(57)【要約】本発明は配合物及び配合物を生成する方法であり、当該配合物は少なくとも１のハロゲン化エラストマー及びアミン又はホスフィンを含む。添加するゴム成分は本発明の配合物中に存在し得る。ある実施態様において、ハロゲン化エラストマーはホモメチルスチレン由来の単位を含むイソオレフィンコポリマーである。アミン又はホスフィン化合物は式（Ｒ１Ｒ２Ｒ３）Ｑによって示され、式中Ｑは第１５族元素であり、式中Ｒ１は水素又はＣ４乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基、Ｒ２は水素又はＣ１乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基、及びＲ３は水素又はＣ１乃至Ｃ３０のヒドロカルビル基、ここで少なくとも１のＲ１、Ｒ２及びＲ３が水素ではない条件である。添加するゴムは、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、星型ブチルゴム、ハロゲン化星型ブチルゴム、イソブチレンホモポリマー、ブタジエンゴム、ネオプレン、ニトリルゴム、エチレン／プロピレン／ジエン　ターポリマー、エチレン／プロピレン　コポリマー、スチレンブタジエンゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、イソオレフィン／アルキルスチレンコポリマー、ハロゲン化イソオレフィン／アルキルスチレン　コポリマー、天然ゴム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリビニルクロリド、シリコンゴム、プロピレンオキシドポリマー、及びそれらの混合物から選択される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１のイソオレフィンコポリマーと１のアミン化合物を含有する配合物であって、当該イソオレフィンコポリマーがハロメチルスチレン由来の単位を含み、当該イソオレフィンが４乃至７の炭素原子を有し、当該コポリマーが０．５乃至２０ハロメチルスチレン重量％を含むコポリマーであり、当該アミン化合物が式（Ｒ１Ｒ２Ｒ３）Ｎで示され、式中Ｒ１は水素又はＣ４乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基、Ｒ２は水素又はＣ１乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基及びＲ３は水素又はＣ１乃至Ｃ３０のヒドロカルビル基であり、ここで少なくとも１のＲ１、Ｒ２及びＲ３が水素ではない条件を有するアミン化合物である、配合物。
【請求項２】
配合物がまた、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、星型ブチルゴム、ハロゲン化星型ブチルゴム、イソブチレンホモポリマー、ブタジエンゴム、ネオプレン、ニトリルゴム、エチレン／プロピレン／ジエン　ターポリマー、エチレン／プロピレン　コポリマー、スチレンブタジエンゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、イソオレフィン／アルキルスチレンコポリマー、ハロゲン化イソオレフィン／アルキルスチレン　コポリマー、天然ゴム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリビニルクロリド、シリコンゴム、プロピレンオキシドポリマー、及びそれらの混合物から選択される添加するゴム成分を含む、請求項１記載の配合物。
【請求項３】
ゴム成分が配合物の５乃至９５重量％の配合物で存在する、請求項２記載の配合物。
【請求項４】
ゴム成分がハロゲン化ブチルゴムである、請求項１記載の配合物。
【請求項５】
イソオレフィンコポリマーがハロゲン化ポリ（イソブチレン、ｐ−メチルスチレン）共重合体である、請求項１記載の配合物。
【請求項６】
スチレンに存在するメチル基の０．０１モル％乃至６０モル％がハロメチル基ある、請求項５記載の配合物。
【請求項７】
ハロゲン化ブチルゴムが８５乃至９９．５イソブチレン由来の繰返し単位重量％、０．１乃至１５共役ジエン由来の繰返し単位重量％及び０．１乃至１５ハロゲン重量％を含む、請求項４記載の配合物。
【請求項８】
ハロゲン化ブチルゴムが８５乃至９９．５イソブチレン由来の繰返し単位重量％、０．１乃至１５イソプレン由来の繰返し単位重量％及び０．１乃至１５臭素重量％を含む、請求項４記載の配合物。
【請求項９】
コポリマーが８８乃至９８重量％のコポリマーでイソブチレンを含む、請求項５記載の配合物。
【請求項１０】
配合物が、配合物中に存在するハロゲンのモル数に関し０．０５乃至２モル当量のアミンを含む、請求項１記載の配合物。
【請求項１１】
Ｒ３がＣ１乃至Ｃ８ヒドロカルビル基である、請求項１記載の配合物。
【請求項１２】
Ｒ１及びＲ２の双方が水素である、請求項１記載の配合物。
【請求項１３】
Ｒ１及びＲ２の双方がＣ４乃至Ｃ３０のヒドロカルビル基である、請求項１記載の配合物。
【請求項１４】
Ｒ１がＣ４乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基及びＲ２がＣ１乃至Ｃ４のヒドロカルビル基である、請求項１記載の配合物。
【請求項１５】
Ｒ１がＣ４乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基、Ｒ２がＣ１乃至Ｃ４のヒドロカルビル基及びＲ３がＣ１乃至Ｃ８のヒドロカルビル基である、請求項１記載の配合物。
【請求項１６】
アミン化合物が、Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキサデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルプロピルヘキサデシルアミン及びモルホリンから選択される、請求項１記載の配合物。
【請求項１７】
アミンが配合物の０．０１乃至５重量％で存在する、請求項１記載の配合物。
【請求項１８】
配合物が硬化する、請求項１記載の配合物。
【請求項１９】
５乃至９５重量％ゴム成分、式（Ｒ１Ｒ２Ｒ３）Ｎで示され、式中Ｒ１は水素又はＣ４乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基、Ｒ２は水素又はＣ１乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基、及びＲ３は水素又はＣ１乃至Ｃ３０のヒドロカルビル基、ここで少なくとも１のＲ１、Ｒ２及びＲ３が水素ではない条件を有するアミン化合物、及び、少なくとも１のイソオレフィンコポリマーであって、当該コポリマーがハロメチルスチレン由来の単位を含み、当該イソオレフィンが４乃至７の炭素原子を有し、当該コポリマーが０．５乃至２０ハロメチルスチレン重量％を含み、当該イソオレフィンが４乃至７の炭素原子を有するコポリマーを含有する、配合物。
【請求項２０】
添加するゴム成分が、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、星型ブチルゴム、ハロゲン化星型ブチルゴム、イソブチレンホモポリマー、ブタジエンゴム、ネオプレン、ニトリルゴム、エチレン／プロピレン／ジエン　ターポリマー、エチレン／プロピレン　コポリマー、スチレンブタジエンゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、イソオレフィン／アルキルスチレンコポリマー、ハロゲン化イソオレフィン／アルキルスチレン　コポリマー、天然ゴム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリビニルクロリド、シリコンゴム、プロピレンオキシドポリマー、及びそれらの混合物から選択される、請求項１９記載の配合物。
【請求項２１】
ゴム成分がハロゲン化ブチルゴムである、請求項１９記載の配合物。
【請求項２２】
ゴム成分がハロゲン化イソオレフィン／アルキルスチレンコポリマーである、請求項１９記載の配合物。
【請求項２３】
ハロゲン化ブチルゴムが８５乃至９９．５イソブチレン由来の繰返し単位重量％、０．１乃至１５共役ジエン由来の繰返し単位重量％及び０．１乃至１５ハロゲン重量％を含む、請求項２１記載の配合物。
【請求項２４】
コポリマーがコポリマーの８８乃至９８重量％のイソブチレンを含む、請求項２２記載の配合物。
【請求項２５】
イソオレフィンコポリマーがハロゲン化ポリ（イソブチレン、ｐ−メチルスチレン）共重合体である、請求項１９記載の配合物。
【請求項２６】
メチル基の０．０１乃至６０モル％がハロメチル基である、請求項２５記載の配合物。
【請求項２７】
配合物が、配合物中に存在するハロゲンのモル数に関し０．０５乃至２モル当量のアミンを含む、請求項１９記載の配合物。
【請求項２８】
Ｒ３がＣ１乃至Ｃ８のヒドロカルビル基である、請求項１９記載の配合物。
【請求項２９】
Ｒ１及びＲ２の双方が水素である、請求項１９記載の配合物。
【請求項３０】
Ｒ１及びＲ２がＣ４乃至Ｃ３０のヒドロカルビル基である、請求項１９記載の配合物。
【請求項３１】
Ｒ１がＣ４乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基及びＲ２がＣ１乃至Ｃ４のヒドロカルビル基である、請求項１９記載の配合物。
【請求項３２】
Ｒ１がＣ４乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基、Ｒ２がＣ１乃至Ｃ４のヒドロカルビル基及びＲ３がＣ１乃至Ｃ８ヒドロカルビル基である、請求項１９記載の配合物。
【請求項３３】
アミン化合物が、Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキサデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルプロピルヘキサデシルアミン及びモルホリンから選択される、請求項１９記載の配合物。
【請求項３４】
アミン化合物がＮ，Ｎ−ジメチルヘキサデシルアミンである、請求項１９記載の配合物。
【請求項３５】
配合物が硬化する、請求項１９記載の配合物。
【請求項３６】
配合物を生成する方法であって、当該方法が配合物の９５乃至５重量％で存在するハロメチルスチレン部位を含み、当該イソオレフィンが４乃至７の炭素原子を有し、当該コポリマーが０．５％乃至２０ハロメチルスチレン重量％を含む、アミン及びイソオレフィンのコポリマー、及び、式（Ｒ１Ｒ２Ｒ３）Ｎで示され、式中Ｒ１は水素又はＣ４乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基、Ｒ２は水素又はＣ１乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基及びＲ３は水素又はＣ１乃至Ｃ３０のヒドロカルビル基、ここで少なくとも１のＲ１、Ｒ２及びＲ３が水素ではない条件を有する、アミン化合物を組み合わせることにより配合物を生成する方法。
【請求項３７】
添加するゴム成分を更に含む、請求項３６記載の方法であって、当該添加するゴム成分が、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、星型ブチルゴム、ハロゲン化星型ブチルゴム、イソブチレンホモポリマー、ブタジエンゴム、ネオプレン、ニトリルゴム、エチレン／プロピレン／ジエン　ターポリマー、エチレン／プロピレン　コポリマー、スチレンブタジエンゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、イソオレフィン／アルキルスチレンコポリマー、ハロゲン化イソオレフィン／アルキルスチレン　コポリマー、天然ゴム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリビニルクロリド、シリコンゴム、プロピレンオキシドポリマー、及びそれらの混合物から選択される、当該方法。
【請求項３８】
ゴム成分が配合物の５乃至９５重量％で存在する、請求項３７記載の方法。
【請求項３９】
ゴム成分がハロゲン化ブチルゴムである、請求項３７記載の方法。
【請求項４０】
ハロゲン化ブチルゴムが８５乃至９９．５イソブチレン由来の繰返し単位重量％、０．１乃至１５共役ジエン由来の繰返し単位重量％及び０．１乃至１５ハロゲン重量％を含む、請求項３９記載の方法。
【請求項４１】
ハロゲン化ブチルゴムが８５乃至９９．５イソブチレン由来の繰返し単位重量％、０．１乃至１５イソプレン由来の繰返し単位重量％及び０．１乃至１５臭素重量％を含む、請求項３９記載の方法。
【請求項４２】
コポリマーが８８乃至９８コポリマー重量％のイソブチレンを含む、請求項３６記載の方法。
【請求項４３】
コポリマーがハロゲン化ポリ（イソブチレン、ｐ−メチルスチレン）共重合体である、請求項３６記載の方法。
【請求項４４】
メチル基の０．０１乃至６０モル％がハロメチル基である、請求項４３記載の方法。
【請求項４５】
配合物が、配合物中に存在するハロゲンのモル数に関し０．０５乃至２モル当量のアミンを含む、請求項３６記載の方法。
【請求項４６】
Ｒ３がＣ１乃至Ｃ８ヒドロカルビル基である、請求項３６に記載の方法。
【請求項４７】
Ｒ１及びＲ２の双方が水素である、請求項３６の方法。
【請求項４８】
Ｒ１及びＲ２の双方がＣ４乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基である、請求項３６記載の方法。
【請求項４９】
Ｒ１がＣ４乃至Ｃ３０のヒドロカルビル基及びＲ２がＣ１乃至Ｃ４ヒドロカルビル基である、請求項３６記載の方法。
【請求項５０】
Ｒ１がＣ４乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基、Ｒ２がＣ１乃至Ｃ４のヒドロカルビル基及びＲ３がＣ１乃至Ｃ８のヒドロカルビル基である、請求項３６記載の方法。
【請求項５１】
アミン化合物が、Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキサデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルプロピルヘキサデシルアミン及びモルホリンから選択される、請求項３６記載の方法。
【請求項５２】
アミンが配合物の０．０１乃至５重量％で存在する、請求項３６記載の配合物。
【請求項５３】
配合物が硬化する、請求項３６記載の方法。
【請求項５４】
配合物を生成する方法であって、５乃至９５重量％ゴム成分、式（Ｒ１Ｒ２Ｒ３）Ｎで示され、式中Ｒ１は水素又はＣ４乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基、Ｒ２は水素又はＣ１乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基、及びＲ３は水素又はＣ１乃至Ｃ３０のヒドロカルビル基、ここで少なくとも１のＲ１、Ｒ２及びＲ３が水素ではない条件を有するアミン化合物、及び、配合物の９５乃至５ハロメチルスチレン由来の単位重量％を含み、当該イソオレフィンが４乃至７の炭素原子を有し、当該コポリマーが０．５％乃至２０ハロメチルスチレン重量％を含む当該イソオレフィンコポリマーを組み合わせることを含む配合物を生成する方法。
【請求項５５】
ゴム成分は、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、星型ブチルゴム、ハロゲン化星型ブチルゴム、イソブチレンホモポリマー、ブタジエンゴム、ネオプレン、ニトリルゴム、エチレン／プロピレン／ジエン　ターポリマー、エチレン／プロピレン　コポリマー、スチレンブタジエンゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、イソオレフィン／アルキルスチレンコポリマー、ハロゲン化イソオレフィン／アルキルスチレン　コポリマー、天然ゴム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリビニルクロリド、シリコンゴム、プロピレンオキシドポリマー、及びそれらの混合物から選択される、請求項５４記載の方法。
【請求項５６】
ゴム成分がハロゲン化ブチルゴムである、請求項５４記載の方法。
【請求項５７】
ハロゲン化ブチルゴムが８５乃至９９．５イソブチレン由来の繰返し単位重量％、０．１乃至１５共役ジエン由来の繰返し単位重量％及び０．１乃至１５ハロゲン重量％を含む、請求項５６記載の方法。
【請求項５８】
ハロゲン化ブチルゴムが８５乃至９９．５イソブチレン由来の繰返し単位重量％、０．１乃至１５イソプレン由来の繰返し単位重量％及び０．１乃至１５臭素重量％を含む、請求項５６記載の方法。
【請求項５９】
コポリマーが８８乃至９８コポリマー重量％のイソブチレンを含む、請求項５４記載の方法。
【請求項６０】
コポリマーがハロゲン化ポリ（イソブチレン、ｐ−メチルスチレン）共重合体である、請求項５４記載の方法。
【請求項６１】
アルキルスチレンのベンゼン環に存在するメチル基の０．０１モル％乃至６０モル％がハロゲン原子を含む、請求項６１記載の方法。
【請求項６２】
配合物が、配合物中に存在するハロゲンのモル数に関し０．０５乃至２モル当量のアミンを含む、請求項５４記載の方法。
【請求項６３】
Ｒ３はＣ１乃至Ｃ８ヒドロカルビル基である、請求項５４記載の方法。
【請求項６４】
Ｒ１及びＲ２は双方、水素である、請求項５４記載の方法。
【請求項６５】
Ｒ１及びＲ２は双方、Ｃ４乃至Ｃ３０のヒドロカルビル基である、請求項５４記載の方法。
【請求項６６】
Ｒ１はＣ４乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基及びＲ２はＣ１乃至Ｃ４ヒドロカルビル基である、請求項５４記載の方法。
【請求項６７】
Ｒ１はＣ４乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基、Ｒ２はＣ１乃至Ｃ４ヒドロカルビル基及びＲ３はＣ１乃至Ｃ８ヒドロカルビル基である、請求項５４記載の方法。
【請求項６８】
アミン化合物が、Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキサデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルプロピルヘキサデシルアミン及びモルホリンから選択される、請求項５４記載の方法。
【請求項６９】
アミン化合物がＮ，Ｎ−ジメチルヘキサデシルアミンである、請求項５４記載の方法。
【請求項７０】
アミンが配合物の０．０１乃至５重量％で存在する、請求項５４記載の方法。
【請求項７１】
配合物が硬化する、請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
本発明は一般に、改良された熱安定性及び未処理強度を有するエラストマー配合物に関する。これらのエラストマー配合物はハロゲン化エラストマー（ハロメチルスチレン由来の単位を含むイソオレフィンコポリマー等、及びアミン）の配合物を含む。当該配合物はまた、添加するゴム又はハロゲン化ゴム成分も含む。
【０００２】
発明の背景
従来のほとんどのエラストマーは架橋されている。即ち、適切な強度の造形品を得るために硬化又は加硫される。しかしながら、架橋はゴムポリマー分子間に比較的長く持続する結合を導く。これらの結合が形成されると、結合はその後の加工及び成型に対し充分な流動性を妨げる。これにより、架橋する前にエラストマー体を加工し成型することがほとんどの場合望まれる。
【０００３】
しかしながら、架橋する前に、これらのエラストマーはほとんど、容易な処理及び加工に対し充分な強度（未処理強度としても知られている）を欠く。未処理強度は、ゴム化合物が加硫又は硬化される前、比較的低圧下におけるゴム化合物の密着性及び寸法安定性をいう。未処理強度はタイヤ製造のような工業（タイヤの内張りその他の層が一段階で形成される一方、硬化は後の段階で生じる）に重要である。未処理強度は、製造者に未硬化エラストマーを成型及び延伸させる点において重要である一方、低い空気透過性等の他の好ましい特性を維持する。
【０００４】
イオノマー化（即ちイオノマー形成）は化学的な架橋（即ち、共有結合形成）なしに、硬化プロセスを通じて未処理強度を改良する手段を提供する。アミンのイオノマー化はまた、第４級アミン（アンモニウムイオン）の形成のための第４級化“ｑｕａｔｅｒｎｉｚａｔｉｏｎ”として当該技術分野において公知である。
【０００５】
第４級化は可逆工程であるため、イオノマー化は、高温で良好な加工性だけでなく低温で未処理強度を提供する。イオノマー化の一般的な方法は、第３級アミンをエラストマー配合物に添加することであり、当該基礎となるアミンの官能基は、未処理強度を増加する安定な相互作用を形成するためにポリマーの、より高い酸性官能基と作用する。米国特許第３，８９８，２５３号及び第４，２５６，８５７６号は一般に、第３アミンを直接ハロブチルゴム配合物に変性するために用いることにより、それらの未処理強度を改良する。しかしながら、ハロブチルゴム（ブロモブチルゴム等）はこれらのアミンとあまり反応しない。それゆえに、当該混合物は充分な未処理強度を得るために相当の長時間、加熱させなければならない。
【０００６】
発明の概要
本発明者は、エラストマー、特にハロゲン化エラストマーにおけるエラストマー未処理強度及び／又は熱安定性がゴムとアミン又はホスフィン及び、ハロメチルスチレン由来の単位を含むイソオレフィンコポリマーをブレンドすることにより格段に改良されることを見出した。組み合わせたエラストマーとアミンは、本明細書においては、“イオノマー”又は“イオノマー配合物”を形成する。イオノマーの形成はその場で及び殆ど又は全く加熱しないでなされ得る。
【０００７】
本発明は、配合物及び配合物を形成する方法であり、当該配合物は少なくとも２の成分を有する。更なるゴム成分が更に本発明の配合物中に存在し得る。ある実施態様において、第一成分はハロメチルスチレン由来の単位を含むイソオレフィンコポリマーである。該コポリマーは配合物の９５乃至５重量％の配合で存在する。該ハロゲンは任意のハロゲン、好ましくは塩素又は臭素であり得る。
【０００８】
ある実施態様において、イソオレフィンは４乃至７の炭素原子を有し、コポリマーは０．５乃至２０ｐ−アルキルスチレン重量％を含有し、ここでｐ−アルキルスチレンの芳香族環上に存在する０．０１モル％乃至６０モル％のメチル基はハロゲン原子を含む。好ましい実施態様において、イソオレフィンコポリマーはＥＸＸＰＲＯ（商標）Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ社、Ｈｏｕｓｔｏｎ　ＴＸ）である。
【０００９】
アミン又はホスフィン化合物は式（Ｒ１Ｒ２Ｒ３）Ｑにより示され、式中、Ｑは第１５族元素、好ましくは窒素又は燐であり、Ｒ１はハロゲン又はＣ４乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基のいずれかであり、Ｒ２はハロゲン又はＣ１乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基のいずれかであり、Ｒ３はハロゲン又はＣ１乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基のいずれかである（Ｒ１、Ｒ２及びＲ３のうち少なくとも１はハロゲンでない条件である）。アミンは配合物の０．１乃至５重量％で存在する。他の実施態様において、配合物は配合物中に存在するハロゲン原子のモル％に関し、０．１モル％乃至６０モル％のアミンを含有する。
【００１０】
本発明において、更なるエラストマー成分（本明細書で以降“ゴム”又は“ゴム成分”という）は、配合物の５％乃至９５重量％の配合で含まれ得る。更なるゴムはブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、星型ブチルゴム、ハロゲン化星型ブチルゴム、イソブチレンホモポリマー、ブタジエンゴム、ネオプレン、ニトリルゴム、エチレン／プロピレン／ジエン　ターポリマー、エチレン／プロピレン　コポリマー、スチレンブタジエンゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、イソオレフィン／アルキルスチレンコポリマー、ハロゲン化イソオレフィン／アルキルスチレン　コポリマー、天然ゴム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリビニルクロリド、シリコンゴム、プロピレンオキシドポリマー、及びそれらの混合物から選択され得る。
【００１１】
発明の詳細な説明
本発明の配合物は少なくとも２成分、ハロメチルスチレン由来の単位を含むイソオレフィンコポリマー及びアミン又はホスフィン成分を含む。他の実施態様において、更にゴムが存在し得る。本発明はまた、アミン及び他の成分を有する配合物を形成する方法を含む。当該配合物は、組み合わされた場合、最初は未硬化のままであるが、硬化もされ硬化配合物を形成し得る。
【００１２】
本明細書において、周期律表の“族”に関し、周期律表の族に対し最新のナンバリングスキームが、ＨＡＷＬＥＹ’Ｓ　ＣＯＮＤＥＮＳＥＤ　ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＤＩＣＴＩＯＮＡＲＹ　８５２（第１３版、１９９７年）にあるように用いられる。
【００１３】
“エラストマー”の用語は、本明細書で用いられる場合、ＡＳＴＭ　Ｄ１５６６の定義に合致する任意のポリマー又はポリマーの配合物をいう。“エラストマー”の用語は本明細書で用いられる場合、“ゴム”の用語と交換可能に用いられ得る。
【００１４】
ハロメチルスチレン由来の単位を含むイソオレフィンコポリマー
本明細書の配合物は、少なくとも１のハロゲン化エラストマーを含む。本発明のある実施態様においてハロゲン化エラストマーは少なくともＣ４乃至Ｃ７イソオレフィン由来の単位（イソブチレン由来の単位及びハロメチルスチレン由来の単位等）を含むランダムコポリマーである。ハロメチルスチレン単位はオルソ−、メタ−、又はパラ−アルキル置換のスチレン単位であり得る。ある実施態様において、ハロメチルスチレン由来の単位は、パラ異性体の少なくとも８０重量％、より好ましくは少なくとも９０重量％を含むｐ−ハロメチルスチレンである。“ハロ”基は任意のハロゲン、好ましくは塩素又は臭素となり得る。ハロゲン化エラストマーはまた官能基化された共重合体となり得、スチレンモノマー単体中に存在する、少なくとも幾つかのアルキル置換基はハロゲン化ベンジル又は以下に更に記載する他の官能基を含む。これらの共重合体は本明細書中において、“ハロメチルスチレン由来の単位を含むイソオレフィンコポリマー”又は単に“イソオレフィンコポリマー”という。
【００１５】
イソオレフィンコポリマーはまた他のモノマー由来の単位を含み得る。コポリマーのイソオレフィンはＣ４乃至Ｃ１２化合物であり非限定的な例としては、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、１−ブテン、２−ブテン、メチルビニルエーテル、インデン、ビニルトリメチルシラン、ヘキセン、及び４−メチル−１−ペンテン等の化合物である。コポリマーはまた更にマルチオレフェン由来の単位を含み得る。マルチオレフィンはＣ４乃至Ｃ１４マルチオレフィン（イソプレン、ブタジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、ミルセン、６，６−ジメチル−フルベン、ヘキサジエン、シクロペンタジエン、及びピペレエン、及び他のモノマー（ＥＰ　０２７９４５６及び米国特許第５，５０６，３１６号及び第５，１６２，４２５号に記載のもの等）等）である。コポリマーを含み得る好ましいスチレンモノマー由来の単位は、スチレン、メチルスチレン、クロロスチレン、メトキシスチレン、インデン及びインデン由来の単位、及びそれらの組み合わせを含む。
【００１６】
本発明の他の実施態様において、共重合体は、エチレン由来の単位又はＣ３乃至Ｃ６のα−オレフィン由来の単位及びハロメチルスチレン由来の単位（好ましくは、パラ異性体の少なくとも８０重量％、より好ましくは少なくとも９０重量％を含むｐ−ハロメチルスチレン）及びまた、官能基化された共重合体（スチレンモノマー単体に存在する少なくとも幾つかのアルキル置換基がハロゲン化ベンジル又は他の官能基を含む）を含む。
【００１７】
好ましいイソオレフィンコポリマーはポリマー鎖に沿って（一定の間隔）で不規則に配置される以下のモノマー単体を含む共重合体として特徴づけられ得る。
【００１８】
【化１】
2004514744.tif 000002
【００１９】
式中、Ｒ及びＲ１は各々、ハロゲン、低級アルキル、好ましくはＣ１乃至Ｃ７アルキル及び第１級又は第２級アルキルハリド及びＸはハロゲン等の官能基である。好ましいハロゲンは塩素、臭素又はそれらの組み合わせである。好ましくはＲ及びＲ１は各々ハロゲンである。−ＣＲＲ１Ｈ及びＣＲＲ１Ｘ基は、スチレン環上のオルソ、メタ又はパラ位（好ましくはパラ位）のいずれかで置換され得る。共重合体構造中に存在する６０モル％までのｐ−置換スチレンは、ある実施態様において上記の官能基化された構造（２）となり得、他の実施態様では当該構造（２）は０．１乃至５モル％であり得る。更に他の実施態様において、官能基化された構造（２）の量は０．４乃至１モル％である。
【００２０】
官能基Ｘはハロゲン又はハロゲン化ベンジルを他の基（カルボン酸、カルボキシ塩、カルボキシエーテル、アミド及びイミド、ヒドロキシ、アルコキシド、フェノキシド、チオレート、チオエーテル、キサンタート、シアニド、シアネート、アミド及びそれらの混合物等）と求核置換することにより組み込まれ得る他の官能基となり得る。これらの官能基化されたイソモノオレフィン又はコポリマー、それらの調製法、官能基化の方法及び硬化法は米国特許第５，１６２，４４５号により詳細に開示されている。
【００２１】
このような官能基化された物質の有用なもののほとんどが、０．５乃至２０モル％のｐ−メチルスチレンを含むイソブチレン及びｐ−メチルスチレンのエラストマーランダム共重合体であり、ベンジル環上に存在する６０モル％までのメチル置換基が臭素又は塩素原子、好ましくは臭素原子（ｐ−ブロモメチルスチレン）を含み、またそれらの種類で官能基化された酸又はエーテル（当該ハロゲン原子は無水マレイン酸又はアクリル又はメタクリル酸基により置換されている）も含む。これらの共重合体は、“ハロゲン化ポリ（イソブチレン、ｐ−メチルスチレン）共重合体”又は“臭素化ポリ（イソブチレン、ｐ−メチルスチレン）共重合体”及びＥＸＸＰＲＯ（商標）Ｅｌａｓｔｏｍｅｒの名称（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ社、Ｈｏｕｓｔｏｎ　ＴＸ）で市販されている。“ハロゲン化”及び“臭素化”の用語の使用はコポリマーのハロゲン化法に制限されるだけでなく単に、イソブチレン由来の単位、ｐ−メチルスチレン由来の単位、及びｐ−ハロメチルスチレン由来の単位を含むコポリマーについての記載でもある。
【００２２】
これらの官能基化ポリマーは好ましくは、ポリマーの少なくとも９５重量％が、ポリマーの平均１０％のｐ−アルキルスチレン含有量以内にｐ−アルキルスチレン含有量を有するような充分に均一な組成分布を有する。より好ましいポリマーはまた、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより決定される場合に５未満、より好ましくは２．５未満の狭い分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）、２００，０００乃至２，０００，０００の範囲の好ましい粘度平均分子量、２５，０００乃至７５０，０００の範囲の好ましい数平均分子量により特徴づけられる。
【００２３】
コポリマーはルイス酸触媒を用いてモノマー混合物をスラリー重合することにより調製され得、その後ハロゲン及びラジカル開始剤（熱及び／又は光及び／又は化学開始剤等）の存在下、溶液中でハロゲン化、好ましくは臭素化を行い、その後任意に臭素を異なる官能基由来の単位と求電子置換を行い得る。
【００２４】
好ましいハロゲン化ポリ（イソブチレン、ｐ−メチルスチレン）共重合体は、一般的に０．１乃至５重量％のブロモメチル基を含む臭素化ポリマーである。更に他の実施態様において、ブロモメチル基の量は０．２乃至２．５重量％である。他の態様で表現されるように、ポリマーの重量に基づき、好ましいコポリマーは０．０５乃至２．５重量％まで、より好ましくは０．１乃至１．２５モル％の臭素、及び環状ハロゲン又はポリマー主鎖中にハロゲンが実質的にない。本発明のある実施態様において、共重合体はＣ４乃至Ｃ７のイソモノオレフィン由来の単位、ｐ−メチルスチレン由来の単位及びｐ−ハロメチルスチレン由来の単位のコポリマーであり、当該ｐ−ハロメチルスチレン単体は、共重合体に基づき０．４乃至１モル％で共重合体中に存在する。他の実施態様において、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。ムーニー粘度（ＡＳＴＭ　Ｄ１６４６は１＋８、１２５℃に変更された）は３０乃至６０ＭＵである。
【００２５】
アミン／燐成分
本発明の組成に組み込まれるアミン又は燐は式（Ｒ１Ｒ２Ｒ３）Ｑにより示される。式中、Ｑは第１５族元素、好ましくは窒素又は燐であり、Ｒ１はハロゲン又はＣ４乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基、Ｒ２は水素又はＣ１乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基、Ｒ３は水素又はＣ１乃至Ｃ３０、好ましくはＣ１乃至Ｃ８のヒドロカルビル基（少なくとも１のＲ１、Ｒ２及びＲ３は水素ではない条件である）。好ましくは、Ｒ３はメチル又はエチル基及びＲ１又はＲ２のうち１はＣ６乃至Ｃ２０ヒドロカルビル基であり、その他の基はメチル又はエチル基である。ヒドロカルビル基は各々、飽和、不飽和の環状又は芳香環であり得る。
【００２６】
アミンは、ゴム成分及びイソオレフィンコポリマーに十分に相溶する限り又は、永続的な架橋が避けられる限りいずれも用いられ得る。改良された未処理強度が望まれる場合、アミン成分はコポリマー成分をイオン化することが可能である成分である。ある好ましい実施態様において、このようなアミンはより嵩高くなり得、式（Ｒ１Ｒ２Ｒ３）Ｎにより示され得る。式中、Ｒ１及びＲ２は各々、Ｃ４乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基及びＲ３は水素又はＣ１乃至Ｃ３０ヒドロカルビル基となり得る。
【００２７】
適切なアミン成分の例は、Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキサデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルオクタデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルプロピルヘキサデシルアミン及びモルホリンが含まれるがこれらに制限されるわけではない。
【００２８】
イソオレフィンコポリマー、アミン、及び存在する場合ゴム成分は未処理強度及び／又は安定性において所望の改良を生み出すために効果的な量で組み合される。その結果、各成分の正確な濃度は用いられる特定の成分に依存する。ゴム及びアミンの相対的な量は一般に、配合物の特性が影響される程度を示す。ハロゲン化ゴム成分が用いられる場合、例えば、所望のアミン濃度がゴム又はイソオレフィンコポリマーハロゲンに対し０．０５乃至２モル当量、更に好ましくは０．１乃至１モル当量のアミンである。
【００２９】
本発明は、イソオレフィンコポリマー及び他のゴムの配合物が用いられる場合特に有効である。イソオレフィンコポリマー、アミン又は燐、及び存在する場合ゴム成分の相対的な量は、用いられる特定のゴム成分に依存する。好ましくは、限られた量のアミン又は燐及びコポリマーは、必要な場合未処理強度及び／又は安定性を所望の程度にまで改良するために用いられる。例えば、ゴム成分の重量％は、配合物に対し５重量％乃至９５重量％、更に好ましくは１０重量％乃至９０重量％、より更に好ましくは２０重量％乃至８０％重量％に変化し得る。
【００３０】
少なくとも２成分を組み合わせて用いる方法は、ゴムの中でアミン及び他の成分の十分な分散がある限り重要ではない。その結果、任意の混合装置が用いられ得る。ある実施態様において、複数の成分が２０乃至２００℃において組み合わされ、混合される。混合は密閉式ミキサー又はゴム用ロールミル中で、５０℃乃至２００℃、及び他の実施態様において５０℃乃至１５０℃で混合物を加熱することにより促進され得る。特に混合が、充分なイオノマー化を得るために成される後、混合物を加熱する及び／又は混合ため長時間更に混合を続けることを必要としない。成分が混合されると、反応のために更なる混合時間又は加熱時間は必要とされない。
【００３１】
混合の順序は重要ではない。便宜上、少なくとも２成分が１度に混合され得る。又は、ゴム成分及びアミン（及び存在する場合は他の成分）が最初に組み合わされ、その後イソオレフィンコポリマーの添加がなされ得る。ある用途においては、アミン及びゴムを予備配合しその後イソオレフィンコポリマーを添加すること又は、イソオレフィンコポリマー及びゴムを予備配合しその後アミンを添加することが望ましい。
【００３２】
種々の添加剤が適切な量において用いられ得る。例えば、種々の補強剤又はフィルター（カーボンブラック、クレー、シリカ、タルク等）が製造の間、任意の時点で、配合物と組み合され得る。種々の着色剤（二酸化チタン、カーボンブラック等）が添加され得る。他の添加剤は抗酸化剤、安定剤、プロセスオイル、離型剤、静電気防止剤、ワックス、難燃剤及び可塑剤を含む。
【００３３】
イソオレフィンコポリマー、アミン及び、存在する場合ゴムが組み合わされた後、改良された未処理強度を有する配合物は直接、注型品、押出品又は造形品に用いられ得る。注型において必要な粘性を得るために配合物を加熱することは必要となり得る。
【００３４】
添加ゴム成分
添加エラストマー又は“ゴム”成分は、本発明の配合物に含まれ得る。本明細書で用いる“ゴム”又は“ゴム成分”という用語は、以下のポリマー（ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、星型分岐ブチルゴム、ハロゲン化星型ブチルゴム、イソブチレンホモポリマー、ブタジエンゴム、ネオプレン、ニトリルゴム、エチレン／プロピレン／ジエンターポリマー、エチレン／プロピレンコポリマー、スチレンブタジエンゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、イソオレフィン・有るきるスチレンコポリマー、ハロゲン化イソオレフィン／アルキルスチレンコポリマー、天然ゴム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリビニルクロリド、シリコンゴム、ポリプロピレンオキシドポリマー、及びそれらの混合物）を含むが任意の態様に制限されるわけではない。他の適切なゴムは、例えば、ＲＵＢＢＥＲ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ（Ｍａｕｒｉｃｅ　Ｍｏｒｔｏｎ，ｅｄ．，Ｃｈａｐｍａｎ＆Ｈａｌｌ　１９９５）に開示されており、当該技術分野で周知である。
【００３５】
本明細書において、“ブチルゴム”という用語は、主としてイソブチレンの繰返し単位を含むがマルチオレフィンの繰返し単位は２、３しか含まないポリマーを意味するために定義される。好ましくは、ブチルゴムの８５重量％乃至９９．５重量％がイソブチレン重合由来の繰返し単位であり、一方繰返し単位の０．１重量％乃至１５重量％が、所望のイソプレンを有する４乃至８の炭素原子（ブタジエン、イソプレン、ヘキサジエン等）を有するマルチオレフィン由来である。
【００３６】
“ハロゲン化ブチルゴム”は、少なくとも０．０５ハロゲン（塩素又は臭素、好ましくは臭素等）重量％を含むブチルゴムを意味すると定義される。好ましいハロゲン化ブチルゴムは、ハロゲン化ポリマーの全重量に基づき０．１重量％乃至１５重量％、更に好ましくは０．５乃至１０．０ハロゲン重量％を含むゴムである。数多くの特許が、種々の量の化学結合したハロゲンを含むハロゲン化ブチルゴムを開示している。例えば、米国特許第２，６３１，９８４号、第２，７３２，３５４号、第３，０９９，６４４号、第２，９４４，５７８号、第３，９４３，６６４号、第２，９６４，４８９号及び第４，１３４０，５３４号を参照のこと。
【００３７】
本明細書において、“ニトリルゴム”は、アクリルニトリルの４乃至８の炭素原子を有する共役ジエン（ブタジエンが好ましい）とのコポリマーである。
【００３８】
本明細書において、“エチレン／プロピレンコポリマー”はエチレン及びプロピレンを含むエラストマー又は熱可塑性硬化コポリマーを意味すると定義される。好ましいエチレン／プロピレンコポリマーはエチレン成分がコポリマーの２０及び９０重量％であるコポリマーである。
【００３９】
本明細書において、“エチレン／プロピレン／ジエンターポリマー”はエチレン、プロピレン及びジエン単体を含むエラストマー又は熱可塑性硬化ターポリマーとして定義される。好ましいジエン単体は、５−エチリデンノルボルネン、５−メチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン及び５−ビニルノルボルネンである。
【００４０】
本明細書において、“イソオレフィン／アルキルスチレンコポリマー”及び“ハロゲン化イソオレフィン／アルキルスチレンコポリマー”はイソオレフィン及びアルキルスチレン、好ましくはメチルスチレンを含むコポリマーをいう。
【００４１】
硬化剤及び促進剤
配合物はまた、従来の硬化剤又は加硫剤を用いて硬化され得る。例としては硫黄及び硫黄加硫剤を含む。種々の有機過酸化物（ベンゾイルパーオキシド、ジクミルパーオキシド、２，５−ジメチル−２、５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）へキサン、及び２、２’−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）ジイソプロピルベンゼン；ヒドロシリル化硬化剤；金属酸化物（酸化鉛又は酸化マグネシウム又は有機鉛塩（ステアリン酸亜鉛等）；ジアミン；共硬化剤（種々のマレイミド等）等、米国特許第５，０７３，５９７号に記載の全てのものを含む。更に、当該技術分野及び文献で公知の種々のフェノール樹脂は利用され得、又“Ｔｈｅ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｐｈｅｎｏｌ−Ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ　Ｒｅｓｉｎ　Ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＥＰＤＭ：　Ｐａｒｔ　Ｉ　Ｅｖｉｄｅｎｃｅ　ｆｏｒ　Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ　Ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｓ”、Ｍａｒｔｉｎ　Ｖａｎ　Ｄｕｉｎ及びＡｎｉｋｏ　Ｓｏｕｐｈａｎｔｈｏｎｇ，６８　ＲＵＢＢＥＲ　ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　７１７−７２７（１９９５）に記載の種々のフェノールホルムアルデヒド樹脂も同様に利用され得る。
【００４２】
硬化剤の量は一般に、利用される種類及び特に所望の硬化の程度（当該技術分野においてよく認識されている通り）に依存することにより変化する。例えば、硫黄の量は一般に、配合物の１００重量部に対し１乃至５及び好ましくは２乃至３重量部である。過酸化物硬化剤の量は一般に、全配合物の１００重量部に基づき、０．１乃至２．０重量部、フェノール硬化剤樹脂の量は一般に、２乃至１０重量部，ヒンダードアミンの量は０．１乃至２重量部である。
【００４３】
ハロゲン化ブチルゴム又は任意のハロゲン化ゴムが用いられるときはいつでも、少量のアルカリ土類酸化化合物（マグネシウム酸化物等）が、ハロゲン化ゴム１００ｐｈｒ毎に対し３ｐｈｒ以下、及び好ましくは２ｐｈｒ以下の量で用いられる。アルカリ土類酸化物は添加するとハロゲン化水素の掃去剤として作用する。
【００４４】
従来の触媒（促進剤）は又、当該技術分野及び文献に公知のもの等が用いられ得る。例えば、適切な量の種々のフリーデル／クラフツ触媒（塩化錫、サリチル酸、ｐ−トルエンスルホン酸、塩化亜鉛等）が用いられ得る。
【００４５】
硬化剤及び促進剤の量は、硬化の程度即ち、硬化ゴムの少なくとも９０％、好ましくは少なくとも９５又は９６％、好ましくは少なくとも９７％乃至９８％が、適切な溶媒中、２３℃で、特定のゴムに対し不溶であるような量である。適切な溶媒はキシレン、シクロヘキサン、アセトン、ヘキサン、トルエン等を含む。
【００４６】
配合物が一旦硬化すると、本発明の配合物が硬化する場合、改良された熱及び経時変化安定性を実証することを意外にも見出した。その結果、未処理強度が改良されるばかりでなく、硬化ゴム製品の全ての性質を改良する。
【００４７】
本発明の配合物は広く最終用途を有する。例えば、チューブ、ホース、ガスケット、ダイヤフラム、タイヤ、インナーライナー、フィルム、バンパー、膜、接着剤、インナーチューブ及びゴム又はゴムコポリマー配合物を用いる場合の他の品目がある。
【００４８】
以下の実施例は、上記の議論を説明するするために存在する。実施例は本発明の特定の実施態様に関し得るが、実施例は特定事項において本発明を制限するようにみなされるべきではない。
【００４９】
実施例１
表１に示される一連の化合物は、以下の詳細な記載に準拠し調製した。ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ社の２つのエラストマーを用いた。Ｂｒｏｍｏｂｕｔｙｌ　２２２２（２重量％の臭素を含むことを明記されており、１２５℃（１＋８）（変更したＡＳＴＭ　Ｄ１６４６）で３２のムーニー粘度を有す）、及びＥＸＸＰＲＯ（商標）８９−１Ｅｌａｓｔｍｅｒ（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ社，Ｈｏｕｓｔｏｎ　ＴＸ）（１２５℃（１＋８）（変更したＡＳＴＭ　Ｄ１６４６）で３５のムーニー粘度を有するポリマーを含む５　ｐ−メチルスチレン（ＰＭＳ）重量％に基づき、０．７５モル％の臭素又は１．２重量％の臭素を有する臭化ポリ（イソブチレン、ｐ−メチルスチレン）共重合体）である。
【００５０】
３つのマスターバッチ（ＭＢ）の化合物は実験室用密閉式ミキサー（Ｆａｒｒｅｌ社製ＢＲ　Ｂａｎｂｕｒｙ　ミキサー）中に、表１に示す原料（アミン原料を除く）の全てを添加し混合した。ＭＢ１（１Ａ乃至１Ｄの化合物）はＢｒｏｍｏｂｕｔｙｌエラストマーを基礎とした。ＭＢ２（化合物２Ａ及び２Ｂ）、及びＭＢ３（化合物３Ａ及び３Ｂ）はＢｒｏｍｏｂｕｔｙｌとＥＸＸＰＲＯ（商標）Ｅｌａｓｔｏｍｅｒの混合物を基礎とした。用いるアミンは第３級アミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキサデシルアミン、Ａｒｍｅｅｎ　ＤＭ１６Ｄ（Ａｋｚｏ　Ｎｏｂｅｌ社）であった。アミンを２本ロールゴム用ミルで表１に示す濃度で添加した。
【００５１】
ＭＢ配合物は表１の処方に各々従い、全バッチの重量は１５００ｇであった。ミキサーを１００ＲＰＭで、６０℃の水をミキサーの壁面を通じて循環させ操作した。エラストマーを最初にミキサーに添加し、エラストマーをミキサーに移した後３０秒で他の全ての原料を添加した。混合した化合物を、化合物温度が１５０℃に到達した時ミキサーから取り除いた。
【００５２】
上記原料以外の表１に示すＭＢ原料は、パラフィン系石油、Ｄｒａｋｅｏｌ（商標）３５鉱油（ＰｅｎＲｅ社）、Ｎ６６０　Ｂｌａｃｋとして表示されたカーボンブラック、ステアリン酸（Ｗｉｔｃｏ社）、酸化マグネシウム、Ｍａｇｌｉｔｅ（商標）Ｋ（Ｃ．Ｐ．Ｈａｌｌ社）であった。
【００５３】
上記アミンをロールの大きさが６×１３インチ（１５．２×３３ｃｍ）の実験室用ゴム用ミル（ＫＢＳ社）に３つのＭＢ化合物３５０部を添加した。ミルはロールを通じて循環される２７℃の冷却水を有していた。ミルの配合処方はミルでＭＢ化合物を混合して開始し、次いで液体アミンを徐々に添加し、当該配合物が均一に分散されるまで何度も混練した。
【００５４】
その後、表１の化合物を低速で、８５℃に保持した２本のカレンダーロールの間で圧延した。圧延プロセスは、当該化合物が１本のロールにゆっくり留まる程度までカレンダー上の化合物を温めることにより開始した。この後、化合物を２分間、回転ロール上に放置し、均一温度を得、その後化合物を３ｍｍ厚の平滑シートとして取り除いた。
【００５５】
当該シートを１００℃の金型中に、Ｍｙｌａｒ　ポリエステルフィルムの間にある０．２×１５×１５ｃｍのパッドの中で圧縮した。
【００５６】
未処理強度を、２つの異なるインストロンテスターを用いて試験し、１つは４０℃まで温められた環境室に設置した。サンプルはテスタークランプ間距離１インチ（２．５４ｃｍ）で固定された。試験は、クランプを５インチ／分（１２．７ｃｍ／分）の速度で離すことにより１００％の延び率、即ち１インチ（２．５４ｃｍ）の全伸張距離まで行った。１００％伸び率での“工学応力”（最初の横断面積で除した力）は、“未処理強度”として定義され、表１において、２の試験温度（周囲温度（２５℃）及び４０℃）に対し示されている。
【００５７】
表１の圧延サンプル各２５０ｇからなる異なる部数を更に、上記の実験室用ミルの一般的なタイヤの内張り硬化パッケージと共に混合した。ミルロールを、２４℃の水をロールに循環することにより冷却し続けた。硬化原料は３ｐｈｒの酸化亜鉛（アメリカのＺｉｎｃ社製Ｋａｄｏｘ（商標）９３０Ｃ）、Ｒ．Ｅ．Ｃａｒｒｏｌｌ社製の０．５ｐｈｒの硫黄、及び１．５ｐｈｒのＭＢＴＳ（Ｒ．Ｔ．Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ社製のＡｌｔａｘ（商標））から構成された。“ｐｈｒ”（１００のゴムに対する部）の用語は、表１の全エラストマー又はエラストマー配合物１００部に対する原料濃度の割合を示す。従って当該化合物は、熱圧プレス機中、１６０℃で、１８乃至２７分間（ＯＤＲ　２０００Ｅ（Ａｌｐｈａ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）を用いるキュロメーターにより決定される場合、９０％の硬化の時間（ｔ９０）に２分を足した時間）硬化し、６０分間、１６０℃で３°の弧及び１００ｃｐｍの標準振動速度で操作した。
【００５８】
全ての試験結果を表１に示す。サンプル１Ａ乃至１Ｄは０から１．５ｐｈｒのアミン濃度とともに未処理強度の累進的な増加を示す。未処理強度の当該増加は、第３級アミンの添加とともにポリマー分子間のイオン会合を示す。
【００５９】
化合物２Ｂ及び３Ｂに対して、０．５ｐｈｒのアミン濃度での未処理強度はアミンの１．５ｐｈｒ濃度でのサンプル１Ｄの未処理強度に類似しており、サンプル３Ｂはサンプル２Ｂよりも幾分高い未処理強度を有している。これにより、ＥＸＸＰＲＯ（商標）８９−１Ｅｌａｓｔｏｍｅｒの存在下、イオン会合は更に強くなった。１．０及び１．５ｐｈｒのアミンで、ＭＢ化合物２及び３は、圧延により平滑シートを製造することが出来ないような非常に高い粘度を示した。
【００６０】
硬化物の性能をシュアＡ単位での硬度で示す。硬度は化合物１Ａ、２Ａ及び３Ａを用いる場合のようにハロブチル化合物において加熱熟成とともに増加することが通常知られている。しかしながら、第３級アミンの添加は加熱下で熟成するとともに硬度を減じた。表１において０．５乃至１．０ｐｈｒの第３級アミンは、１２５℃で４８時間の焼付けの後の加熱熟成を止めるのに充分であるであることが表１で分かり得る。
【００６１】
当該実施例は第３級アミンを、Ｂｒｏｍｏｂｕｔｙｌ化合物、特に臭素化ポリ（イソブチレン、ｐ−メチルスチレン）共重合体（ＥＸＸＰＲＯ（商標）Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）が当該化合物中に存在している場合に添加するにつれ未処理強度は増加した。実施例はまた、第３級アミンをＢｒｏｍｏｂｕｔｙｌ及びＢｒｏｍｏｂｕｔｙｌ及びＥＸＸＰＲＯ（商標）Ｅｌａｓｔｍｅｒの混合物に添加するにつれ、改良した加熱熟成安定性を実証している。
【００６２】
実施例２
表２Ａに示す一連の化合物を実施例１に記載の処方に従い実験用密閉式ミキサー中で混合した。３つのエラストマー（実施例１に記載の２の化合物（Ｂｒｏｍｏｂｕｔｙｌ２２２２及びＥＸＸＯＲＯ（商標）８９−１）及び第３の臭素化（ポリイソブチレン、ｐ−メチルスチレン）エラストマー、ＥＸＸＰＲＯ（商標）３０３５Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ社、Ｈｏｕｓｔｏｎ　ＴＸ））を当該処方で用いた。第３のポリマーは臭素化前の５ＰＭＳ重量％、０．４８モル％の臭素、及び１２５℃（１＋８）（変更したＡＴＳＭ　Ｄ１６４６）で４５のムーニ−粘度を含む骨格を有していた。当該系において、第３級アミンを混合サイクルの端付近にある密閉式混合機に導いた。実施例１に記載の硬化パッケージはまた、実施例１に記載の２本ロールミルにそれを組み込むことにより当該実施例中で用いた。
【００６３】
当該系において、複数の組の化合物を添加の第３級アミンの有する場合と有しない場合で比較した。化合物４Ａ及び４ＢはＢｒｏｍｏｂｕｔｙｌ系の化合物と比較し、５Ａ及び５ＢはＢｒｏｍｏｂｕｔｙｌと２．０ｐｈｒのＥＸＸＰＲＯ（商標）８９−１Ｅｌａｓｔｏｍｅｒとの配合物と比較し、６Ａ及び６Ｂは２．０ｐｈｒのＥＸＸＰＲＯ（商標）３０３５Ｅｌａｓｔｏｍｅｒを有するＢｒｏｍｏｂｕｔｙｌ配合物と比較する。純粋のＢｒｏｍｏｂｕｔｙｌに対して１ｐｈｒのアミンを化合物４Ｂに添加し、混合エラストマー化合物に対して、低濃度の同一のアミン、０．５ｐｈｒを化合物５Ｂ及び６Ｂに添加した。
【００６４】
実施例２の各化合物の未処理強度を実施例１のように試験したが、複数のサンプルが４０℃で１０インチ／分（２５．４ｃｍ／分）の伸張速度で破断した。当該サンプルは、アミンの添加で１００％モジュラス（未処理強度の尺度）の増加を実証した。６Ａ及び６Ｂの組み（ＥＸＸＰＲＯ（商標）３０３５Ｅｌａｓｔｏｍｅｒが用いられた場合）が最も高い増加を１００％モジュラス及び破断点伸度において示した。当該実施例において、実施例１のように、アミンの添加は加熱養生効果を減ずる。第３級アミンを含む全ての化合物は、硬化モジュール、伸度及び硬度に対し加熱養生とともにほとんど変化を示さないということを表２Ｂにおいて示している。
【００６５】
実施例はまた、アミンの添加は未養生の化合物の物理的性質に影響を与えないということを示す。更に、第３級アミンを添加することにより改良された加熱養生安定性は、配合物中にＥＸＸＰＲＯ（商標）Ｅｌａｓｔｏｍｅｒのポリマーの存在下又は存在しないＢｒｏｍｏｂｕｔｙｌ化合物に対して示される。
【００６６】
実施例３
表３に示される一連のタイヤ内張り型化合物を実施例２の処方に準じ実験用密閉式ミキサー中で混合した。ここで全ての原料を密閉式ミキサーに添加した。当該系を、７０対３０の臭素化星型ブチル（ＢｒＳＢＢ　６２２２、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ社、Ｈｏｕｓｔｏｎ　ＴＸ）と臭素化ポリ（イソブチレン、ｐ−メチルスチレン）共重合体（ＥＸＸＰＲＯ（商標）９０−３Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ社）の配合物を基本とする。当該ＢｒＳＢＢ　６２２２は２．４重量％の臭素の特定量を含み、１２５℃（１＋８）（変更したＡＳＴＭ　Ｄ１６４６）で３２のムーニ−粘度を有した。ＥＸＸＰＲＯ（商標）Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ９０−３は、臭素化前、５ＰＭＳ重量％を含む骨格を有し、０．５２モル％の臭素及び１２５℃での５５のムーニ−粘度を有した。当該系の化合物において、均質化剤、Ｓｔｒｕｋｔｏｌ４０ＭＳ（Ｓｔｒｕｋｔｏｌ（商標）社）及び粘着付与のフェノール樹脂、ＳＰ−１０６８（Ｓｃｈｅｎｅｃｔａｄｙ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ社）をまた用いた。当該系の第３級アミンは、実施例１及び２のアミンと同様の原料のトリヘキサデシルアミンであった。
【００６７】
当該系の化合物は化合物７の０乃至化合物１０の１．０８ｐｈｒの増加するアミンの量を含む。未処理引張強度を実施例２で４０℃で用いた処方に準拠し、表３の化合物に対し試験した。表３の全ての化合物の１００モジュラス及び破断点伸度は互いにそれほど異なってはいない。当該実施例は、トリヘキサデシルアミン等の非常に嵩高い第３級アミンは、窒素に結合した３のＣ１６の分岐を有し、実施例１及び２のアミンのようなポリマー鎖間で強い会合を生み出す効果はない。
【００６８】
全てにおいて、これらの実施例は本発明の有用性を示す。第３級アミンのゴム及びコポリマー配合物への添加により、未処理強度は増加し、一方硬化生成物の熱安定性も改良した。表１及び２におけるデータは、Ｂｒｏｍｏｂｕｔｙｌ２２２２を単独で用いた場合、アミンの存在が熱安定性を改良する。ＥＸＸＰＲＯ（商標）Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ等のハロゲン化イソオレフィン／アルキルスチレンがＢｒｏｍｏｂｕｔｙｌ　２２２２と存在し、その後アミンを添加する場合に、未処理強度及び熱安定性は改良される。種々の配合物の量を変えることで、アミン自体の選択と同様に異なる加工のニーズに対応し得る。
【００６９】
これまで、本発明を特定の実施態様を参照しながら記述、例示してきたが、本発明は、本明細書に例示されていない、多種多様な変異種に変更が可能であることは当業者には理解されるであろう。従って、前述の理由から、本発明の範囲を確定するためには、添付の請求項のみを参照しなければならない。
【００７０】
全ての先行文献は、そのような取り込みが法律的に許容される範囲において、引用により本明細書中に完全に取り込まれる。更に、本明細書で引用される、試験手順を含む全ての文献は、そのような取り込みが法律的に許容される範囲内において、引用により本明細書中に完全に取り込まれる。
【００７１】
【表１】
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【００７２】
【表２】
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【００７３】
【表３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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