料または脱硫材料を指す。一実施形態において、この官能化材料は、Ｌｅｖｇｕｍ，Ｌｔｄ．（前述のように、イスラエル、Ｋａｎｏｔに主要な事業所がある）から得られる。本明細書中に記載される特定の実験について、Ｌｅｖｇｕｍ，Ｌｔｄ．は、Ｌｅｈｉｇｈ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．によって製造されたＧＴＲおよびＭＲＰを、加硫粒状フィードストックとして用いた。ここで理解され、かつ認識されるように、Ｌｅｖｇｕｍ，Ｌｔｄ．から得られる官能化材料は、単に、本製剤または組成物の実施形態内で利用されてよい官能化材料の１つのタイプであり、本開示の態様は、如何なる形であれ、特定の官能化材料または脱硫材料の使用に限定されることを意図していない。
【００２０】
前述のように、これまで、官能化材料を含むエラストマ組成物が、官能化粒子のサイズに関係なく、ＭＲＰを含まない類似の組成物と比較して、性能特性の低下を示すであろうと仮定されていた。別の表現でいうと、１０メッシュ、２０メッシュ、４０メッシュ、８０メッシュ（または実質的にあらゆる他のサイズ）の粒子から作られる官能化材料を含むエラストマ組成物が、互いと比較して、同様の機械的特性を示すであろうと、そして当該特性は、ＭＲＰを含まない組成物と比較して、低下するであろうと仮定された。この仮定を確認し、そしてそのようなエラストマ組成物の強度および他の耐久特性に関する統計的測定値を識別し、かつ収集するために、種々のパーセンテージの官能化材料を含むサンプルエラストマ製剤が生産されて、それらの性能特性を試験することができ、そして互いに、かつＭＲＰを含まないコントロールサンプルと比較することができた。
【００２１】
再生エラストマ材料を官能化する方法が提供される。再生エラストマ材料は、チェーン内結合およびチェーン間結合を有するエラストマ成分を含む。当該方法は、再生エラストマ材料の粒子を、再生エラストマ材料のチェーン間結合が切断されるような、１００℃未満の温度での剪断にかけることを含み、再生エラストマ材料の粒子は、４０メッシュのサイズであるかそれよりも小さい。
【００２２】
一部の実施形態によれば、再生エラストマ材料は、再生エラストマ材料を、第１と第２の逆回転ロール間のニップ中に送ることによって、剪断にかけられる。第１のロールは、第２のロールと異なる速度で回転している。一部の実施形態によれば、ロールは、５０℃以下の温度に維持されながら、再生エラストマ材料は、剪断にかけられる。一部の実施形態によれば、ロールは、０．１ｍｍ以下の距離の間隔を置いて配置される。一部の実施形態によれば、再生エラストマ材料は、複数回、ロールを通過する。
【００２３】
一部の実施形態によれば、再生エラストマ材料の粒子は、８０メッシュのサイズであるかそれよりも小さい。一部の実施形態によれば、再生エラストマ材料の粒子は、５０℃未満の温度での剪断にかけられる。
【００２４】
一部の実施形態によれば、再生エラストマ材料は、再生エラストマ材料内のチェーン間結合の切断を選択的に促進する改良剤の存在下で、剪断にかけられる。一部の実施形態によれば、再生エラストマ材料のチェーン間結合は、Ｃ−Ｓ結合およびＳ−Ｓ結合を含み、再生エラストマ材料のチェーン内結合は、Ｃ−Ｃ結合を含み、改良剤は、チェーン内Ｃ−Ｃ結合と比較して、チェーン間Ｃ−Ｓ結合およびＳ−Ｓ結合の切断を選択的に促進する。一部の実施形態によれば、改良剤は：式
0006373274.tif 000002
のウレアまたはウレア誘導体を含み、式中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立して水素または有機ラジカルである；そして、主鎖において２から８個の炭素原子を有するジカルボン酸である。一部の実施形態によれば、ウレアまたはウレア誘導体の、ジカルボン酸に対するモル比は、約０．５：１から約２．５：１に及んでもよい。一部の実施形態によれば、ウレアまたはウレア誘導体は、ウレアであり、ジカルボン酸は、アジピン酸、シュウ酸およびセバシン酸からなる群から選択される。
【００２５】
他の知られている脱硫剤が、上記の方法における改良剤として用いられてもよい。例えば、一部の実施形態によれば、欧州特許出願公開第０６９００９１号明細書に開示される脱硫剤は、改良剤として用いられてよい。これらの脱硫剤は、チオカルバメートの亜鉛塩（ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛）および２−メルカプトベンゾチアゾールまたはその誘導体の化学混合物を、１：１から１：１２のモル比で含む。化学混合物は、好ましくは、ジエチレングリコール等のジオール中に分散されて、ステアリン酸、酸化亜鉛および硫黄によって活性化される。
【００２６】
一部の実施形態によれば、再生エラストマ材料は、低温粉砕プロセスによって作られる。
【００２７】
一部の実施形態によれば、再生エラストマ材料は、車両タイヤバフィングを含む。一部の実施形態によれば、再生エラストマ材料は、ブタジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、ＮＲおよびＢＲの混合物、またはスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）およびＮＲの混合物を、エラストマ成分として含む。
【００２８】
前述の方法によって作られる官能化再生エラストマ材料も提供される。
【００２９】
未硬化エラストマ；前述の官能化再生エラストマ材料；フィラー；および架橋剤を含むエラストマ化合物も提供される。一部の実施形態によれば、再生エラストマ材料の粒子は、４０メッシュのサイズであるかそれよりも小さい。一部の実施形態によれば、再生エラストマ材料の粒子は、５０メッシュのサイズであるかそれよりも小さい。一部の実施形態によれば、再生エラストマ材料の粒子は、８０メッシュのサイズであるかそれよりも小さい。一部の実施形態によれば、エラストマ化合物は、３重量％から３０重量％の官能化再生エラストマ材料を含む。
【００３０】
前述の架橋エラストマ化合物を含む製造品も提供される。一部の実施形態によれば、製造品はタイヤである。
【実施例】
【００３１】
本発明の実施は、実例としてのみ示され、かつ限定することを意図していない以下の実施例に言及することによって、さらに理解され得る。
【００３２】
官能化材料を含まない、そしてインプットされた粒子サイズが異なる官能化材料を含む組成物を含むＳＢＲ／ＢＲエラストマ混合物製剤（コントロール）の例示的な配合を、以下の表に記載する。
【００３３】
表１：例示的なＳＢＲ／ＢＲエラストマ混合物製剤
【００３４】
【表１】
0006373274.tif 000003
【００３５】
先の表に示す例示的なコントロール製剤は、ＭＲＰを（加硫のものも官能化のものも）含まない。官能化材料を、「オーバーバッチウェイト（ｏｖｅｒ  ｂａｔｃｈ  ｗｅｉｇｈｔ）」添加方法（当業者によって理解されるであろう）に従って例示的なコントロール製剤の組成物に加えた場合、他の組成物材料のパーセンテージを、従来の方法に従って引き下げた。具体的には、先の表に示す他の製剤（１０％の官能化１０メッシュＧＴＲ、１０％の官能化２０メッシュＧＴＲ、１０％の官能化４０メッシュＭＲＰ、および１０％の官能化８０メッシュＭＲＰを有する製剤が挙げられる）も試験した。１０、２０、４０、および８０メッシュ材料を、北米で市販されている同ロットのトラックトレッドバフィングからとった。１０メッシュ材料を、標準のＲｏＴａｐ技術を用いてバフィングからスクリーニングした。２０、４０および８０メッシュ材料は、Ｌｅｈｉｇｈ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（ＧＡ、Ｔｕｃｋｅｒ）から、それぞれＰＤ２０、ＰＤ４０およびＰＤ８０の名称で市販されている。官能化を、Ｌｅｖｇｕｍ，Ｌｔｄ．（イスラエル、Ｋａｎｏｔ）が実行した。再生エラストマ材料を、ニップが０．１ｍｍの２ロールミルに材料を通過させることによって、官能化した。ロールを、プロセシング中、冷却した。ロールは、直径が１３０ｍｍであり、１ロールが２５ｒｐｍで回転し、１ロールが１２．５ｒｐｍで回転した（２：１のロール比）。剪断を生じさせる２ロールミルの使用は、単に例示的なものであり、再生エラストマを低温（例えば、１００℃以下または５０℃以下）にて剪断にかける他の方法を用いてよい。
【００３６】
製剤混合化合プロセスを、標準の工業的慣例を用いて実行したが、１つの例外（官能化材料を、第１の混合パス内の混合物に、カーボンブラックと共に加えた）を含んだ。製剤は、３２０°Ｆにて２０分間で硬化した。用いた引張り試験方法は、ＡＳＴＭ  Ｄ４１２−９８ａ（２００２）であった。当業者によって理解されるように、先の表に記載したサンプルコントロール製剤は、官能化材料をコントロールに加えて生じた製剤と同様に、単に実例となる目的のためだけに用いたものであり、本開示の態様に関連して用いることができるエラストマ組成物または製剤の限定となることを意図していない。
【００３７】
試験を、硬化サンプルで実行して、サンプルの種々の物理的特性を測定した。以下の表２は、硬化エラストマ組成物サンプルの引張り強度試験に関する実験結果を含む。
【００３８】
表２：ＳＢＲ／ＢＲエラストマ混合物製剤についての引張り試験データ
【００３９】
【表２】
0006373274.tif 000004
【００４０】
例えば、引張り強度データを、試験方法ＡＳＴＭ  Ｄ  ４１２の通りに、そしてＭＰａで測定して、種々のサンプルについて収集した。驚くべきことに、より小さな粒子サイズの官能化ＭＲＰを含むサンプルほど、より大きな粒子サイズの官能化ＧＴＲを含むサンプルと比較して、より高い品質の機械特性を示した。表２に示すように、１０％の２０メッシュ官能化ＧＴＲ（１０％のＦ２０）を含むエラストマ状組成物サンプルは、平均引張り強度が１６．０ＭＰａであった。しかしながら、１０％の１０メッシュ官能化ＧＴＲ（１０％のＦ１０）を含むサンプルは、平均引張り強度がわずか１５．１ＭＰａであった。これは、約５．７９％低い。同様に、１０％の８０メッシュ官能化ＭＲＰ（１０％のＦ８０）を含むサンプルは、平均引張り強度が１７．３ＭＰａであったが、１０％の４０メッシュＭＲＰ（１０％のＦ４０）を含むサンプルは、平均引張り強度が１６．３ＭＰａであった（言い換えれば、約５．９５％低い）。概して、試験は、特定のメッシュサイズの官能化ＭＲＰを含むエラストマ組成物が、（１０、２０、４０、および８０メッシュの官能化ＧＴＲ／ＭＲＰを含むサンプルについて）メッシュサイズが１つ大きな官能化粉末を含む組成物よりも約６％大きい引張り強度を示すことを示した。
【００４１】
先の表２に示すデータはまた、より小さなメッシュサイズの官能化ＭＲＰを含むサンプルほど、より大きなメッシュ官能化ＧＴＲを有するサンプルと比較して、優れた伸長を示すことを示している。例えば、先の表および図１において示すように、８０メッシュサンプルは、６１３％の伸長を示したが、４０メッシュサンプルは、５９９％の伸長を示した。同様に、２０メッシュサンプルは、５５９％の伸長を示したが、１０メッシュサンプルは、５２０％の伸長を示した。概して、試験したメッシュサイズについて、サンプルは、より小さなメッシュサイズをインプットした官能化材料をサンプルが含む場合に、伸長の向上を示した。  
【００４２】
さらに、先の表はまた、試験したサンプルの相対品質を示す。相対品質は、各サンプルについての引張り強度および伸長の積をとることによって、そしてその量を、コントロール材料についての引張り強度および伸長の積で割ることによって、決定した。概して、相対品質が高いほど、材料がより多くの用途で用いられ得る。例えば、相対品質が約０．９に近づくと、材料は、高性能タイヤトレッド用途における代替物として用いられ得るコントロール化合物に十分類似するとみなされ得る。官能化８０メッシュＭＲＰのみが、この０．９の相対品質レベルに近づく。
【００４３】
ここでも、これらの結果は、官能化ＭＲＰ粒子のサイズが小さくなるにつれ、サンプルの機械特性が向上することを示している。より小さなメッシュサイズの官能化ＭＲＰを含むエラストマ組成物の引張り強度特性の向上および伸長特性の向上に関する結果（図１において詳述される）は予想外であり、いくつかの理由のために、有利である。具体的には、前述のように、再生材料をエラストマ組成物に加えることで、組成物の全体的な生産コストが下がる；しかしながら、官能化材料を含めることで、インプットした粒子サイズに関係なく、組成物の材料特性が低下するであろうと考えられていた。先に概説するように、そして図１において、より小さな直径（例えば、４０メッシュおよび８０メッシュ）の官能化ＭＲＰを含むエラストマ組成物が、より大きな直径（例えば、２０メッシュまたは１０メッシュ）の官能化ＧＴＲを含む組成物と比較して、引張り強度および伸長の向上を示すので、ある種のエラストマ組成物における使用が潜在的に可能となり、そしてそのような組成物が、以前に適切でないと考えられた用途にも適切となる。
【００４４】
例示的な実施形態の前述の記載は、例証および説明のためにのみ示されており、包括的であることを、または開示されるまさにその形態に本発明を限定することを意図していない。多くの修正および変形が、先の教示を考慮して可能である。
【００４５】
実施形態は、本発明の原理、および実際的な用途を説明して、他の当業者が、本発明および種々の実施形態を利用することができるように、そして意図される特定の使用に適するように様々に修正できるように、選択され、かつ記載された。代替の実施形態が、本発明に関係する当業者にとって、本発明の精神および範囲を逸脱しない範囲で、明らかとなろう。
【図１】
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