JP5372373B2 - エラストマー物品用バリヤー層 - Google Patents
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Description
ブチルゴムと充填剤との混合物の機械特性を改善するために、可塑剤を加える試みも行なわれている。しかし、オイルやワックスのような可塑剤を加えると一般にゴム組成の透水特性には対して充填剤も加えた効果を悪くする。
本発明で使用可能な他の市販のテルペン樹脂にはピッツバーグPAのネヴィルChemical社からDERCOLYTE L120の名称で市販のポリリモネン樹脂がある。このポリリモネン樹脂DERCOLYTE L120は分子量が約877で、軟化点が約119℃で、ガラス遷移温度が約73℃である。
本発明で使用可能なさらに他の市販のテルペン樹脂にはジャクソンビルFLのアリゾナChemical社からSYLVARES 7125の名称で市販のポリリモネン樹脂がある。このポリリモネン樹脂SYLVARES 7125は分子量が約102で、軟化点が約125℃で、ガラス遷移温度で約73℃である。
[CH2−C(R1)(R2)]n−
(ここで、R1およびR2はそれぞれ水素、アルキル基、アリール基またはアリル基であり、R1とR2は互いに同一でも、異なっていてもよい)
−M+R1R2R3−
(ここで、Mは窒素、硫黄、燐またはピリジウム(pyridinium)を表し、R1、R2およびR3はそれぞれ水素原子、アルキル基、アリール基またはアリル基を表し、互いに同一でも異なっていてもよい)
テスト法
ムーニー可塑性(ML1+4):
ムーニー可塑性(Plasticity)はASTM規格D1646-04で測定した。一般に、未硬化状態の組成物を円筒形容器で成形し、100℃に加熱する。1分間の予熱後、テストサンプル中でローターを2rpmで回転し、4回転後にこの運動を維持するのに使用したトルクを測定する。ムーニー可塑性は「ムーニー単位」(MU:1MU=0.83ニュートン-メートル)で表示する。
10%モジュラス:
10%伸びでの縦弾性係数(ASTM D412-98a)
100%モジュラス:
100%伸びでの縦弾性係数(ASTM D412-98a)
張力(Tensile):
破断時の伸び率%(ASTM D412-98a)
透過性:
酸素透過値はMOCON OX-TRAN 2/60透過度テスターを使用して40℃で測定した。厚さ(薬0.8〜1.0mm)を測定してある硬化したサンプル円板を機器に載置し、バキューム油脂でシールする。サンプル円板の片側に10psiの窒素圧を維持し、反対側に10psiの酸素圧を維持する。窒素側面上の酸素濃度の増加をCoulox酸素検出器を使用してモニターし、窒素側面側の酸素濃度が一定値に達するまで、記録し、酸素透過性を決定した。
成分
この実施例では以下の成分を組み合わせてフィルムを形成した。一つの実験ではテルペン樹脂R2495を加えた。対照ではテルペン樹脂R2495は加えなかった。以下に示すように、この実施例で使用したエラストマーはExxonMobil Chemical Companyの臭素化ポリイソブチレンであった。
エラストマー(BIIR) 100(phr)
カーボンブラック(N772) 51
タック樹脂 2.5
硬化剤 5.7
Organoclay(Cloisite 6A) 4
樹脂R2495 10
各成分は2リットルのバンバリミキサで混合した。70℃で40rpmでエラストマーをorganoclayでマスチック化した後、ローター速度を60rpmに増加し、カーボンブラック、化学薬品および樹脂を加えた。最後に混合物を攪拌機から14O℃で取り出した。ブロモブチル硬化パッケージをコールドローラで加えた。得られたプレートを硬化し、MDRレオメータで150℃で最適加硫条件を決定し、機械特性を測定した。
樹脂R2495は相対的に高い軟化点(135℃)を有する。従って、インナーライナ混合物の製造に使用する最低ドロップ温度≧135℃を使用して樹脂 R2495の取込み(分散)が良好にできた。
実施例1の手順を実質的に繰り返したが、この実施例で使用したエラストマーはBIMSエラストマーである。このエラストマーはエクソン社か商品名「EXXPRO」で市販されている。テルペン樹脂を含む配合物は下記組成を有する。
エラストマー(BIMS) 100(phr)
カーボンブラック(N772) 51
タック樹脂 2.5
硬化剤 5.7
Organoclay(Cloisite 6A) 4
樹脂R2495 10
実施例1の手順を再び繰り返したが、この実施例ではスチレンブタジエンゴムエラストマーを使用した。この実施例手も2つの組成物を作った。対照配合物は炭化水素樹脂を含まず、一つの配合物は下記テルペン樹脂Sylvares 7215を含んでいる。
エラストマー(SBR) 100(phr)
カーボンブラック(N772) 51
硬化剤 3.5
Organoclay(Cloisite6A) 5
樹脂Svlvares 7215 10
以下の実施例では異なる可塑剤を含むエラストマーフィルムを作った。一つの配合物では可塑剤を含まず、3つの配合物は本発明のテルペン樹脂を含み(実施例4〜6)、4つの配合物は従来の可塑剤を含む(実施例7〜10)。得られたフィルムの特性を比較した。各実施例で使用した配合物は以下の通り。
エラストマー(BIMS) 100(phr)
カーボンブラック(N772) 51
タック樹脂 2.5
硬化剤 5.7
Organoclay(Cloisite 6A) 5
可塑剤 10
Claims (35)
- 下記(a)〜(c)を含む気体バリヤー層:
(a)少なくとも一つのエラストマー、
(b)上記エラストマー中に分散させた無機物ベースの充填材、
(c)5O℃以上のガラス遷移温度と17O℃以下の軟化点とを有する5phr〜20phrのテルペン樹脂。 - エラストマーがジエンゴムから成る請求項1に記載の気体バリヤー層。
- エラストマーがスチレン・ブタジエンゴムから成る請求項1に記載の気体バリヤー層。
- エラストマーがブチレンポリマーまたはそのコポリマーから成る請求項1に記載の気体バリヤー層。
- エラストマーがハロゲン化されたブチレンポリマーまたはそのコポリマーから成る請求項1に記載の気体バリヤー層。
- エラストマーが臭素化されたポリイソブチレンまたは臭素化されたイソブチレン・メチルスチレン・コポリマーから成る請求項1に記載の気体バリヤー層。
- エラストマーがジエンゴムとブチレンポリマーまたはそのコポリマーとの混合物から成る請求項1に記載の気体バリヤー層。
- テルペン樹脂のガラス遷移温度が7O℃以上である請求項1に記載の気体バリヤー層。
- テルペン樹脂の軟化点が140℃以下である請求項1に記載の気体バリヤー層。
- テルペン樹脂がポリリモネン、ポリ(αまたはβ)ピネンまたはこれらの混合物である請求項1に記載の気体バリヤー層。
- 無機物ベースの充填材がフィロシリケート(phyllosilicate)から成る請求項1に記載の気体バリヤー層。
- 無機物ベースの充填材が有機変性フィロシリケートから成る請求項1に記載の気体バリヤー層。
- 界面活性剤で改質したフィロシリケートから成る請求項12に記載の気体バリヤー層。
- フィロシリケートがナトリウム・モンモリロナイトから成り、界面活性剤が第四アンモニウム界面活性剤から成る請求項13に記載の気体バリヤー層。
- 無機物ベースの充填材が1〜25phrの量で組成物中に存在する請求項1に記載の気体バリヤー層。
- 無機物ベースの充填材が5〜20phrの量で組成物中に存在する請求項1に記載の気体バリヤー層。
- 無機物ベースの充填材が3〜15phrの量で組成物中に存在する請求項1に記載の気体バリヤー層。
- 組成物がカーボンブラック、タック樹脂および少なくとも一種の硬化剤をさらに含む請求項1に記載の気体バリヤー層。
- 横断面が一般にU字形をした外側表面と内側表面とを規定するカーカスと、このカーカスと組合されたバリヤー層とを有し、このバリヤー層はエラストマーと、このエラストマー中に分散した無機物ベースの充填材と、50℃以上のガラス遷移温度と170℃以下の軟化点とを有する5phr〜20phrのテルペン樹脂とから成るタイヤ。
- エラストマーが下記一般式を有する材料から成る請求項19に記載のタイヤ:
−[CH2−C(R1)(R2)]n−
(ここで、R1およびR2はそれぞれ水素、アルキル基、アリール基またはアリル基であり、R1とR2は互いに同一でも、異なっていてもよい) - エラストマーがスチレンブタジエンゴムから成る請求項19に記載のタイヤ。
- エラストマーがブチレンポリマーまたはそのコポリマーから成る請求項19に記載のタイヤ。
- エラストマーがハロゲン化されたブチレンポリマーまたはそのコポリマーから成る請求項19に記載のタイヤ。
- バリヤー層がエラストマーの混合物から成り、エラストマーがジエンゴムおよびブチレンポリマーまたはそのコポリマーから成る群の中から選択される請求項19に記載のタイヤ。
- エラストマーは臭素化されたポリイソブチレンまたは臭素化されたイソブチレン・メチルスチレン・コポリマーから成る請求項19に記載のタイヤ。
- バリヤー層がカーカスの内側表面上に塗布されたコーティングを有する請求項19に記載のタイヤ。
- 無機物ベースの充填材がフィロシリケート(phyllosilicate)から成る請求項19に記載のタイヤ。
- 無機物ベースの充填材が有機変性フィロシリケートから成る請求項19に記載のタイヤ。
- 無機物ベースの充填材が界面活性剤と反応したフィロシリケートの粒子から成る請求項19に記載のタイヤ。
- 無機物ベースの充填材がバリヤー層中に1〜25phrの量で存在する請求項19に記載のタイヤ。
- テルペン樹脂は170℃以下の軟化点を有する請求項19に記載のタイヤ。
- テルペン樹脂は140℃以下の軟化点を有する請求項19に記載のタイヤ。
- テルペン樹脂がポリリモネン、ポリ(αまたはβ)ピネンまたはその混合物から成る請求項19に記載のタイヤ。
- バリヤー層が可塑剤である油を含まないことを特徴とする請求項19に記載のタイヤ。
- バリヤー層が可塑剤である油を含まないことを特徴とする請求項1に記載の気体バリヤー層。
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