[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2285021C9 - Transparent and colorable elastomer composition and method for production thereof - Google Patents

Transparent and colorable elastomer composition and method for production thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2285021C9
RU2285021C9 RU2003113998/04A RU2003113998A RU2285021C9 RU 2285021 C9 RU2285021 C9 RU 2285021C9 RU 2003113998/04 A RU2003113998/04 A RU 2003113998/04A RU 2003113998 A RU2003113998 A RU 2003113998A RU 2285021 C9 RU2285021 C9 RU 2285021C9
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition according
composition
rubber
elastomer
polybutene
Prior art date
Application number
RU2003113998/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003113998A (en
RU2285021C2 (en
Inventor
Уолтер Х. УЭДДЕЛЛ (US)
Уолтер Х. УЭДДЕЛЛ
Роберт Р. ПОУЛТЕР (US)
Роберт Р. ПОУЛТЕР
Original Assignee
Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк. filed Critical Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк.
Publication of RU2003113998A publication Critical patent/RU2003113998A/en
Publication of RU2285021C2 publication Critical patent/RU2285021C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2285021C9 publication Critical patent/RU2285021C9/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: polymers, in particular transparent and colorable elastomer compositions.
SUBSTANCE: claimed composition being base of master batch contains at least one elastomer with units derived from C4-C7-isoolefin and p-methylstyrene; at least one non-carbon black filler; and polybutene softener with number average molecular mass (Mn) from 400-10000. Method for production of said composition includes combining of components thereof.
EFFECT: elastomer composition with improved adhesion ability and attrition strength without losses of transparency and colorability.
22 cl, 16 tbl, 12 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к прозрачным и способным окрашиваться эластомерным композициям, а более конкретно к прозрачным и способным окрашиваться эластомерным композициям изоолефинового сополимера, включающего дериватизированное из галометилстирола звено, с полибутеновым мягчителем, которые можно использовать в целях усиления и которые обладают высокими сопротивлением истиранию и силой сцепления.The present invention relates to transparent and dyeable elastomeric compositions, and more particularly, to transparent and dyeable elastomeric compositions of an isoolefin copolymer comprising a halomethyl styrene derivatized unit with a polybutene softener that can be used for reinforcement and which have high abrasion resistance and adhesion strength.

Предпосылки создания изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

Каучуковые композиции используют с самыми разнообразными целями, включая изготовление компонентов шин, таких как протекторы и боковины, шланги, ремни, компоненты обуви, устройства для изоляции вибрации и диафрагмы. Хотя физические свойства конкретных резиновых смесей, используемых для каждой из целей применения для них, варьируются широко, один признак остается неизменным - цвет. Большинство резиновых смесей окрашено в черный цвет. Более того, большинство резиновых смесей со временем под действием тепла, света, озона и т.д. первоначальную окраску теряют. Это особенно справедливо для каучуков, используемых в качестве деталей, работающих в стрессовом режиме, таких как боковины шин.Rubber compositions are used for a wide variety of purposes, including the manufacture of tire components such as treads and sidewalls, hoses, belts, shoe components, vibration isolation devices and diaphragms. Although the physical properties of the particular rubber compounds used for each application for them vary widely, one sign remains the same - color. Most rubber compounds are painted black. Moreover, most rubber compounds over time under the influence of heat, light, ozone, etc. initial color is lost. This is especially true for rubbers used as stress-sensitive parts such as tire sidewalls.

В качестве первопричины того, что большинство каучуков обладают черной окраской, практики в данной области техники обычно указывают на присутствие в качестве усиливающего наполнителя "углеродной сажи". Хотя это так, углеродная сажа является не единственным фактором. В действительности темная окраска, создание которой для пигмента по существу невозможно, может быть обусловлена всем широким разнообразием других наполнителей, вулканизующих веществ, противостарителей, масел и самих каучуков. Так, в частности, изменение окраски часто могут вызвать нафтеновые, ароматические и парафиновые масла и смолы, поэтому они являются нежелательными. Это очевидно в случаях композиций, в которых углеродная сажа заменена кремнийдиоксидным наполнителем, а окраска каучука, тем не менее, оказывается измененной. Так, например, в ЕР-В1 0682071 описан усиленный диоксидом кремния протектор шины, который благодаря присутствию ароматического нефтяного масла как мягчителя, связующего вещества, противостарителей и серной вулканизующей группы обычно обладает темной окраской. В действительности то, каким образом следовало бы изменить многие компоненты, входящие в состав резиновой смеси, с тем чтобы образовалась способная окрашиваться композиция, неизвестно.As the primary reason that most rubbers are black, practice in the art usually indicates the presence of carbon black as a reinforcing filler. Although it is, carbon black is not the only factor. In fact, the dark color, the creation of which is essentially impossible for the pigment, can be due to the wide variety of other fillers, curing agents, antioxidants, oils and rubbers themselves. So, in particular, naphthenic, aromatic and paraffin oils and resins can often cause discoloration, so they are undesirable. This is obvious in the case of compositions in which the carbon black is replaced by a silicon dioxide filler, and the color of the rubber, however, is changed. For example, EP-B1 0682071 describes a tire tread reinforced with silicon dioxide, which, due to the presence of aromatic petroleum oil as a softener, a binder, antioxidants and a sulfur vulcanizing group, is usually dark in color. In reality, it is not known how many of the components that make up the rubber composition should be changed so that a tintable composition is formed.

Для улучшения перерабатываемости эластомерных смесей можно использовать смолы и масла (или "вещества для улучшения технологических свойств"), такие как нафтеновые, парафиновые и алифатические смолы. Однако повышение перерабатываемости в присутствии масел и смол достигается ценой потери воздухонепроницаемости и усиления нежелательной окраски, не считая других нежелательных влияний на различные прочие свойства.To improve the processability of elastomeric mixtures, resins and oils (or “substances to improve technological properties”) such as naphthenic, paraffin and aliphatic resins can be used. However, an increase in processability in the presence of oils and resins is achieved at the cost of loss of air tightness and increased unwanted color, not counting other undesirable effects on various other properties.

Полибутеновые масла и мягчители парафинового типа уже описаны в патенте US 4279284, выданном на имя Spadone, патенте US 5964969, выданном на имя Sandstrom и др., и европейской заявке 0314416, поданной Mohammed. Мягчитель парафинового типа описан в патенте US 5631316, выданном на имя Costemalle u др. Кроме того, в заявке WO 94/01295, поданной Gursky и др., описано применение нефтяных парафинов и нафтеновых масел и смол в каучуковой композиции для боковин шин, а в заявке на патент US серийный номер 09/691764, поданной 18 октября 2000 г. (правопреемником которой является обладатель прав на настоящее изобретение) Waddell и др., описаны способные окрашиваться каучуковые композиции. Другие публикации с описанием содержащих мягчители или смолы эластомерных или клеевых композиций включают US 5005625, 5013793, 5162409, 5178702, 5234987, 5234987, 5242727, 5397832, 5733621, 5755899, ЕР 0682071 A1, EP 0376558 В1, WO 92/16587, JP 11005874, JP 05179068A и J03028244. Ни в одном из этих описаний не предлагается путь решения проблемы улучшения перерабатываемости эластомерных композиций, которые могут быть использованы для изготовления протекторов шин, пневматических диафрагм и т.д., при одновременном сохранении или улучшении воздухонепроницаемости этих композиций. Далее, эти материалы могут оказаться неприемлемыми для тех целей применения, где требуется высокое сопротивление истиранию при сохранении способности композиции к окрашиванию, в частности в случае, например, изготовления боковин шин и подошв.Polybutene oils and paraffin type emollients are already described in US Pat. No. 4,279,284 to Spadone, US Pat. No. 5,964,969 to Sandstrom et al. And European Application 0314416, filed by Mohammed. A paraffin type softener is described in US Pat. No. 5,631,316 to Costemalle et al. In addition, WO 94/01295, filed by Gursky et al., Describes the use of petroleum paraffins and naphthenic oils and resins in a rubber composition for tire sidewalls, and in US Patent Application Serial Number 09/691764, filed Oct. 18, 2000 (the assignee of which is the holder of the rights to the present invention) Waddell et al., Paintable rubber compositions are described. Other publications describing softeners or resins of elastomeric or adhesive compositions include US 5005625, 5013793, 5162409, 5178702, 5234987, 5234987, 5242727, 5397832, 5733621, 5755899, EP 0682071 A1, EP 0376558 B1, WO 92/16587, JP 110058, JP 110058 JP 05179068A and J03028244. None of these descriptions offers a way to solve the problem of improving the processability of elastomeric compositions that can be used to manufacture tire treads, pneumatic diaphragms, etc., while maintaining or improving the airtightness of these compositions. Further, these materials may be unacceptable for applications that require high abrasion resistance while maintaining the ability of the composition to stain, in particular in the case of, for example, the manufacture of tire sidewalls and soles.

Белые боковины шин являются разновидностью способного окрашиваться каучука. Белая окраска достигается с использованием вместо углеродной сажи таких наполнителей, как диоксид кремния, глина, тальк и карбонаты с добавлением диоксида титана в качестве придающего белый цвет пигмента. Однако придание белой окраски сказывается на цене. Такие наполнители более хрупки, чем углеродная сажа, что ослабляет каучуковую композицию, которая не усиливает шину.The white sidewalls of tires are a type of tintable rubber. White coloring is achieved by using fillers instead of carbon black such as silicon dioxide, clay, talc and carbonates with the addition of titanium dioxide as a white pigment. However, giving a white color affects the price. Such fillers are more fragile than carbon black, which weakens the rubber composition, which does not strengthen the tire.

При применении с такими целями, как изготовление подошв для обуви и протекторов шин, где используют большое количество наполнителя, такого как диоксид кремния, необходимо сохранить и соответствующим образом отрегулировать некоторые физические свойства, такие как перерабатываемость каучука, скорость вулканизации и конечные характеристики вулканизата, такие как сила сцепления и сопротивление истиранию. Так, в частности, сопротивление истиранию требуется способным окрашиваться каучуковым композициям при их использовании, например, для изготовления боковин шин, когда существует потребность в сопротивлении истиранию о бордюрный камень. Кроме того, при изготовлении подошв и применении в виде других элементов обуви необходимо, чтобы эластомерная композиция обладала длительной износостойкостью. Объектом настоящего изобретения является создание способной окрашиваться эластомерной композиции, которая обладает улучшенным сопротивлением истиранию и другими улучшенными физическими характеристиками при одновременном сохранении способности к окрашиванию и прозрачности композиции.When used for purposes such as making soles for shoes and tire treads where a large amount of filler such as silicon dioxide is used, certain physical properties, such as rubber processability, vulcanization speed and final vulcanizate characteristics, such as traction and abrasion resistance. So, in particular, abrasion resistance is required for the rubber compositions capable of dyeing when used, for example, for the manufacture of tire sidewalls, when there is a need for abrasion resistance on the curb. In addition, in the manufacture of soles and application in the form of other elements of shoes, it is necessary that the elastomeric composition has long-term wear resistance. The object of the present invention is to provide a stainable elastomeric composition that has improved abrasion resistance and other improved physical characteristics while maintaining the ability to stain and transparency of the composition.

Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention

По настоящему изобретению предлагаются усовершенствованные прозрачные и способные окрашиваться эластомерные композиции, являющиеся основой маточной смеси. Эти прозрачные эластомерные композиции включают изоолефиновые сополимеры, содержащие дериватизированные из галометилстирола звенья, смешанные с полибутеновым мягчителем. Изоолефиновый сополимер может находиться в составе композиции самостоятельно или может быть совулканизован с такими каучуками, как полибутадиен, полиизопрен, бутадиен-стирольный каучук, стирол-изопрен-бутадиеновый каучук, изопрен-бутадиеновый каучук, каучук с высоким содержанием цис-полибутадиеновых звеньев или натуральный каучук. Такие способные окрашиваться каучуковые композиции обладают достаточными свойствами для выполнения функции усиливающего элемента в автомобильной шине или достаточными силой сцепления и сопротивлением истиранию для выполнения функции подошвы. В предпочтительном варианте способные окрашиваться эластомерные композиции по изобретению включают по меньшей мере один сополимер С47изоолефина и п-метилстирола, по меньшей мере один несажевый наполнитель, такой как диоксид кремния, по меньшей мере одно связующее вещество и полибутеновый мягчитель.The present invention provides improved transparent and dyeable elastomeric compositions, which are the basis of the masterbatch. These transparent elastomeric compositions include isoolefin copolymers containing halomethylstyrene derivatized units mixed with a polybutene emollient. The isoolefin copolymer can be present in the composition on its own or can be vulcanized with rubbers such as polybutadiene, polyisoprene, styrene-butadiene rubber, styrene-isoprene-butadiene rubber, isoprene-butadiene rubber, rubber with a high content of cis-polybutene or natural rubber. Such tintable rubber compositions have sufficient properties to function as a reinforcing element in a car tire, or have sufficient adhesion and abrasion resistance to function as soles. In a preferred embodiment, the stainable elastomeric compositions of the invention include at least one C 4 -C 7 isoolefin-p-methylstyrene copolymer, at least one non-particulate filler, such as silica, at least one binder and a polybutene softener.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Аббревиатурой "част./100" обозначают количество частей на сто частей каучука, она представляет собой меру, общепринятую в данной области техники, в которой содержание компонентов композиции выражают относительно основного, эластомерного компонента, т.е. в пересчете на 100 мас. част. эластомера или эластомеров.The abbreviation "part./100" refers to the number of parts per hundred parts of rubber, it is a measure generally accepted in the art in which the content of the components of the composition is expressed relative to the main, elastomeric component, i.e. in terms of 100 wt. frequent elastomer or elastomers.

В приведенной в настоящем описании ссылке на "группы" Периодической таблицы элементов использована новая схема нумерации для групп Периодической таблицы элементов, которая представлена в Hawley's Condensed Chemical Dictionary 852 (издание 13-ое, 1997).In the present description of the link to the "groups" of the Periodic Table of Elements, a new numbering scheme for the groups of the Periodic Table of Elements is used, which is presented in the Hawley's Condensed Chemical Dictionary 852 (13th edition, 1997).

Встречающееся в настоящем описании понятие "эластомер" относится к любому полимеру или композиции полимеров, соответствующей определению по стандарту ASTM D1566. Понятия "эластомер" и "каучук", которые использованы в настоящем описании, можно применять как взаимозаменяемые.As used herein, the term “elastomer” refers to any polymer or polymer composition meeting the definition of ASTM D1566. The terms "elastomer" and "rubber", which are used in the present description, can be used interchangeably.

В одном варианте выполнения настоящего изобретения получают эластомерную композицию, которая проявляет свойства прозрачности. Понятие "прозрачный", в том смысле, в котором оно использовано в настоящем описании, определяют как пропускающий свет без существенного рассеяния, вследствие чего можно визуально определить объекты, находящиеся за такой эластомерной композицией. Степень прозрачности может варьироваться от прозрачности в непосредственном контакте до полной прозрачности. Однако другие варианты выполнения изобретения не ограничиваются прозрачными композициями, в частности такие как смеси, приготовленные для протекторов шин.In one embodiment of the present invention, an elastomeric composition is obtained that exhibits transparency properties. The term "transparent", in the sense in which it is used in the present description, is defined as transmitting light without significant scattering, as a result of which it is possible to visually identify objects behind such an elastomeric composition. The degree of transparency can range from transparency in direct contact to full transparency. However, other embodiments of the invention are not limited to transparent compositions, in particular such as mixtures prepared for tire treads.

ЭластомерElastomer

Композиции по настоящему изобретению включают по меньшей мере один галогенированный эластомер. В одном варианте выполнения изобретения галогенированный эластомер представляет собой статистический сополимер, включающий по меньшей мере звенья, дериватизированные из С47изоолефина, такие как звенья, дериватизированные из изобутилена, и звенья, дериватизированные из галометилстирола. Галометилстирольное звено может быть орто-, мета- или пара-алкилзамещенным стирольным звеном. В одном варианте дериватизированное из галометилстирола звено представляет собой п-галометилстирол, содержащий по меньшей мере 80%, более предпочтительно по меньшей мере 90 мас.% пара-изомера. В качестве "галогруппы" может содержаться атом любого галогена, целесообразно атом хлора или брома. Галогенированный эластомер может также включать функционализованные сополимеры, у которых по меньшей мере некоторые алкильные замещающие группы, имеющиеся в стирольных мономерных звеньях, содержат бензильный атом галогена или какую-либо другую функциональную группу, дополнительно описанную ниже. Эти сополимеры в настоящем описании названы "изоолефиновыми сополимерами, включающими звено, дериватизированное из галометилстирола" или просто "изоолефиновыми сополимерами".The compositions of the present invention include at least one halogenated elastomer. In one embodiment, the halogenated elastomer is a random copolymer comprising at least units derived from a C 4 -C 7 isoolefin, such as units derived from isobutylene, and units derived from halomethyl styrene. The halomethylstyrene unit may be an ortho-, meta- or para-alkyl-substituted styrene unit. In one embodiment, the halomethyl styrene derivatized unit is p-halomethyl styrene containing at least 80%, more preferably at least 90% by weight of the para-isomer. As a “halogen group”, any halogen atom may be present, preferably a chlorine or bromine atom. The halogenated elastomer may also include functionalized copolymers in which at least some of the alkyl substituent groups on the styrene monomer units contain a benzyl halogen atom or some other functional group, further described below. These copolymers in the present description are called "isoolefin copolymers comprising a unit derived from halomethylstyrene" or simply "isoolefin copolymers".

Изоолефиновый сополимер может также включать звенья, дериватизированные из других мономеров, в частности звенья, дериватизированные из С47изоолефина и п-метилстирола. Изоолефин сополимера может представлять собой соединение с C4 по С12, неограничивающими примерами которого являются такие соединения, как изобутилен, 2-метил-1-бутен, 3-метил-1-бутен, 2-метил-2-бутен, 1-бутен, 2-бутен, метилвиниловый эфир, инден, винилтриметилсилан, гексен и 4-метил-1-пентен. Такой сополимер может также дополнительно включать звенья, дериватизированные из мультиолефина. Мультиолефин представляет собой полиненасыщенный олефин с C4 по С14, такой как изопрен, бутадиен, 2,3-диметил-1,3-бутадиен, мирцен, 6,6-диметилфульвен, гексадиен, циклопентадиен и пиперилен, а также другие мономеры, такие как описанные в ЕР 0279456 и US 5506316 и 5162425. Целесообразные звенья, дериватизированные из стирольных мономеров, которые могут содержаться в сополимере, включают стирол, метилстирол, хлорстирол, метоксистирол, инден, инденовые производные и их сочетания.The isoolefin copolymer may also include units derived from other monomers, in particular units derived from C 4 -C 7 isoolefin and p-methylstyrene. The isoolefin of the copolymer may be a C 4 to C 12 compound, non-limiting examples of which are compounds such as isobutylene, 2-methyl-1-butene, 3-methyl-1-butene, 2-methyl-2-butene, 1-butene , 2-butene, methyl vinyl ether, indene, vinyltrimethylsilane, hexene and 4-methyl-1-pentene. Such a copolymer may also further include units derived from a multiolefin. A multiolefin is a C 4 to C 14 polyunsaturated olefin such as isoprene, butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, myrcene, 6,6-dimethylfulvene, hexadiene, cyclopentadiene and piperylene, as well as other monomers such as described in EP 0279456 and US 5506316 and 5162425. Suitable units derived from styrene monomers that may be present in the copolymer include styrene, methyl styrene, chlorostyrene, methoxystyrene, indene, indene derivatives and combinations thereof.

В другом варианте выполнения изобретения сополимеры представляют собой статистические эластомерные сополимеры из звена, дериватизированного из этилена, или звена, дериватизированного из α-олефина с С3 по С6, и звена, дериватизированного из галометилстирола, предпочтительно п-галометилстирола, содержащего по меньшей мере 80%, более предпочтительно по меньшей мере 90 мас.% пара-изомера, а также включают функционализованные сополимеры, у которых по меньшей мере некоторые алкильные замещающие группы, находящиеся в стирольных мономерных звеньях, содержат бензильный атом галогена или какую-либо другую функциональную группу.In another embodiment, the copolymers are random elastomeric copolymers of a unit derived from ethylene or a unit derived from a C 3 to C 6 α-olefin and a unit derived from halomethyl styrene, preferably p-halomethyl styrene, containing at least 80 %, more preferably at least 90% by weight of the para-isomer, and also include functionalized copolymers in which at least some alkyl substituent groups are in the styrene monomer unit yah contain benzylic halogen or some other functional group.

Предпочтительные изоолефиновые сополимеры могут быть охарактеризованы как сополимеры, включающие мономерные звенья, статистически размещенные вдоль полимерной цепи, следующих формул:Preferred isoolefin copolymers can be characterized as copolymers comprising monomer units, statistically placed along the polymer chain, of the following formulas:

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000001
Figure 00000002

в которых каждый из R и R1 независимо обозначает водородный атом, низший алкил, предпочтительно алкил с C1 по С7 или первичный или вторичный алкилгалогенид, а Х обозначает функциональную группу, такую как атом галогена. Целесообразными атомами галогена являются атомы хлора, брома или их сочетания. В предпочтительном варианте каждый из R и R1 обозначает водородный атом. Группы -CRR1H и -CRR1X могут быть заместителями в стирольном кольце либо в орто-, либо в мета-, либо в пара-положении, предпочтительно в пара-положении. Вплоть до 60 мольных % п-замещенных стирольных звеньев, входящих в сополимерную структуру, могут обладать вышеприведенным функционализованным строением (2) в одном варианте и от 0,1 до 5 мольных % в другом варианте. И тем не менее в еще одном варианте содержание функционализованной структуры (2) составляет от 0,4 до 1 мольного %.in which each of R and R 1 independently represents a hydrogen atom, lower alkyl, preferably C 1 to C 7 alkyl or a primary or secondary alkyl halide, and X represents a functional group, such as a halogen atom. Suitable halogen atoms are chlorine, bromine or a combination thereof. In a preferred embodiment, each of R and R 1 represents a hydrogen atom. The —CRR 1 H and —CRR 1 X groups may be substituents on the styrene ring in either the ortho, or meta, or para position, preferably in the para position. Up to 60 mol% of p-substituted styrene units included in the copolymer structure may have the above functionalized structure (2) in one embodiment and from 0.1 to 5 mol% in another embodiment. Nevertheless, in yet another embodiment, the content of the functionalized structure (2) is from 0.4 to 1 mol%.

Функциональная группа Х может представлять собой атом галогена или какую-либо другую функциональную группу, которую можно вводить нуклеофильным замещением бензильного атома галогена другими группами, такими как остатки карбоновых кислот, солей карбоновых кислот, эфиров карбоновых кислот, амидов и имидов, гидроксильная, алкоксидная, феноксидная, тиолатная, тиоэфирная, ксантогенатная, цианидная, цианатная, аминогруппа и их смеси. Эти функционализованные изомоноолефиновые сополимеры, способ их получения, способы функционализации и вулканизации более конкретно описаны в US 5162445.Functional group X may be a halogen atom or some other functional group that can be introduced by nucleophilic substitution of a benzyl halogen atom by other groups, such as carboxylic acid residues, carboxylic acid salts, carboxylic acid esters, amides and imides, hydroxyl, alkoxide, phenoxide , thiolate, thioether, xanthate, cyanide, cyanate, amino group and mixtures thereof. These functionalized isomonoolefin copolymers, the method for their preparation, methods of functionalization and vulcanization are more specifically described in US 5162445.

Наиболее широкое применение из таких функционализованных материалов находят эластомерные статистические сополимеры изобутилена и п-метилстирола, включающие от 0,5 до 20 мольных % звеньев п-метилстирола, в которых до 60 мольных % метильных замещающих групп, находящихся в бензильном кольце, содержат атом брома или хлора, предпочтительно атом брома (п-бромметилстирол), а также их варианты, функционализованные остатками кислот или эфиров, в которых атом галогена замещен остатком малеинового ангидрида или акриловой или метакриловой кислоты. Эти сополимеры называют "галогенированными изобутилен/п-метилстирольными сополимерами" или "бромированными изобутилен/п-метилстирольными сополимерами", которые технически доступны под названием эластомеров EXXPRO™ (фирма ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, шт.Техас). Вполне очевидно, что использование понятий "галогенированный" или "бронированный" не ограничивается методом галогенирования сополимера, они служат просто для описания сополимера, который включает звенья, дериватизированные из изобутилена, звенья, дериватизированные из п-метилстирола, и звенья, дериватизированные из п-галометилстирола.The most widely used of these functionalized materials are elastomeric random copolymers of isobutylene and p-methylstyrene, including from 0.5 to 20 mol% of p-methylstyrene units, in which up to 60 mol% of methyl substituent groups in the benzyl ring contain a bromine atom or chlorine, preferably a bromine atom (p-bromomethylstyrene), as well as their variants functionalized by acid or ester residues, in which the halogen atom is replaced by a residue of maleic anhydride or acrylic or methacrylic acid. These copolymers are called “halogenated isobutylene / p-methyl styrene copolymers” or “brominated isobutylene / p-methyl styrene copolymers”, which are technically available under the name EXXPRO ™ Elastomers (ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX). It is obvious that the use of the terms “halogenated” or “armored” is not limited to the method of halogenation of a copolymer, they simply serve to describe a copolymer that includes units derived from isobutylene, units derived from p-methylstyrene, and units derived from p-halomethylstyrene .

В предпочтительном варианте эти функционализованные полимеры обладают по существу гомогенным композиционным распределением, вследствие чего содержание п-алкилстирольных звеньев в по меньшей мере 95 мас.% полимера находится в 10%-ном диапазоне относительно среднего содержания п-алкилстирольных звеньев в полимере. Более предпочтительные полимеры характеризуются также узким молекулярно-массовым распределением (Mw/Mn), составляющим меньше 5, более предпочтительно меньше 2,5, предпочтительной средневязкостной молекулярной массой в интервале от 200000 до 2000000 и предпочтительной среднечисленной молекулярной массой в интервале от 25000 до 750000, как это определяют гельпроникающей хроматографией.In a preferred embodiment, these functionalized polymers have a substantially homogeneous compositional distribution, whereby the content of p-alkylstyrene units in at least 95% by weight of the polymer is in the 10% range relative to the average content of p-alkylstyrene units in the polymer. More preferred polymers are also characterized by a narrow molecular weight distribution (Mw / Mn) of less than 5, more preferably less than 2.5, a preferred average viscosity molecular weight in the range of 200,000 to 2,000,000, and a preferred number average molecular weight in the range of 25,000 to 750,000, as this is determined by gel permeation chromatography.

Такие сополимеры могут быть получены суспензионной полимеризацией мономерной смеси с использованием кислоты Льюиса в качестве катализатора, последующим галогенированием, предпочтительно бромированием, в растворе в присутствии галогена и инициатора свободно-радикальной полимеризации, такого как тепло и/или свет, и/или химический инициатор, и необязательным последующим электрофильным замещением атома брома другим функциональным дериватизированным звеном.Such copolymers can be prepared by suspension polymerization of a monomer mixture using a Lewis acid as a catalyst, followed by halogenation, preferably bromination, in solution in the presence of halogen and a free radical polymerization initiator, such as heat and / or light, and / or a chemical initiator, and optional subsequent electrophilic substitution of the bromine atom with another functional derivatized unit.

Предпочтительными галогенированными изобутилен/п-метилстирольными сополимерами являются бромированные полимеры, которые обычно содержат от 0,1 до 5 мас.% бромметильных групп.И, тем не менее, в еще одном варианте количество бромметильных групп составляет от 0,2 до 2,5 мас.%. Если выразиться по-другому, предпочтительные сополимеры содержат от 0,05 до 2,5 мольных % атомов брома в пересчете на массу полимера, более предпочтительно от 0,1 до 1,25 мольных % атомов брома и практически свободны от кольцевых атомов галогена или атомов галогена в главной полимерной цепи. В одном варианте выполнения изобретения сополимер представляет собой сополимер из звеньев, дериватизированных из изомоноолефина с С4 по С7, звеньев, дериватизированных из п-метилстирола, и звеньев, дериватизированных из п-галометилстирола, причем п-галометилстирольные звенья находятся в сополимере в количестве от 0,4 до 1 мольного % в пересчете на сополимер. В другом варианте этот п-галометилстирол представляет собой п-бромметилстирол. Вязкость по вискозиметру Муни (1+8, 125°С, стандарт ASTM D1646, модифицированный метод) составляет от 30 до 60 ед.измерения.Preferred halogenated isobutylene / p-methyl styrene copolymers are brominated polymers, which usually contain from 0.1 to 5 wt.% Bromomethyl groups. And, however, in yet another embodiment, the number of bromomethyl groups is from 0.2 to 2.5 wt. .%. To put it differently, preferred copolymers contain from 0.05 to 2.5 mol% of bromine atoms based on the weight of the polymer, more preferably from 0.1 to 1.25 mol% of bromine atoms and are practically free of ring halogen atoms or atoms halogen in the main polymer chain. In one embodiment, the copolymer is a copolymer of units derived from C 4 to C 7 isomonoolefin, units derived from p-methyl styrene, and units derived from p-halomethyl styrene, wherein the p-halomethyl styrene units are in an amount from 0.4 to 1 molar%, calculated on the copolymer. In another embodiment, this p-halomethylstyrene is p-bromomethylstyrene. Mooney viscosity (1 + 8, 125 ° C, ASTM D1646 standard, modified method) is from 30 to 60 units.

НаполнительFiller

Эластомерная композиция также содержит наполнитель, предпочтительно несажевый наполнитель. К ним относятся, хотя ими их список не ограничен, диоксид кремния, глина, тальк, карбонат кальция, оксид алюминия, оксид титана и оксид цинка. Далее предпочтительные прозрачные эластомерные композиции по настоящему изобретению углеродной сажи не содержат. Свойства прозрачности композиции отчасти достигают использованием наполнителей, составляющих от 10 до 100 ч. на сто частей каучука (част./100) композиции, частицы которых меньше длины волны видимого света. В качестве наполнителя предпочтителен диоксид кремния, однако можно использовать и другие наполнители, такие как глины, тальки и прочие минеральные наполнители. Углеродную сажу можно также использовать в такой степени, при которой композиция перестает быть прозрачной или способной окрашиваться.The elastomeric composition also contains a filler, preferably a non-particulate filler. These include, although not limited to, silicon dioxide, clay, talc, calcium carbonate, alumina, titanium oxide and zinc oxide. Furthermore, preferred transparent elastomeric compositions of the present invention do not contain carbon black. The transparency properties of the composition are partly achieved by the use of fillers ranging from 10 to 100 parts per hundred parts of rubber (part / 100) of the composition, particles of which are less than the wavelength of visible light. Silicon dioxide is preferred as the filler, but other fillers such as clays, talc and other mineral fillers can be used. Carbon black can also be used to the extent that the composition is no longer transparent or tintable.

Наполнители по настоящему изобретению могут характеризоваться любым размером частиц, который как правило находится в интервале, в частности в шинной промышленности, от примерно 0,0001 до примерно 100 мкм. Используемое в настоящем описании понятие "диоксид кремния" служит для обозначения диоксида кремния с частицами любого типа или размера или другого производного кремниевой кислоты или самой кремниевой кислоты после обработки по растворным, пирогенным или аналогичным методам, причем эти частицы характеризуются удельной площадью поверхности, включая необработанный осажденный диоксид кремния, кристаллический диоксид кремния, коллоидный диоксид кремния, силикаты алюминия и кальция, коллоидальный диоксид кремния и т.п.The fillers of the present invention can be characterized by any particle size, which is usually in the range, in particular in the tire industry, from about 0.0001 to about 100 microns. Used in the present description, the term "silicon dioxide" is used to denote silicon dioxide with particles of any type or size or another derivative of silicic acid or silicic acid itself after treatment by solution, pyrogen or similar methods, and these particles are characterized by specific surface area, including untreated precipitated silicon dioxide, crystalline silicon dioxide, colloidal silicon dioxide, aluminum and calcium silicates, colloidal silicon dioxide, and the like.

Способные окрашиваться композиции по настоящему изобретению готовят заменой углеродной сажи в качестве наполнителя не окрашивающим минеральным наполнителем, таким как, хотя ими их список не ограничен, коллоидальный или осажденный диоксиды кремния, глины, тальки, карбонаты кальция, оксиды алюминия, оксиды титана и оксиды цинка. Предпочтительным наполнителем является диоксид кремния, содержащийся в композиции в количестве от 10 до 100 част./100. В предпочтительном варианте используемый в прозрачных эластомерных композициях по настоящему изобретению диоксид кремния представляет собой смесь коллоидального и осажденного диоксидов кремния. Кроме того, в предпочтительном варианте осажденный диоксид кремния составляет от 30 до 80 част. прозрачной эластомерной композиции. В более предпочтительном варианте он составляет от 40 до 70 част. Другие приемлемые нечерные наполнители и используемые для переработки добавки (например, связующие вещества) для этих наполнителей описаны в Blue Book 275-302, 405-410 (Lippincott & Peto Publications, Rubber World 2001). Предпочтительным связующим веществом, используемым в прозрачных эластомерных композициях по настоящему изобретению, является силанорганический сшивающий агент. В предпочтительном варианте силанорганическое связующее вещество составляет от 2 до 15 мас.% (в пересчете на массу диоксида кремния) прозрачной эластомерной композиции. В более предпочтительном варианте оно составляет от 4 до 12 мас.% композиции.The tintable compositions of the present invention are prepared by replacing carbon black as a filler with a non-staining mineral filler, such as, although not limited to colloidal or precipitated silicas, clays, talc, calcium carbonates, aluminum oxides, titanium oxides and zinc oxides. A preferred filler is silica contained in the composition in an amount of from 10 to 100 ppm. Preferably, the silica used in the transparent elastomeric compositions of the present invention is a mixture of colloidal and precipitated silica. In addition, in a preferred embodiment, the precipitated silica is from 30 to 80 frequent. transparent elastomeric composition. In a more preferred embodiment, it is from 40 to 70 frequent. Other suitable non-black fillers and processing aids (e.g. binders) for these fillers are described in Blue Book 275-302, 405-410 (Lippincott & Peto Publications, Rubber World 2001). A preferred binder used in the transparent elastomeric compositions of the present invention is an organosilane crosslinking agent. In a preferred embodiment, the organosilane binder is from 2 to 15 wt.% (In terms of the mass of silicon dioxide) of the transparent elastomeric composition. In a more preferred embodiment, it comprises from 4 to 12 wt.% The composition.

В предпочтительном варианте в эластомерных композициях по настоящему изобретению используют один или несколько сшивающих агентов. В более предпочтительном варианте связующее вещество представляет собой бифункциональный силанорганический сшивающий агент. Понятием "силанорганический сшивающий агент" обозначают любой связанный силаном наполнитель и/или сшивающий активатор, и/или силановый усиливающий агент, известный специалистам в данной области техники, включая, хотя ими их список не ограничен, винилтриэтоксисилан, винилтрис(бета-метоксиэтокси)силан, метакрилоилпропилтриметоксисилан, гамма-аминопропилтриэтоксисилан (поставляется на рынок как продукт А1100 фирмы Witco), гамма-меркаптопропилтриметоксисилан (продукт А189 фирмы Witco) и т.п. и их смеси. В предпочтительном варианте применяют бис(3-(триэтоксисилил)пропил)тетрасульфан (поставляется на рынок как продукт Si69 фирмы Degussa).In a preferred embodiment, one or more crosslinking agents are used in the elastomeric compositions of the present invention. In a more preferred embodiment, the binder is a bifunctional organosilane crosslinking agent. The term "organosilane crosslinking agent" means any silane-bound filler and / or crosslinking activator and / or silane enhancing agent known to those skilled in the art, including, although not limited to, vinyltriethoxysilane, vinyltris (beta-methoxyethoxy) silane, methacryloylpropyltrimethoxysilane, gamma-aminopropyltriethoxysilane (marketed as Witco product A1100), gamma-mercaptopropyltrimethoxysilane (Witco product A189), and the like. and mixtures thereof. In a preferred embodiment, bis (3- (triethoxysilyl) propyl) tetrasulfan is used (marketed as a Si69 from Degussa).

Полибутеновый мягчительPolybutene Softener

В композиции по изобретению содержится полибутеновый мягчитель. При этом целесообразно использовать полибутен, вязкость которого при 100°С превышает 10 сСт и более предпочтительно с вязкостью при 100°С от 10 до 6000 сСт. В одном варианте выполнения изобретения полибутеновый мягчитель представляет собой низкомолекулярный (Mn меньше 15000) гомополимер или сополимер дериватизированных из олефина звеньев, каждое из которых содержит от 3 до 8 углеродных атомов в одном варианте, предпочтительно от 4 до 6 углеродных атомов в другом варианте. И, тем не менее, в еще одном варианте полибутен представляет собой гомополимер или сополимер С4рафината. Вариант таких низкомолекулярных полимеров, называемых "полибутеновыми" полимерами, описан, например, в работе Synthetic Lubricants and High-Performance Functional Fluids 357-392 (Leslie R.Rudnick & Ronald L.Shubkin, ed., Marcel Dekker 1999) (ниже в настоящем описании "полибутеновый мягчитель" или "полибутен").The composition of the invention contains a polybutene emollient. It is advisable to use polybutene, whose viscosity at 100 ° C exceeds 10 cSt and more preferably with a viscosity at 100 ° C from 10 to 6000 cSt. In one embodiment, the polybutene emollient is a low molecular weight (Mn less than 15,000) homopolymer or copolymer of olefin derivatized units, each of which contains from 3 to 8 carbon atoms in one embodiment, preferably from 4 to 6 carbon atoms in another embodiment. And yet, in yet another embodiment, the polybutene is a homopolymer or copolymer of C 4 raffinate. A variant of such low molecular weight polymers called "polybutene" polymers is described, for example, in Synthetic Lubricants and High-Performance Functional Fluids 357-392 (Leslie R. Rudnick & Ronald L. Shubkin, ed., Marcel Dekker 1999) (later in this description of "polybutene emollient" or "polybutene").

В одном варианте выполнения изобретения полибутеновый мягчитель представляет собой сополимер по меньшей мере дериватизированных из изобутилена звеньев, дериватизированных из 1-бутена звеньев и дериватизированных из 2-бутена звеньев. В одном варианте полибутен представляет собой гомополимер, сополимер или тройной сополимер трех звеньев, в котором дериватизированные из изобутилена звенья составляют от 40 до 100 мас.% сополимера, дериватизированные из 1-бутена звенья составляют от 0 до 40 мас.% сополимера, а дериватизированные из 2-бутена звенья составляют от 0 до 40 мас.% сополимера. В другом варианте полибутен представляет собой сополимер или тройной сополимер трех звеньев, в котором дериватизированные из изобутилена звенья составляют от 40 до 98 мас.% сополимера, дериватизированные из 1-бутена звенья составляют от 2 до 40 мас.% сополимера, а дериватизированные из 2-бутена звенья составляют от 0 до 30 мас.% сополимера. И, тем не менее, в еще одном варианте полибутен представляет собой тройной сополимер трех звеньев, в котором дериватизированные из изобутилена звенья составляют от 40 до 96 мас.% сополимера, дериватизированные из 1-бутена звенья составляют от 2 до 40 мас.% сополимера, а дериватизированные из 2-бутена звенья составляют от 2 до 20 мас.% сополимера. Однако в другом варианте полибутен представляет собой гомополимер или сополимер изобутилена и 1-бутена, в котором дериватизированные из изобутилена звенья составляют от 65 до 100 мас.% гомополимера или сополимера, а дериватизированные из 1-бутена звенья составляют от 0 до 35 мас.% сополимера.In one embodiment, the polybutene emollient is a copolymer of at least isobutylene derivatized units, 1-butene derivatized units, and 2-butene derivatized units. In one embodiment, the polybutene is a homopolymer, copolymer or ternary copolymer of three units in which the isobutylene derivatized units comprise from 40 to 100 wt.% Of the copolymer, the units derived from 1-butene comprise from 0 to 40 wt.% Of the copolymer, and the derivatized ones 2-butene units comprise from 0 to 40 wt.% Copolymer. In another embodiment, the polybutene is a copolymer or a triple copolymer of three units in which the isobutylene derivatized units comprise from 40 to 98 wt.% Of the copolymer, the units derived from 1-butene comprise from 2 to 40 wt.% Of the copolymer, and the derivatized from 2- butene units comprise from 0 to 30 wt.% copolymer. Nevertheless, in yet another embodiment, the polybutene is a triple copolymer of three units in which the isobutylene derivatized units comprise from 40 to 96 wt.% Of the copolymer, the 1-butene derivatized units comprise from 2 to 40 wt.% Of the copolymer, and units derived from 2-butene comprise from 2 to 20 wt.% copolymer. However, in another embodiment, the polybutene is a homopolymer or copolymer of isobutylene and 1-butene, in which the isobutylene derivatized units comprise from 65 to 100 wt.% Of the homopolymer or copolymer, and the 1-butene derivatized units comprise from 0 to 35 wt.% Of the copolymer .

Полибутеновые мягчители, которые могут быть использованы при выполнении изобретения, как правило обладают среднечисленной молекулярной массой (Mn) меньше 10000 в одном варианте, меньше 8000 в другом варианте и, тем не менее, меньше 6000 в еще одном варианте. В одном варианте полибутеновое масло обладает среднечисленной молекулярной массой больше 400 и больше 700 в другом варианте и, тем не менее, в еще одном варианте больше 900. Предпочтительным вариантом может служить сочетание любого более низкого предела с любым более высоким пределом, указанными в настоящем описании. Так, например, в одном варианте полибутена по изобретению этот полибутен обладает среднечисленной молекулярной массой от 400 до 10000 и от 700 до 8000 в другом варианте. Значения приемлемой вязкости полибутенового мягчителя при 100°С находятся в интервале от 10 до 6000 сСт (сантистокс) в одном варианте, от 35 до 5000 сСт при 100°С в другом варианте и, тем не менее, в еще одном варианте превышают 35 сСт при 100°С и превышают 100 сСт при 100°С в еще одном варианте.Polybutene emollients that can be used in carrying out the invention typically have a number average molecular weight (Mn) of less than 10,000 in one embodiment, less than 8,000 in another embodiment, and yet less than 6,000 in another embodiment. In one embodiment, the polybutene oil has a number average molecular weight of more than 400 and more than 700 in another embodiment, and yet in another embodiment more than 900. A combination of any lower limit with any higher limit described herein may be the preferred embodiment. So, for example, in one embodiment of the polybutene according to the invention, this polybutene has a number average molecular weight of from 400 to 10,000 and from 700 to 8,000 in another embodiment. Values of acceptable viscosity of a polybutene softener at 100 ° C are in the range from 10 to 6000 cSt (centistokes) in one embodiment, from 35 to 5000 cSt at 100 ° C in another embodiment and, nevertheless, in another embodiment exceed 35 cSt at 100 ° C and exceed 100 cSt at 100 ° C in another embodiment.

Техническими вариантами такого мягчителя являются мягчители серии PARAPOL™ (фирма ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, шт.Техас), такие как продукты PARAPOL™ 450, 700, 950, 1300, 2400 и 2500. Технически доступные полибутеновые мягчители серии PARAPOL™ представляют собой синтетические жидкие полибутены, причем каждая отдельная их композиция обладает определенной молекулярной массой и все их композиции можно использовать в композиции по изобретению. Молекулярные массы (Mn) масел PARAPOL™ составляют от 420 (продукт PARAPOL™ 450) до 2700 (Mn) (продукт PARAPOL™ 2500), как это определяют гельпроникающей хроматографией. Значения ММР (Mw/Mn) масел PARAPOL™ находятся в интервале от 1,8 до 3 в одном варианте и от 2 до 2,8 в другом варианте.The technical options for such a softener are PARAPOL ™ series softeners (ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX), such as PARAPOL ™ 450, 700, 950, 1300, 2400 and 2500 products. The technically available PARAPOL ™ series polybutene softeners are synthetic liquid polybutenes, each individual composition having a specific molecular weight and all of their compositions can be used in the composition of the invention. The molecular weights (Mn) of PARAPOL ™ oils range from 420 (PARAPOL ™ 450 product) to 2700 (Mn) (PARAPOL ™ 2500 product), as determined by gel permeation chromatography. The MMP values (Mw / Mn) of PARAPOL ™ oils are in the range of 1.8 to 3 in one embodiment and from 2 to 2.8 in another embodiment.

Ниже, в таблице 1 показаны некоторые свойства масел PARAPOL™, которые могут быть использованы в вариантах выполнения настоящего изобретения, причем вязкость определяли согласно стандарту ASTM D445-97, а молекулярную массу - гельпроникающей хроматографией.Table 1 below shows some properties of PARAPOL ™ oils that can be used in embodiments of the present invention, the viscosity being determined according to ASTM D445-97 and the molecular weight by gel permeation chromatography.

Таблица 1
Свойства продуктов PARAPOL™ индивидуальных сортов
Table 1
Properties of PARAPOL ™ individual varieties
СортGrade MnMn Вязкость при 100°С, сСтViscosity at 100 ° С, cSt 450450 420420 10,610.6 700700 700700 7878 950950 950950 230230 13001300 13001300 630630 24002400 23502350 32003200 25002500 27002700 44004400

Мягчители PARAPOL™ обладают следующими другими свойствами: плотность (г/мл) мягчителей PARAPOL™ варьируется от примерно 0,85 (продукт PARAPOL™ 450) до 0,91 (продукт PARAPOL™ 2500); бромное число (сг/г) у масел PARAPOL™ находится в интервале от 40 в случае мягчителя с Mn 450 до 8 в случае мягчителя с Mn 2700.PARAPOL ™ softeners have the following other properties: the density (g / ml) of PARAPOL ™ softeners ranges from about 0.85 (PARAPOL ™ 450 product) to 0.91 (PARAPOL ™ 2500 product); the bromine number (g / g) for PARAPOL ™ oils is in the range of 40 for a softener with Mn 450 to 8 for a softener with Mn 2700.

Эластомерная композиция по изобретению может включать полибутены одного или нескольких типов в форме смеси либо между собой перед добавлением в эластомер, либо с эластомером. Таким путем можно варьировать количество и отличительные свойства (например, вязкость, Mn и т.д.) смеси полибутеновых мягчителей. Так, например, продукт PARAPOL™ 450 можно использовать, когда необходима низкая вязкость композиции по изобретению, тогда как продукт PARAPOL™ 2500 можно использовать, когда требуется более высокая вязкость, или можно использовать их композиции с целью добиться какой-либо другой вязкости или молекулярной массы. Таким путем можно регулировать физические свойства композиции. Более конкретно выражение "полибутеновый мягчитель" охватывает одно масло или композицию двух или большего числа масел, используемых для достижения любой требующейся вязкости или молекулярной массы (или другого свойства) в интервалах, указанных в настоящем описании.The elastomeric composition according to the invention may include one or more types of polybutenes in the form of a mixture either between each other before addition to the elastomer or with an elastomer. In this way, the quantity and distinguishing properties (e.g. viscosity, Mn, etc.) of a mixture of polybutene emollients can be varied. For example, the PARAPOL ™ 450 product can be used when a lower viscosity is required for the composition of the invention, while the PARAPOL ™ 2500 product can be used when a higher viscosity is required, or their compositions can be used to achieve any other viscosity or molecular weight . In this way, the physical properties of the composition can be adjusted. More specifically, the term “polybutene emollient” encompasses one oil or a composition of two or more oils used to achieve any desired viscosity or molecular weight (or other property) at the intervals indicated herein.

Полибутеновый мягчитель или мягчители содержатся в эластомерной композиции по изобретению в количестве от 1 до 60 част./100 в одном варианте, от 2 до 40 част./100 в другом варианте, от 4 до 35 част./100 в еще одном варианте и, тем не менее, от 5 до 30 част./100 в еще одном варианте. В предпочтительном варианте полибутеновый мягчитель не содержит ароматических групп или ненасыщенных связей.The polybutene emollient or emollients are contained in the elastomeric composition according to the invention in an amount of from 1 to 60 parts / 100 in one embodiment, from 2 to 40 parts / 100 in another embodiment, from 4 to 35 parts / 100 in another embodiment and, however, from 5 to 30 ppm / 100 in another embodiment. In a preferred embodiment, the polybutene emollient does not contain aromatic groups or unsaturated bonds.

Дополнительный каучуковый компонентAdditional rubber component

В эластомерной композиции по изобретению может также содержаться дополнительный каучуковый компонент. Такой каучук может содержаться в композиции в количестве от 0 до 90 част./100 и от 20 до 80 част./100 в другом варианте. Прозрачные эластомерные композиции по настоящему изобретению представляют собой галогенированные изоолефин/пара-алкилстирольные тройные сополимеры, которые могут быть совулканизованы с полибутадиеном, полиизопреном, бутадиен-стирольным каучуком, стирол-изопрен-бутадиеновым каучуком, изопрен-бутадиеновым каучуком, полибутадиеном с высоким содержанием цис-звеньев или натуральным каучуком. Некоторыми примерами промышленных каучуков являются продукты NATSYN™ (фирма Goodyear Chemical Company), натуральный каучук (SMR 20) и BUDENE™ 1207 или BR 1207 (фирма Goodyear Chemical Company). Предпочтительный совулканизат представляет собой полибутадиен с высоким содержанием цис-звеньев (БК). Понятие "цис-полибутадиен" или "полибутадиен с высоким содержанием цис-звеньев" означает, что используют 1,4-цис-полибутадиен, где количество цис-компонента составляет по меньшей мере 95%. Примером полибутадиеновых промышленных продуктов с высоким содержанием цис-звеньев, используемых в совулканизованной композиции, является продукт BR 1207.An additional rubber component may also be contained in the elastomeric composition of the invention. Such rubber may be contained in the composition in an amount of from 0 to 90 ppm / 100 and from 20 to 80 ppm / 100 in another embodiment. The transparent elastomeric compositions of the present invention are halogenated isoolefin / para-alkylstyrene triple copolymers that can be vulcanized with polybutadiene, polyisoprene, styrene-butadiene rubber, styrene-isoprene-butadiene rubber, isoprene-butadiene-polybutadiene-polybutadiene rubber or natural rubber. Some examples of industrial rubbers are NATSYN ™ products (Goodyear Chemical Company), natural rubber products (SMR 20), and BUDENE ™ 1207 or BR 1207 (Goodyear Chemical Company). A preferred Sovulcanizate is high cis-linked polybutadiene (CD). The term "cis-polybutadiene" or "high cis-linked polybutadiene" means that 1,4-cis-polybutadiene is used where the amount of cis component is at least 95%. An example of high cis units polybutadiene industrial products used in a vulcanized composition is BR 1207.

В одном варианте прозрачные эластомерные композиции по настоящему изобретению включают от 10 до 100 част./100 изоолефин-алкилстирольного сополимера (сополимер С47изоолефина и алкилстирола); от 10 до 100 част./100 диоксида кремния; от 0 до 20 мас.% в пересчете на массу диоксида кремния связующего вещества и от 2 до 30 част./100 вещества для улучшения технологических свойств (дополнительно обсуждается ниже). В одном варианте способные окрашиваться или прозрачные эластомерные композиции обычно также включают от 10 до 90 част./100 полибутадиена, полиизопрена, бутадиен стирольного каучука, стирол-изопрен-бутадиенового каучука, изопрен-бутадиенового каучука, полибутадиена с высоким содержанием цис-звеньев или их сочетаний. В более предпочтительном варианте прозрачные эластомерные композиции обычно включают от 20 до 80 част./100 полибутадиена, полиизопрена, бутадиен-стирольного каучука, стирол-изопрен-бутадиенового каучука, изопрен-бутадиенового каучука, полибутадиена с высоким содержанием цис-звеньев или их сочетаний.In one embodiment, the transparent elastomeric compositions of the present invention comprise from 10 to 100 ppm of the isoolefin-alkyl styrene copolymer (C 4 -C 7 isoolefin-alkyl styrene copolymer); from 10 to 100 ppm 100 silica; from 0 to 20 wt.% in terms of the mass of silicon dioxide of the binder and from 2 to 30 parts / 100 of the substance to improve technological properties (discussed further below). In one embodiment, dyeable or transparent elastomeric compositions typically also include from 10 to 90 ppm of polybutadiene, polyisoprene, styrene butadiene rubber, styrene-isoprene-butadiene rubber, isoprene-butadiene rubber, high cis unit polybutadiene, or combinations thereof . In a more preferred embodiment, the transparent elastomeric compositions typically include from 20 to 80 ppm of polybutadiene, polyisoprene, styrene-butadiene rubber, styrene-isoprene-butadiene rubber, isoprene-butadiene rubber, high cis unit polybutadiene, or combinations thereof.

Вулканизующие вещества и ускорителиVulcanizing agents and accelerators

Композиции, которые готовят в соответствии с настоящим изобретением, как правило содержат другие компоненты и добавки, которые обычно используют в резиновых смесях, такие как пигменты, ускорители, сшивающие и вулканизующие материалы, антиоксиданты, антиозонанты и наполнители. В одном варианте вещества для улучшения технологических свойств (смолы), такие как нафтеновые, ароматические или парафиновые масла для наполнения каучука в стадии латекса, могут содержаться в количестве от 1 до 30 част./100. В другом варианте нафтеновые, алифатические, парафиновые и другие ароматические смолы и масла в композиции по существу отсутствуют. Понятие "по существу отсутствуют" означает, что нафтеновые, алифатические, парафиновые и другие ароматические смолы содержатся в композиции, если они вообще имеются, в количестве не больше 2 част./100.Compositions that are prepared in accordance with the present invention typically contain other components and additives that are commonly used in rubber compounds, such as pigments, accelerators, crosslinking and vulcanizing materials, antioxidants, antiozonants and fillers. In one embodiment, substances for improving technological properties (resins), such as naphthenic, aromatic or paraffin oils for filling rubber in the latex stage, may be contained in an amount of from 1 to 30 ppm. In another embodiment, naphthenic, aliphatic, paraffinic and other aromatic resins and oils in the composition are essentially absent. The term "essentially absent" means that naphthenic, aliphatic, paraffinic and other aromatic resins are contained in the composition, if any, in an amount of not more than 2 ppm.

Полимерные композиции, например те, которые используют при изготовлении шин, обычно структурируют. Известно, что физические свойства, эксплуатационные характеристики и износоустойчивость вулканизованных резиновых смесей непосредственно связаны с числом (плотностью) поперечных сшивок и типом поперечных сшивок, образующихся во время реакции вулканизации [см., например, работу Helt и др. в The Post Vulcanization Stabilisation for NR, Rubber World, 18-23 (1991)]. Сшивающие и вулканизующие вещества включают серу, оксид цинка и жирные кислоты. Могут быть также использованы пероксидные вулканизующие группы. Обычно полимерные композиции можно сшивать добавлением вулканизующих веществ, например серы, оксидов металлов (т.е. оксида цинка), металлорганических соединений, инициаторов свободно-радикальной полимеризации и т.д., с последующим нагревом. Так, в частности, обычные вулканизующие группы, которые как правило применяют при выполнении настоящего изобретения, включают следующие вещества: ZnO, CaO, MgO, Al2О3, CrO3, FeO, Fe2О3 и NiO. Эти оксиды металлов можно использовать в сочетании с соответствующим комплексом стеарата металла [например, Zn(стеарат)2, Са(стеарат)2, Mg(стеарат)2 и Al(стеарат)3] или со стеариновой кислотой и либо соединением серы, либо алкилпероксидным соединением [см. также, Formulation Design and Curing Characteristics of NBR Mixes for Seals, Rubber World 25-30 (1993)]. Процесс, проводимый по такому методу, можно ускорить, а при вулканизации эластомерных смесей ускорение используют часто.Polymer compositions, for example those used in the manufacture of tires, are usually structured. It is known that the physical properties, performance, and wear resistance of vulcanized rubber compounds are directly related to the number (density) of cross-links and the type of cross-links formed during the vulcanization reaction [see, for example, Helt et al. In The Post Vulcanization Stabilization for NR , Rubber World, 18-23 (1991)]. Crosslinking and curing agents include sulfur, zinc oxide and fatty acids. Peroxide curing groups may also be used. Typically, polymer compositions can be crosslinked by the addition of vulcanizing agents, for example sulfur, metal oxides (i.e. zinc oxide), organometallic compounds, free radical initiators, etc., followed by heating. Thus, in particular, conventional vulcanizing groups that are typically used in the practice of the present invention include the following substances: ZnO, CaO, MgO, Al 2 O 3 , CrO 3 , FeO, Fe 2 O 3 and NiO. These metal oxides can be used in combination with the corresponding complex of metal stearate [for example, Zn (stearate) 2 , Ca (stearate) 2 , Mg (stearate) 2 and Al (stearate) 3 ] or with stearic acid and either a sulfur compound or an alkyl peroxide connection [see also, Formulation Design and Curing Characteristics of NBR Mixes for Seals, Rubber World 25-30 (1993)]. The process carried out by this method can be accelerated, and during vulcanization of elastomeric mixtures, acceleration is often used.

Ускорители включают амины, гуанидины, тиомочевины, тиазолы, тиурамы, сульфенамиды, сульфенимиды, тиокарбаматы, ксантогенаты и т.п. Ускорения процесса вулканизации можно добиться добавлением в композицию некоторого количества ускорителя. Механизм ускоренной вулканизации натурального каучука включает сложные взаимодействия между вулканизующим веществом, ускорителем вулканизации, активаторами и полимерами. В идеальном варианте при образовании эффективных поперечных сшивок, которые связывают между собой две полимерные цепи и повышают в целом прочность полимерной матрицы, расходуется все имеющееся вулканизующее вещество. В данной области техники известны самые разнообразные ускорители, которые включают, хотя ими их список не ограничен, следующие продукты: стеариновая кислота, дифенилгуанидин (ДФГ), тетраметилтиурамдисульфид (ТМТД), 4,4'-дитиодиморфолин (ДТДМ), тетрабутилтиурамдисульфид (ТБТД), 2,2'-бензотиазилдисульфид (МБТС), дигидрат динатриевой соли гексаметилен-1,6-бистиосульфата, 2-(морфолинтио)бензотиазол (МБЗ или МОР), смеси 90% МОР и 10% МБТС (продукт МОР 90), N-трет-бутил-2-бензотиазолсульфенамид (ТББС) и N-оксидиэтилентиокарбамил-N-оксидиэтиленсульфонамид (ОТОС), 2-этилгексаноат цинка (ЭГЦ), N,N'-диэтилтиомочевина (тиомочевина) (поставляется на рынок как продукт Thiate U фирмой R.T.Vanderbilt).Accelerators include amines, guanidines, thioureas, thiazoles, thiurams, sulfenamides, sulfenimides, thiocarbamates, xanthates, and the like. Acceleration of the vulcanization process can be achieved by adding a certain amount of accelerator to the composition. The mechanism of accelerated vulcanization of natural rubber involves complex interactions between a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, activators and polymers. Ideally, in the formation of effective cross-links that bind two polymer chains to each other and increase the overall strength of the polymer matrix, all available vulcanizing agent is consumed. A wide variety of accelerators are known in the art, which include, although not limited to, the following products: stearic acid, diphenylguanidine (DFG), tetramethylthiuram disulfide (TMTD), 4,4'-dithiodimorpholine (DTDM), tetrabutylthiuram disulfide (TBT) 2,2'-benzothiazyl disulfide (MBTS), hexamethylene 1,6-bistiosulfate disodium dihydrate, 2- (morpholintio) benzothiazole (MBZ or MOP), a mixture of 90% MOP and 10% MBTS (product MOP 90), N-tert -butyl-2-benzothiazole sulfenamide (TBBS) and N-oxide-diethylenethiocarbamyl-N-oxide-diethylene sulfonamide (GR ) 2-ethylhexanoate, zinc (EGTS), N, N'-diethylthiourea (thiourea) (sold commercially as Thiate U by R.T.Vanderbilt).

В одном варианте выполнения изобретения по меньшей мере одно вулканизующее вещество содержится в количестве от 0,2 до 15 част./100 и от 0,5 до 10 част./100 в другом варианте. Вулканизующие вещества включают те описанные выше компоненты, которые содействуют или влияют на вулканизацию эластомеров, такие как металлы, ускорители, сера, пероксиды и другие вещества, которые обычны в данной области техники.In one embodiment, the at least one vulcanizing agent is contained in an amount of from 0.2 to 15 ppm / 100 and from 0.5 to 10 ppm / 100 in another embodiment. Vulcanizing substances include those components described above that promote or influence the cure of elastomers, such as metals, accelerators, sulfur, peroxides and other substances that are common in the art.

ПереработкаProcessing

Материалы смешивают с помощью обычных средств, известных специалистам в данной области техники, в одну стадию или в несколько стадий. В одном варианте углеродную сажу добавляют на стадии, отличной от стадии добавления оксида цинка и других активаторов и ускорителей вулканизации. В другом варианте антиоксиданты, антиозонанты и содействующие переработке материалы добавляют на стадии после введения углеродной сажи в переработку с эластомерной композицией, а оксид цинка добавляют на заключительной стадии с целью максимизации модуля резиновой смеси. Таким образом, предпочтительна последовательность, включающая от двух до трех (или большего числа) стадий переработки. Дополнительные стадии могут включать добавление нарастающих количеств наполнителя и полибутенов.The materials are mixed using conventional means known to those skilled in the art in one stage or in several stages. In one embodiment, carbon black is added at a stage other than the stage of adding zinc oxide and other vulcanization activators and accelerators. In another embodiment, antioxidants, antiozonants, and recycling materials are added in the step after carbon black is added to the elastomer composition, and zinc oxide is added in the final step to maximize the modulus of the rubber composition. Thus, a sequence comprising two to three (or more) processing steps is preferred. Additional steps may include adding incremental amounts of filler and polybutenes.

По настоящему изобретению предлагаются усовершенствованные эластомерные композиции, включающие сополимер С47изоолефина и п-метилстирола, диоксид кремния, полибутен и необязательно один или несколько связующих веществ. С целью улучшить некоторые физические свойства композиции может быть также добавлен другой каучук. Эти композиции проявляют улучшенные свойства, включая улучшенное сопротивление истиранию, уменьшенное разрастание пореза, улучшенную адгезионную способность, пониженное теплообразование и сохранение механических свойств во время воздействия жестких условий теплообразования, в частности условий, которые создаются при езде на "спущенных" покрышках и воздействуют на подвески двигателей грузовых автомобилей. Ключевым элементом в том смысле, что он обуславливает самоограничивающее теплообразование, по существу является эластомер с изоолефиновой (изобутиленовой) главной цепью. При пониженных температурах такие эластомеры проявляют хорошие характеристики демпфирования, благодаря которым механическая энергия рассеивается в форме тепла. Однако по мере нагревания эластомера характеристики демпфирования ухудшаются, свойства эластомера становятся более упругими, а способность рассеивать энергию снижается.The present invention provides improved elastomeric compositions comprising a copolymer of C 4 -C 7 isoolefin and p-methylstyrene, silicon dioxide, polybutene and optionally one or more binders. In order to improve some physical properties of the composition, other rubber may also be added. These compositions exhibit improved properties, including improved abrasion resistance, reduced cut growth, improved adhesion, reduced heat generation and mechanical properties during exposure to harsh heat generation conditions, in particular the conditions that are created when driving on flat tires and affect engine mounts trucks. A key element in the sense that it causes self-limiting heat generation is essentially an elastomer with an isoolefin (isobutylene) backbone. At low temperatures, such elastomers exhibit good damping characteristics, due to which mechanical energy is dissipated in the form of heat. However, as the elastomer warms up, the damping characteristics deteriorate, the properties of the elastomer become more elastic, and the ability to dissipate energy decreases.

Такие материалы смешивают с помощью обычных средств, известных специалистам в данной области техники, в одну стадию или в несколько стадий. Так, например, эластомеры по настоящему изобретению можно перерабатывать на одной стадии. В предпочтительном варианте диоксид кремния и силан добавляют на стадии, отличной от стадии добавления оксида цинка и других активаторов и ускорителей вулканизации. В более предпочтительном варианте антиоксиданты, антиозонанты и содействующие переработке материалы добавляют на стадии после введения диоксида кремния и силана в переработку с каучуком, а оксид цинка добавляют на конечной стадии с целью максимизации модуля компаунда. Таким образом, предпочтительна последовательность, включающая от двух до трех (или большее число) стадий переработки. Дополнительные стадии могут включать добавление нарастающих количеств наполнителя и веществ для улучшения технологических свойств.Such materials are mixed using conventional means known to those skilled in the art in one stage or in several stages. So, for example, the elastomers of the present invention can be processed in one stage. In a preferred embodiment, silicon dioxide and silane are added at a stage other than the stage of adding zinc oxide and other vulcanization activators and accelerators. In a more preferred embodiment, antioxidants, antiozonants, and processing aid materials are added in the step after the silica and silane are introduced into the rubber processing, and zinc oxide is added in the final step to maximize the compound modulus. Thus, a sequence comprising two to three (or more) processing steps is preferred. Additional steps may include the addition of increasing amounts of filler and substances to improve technological properties.

Эластомерные композиции по настоящему изобретению могут быть использованы в самых разнообразных областях применения, в частности для изготовления компонентов пневматических шин, преимущественно боковин шин, равно как и шлангов, ремней, массивных шин, деталей обуви, валиков полиграфического назначения, виброизоляционных приспособлений, фармацевтических изделий, клеев, герметиков, при нанесении защитных покрытий и изготовлении эластичных баллонов для хранения текучих сред и диафрагм для вулканизационных целей. Более подробные описания компонентов шин можно обнаружить в работе Pneumatic Tire Compounding, W.H.Waddell, R.S.Bhakuni, W.W.Barbin and P.H.Sandstrom in The Vanderbilt Rubber Handbook, 596-611 (R.T.Vanderbilt Company, Inc. 1990), а описание компонентов шланга и деталей обуви в The Vanderbilt Rubber Handbook, 612-727.The elastomeric compositions of the present invention can be used in a wide variety of applications, in particular for the manufacture of components of pneumatic tires, mainly tire sidewalls, as well as hoses, belts, solid tires, shoe parts, printing rollers, vibration isolation devices, pharmaceutical products, adhesives sealants in the application of protective coatings and in the manufacture of flexible cylinders for storing fluids and diaphragms for vulcanization purposes. More detailed descriptions of tire components can be found in Pneumatic Tire Compounding, WHWaddell, RSBhakuni, WWBarbin and PH Sandstrom in The Vanderbilt Rubber Handbook, 596-611 (RTVanderbilt Company, Inc. 1990), and a description of hose components and shoe parts in The Vanderbilt Rubber Handbook, 612-727.

Один вариант выполнения настоящего изобретения представляет собой эластомерную композицию, включающую сополимер С47изоолефина и п-метилстирола, нечерный наполнитель и полибутен. Эта композиция может также включать вспомогательный каучук, выбранный из полибутадиена, полиизопрена, бутадиен-стирольного каучука, стирол-изопрен-бутадиенового каучука, изопрен-бутадиенового каучука, полибутадиена с высоким содержанием цис-звеньев и их сочетаний. Другой вариант выполнения настоящего изобретения включает композиции изоолефиновых сополимеров, содержащих дериватизированные из галометилстирола звенья, таких как изобутилен-п-метилстирольный сополимер и галогенированный изобутилен-п-метилстирольный сополимер, с несажевым наполнителем, таким как диоксид кремния или глина, и полибутеновым мягчителем.One embodiment of the present invention is an elastomeric composition comprising a copolymer of C 4 -C 7 isoolefin and p-methylstyrene, a non-black filler and polybutene. This composition may also include an auxiliary rubber selected from polybutadiene, polyisoprene, styrene-butadiene rubber, styrene-isoprene-butadiene rubber, isoprene-butadiene rubber, high cis units polybutadiene and combinations thereof. Another embodiment of the present invention includes compositions of isoolefin copolymers containing halomethyl styrene derivatives, such as an isobutylene-p-methyl styrene copolymer and a halogenated isobutylene-p-methyl styrene copolymer, with a non-particulate filler such as silicon dioxide or clay, and a polybutene softener.

Способные окрашиваться эластомерные композиции по настоящему изобретению обладают достаточными свойствами для выполнения функции подошв и других деталей обуви и усиливающего элемента в автомобильной шине, а также для других целей применения, для которых целесообразно использовать способный окрашиваться прозрачный материал. Эти способные окрашиваться эластомерные композиции по настоящему изобретению могут быть использованы для изготовления окрашенных эластомерных продуктов, которые могут удовлетворять современным требованиям, предъявляемым к эксплуатационным характеристикам. Такие способные окрашиваться резиновые смеси готовят заменой сажевого наполнителя не окрашивающим минеральным наполнителем, таким как, хотя ими их список не ограничен, коллоидальные и осажденные диоксиды кремния, глины, тальки, карбонаты кальция, оксиды алюминия, оксиды титана и оксиды цинка. Минеральный наполнитель должен усиливать полимерную систему и не препятствовать эффективному окрашиванию. Кроме того, оставшиеся компоненты способной окрашиваться резиновой смеси выбирают, основываясь на том, чтобы они не ухудшали способности эластомера к окрашиванию. При этом вулканизованные способные окрашиваться резиновые смеси по настоящему изобретению обладают такими же динамическими и физическими свойствами, как те, которые удовлетворяют требованиям, предъявляемым к эксплуатационным характеристикам современных протекторов шин черного цвета.The dyeable elastomeric compositions of the present invention have sufficient properties to function as soles and other details of a shoe and reinforcing element in a car tire, as well as for other applications for which it is advisable to use a dyeable transparent material. These dyeable elastomeric compositions of the present invention can be used to make dyed elastomeric products that can meet current performance requirements. Such tintable rubber compounds are prepared by replacing the carbon black filler with a non-tinting mineral filler, such as, although not limited to colloidal and precipitated silicas, clays, talc, calcium carbonates, aluminum oxides, titanium oxides and zinc oxides. The mineral filler should strengthen the polymer system and not interfere with effective staining. In addition, the remaining components of the tintable rubber composition are selected based on the fact that they do not impair the tintability of the elastomer. Moreover, the vulcanized paintable rubber compounds of the present invention have the same dynamic and physical properties as those that satisfy the performance requirements of modern black tire treads.

Все компоненты прозрачных и способных окрашиваться эластомерных композиций необходимо тщательно отбирать, с тем чтобы они не ухудшали прозрачности и/или способности композиции окрашиваться. Так, например, эластомеры, наполнители, вещества для улучшения технологических свойств, противостарители и вулканизующие группы не должны изменять первоначальной окраски эластомерной смеси во время формования этой композиции. Более того, эти компоненты не должны обесцвечивать эластомерную композицию в результате воздействия излучений (включая УФ-лучи), тепла, кислорода, озона и деформации.All components of transparent and tintable elastomeric compositions must be carefully selected so that they do not impair the transparency and / or tintability of the composition. So, for example, elastomers, fillers, substances to improve technological properties, antioxidants and vulcanizing groups should not change the initial color of the elastomeric mixture during the formation of this composition. Moreover, these components should not discolor the elastomeric composition as a result of exposure to radiation (including UV rays), heat, oxygen, ozone and deformation.

Эластомерные композиции по настоящему изобретению не только способны быть прозрачными или приемлемыми для окрашивания, но могут быть совулканизованы с другими каучуками. Прозрачность обычно зависит от количества используемого наполнителя. В результате получают эластомер, который можно использовать для широкого разнообразия целей, выходящих за пределы области применения известных эластомеров. Эластомерные композиции по настоящему изобретению могут быть использованы в самых разнообразных областях применения, в частности для изготовления компонентов пневматических шин, шлангов, ремней, массивных шин, деталей обуви, валиков полиграфического назначения, виброизоляционных приспособлений, фармацевтических изделий, клеев, герметиков, при нанесении защитных покрытий и изготовлении эластичных баллонов для хранения текучих сред и диафрагм для вулканизационных целей. В частности, эластомерные композиции по настоящему изобретению можно использовать в подошвах и шинах.The elastomeric compositions of the present invention are not only capable of being transparent or acceptable for coloring, but can be vulcanized with other rubbers. Transparency usually depends on the amount of filler used. The result is an elastomer that can be used for a wide variety of purposes that go beyond the scope of known elastomers. The elastomeric compositions of the present invention can be used in a wide variety of applications, in particular for the manufacture of components for pneumatic tires, hoses, belts, solid tires, shoe parts, printing rollers, vibration dampers, pharmaceuticals, adhesives, sealants, and protective coatings and the manufacture of flexible cylinders for storing fluids and diaphragms for vulcanization purposes. In particular, the elastomeric compositions of the present invention can be used in soles and tires.

Способные окрашиваться эластомерные композиции по настоящему изобретению проявляют улучшенные гистерезисные свойства, силу сцепления, стойкость к тепловому старению и сохранность свойств при старении в сравнении с известными способными окрашиваться эластомерами. Результатом этого являются способные окрашиваться резиновые смеси, которые обладают достаточными свойствами для выполнения функций усиливающего элемента в автомобильной шине. Способный окрашиваться каучук дает производителю возможность изготовить шину как изделие с улучшенным внешним видом.The stainable elastomeric compositions of the present invention exhibit improved hysteretic properties, adhesion, thermal aging resistance and preservation of aging properties in comparison with the known stainable elastomers. The result of this is a tintable rubber compound that has sufficient properties to function as a reinforcing element in a car tire. Paintable rubber gives the manufacturer the opportunity to manufacture a tire as an article with an improved appearance.

В одном варианте выполнения изобретения боковину шины можно изготовить совмещением по меньшей мере одного сополимера из звеньев, дериватизированных из С47изоолефина и п-метилстирола, по меньшей мере одного наполнителя, по меньшей мере одного полибутенового мягчителя, обладающего среднечисленной молекулярной массой по меньшей мере 400, и по меньшей мере одного вулканизующего вещества и вулканизацией этих совмещенных компонентов.In one embodiment of the invention, the tire sidewall can be made by combining at least one copolymer of units derived from C 4 -C 7 isoolefin and p-methyl styrene, at least one filler, at least one polybutene softener having a number average molecular weight of at least at least 400, and at least one vulcanizing agent and vulcanization of these combined components.

Методы испытанийTest methods

Вулканизационные свойства определяли с помощью прибора MDR 2000 при указанной температуре и дуге 0,5°. Испытательные образцы вулканизовали при указанной температуре, как правило от 150 до 160°С, в течение времени, которое соответствовало Т90 + соответствующее время прогрева формы. Когда это было возможно, для определения физических свойств вулканизованной резиновой смеси проводили испытания по стандарту ASTM. Характеристики напряжение/деформация (предел прочности при растяжении, относительное удлинение при разрыве, значения модуля, энергия разрушения) определяли при комнатной температуре с помощью разрывной машины Instron 4202. Твердость А по Шору определяли при комнатной температуре с помощью прибора Zwick Duromatic. Потерю при истирании определяли при комнатной температуре по разнице масс с помощью машины для испытания на истирание АРН-40 с вращающимся держателем для образца (противовес 5 N) и вращающимся барабаном. Потери массы приводили в соответствие с потерями массы резиновой смеси по стандарту DIN, причем более низкие потери свидетельствовали о более высоком показателе сопротивления истиранию. Погрешность (2σ) при определении напряжения при удлинении на 100% составляла ±0,11 МПа; погрешность (2σ) при определении относительного удлинения составляла ±13%. Погрешность (2σ) при определении предела прочности при растяжении составляла ±0,47 МПа.Vulcanization properties were determined using an MDR 2000 at the indicated temperature and arc of 0.5 °. Test samples were vulcanized at the indicated temperature, usually from 150 to 160 ° C, for a time that corresponded to T90 + the corresponding form heating time. Whenever possible, ASTM tests were performed to determine the physical properties of the vulcanized rubber compound. The stress / strain characteristics (tensile strength, elongation at break, modulus, fracture energy) were determined at room temperature using an Instron 4202 tensile testing machine. Shore hardness A was determined at room temperature using a Zwick Duromatic instrument. Abrasion loss was determined at room temperature by the mass difference using an ARN-40 abrasion test machine with a rotating sample holder (counterweight 5 N) and a rotating drum. The weight loss was brought into line with the weight loss of the rubber compound according to the DIN standard, with lower losses indicating a higher rate of abrasion resistance. The error (2σ) in determining the stress at 100% elongation was ± 0.11 MPa; the error (2σ) in determining the elongation was ± 13%. The error (2σ) in determining the tensile strength was ± 0.47 MPa.

Используемые в данном случае и во всем настоящем описании величины "МН" и "ML" относятся соответственно к "максимальному вращающему моменту" и "минимальному вращающему моменту". Величина "ЧП" является числом пластичности по Муни, величина "ML (1+4)" указывает значение вязкости по вискозиметру Муни. Погрешность (2σ) при этом последнем определении составляет ±0,65 единиц вязкости по вискозиметру Муни. Величина "Т" указывает время вулканизации в минутах, а величина "Ts" указывает время подвулканизации.The values “MH” and “ML” used in this case and throughout the present description refer to “maximum torque” and “minimum torque”, respectively. The value of "PE" is the Mooney plasticity value, the value of "ML (1 + 4)" indicates the value of the Mooney viscosity. The error (2σ) in this last determination is ± 0.65 units of viscosity using a Mooney viscometer. The value "T" indicates the time of vulcanization in minutes, and the value "Ts" indicates the time of vulcanization.

Динамические свойства (значения G*, G', G'' и тангенса дельта) определяли с помощью механического спектрометра MTS 831, применяемого в отношении образцов для простого сдвига (конфигурация сдвига с двойной нахлесткой) при температурах -20, 0 и 60°С с использованием частоты 1 Гц при значениях деформации 0,1, 2 и 10%. Зависящие от температуры (от -80 до 60°С) динамические свойства определяли с помощью прибора Rheometrics ARES на фирме Sid Richardson Carbon Company, Форт-Уорт, шт.Техас и на фирме ExxonMobil Chemical, Бейтон, шт.Техас. Образец прямоугольной конфигурации для скручивания испытывали при частоте 1 Гц и соответствующей деформации. Значения G" и тангенса дельта, установленные при 0°С в ходе лабораторных динамических испытаний, могут быть использованы в качестве прогнозирующих параметров сцепления с дорогой шин, изготовленных из наполненных углеродной сажей резиновых смесей на основе БК/рБСК (бутадиен-стирольный каучук). Определение зависящих от температуры (от -90 до 60°С) высокочастотных акустических параметров осуществляли на фирме Sid Richardson Carbon Company с использованием частоты 1 МГц и этанола в качестве текучей среды.Dynamic properties (values of G *, G ', G' 'and tangent delta) were determined using a MTS 831 mechanical spectrometer, applied to samples for simple shear (shear configuration with double overlap) at temperatures of -20, 0 and 60 ° С using a frequency of 1 Hz with deformation values of 0.1, 2 and 10%. The temperature-dependent (-80 to 60 ° C) dynamic properties were determined using a Rheometrics ARES instrument at Sid Richardson Carbon Company, Fort Worth, TX and ExxonMobil Chemical, Beighton, TX. A sample of a rectangular configuration for twisting was tested at a frequency of 1 Hz and the corresponding deformation. The values of G "and tangent delta, set at 0 ° C during dynamic laboratory tests, can be used as predictive parameters of road adhesion of tires made from carbon black-filled rubber compounds based on BK / rBSK (styrene-butadiene rubber). Definition temperature-dependent (-90 to 60 ° C) high-frequency acoustic parameters were carried out by Sid Richardson Carbon Company using a frequency of 1 MHz and ethanol as a fluid.

Молекулярную массу полибутенового мягчителя PARAPOL™ определяли гельпроникающей хроматографией, причем погрешность значений установленной среднечисленной молекулярной массы (Mn) составляла ±20%. Методика определения молекулярной массы (Mn и Mw) и молекулярно-массового распределения (ММР) в общем представлена в патенте US 4540753 (выдан на имя Cozewith и др.), в приведенных в описании к нему ссылках и в работе Verstrate и др., 21 Macromolecules 3360 (1988). В ходе проведения типичных определений комплект из 3 колонок работает при 30°С. Для элюирования в качестве растворителя может быть использован стабилизированный тетрагидрофуран (ТГФ) или 1,2,4-трихлорбензол (ТХБ). Эти колонки калибруют с использованием полистирольных стандартов точно известных молекулярных масс. С помощью корреляции между установленными удерживаемым объемом полистирола из стандартов и удерживаемым объемом анализируемого полимера определяют молекулярную массу этого полимера. Вязкость полибутенового мягчителя PARAPOL™ (в таблице 1) определяли в соответствии со стандартом ASTM D445-97. Другие методы испытаний перечислены в таблице 7.The molecular weight of the PARAPOL ™ polybutene softener was determined by gel permeation chromatography, and the error in the values of the number average molecular weight (Mn) was ± 20%. The methodology for determining molecular weight (Mn and Mw) and molecular weight distribution (MMP) is generally presented in US Pat. No. 4,540,753 (issued to Cozewith et al.), In the references cited therein and in Verstrate et al., 21 Macromolecules 3360 (1988). During typical determinations, a set of 3 columns operates at 30 ° C. For elution, stabilized tetrahydrofuran (THF) or 1,2,4-trichlorobenzene (TCB) can be used as a solvent. These columns are calibrated using polystyrene standards of well-known molecular weights. Using the correlation between the established retention volume of polystyrene from the standards and the retention volume of the analyzed polymer, the molecular weight of this polymer is determined. The viscosity of the PARAPOL ™ polybutene emollient (Table 1) was determined in accordance with ASTM D445-97. Other test methods are listed in table 7.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Пример 1Example 1

Проводили эксперименты с получением прозрачных эластомеров. Готовили маточные смеси эластомеров EXXPRO™ (сополимер или "тройной сополимер" из звеньев, дериватизированных из изобутилена, п-метилстирола и п-бромметилстирола, технически доступный на фирме ExxonMobil Chemical Company) с варьируемыми уровнем бромирования, содержанием сомономерных звеньев и молекулярной массой. Эти сополимеры обладали свойствами, представленными в таблице 2.Conducted experiments with obtaining transparent elastomers. Masterbatches of EXXPRO ™ elastomers were prepared (copolymer or “triple copolymer”) from units derived from isobutylene, p-methyl styrene and p-bromomethyl styrene, technically available from ExxonMobil Chemical Company) with varying levels of bromination, comonomer units and molecular weight. These copolymers had the properties shown in table 2.

Таблица 2
Свойства эластомеров
table 2
Elastomer Properties
СвойствоProperty Тройной сополимерTriple copolymer EXXPRO™ 97-2EXXPRO ™ 97-2 EXXPRO™ 89-1EXXPRO ™ 89-1 EXXPRO™ 90-10EXXPRO ™ 90-10 звенья п-метилстирола (мас.%)p-methylstyrene units (wt.%) 1010 5,05,0 7,57.5 звенья п-бромметилстирола (мольных %)p-bromomethylstyrene units (mol%) 0,980.98 0,750.75 1,201.20 вязкость по вискозиметру Муни [ML (1+8), 125°С]Mooney viscosity [ML (1 + 8), 125 ° C] 45±545 ± 5 38±538 ± 5 45±545 ± 5

Испытываемые композиции готовили с достижением содержания компонентов маточной смеси и вулканизующих добавок, указанных в таблице 4. Продукт FLEXON™ 785 представляет собой нафтеновое нефтяное масло. Продукт DIAK#1 представляет собой гексаметилендиаминкарбонат, доступный в отделениях эластомеров фирм Du Pont/Dow. ДФГ представляет собой дифенилгуанидин.The test compositions were prepared to achieve the contents of the components of the masterbatch and vulcanizing additives listed in table 4. Product FLEXON ™ 785 is a naphthenic oil. DIAK # 1 is hexamethylenediamine carbonate available at Du Pont / Dow Elastomer Units. DFG is diphenylguanidine.

Испытываемые композиции (от А до Е) испытывали на определение вулканизационных характеристик, твердость и предел прочности при растяжении. Величины "МН" и "ML", используемые во всем настоящем описании, относятся соответственно к "максимальному вращающему моменту" и "минимальному вращающему моменту". Величина "ЧП" является числом пластичности по Муни, величина "ML (1+4)" указывает значение вязкости по вискозиметру Муни. Величины "Т" указывают время вулканизации в минутах, а величины "Ts" указывают время подвулканизации. Результаты представлены в таблице 5. Испытываемые композиции от А до Е демонстрировали прозрачность в непосредственном контакте.Test compositions (A to E) were tested for curing characteristics, hardness and tensile strength. The values "MH" and "ML" used throughout the present description relate to the "maximum torque" and "minimum torque", respectively. The value of "PE" is the Mooney plasticity value, the value of "ML (1 + 4)" indicates the value of the Mooney viscosity. The values of "T" indicate the time of vulcanization in minutes, and the values of "Ts" indicate the time of vulcanization. The results are presented in table 5. The tested compositions from A to E showed transparency in direct contact.

Пример 2Example 2

Для количественного определения светлоты (L*), красно-зеленой (а*) и желто-голубой (b*) окрасок вулканизованных резиновых смесей с целью максимизации способности пропускать свет (мера прозрачности) и минимизации или регулирования окраски применяли прибор ChromaMeter Minolta CR-100. В качестве показателя субъективной оценки прозрачности компонентов композиции в непосредственном контакте использовали также возможность читать печатный текст через эти вулканизованные резиновые смеси. Осуществляли статистически спланированные эксперименты с варьированием компонентов и статистический анализ вариации (ANOVA) влияний на вулканизацию резиновой смеси, физические свойства и окраску.ChromaMeter Minolta CR-100 was used to quantify lightness (L *), red-green (a *), and yellow-blue (b *) coatings of vulcanized rubber compounds in order to maximize light transmission (transparency measure) and minimize or control coloring. . As an indicator of a subjective assessment of the transparency of the components of the composition in direct contact, we also used the ability to read printed text through these vulcanized rubber compounds. Statistically designed experiments with component variation and statistical analysis of variation (ANOVA) of the effects on the vulcanization of the rubber compound, physical properties and color were performed.

В простой резиновой смеси, приготовленной только с осажденным диоксидом кремния и вулканизующей группой с оксидом цинка/стеаратом цинка, оценивали восемь композиций (от Ж до О) на основе эластомеров EXXPRO™ со статистически варьируемыми содержаниями звеньев п-метилстирола и п-бромметилстирола. Было установлено, что низкое содержание либо брома и/либо звеньев п-метилстирола обуславливало максимальные значения L* с низкими, но не отрицательными, значениями а* и b* (см. таблицу 6). Наличие продукта EXXPRO™ MDX 89-1 (5 мас.% звеньев п-МС, 0,75 мольного % звеньев Br-п-МС) обуславливало максимальное значение L* и самые низкие значения а* и b*.In a simple rubber mixture prepared only with precipitated silica and a curing group with zinc oxide / zinc stearate, eight compositions (G to O) based on EXXPRO ™ elastomers with statistically varying contents of p-methyl styrene and p-bromomethyl styrene units were evaluated. It was found that a low content of either bromine and / or p-methylstyrene units caused maximum L * values with low, but not negative, a * and b * values (see table 6). The presence of the EXXPRO ™ MDX 89-1 product (5 wt.% P-MS units, 0.75 mol% Br-p-MS units) determined the maximum L * value and the lowest a * and b * values.

Пример 3Example 3

Испытывали десять систем вулканизующая группа/ускоритель, которые считали эффективными при совулканизации с другими вулканизованными серой резиновыми смесями для шин. Приемлемые вулканизующие группы готовили с использованием оксида цинка/стеариновой кислоты; оксида цинка/стеарата цинка; дигидрата гексаметилен-1,6-бис(тиосульфат)динатриевой соли (поставляется на рынок как продукт Duralink HTS™ фирмой Flexsys)/стеарата цинка; продукта Duralink HTS™/оксида цинка и 1,3-бис(цитраконимидометил)бензола (поставляется на рынок как продукт Perkalink™ 900 фирмой Flexsys)/стеарата цинка, поскольку их применение обуславливало образование прозрачных резиновых смесей от почти бесцветной до желтой или бежевой окрасок. Система бутилцимат/стеарат цинка обуславливала образование прозрачной, окрашенной в светло-коричневый цвет резиновой смеси. Применение ЦБС (N-циклогексил-2-бензотиазолсульфенамид) обеспечивало образование бежевой резиновой смеси, амилфенилдисульфидного полимера (от 18,5 до 21% серы) (поставляется на рынок как продукт Vultac 5 фирмой Elf Atochem North America) обуславливало образование серой резиновой смеси, а продукта А1100 обуславливало образование коричневой резиновой смеси; ни один из этих материалов не был визуально прозрачным, если основываться на возможности читать печатный текст. Можно использовать и другие органические пероксиды, если они не находятся на минеральном наполнителе, таком как глина.Ten systems of a vulcanizing group / accelerator were tested, which were considered effective for co-vulcanization with other sulfur vulcanized rubber compounds for tires. Suitable vulcanizing groups were prepared using zinc oxide / stearic acid; zinc oxide / zinc stearate; hexamethylene di-1,6-bis (thiosulfate) disodium salt dihydrate (marketed as Duralink HTS ™ by Flexsys) / zinc stearate; Duralink HTS ™ product / zinc oxide and 1,3-bis (citraconimidomethyl) benzene (marketed as the Perkalink ™ 900 product by Flexsys) / zinc stearate, since their use led to the formation of transparent rubber compounds from almost colorless to yellow or beige. The zinc butylcimate / stearate system led to the formation of a clear, light brown colored rubber compound. The use of CBS (N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide) provided the formation of a beige rubber compound, an amylphenyl disulfide polymer (from 18.5 to 21% sulfur) (marketed as Vultac 5 by Elf Atochem North America) and caused the formation of a gray rubber compound, and Product A1100 caused the formation of a brown rubber compound; none of these materials was visually transparent, based on the ability to read printed text. Other organic peroxides may also be used if they are not on a mineral filler such as clay.

Пример 4Example 4

С использованием различных ускорителей изучали вулканизацию эластомерной композиции, когда содержался эластомер EXXPRO™ в отсутствии других каучуков. Ускорители оценивали при фиксированном содержании оксида цинка, стеариновой кислоты и стеарата цинка (ZnSt2). Ускорители включали следующие продукты (в скобках указаны товарные знаки): аминоспирт (Triethanolamine), дитиокарбамат цинка (Methyl Zimate), тиурам (Methyl Tuads), тиосульфат (Duralink HTS), тиомочевина (Thiate U), сульфенамид (CBS), тиазол (MTBS), цинктиазол (ZMBT), амин (Hexamethylenetetramine) и амин (Diak #3). При применении в этой системе продукта Thiate U при 160°С достигали, как показывают данные таблицы 7, значительного сокращения времени вулканизации. Во всех испытываемых композициях таблицы 7 содержались следующие компоненты в следующих количествах: продукт EXXPRO™ 90-10, 100 част./100; диоксид кремния (Zeosil 1165MP), 50 част./100; вещество для улучшения технологических свойств (Sundex 8125), 20 част./100; стеариновая кислота (HSt), 1,8 част./100; оксид цинка (ZnO), 3 част./100; стеарат цинка (ZnSt2), 0,6 част./100 и ускорители в концентрации 0,6 част./100. Использование оксида цинка, стеарата цинка и системы вулканизующее вещество Thiate U/ускоритель обеспечивало самое короткое время вулканизации при одновременном сохранении хороших механических свойств. Эти ускорители испытывали также при 180°С с получением аналогичных результатов (не показано).Using various accelerators, the vulcanization of the elastomeric composition was studied when the EXXPRO ™ elastomer was contained in the absence of other rubbers. Accelerators were evaluated at a fixed content of zinc oxide, stearic acid and zinc stearate (ZnSt 2 ). Accelerators included the following products (trademarks in brackets): amino alcohol (Triethanolamine), zinc dithiocarbamate (Methyl Zimate), thiuram (Methyl Tuads), thiosulfate (Duralink HTS), thiourea (Thiate U), sulfenamide (CBS), thiazole (MTBS ), zincthiazole (ZMBT), amine (Hexamethylenetetramine) and amine (Diak # 3). When using the Thiate U product in this system at 160 ° C, a significant reduction in vulcanization time was achieved, as shown in Table 7. All of the tested compositions of Table 7 contained the following components in the following amounts: EXXPRO ™ 90-10, 100 ppm / 100; silica (Zeosil 1165MP), 50 ppm / 100; a substance for improving technological properties (Sundex 8125), 20 ppm / 100; stearic acid (HSt), 1.8 ppm / 100; zinc oxide (ZnO), 3 ppm / 100; zinc stearate (ZnSt 2 ), 0.6 ppm / 100 and accelerators at a concentration of 0.6 ppm / 100. The use of zinc oxide, zinc stearate and the Thiate U vulcanizing agent / accelerator system provided the shortest vulcanization time while maintaining good mechanical properties. These accelerators were also tested at 180 ° C to obtain similar results (not shown).

Пример 5Example 5

Осажденные диоксиды кремния, полученные посредством водного способа с подкислением, испытывали в качестве наполнителя для композиции, в которой как эластомер содержался продукт EXXPRO™ MDX 89-1, а вулканизующей группой служила система DURALINK HTS™/стеарат цинка. Было отмечено, что в случаях осажденных диоксидов кремния, обладавших приблизительно одинаковыми удельными площадями поверхности по ЦТАБ (по адсорбции цетиламмонийбромида) (приблизительно 170 м2/г), применение осажденного диоксида кремния, обладавшего более высоким содержанием соли (продукт Zeosil 1165MP фирмы Rhone-Poulenc), обуславливало образование прозрачных резиновых смесей, окрашенных в коричневый цвет, в отличие от осажденных диоксидов кремния с более низким содержанием соли, благодаря которым образовывались прозрачные резиновые смеси, окрашенные в желтый цвет. Применение осажденного диоксида кремния, полученного с использованием СО2/хлорида водорода в качестве кислоты (продукт Hi-Sil 243LD фирмы PPG), оказывается более целесообразным, чем продукта, полученного с использованием серной кислоты (продукт Zeopol 8745 фирмы J.M.Huber), поскольку первый обуславливал образование прозрачной резиновой смеси более слабой желтой окраски. Применение осажденного диоксида кремния с большей удельной площадью поверхности и низким содержанием соли (продукт Hi-Sil 195G фирмы PPG) является более целесообразным, поскольку он, как оказывается, обеспечивает образование более прозрачной при непосредственном контакте резиновой смеси и достижение улучшенных физических свойств вулканизованной резиновой смеси. С учетом оптических свойств целесообразно применение коллоидального диоксида кремния с высокой удельной площадью поверхности, полученного по способу газофазной конденсации, в результате осуществления которого образуется диоксид кремния, по существу не содержащий соли (продукт Cab-O-Sil М5 фирмы Cabot).Precipitated silicas obtained by the aqueous acidification process were tested as a filler for a composition in which EXXPRO ™ MDX 89-1 was contained as an elastomer and the DURALINK HTS ™ / zinc stearate system was a curing group. It was noted that in the case of precipitated silica having approximately the same specific surface area according to CTAB (for adsorption of cetylammonium bromide) (approximately 170 m 2 / g), the use of precipitated silica having a higher salt content (Zeosil 1165MP product of Rhone-Poulenc ) caused the formation of brown colored transparent rubber compounds, in contrast to precipitated silica with a lower salt content, due to which transparent rubber compounds formed, shennye yellow. The use of precipitated silica obtained using CO 2 / hydrogen chloride as an acid (PPG Hi-Sil 243LD product) is more appropriate than the use of sulfuric acid product (JMHuber Zeopol 8745), since the former led to the formation of a clear rubber compound with a weaker yellow color. The use of precipitated silica with a larger specific surface area and low salt content (PPG Hi-Sil 195G product) is more appropriate since it appears to provide a more transparent rubber composition upon direct contact and to achieve improved physical properties of the vulcanized rubber composition. Taking into account the optical properties, it is advisable to use colloidal silicon dioxide with a high specific surface area obtained by the gas-phase condensation method, which results in the formation of silicon dioxide essentially free of salt (Cabot O-Sil M5 from Cabot).

Пример 6Example 6

В этом примере эластомерная композиция представляет собой смесь эластомеров EXXPRO™ и полибутенового вещества для улучшения технологических свойств, такого как продукт PARAPOL™. Варьирование содержания продукта PARAPOL™ от 10 до 20 част./100, когда в качестве ускорителя используют Thiate U, показывает, что повышение содержания продукта PARAPOL™ 950 повышает прозрачность (более высокое значение L по прибору ChromaMeter) и уменьшает желтизну (более низкое значение b* по прибору ChromaMeter), как показывают данные таблицы 8 для испытываемых композиций от П до Ф. Эти данные свидетельствуют о том, что показатель сопротивления истиранию по стандарту DIN является относительно низким, но присутствие продукта PARAPOL™ улучшает оптические свойства, если сравнивать с оптическими свойствами только одних эластомеров EXXPRO™, как показывают данные таблицы 8. Значения b* для образцов от П до Ф являются низкими, если их сравнивать с данными таблицы 8, в то время как значения L у образцов от П до Ф оказываются повышенными относительно данных таблицы 8, что является преимуществом.In this example, the elastomeric composition is a mixture of EXXPRO ™ elastomers and a polybutene substance to improve process properties, such as the PARAPOL ™ product. Varying the PARAPOL ™ product content from 10 to 20 ppm / 100 when Thiate U is used as an accelerator shows that increasing the PARAPOL ™ 950 product content increases transparency (higher L value from ChromaMeter) and reduces yellowness (lower b value * for the ChromaMeter device), as shown in Table 8 for the tested compositions from P to F. These data indicate that the abrasion resistance according to DIN is relatively low, but the presence of PARAPOL ™ improves the optical properties if be absent from the optical properties of only EXXPRO ™ elastomers, as shown in table 8. The b * values for samples from P to F are low when compared with the data in table 8, while the L values for samples from P to F are increased regarding the data in table 8, which is an advantage.

Пример 7Example 7

Испытываемые композиции от Х до Ш в данном примере представляют собой смеси эластомеров EXXPRO™ и каучука NATSYN™ 2200 в отсутствии продукта PARAPOL™. Прозрачные вулканизованные резиновые смеси на основе эластомера EXXPRO™ готовили с использованием в качестве наполнителей осажденного и коллоидального диоксидов кремния и серной вулканизующей группы. Все вулканизованные резиновые смеси были прозрачными в непосредственном контакте, но обладали окраской от желтой до коричневой в зависимости от конкретных компонентов, и представляли собой резиновые смеси с физическими свойствами, соответствовавшими возможности применения с самыми разнообразными целями, с которыми используют каучук. Испытываемые композиции от Х до Ш представлены в таблице 9. В отсутствии полибутадиена с высоким содержанием цис-звеньев показатели истирания по стандарту DIN были относительно низкими, хотя и более высокими, чем эти же значения в таблице 8, когда эластомеры EXXPRO™ были единственным компонентом эластомер/каучук. Далее, в отсутствии продукта PARAPOL™ оптические свойства ухудшались, о чем свидетельствовали пониженные значения L и повышенные значения b* относительно тех значений, которые приведены, например, в таблице 8, для композиций от П до Ф.Test compositions X to W in this example are mixtures of EXXPRO ™ elastomers and NATSYN ™ 2200 rubber in the absence of a PARAPOL ™ product. EXXPRO ™ transparent vulcanized rubber compounds were prepared using precipitated and colloidal silicon dioxide and sulfur vulcanizing group as fillers. All vulcanized rubber compounds were transparent in direct contact, but had a yellow to brown color depending on the specific components, and were rubber compounds with physical properties that were suitable for use with a wide variety of purposes for which rubber is used. Test compositions X to W are shown in Table 9. In the absence of high cis-linked polybutadiene, DIN abrasion was relatively low, although higher than the same values in Table 8, when EXXPRO ™ elastomers were the only elastomer component /rubber. Further, in the absence of the PARAPOL ™ product, the optical properties worsened, as evidenced by lower L values and higher b * values relative to those values shown, for example, in table 8, for compositions P to F.

Пример 8Example 8

Композицию для способного окрашиваться протектора шины готовили так, как представлено в таблице 10. Эта композиция отличается от стандартной резиновой смеси для протектора шины несколькими аспектами. Так, например, для улучшения динамических и физических свойств вулканизованной резиновой смеси вместо такого же массового количества полученного полимеризацией в растворе бутадиен-стирольного каучука (рБСК) используют эластомерные полимеры EXXPRO™. Кроме того, в качестве силанового связующего вещества вместо более обычного продукта X50S (который представляет собой 50 мас.% продукта Si69, нанесенного на углеродную сажу N330) используют продукт S169. Кроме того, не применяют антиозонант, поскольку он также может окрашивать или обесцвечивать композицию для протекторов. Способность резиновой смеси к окрашиванию можно еще больше усовершенствовать применением диоксида титана в качестве неусиливающего, но отбеливающего пигмента. Варианты этой композиции представлены в примере 9.A composition for a tintable tire tread was prepared as shown in Table 10. This composition differs from the standard rubber composition for a tire tread in several respects. For example, to improve the dynamic and physical properties of a vulcanized rubber compound, instead of the same mass amount obtained by polymerization in a solution of styrene-butadiene rubber (rBSK), EXXPRO ™ elastomeric polymers are used. In addition, instead of the more conventional X50S product (which is 50 wt% Si69 product supported on N330 carbon black), a S169 product is used as a silane binder. In addition, an antiozonant is not used since it can also stain or discolor the tread composition. The ability of the rubber compound to stain can be further improved by the use of titanium dioxide as a non-reinforcing but bleaching pigment. Variants of this composition are presented in example 9.

Пример 9Example 9

В данном примере испытываемые композиции от А1 до З1 являются вариантами композиции, приведенной в таблице 10, в составе которых используют эластомер EXXPRO™ и рБСК, включающий варьируемые количества звеньев либо стирольного сомономера, либо винильного сомономера. Вязкоупругая природа эластомеров EXXPRO™ повышает модуль потерь (G'') или значения тангенса дельта вулканизованной резиновой смеси, определенные при 0°С (таблица 11). Эту динамическую величину определяют в ходе проведения лабораторного испытания, результаты которого могут быть использованы при прогнозировании силы сцепления с мокрой дорогой резиновых смесей для протекторов шин. Требуется более высокое значение. Когда используют эластомеры EXXPRO™, значение тангенса дельта, определенное при 60°С на лабораторном оборудовании, уменьшается, что указывает на пониженное значение теплообразования. Это позволяет прогнозировать сопротивление качению шины. Требуется более низкое значение. Значение комплексного модуля (G*), установленное при 60°С, используют в качестве лабораторного средства прогнозирования таких характеристик резиновой смеси для протекторов шин, как поведение в сухих условиях или движение на повороте. Когда требуется шина гоночного класса (т.е. классов Н, V, Z), необходима более высокая величина. Абсолютное значение этих положительных эффектов, когда используют эластомеры EXXPRO™, зависит также от конкретных полимеров, используемых в композиционной системе. Когда вместо цис-полибутадиена используют рБСК, показатели сопротивления истиранию по стандарту DIN оказываются низкими.In this example, the tested compositions A1 to Z1 are variants of the composition shown in Table 10, which use the EXXPRO ™ elastomer and rBSK, including varying amounts of units of either styrene comonomer or vinyl comonomer. The viscoelastic nature of EXXPRO ™ elastomers increases the loss modulus (G '') or the tangent delta of the vulcanized rubber composition determined at 0 ° C (table 11). This dynamic value is determined during a laboratory test, the results of which can be used to predict wet grip of rubber compounds for tire treads. Higher value required. When EXXPRO ™ elastomers are used, the delta tangent determined at 60 ° C in laboratory equipment is reduced, indicating a lower heat generation value. This allows you to predict the rolling resistance of the tire. A lower value is required. The value of the complex module (G *), set at 60 ° C, is used as a laboratory tool for predicting such characteristics of the rubber composition for tire treads as dry conditions or cornering. When a racing class tire is required (i.e. classes H, V, Z), a higher value is required. The absolute significance of these beneficial effects when using EXXPRO ™ elastomers also depends on the particular polymers used in the composite system. When rBSK is used in place of cis-polybutadiene, DIN abrasion resistance is low.

Пример 10Example 10

С применением эластомера EXXPRO™ и смеси других каучуков изучали эффект использования алкилпероксидной вулканизующей группы Varox 231XL (фирма R.T.Vanderbilt) вместо традиционной серной вулканизующей группы. Varox 231 XL представляет собой 1,1-бис(трет-бутилпероксил)-3,3,5-триметилциклогексан в форме продукта с 40%-ным содержанием действующего вещества на инертном носителе из карбоната кальция (32%) и диоксида кремния (28%). Представленные в таблице 12 результаты испытаний, проведенных на композициях И1 (серная вулканизация) и К1 (алкилпероксидная вулканизация) показывают, что применение пероксидной вулканизующей группы повышает прозрачность (более высокое значение L по прибору ChromaMeter) и уменьшает интенсивность желтой окраски (более низкое значение b* по прибору ChromaMeter) в отличие от того, что происходит при использовании серной вулканизующей группы при вулканизации резиновой смеси, приготовленной с применением продукта FLEXON™ 766 в качестве вещества для улучшения технологических свойств. В общем, если сравнивать композиции И1 (серная вулканизация) и К1 (алкилпероксидная вулканизация), то применение алкилпероксидной вулканизующей группы улучшало оптические свойства системы, но благодаря присутствию продукта NATSYN™ 2200 значения показателя истирания по стандарту DIN были относительно низкими.Using the EXXPRO ™ elastomer and a mixture of other rubbers, the effect of using the Varox 231XL alkyl peroxide curing group (R.T. Vanderbilt) instead of the traditional sulfur curing group was studied. Varox 231 XL is 1,1-bis (tert-butyl peroxyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane in the form of a product with 40% active ingredient on an inert carrier of calcium carbonate (32%) and silicon dioxide (28% ) The test results presented in Table 12 for compositions I1 (sulfur vulcanization) and K1 (alkyl peroxide vulcanization) show that the use of a peroxide vulcanizing group increases transparency (a higher L value for ChromaMeter) and a lower yellow color (lower b * ChromaMeter), as opposed to what happens when using a sulfur vulcanizing group during vulcanization of a rubber compound prepared using FLEXON ™ 766 as a substance to improve technological properties. In general, comparing compositions I1 (sulfur vulcanization) and K1 (alkyl peroxide vulcanization), the use of the alkyl peroxide vulcanizing group improved the optical properties of the system, but due to the presence of NATSYN ™ 2200, the abrasion index values were relatively low according to the DIN standard.

Пример 11Example 11

Представленные в таблице 13 результаты испытаний композиций Л1 и M1 с продуктом Thiate U демонстрируют эффекты применения алкилпероксидной вулканизующей группы с использованием вещества для улучшения технологических свойств PARAPOL™. Из сопоставления данных таблицы 12 и таблицы 13 очевидно, что в сравнении с композициями И1 и К1 испытываемые композиции Л1 и M1 обладают улучшенными оптическими свойствами. Когда в вулканизованной пероксидом композиции не для применения в качестве подошвы обуви вместо обычного вещества для улучшения технологических свойств используют продукт PARAPOL™ 950, то, как показывают данные таблицы 13, за счет пониженной желтизны (b*) оптические свойства улучшаются и повышается прозрачность (L).The results of tests of compositions L1 and M1 with the product Thiate U presented in Table 13 demonstrate the effects of using an alkyl peroxide vulcanizing group using a substance to improve the technological properties of PARAPOL ™. From a comparison of the data of table 12 and table 13, it is obvious that, in comparison with compositions I1 and K1, the tested compositions L1 and M1 have improved optical properties. When the product PARAPOL ™ 950 is used instead of the usual substance in the vulcanized peroxide composition instead of the usual substance to improve the technological properties, the data of Table 13 show that, due to the reduced yellowness (b *), the optical properties are improved and the transparency is increased (L) .

Пример 12Example 12

Представленный ряд испытываемых композиций от H1 до P1 демонстрирует улучшенные свойства эластомерной композиции, когда в качестве основных компонентов используют эластомеры EXXPRO™ и BR 1207 с веществом для улучшения технологических свойств PARAPOL™, алкилпероксид (не связанный с носителем) используют в качестве вулканизующего вещества, а продукт Thiate U используют в качестве ускорителя. Композиции примера 12 являются предпочтительными вариантами выполнения настоящего изобретения (таблица 14).The presented series of test compositions H1 to P1 demonstrates the improved properties of the elastomeric composition when EXXPRO ™ and BR 1207 elastomers are used as the main components to improve the technological properties of PARAPOL ™, alkyl peroxide (not bound to the carrier) is used as a curing agent, and the product Thiate U is used as an accelerator. The compositions of Example 12 are preferred embodiments of the present invention (Table 14).

С использованием бинарных композиций продукта EXXPRO™ MDX 90-10 с полибутадиеновым каучуком с высоким содержанием цис-звеньев (BR 1207, BUDENE™ 1207) были созданы содержащие бромированный изобутилен-п-метилстирольный сополимер композиции для протекторов шин и резиновых смесей не для изготовления подошв обуви. Эластомер EXXPRO™ используют, главным образом, для повышения силы сцепления, тогда как полибутадиен используют для повышения сопротивления истиранию. Для изготовления подошв полимеры наполняли осажденным и коллоидальным диоксидами кремния для усиления полимеров, но также и с целью сохранить хорошую способность к окрашиванию для внешнего вида. С целью еще большего повышения сопротивления истиранию полибутадиеновых композиций в данном примере используют силановое связующее вещество, но оно проявляет слабый эффект в эластомерах EXXPRO™. Таким образом, вещества для улучшения технологических свойств, такие как PARAPOL™ 950 и PARAPOL™ 2500, добавляли как часть композиций. В таблице 14 перечислены компоненты испытываемых композиций от H1 до P1, которые подвергали испытаниям. Продукт Trigonox 29 представляет собой алкилпероксид, выпускаемый на фирме Akzo Nobel Chemicals, являющийся 1,1-дитрет-бутилперокси-3,3,5-триметилциклогексаном. Продукт Trigonox 29, в отличие от некоторых алкилпероксидов, поставляемых на рынок, не находится на носителе.Using binary compositions of the EXXPRO ™ MDX 90-10 product with high cis-linked polybutadiene rubber (BR 1207, BUDENE ™ 1207), brominated isobutylene-p-methyl styrene copolymer compositions were created for tire treads and rubber compounds not for the manufacture of shoe soles . The EXXPRO ™ elastomer is mainly used to increase adhesion, while polybutadiene is used to increase abrasion resistance. For the manufacture of soles, polymers were filled with precipitated and colloidal silicon dioxide to strengthen the polymers, but also in order to maintain good stainability for appearance. In order to further increase the abrasion resistance of the polybutadiene compositions, a silane binder is used in this example, but it shows little effect in EXXPRO ™ elastomers. Thus, process improvers, such as PARAPOL ™ 950 and PARAPOL ™ 2500, were added as part of the compositions. Table 14 lists the components of the test compositions H1 to P1 that were tested. Trigonox 29 is an alkyl peroxide manufactured by Akzo Nobel Chemicals, which is 1,1-ditret-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane. Trigonox 29, unlike some alkyl peroxides available on the market, is not supported.

Для этих испытываемых резиновых смесей определяли технологические, вулканизационные, механические и оптические свойства, полученные результаты представлены в таблице 15А. Эти значения получали с использованием методов, описанных в предыдущих примерах. Значения "Т" указывают время вулканизации в минутах. Значения "МОД" являются значениями модуля, а значения по прибору ChromaMeter представлены выше. С увеличением количества полибутадиена с высоким содержанием цис-звеньев (BR 1207) возрастают определенное в лабораторных условиях сопротивление истиранию (износостойкость), предел прочности при растяжении и относительное удлинение при разрыве. Однако использование БК в увеличенных количествах вызывает уменьшение силы сцепления резиновой смеси. Поскольку при применении увеличенных количеств эластомеров EXXPRO™ сила сцепления увеличивается, в зависимости от конкретной цели применения эластомерной композиции может быть достигнут баланс свойств.For these test rubber compounds, technological, vulcanizing, mechanical and optical properties were determined, the results obtained are presented in table 15A. These values were obtained using the methods described in the previous examples. The "T" values indicate the cure time in minutes. The values of "MOD" are the values of the module, and the values for the ChromaMeter instrument are presented above. With an increase in the amount of polybutadiene with a high content of cis units (BR 1207), the laboratory-determined abrasion resistance (wear resistance), tensile strength and elongation at break increase. However, the use of BC in increased quantities causes a decrease in the adhesion force of the rubber compound. Since bonding strength is increased when using increased amounts of EXXPRO ™ elastomers, a balance of properties can be achieved depending on the specific purpose of the application of the elastomeric composition.

Неожиданным оказалось то, что применение относительно высокомолекулярного продукта PARAPOL™ 2500 вместо продукта PARAPOL™ 950 обуславливает ослабленное пожелтение, на что указывают значения b* по прибору ChromaMeter, и повышенные значения твердости, предела прочности при растяжении и относительного удлинения при разрыве. Кроме того, при сопоставлении испытываемой композиции H1 (продукт PARAPOL™ 950 содержится в количестве 10 част./100) с испытываемой композицией Р1 (продукт PARAPOL™ 2500 содержится в количестве 10 част./100) было установлено, что с увеличением молекулярной массы вещества для улучшения технологических свойств вязкость [ВМ (вязкость по вискозиметру Муни): ML (1+4)] повышается. В общем, в сравнении с испытываемыми композициями от Ц до Ш в таблице 9, когда вместо продукта BR 1207 используют каучуковый компонент NATSYN™, применение продукта BR 1207 улучшает показатели сопротивления истиранию по стандарту DIN. Более того, в сравнении с испытываемыми композициями от Ц до Ш в таблице 9 благодаря присутствию вещества для улучшения технологических свойств PARAPOL™ вместо масла FLEXON™ оптические свойства композиций от H1 до Р1 улучшаются.It was unexpected that the use of the relatively high molecular weight product PARAPOL ™ 2500 instead of PARAPOL ™ 950 causes a slight yellowing, as indicated by the b * values of the ChromaMeter, and increased values of hardness, tensile strength and elongation at break. In addition, when comparing the test composition H1 (PARAPOL ™ 950 product is contained in an amount of 10 ppm / 100) with the test composition P1 (PARAPOL ™ 2500 product is contained in an amount of 10 ppm / 100), it was found that with an increase in the molecular weight of the substance for improving technological properties, the viscosity [VM (Mooney viscosity): ML (1 + 4)] increases. In general, compared to the test compositions C to W in Table 9, when the rubber component NATSYN ™ is used in place of the BR 1207 product, the use of the BR 1207 product improves DIN abrasion resistance. Moreover, in comparison with the tested compositions C to W in table 9, due to the presence of a substance for improving the technological properties of PARAPOL ™ instead of FLEXON ™ oil, the optical properties of compositions H1 to P1 are improved.

Так же, как изложено выше, определяли вязкоупругую природу или "динамические свойства" образцов от H1 до P1; полученные результаты представлены в таблице 15Б. Модуль потерь (G'') или значения тангенса дельта вулканизованных резиновых смесей определяли при -60, -30, 0, 30 и 60°С. Динамические значения, установленные при 0°, являются результатами лабораторных испытаний, которые могут быть использованы при прогнозировании силы сцепления с мокрой дорогой резиновых смесей для протекторов шин и подошв обуви. Требуется повышенное значение. Динамические значения при -30°С являются прогнозирующими параметрами силы сцепления с заснеженной дорогой, тогда как значения при 30°С являются прогнозирующими параметрами силы сцепления с сухим дорожным покрытием. Динамические значения при 60°С служат индикатором сопротивления качению. Когда используют эластомеры EXXPRO™, значение тангенса дельта, установленное при 60°С на лабораторном оборудовании, уменьшается, что указывает на пониженное значение теплообразования. Это позволяет прогнозировать сопротивление шины качению. Требуется пониженное значение. Значение комплексного модуля (G*), установленное при 60°С, используют в качестве лабораторного средства прогнозирования поведения в сухих условиях или движения на повороте, характеристик резиновой смеси для протектора шины. Когда требуется шина гоночного класса (т.е. классов Н, V, Z), необходима более высокая величина.As described above, the viscoelastic nature or “dynamic properties” of the samples from H1 to P1 was determined; the results are presented in table 15B. The loss modulus (G``) or the tangent delta of the vulcanized rubber compounds was determined at -60, -30, 0, 30 and 60 ° C. The dynamic values set at 0 ° are the results of laboratory tests that can be used to predict wet grip of rubber compounds for tire treads and shoe soles. Higher value is required. Dynamic values at -30 ° C are predictive parameters of adhesion to a snowy road, while values at 30 ° C are predictive parameters of adhesion to a dry road surface. Dynamic values at 60 ° C serve as an indicator of rolling resistance. When EXXPRO ™ elastomers are used, the delta value set at 60 ° C in laboratory equipment is reduced, indicating a lower heat generation value. This allows predicting tire rolling resistance. Lower value required. The value of the complex module (G *), set at 60 ° C, is used as a laboratory tool for predicting behavior in dry conditions or cornering, characteristics of the rubber compound for the tire tread. When a racing class tire is required (i.e. classes H, V, Z), a higher value is required.

Хотя некоторые типичные варианты и подробности приведены в целях иллюстрации изобретения, для обычных специалистов в данной области техники очевидно, что в представленные в настоящем описании способ и продукты можно вносить самые разнообразные изменения, не выходя при этом из объема изобретения, который определяется прилагаемой формулой изобретения.Although some typical variations and details are given to illustrate the invention, it will be apparent to those of ordinary skill in the art that a variety of changes can be made to the method and products presented herein without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims.

Все упомянутые в настоящем описании приоритетные документы включены в него в полном объеме в соответствии со всеми юрисдикциями, которые такое включение допускают. Более того, в соответствии со всеми юрисдикциями, которые такое включение допускают, в настоящее описание в полном объеме включены все упомянутые в настоящем описании документы, а также методы испытаний.All priority documents mentioned in the present description are included in it in full in accordance with all jurisdictions that allow such inclusion. Moreover, in accordance with all jurisdictions that allow such inclusion, all documents referred to in this description are fully included in the present description, as well as test methods.

Figure 00000003
Figure 00000003

Таблица 4
Приготовление испытываемых композиций от А до Е
Table 4
Preparation of Test Compositions A to E
РецептурыRecipes АBUT БB ВAT ГR ДD ЕE Маточная смесь (част./100)Uterine mixture (frequent / 100) EXXPRO™ 89-1EXXPRO ™ 89-1 100one hundred 100one hundred 100one hundred -- -- -- EXXPRO™ 97-2EXXPRO ™ 97-2 -- -- -- 100one hundred 100one hundred 100one hundred HiSil 233HiSil 233 4545 4545 4545 4545 4545 4545 FLEXON™ 785FLEXON ™ 785 14fourteen 14fourteen 14fourteen 14fourteen 14fourteen 14fourteen DIAK #1DIAK # 1 33 4four 4four 33 4four 4four ДФГDFG 33 22 33 33 22 33

Таблица 5
Свойства испытываемых композиций от А до Е
Table 5
Properties of the tested compositions from A to E
СвойстваThe properties АBUT БB ВAT ГR ДD ЕE ЧП при 135°СPE at 135 ° C Прирост 5 pt., минGrowth 5 pt., Min -- -- 4,144.14 2,172.17 0,420.42 1,671,67 Прирост 10 pt., минGrowth 10 pt., Min -- -- 4,334.33 2,572,57 1,751.75 1,891.89 ML (1+4) при 100°СML (1 + 4) at 100 ° C -- 108108 125125 127127 -- 128128 Прибор MDR при 155°С и дуге 1/2°MDR device at 155 ° С and 1/2 ° arc ML, дН•мML, DN • m 5,885.88 5,765.76 4,674.67 3,233.23 2,672.67 5,675.67 МН, дН•мMN, dN • m 12,512.5 17,017.0 15,515,5 15,315.3 15,015.0 15,115.1 Ts2, минTs2 min 1,71.7 1,21,2 0,90.9 -- -- 1,11,1 Т25, минT25 min 1,21,2 1,71.7 1,21,2 -- -- 1,31.3 Т90, минT90 min 35,335.3 31,331.3 27,827.8 25,925.9 -- 28,928.9 Физические свойства, вулканизовали в течение 6,5 мин при 155°СPhysical properties, vulcanized for 6.5 minutes at 155 ° C Твердость А по ШоруShore A 6060 6060 6060 6464 5858 6161 Напряжение при удлинении на 100%, МПаElongation stress by 100%, MPa 1,51,5 2,62.6 2,62.6 2,62.6 2,22.2 2,02.0 Напряжение при удлинении на 300%, МПаElongation stress by 300%, MPa 4,64.6 5,85.8 6,26.2 6,16.1 8,28.2 4,84.8 Предел прочности при растяжении, МПаTensile Strength, MPa 6,06.0 7,67.6 9,19.1 8,88.8 8,78.7 7,17.1 Относительное удлинение при разрыве, %Elongation at break,% 380380 380380 390390 420420 320320 390390 Сопротивление истиранию по стандарту DINDIN abrasion resistance 7171 -- 6666 6969 6969 6868

Таблица 6
Оптические свойства резиновых смесей на основе каучука EXXPRO™
Table 6
Optical Properties of EXXPRO ™ Rubber Compounds
Испытываемая композицияTest Composition п-метилстирольные звенья (мас.%)p-methylstyrene units (wt.%) п-бромметилстирольные звенья (мас.%)p-bromomethylstyrene units (wt.%) L*L * а*but* b*b * ЖF 55 0,750.75 70,770.7 0,50.5 18,118.1 З3 7,57.5 0,750.75 65,165.1 2,32,3 26,826.8 ИAND 7,57.5 1,71.7 58,858.8 5,45,4 38,938.9 КTO 9,69.6 1,251.25 56,756.7 5,95.9 39,039.0 ЛL 1010 0,50.5 69,069.0 1,91.9 21,021.0 МM 1010 0,750.75 67,367.3 2,52,5 27,927.9 НN 1010 0,950.95 55,255.2 5,15.1 36,336.3 ОABOUT 12,512.5 0,750.75 58,658.6 7,87.8 31,731.7

Figure 00000004
Figure 00000004

Таблица 8
Составы и свойства испытываемых композиций от П до Ф примера 6
Table 8
The compositions and properties of the tested compositions from P to F of example 6
Компонент (част./100)Component (frequent / 100) ПP РR СFROM ТT УAt ФF EXXPRO™ 89-4EXXPRO ™ 89-4 100,0100.0 100,0100.0 100,0100.0 0,00,0 0,00,0 0,00,0 EXXPRO™ 96-4EXXPRO ™ 96-4 0,00,0 0,00,0 0,00,0 100,0100.0 100,0100.0 100,0100.0 Диоксид кремния Rhodia Zeosil 45Silica Rhodia Zeosil 45 30,030,0 35,035.0 25,025.0 25,025.0 35,035.0 30,030,0 PARAPOL™ 950PARAPOL ™ 950 15,015.0 10,010.0 10,010.0 20,020,0 20,020,0 15,015.0 Стеарат цинкаZinc stearate 3,53,5 2,02.0 5,05,0 2,02.0 5,05,0 3,53,5 Thiate UThiate u 1,51,5 3,03.0 3,03.0 3,03.0 3,03.0 1,51,5 Вулканизационные и физические свойстваVulcanization and physical properties Минимальный вращающий момент, дН•мMinimum torque, dN • m 3,13,1 4,54,5 2,92.9 2,12.1 3,13,1 3,33.3 Максимальный вращающий момент, дН•мMaximum torque, dN • m 7,97.9 9,09.0 6,06.0 5,05,0 6,06.0 7,77.7 Ts2 (мин)Ts2 (min) 0,90.9 2,32,3 1,51,5 4,04.0 1,51,5 1,41.4 Т50 (мин)T50 (min) 1,21,2 2,72.7 1,11,1 2,22.2 1,01,0 1,61,6 Т90 (мин)T90 (min) 6,36.3 12,712.7 3,53,5 11,211.2 3,03.0 7,97.9 ТвердостьHardness 46,746.7 51,551.5 45,745.7 43,143.1 42,942.9 47,147.1 Относительное удлинение при разрывеElongation at break 170,0170.0 226,0226.0 215,0215.0 208,0208.0 177,0177.0 229,0229.0 Предел прочности при растяжении (МПа)Tensile Strength (MPa) 5,45,4 8,18.1 5,25.2 4,14.1 4,04.0 5,45,4 Напряжение при удлинении на 20% (МПа)Elongation stress by 20% (MPa) 0,80.8 0,90.9 0,60.6 0,40.4 0,80.8 0,70.7 Напряжение при удлинении на 100% (МПа)Elongation stress 100% (MPa) 3,03.0 3,43.4 2,12.1 1,51,5 2,62.6 2,32,3 Напряжение при удлинении на 300% (МПа)Elongation stress by 300% (MPa) 1,11,1 7,27.2 3,63.6 3,73,7 1,11,1 4,74.7 Энергия разрушения (Дж)The energy of destruction (J) 1,41.4 3,13,1 2,02.0 1,31.3 1,41.4 2,12.1 Сопротивление истиранию по стандарту DINDIN abrasion resistance 50,050,0 67,067.0 53,053.0 30,030,0 39,039.0 48,048.0 Оптические свойстваOptical properties Значение L по прибору ChromaMeterChromaMeter L value 83,083.0 81,981.9 80,680.6 83,183.1 84,984.9 84,984.9 Значение а* по прибору ChromaMeterA * value from ChromaMeter -0,2-0.2 -0,1-0.1 -0,1-0.1 -0,2-0.2 -0,5-0.5 -0,5-0.5 Значение b* по прибору ChromaMeterB * value from ChromaMeter 6,66.6 7,57.5 6,66.6 7,27.2 6,26.2 6,46.4

Таблица 9
Составы и свойства прозрачных резиновых смесей примера 7
Table 9
The compositions and properties of the transparent rubber compounds of example 7
Компонент (част./100)Component (frequent / 100) ХX ЦTs ЧH ШW EXXPRO™ MDX 96-4EXXPRO ™ MDX 96-4 50fifty 50fifty 50fifty 50fifty NATSYN™ 2200NATSYN ™ 2200 50fifty 50fifty 50fifty 50fifty Диоксид кремния HiSil 243LDHiSil 243LD Silicon Dioxide 4545 00 00 3535 Диоксид кремния HiSil 195THiSil 195T Silicon Dioxide 00 4545 00 00 Диоксид кремния Zeosil 1115MPZeosil 1115MP Silica 00 00 4545 00 Диоксид кремния Cab-О-sil М5Silicon Dioxide Cab-O-sil M5 00 00 00 1010 Si69Si69 3,63.6 3,63.6 3,63.6 3,63.6 FLEXON™ 766FLEXON ™ 766 66 66 66 66 Парафиновый воскParaffin wax 4four 4four 4four 4four PEG 3350PEG 3350 4four 4four 4four 4four Оксид цинкаZinc oxide 1one 1one 1one 1one Стеариновая кислотаStearic acid 1one 1one 1one 1one СераSulfur 0,80.8 0,80.8 0,80.8 0,80.8 МБТСMBTS 0,60.6 0,60.6 0,60.6 0,60.6 ТББСTBBS 1,21,2 1,21,2 1,21,2 1,21,2 ДФГDFG 0,80.8 0,80.8 0,80.8 0,80.8 Вулканизационные свойстваVulcanization properties Минимальный вращающий момент, дН•мMinimum torque, dN • m 1,971.97 2,82,8 1,411.41 2,182.18 Максимальный вращающий момент, дН•мMaximum torque, dN • m 8,478.47 10,310.3 7,047.04 8,958.95 Разница между вращающими моментамиDifference between torques 6,56.5 7,497.49 5,635.63 6,786.78 Подвулканизация Ts2, минPodvulcanization Ts2, min 1,261.26 1,291.29 1,331.33 1,291.29 Время вулканизации Т50, минThe vulcanization time T50, min 1,491.49 1,571,57 1,511.51 1,541,54 Время вулканизации Т90, минThe vulcanization time T90, min 2,52,5 2,292.29 2,522,52 2,412.41 Физические свойстваPhysical properties ТвердостьHardness 49,949.9 53,553.5 47,147.1 51,151.1 Деформация при разрыве (%)Tear strain (%) 582,42582.42 479,04479.04 576,32576.32 611,96611.96 Разрушающее напряжение (МПа)Destructive stress (MPa) 8,448.44 8,918.91 11,1111.11 10,1110.11 Напряжение при удлинении на 20% (МПа)Elongation stress by 20% (MPa) 0,640.64 0,790.79 0,520.52 0,650.65 Напряжение при удлинении на 100% (МПа)Elongation stress 100% (MPa) 1,431.43 1,841.84 1,251.25 1,451.45 Напряжение при удлинении на 300% (МПа)Elongation stress by 300% (MPa) 4,234.23 5,495.49 4,574,57 4,324.32 Энергия разрушения (Дж)The energy of destruction (J) 9,049.04 6,726.72 10,810.8 1010 РассеиваниеScattering 6,16.1 5,15.1 88 5,55.5 Сопротивление истиранию по стандарту DINDIN abrasion resistance 9090 9999 105105 9595 Вязкость по вискозиметру Муни
(1+4) при 100°С
Mooney Viscometer Viscosity
(1 + 4) at 100 ° C
50,850.8 59,859.8 46,246.2 54,454,4
Оптические свойстваOptical properties Значение L по прибору ChromaMeterChromaMeter L value 69,769.7 74,574.5 77,177.1 76,276,2 Значение а* по прибору ChromaMeterA * value from ChromaMeter 3,53,5 1,21,2 1,71.7 0,40.4 Значение b* по прибору ChromaMeterB * value from ChromaMeter 44,644.6 40,240,2 37,237,2 38,238,2

Таблица 10
Приготовление способной окрашиваться резиновой смеси примера 8
Table 10
Preparation of a Paintable Rubber Compound of Example 8
КомпонентComponent част./100frequent / 100 Бромированный изобутилен-п-метилстирольный сополимер (EXXPRO™), варьируемое содержание брома, п-метилстирольных звеньевBrominated isobutylene-p-methylstyrene copolymer (EXXPRO ™), variable bromine content, p-methylstyrene units 20twenty Бутадиен-стирольный каучук (рБСК), варьируемое содержание стирольных и виниловых звеньевStyrene-butadiene rubber (rBSK), variable content of styrene and vinyl units 5555 Полибутадиен, 98% цис-звеньевPolybutadiene, 98% cis units 2525 Осажденный диоксид кремнияPrecipitated Silica 7575 Диоксид титанаTitanium dioxide 20twenty Силановое связующее вещество (10% диоксида кремния), Si-69Silane Binder (10% Silicon Dioxide), Si-69 7,57.5 Ароматическое масло Sundex 8125Aromatic oil Sundex 8125 2424 Оксид цинкаZinc oxide 22 Стеариновая кислотаStearic acid 1one Антиоксидант, смешанный диарил-п-фенилендиаминAntioxidant Mixed Diaryl-p-Phenylenediamine 0,750.75 СераSulfur 1,21,2 Сульфенамид, N-циклогексил-2-бензотиазилсульфенамид (ЦБС)Sulfenamide, N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide (CBS) 1,751.75 ДифенилгуанидинDiphenylguanidine 1,21,2

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

Таблица 14
Составы испытываемых композиций от H1 до P1 примера 12
Table 14
The compositions of the tested compositions from H1 to P1 of example 12
Компонент, част./100Component Part / 100 H1H1 О1O1 П1P1 Р1P1 EXXPRO™ 89-1EXXPRO ™ 89-1 30thirty 4040 50fifty 30thirty BR 1207BR 1207 7070 6060 50fifty 7070 Диоксид кремния PPG HiSil 195GSilicon Dioxide PPG HiSil 195G 3535 3535 3535 3535 Силановое связующее вещество Si69Silane Binder Si69 2,522,52 2,162.16 1,81.8 2,522,52 Диоксид кремния Aerosil 200Silicon Dioxide Aerosil 200 1010 1010 1010 1010 PARAPOL™ 950PARAPOL ™ 950 1010 1010 1010 1010 PARAPOL™ 2500PARAPOL ™ 2500 00 00 00 1010 Стеарат цинкаZinc stearate 55 55 55 55 Trigonox™ 29Trigonox ™ 29 1one 0,90.9 0,80.8 1one Thiate UThiate u 0,80.8 0,90.9 1one 0,80.8

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

Claims (22)

1. Прозрачная и способная окрашиваться эластомерная композиция, являющаяся основой маточной смеси, включающая по меньшей мере один эластомер из звеньев, дериватизированных из С47изоолефина и п-метилстирола, по меньшей мере один несажевый наполнитель и полибутеновый мягчитель, обладающий среднечисленной молекулярной массой (Mn) от 400 до 10000.1. A transparent and dyeable elastomeric composition, which is the basis of the masterbatch, comprising at least one elastomer from units derived from C 4 -C 7 isoolefin and p-methylstyrene, at least one non-sitting filler and a polybutene emollient having a number average molecular weight (Mn) 400 to 10,000. 2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что вязкость полибутенового мягчителя при 100°С превышает 10 сСт.2. The composition according to claim 1, characterized in that the viscosity of the polybutene softener at 100 ° C exceeds 10 cSt. 3. Композиция по п.2, отличающаяся тем, что полибутеновый мягчитель при 100°С обладает вязкостью от 10 до 6000 сСт.3. The composition according to claim 2, characterized in that the polybutene softener at 100 ° C has a viscosity of from 10 to 6000 cSt. 4. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что несажевый наполнитель выбран из диоксида кремния, глины, талька, карбонатов кальция, оксида алюминия, оксида титана, оксида цинка и их смесей.4. The composition according to claim 1, characterized in that the non-particulate filler is selected from silicon dioxide, clay, talc, calcium carbonates, aluminum oxide, titanium oxide, zinc oxide and mixtures thereof. 5. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно включает каучук, выбранный из полибутадиена, полиизопрена, бутадиен-стирольного каучука, стирол-изопрен-бутадиенового каучука, изопрен-бутадиенового каучука, полибутадиена с высоким содержанием цис-звеньев и их сочетаний.5. The composition according to claim 1, characterized in that it further comprises a rubber selected from polybutadiene, polyisoprene, styrene-butadiene rubber, styrene-isoprene-butadiene rubber, isoprene-butadiene rubber, polybutadiene with a high content of cis units and combinations thereof . 6. Композиция по п.5, отличающаяся тем, что каучук представляет собой полибутадиен с высоким содержанием цис-звеньев.6. The composition according to claim 5, characterized in that the rubber is a polybutadiene with a high content of cis units. 7. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что эластомер представляет собой тройной сополимер из звеньев, дериватизированных из изобутилена, п-метилстирола и п-бромметилстирола.7. The composition according to claim 1, characterized in that the elastomer is a triple copolymer of units derived from isobutylene, p-methylstyrene and p-bromomethylstyrene. 8. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно включает ускоритель вулканизации, выбранный из стеариновой кислоты, тетраметилтиурамдисульфида, 4,4'-дитиодиморфолина, тетрабутилтиурамдисульфида, бензотиазилдисульфида, дигидрата динатриевой соли гексаметилен-1,6-бистиосульфата, 2-(морфолинтио)бензотиазола, N-оксидиэтилентиокарбамил-N-оксидиэтиленсульфонамида, 2-этилгексаноата цинка и N,N'-диэтилтиомочевины.8. The composition according to claim 1, characterized in that it further includes a vulcanization accelerator selected from stearic acid, tetramethylthiuramdisulfide, 4,4'-dithiodimorpholine, tetrabutylthiuramdisulfide, benzothiazyl disulfide, hexamethylene sulphate dihydrate (1,6-2-bisti morpholintio) benzothiazole, N-oxide-diethylene thiocarbamyl-N-oxide-diethylene sulfonamide, zinc 2-ethylhexanoate and N, N'-diethylthiourea. 9. Композиция по п.8, отличающаяся тем, что ускоритель вулканизации представляет собой N,N'-диэтилтиомочевину.9. The composition of claim 8, wherein the vulcanization accelerator is N, N'-diethylthiourea. 10. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно включает вулканизующую группу.10. The composition according to claim 1, characterized in that it further includes a vulcanizing group. 11. Композиция по п.10, отличающаяся тем, что вулканизующую группу выбирают из ZnO, CaO, MgO, Al2О3, CrO3, FeO, Fe2О3, NiO, Zn(стеарат)2, Са(стеарат)2, Mg(стеарат)2 и Al(стеарат)3.11. The composition of claim 10, wherein the curing group is selected from ZnO, CaO, MgO, Al 2 O 3 , CrO 3 , FeO, Fe 2 O 3 , NiO, Zn (stearate) 2 , Ca (stearate) 2 Mg (stearate) 2 and Al (stearate) 3 . 12. Композиция по п.10 или 11, отличающаяся тем, что вулканизующая группа дополнительно включает алкилпероксид.12. The composition according to claim 10 or 11, characterized in that the curing group further includes an alkyl peroxide. 13. Композиция по п.5, отличающаяся тем, что эластомер содержится в количестве от 20 до 50 ч./100 мас.ч.13. The composition according to claim 5, characterized in that the elastomer is contained in an amount of from 20 to 50 hours / 100 parts by weight 14. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что несажевый наполнитель содержится в количестве от 30 до 80 ч./100 мас. ч. эластомера.14. The composition according to claim 1, characterized in that the non-particulate filler is contained in an amount of from 30 to 80 hours / 100 wt. including elastomer. 15. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что полибутеновый мягчитель содержится в количестве от 2 до 30 ч./100 мас. ч. эластомера.15. The composition according to claim 1, characterized in that the polybutene softener is contained in an amount of from 2 to 30 hours / 100 wt. including elastomer. 16. Композиция по п.4, отличающаяся тем, что несажевый наполнитель представляет собой диоксид кремния.16. The composition according to claim 4, characterized in that the non-particulate filler is silicon dioxide. 17. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что эластомер является галогенированным.17. The composition according to claim 1, characterized in that the elastomer is halogenated. 18. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что полибутеновый мягчитель представляет собой сополимер из звеньев, дериватизированных из изобутилена, и звеньев, дериватизированных из 1-бутена.18. The composition according to claim 1, characterized in that the polybutene emollient is a copolymer of units derived from isobutylene and units derived from 1-butene. 19. Способ получения прозрачной и способной окрашиваться эластомерной композиции, являющейся основой маточной смеси, включающий комбинирование по меньшей мере одного эластомера из звеньев, дериватизированных из С47изоолефина и п-метилстирола, по меньшей мере одного несажевого наполнителя и полибутенового мягчителя, обладающего среднечисленной молекулярной массой (Mn) от 400 до 10000.19. A method of obtaining a transparent and dyeable elastomeric composition, which is the basis of the masterbatch, comprising combining at least one elastomer from units derived from C 4 -C 7 isoolefin and p-methylstyrene, at least one non-seated filler and a polybutene softener having number average molecular weight (Mn) from 400 to 10,000. 20. Способ по п.19, отличающийся тем, что он дополнительно включает добавление вулканизирующего агента и вулканизацию смеси.20. The method according to claim 19, characterized in that it further comprises adding a curing agent and curing the mixture. 21. Способ по п.19 или 20, отличающийся тем, что он дополнительно включает добавление ускорителя вулканизации.21. The method according to claim 19 or 20, characterized in that it further includes the addition of a vulcanization accelerator. 22. Способ по п.19 или 20, отличающийся тем, что он дополнительно включает добавление дополнительного каучукового компонента.22. The method according to claim 19 or 20, characterized in that it further includes the addition of an additional rubber component.
RU2003113998/04A 2000-10-18 2001-10-16 Transparent and colorable elastomer composition and method for production thereof RU2285021C9 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US96176400A 2000-10-18 2000-10-18
US09/691,764 2000-10-18
US09/961,764 2000-10-18

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2003113998A RU2003113998A (en) 2004-11-20
RU2285021C2 RU2285021C2 (en) 2006-10-10
RU2285021C9 true RU2285021C9 (en) 2007-04-20

Family

ID=37435702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003113998/04A RU2285021C9 (en) 2000-10-18 2001-10-16 Transparent and colorable elastomer composition and method for production thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2285021C9 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2285021C2 (en) 2006-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW583253B (en) Colorable elastomeric composition
US7451529B2 (en) Colorable elastomeric composition
RU2299221C2 (en) Elastomer composition
US6624235B1 (en) Transparent and colorable elastomeric compositions
US8841383B2 (en) Ethylene-propylene terpolymers in tire sidewalls
RU2305689C2 (en) Elastomer composition
TW574297B (en) Transparent and colorable elastomeric compositions
WO2001096463A2 (en) Method for preparing silica filled elastomeric compositions
US20040014869A1 (en) Method for preparing silica filled elastomeric compositions
CA2446474C (en) Silica-filled elastomeric compounds
EP1359189B1 (en) Rubber composition for tire treads
RU2285021C9 (en) Transparent and colorable elastomer composition and method for production thereof
CA2535248C (en) Non-staining black sidewall
EP1654314A1 (en) Non-staining black sidewall

Legal Events

Date Code Title Description
TH4A Reissue of patent specification
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091017