RU2412055C2 - Laminar material based on thermoplastic polymer composition with low air permeability and air tire with inner layer made thereof - Google Patents
Laminar material based on thermoplastic polymer composition with low air permeability and air tire with inner layer made thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2412055C2 RU2412055C2 RU2008132863/04A RU2008132863A RU2412055C2 RU 2412055 C2 RU2412055 C2 RU 2412055C2 RU 2008132863/04 A RU2008132863/04 A RU 2008132863/04A RU 2008132863 A RU2008132863 A RU 2008132863A RU 2412055 C2 RU2412055 C2 RU 2412055C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- layered material
- composition
- nylon
- thermoplastic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Настоящее изобретение относится к маловоздухопроницаемому слоистому материалу на основе термопластичной полимерной композиции и к способу его изготовления, а также к пневматической шине, использующей вышеупомянутый слоистый материал в качестве внутреннего слоя.The present invention relates to a low breathable laminate based on a thermoplastic polymer composition and to a method for its manufacture, as well as to a pneumatic tire using the aforementioned laminate as an inner layer.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Уменьшение расходования топлива представляет собой одну из наиболее значительных технических проблем в автомобилях. Частью этой проблемы является уменьшение массы пневматических шин.Reducing fuel consumption is one of the most significant technical problems in automobiles. Part of this problem is the reduction in weight of pneumatic tires.
Для того чтобы поддерживать в шине постоянное давление воздуха, на внутренней поверхности пневматической шины обычно имеется внутренний слой, содержащий малогазопроницаемый каучук, такой как бутил-каучук или галогенированный бутил-каучук. Однако галогенированный бутил-каучук характеризуется большими потерями при гистерезисе, и поэтому в случае возникновения после вулканизации шины коробления каучука внутренней поверхности между слоем каркаса и внутренним слоем в промежутках между кордами каркаса слой каучука внутреннего слоя будет деформироваться вместе с деформацией слоя каркаса, и поэтому появится проблема, заключающаяся в увеличении сопротивления качению. В соответствии с этим, в общем случае в промежутке между внутренним слоем (обычно галогенированным бутил-каучуком) и каучуком внутренней поверхности слоя каркаса для склеивания обоих слоев размещают слой каучука, называющегося соединительным каучуком и характеризующегося небольшими потерями на гистерезис. Поэтому в дополнение к толщине внутреннего слоя из галогенированного бутил-каучука добавляется толщина соединительного слоя, и толщина слоев в целом превышает 1 мм (то есть, 1000 мкм), что, в конечном счете, приводит к увеличению массы изделия.In order to maintain a constant air pressure in the tire, the inner surface of the pneumatic tire typically has an inner layer containing a low permeable rubber such as butyl rubber or halogenated butyl rubber. However, halogenated butyl rubber is characterized by large hysteresis losses, and therefore, if a rubber warps after curing the rubber tire, the inner surface between the carcass layer and the inner layer in between the carcass cords, the rubber layer of the inner layer will deform together with the deformation of the carcass layer, and therefore a problem will appear consisting in increasing the rolling resistance. Accordingly, in the general case, in the gap between the inner layer (usually halogenated butyl rubber) and the rubber of the inner surface of the carcass ply, a layer of rubber is called a bonding rubber and has a small hysteresis loss. Therefore, in addition to the thickness of the inner layer of halogenated butyl rubber, the thickness of the connecting layer is added, and the thickness of the layers generally exceeds 1 mm (i.e., 1000 μm), which ultimately leads to an increase in the mass of the product.
Были предложены методики использования различных материалов в качестве внутреннего слоя пневматической шины вместо малогазопроницаемого каучука, такого как бутил-каучук. Например, в японской рассмотренной патентной публикации (Kokoku) № 47-31761 описывают нанесение на внутреннюю поверхность вулканизованной шины покрытия из раствора или дисперсии синтетических смол, таких как поливинилиденхлорид, смола насыщенного сложного полиэфира, полиамидная смола, характеризующихся коэффициентом воздухопроницаемости (см3 (стандартное состояние)/см·сек·мм ртутного столба), не большим чем 10×10-13 при 30°С и не большим чем 50×10-13 при 70°С, при толщине, равной 0,1 мм и менее.Techniques have been proposed for using various materials as the inner layer of a pneumatic tire instead of a low-permeable rubber such as butyl rubber. For example, Japanese Patent Publication (Kokoku) No. 47-31761, for example, describes the application of a coating of a solution or dispersion of synthetic resins, such as polyvinylidene chloride, a saturated polyester resin, a polyamide resin having a breathability coefficient (cm 3 (standard condition), onto the inner surface of a vulcanized tire. ) / cm · sec · mm of mercury), not more than 10 × 10 -13 at 30 ° С and not more than 50 × 10 -13 at 70 ° С, with a thickness of 0.1 mm or less.
В методике, раскрытой в японской рассмотренной патентной публикации (Kokoku) № 47-31761, описывают получение покрывного слоя из синтетической смолы, характеризующейся специфическим коэффициентом воздухопроницаемости на внутренней периферийной поверхности каркаса или внутренней периферийной поверхности внутреннего слоя вулканизованной шины, и выдерживание толщины покрывного слоя из синтетической смолы равной 0,1 мм и менее, но пневматической шине, описанной в данной публикации, свойственны проблемы с клейкостью в паре каучук-синтетическая смола. Кроме того, существует недостаток, заключающийся в том, что внутренний слой характеризуется неудовлетворительной влагостойкостью (или водостойкостью).The methodology disclosed in Japanese Patent Publication (Kokoku) No. 47-31761 disclosed describes the preparation of a synthetic resin coating layer having a specific air permeability coefficient on the inner peripheral surface of the carcass or the inner peripheral surface of the vulcanized tire inner layer and maintaining the thickness of the synthetic coating layer. resin equal to 0.1 mm or less, but the pneumatic tire described in this publication has problems with stickiness in a pair of rubber-synthetic resin. In addition, there is a disadvantage in that the inner layer is characterized by poor moisture resistance (or water resistance).
В японской нерассмотренной патентной публикации (Kokai) № 5-330307 описывают галогенирование внутренней поверхности шины (при использовании обычного известного хлорирующего раствора, раствора брома или раствора йода), а после этого получение на внутренней поверхности полимерной пленки (толщина в диапазоне от 10 до 200 мкм) из метоксиметилированного найлона, сополимеризованного найлона, смеси полиуретана и поливинилиденхлорида или смеси полиуретана и поливинилиденфторида.Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 5-330307 describes the halogenation of an inner surface of a tire (using a conventional known chlorinating solution, bromine solution or iodine solution), and then producing a polymer film on the inner surface (thickness in the range of 10 to 200 μm ) from methoxymethylated nylon, copolymerized nylon, a mixture of polyurethane and polyvinylidene chloride or a mixture of polyurethane and polyvinylidene fluoride.
Кроме того, в японской нерассмотренной патентной публикации (Kokai) № 5-318618 описывают пневматическую шину, в качестве внутреннего слоя включающую тонкую пленку из метоксиметилированного найлона. В соответствии с данной методикой для получения пневматической шины на внутреннюю поверхность невулканизованной шины распыляют раствор или эмульсию метоксиметилированного найлона или наносят покрытие из них, а после этого шину вулканизуют, или на внутреннюю поверхность шины после вулканизации распыляют раствор или эмульсию метоксиметилированного найлона, или наносят покрытие из них. В дополнение к недостатку, заключающемуся в неудовлетворительной водостойкости тонких пленок, также и в данных публикациях существует недостаток, заключающийся в трудности поддержания однородности толщины пленки.In addition, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 5-318618 describes a pneumatic tire incorporating a thin film of methoxymethylated nylon as an inner layer. In accordance with this methodology, to obtain a pneumatic tire, a solution or emulsion of methoxymethylated nylon is sprayed on or coated on the inner surface of the unvulcanized tire, and then the tire is vulcanized, or a solution or emulsion of methoxymethylated nylon is sprayed on the inner surface of the tire after vulcanization, or a coating of them. In addition to the disadvantage of poor water resistance of thin films, there is also a disadvantage in these publications in the difficulty of maintaining uniformity of film thickness.
Кроме того, японская нерассмотренная патентная публикация (Kokai) № 6-40207 представляет собой пример использования многослойной пленки в качестве слоя шины, предотвращающего проникновение воздуха, включающей маловоздухопроницаемый слой, включающий поливинилиденхлоридную пленку или пленку из сополимера этилена-винилового спирта, и слой клея, образованный из полиолефиновой пленки, алифатической полиамидной пленки или полиуретановой пленки. Однако в данной системе у маловоздухопроницаемого слоя гибкость недостаточна, и пленка не может отслеживать расширение или сжатие материала в ходе эксплуатации шины, и, таким образом, шина расщепляется.In addition, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 6-40207 provides an example of using a multilayer film as a tire layer to prevent air penetration, including a low breathable layer including a polyvinylidene chloride film or an ethylene-vinyl alcohol copolymer film, and an adhesive layer formed from a polyolefin film, an aliphatic polyamide film or a polyurethane film. However, in this system, the low breathability layer has insufficient flexibility, and the film cannot track the expansion or contraction of the material during operation of the tire, and thus the tire splits.
Кроме того, в японской нерассмотренной патентной публикации (Kokai) № 5-508435 предлагают использование в качестве композиции внутреннего слоя шины для внутреннего слоя шины композиции, образованной из галогенсодержащего сополимера С4-С7 изомоноолефина и п-алкилстирола и содержащей технический углерод, пластифицирующее масло и вулканизатор, но внутренний слой характеризуется недостаточным коэффициентом воздухопроницаемости и, кроме того, не является подходящим для использования при уменьшении массы шины.In addition, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 5-508435 proposes the use of a composition formed from a halogen-containing copolymer of C 4 -C 7 isomonoolefin and p-alkyl styrene and containing carbon black plasticizing oil as a tire inner layer for a tire inner composition. and a vulcanizer, but the inner layer is characterized by an insufficient coefficient of breathability and, in addition, is not suitable for use when reducing the weight of the tire.
Таким образом, от материала, предназначенного для получения газоизолирующего слоя, используемого во внутреннем слое пневматической шины и тому подобном, требуется наличие гибкости и газоизолирующей способности, но пока еще не было предложено какого-либо материала, который обладал бы обоими данными свойствами.Thus, a material intended to obtain a gas insulating layer used in the inner layer of a pneumatic tire and the like is required to have flexibility and gas insulating ability, but so far no material has been proposed that possesses both of these properties.
В общем случае термопластичная эластомерная композиция, которая образована из компонента в виде термопластичной смолы в качестве непрерывной фазы и эластомерного компонента в качестве дисперсной фазы, и в которой, по меньшей мере, часть эластомерного компонента сшивают (вулканизуют), демонстрирует наличие характеристик высокоэластичности, обусловленных присутствием эластомерного компонента, который в прошлом в общем случае сшивали, а благодаря образованию компонентом в виде термопластичной смолы непрерывной фазы может быть подвергнута термопластичному формованию при высокой температуре, при которой она расплавляется и становится текучей. Следовательно, термопластичная эластомерная композиция, обладающая данной дисперсной структурой, демонстрирует наличие характеристик, делающих возможным формование по методикам переработки, подобным тем, что используют для пластиков, при одновременном сохранении свойств вулканизованного каучука.In general, a thermoplastic elastomeric composition, which is formed from a component in the form of a thermoplastic resin as a continuous phase and an elastomeric component as a dispersed phase, and in which at least part of the elastomeric component is crosslinked (vulcanized), demonstrates the presence of highly elastic characteristics due to the presence of elastomeric component, which in the past was generally crosslinked, and due to the formation of a continuous phase component in the form of a thermoplastic resin, it can be subjected to uta thermoplastic molded at a high temperature at which it melts and becomes fluid. Therefore, a thermoplastic elastomeric composition having this dispersed structure, demonstrates the presence of characteristics that make it possible to molding by processing methods similar to those used for plastics, while maintaining the properties of vulcanized rubber.
Поэтому при сопоставлении с вулканизованным каучуком термопластичная эластомерная композиция демонстрирует наличие следующих основных преимуществ:Therefore, when compared with vulcanized rubber, the thermoplastic elastomeric composition demonstrates the following main advantages:
(1) не требуется отдельный процесс вулканизации,(1) no separate vulcanization process is required,
(2) возможно вторичное использование изделий и брака, полученного во время переработки,(2) recycling of products and defects obtained during processing is possible,
(3) возможно уменьшение массы.(3) weight reduction is possible.
В их числе, в частности, термопластичная эластомерная композиция (у которой часть или все количество эластомерного компонента, образующего дисперсную фазу, сшивают (вулканизуют) во время перемешивания с термопластичной смолой, которая образует непрерывную фазу и подвергается динамическому сшиванию (вулканизации)) может позволить получить изделие, обладающее в особенности выдающимися свойствами - механическими физическими свойствами каучукоподобного эластомера, стойкостью к усадке при сжатии и маслостойкостью, и вместо обычного каучука может быть использована для изготовления автомобильных деталей, строительных материалов, медицинского оборудования, материалов общего промышленного назначения и тому подобного.Among them, in particular, a thermoplastic elastomeric composition (in which part or all of the elastomeric component forming the dispersed phase is crosslinked (vulcanized) during mixing with a thermoplastic resin that forms a continuous phase and undergoes dynamic crosslinking (vulcanization)) can a product that has especially outstanding properties - mechanical physical properties of a rubbery elastomer, resistance to shrinkage under compression and oil resistance, and instead of ordinary rubber It can be used for the manufacture of automotive parts, building materials, medical equipment, general industrial materials, and the like.
Что касается данной термопластичной эластомерной композиции, то авторы настоящего изобретения ранее предложили и подали заявку (японская патентная заявка № 7-150353 (то есть, японская нерассмотренная патентная публикация № 8-259741)) на полимерную композицию для изготовления шины, характеризующуюся коэффициентом воздухопроницаемости, не большим чем 25×10-12 куб. см·см/см2·сек·см ртутного столба, и модулем Юнга в диапазоне от 1 до 500 МПа, которая в качестве полимерной композиции для изготовления шины демонстрирует наличие превосходного баланса между способностью предотвращать проникновение воздуха и гибкостью, которую можно использовать для уменьшения массы шины, и которая образована из смеси специфического количества термопластичной смолы, характеризующейся коэффициентом воздухопроницаемости, не большим чем 25×10-12 куб. см·см/см2·сек·см ртутного столба, и модулем Юнга, большим, чем 500 МПа, и специфического количества эластомерного компонента, характеризующегося коэффициентом воздухопроницаемости, большим чем 25×10-12 куб. см·см/см2·сек·см ртутного столба, и модулем Юнга, не большим чем 500 МПа.With regard to this thermoplastic elastomeric composition, the authors of the present invention previously proposed and filed an application (Japanese Patent Application No. 7-150353 (i.e., Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-259741)) for a polymer composition for making a tire having a breathability coefficient not larger than 25 × 10 -12 cubic cm · cm / cm 2 · sec · cm mercury, and Young's modulus in the range from 1 to 500 MPa, which as a polymer composition for the manufacture of tires demonstrates an excellent balance between the ability to prevent air penetration and the flexibility that can be used to reduce weight tires, and which is formed from a mixture of a specific amount of thermoplastic resin, characterized by a coefficient of breathability not greater than 25 × 10 -12 cubic meters. cm · cm / cm 2 · sec · cm mercury, and Young's modulus, greater than 500 MPa, and a specific amount of elastomeric component, characterized by a coefficient of air permeability greater than 25 × 10 -12 cubic cm · cm / cm 2 · sec · cm mercury, and Young's modulus not greater than 500 MPa.
Данная предложенная композиция демонстрирует наличие превосходной функциональности в качестве полимерной композиции для изготовления шины, но при использовании в качестве внутреннего слоя или другого слоя, предотвращающего проникновение воздуха, пневматической шины обнаруживает проблему, заключающуюся в недостаточной клейкости в паре слой каучука-термопластичная эластомерная композиция, взятая индивидуально.This proposed composition demonstrates the presence of excellent functionality as a polymer composition for the manufacture of tires, but when used as an inner layer or other layer preventing the penetration of air, the pneumatic tire detects the problem of insufficient adhesion in the pair of rubber layer - thermoplastic elastomeric composition, taken individually .
Кроме того, авторы настоящего изобретения, будучи занятыми исследованиями по приданию вышеупомянутой полимерной композиции для изготовления шины еще более эффективной способности предотвращать проникновение воздуха, предложили и подали заявку (японская патентная заявка № 7-55929) (то есть, японская нерассмотренная патентная публикация № 8-244402) на композицию термопластичной смолы для изготовления шины, образующую встроенный слой, предотвращающий проникновение воздуха, в результате экструдирования смеси, по меньшей мере, двух типов несовместимых термопластичных смол, в процессе которого один компонент в виде термопластичной смолы в числе компонентов в виде термопластичных смол диспергируют не окончательно, а диспергируют ориентированным в плоской форме вследствие воздействия сдвигового напряжения во время экструдирования, поскольку он несовместим.In addition, the authors of the present invention, being engaged in research to make the aforementioned polymer composition for making a tire even more effective in preventing air penetration, have proposed and filed an application (Japanese Patent Application No. 7-55929) (i.e., Japanese Unexamined Patent Publication No. 8- 244402) on the composition of a thermoplastic resin for the manufacture of tires, forming a built-in layer that prevents the penetration of air, as a result of extruding a mixture of at least two types of ness of thermoplastic resins, during which one component in the form of a thermoplastic resin among the components in the form of thermoplastic resins is not completely dispersed, but dispersed oriented in a flat form due to shear stress during extrusion, since it is incompatible.
В случае использования данной композиции термопластичной смолы в качестве слоя пневматической шины, предотвращающего проникновение воздуха, может быть получена достаточная способность предотвращать проникновение воздуха, поскольку композиция представляет собой композицию термопластичной смолы, но композиция была неудовлетворительной с точки зрения достаточного контроля гибкости и долговечности в отношении усталости при изгибе, а также существовала проблема, заключающаяся в недостаточной клейкости в паре слой каучука-композиция термопластичной смолы, взятая индивидуально.In the case of using this thermoplastic resin composition as a layer of a pneumatic tire preventing air penetration, sufficient ability to prevent air penetration can be obtained, since the composition is a thermoplastic resin composition, but the composition was unsatisfactory from the point of view of sufficient control of flexibility and durability with respect to fatigue bending, and there was also a problem consisting in insufficient stickiness in a pair of rubber-composition layer thermoplastic resin taken individually.
Таким образом, как разъяснялось ранее, существует известная термопластичная эластомерная композиция, содержащая компонент в виде термопластичной смолы в качестве непрерывной фазы и эластомерный компонент в качестве дисперсной фазы, которая демонстрирует наличие высокоэластичности, является гибкой, может быть подвергнута переработке подобно термопласту и делает возможным контроль воздухоизолирующей способности или газоизолирующей способности. Кроме того, существует известная композиция термопластичной смолы, которая делает возможным получение встроенного между слоями слоя, обладающего способностью предотвращать проникновение газа. Термопластичная эластомерная композиция, которая демонстрирует наличие высокоэластичности и может быть подвергнута переработке подобно термопласту, и которая делает возможным получение на внешней стороне слоев встроенного слоя, демонстрирующего наличие клейкости и других необходимых функций, пока еще не разработана.Thus, as explained previously, there is a known thermoplastic elastomeric composition comprising a component in the form of a thermoplastic resin as a continuous phase and an elastomeric component as a dispersed phase, which exhibits high elasticity, is flexible, can be processed like a thermoplastic, and makes it possible to control the air insulating ability or gas-insulating ability. In addition, there is a known thermoplastic resin composition which makes it possible to obtain a layer interposed between the layers having the ability to prevent gas penetration. A thermoplastic elastomeric composition that exhibits high elasticity and can be processed like a thermoplastic, and which makes it possible to obtain an embedded layer on the outside of the layers demonstrating the presence of adhesiveness and other necessary functions, has not yet been developed.
Другие ссылки, представляющие интерес, включают: документы WO 2004/081107, WO 2004/081106, WO 2004/081108, WO 2004/081116 и WO 2004/081099.Other references of interest include: documents WO 2004/081107, WO 2004/081106, WO 2004/081108, WO 2004/081116 and WO 2004/081099.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Цель настоящего изобретения заключается в предложении слоистого материала на основе термопластичной полимерной композиции, характеризующейся коэффициентом воздухопроницаемости, равным 20×10-12 куб. см·см/см2·сек·см ртутного столба и менее, и пригодной для использования в качестве внутреннего слоя пневматической шины, тем самым, устраняющей вышеупомянутые недостатки предшествующего уровня техники.The purpose of the present invention is to propose a layered material based on a thermoplastic polymer composition, characterized by a coefficient of breathability equal to 20 × 10 -12 cc. cm · cm / cm 2 · sec · cm mercury or less, and suitable for use as the inner layer of a pneumatic tire, thereby eliminating the above-mentioned disadvantages of the prior art.
В соответствии с настоящим изобретением предлагается слоистый материал (С) на основе, по меньшей мере, одной термопластичной полимерной композиции, содержащий: композицию термопластичной смолы (А), характеризующуюся коэффициентом воздухопроницаемости, равным 10×10-12 куб. см·см/см2·сек·см ртутного столба и менее, на которую наслаивают термопластичную полимерную композицию (В), характеризующуюся вязкостью расплава 500-2000 Па·сек и модулем Юнга при комнатной температуре 1-400 МПа, где толщина слоя композиции термопластичной смолы (А) составляет 0,5-10 мкм, а коэффициент воздухопроницаемости слоистого материала (С) равен 20×10-12 куб. см·см/см2·сек·см ртутного столба и менее.The present invention provides a laminate (C) based on at least one thermoplastic polymer composition, comprising: a thermoplastic resin composition (A), characterized by an air permeability coefficient of 10 × 10 −12 cc. cm · cm / cm 2 · sec · cm mercury or less, on which a thermoplastic polymer composition (B) is layered, characterized by a melt viscosity of 500-2000 Pa · sec and Young's modulus at room temperature of 1-400 MPa, where the layer thickness of the composition is thermoplastic resin (A) is 0.5-10 microns, and the coefficient of breathability of the layered material (C) is 20 × 10 -12 cubic cm · cm / cm 2 · sec · cm mercury or less.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
В данном описании изобретения и в формуле изобретения, которая следует далее, формы единственного числа включают соответствия во множественном числе, если только контекст не будет ясно требовать другого.In this specification and in the claims that follow, singular forms include the plural, unless the context clearly requires otherwise.
В соответствии с использованием в настоящем документе все молекулярные массы являются средневесовыми молекулярными массами, если только не будет указано другого.As used herein, all molecular weights are weight average molecular weights unless otherwise indicated.
По всему описанию изобретения во всей его полноте, включающему формулу изобретения, слово «содержать» и вариации данного слова, такие как «содержащий» и «содержит», а также «иметь», «имеющий», «включает», «включать» и «включающий» и их вариации, обозначают то, что названные стадии, элементы или материалы, к которым они относятся, являются существенными, но могут быть добавлены и другие стадии, элементы или материалы, и все еще будет получаться структура, соответствующая объему формулы изобретения или описания изобретения. При их упоминании в описании изобретения и в формуле изобретения они обозначают то, что изобретением и тем, что заявляется, считается то, что следует далее и возможно более того. Данные термины, в особенности, при использовании в формуле изобретения, являются включающими или не ограничивающими и не исключают дополнительных, не упомянутых элементов или стадий способов.Throughout the description of the invention in its entirety, including the claims, the word “contain” and variations of the word, such as “comprising” and “contains”, as well as “have”, “having”, “includes”, “include” and “Including” and their variations mean that the named steps, elements or materials to which they relate are essential, but other steps, elements or materials may be added and a structure corresponding to the scope of the claims will still be obtained or description of the invention. When they are mentioned in the description of the invention and in the claims, they mean that the invention and what is claimed is considered to be what follows and possibly more. These terms, especially when used in the claims, are inclusive or non-limiting and do not exclude additional, not mentioned elements or process steps.
В настоящем контексте «по существу состоящий из» обозначает исключение любого элемента или комбинации элементов, а также любого количества любого элемента или комбинации элементов, которые бы изменили основные и новые характеристики изобретения.In the present context, “essentially consisting of” means the exclusion of any element or combination of elements, as well as any amount of any element or combination of elements, which would change the basic and new features of the invention.
Для целей настоящего изобретения, если только не будет определено другого по отношению к конкретным свойству, характеристике или переменной, термин «по существу», используемый для любых критериев, таких как свойство, характеристика или переменная, обозначает соответствие приведенным критериям в такой мере, что специалист в соответствующей области техники признает достижение соответствия получаемой выгоде или желательному значению состояния или свойства. Термин «по существу» также используют для рационального описания сущности предмета для того, чтобы ее объем был бы понят специалистами в соответствующей области техники, отвечающей изобретению, и для различения заявленной сущности предмета от предшествующего уровня техники.For the purposes of the present invention, unless otherwise defined in relation to a particular property, characteristic or variable, the term “essentially” used for any criteria, such as a property, characteristic or variable, means that the criteria are met to the extent that the specialist in the relevant field of technology recognizes the achievement of compliance with the resulting benefit or the desired value of the state or property. The term "essentially" is also used to rationally describe the essence of an object so that its scope would be understood by specialists in the relevant field of technology that meets the invention, and to distinguish the claimed essence of the object from the prior art.
Термин «полимер» можно использовать для обозначения гомополимеров, сополимеров, интерполимеров, терполимеров и тому подобного. Подобным же образом термин «сополимер» может обозначать полимер, содержащий, по меньшей мере, два мономера, необязательно совместно с другими мономерами.The term “polymer” can be used to refer to homopolymers, copolymers, interpolymers, terpolymers and the like. Similarly, the term “copolymer” can mean a polymer containing at least two monomers, optionally in conjunction with other monomers.
Если полимер называют содержащим мономер, то тогда в полимере мономер присутствует в заполимеризованной форме мономера или в производной форме мономера. Однако для удобства отсылки в качестве сокращения используют фразу «содержащий (соответствующий) мономер» и тому подобные. Подобным же образом в случае описания компонентов катализатора как содержащих нейтральные стабильные формы компонентов специалист в соответствующей области техники должен хорошо понимать то, что активной формой компонента является форма, которая вступает в реакцию с мономерами с образованием полимеров.If the polymer is called containing monomer, then in the polymer the monomer is present in the polymerized form of the monomer or in a derivative form of the monomer. However, for convenience of reference, the phrase “containing (corresponding) monomer” and the like are used as abbreviations. Similarly, when describing catalyst components as containing neutral stable forms of components, one skilled in the art should understand well that the active form of the component is a form that reacts with monomers to form polymers.
Термин «изоолефин» обозначает любой олефиновый мономер, имеющий два заместителя на одном и том же атоме углерода.The term "isoolefin" means any olefin monomer having two substituents on the same carbon atom.
Термин «мультиолефин» обозначает любой мономер, имеющий две и более двойные связи. В предпочтительном варианте реализации мультиолефином является любой мономер, имеющий две двойные связи, предпочтительно две сопряженные двойные связи, такой как сопряженный диен, подобный изопрену.The term "multiolefin" means any monomer having two or more double bonds. In a preferred embodiment, the multiolefin is any monomer having two double bonds, preferably two conjugated double bonds, such as a conjugated diene, like isoprene.
В соответствии с использованием в настоящем документе термин «эластомер» или «эластомеры» обозначает любые полимер или композицию полимеров, согласующиеся с определением из документа ASTM D1566. Данные термины вместе с термином «каучук (каучуки)» можно использовать взаимозаменяющим образом.As used herein, the term “elastomer” or “elastomers” refers to any polymer or polymer composition consistent with the definition from ASTM D1566. These terms together with the term "rubber (s)" can be used interchangeably.
Термин «алкил» обозначает парафиновую углеводородную группу, которую можно получить из алкана в результате исключения из формулы одного или нескольких атомов водорода, такую как, например, метильная группа (СН3) или этильная группа (СН3СН2) и тому подобное.The term “alkyl” means a paraffinic hydrocarbon group that can be obtained from an alkane by eliminating one or more hydrogen atoms from the formula, such as, for example, a methyl group (CH 3 ) or an ethyl group (CH 3 CH 2 ) and the like.
Термин «арил» обозначает углеводородную группу, которая образует кольцевую структуру, характерную для ароматических соединений, таких как, например, бензол, нафталин, фенантрен, антрацен и тому подобное, и обычно имеет в своей структуре чередующуюся двойную связь («ненасыщенность»). Таким образом, арильная группа представляет собой группу, полученную из ароматического соединения в результате исключения из формулы одного или нескольких атомов водорода, такую как, например, фенил или С6Н5.The term “aryl” refers to a hydrocarbon group that forms a ring structure characteristic of aromatic compounds such as, for example, benzene, naphthalene, phenanthrene, anthracene and the like, and usually has an alternating double bond (“unsaturation”) in its structure. Thus, an aryl group is a group derived from an aromatic compound as a result of the exclusion of one or more hydrogen atoms from the formula, such as, for example, phenyl or C 6 H 5 .
Термин «замещенный» относится, по меньшей мере, к одной группе водорода, замещенной, по меньшей мере, одним заместителем, выбираемым, например, из галогена (хлора, брома, фтора или йода), амино, нитро, сульфокси (сульфоната или алкилсульфоната), тиола, алкилтиола и гидрокси; алкила, прямо- или разветвленноцепного, содержащего от 1 до 20 атомов углерода, который включает метил, этил, пропил, трет-бутил, изопропил, изобутил и тому подобное; алкокси, прямо- или разветвленноцепного алкокси, содержащего от 1 до 20 атомов углерода и включающего, например, метокси, этокси, пропокси, изопропокси, бутокси, изобутокси, вторичный бутокси, третичный бутокси, пентилокси, изопентилокси, гексилокси, гептилокси, октилокси, нонилокси и децилокси; галогеналкила, который обозначает прямо- или разветвленноцепной алкил, содержащий от 1 до 20 атомов углерода, который содержит, по меньшей мере, один галоген и включает, например, хлорметил, бромметил, фторметил, йодметил, 2-хлорэтил, 2-бромэтил, 2-фторэтил, 3-хлорпропил, 3-бромпропил, 3-фторпропил, 4-хлорбутил, 4-фторбутил, дихлорметил, дибромметил, дифторметил, дийодметил, 2,2-дихлорэтил, 2,2-дибромметил, 2,2-дифторэтил, 3,3-дихлорпропил, 3,3-дифторпропил, 4,4-дихлорбутил, 4,4-дифторбутил, трихлорметил, 4,4-дифторбутил, трихлорметил, трифторметил, 2,2,2-трифторэтил, 2,3,3-трифторпропил, 1,1,2,2-тетрафторэтил и 2,2,3,3-тетрафторпропил. Таким образом, например, «замещенное стирольное звено» включает п-метилстирол, п-этилстирол и тому подобное.The term “substituted” refers to at least one hydrogen group substituted by at least one substituent selected, for example, from halogen (chlorine, bromine, fluorine or iodine), amino, nitro, sulfoxy (sulfonate or alkyl sulfonate) thiol, alkylthiol and hydroxy; straight or branched chain alkyl containing from 1 to 20 carbon atoms, which includes methyl, ethyl, propyl, tert-butyl, isopropyl, isobutyl and the like; alkoxy, straight or branched chain alkoxy containing from 1 to 20 carbon atoms and including, for example, methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, secondary butoxy, tertiary butoxy, pentyloxy, isopentyloxy, hexyloxy, heptyloxy, octyloxy, nonyloxy and decyloxy; halogenated, which means straight or branched chain alkyl containing from 1 to 20 carbon atoms, which contains at least one halogen and includes, for example, chloromethyl, bromomethyl, fluoromethyl, iodomethyl, 2-chloroethyl, 2-bromoethyl, 2- fluoroethyl, 3-chloropropyl, 3-bromopropyl, 3-fluoropropyl, 4-chlorobutyl, 4-fluorobutyl, dichloromethyl, dibromomethyl, difluoromethyl, diiodomethyl, 2,2-dichloroethyl, 2,2-dibromomethyl, 2,2-difluoroethyl, 3, 3-dichloropropyl, 3,3-difluoropropyl, 4,4-dichlorobutyl, 4,4-difluorobutyl, trichloromethyl, 4,4-difluorobutyl, trichloromethyl, trifluoromethyl, 2,2,2-trifluoroethyl l, 2,3,3-trifluoropropyl, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl and 2,2,3,3-tetrafluoropropyl. Thus, for example, a “substituted styrene unit” includes p-methylstyrene, p-ethylstyrene and the like.
В качестве материала, обладающего превосходной газоизолирующей способностью, была известна полиамидная термопластичная смола (здесь и далее в настоящем документе называемая полиамидной смолой). Кроме того, в качестве материала, обладающего превосходной гибкостью, был известен бутил-каучук. Заявители обнаружили, что вместо использования бутил-каучука для реализации материала, демонстрирующего наличие хорошего баланса газоизолирующей способности и гибкости, можно было использовать слоистый материал (С) на основе указанных термопластичных материалов (А) и (В).As a material having excellent gas insulating ability, a polyamide thermoplastic resin (hereinafter referred to as polyamide resin) was known. In addition, butyl rubber was known as a material with excellent flexibility. Applicants have found that instead of using butyl rubber to realize a material that demonstrates a good balance of gas insulating ability and flexibility, layered material (C) based on the indicated thermoplastic materials (A) and (B) could be used.
Композицией термопластичной смолы, используемой в качестве компонента (А) в слоистом материале (С), соответствующем настоящему изобретению, может являться любая композиция термопластичной смолы, характеризующаяся малым коэффициентом воздухопроницаемости, равным предпочтительно 25×10-12 куб. см·см/см2·сек·см ртутного столба и менее, более предпочтительно 10×10-12 куб. см·см/см2·сек·см ртутного столба и менее, более предпочтительно 1×10-12 куб. см·см/см2·сек·см ртутного столба и менее, более предпочтительно находящимся в диапазоне от 0,1×10-12 до 10×10-12 куб. см·см/см2·сек·см ртутного столба. В случае чрезмерно большой величины коэффициента воздухопроницаемости термопластичной смолы желательный баланс газоизолирующей способности и гибкости не может быть получен.The thermoplastic resin composition used as component (A) in the laminate (C) of the present invention may be any thermoplastic resin composition having a low air permeability coefficient, preferably 25 × 10 −12 cc. cm · cm / cm 2 · sec · cm mercury or less, more preferably 10 × 10 -12 cc. cm · cm / cm 2 · sec · cm mercury or less, more preferably 1 × 10 -12 cc. cm · cm / cm 2 · sec · cm mercury or less, more preferably in the range from 0.1 × 10 −12 to 10 × 10 −12 cc. cm · cm / cm 2 · sec · cm mercury. In the case of an excessively large value of the coefficient of breathability of the thermoplastic resin, the desired balance of gas insulating ability and flexibility cannot be obtained.
Обычными примерами термопластичной смолы (А) являются сополимеры этилена-винилового спирта, полиамидные смолы, поливинилиденхлорид и его сополимеры, акрилонитрильные сополимеры, поливинилиденфторид, полихлортрифторэтилен, полиэтилентерефталат, смолы сложного полиэфира и тому подобное. Смолы EVOH, подходящие для использования в настоящем изобретении в качестве термопластичной смолы (А), включают термопластичные и кристаллические сополимеры этилена-винилового спирта, содержащие, по меньшей мере, 35 мол.% винилового спирта.Common examples of thermoplastic resin (A) are ethylene-vinyl alcohol copolymers, polyamide resins, polyvinylidene chloride and its copolymers, acrylonitrile copolymers, polyvinylidene fluoride, polychlorotrifluoroethylene, polyethylene terephthalate, polyester resins and the like. EVOH resins suitable for use in the present invention as the thermoplastic resin (A) include thermoplastic and crystalline ethylene-vinyl alcohol copolymers containing at least 35 mol% of vinyl alcohol.
Полиамидные смолы, подходящие для использования в настоящем изобретении в качестве термопластичной смолы (А), включают термопластичные полиамиды (найлоны), включающие кристаллические или смолоподобные высокомолекулярные твердые полимеры, в том числе сополимеры и терполимеры, содержащие в полимерной цепи повторяющиеся амидные звенья. Полиамиды можно получать в результате проведения полимеризации одного или нескольких ε-лактамов, таких как капролактам, пирролидион, лауриллактам и аминоундекановый лактам, или аминокислоты, или в результате проведения конденсации двухосновных кислот и диаминов. Подходящими для использования в качестве термопластичной смолы (А) являются как волокнообразующие найлоны, так и найлоны марок, применяемых для формования. Примерами таких полиамидов являются поликапролактам (Nylon 6), полилауриллактам (Nylon 12), полигексаметиленадипамид (Nylon 66), полигексаметиленазеламид (Nylon 69), полигексаметиленсебацамид (Nylon 610), полигексаметиленизофталамид (Nylon 6IP), Nylon 46, Nylon MXD6, Nylon 6/66 и продукт конденсации 11-аминоундекановой кислоты (Nylon 11). Также можно использовать Nylon 6 (N6), Nylon 11 (N11), Nylon 12 (N12), сополимер Nylon 6/66 (N6/66), Nylon 610 (N610), Nylon 46, Nylon MXD6, Nylon 69 и Nylon 612 (N612). Также можно использовать их сополимеры и их смеси. Дополнительные примеры удовлетворительных полиамидов (в особенности тех, которые имеют температуру размягчения, менее 275°С) описываются в Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, v. 10, page 919 и Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 10, pages 392-414. В практике данного изобретения в качестве термопластичных смол (А) с выгодой можно использовать коммерчески доступные термопластичные полиамиды, при этом предпочтительными являются линейные кристаллические полиамиды, имеющие температуру размягчения или температуру плавления в диапазоне 160-230°С.Polyamide resins suitable for use in the present invention as a thermoplastic resin (A) include thermoplastic polyamides (nylons) including crystalline or resinous high molecular weight solid polymers, including copolymers and terpolymers containing repeating amide units in the polymer chain. Polyamides can be obtained by polymerizing one or more ε-lactams, such as caprolactam, pyrrolidion, laurillactam and aminoundecane lactam, or amino acids, or by condensation of dibasic acids and diamines. Suitable for use as a thermoplastic resin (A) are both fiber-forming nylons and brand nylons used for molding. Examples of such polyamides are polycaprolactam (Nylon 6), polylauryl lactam (Nylon 12), polyhexamethylene adipamide (Nylon 66), polyhexamethylene azelamide (Nylon 69), polyhexamethylene sebacamide (Nylon 610), polyhexamethylene isophthalamide (Nylon 6IP), ND6, N66, and a condensation product of 11-aminoundecanoic acid (Nylon 11). You can also use Nylon 6 (N6), Nylon 11 (N11), Nylon 12 (N12), copolymer Nylon 6/66 (N6 / 66), Nylon 610 (N610), Nylon 46, Nylon MXD6, Nylon 69 and Nylon 612 ( N612). You can also use their copolymers and mixtures thereof. Further examples of satisfactory polyamides (especially those having a softening point of less than 275 ° C.) are described in Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, v. 10, page 919 and Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 10, pages 392-414. In the practice of this invention, commercially available thermoplastic polyamides can advantageously be used as thermoplastic resins (A), linear crystalline polyamides having a softening point or a melting point in the range of 160-230 ° C. are preferred.
Термопластичной полимерной композицией, подходящей для использования в качестве компонента (В) в слоистом материале (С), соответствующем настоящему изобретению, является та, которая характеризуется вязкостью расплава в диапазоне от 50 до 2000 Па·сек, предпочтительно от 700 до 1500 Па·сек и модулем Юнга при комнатной температуре в диапазоне от 1 до 400 МПа, предпочтительно от 1 до 200 МПа. В случае чрезмерно малой или чрезмерно большой величины вязкости расплава термопластичного полимера (В) желательное формование цилиндрического изделия (экструдирование) становится затруднительным, и, таким образом, затруднительным становится и получение пленки. В дополнение к этому, в случае чрезмерно большой величины модуля Юнга термопластичного полимера (В) пленка не сможет контролировать деформирование, и поэтому могут появиться трещины или разломы.A thermoplastic polymer composition suitable for use as component (B) in the laminate (C) of the present invention is one that has a melt viscosity in the range of 50 to 2000 Pa · sec, preferably from 700 to 1500 Pa · sec and Young's modulus at room temperature in the range from 1 to 400 MPa, preferably from 1 to 200 MPa. In the case of an excessively small or excessively large magnitude of the melt viscosity of the thermoplastic polymer (B), the desired molding of the cylindrical product (extrusion) becomes difficult, and thus the film becomes difficult. In addition to this, in the case of an excessively large Young's modulus of the thermoplastic polymer (B), the film will not be able to control the deformation, and therefore, cracks or breaks may appear.
Обычными примерами термопластичной композиции, подходящей для использования в качестве компонента (В), соответствующего настоящему изобретению, являются те, которые образованы из модифицированных полимеров (Е), диспергированных в матрице композиции термопластичной смолы (D). Несмотря на отсутствие каких-либо конкретных ограничений, накладываемых на соотношение между количествами модифицированного полимера (Е) и матрицы (D), предпочтительное соотношение (D):(E), например, находится в диапазоне от 60:40 до 30:70 масс. Примерами модифицированного полимера (Е) являются бромированные сополимеры изобутилена-п-метилстирола, модифицированные малеиновым ангидридом сополимеры этилена-α-олефина, сополимер этилена-глицидилметакрилата (ЭГМА), модифицированный малеиновым ангидридом сополимер этилена-этилакрилата (Mal-ЭЭА) и тому подобное. Примерами матрицы (D) являются полиамидные смолы, такие как Nylon 11, Nylon 12, Nylon 666, Nylon 610, Nylon 612, Nylon 6, Nylon 66.Typical examples of a thermoplastic composition suitable for use as component (B) of the present invention are those formed from modified polymers (E) dispersed in a matrix of a thermoplastic resin composition (D). Despite the absence of any specific restrictions imposed on the ratio between the amounts of the modified polymer (E) and the matrix (D), the preferred ratio (D) :( E), for example, is in the range from 60:40 to 30:70 mass. Examples of the modified polymer (E) are brominated isobutylene-p-methylstyrene copolymers, maleic anhydride, ethylene-α-olefin copolymers, ethylene-glycidyl methacrylate (EGMA) copolymer, maleic anhydride-modified ethylene-ethyl acrylate copolymer (Mal-EEA). Examples of matrix (D) are polyamide resins such as Nylon 11, Nylon 12, Nylon 666, Nylon 610, Nylon 612, Nylon 6, Nylon 66.
Компоненты (A), (B), (D) и (Е), соответствующие настоящему изобретению, в дополнение к вышеупомянутым основным ингредиентам могут содержать обычные добавки, обычно используемые в них, такие как вулканизатор или сшиватель, ускоритель вулканизации или сшивания, различные типы масел, антиоксидант, армирующий наполнитель, пластификатор, мягчитель, в количестве, которое не будет оказывать неблагоприятного воздействия на цели настоящего изобретения.The components (A), (B), (D) and (E) of the present invention, in addition to the aforementioned main ingredients, may contain conventional additives commonly used in them, such as a vulcanizer or a crosslinker, a vulcanization or crosslinking accelerator, various types oils, antioxidant, reinforcing filler, plasticizer, emollient, in an amount that will not adversely affect the objectives of the present invention.
Слоистые материалы (С) настоящего изобретения образованы из слоя композиции термопластичной смолы (А), имеющего толщину в диапазоне от 0,05 до 10 мкм, предпочтительно от 0,05 до 3 мкм, на который наслаивают слой или слои термопластичной полимерной композиции (В). Предпочтительно слоистый материал (С) заключают в сэндвичевую структуру, образованную с использованием одних и тех же или различных слоев термопластичных полимерных композиций (В). Термопластичная полимерная композиция (В) может быть образована из композиции модифицированного полимера (Е), диспергированной в матрице (D) термопластичной полимерной композиции, упоминавшейся ранее.Laminates (C) of the present invention are formed from a layer of a thermoplastic resin composition (A) having a thickness in the range from 0.05 to 10 μm, preferably from 0.05 to 3 μm, onto which a layer or layers of a thermoplastic polymer composition (B) are layered . Preferably, the laminate (C) is enclosed in a sandwich structure formed using the same or different layers of thermoplastic polymer compositions (B). The thermoplastic polymer composition (B) may be formed from a modified polymer composition (E) dispersed in the matrix (D) of the thermoplastic polymer composition mentioned previously.
Слоистый материал (С) характеризуется коэффициентом воздухопроницаемости, равным 20×10-12 куб. см·см/см2·сек·см ртутного столба и менее, предпочтительно 10×10-12 куб. см·см/см2·сек·см ртутного столба и менее.Layered material (C) is characterized by a coefficient of breathability equal to 20 × 10 -12 cubic meters. cm · cm / cm 2 · sec · cm mercury or less, preferably 10 × 10 -12 cc. cm · cm / cm 2 · sec · cm mercury or less.
Слоистый материал (С) настоящего изобретения может иметь любую форму благодаря использованию любой известной методики наслаивания. Например, слоистый материал (С) в форме листа можно получать в результате многослойного совместного экструдирования, многослойного раздувного формования и тому подобного. В альтернативном варианте слоистый материал (С) цилиндрической формы можно получать в результате многослойного экструзионного формования композиции термопластичной смолы (А) и термопластичной полимерной композиции (В), что хорошо известно из современного уровня техники.The layered material (C) of the present invention can be of any shape through the use of any known layering technique. For example, the layered material (C) in the form of a sheet can be obtained by multilayer coextrusion, multilayer blow molding, and the like. Alternatively, the cylindrical layered material (C) can be obtained by multilayer extrusion molding of a thermoplastic resin composition (A) and a thermoplastic polymer composition (B), which is well known in the art.
Слоистый материал (С) настоящего изобретения можно с выгодой использовать в качестве внутреннего слоя пневматической шины, поскольку слоистый материал (С) демонстрирует наличие хорошего баланса превосходной газоизолирующей способности и великолепной гибкости.The laminate (C) of the present invention can advantageously be used as the inner layer of a pneumatic tire, since the laminate (C) exhibits a good balance of excellent gas insulating ability and excellent flexibility.
Слоистый материал (С) настоящего изобретения, содержащий клей (F), может иметь любую форму благодаря использованию любой известной методики наслаивания. Например, слоистый материал (С), содержащий клей (F), в форме листа можно получать в результате многослойного совместного экструдирования, многослойного раздувного формования и тому подобного. В альтернативном варианте слоистый материал (С), содержащий клей (F), цилиндрической формы можно получать в результате многослойного экструзионного формования композиции термопластичной смолы (А), термопластичной полимерной композиции (В) и композиции клея (F), что хорошо известно на современном уровне техники.The layered material (C) of the present invention, containing the adhesive (F), can be of any shape using any known layering technique. For example, a laminate (C) containing adhesive (F) in the form of a sheet can be obtained by multilayer coextrusion, multilayer blow molding, and the like. Alternatively, a cylindrical laminate (C) containing adhesive (F) can be obtained by multilayer extrusion molding of a thermoplastic resin composition (A), a thermoplastic polymer composition (B) and an adhesive composition (F), which is well known at the present level technicians.
Слоистый материал (С) настоящего изобретения, содержащий клей (F), можно с выгодой использовать в качестве внутреннего слоя пневматической шины, поскольку слоистый материал (С), содержащий клей (F), демонстрирует наличие хорошего баланса превосходной газоизолирующей способности и великолепной гибкости.The laminate (C) of the present invention containing glue (F) can advantageously be used as the inner layer of a pneumatic tire, since the laminate (C) containing glue (F) exhibits a good balance of excellent gas insulating ability and excellent flexibility.
Были предложены клеи (F), использующие различные составы вместо состава из таблицы V, такие как обычные клеи. Например, в европейском патенте № 0774340 описывают различие критического поверхностного натяжения в случае каучукоподобного компонента элемента шины и полимерного компонента поверхностного слоя термопластичной пленки.Adhesives (F) have been proposed using various formulations instead of the composition of Table V, such as conventional adhesives. For example, European Patent No. 0774340 describes the difference in critical surface tension in the case of a rubber-like component of a tire element and a polymer component of a surface layer of a thermoplastic film.
Предпочтительные композиции модифицированного полимера, подходящие для использования в качестве дисперсной фазы термопластичной полимерной композиции (В), содержат функционализованный полимер (полимеры) (имеющий одну или несколько функциональных групп). Под термином «функционализованный полимер (полимеры)» понимается то, что полимер вводят в контакт с функциональной группой и необязательно катализатором, теплом, инициатором и/или источником свободных радикалов для стимулирования введения в полимер, прививки на полимер, связывания с полимером, физического присоединения и/или химического присоединения к полимеру всего количества или части функциональной группы. В соответствии с этим в одном аспекте функционализованный полимер, подходящий для использования в настоящем изобретении, включает продукт введения в контакт полимера, функциональной группы и катализатора функционализации (такого как катализатор, тепло, инициатор или источник свободных радикалов). Такую функционализацию в настоящем документе также называют прививкой. Подобным же образом, функциональную группу в настоящем документе также называют прививочным мономером. Кроме того, «функционализованный полимер» также определяют как включающий полимер, получаемый в результате непосредственной полимеризации мономеров, включающих олефиновые мономеры и мономер, имеющий функциональную группу, (или с использованием инициаторов, имеющих функциональную группу) до получения полимера, имеющего функциональную группу.Preferred modified polymer compositions suitable for use as the dispersed phase of the thermoplastic polymer composition (B) comprise functionalized polymer (s) (having one or more functional groups). The term "functionalized polymer (s)" means that the polymer is contacted with a functional group and optionally a catalyst, heat, initiator and / or source of free radicals to stimulate incorporation into the polymer, grafting onto the polymer, binding to the polymer, physical bonding and / or chemical addition to the polymer of an entire amount or part of a functional group. Accordingly, in one aspect, a functionalized polymer suitable for use in the present invention includes a contact product of a polymer, a functional group, and a functionalization catalyst (such as a catalyst, heat, initiator, or free radical source). Such functionality is also referred to herein as vaccination. Similarly, a functional group is also referred to herein as a graft monomer. In addition, a “functionalized polymer” is also defined as including a polymer obtained by direct polymerization of monomers including olefin monomers and a monomer having a functional group (or using initiators having a functional group) to obtain a polymer having a functional group.
Под «малеинированным» полимером понимается полимер, который ввели в контакт с малеиновой кислотой или малеиновым ангидридом и необязательно катализатором, теплом, инициатором и/или источником свободных радикалов для стимулирования введения в полимер, прививки на полимер, связывания с полимером, физического присоединения и/или химического присоединения к полимеру всего количества или части малеиновой кислоты или малеинового ангидрида.By “maleated” polymer is meant a polymer that has been contacted with maleic acid or maleic anhydride and optionally a catalyst, heat, initiator and / or free radical source to stimulate incorporation into the polymer, grafting onto the polymer, binding to the polymer, physical bonding and / or chemically adding to the polymer all or part of maleic acid or maleic anhydride.
Под «функциональной группой» понимается любое соединение, имеющее среднемассовую молекулярную массу, равную 1000 г/моль и менее, которое содержит гетероатом и/или ненасыщенность. Предпочтительные функциональные группы включают любое соединение, имеющее среднемассовую молекулярную массу, равную 750 и менее, которое содержит один или несколько гетероатомов и один или несколько центров ненасыщенности. Предпочтительно функциональной группой является соединение, содержащее гетероатом и ненасыщенность, такое как малеиновый ангидрид или малеиновая кислота. Предпочтительные функциональные группы включают органические кислоты и их соли, органические амиды, органические имиды, органические амины, органические сложные эфиры, органические ангидриды, органические спирты, галогенангидриды органических кислот (такие как хлорангидриды кислот, бромангидриды кислот и тому подобное), органические пероксиды, органические силаны и тому подобное.By “functional group” is meant any compound having a weight average molecular weight of 1000 g / mol or less that contains a heteroatom and / or unsaturation. Preferred functional groups include any compound having a weight average molecular weight of 750 or less that contains one or more heteroatoms and one or more centers of unsaturation. Preferably, the functional group is a compound containing a heteroatom and unsaturation, such as maleic anhydride or maleic acid. Preferred functional groups include organic acids and their salts, organic amides, organic imides, organic amines, organic esters, organic anhydrides, organic alcohols, organic acid halides (such as acid chlorides, acid bromides and the like), organic peroxides, organic silanes etc.
Примеры предпочтительных функциональных групп включают соединения, содержащие карбонильную связь, такие как карбоновые кислоты, сложные эфиры карбоновых кислот, ангидриды кислот, сложные диэфиры, соли, амиды и имиды. Также могут быть использованы и ароматические винильные соединения, гидролизуемые ненасыщенные силановые соединения, насыщенные галогенированные углеводороды и ненасыщенные галогенированные углеводороды.Examples of preferred functional groups include compounds containing a carbonyl bond, such as carboxylic acids, esters of carboxylic acids, acid anhydrides, diesters, salts, amides and imides. Aromatic vinyl compounds, hydrolyzable unsaturated silane compounds, saturated halogenated hydrocarbons and unsaturated halogenated hydrocarbons may also be used.
Примеры в особенности предпочтительных функциональных групп включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: малеиновый ангидрид, цитраконовый ангидрид, 2-метилмалеиновый ангидрид, 2-хлормалеиновый ангидрид, 2,3-диметилмалеиновый ангидрид, бицикло[2,2,1]-5-гептен-2,3-дикарбоновый ангидрид и 4-метил-4-циклогексен-1,2-дикарбоновый ангидрид, акриловая кислота, метакриловая кислота, малеиновая кислота, фумаровая кислота, итаконовая кислота, цитраконовая кислота, мезаконовая кислота, кротоновая кислота, ангидрид бицикло(2.2.2)окт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты, ангидрид 1,2,3,4,5,8,9,10-октагидронафталин-2,3-дикарбоновой кислоты, 2-окса-1,3-дикетоспиро(4.4)нон-7-ен, ангидрид бицикло(2.2.1)гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты, малеопимаровая кислота, тетрагидрофталевый ангидрид, ангидрид норборн-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты, надикангидрид, метилнадикангидрид, гимикангидрид, метилгимикангидрид и ангидрид х-метилбицикло(2.2.1)гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты (XMNA).Examples of particularly preferred functional groups include, but are not limited to: maleic anhydride, citraconic anhydride, 2-methylmaleic anhydride, 2-chloromaleic anhydride, 2,3-dimethylmaleic anhydride, bicyclo [2,2,1] -5-heptene -2,3-dicarboxylic anhydride and 4-methyl-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid, crotonic acid, bicyclo anhydride ( 2.2.2) oct-5-en-2,3-dicar acid, 1,2,3,4,5,8,9,9-octahydronaphthalene-2,3-dicarboxylic anhydride, 2-oxa-1,3-diketospiro (4.4) non-7-ene, bicyclo anhydride ( 2.2.1) hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid, maleopimaric acid, tetrahydrophthalic anhydride, norborn-5-en-2,3-dicarboxylic anhydride, nadicanhydride, methyl nadic acid hydride, hemicanhydride, methyl hemicanhydride and x-methylbicyclo anhydride ( 2.2.1) hept-5-en-2,3-dicarboxylic acid (XMNA).
В предпочтительном варианте реализации на полимер прививают малеиновый ангидрид таким образом, чтобы малеиновый ангидрид был бы ковалентно связан с основной полимерной цепью полимера. Ангидридная функциональность, привитая на полимер, может оставаться в виде ангидрида, может быть окислена до кислотных функциональных групп и/или может быть дополнительно введена в реакцию по способам, известным на современном уровне техники, с целью введения других функциональных групп, таких как амиды, амины, спирты и тому подобное.In a preferred embodiment, maleic anhydride is grafted onto the polymer so that maleic anhydride is covalently linked to the polymer backbone. The anhydride functionality grafted onto the polymer may remain in the form of the anhydride, may be oxidized to acid functional groups and / or may be further reacted by methods known in the art to introduce other functional groups, such as amides, amines alcohols and the like.
На современном уровне техники существует несколько способов, которые можно использовать для функционализации полимеров. Они включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: селективное окисление, свободнорадикальная прививка, озонолиз, эпоксидирование и тому подобное. Функционализованный полимер можно получать по растворному или суспензионному способам (то есть, при использовании растворителя) или по способу плавления (то есть, без использования растворителя). Функционализованный полимер также можно получать в высокосдвиговом смесителе, реакторе с псевдоожиженным слоем и/или тому подобном.At the present level of technology there are several methods that can be used to functionalize polymers. They include, but are not limited to, the following: selective oxidation, free radical grafting, ozonolysis, epoxidation, and the like. The functionalized polymer can be prepared by solution or suspension methods (i.e., using a solvent) or by a melting method (i.e., without using a solvent). Functionalized polymer can also be obtained in a high shear mixer, a fluidized bed reactor and / or the like.
Обычно полимер объединяют со свободнорадикальным инициатором и прививочным мономером при температуре и на период времени, достаточных для стимулирования прививки мономера на полимер до получения функционализованного полимера. В таком варианте реализации функционализованный полимер можно получать в результате нагревания полимера и функциональной группы, полимеризуемой по радикальному механизму, (например, малеинового ангидрида) в присутствии катализатора в виде радикального инициатора, такого как органический пероксид. Данную комбинацию предпочтительно нагревают при температуре, равной, приблизительно равной или большей температуры разложения катализатора в виде радикального инициатора.Typically, the polymer is combined with a free radical initiator and grafting monomer at a temperature and for a period of time sufficient to stimulate grafting of the monomer onto the polymer until a functionalized polymer is obtained. In such an embodiment, the functionalized polymer can be obtained by heating the polymer and a functional group polymerized by a radical mechanism (for example, maleic anhydride) in the presence of a catalyst in the form of a radical initiator, such as an organic peroxide. This combination is preferably heated at a temperature equal to approximately equal to or greater than the decomposition temperature of the catalyst in the form of a radical initiator.
Подходящие для использования катализаторы в виде радикального инициатора включают: диацилпероксиды, сложные пероксиэфиры, пероксикетали, диалкилпероксиды и тому подобное. Конкретные примеры включают бензоилпероксид, метилэтилкетонпероксид, трет-бутилпероксибензоат, трет-бутилпероксиацетат, трет-бутил-О-(2-этилгексил)монопероксикарбонат, н-бутил(4,4-ди(трет-бутилперокси)валерат), 1,1-бис(трет-бутилперокси)циклогексан, 1,1-бис(трет-бутилперокси)-3,3,5-триметилциклогексан, 2,2-бис(трет-бутилперокси)бутан, дикумилпероксид, трет-бутилкумилпероксид, а,а'-бис(трет-бутилпероксиизопропил)бензол, ди-трет-бутилпероксид (ДТБП), 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексан, 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексан, циклогексанонпероксид, трет-бутилпероксиизопропилкарбонат, ди-трет-бутилперфталат, 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексен, 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексен-3, ди-трет-бутилпероксид, кумолгидропероксид, трет-бутилгидропероксид, гидропероксиды, дилаурилпероксид, дикумилпероксид и тому подобное. В предпочтительном варианте реализации функционализацию проводят при температуре, большей, чем температура плавления полимера, но меньшей, чем температура разложения инициатора. Подходящие для использования диапазоны температур заключены в пределах от 35°С до 350°С, предпочтительно от 40°С до 250°С, предпочтительно от 45°С до 200°С.Suitable radical initiator catalysts include: diacyl peroxides, peroxy esters, peroxyketals, dialkyl peroxides and the like. Specific examples include benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, tert-butyl peroxybenzoate, tert-butyl peroxy acetate, tert-butyl-O- (2-ethylhexyl) monoperoxycarbonate, n-butyl (4,4-di (tert-butylperoxy) valerate), 1,1-bis (tert-butylperoxy) cyclohexane, 1,1-bis (tert-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,2-bis (tert-butylperoxy) butane, dicumyl peroxide, tert-butyl cumyl peroxide, a, a'-bis (tert-butylperoxyisopropyl) benzene, di-tert-butylperoxide (DTBP), 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexane, cyclohexanone oxide, tert-butyl peroxyisopropyl carbonate, di-tert-butylperphthalate, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexene, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexene-3, di-tert-butyl peroxide, cumene hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide, hydroperoxides, dilauryl peroxide, dicumyl peroxide and the like. In a preferred embodiment, the functionalization is carried out at a temperature higher than the melting temperature of the polymer, but lower than the decomposition temperature of the initiator. Suitable temperature ranges are from 35 ° C to 350 ° C, preferably from 40 ° C to 250 ° C, preferably from 45 ° C to 200 ° C.
Катализатор в виде радикального инициатора предпочтительно используют с концентрацией в диапазоне от 0,00001 до 100% масс., более предпочтительно от 0,1 до 10% масс., при расчете на массу функциональной группы. Температура нагревания зависит от того, проводят или нет реакцию в присутствии растворителя, но обычно она находится в диапазоне от приблизительно 50°С до 350°С.The radical initiator catalyst is preferably used with a concentration in the range of from 0.00001 to 100% by mass, more preferably from 0.1 to 10% by mass, based on the weight of the functional group. The heating temperature depends on whether or not the reaction is carried out in the presence of a solvent, but usually it is in the range from about 50 ° C to 350 ° C.
В способе, использующем растворитель, реакцию можно проводить при использовании полимера в форме раствора или суспензии, имеющих концентрацию в диапазоне от 0,1 до 50% масс., в присутствии галогенированного углеводородного соединения, содержащего от 2 до 20 атомов углерода, ароматического соединения, галогенированного ароматического соединения, алкилзамещенного ароматического углеводорода, циклического углеводорода и/или углеводородного соединения, содержащего от 6 до 20 атомов углерода, которые стабильны в отношении воздействия радикалов. Предпочтительные растворители включают гексан и циклогексан.In a method using a solvent, the reaction can be carried out using a polymer in the form of a solution or suspension having a concentration in the range from 0.1 to 50 wt.%, In the presence of a halogenated hydrocarbon compound containing from 2 to 20 carbon atoms, an aromatic compound, a halogenated aromatic compounds, alkyl substituted aromatic hydrocarbons, cyclic hydrocarbons and / or hydrocarbon compounds containing from 6 to 20 carbon atoms, which are stable against exposure to radical at. Preferred solvents include hexane and cyclohexane.
Для получения характеристик функционализованных полимеров могут быть использованы различные методики, некоторые из которых описываются в «Structure Characterization» The Science and Technology of Elastomers, F. Eirich, editor, Academic Press 1978, Chapter 3 by G. Ver Strate, которая посредством ссылки включается в настоящий документ.Various techniques can be used to characterize functionalized polymers, some of which are described in “Structure Characterization” of The Science and Technology of Elastomers, F. Eirich, editor, Academic Press 1978, Chapter 3 by G. Ver Strate, which is incorporated by reference in this document.
Предпочтительно функционализованный полимер содержит малеиновый ангидрид в количестве, меньшем чем приблизительно 50% масс., предпочтительно меньшем чем приблизительно 45% масс., предпочтительно меньшем чем приблизительно 40% масс., предпочтительно меньшем чем приблизительно 35% масс., предпочтительно меньшем чем приблизительно 30% масс., предпочтительно меньшем чем приблизительно 25% масс., предпочтительно меньшем чем приблизительно 20% масс., предпочтительно меньшем чем приблизительно 15% масс., предпочтительно меньшем чем приблизительно 10% масс., предпочтительно меньшем чем приблизительно 9% масс., предпочтительно меньшем чем приблизительно 8% масс., предпочтительно меньшем чем приблизительно 7% масс., предпочтительно меньшем чем приблизительно 6% масс., предпочтительно меньшем чем приблизительно 5% масс., предпочтительно меньшем чем приблизительно 4% масс., предпочтительно меньшем чем приблизительно 3% масс., предпочтительно меньшем чем приблизительно 2% масс., малеинового ангидрида. Кроме того, предпочтительно уровень содержания малеинового ангидрида в привитом сополимере полимер-МА может быть большим чем приблизительно 0,1% масс., предпочтительно большим чем приблизительно 0,5% масс., в альтернативном варианте большим чем приблизительно 1% масс., малеинового ангидрида. В предпочтительном варианте реализации функционализованный полимер может содержать от 0,1 до приблизительно 10% масс. малеинового ангидрида, более предпочтительно от 0,25 до приблизительно 5% масс., более предпочтительно от 0,5 до 4% масс., более предпочтительно от 0,75 до 3,5% масс., более предпочтительно от 1,5 до 2,5% масс., малеинового ангидрида.Preferably, the functionalized polymer contains maleic anhydride in an amount of less than about 50% by weight, preferably less than about 45% by weight, preferably less than about 40% by weight, preferably less than about 35% by weight, preferably less than about 30% mass., preferably less than about 25% of the mass., preferably less than about 20% of the mass., preferably less than about 15% of the mass., preferably less than about 10% of the mass ss., preferably less than about 9% by weight, preferably less than about 8% by weight, preferably less than about 7% by weight, preferably less than about 6% by weight, preferably less than about 5% by weight, preferably less more than about 4% by weight, preferably less than about 3% by weight, preferably less than about 2% by weight, maleic anhydride. In addition, preferably the level of maleic anhydride in the polymer-MA grafted copolymer may be greater than about 0.1 wt.%, Preferably greater than about 0.5 wt.%, Alternatively, greater than about 1 wt.%, Maleic anhydride . In a preferred embodiment, the functionalized polymer may contain from 0.1 to about 10% of the mass. maleic anhydride, more preferably from 0.25 to about 5% by weight, more preferably from 0.5 to 4% by weight, more preferably from 0.75 to 3.5% by weight, more preferably from 1.5 to 2 , 5% wt., Maleic anhydride.
Уровень содержания функциональной группы в привитом полимере можно определить по методу инфракрасной спектроскопии с Фурье-преобразованием на основе калибровки с использованием стандартов, абсолютный уровень содержания функциональных групп в которых был определен. Говоря конкретно, уровень содержания малеинового ангидрида в привитом полимере можно определить по методу инфракрасной спектроскопии с Фурье-преобразованием на основе калибровки с использованием стандартов, абсолютный уровень содержания малеинового ангидрида в которых был определен в соответствии с методикой, описанной у M. Sclavons et al. (M. Sclavons, P. Franquinet, V. Carlier, G. Verfaillie, I. Fallais, R. Legras, M. Laurent, and F. C. Thyrion, Polymer, 41, 1989 (2000)), где образец функционализованного полимера (полимер-g-МА) сначала очищают от остаточного мономера в результате полной солюбилизации в ксилоле с последующим переосаждением в ацетоне. Данный осажденный полимер после этого высушивают. Приблизительно 0,5 г переосажденного полимера растворяют в 150 мл толуола при температуре кипения. Для нагретого раствора, в котором полимеры не осаждаются во время титрования, проводят потенциометрическое титрование при помощи ТВАОН (гидроксида тетра-бутиламмония) с использованием бромтимольного синего в качестве цветного индикатора. Для того чтобы удостовериться в обратном превращении в ангидрид всей дикислоты, образующейся в результате гидролиза малеинового ангидрида под действием влаги окружающей среды, полимеры предпочтительно предварительно нагревают до 200°С в течение 1 часа до растворения.The level of functional group content in the grafted polymer can be determined by the method of infrared spectroscopy with Fourier transform based on calibration using standards in which the absolute level of content of functional groups was determined. Specifically, the level of maleic anhydride in the grafted polymer can be determined by infrared spectroscopy with Fourier transform based on calibration using standards, the absolute content of maleic anhydride in which was determined in accordance with the method described in M. Sclavons et al. (M. Sclavons, P. Franquinet, V. Carlier, G. Verfaillie, I. Fallais, R. Legras, M. Laurent, and FC Thyrion, Polymer , 41, 1989 (2000)), where the sample is a functionalized polymer (polymer g-MA) is first purified from residual monomer by complete solubilization in xylene followed by reprecipitation in acetone. This precipitated polymer is then dried. Approximately 0.5 g of the reprecipitated polymer is dissolved in 150 ml of toluene at boiling point. For a heated solution in which polymers do not precipitate during titration, potentiometric titration is carried out using TBAOH (tetra-butylammonium hydroxide) using bromothymol blue as a color indicator. In order to verify that all diacid formed by hydrolysis of maleic anhydride under the influence of environmental moisture is converted back to anhydride, the polymers are preferably preheated to 200 ° C. for 1 hour before dissolution.
Полимеры, подходящие для использования в настоящем изобретении при получении функционализованных полимеров, включают этиленовые полимеры и пропиленовые полимеры. В особенности предпочтительные полимеры включают полимеры этилена, сополимеризованного с одним или несколькими соединениями, выбираемыми из пропилена, бутена, пентена, гексана, гептена, октана, нонена-децена, ундецена, додецена, метилакрилата, этилакрилата, бутилакрилата, пентилакрилата, гексилакрилата, октилакрилата, акриловой кислоты, метакриловой кислоты, этакриловой кислоты, бутакриловой кислоты или винилацетата. Предпочтительно, такие этиленовые полимеры модифицируют малеиновой кислотой или малеиновым ангидридом. Еще один класс в особенности предпочтительных полимеров включает полимеры пропилена, сополимеризованного с одним или несколькими соединениями, выбираемыми из этилена, бутена, пентена, гексана, гептена, октана, нонена-децена, ундецена, додецена, метилакрилата, этилакрилата, бутилакрилата, пентилакрилата, гексилакрилата, октилакрилата, акриловой кислоты, метакриловой кислоты, этакриловой кислоты, бутакриловой кислоты или винилацетата. Предпочтительно, такие пропиленовые полимеры модифицируют малеиновой кислотой или малеиновым ангидридом.Polymers suitable for use in the present invention in the preparation of functionalized polymers include ethylene polymers and propylene polymers. Particularly preferred polymers include polymers of ethylene copolymerized with one or more compounds selected from propylene, butene, pentene, hexane, heptene, octane, nonene decene, undecene, dodecene, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, pentyl acrylate, hexyl acrylate, acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, butacrylic acid or vinyl acetate. Preferably, such ethylene polymers are modified with maleic acid or maleic anhydride. Another class of particularly preferred polymers includes polymers of propylene copolymerized with one or more compounds selected from ethylene, butene, pentene, hexane, heptene, octane, nonene-decene, undecene, dodecene, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, pentyl acrylate, pentyl acrylate, octyl acrylate, acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, butacrylic acid or vinyl acetate. Preferably, such propylene polymers are modified with maleic acid or maleic anhydride.
Еще один класс в особенности предпочтительных модифицированных полимеров включает полимеры С4-С7 изоолефина (такого как изобутилен), сополимеризованного с одним или несколькими соединениями, выбираемыми из изопрена, изобутилена, модифицированные малеиновой кислотой или малеиновым ангидридом. В особенности предпочтительные функционализованные полимеры включают малеинированные сополимеры изобутилена и изопрена, малеинированные сополимеры изобутилена и пара-метилстирола, малеинированные сополимеры, относящиеся к галогенбутильному типу, малеинированные сополимеры, относящиеся к типу ЗРБ, и малеинированные сополимеры, относящиеся к типу БИМС (бромированного сополимера изобутилена и п-метилстирола).Another class of particularly preferred modified polymers includes polymers of a C 4 -C 7 isoolefin (such as isobutylene) copolymerized with one or more compounds selected from isoprene, isobutylene, modified with maleic acid or maleic anhydride. Particularly preferred functionalized polymers include maleated copolymers of isobutylene and isoprene, maleated copolymers of isobutylene and para-methyl styrene, maleated copolymers of the halogen-butyl type, maleated copolymers of the type ZRB, and maleated copolymers of the type IOMB methylstyrene).
В еще одном варианте реализации привитыми малеиновым ангидридом каучуками, подходящими для использования в настоящем документе в качестве модифицированных полимеров (Е), могли бы являться модифицированные или привитые малеиновым ангидридом сополимеры АБС (акрилонитрила-бутадиена-стирола), EPDM (этилена-пропилена-диена), СЭБС (стирола-этилена/бутадиена-стирола) и тому подобное. Другие малеинированные этиленовые сополимерные каучуки, подходящие для использования в качестве модифицированных полимеров (Е), включают малеинированный сополимер этилена-пропилена, малеинированный сополимер этилена-бутена, малеинированный сополимер этилена-гексена, малеинированный сополимер этилена-октена, малеинированный сополимер этилена-декацена, малеинированный сополимер этилена-пропилена-диена, малеинированный сополимер этилена-винилацетата, малеинированный сополимер этилена-метилакрилата, малеинированный сополимер этилена-этилакрилата, малеинированный сополимер этилена-акриловой кислоты и тому подобное. Подходящие для использования малеинированные сополимерные каучуки также включают сополимеры малеинового ангидрида или его производных и одного или нескольких сомономеров, таких как этилен, метакрилат, бутилакрилат и тому подобное.In yet another embodiment, maleic anhydride grafted rubbers suitable for use as modified polymers (E) herein could be modified or maleic anhydride grafted copolymers of ABS (acrylonitrile butadiene styrene), EPDM (ethylene propylene diene) SEBS (styrene-ethylene / butadiene-styrene) and the like. Other maleated ethylene copolymer rubbers suitable for use as modified polymers (E) include maleated ethylene-propylene copolymer, maleated ethylene-hexene copolymer, maleated ethylene-hexene copolymer, maleated ethylene-decene copolymer, maleated ethylene-decene copolymer, ethylene propylene diene, maleated ethylene vinyl acetate copolymer, maleated ethylene methyl acrylate copolymer, maleated ethylene copolymer ene-ethyl acrylate, ethylene-acrylic acid copolymer, maleated, and the like. Suitable maleated copolymer rubbers also include copolymers of maleic anhydride or derivatives thereof and one or more comonomers such as ethylene, methacrylate, butyl acrylate and the like.
Предпочтительные композиции модифицированного полимера, подходящие для использования в качестве дисперсной фазы термопластичной полимерной композиции (В), содержат функционализованный полимер (полимеры), такой как галогенированные каучуки на основе изобутилена, в том числе галогенированный бутил-каучук. Галогенированный бутил-каучук получают в результате галогенирования бутил-каучука. Галогенирование можно проводить любым способом, и изобретение в настоящем документе способом галогенирования не ограничивается. Способы галогенирования полимеров, таких как бутил-полимеры, описываются в документах U.S. 2631984, 3099644, 4288575, 4554326, 4632963, 4681921, 4650831, 4384072, 4513116 и 5681901. В одном варианте реализации бутил-каучук галогенируют в гексановом разбавителе при температуре в диапазоне от 4 до 60°С с использованием брома (Br2) или хлора (Cl2) в качестве галогенирующего агента. Также может быть использован и галогенированный бутил-каучук, подвергнутый последующей обработке, который описывается в документе US 4288575. Подходящий для использования галогенированный бутил-каучук обычно характеризуется вязкостью по Муни в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 70 (ML1+8 при 125°С); например, от приблизительно 25 до приблизительно 55 в еще одном варианте реализации. Предпочтительный уровень содержания галогена обычно находится в диапазоне приблизительно от 0,1 до 10% масс. при расчете на массу галогенированного каучука; например, приблизительно от 0,5 до 5% масс.; в альтернативном варианте от приблизительно 0,8 до приблизительно 2,5% масс.; например, от приблизительно 1 до приблизительно 2% масс. В особенности предпочтительная форма галогенированного бутил-каучука характеризуется высоким уровнем содержания следующей далее галогенированной структуры (предпочтительно от 60 до 95% согласно измерению по методу ЯМР), где Х представляет собой галоген, и в особенно предпочтительном варианте реализации галогеном является бром; в альтернативном варианте галогеном является хлор:Preferred modified polymer compositions suitable for use as the dispersed phase of the thermoplastic polymer composition (B) comprise functionalized polymer (s), such as isobutylene-based halogenated rubbers, including halogenated butyl rubber. Halogenated butyl rubber is obtained by halogenating butyl rubber. Halogenation can be carried out by any method, and the invention herein is not limited to the halogenation method. Methods for halogenating polymers, such as butyl polymers, are described in US Pat. 4 to 60 ° C. using bromine (Br 2 ) or chlorine (Cl 2 ) as a halogenating agent. Post-processed halogenated butyl rubber, which is described in US Pat. No. 4,288,575, can also be used. Halogenated butyl rubber suitable for use is typically characterized by a Mooney viscosity in the range of about 20 to about 70 (ML 1 + 8 at 125 ° C. ); for example, from about 25 to about 55 in another embodiment. The preferred level of halogen is usually in the range from about 0.1 to 10% of the mass. when calculating the mass of halogenated rubber; for example, from about 0.5 to 5% of the mass .; in an alternative embodiment, from about 0.8 to about 2.5% of the mass .; for example, from about 1 to about 2% of the mass. A particularly preferred form of halogenated butyl rubber is characterized by a high level of the following halogenated structure (preferably from 60 to 95% as measured by NMR), where X is halogen, and in a particularly preferred embodiment, the halogen is bromine; in an alternative embodiment, the halogen is chlorine:
Коммерческим вариантом реализации галогенированного бутил-каучука, подходящего для использования в настоящем изобретении, является Bromobutyl 2222 (ExxonMobil Chemical Company). Его вязкость по Муни обычно находится в диапазоне приблизительно от 27 до 37 (ML1+8 при 125°С, ASTM 1646, modified), а уровень содержания брома в нем находится в диапазоне приблизительно от 1,8 до 2,2% масс. при расчете на количество Bromobutyl 2222. Кроме того, характеристики отверждения у Bromobutyl 2222 согласно данным производителя представляют собой следующее: MH в диапазоне приблизительно от 28 до 40 дн·м, ML находится в диапазоне приблизительно от 7 до 18 дн·м (ASTM D2084). Еще одним коммерческим вариантом реализации галогенированного бутил-каучука, подходящего для использования в настоящем изобретении, является Bromobutyl 2255 (ExxonMobil Chemical Company). Его вязкость по Муни находится в диапазоне приблизительно от 41 до 51 (ML1+8 при 125°С, ASTM D1646), а уровень содержания брома в нем находится в диапазоне приблизительно от 1,8 до 2,2% масс. Кроме того, его характеристики отверждения, описанные производителем, представляют собой следующее: MH находится в диапазоне от 34 до 48 дн·м, ML находится в диапазоне от 11 до 21 дн·м (ASTM D2084). Коммерческие изобутиленовые полимеры подробно описываются в R. N. Webb, T. D. Shaffer and A. H. Tsou, «Commercial Isobutylene Polymers», Encyclopedia of Polymer Science and Technology, 2002, John Wiley & Sons, посредством ссылки, включенной в настоящий документ.A commercial embodiment of a halogenated butyl rubber suitable for use in the present invention is Bromobutyl 2222 (ExxonMobil Chemical Company). Its Mooney viscosity is usually in the range of about 27 to 37 (ML 1 + 8 at 125 ° C., ASTM 1646, modified), and its bromine content is in the range of about 1.8 to 2.2% by weight. when calculating the amount of Bromobutyl 2222. In addition, the curing characteristics of Bromobutyl 2222 according to the manufacturer are as follows: MH in the range of about 28 to 40 dn · m, ML is in the range of about 7 to 18 dn · m (ASTM D2084) . Another commercial embodiment of a halogenated butyl rubber suitable for use in the present invention is Bromobutyl 2255 (ExxonMobil Chemical Company). Its Mooney viscosity is in the range of about 41 to 51 (ML 1 + 8 at 125 ° C., ASTM D1646), and its bromine content is in the range of about 1.8 to 2.2% by weight. In addition, its curing characteristics described by the manufacturer are as follows: MH is in the range of 34 to 48 days · m, ML is in the range of 11 to 21 days · m (ASTM D2084). Commercial isobutylene polymers are described in detail in RN Webb, TD Shaffer and AH Tsou, Commercial Isobutylene Polymers, Encyclopedia of Polymer Science and Technology, 2002, John Wiley & Sons, by reference incorporated herein.
Еще одним подходящим для использования вариантом реализации галогенированного бутил-каучука является галогенированный, разветвленный или «звездообразно разветвленный» бутил-каучук. Данные каучуки описываются, например, в ЕР 0678529 В1, U.S. 5182333 и 5071913, каждый из которых посредством ссылки включается в настоящий документ. В одном варианте реализации звездообразно разветвленный бутил-каучук («ЗРБ») представляет собой композицию, содержащую бутил-каучук и полидиен или блок-сополимер. Для целей настоящего изобретения способ получения ЗРБ не является ограничением. Полидиены, блок-сополимер или разветвляющие агенты (здесь и далее в настоящем документе «полидиены») обычно являются реакционно-способными по катионному механизму и присутствуют во время полимеризации бутил-каучука или галогенированного бутил-каучука, или их можно смешивать с бутил-каучуком до получения ЗРБ. Разветвляющим агентом или полидиеном может являться любой подходящий для использования разветвляющий агент, и изобретение не ограничивается типом полидиена или разветвляющего агента, использованных для получения ЗРБ.Another suitable embodiment of the implementation of halogenated butyl rubber is halogenated, branched or “star branched” butyl rubber. These rubbers are described, for example, in EP 0678529 B1, U.S. 5182333 and 5071913, each of which is incorporated herein by reference. In one embodiment, the star-branched butyl rubber (“ZRB”) is a composition comprising butyl rubber and a polydiene or block copolymer. For the purposes of the present invention, a method for producing an SAM is not a limitation. Polydienes, a block copolymer or branching agents (hereinafter “polydienes”) are typically cationic reactive and present during the polymerization of butyl rubber or halogenated butyl rubber, or can be mixed with butyl rubber until Obtaining an ADS. The branching agent or polydiene may be any suitable branching agent, and the invention is not limited to the type of polydiene or branching agent used to make the ZRB.
В одном варианте реализации ЗРБ представляет собой композицию бутил-каучука или галогенированного бутил-каучука, описанных ранее, и сополимера полидиена и частично гидрированного полидиена, выбираемых из группы, состоящей из стирола, полибутадиена, полиизопрена, полипиперилена, натурального каучука, бутадиен-стирольного каучука, этилен-пропилен-диенового каучука (EPDM), этилен-пропиленового каучука (ЕРМ), стирол-бутадиен-стирольного и стирол-изопрен-стирольного блок-сополимеров. Полидиены могут присутствовать, при расчете на совокупный уровень содержания мономеров, выраженный в % масс., в количестве, обычно большем чем 0,3% масс.; в альтернативном варианте находящемся в диапазоне от приблизительно 0,3 до приблизительно 3% масс.; или приблизительно от 0,4 до 2,7% масс.In one embodiment, the ZRB is a composition of butyl rubber or halogenated butyl rubber described previously and a copolymer of polydiene and partially hydrogenated polydiene selected from the group consisting of styrene, polybutadiene, polyisoprene, polypiperylene, natural rubber, styrene butadiene rubber ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), ethylene-propylene rubber (EPM), styrene-butadiene-styrene and styrene-isoprene-styrene block copolymers. Polydienes may be present, when calculated on the total level of monomer content, expressed in wt%, in an amount usually greater than 0.3 wt% .; alternatively, in the range from about 0.3 to about 3% of the mass .; or from about 0.4 to 2.7% of the mass.
Предпочтительно, разветвленный или «звездообразно разветвленный» бутил-каучук, использованный в настоящем изобретении, является галогенированным. В одном варианте реализации галогенированный звездообразно разветвленный бутил-каучук («ГЗРБ») включает бутил-каучук, либо галогенированный, либо нет, и полидиен или блок-сополимер, либо галогенированные, либо нет. Способ галогенирования подробно описывается в документах US 4074035, 5071913, 5286804, 5182333 и 6228978. Настоящее изобретение не ограничивается способом получения ГЗРБ. Полидиен/блок-сополимер или разветвляющие агенты (здесь и далее в настоящем документе «полидиены») обычно являются реакционно-способными по катионному механизму и присутствуют во время полимеризации бутил-каучука или галогенированного бутил-каучука, или их можно смешивать с бутил-каучуком или галогенированным бутил-каучуком до получения ГЗРБ. Разветвляющим агентом или полидиеном может являться любой подходящий для использования разветвляющий агент, и изобретение не ограничивается типом полидиена, использованного для получения ГЗРБ.Preferably, the branched or “star branched” butyl rubber used in the present invention is halogenated. In one embodiment, the halogenated star-branched butyl rubber (“GZRB”) includes butyl rubber, either halogenated or not, and the polydiene or block copolymer, either halogenated or not. The halogenation method is described in detail in documents US 4074035, 5071913, 5286804, 5182333 and 6228978. The present invention is not limited to the method of obtaining GBRS. The polydiene / block copolymer or branching agents (hereinafter “polydienes”) are typically cationic reactive and present during the polymerization of butyl rubber or halogenated butyl rubber, or may be mixed with butyl rubber or halogenated butyl rubber to obtain GBRS. The branching agent or polydiene can be any suitable branching agent, and the invention is not limited to the type of polydiene used to make GBRS.
В одном варианте реализации ГЗРБ обычно представляет собой композицию, содержащую галогенированный бутил-каучук, описанный ранее, и сополимер полидиена и частично гидрированного полидиена, выбираемых из группы, состоящей из стирола, полибутадиена, полиизопрена, полипиперилена, натурального каучука, бутадиен-стирольного каучука, этилен-пропилен-диенового каучука, стирол-бутадиен-стирольного и стирол-изопрен-стирольного блок-сополимеров. Полидиены могут присутствовать, при расчете на совокупный уровень содержания мономеров, выраженный в % масс., в количестве, обычно большем чем приблизительно 0,3% масс., в альтернативном варианте находящемся в диапазоне приблизительно от 0,3 до 3% масс. или приблизительно от 0,4 до 2,7% масс.In one embodiment, the HZBF is typically a composition comprising the halogenated butyl rubber described previously and a copolymer of polydiene and partially hydrogenated polydiene selected from the group consisting of styrene, polybutadiene, polyisoprene, polypiperylene, natural rubber, butadiene-styrene rubber, these -propylene-diene rubber, styrene-butadiene-styrene and styrene-isoprene-styrene block copolymers. Polydienes may be present, based on the total level of monomer content, expressed in wt%, in an amount typically greater than about 0.3 wt%, alternatively in the range of about 0.3 to 3 wt%. or from about 0.4 to 2.7% of the mass.
Коммерческим вариантом реализации ГЗРБ, подходящего для использования в настоящем изобретении, является Bromobutyl 6222 (ExxonMobil Chemical Company), характеризующийся вязкостью по Муни (ML1+8 при 125°С, ASTM D1646) в диапазоне приблизительно от 27 до 37 и уровнем содержания брома в диапазоне приблизительно от 2,2 до 2,6% масс. Кроме того, характеристики отверждения у Bromobutyl 6222, описанные производителем, представляют собой следующее: MH находится в диапазоне от 24 до 38 дн·м, ML находится в диапазоне от 6 до 16 дн·м (ASTM D2084).A commercial embodiment of the GBSB suitable for use in the present invention is Bromobutyl 6222 (ExxonMobil Chemical Company), characterized by a Mooney viscosity (ML 1 + 8 at 125 ° C, ASTM D1646) in the range of about 27 to 37 and bromine levels of a range of from about 2.2 to 2.6% of the mass. In addition, the curing characteristics of Bromobutyl 6222 described by the manufacturer are as follows: MH is in the range of 24 to 38 dn · m, ML is in the range of 6 to 16 dn · m (ASTM D2084).
Предпочтительные галогенированные сополимеры изоолефина/пара-алкилстирола, подходящие для использования в настоящем изобретении в качестве галогенированного каучука на основе изобутилена (подходящие для использования в качестве дисперсной фазы термопластичной полимерной композиции (В)), включают статистические сополимеры, содержащие изобутилен и галогенметилстирол. Галогенметилстиролом может являться орто-, мета- или пара-алкилзамещенный стирол. В одном варианте реализации галогенметилстиролом является п-галогенметилстирол, содержащий, по меньшей мере, 80%, более предпочтительно, по меньшей мере, 90% масс., пара-изомера. «Галогеновой» группой может являться любой галоген, в желательном случае хлор или бром. Сополимер также может включать функционализованные интерполимеры, где, по меньшей мере, некоторые из групп алкильных заместителей, присутствующих в звеньях мономера стирола, содержат бензильный галоген или другую функциональную группу, дополнительно описанную далее. Предпочтительные каучуки на основе изобутилена могут быть охарактеризованы как интерполимеры, содержащие следующие мономерные звенья, случайным образом распределенные по полимерной цепи:Preferred halogenated isoolefin / para-alkyl styrene copolymers suitable for use in the present invention as isobutylene-based halogenated rubber (suitable for use as the dispersed phase of the thermoplastic polymer composition (B)) include random copolymers containing isobutylene and halogenmethyl styrene. Halogenmethyl styrene may be ortho-, meta- or para-alkyl-substituted styrene. In one embodiment, the implementation of halogenmethylstyrene is p-halogenomethylstyrene containing at least 80%, more preferably at least 90% by weight of the para-isomer. A “halogen” group can be any halogen, preferably chlorine or bromine. The copolymer may also include functionalized interpolymers, where at least some of the groups of alkyl substituents present in the styrene monomer units contain benzyl halogen or another functional group, further described below. Preferred isobutylene-based rubbers can be characterized as interpolymers containing the following monomer units randomly distributed over the polymer chain:
где R и R1 независимо представляют собой водород, низший алкил, предпочтительно С1-С7 алкил и первичные или вторичные алкилгалогениды, а Х представляет собой функциональную группу, такую как галоген. Желательными галогенами являются хлор, бром или их комбинации, предпочтительно бром. Предпочтительно каждый из R и R1 представляет собой водород. Группы -CRR1H и -CRR1X могут выступать в роли заместителей в стирольном кольце либо в орто-, либо в мета-, либо в пара-положениях, предпочтительно в пара-положении. Приведенная выше функционализованная структура (2) в одном варианте реализации может составлять вплоть до 60 мол.% п-замещенного стирола, присутствующего в структуре сополимера, а в другом варианте реализации величину в диапазоне от 0,1 до 5 мол.%. В еще одном другом варианте реализации количество функционализованной структуры (2) находится в диапазоне от 0,4 до 1 мол.%. Функциональной группой Х могут являться галоген или другая функциональная группа, которую можно вводить в результате нуклеофильного замещения бензильного галогена другими группами, такими как группы карбоновых кислот; карбокси-солей; карбокси-сложных эфиров, -амидов и -имидов; гидрокси; алкоксида; феноксида; тиолята; простого тиоэфира; ксантогената; цианида; цианата; амино и их смесей. Данные функционализованные изомоноолефиновые сополимеры, способ их получения, способы их функционализации и отверждения более конкретно описываются в документе US 5162445.where R and R 1 independently represent hydrogen, lower alkyl, preferably C 1 -C 7 alkyl and primary or secondary alkyl halides, and X represents a functional group such as halogen. Desirable halogens are chloro, bromo, or combinations thereof, preferably bromo. Preferably, each of R and R 1 represents hydrogen. The groups —CRR 1 H and —CRR 1 X can act as substituents on the styrene ring in either the ortho, or meta, or para positions, preferably in the para position. The above functionalized structure (2) in one embodiment can comprise up to 60 mol% of p-substituted styrene present in the copolymer structure, and in another embodiment, a value in the range from 0.1 to 5 mol%. In yet another embodiment, the amount of functionalized structure (2) is in the range of 0.4 to 1 mol%. Functional group X may be halogen or another functional group that can be introduced as a result of nucleophilic substitution of benzyl halogen by other groups, such as carboxylic acid groups; carboxy salts; carboxy esters, amides and imides; hydroxy; alkoxide; phenoxide; thiolate; simple thioether; xanthate; cyanide; cyanate; amino and mixtures thereof. These functionalized isomonoolefin copolymers, the method for their preparation, methods for their functionalization and curing are more specifically described in US Pat. No. 5,162,445.
В особенности подходящими для использования такими сополимерами изобутилена и п-метилстирола являются те, которые содержат от 0,5 до 20 мол.% п-метилстирола, где вплоть до 60 мол.% групп метильных заместителей, присутствующих в бензильном кольце, содержат атом брома или хлора, предпочтительно атом брома (п-бромметилстирол), а также их варианты, функционализованные кислотой или сложным эфиром, где атом галогена был вытеснен функциональностью малеинового ангидрида или акриловой или метакриловой кислоты. Данные интерполимеры называются «галогенированным сополимером поли(изобутилен-п-метилстирол)» или «бромированным сополимером поли(изобутилен-п-метилстирол)» и коммерчески доступны под наименованием EXXPRO™ Elastomers (ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, Техас). Необходимо понимать то, что использование терминов «галогенированный» или «бромированный» не ограничивается способом галогенирования сополимера, но просто описывает сополимер, который содержит звенья, полученные из изобутилена, звенья, полученные из п-метилстирола, и звенья, полученные из п-галогенметилстирола.Particularly suitable for use with such copolymers of isobutylene and p-methylstyrene are those containing from 0.5 to 20 mol.% P-methylstyrene, where up to 60 mol.% Groups of methyl substituents present in the benzyl ring contain a bromine atom or chlorine, preferably a bromine atom (p-bromomethylstyrene), as well as their variants functionalized with an acid or ester, where the halogen atom has been replaced by the functionality of maleic anhydride or acrylic or methacrylic acid. These interpolymers are called “halogenated poly (isobutylene-p-methylstyrene) copolymer” or “poly (isobutylene-p-methylstyrene) brominated copolymer” and are commercially available under the name EXXPRO ™ Elastomers (ExxonMobil Chemical Company, Houston, Texas). You must understand that the use of the terms “halogenated” or “brominated” is not limited to the method of halogenating the copolymer, but simply describes a copolymer that contains units derived from isobutylene, units derived from p-methylstyrene, and units derived from p-halogenmethylstyrene.
Данные функционализованные полимеры предпочтительно характеризуются по существу однородным распределением ингредиентов композиции, таким что, по меньшей мере, 95% масс. полимера характеризуются уровнем содержания п-алкилстирола в пределах 10% от среднего уровня содержания п-алкилстирола в полимере согласно измерению по методу гельпроникающей хроматографии (что продемонстрировано в документе US 5162445). Более предпочтительные полимеры также характеризуются узким молекулярно-массовым распределением (Mw/Mn), меньшим чем 5, более предпочтительно меньшим чем 2,5, предпочтительной средневязкостной молекулярной массой в диапазоне от приблизительно 200000 до приблизительно 2000000 и предпочтительной среднечисленной молекулярной массой в диапазоне от приблизительно 25000 до приблизительно 750000 согласно определению по методу гельпроникающей хроматографии.These functionalized polymers are preferably characterized by a substantially uniform distribution of the ingredients of the composition, such that at least 95% of the mass. polymers are characterized by a level of p-alkylstyrene in the range of 10% of the average level of p-alkylstyrene in the polymer as measured by gel permeation chromatography (as demonstrated in US 5162445). More preferred polymers also have a narrow molecular weight distribution (Mw / Mn) of less than 5, more preferably less than 2.5, a preferred medium viscosity molecular weight in the range of from about 200,000 to about 2,000,000, and a preferred number average molecular weight in the range of from about 25,000 to about 750,000 as determined by gel permeation chromatography.
Предпочтительными полимерными галогенированными сополимерами поли(изобутилен-п-метилстирол) являются бромированные полимеры, которые в общем случае содержат от приблизительно 0,1 до приблизительно 5% масс. бромметильных групп. В еще одном другом варианте реализации количество бромметильных групп находится в диапазоне от приблизительно 0,2 до приблизительно 2,5% масс. Говоря другими словами, предпочтительные сополимеры содержат от приблизительно 0,05 до приблизительно 2,5 мол.% брома, при расчете на массу полимера, более предпочтительно от приблизительно 0,1 до приблизительно 1,25 мол.% брома и по существу не содержат галоген в кольце или галоген в основной цепи полимера. В одном варианте реализации изобретения интерполимером является сополимер, состоящий из звеньев, полученных из С4-С7 изомоноолефина, звеньев, полученных из п-метилстирола, и звеньев, полученных из п-галогенметилстирола, где звенья п-галогенметилстирола в интерполимере присутствуют в количестве в диапазоне от приблизительно 0,4 до приблизительно 1 мол.% при расчете на количество интерполимера. В еще одном варианте реализации п-галогенметилстиролом является п-бромметилстирол. Вязкость по Муни (ML1+8, 125°С, ASTM D1646) находится в диапазоне от приблизительно 30 до приблизительно 60 единиц вязкости по Муни.Preferred polymeric halogenated poly (isobutylene-p-methylstyrene) copolymers are brominated polymers, which generally contain from about 0.1 to about 5% by weight. bromomethyl groups. In yet another embodiment, the amount of bromomethyl groups is in the range from about 0.2 to about 2.5% of the mass. In other words, preferred copolymers contain from about 0.05 to about 2.5 mol% of bromine, based on the weight of the polymer, more preferably from about 0.1 to about 1.25 mol% of bromine and are substantially free of halogen in the ring or halogen in the polymer backbone. In one embodiment, the interpolymer is a copolymer consisting of units derived from C 4 -C 7 isomonoolefin, units derived from p-methylstyrene, and units derived from p-halogenmethylstyrene, where the units of p-halogenmethylstyrene in the interpolymer are present in an amount in a range of from about 0.4 to about 1 mol%, based on the amount of interpolymer. In yet another embodiment, p-halogenmethylstyrene is p-bromomethylstyrene. Mooney viscosity (ML 1 + 8 , 125 ° C, ASTM D1646) ranges from about 30 to about 60 Mooney viscosity units.
В другом варианте реализации соотношение между долей триад изоолефина и п-алкилстирола и величиной мол.% п-алкилстирола, введенного в сополимер, описывается уравнением распределения последовательностей в сополимере, приведенным далее, и характеризуется параметром распределения последовательностей в сополимере m:In another embodiment, the ratio between the proportion of triads of isoolefin and p-alkylstyrene and the mol% of p-alkylstyrene introduced into the copolymer is described by the sequence distribution equation in the copolymer described below and is characterized by the sequence distribution parameter m in the copolymer:
F=1-{mA/(1+mA)},F = 1- {mA / (1 + mA)},
где m представляет собой параметр распределения последовательностей в сополимере,where m is a parameter of the distribution of sequences in the copolymer,
А представляет собой молярное соотношение между п-алкилстиролом и изоолефином в сополимере, иA represents the molar ratio between p-alkylstyrene and isoolefin in the copolymer, and
F представляет собой долю триад п-алкилстирол-изоолефин-п-алкилстирол в сополимере.F represents the fraction of p-alkylstyrene-isoolefin-p-alkylstyrene triads in the copolymer.
Метод наилучшего приближения для данного уравнения приводит к получению значения m для сополимеризации изоолефина и п-алкилстирола в конкретном разбавителе. В определенных вариантах реализации m равно 38 и менее; в альтернативном варианте 36 и менее; в альтернативном варианте 35 и менее; и в альтернативном варианте 30 и менее. В других вариантах реализации m находится в диапазоне 1-38; в альтернативном варианте 1-36; в альтернативном варианте 1-35; и в альтернативном варианте 1-30. Сополимеры, обладающие такими характеристиками, описываются в документах WO 2004058825 и WO 2004058835.The best approximation method for this equation yields the m value for the copolymerization of isoolefin and p-alkylstyrene in a particular diluent. In certain embodiments, m is 38 or less; alternatively 36 or less; in an alternative embodiment, 35 or less; and alternatively 30 or less. In other embodiments, m is in the range of 1-38; in an alternative embodiment 1-36; in an alternative embodiment 1-35; and alternatively 1-30. Copolymers having such characteristics are described in documents WO 2004058825 and WO 2004058835.
В еще одном варианте реализации сополимер изоолефина/пара-алкилстирола по существу не имеет длинноцепных ответвлений. Для целей данного изобретения полимер, который по существу не имеет длинноцепных ответвлений, определяют как полимер, для которого параметр g'ср.вязк определяют большим или равным 0,978, в альтернативном варианте большим или равным 0,980, в альтернативном варианте большим или равным 0,985, в альтернативном варианте большим или равным 0,990, в альтернативном варианте большим или равным 0,995, в альтернативном варианте большим или равным 0,998, в альтернативном варианте большим или равным 0,999, согласно определению по описанному далее методу эксклюзионной хроматографии размеров (ЭХР) с тройным детектированием. Такие полимеры также описываются в документах WO 2004058825 и WO 2004058835.In yet another embodiment, the isoolefin / para-alkyl styrene copolymer is substantially free of long chain branches. For the purposes of this invention, a polymer that is substantially free of long chain branches is defined as a polymer for which the parameter g ' avg . Binding is greater than or equal to 0.978, alternatively greater than or equal to 0.980, alternatively greater than or equal to 0.985, in alternative greater than or equal to 0.990, alternatively greater than or equal to 0.995, alternatively greater than or equal to 0.998, alternatively greater than or equal to 0.999, as determined by the exclusion method described below sizes chromatography (SEC) with triple detection. Such polymers are also described in WO2004058825 and WO2004058835.
В еще одном варианте реализации соотношение между долей триад изоолефина и мультиолефина и величиной мол.% мультиолефина, введенного в сополимерный галогенированный каучук, описывается уравнением распределения последовательностей в сополимере, приведенным далее, и характеризуется параметром распределения последовательностей в сополимере m:In another embodiment, the ratio between the fraction of triads of isoolefin and multiolefin and the mol% of the multiolefin introduced into the halogenated copolymer rubber is described by the sequence distribution equation in the copolymer described below and is characterized by the sequence distribution parameter m in the copolymer:
F=mA/(1+mA)2,F = mA / (1 + mA) 2 ,
где m представляет собой параметр распределения последовательностей в сополимере,where m is a parameter of the distribution of sequences in the copolymer,
А представляет собой молярное соотношение между мультиолефином и изоолефином в сополимере, иA represents the molar ratio between the multiolefin and the isoolefin in the copolymer, and
F представляет собой долю триад изоолефин-мультиолефин-мультиолефин в сополимере.F represents the proportion of triads of isoolefin-multiolefin-multiolefin in the copolymer.
Измерение доли триад изоолефина и мультиолефина и величины мол.% мультиолефина, введенного в сополимер, описывается далее. Метод наилучшего приближения для данного уравнения приводит к получению значения m для сополимеризации изоолефина и мультиолефина в каждом разбавителе. В определенных вариантах реализации m равно 1,5 и более; в альтернативном варианте 2,0 и более; в альтернативном варианте 2,5 и более; в альтернативном варианте 3,0 и более; и в альтернативном варианте 3,5 и более. В других вариантах реализации m находится в диапазоне от 1,10 до 1,25; в альтернативном варианте от 1,15 до 1,20; в альтернативном варианте от 1,15 до 1,25; и в альтернативном варианте m равно приблизительно 1,20. Галогенированные каучуки, которые обладают данными характеристиками, описываются в документах WO 2004058825 и WO 2004058835.The measurement of the proportion of triads of isoolefin and multiolefin and the mol% of the multiolefin introduced into the copolymer are described below. The best approximation method for this equation yields the m value for the copolymerization of the isoolefin and multiolefin in each diluent. In certain embodiments, m is 1.5 or more; in an alternative embodiment, 2.0 or more; in an alternative embodiment, 2.5 or more; alternatively 3.0 or more; and alternatively 3.5 or more. In other embodiments, m is in the range of 1.10 to 1.25; alternatively, from 1.15 to 1.20; alternatively, from 1.15 to 1.25; and alternatively, m is about 1.20. Halogenated rubbers that have these characteristics are described in documents WO 2004058825 and WO 2004058835.
В еще одном варианте реализации галогенированный каучук по существу не имеет длинноцепных ответвлений. Для целей данного изобретения полимер, который по существу не имеет длинноцепных ответвлений, определяют как полимер, для которого параметр g'ср.вязк определяют большим или равным 0,978, в альтернативном варианте большим или равным 0,980, в альтернативном варианте большим или равным 0,985, в альтернативном варианте большим или равным 0,990, в альтернативном варианте большим или равным 0,995, в альтернативном варианте большим или равным 0,998, в альтернативном варианте большим или равным 0,999, согласно определению по методу ЭХР с тройным детектированием следующим образом. Присутствие или отсутствие длинноцепных ответвлений в полимерах определяют при использовании метода ЭХР с тройным детектированием. ЭХР с тройным детектированием проводят при помощи хроматографа Waters (Милфорд, Массачусетс) 150С, функционирующего при 40°С и оборудованного детектором светорассеяния Precision Detectors (Беллингэм, Массачусетс) PD2040, вискозиметрическим детектором Viscotek (Хьюстон, Техас) Model 150R и дифференциальным детектором показателя преломления Waters (интегрированным с 150С). Детекторы соединяют последовательно, при этом детектор светорассеяния идет первым, вискозиметрический детектор идет вторым, а дифференциальный детектор показателя преломления идет третьим. В качестве элюента используют тетрагидрофуран (0,5 мл/мин) вместе с комплектом из трех колонок Polymer Laboratories, Ltd. (Шропшир, Соединенное Королевство) 10 micron mixed-B/LS GPC. Прибор калибруют по 16 полистирольным стандартам с узким молекулярно-массовым распределением (Polymer Laboratories, Ltd.). Данные получают при помощи программного обеспечения TriSEC (Viscotek) и импортируют в программу WaveMetric's Igor Pro (Лэйк-Освего, Орегон) для анализа. Для установления соотношения между характеристической вязкостью ([η]линейный, определенной при помощи вискозиметрического детектора) и молекулярной массой (Mw, определенной при помощи детектора светорассеяния) используют линейный полиизобутилен. Соотношение между величинами [η]линейный и Mw выражают при помощи уравнения Марка-Хувинка:In yet another embodiment, the halogenated rubber is substantially free of long chain branches. For the purposes of this invention, a polymer that is substantially free of long chain branches is defined as a polymer for which the parameter g ' avg . Binding is greater than or equal to 0.978, alternatively greater than or equal to 0.980, alternatively greater than or equal to 0.985, in alternative greater than or equal to 0.990, alternatively greater than or equal to 0.995, alternatively greater than or equal to 0.998, alternatively greater than or equal to 0.999, as determined by triple detection ECR leduyuschim way. The presence or absence of long chain branches in polymers is determined using triple detection ECR. Triple detection ECR is carried out using a Waters chromatograph (Milford, Massachusetts) 150С, operating at 40 ° С and equipped with a Precision Detectors (Bellingham, Massachusetts) PD2040 light scattering detector, a Viscotek viscometer detector (Houston, Texas) Model 150R with a differential (integrated with 150C). The detectors are connected in series, while the light scattering detector is the first, the viscometric detector is the second, and the differential refractive index detector is the third. Tetrahydrofuran (0.5 ml / min) was used as eluent along with a set of three columns of Polymer Laboratories, Ltd. (Shropshire, United Kingdom) 10 micron mixed-B / LS GPC. The instrument is calibrated to 16 narrow molecular weight distribution polystyrene standards (Polymer Laboratories, Ltd.). Data is obtained using TriSEC software (Viscotek) and imported into WaveMetric's Igor Pro (Lake Oswego, Oregon) for analysis. A linear polyisobutylene is used to establish a relationship between the intrinsic viscosity ([η] linear determined using a viscometer detector) and the molecular weight (M w determined using a light scattering detector). The relationship between [η] is linear and M w is expressed using the Mark-Houwink equation:
[η]линейный=КMw α [η] linear = KM w α
Параметры К и α получают из графика с логарифмическим масштабом по обеим осям, построенного для зависимости характеристической вязкости от Mw, α представляет собой наклон, К представляет собой отрезок, отсекаемый на оси. Значительные отклонения от соотношения, установленного для линейных стандартов, указывают на присутствие длинноцепных ответвлений. В общем случае образцы, которые характеризуются более значительным отклонением от соотношения для линейного образца, имеют более значительные длинноцепные ответвления. Масштабирующий коэффициент g' также указывает на отклонения от определенного соотношения для линейного образца:The parameters K and α are obtained from a graph with a logarithmic scale along both axes, constructed for the dependence of the characteristic viscosity on M w , α represents the slope, K represents the segment cut off on the axis. Significant deviations from the ratio established for linear standards indicate the presence of long chain branches. In the general case, the samples, which are characterized by a more significant deviation from the ratio for a linear sample, have more significant long-chain branches. The scaling factor g 'also indicates deviations from a certain ratio for a linear sample:
[η]образец=g'[η]линейный [η] sample = g '[η] linear
Значение g' определяют меньшим или равным единице и большим или равным нулю. Если g' будет равным или почти равным единице, то тогда полимер считается линейным. Если g' будет значительно меньшим единицы, то тогда образец имеет длинноцепные ответвления. См., например, E. F. Casassa and G. C. Berry in «Comprehensive Polymer Science», Vol. 2, (71-120) G. Allen and J. C. Bevington, Ed., Pergamon Press, New York, 1988. При ЭХР с тройным детектированием значение g' рассчитывают для каждого сечения хроматографической кривой по экспериментальной точке. Средневязкостные величины g' или g'ср.вязк рассчитывают по всему молекулярно-массовому распределению. Масштабирующий коэффициент g'ср.вязк рассчитывают из средней характеристической вязкости образца:The value of g 'is determined to be less than or equal to unity and greater than or equal to zero. If g 'is equal to or almost equal to unity, then the polymer is considered linear. If g 'is significantly less than unity, then the sample has long chain branches. See, for example, EF Casassa and GC Berry in Comprehensive Polymer Science, Vol. 2, (71-120) G. Allen and JC Bevington, Ed., Pergamon Press, New York, 1988. With triple detection ECR, the g 'value is calculated for each cross section of the chromatographic curve from the experimental point. The viscosity average g 'or g' avg . Bindings are calculated over the entire molecular weight distribution. The scaling coefficient g ' cf. binding is calculated from the average characteristic viscosity of the sample:
g'ср.вязк=[η]ср./(КМw α)g ' cf. binding = [η] cf. / (KM w α )
Другие предпочтительные галогенированные эластомеры или каучуки, подходящие для использования в качестве дисперсной фазы термопластичной полимерной композиции (В), включают галогенированный сополимер изобутилена-п-метилстирола-изопрена, описанный в документе WO 01/21672A1.Other preferred halogenated elastomers or rubbers suitable for use as the dispersed phase of the thermoplastic polymer composition (B) include the halogenated isobutylene-p-methylstyrene-isoprene copolymer described in WO 01 / 21672A1.
Предпочтительные полиамиды, подходящие для использования в качестве матрицы (D) в термопластичной полимерной композиции (В), включают термопластичные полиамиды (найлоны), включающие кристаллические или смолоподобные высокомолекулярные твердые полимеры, в том числе сополимеры и терполимеры, содержащие в полимерной цепи повторяющиеся амидные звенья. Полиамиды можно получать в результате проведения полимеризации одного или нескольких эпсилон-лактамов, таких как капролактам, пирролидион, лауриллактам и аминоундекановый лактам, или аминокислоты, или в результате проведения конденсации двухосновных кислот и диаминов. Подходящими для использования в качестве матрицы (D) в термопластичной полимерной композиции (В) являются как волокнообразующие найлоны, так и найлоны марок, применяемых для формования.Preferred polyamides suitable for use as matrix (D) in the thermoplastic polymer composition (B) include thermoplastic polyamides (nylons) including crystalline or resinous high molecular weight solid polymers, including copolymers and terpolymers containing repeating amide units in the polymer chain. Polyamides can be obtained by polymerizing one or more epsilon-lactams, such as caprolactam, pyrrolidion, laurillactam and aminoundecane lactam, or amino acids, or by condensation of dibasic acids and diamines. Suitable for use as a matrix (D) in a thermoplastic polymer composition (B) are both fiber-forming nylons and brand nylons used for molding.
Примерами таких полиамидов являются поликапролактам (Nylon 6), полилауриллактам (Nylon 12), полигексаметилендипамид (Nylon 66), полигексаметиленазеламид (Nylon 69), полигексаметиленсебацамид (Nylon 610), полигексаметиленизофталамид (Nylon 6IP), Nylon 46, Nylon MXD6, Nylon 6/66 и продукт конденсации 11-аминоундекановой кислоты (Nylon 11). Также можно использовать Nylon 6 (N6), Nylon 11 (N11), Nylon 12 (N12), сополимер Nylon 6/66 (N6/66), Nylon 610 (N610), Nylon 46, Nylon MXD6, Nylon 69 и Nylon 612 (N612). Также можно использовать их сополимеры и их смеси. Дополнительные примеры удовлетворительных полиамидов (в особенности тех, которые имеют температуру размягчения менее 275°С) описываются в Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, v. 10, page 919 и Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 10, pages 392-414. В практике данного изобретения в качестве матрицы (D) в термопластичной полимерной композиции (В) с выгодой можно использовать коммерчески доступные термопластичные полиамиды, при этом предпочтительными являются линейные кристаллические полиамиды, имеющие температуру размягчения или температуру плавления в диапазоне 160-230°С.Examples of such polyamides are polycaprolactam (Nylon 6), polylaurillactam (Nylon 12), polyhexamethylene adipamide (Nylon 66), polyhexamethylene azelamide (Nylon 69), polyhexamethylene sebaceamide (Nylon 610), polyhexamethylene isophthalamide (Nylon 6IP), ND6, N66, and a condensation product of 11-aminoundecanoic acid (Nylon 11). You can also use Nylon 6 (N6), Nylon 11 (N11), Nylon 12 (N12), copolymer Nylon 6/66 (N6 / 66), Nylon 610 (N610), Nylon 46, Nylon MXD6, Nylon 69 and Nylon 612 ( N612). You can also use their copolymers and mixtures thereof. Further examples of satisfactory polyamides (especially those having a softening point of less than 275 ° C.) are described in Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, v. 10, page 919 and Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 10, pages 392-414. In the practice of this invention, commercially available thermoplastic polyamides can advantageously be used as a matrix (D) in a thermoplastic polymer composition (B), linear crystalline polyamides having a softening point or a melting point in the range of 160-230 ° C. are preferred.
В альтернативном варианте реализации количества модифицированного полимера (Е) (предпочтительно галогенированного сополимера изобутилена и пара-метилстирола) и матрицы термопластичной смолы (D) (предпочтительно полиамида), подходящие для использования в настоящем изобретении, предпочтительно находятся в диапазоне от 95 до 25 массовых частей и от 5 до 75 массовых частей, более предпочтительно от 90 до 25 массовых частей и от 10 до 75 массовых частей, соответственно, при том условии, что их совокупное количество составляет 100 массовых частей.In an alternative embodiment, the amounts of the modified polymer (E) (preferably a halogenated copolymer of isobutylene and para-methyl styrene) and a thermoplastic resin matrix (D) (preferably polyamide) suitable for use in the present invention are preferably in the range of from 95 to 25 parts by weight and from 5 to 75 parts by mass, more preferably from 90 to 25 parts by mass and from 10 to 75 parts by mass, respectively, provided that their total amount is 100 parts by mass.
В предпочтительном варианте реализации термопластичную полимерную композицию (В), соответствующую настоящему изобретению, (которая включает компонент в виде модифицированного полимера (такой как модифицированный каучук), диспергированный в матрице термопластичной смолы (такой как полиамид)) подвергают динамической вулканизации.In a preferred embodiment, the thermoplastic polymer composition (B) of the present invention (which includes a component in the form of a modified polymer (such as modified rubber) dispersed in a matrix of a thermoplastic resin (such as polyamide)) is subjected to dynamic vulcanization.
Термин «динамическая вулканизация» в настоящем документе используют для обозначения способа вулканизации, в котором полиамидную смолу и первый каучукоподобный компонент вулканизуют в условиях воздействия высокого сдвига. В результате первый вулканизуемый каучукоподобный компонент одновременно вулканизуется и диспергируется в виде мелких частиц «микрогеля» в матрице полиамидной смолы.The term “dynamic vulcanization” is used herein to mean a vulcanization process in which a polyamide resin and a first rubber-like component are vulcanized under high shear. As a result, the first vulcanizable rubber-like component is simultaneously vulcanized and dispersed in the form of fine “microgel” particles in a polyamide resin matrix.
Динамическую вулканизацию осуществляют в результате перемешивания ингредиентов при температуре, которая равна температуре отверждения каучука или превышает ее, при использовании оборудования, такого как вальцы, смеситель Banbury®, смеситель непрерывного действия, замесочная машина или смесительный экструдер, например двухчервячный экструдер. Уникальная характеристика динамически вулканизованной композиции заключается в том, что несмотря на возможность частичной или полной вулканизации каучукоподобного компонента композицию можно подвергать обработке и переработке при использовании обычной методики переработки каучуков, такой как экструдирование, литьевое формование, прямое прессование и тому подобное. Могут быть утилизированы и переработаны отходы или брызги.Dynamic vulcanization is carried out by mixing the ingredients at a temperature equal to or higher than the rubber curing temperature using equipment such as rollers, a Banbury® mixer, a continuous mixer, a kneading machine, or a mixing extruder, for example a twin screw extruder. A unique characteristic of a dynamically vulcanized composition is that despite the possibility of partial or complete vulcanization of the rubber-like component, the composition can be processed and processed using conventional rubber processing techniques such as extrusion, injection molding, direct compression and the like. Waste or spray can be disposed of and recycled.
Способ получения термопластичной полимерной композиции (В) в настоящем изобретении обычно включает перемешивание первого каучукоподобного компонента, полиамида и необязательной добавки, содействующей диспергированию, при помощи двухосной замесочной машины/экструдера и тому подобного для диспергирования каучука в полиамиде, образующем непрерывную фазу. В ходе вулканизации модифицированного полимера (Е) при перемешивании можно добавлять вулканизатор и подвергать модифицированный полимер (Е) динамической вулканизации. Кроме того, во время вышеупомянутого замешивания можно добавлять различные добавки, составляющие рецептуру, (за исключением вулканизатора) используемые для модифицированного полимера (Е) и термопластичной смолы (Е) (например, полиамида), но предпочтительно их перемешивают заранее перед замешиванием. На замесочную машину, используемую для перемешивания, особенных ограничений не накладывают. Ее примерами являются червячный экструдер, замесочная машина, смеситель Banbury, двухосная замесочная машина/экструдер и тому подобное. В их числе предпочтительным для перемешивания термопластичной смолы (Е) и модифицированного полимера (D) и динамической вулканизации модифицированного полимера (D) является использование двухосной замесочной машины/экструдера. Кроме того, два и более типа замесочных машин можно использовать для последовательного замешивания. В качестве условия для плавления и замешивания температура должна быть равна, по меньшей мере, температуре, при которой термопластичная смола (D) (например, полиамид) будет расплавляться. Кроме того, скорость сдвига во время замешивания предпочтительно находится в диапазоне от 1000 до 7500 сек-1. Совокупное время замешивания находится в диапазоне от 30 секунд до 10 минут. Кроме того, при добавлении вулканизатора время вулканизации после добавления предпочтительно находится в диапазоне от 30 секунд до 5 минут. После этого термопластичную полимерную композицию (В), полученную по вышеупомянутому способу, обычно подвергают экструдированию или каландрованию до получения пленки. Способом получения пленки может являться обычный способ получения пленки из термопластичной смолы или термопластичного эластомера.The method for producing the thermoplastic polymer composition (B) in the present invention typically involves mixing the first rubber-like component, a polyamide and an optional dispersion aid using a biaxial kneading machine / extruder and the like to disperse the rubber in a continuous phase polyamide. During the vulcanization of the modified polymer (E) with stirring, you can add a vulcanizer and subject the modified polymer (E) to dynamic vulcanization. In addition, during the aforementioned kneading, it is possible to add various formulating additives (with the exception of the vulcanizer) used for the modified polymer (E) and thermoplastic resin (E) (e.g. polyamide), but they are preferably mixed in advance before kneading. On the kneading machine used for mixing, special restrictions are not imposed. Examples thereof are a screw extruder, a kneading machine, a Banbury mixer, a biaxial kneading machine / extruder, and the like. Among them, a biaxial kneading machine / extruder is preferred for mixing the thermoplastic resin (E) and the modified polymer (D) and dynamically vulcanizing the modified polymer (D). In addition, two or more types of kneading machines can be used for sequential kneading. As a condition for melting and kneading, the temperature should be at least equal to the temperature at which the thermoplastic resin (D) (e.g. polyamide) will melt. In addition, the shear rate during kneading is preferably in the range from 1000 to 7500 sec -1 . The total kneading time is in the range from 30 seconds to 10 minutes. In addition, when adding the vulcanizer, the vulcanization time after addition is preferably in the range from 30 seconds to 5 minutes. After that, the thermoplastic polymer composition (B) obtained by the above method is usually extruded or calendared to obtain a film. A method for producing a film may be a conventional method for producing a film from a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer.
Термопластичная полимерная композиция (В), соответствующая настоящему изобретению, может содержать вулканизатор или сшиватель, ускоритель вулканизации или сшивания, пластификатор, мягчитель или другие различные добавки, в общем случае примешиваемые к каучукам общего назначения. Рецептуры перемешивают и вулканизуют по обычным способам получения композиции, которую после этого можно использовать для вулканизации или сшивания. Количества данных добавленных добавок можно делать равными количествам, в общем случае добавляемым в прошлом, до тех пор, пока они не будут идти вразрез с целью настоящего изобретения.The thermoplastic polymer composition (B) according to the present invention may comprise a vulcanizing agent or a crosslinker, a vulcanization or crosslinking accelerator, a plasticizer, softener or various other additives, generally mixed with general purpose rubbers. The formulations are mixed and vulcanized by conventional methods for preparing a composition, which can then be used for vulcanization or crosslinking. The amounts of these added additives can be made equal to the amounts generally added in the past, until they are contrary to the purpose of the present invention.
В еще одном варианте реализации композиция настоящего изобретения содержит слоистый материал, включающий три и более слоев. В предпочтительном варианте реализации слоистый материал включает первый слой из динамически вулканизованного сплава (включающего полиамидную матрицу и дисперсную фазу модифицированного полимера, предпочтительно дисперсную фазу галогенированного каучука на основе изобутилена), второй слой из сополимера EVOH и третий слой из еще одного динамически вулканизованного сплава (включающего полиамидную матрицу и дисперсную фазу модифицированного полимера, предпочтительно дисперсную фазу галогенированного каучука на основе изобутилена), который может быть тем же самым или другим в сопоставлении с динамически вулканизованным сплавом в первом слое. В некоторых вариантах реализации второй слой заключают в сэндвичевую структуру между первым и третьим слоями, и необязательно третий слой находится в контакте с шиной, обычно каркасом шины, или слоем клея, нанесенным на каркас шины. Предпочтительно толщина первого слоя находится в диапазоне от 10 до 100 мкм, предпочтительно от 30 до 60 мкм, предпочтительно от 35 до 45 мкм. Предпочтительно толщина второго слоя находится в диапазоне от 0,1 до 100 мкм, предпочтительно от 0,5 до 25 мкм, предпочтительно от 0,5 до 10 мкм. Предпочтительно толщина третьего слоя находится в диапазоне от 10 до 100 мкм, предпочтительно от 30 до 60 мкм, предпочтительно от 35 до 45 мкм. В других вариантах реализации толщина первого слоя находится в диапазоне от 10 до 100 мкм, предпочтительно от 10 до 80 мкм, предпочтительно от 10 до 60 мкм. В других вариантах реализации толщина второго слоя находится в диапазоне от 0,1 до 100 мкм, предпочтительно от 0,3 до 25 мкм, предпочтительно от 0,5 до 5 мкм. В других вариантах реализации толщина третьего слоя находится в диапазоне от 10 до 100 мкм, предпочтительно от 10 до 80 мкм, предпочтительно от 10 до 60 мкм. В некоторых вариантах реализации первый и третий слои имеют одну и ту же толщину. В альтернативных вариантах первый и третий слои имеют различные толщины. В предпочтительном варианте реализации толщина первого слоя находится в диапазоне от 10 до 60 мкм, толщина второго слоя находится в диапазоне от 0,5 до 5 мкм, а толщина третьего слоя находится в диапазоне от 10 до 60 мкм.In yet another embodiment, the composition of the present invention comprises a laminate comprising three or more layers. In a preferred embodiment, the laminate comprises a first layer of a dynamically vulcanized alloy (including a polyamide matrix and a dispersed phase of a modified polymer, preferably a dispersed phase of halogenated rubber based on isobutylene), a second layer of an EVOH copolymer and a third layer of another dynamically vulcanized alloy (including a polyamide a matrix and a dispersed phase of a modified polymer, preferably a dispersed phase of halogenated rubber based on isobutylene), tory can be the same or different compared to a dynamically vulcanized alloy in the first layer. In some embodiments, the second layer is sandwiched between the first and third layers, and optionally the third layer is in contact with the tire, typically the tire carcass, or an adhesive layer applied to the tire carcass. Preferably, the thickness of the first layer is in the range from 10 to 100 μm, preferably from 30 to 60 μm, preferably from 35 to 45 μm. Preferably, the thickness of the second layer is in the range from 0.1 to 100 μm, preferably from 0.5 to 25 μm, preferably from 0.5 to 10 μm. Preferably, the thickness of the third layer is in the range from 10 to 100 μm, preferably from 30 to 60 μm, preferably from 35 to 45 μm. In other embodiments, the thickness of the first layer is in the range from 10 to 100 μm, preferably from 10 to 80 μm, preferably from 10 to 60 μm. In other embodiments, the thickness of the second layer is in the range from 0.1 to 100 μm, preferably from 0.3 to 25 μm, preferably from 0.5 to 5 μm. In other embodiments, the thickness of the third layer is in the range from 10 to 100 μm, preferably from 10 to 80 μm, preferably from 10 to 60 μm. In some embodiments, the first and third layers have the same thickness. In alternative embodiments, the first and third layers have different thicknesses. In a preferred embodiment, the thickness of the first layer is in the range of 10 to 60 μm, the thickness of the second layer is in the range of 0.5 to 5 μm, and the thickness of the third layer is in the range of 10 to 60 μm.
В подходящем для использования варианте реализации динамически вулканизованный сплав («ДВС»), присутствующий в первом или третьем слое, содержит описанную ранее полиамидную матрицу, предпочтительно выбираемую из группы, состоящей из поликапролактама (Nylon 6), полилауриллактама (Nylon 12), полигексаметилендипамида (Nylon 66), полигексаметиленазеламида (Nylon 69), полигексаметиленсебацамида (Nylon 610), полигексаметиленизофталамида (Nylon 6IP), Nylon 46, Nylon MXD6, Nylon 6/66, продукта конденсации 11-аминоундекановой кислоты (Nylon 11) и Nylon 612 (N612).In a suitable embodiment, the dynamically vulcanized alloy ("DIC") present in the first or third layer contains the previously described polyamide matrix, preferably selected from the group consisting of polycaprolactam (Nylon 6), polylauryl lactam (Nylon 12), polyhexamethylene adipamide (Nylon 66), polyhexamethylene azelamide (Nylon 69), polyhexamethylene sebacamide (Nylon 610), polyhexamethylene isophthalamide (Nylon 6IP), Nylon 46, Nylon MXD6, Nylon 6/66, the condensation product of 11-aminoundecanoic acid (Nylon 11) and Nylon 612 (N612).
В подходящем для использования варианте реализации динамически вулканизованный сплав («ДВС»), присутствующий в первом или третьем слое, содержит описанный ранее модифицированный полимер, присутствующий в виде дисперсной фазы, предпочтительно описанный ранее галогенированный каучук на основе изобутилена, присутствующий в виде дисперсной фазы.In a suitable embodiment, the dynamically vulcanized alloy ("DIC") present in the first or third layer contains the previously described modified polymer present in the form of a dispersed phase, preferably the previously described isobutylene-based halogenated rubber present in the form of a dispersed phase.
Другими ДВС, подходящими для использования в качестве первого и/или третьего слоев, являются те, которые описываются в документах WO 2004/081107, WO 2004/081106, WO 2004/081108, WO 2004/081116 и WO 2004/081099.Other internal combustion engines suitable for use as the first and / or third layers are those described in documents WO 2004/081107, WO 2004/081106, WO 2004/081108, WO 2004/081116 and WO 2004/081099.
ДВС, предпочтительные для использования в настоящем изобретении, обычно характеризуются вязкостью расплава в диапазоне от 500 до 2000 Па·сек и/или модулем Юнга при комнатной температуре в диапазоне от 1 до 400 МПа и/или относительным удлинением при разрыве, большим чем 150% при комнатной температуре.ICE, preferred for use in the present invention, are usually characterized by a melt viscosity in the range from 500 to 2000 Pa · s and / or Young's modulus at room temperature in the range from 1 to 400 MPa and / or elongation at break greater than 150% at room temperature.
Предпочтительные модифицированные полимеры (Е), подходящие для использования в первом и/или третьем слое, включают полимеры, характеризующиеся вязкостью расплава 500-2000 Па·сек, предпочтительно 600-1800 Па·сек, более предпочтительно 700-1700 Па·сек, и модулем Юнга при комнатной температуре 1-400 МПа, предпочтительно 5-350 Па, более предпочтительно 10-300 МПа.Preferred modified polymers (E) suitable for use in the first and / or third layer include polymers having a melt viscosity of 500-2000 Pa · sec, preferably 600-1800 Pa · sec, more preferably 700-1700 Pa · sec, and a modulus Jung at room temperature 1-400 MPa, preferably 5-350 PA, more preferably 10-300 MPa.
Предпочтительная термопластичная смола (А) (предпочтительно сополимеры EVOH), подходящая для использования во втором слое, обычно включает сополимеры EVOH, содержащие от 15 до 60 мол.% этилена, предпочтительно от 20 до 55 мол.% этилена, предпочтительно от 25 до 50 мол.% этилена.A preferred thermoplastic resin (A) (preferably EVOH copolymers) suitable for use in the second layer typically includes EVOH copolymers containing from 15 to 60 mol% of ethylene, preferably from 20 to 55 mol% of ethylene, preferably from 25 to 50 mol .% ethylene.
Предпочтительная термопластичная смола (А) (предпочтительно сополимеры EVOH), подходящая для использования во втором слое, обычно включает сополимеры EVOH, имеющие температуру плавления в диапазоне от 145 до 250°С, предпочтительно от 150 до 240°С, более предпочтительно от 155 до 230°С.A preferred thermoplastic resin (A) (preferably EVOH copolymers) suitable for use in the second layer typically includes EVOH copolymers having a melting point in the range of 145 to 250 ° C., preferably from 150 to 240 ° C., more preferably from 155 to 230 ° C.
Предпочтительная термопластичная смола (А) (предпочтительно сополимеры EVOH), подходящая для использования во втором слое, обычно включает сополимеры EVOH, характеризующиеся проницаемостью по воздуху, равной 0,05×10-12 куб. см·см/см2·сек·см ртутного столба и менее, предпочтительно 0,03×10-12 куб. см·см/см2·сек·см ртутного столба и менее, предпочтительно 0,01×10-12 куб. см·см/см2·сек·см ртутного столба и менее.A preferred thermoplastic resin (A) (preferably EVOH copolymers) suitable for use in the second layer typically includes EVOH copolymers having an air permeability of 0.05 × 10 −12 cc. cm · cm / cm 2 · sec · cm mercury or less, preferably 0.03 × 10 -12 cc. cm · cm / cm 2 · sec · cm mercury or less, preferably 0.01 × 10 −12 cc. cm · cm / cm 2 · sec · cm mercury or less.
Слоистый материал (предпочтительно описанная ранее трехслойная структура) обычно характеризуется коэффициентом воздухопроницаемости, равным 20×10-12 куб. см·см/см2·сек·см ртутного столба и менее, предпочтительно 10×10-12 куб. см·см/см2·сек·см ртутного столба и менее, и предпочтительно характеризуется модулем Юнга в диапазоне от 1 до 500 МПа и/или относительным удлинением при разрыве, большим, чем 150% при комнатной температуре.Layered material (preferably the previously described three-layer structure) is usually characterized by a coefficient of breathability equal to 20 × 10 -12 cc. cm · cm / cm 2 · sec · cm mercury or less, preferably 10 × 10 -12 cc. cm · cm / cm 2 · sec · cm mercury or less, and is preferably characterized by Young's modulus in the range from 1 to 500 MPa and / or elongation at break, greater than 150% at room temperature.
Поскольку матрица термопластичной смолы (D) (например, полиамид) и модифицированный полимер (Е) (например, галогенированный каучук) обычно значительно различаются по растворимости, подходящим для использования в целях улучшения совместимости данных полимеров может оказаться дополнительный необязательный компатибилизирующий ингредиент. Такие компатибилизаторы включают высоконасыщенные сополимерные каучуки на основе нитрила с ненасыщенностью этиленового типа-сопряженного диена (HNBR), эпоксилированные натуральные каучуки (ЭНК), БНК, гидриновые каучуки, акриловые каучуки и их смеси. Компатибилизаторы, как представляется, исполняют свою функцию в результате модифицирования, в частности уменьшения, поверхностного натяжения между каучукоподобным и смолоподобным компонентами. Другие компатибилизаторы включают сополимеры, такие как те, которые обладают структурой обоих или одного представителя, выбираемого из полиамида и полимерного каучука, или структурой сополимера, имеющего эпокси-группу, карбонильную группу, галогеновую группу, аминовую группу, малеинированную группу, оксазолиновую группу, гидрокси-группу и тому подобное, способные вступать в реакцию с полиамидом или полимерным каучуком. Их можно выбирать исходя из типа перемешиваемых полиамида и полимерного каучука, но подходящие для использования сополимеры обычно включают, например, блок-сополимер стирола/этилена-бутилена/стирола (СЭБС) и его форму, модифицированную малеиновой кислотой; EPDM, привитой сополимер EPDM/стирол или EPDM/акрилонитрил и их формы, модифицированные малеиновой кислотой; сополимер стирола/малеиновой кислоты; реакционно-способную термопластичную фенокси-смолу; и их смеси. На количество примешиваемого компатибилизатора каких-либо конкретных ограничений не накладывают, но при его использовании оно обычно находится в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 10 массовых частей, при расчете на 100 массовых частей полимерного компонента, другими словами, на совокупное количество полиамида и полимерного каучука.Since the thermoplastic resin matrix (D) (e.g., polyamide) and the modified polymer (E) (e.g., halogenated rubber) usually vary significantly in solubility, an additional optional compatibilizing ingredient may be suitable for use in order to improve the compatibility of these polymers. Such compatibilizers include highly saturated nitrile-based copolymer rubbers with an unsaturation of ethylene-type conjugated diene (HNBR), epoxylated natural rubbers (ENC), BNC, hydrin rubbers, acrylic rubbers and mixtures thereof. The compatibilizers appear to fulfill their function by modifying, in particular reducing, the surface tension between the rubber-like and resin-like components. Other compatibilizers include copolymers, such as those having the structure of both or one representative selected from polyamide and polymer rubber, or the structure of a copolymer having an epoxy group, a carbonyl group, a halogen group, an amine group, a maleated group, an oxazoline group, a hydroxy a group and the like, capable of reacting with polyamide or polymer rubber. They can be selected based on the type of polyamide and polymer rubber being mixed, but suitable copolymers typically include, for example, a styrene / ethylene-butylene / styrene block copolymer (SEBS) and its form modified with maleic acid; EPDM, grafted copolymer EPDM / styrene or EPDM / acrylonitrile and their forms modified with maleic acid; styrene / maleic acid copolymer; reactive thermoplastic phenoxy resin; and mixtures thereof. No specific restrictions are imposed on the amount of compatibilizer to be mixed, but when used, it is usually in the range of about 0.5 to about 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymer component, in other words, the total amount of polyamide and polymer rubber.
При ссылке на полимеры и/или эластомеры, упоминаемые в настоящем документе, термины «отвержденный», «вулканизованный» или «сшитый» относятся к химической реакции, включающей образование связей, как, например, во время удлинения цепей, или сшивок между полимерными цепями, составляющими полимер или эластомер, в такой степени, чтобы эластомер, подвергающийся воздействию такого способа, при использовании шины мог бы обеспечить получение необходимых функциональных свойств, возникающих в результате прохождения реакции отверждения. При целях настоящего изобретения для рассматривания эластомерсодержащей композиции в качестве «отвержденной», «вулканизованной» или «сшитой» абсолютное завершение таких реакций отверждения не требуется. Например, для целей настоящего изобретения шина, содержащая композицию внутреннего слоя на основе настоящего изобретения, находится в достаточно отвержденном состоянии тогда, когда шина, компонентом которой она является, будет успешно проходить необходимые испытания для определения технических характеристик изделия во время и после изготовления и демонстрировать удовлетворительные эксплуатационные характеристики при использовании на транспортном средстве. Кроме того, композиция является удовлетворительно, достаточно или по существу отвержденной, вулканизованной или сшитой тогда, когда шину можно будет использовать, даже если дополнительное время отверждения может привести к образованию дополнительных сшивок.When referring to the polymers and / or elastomers referred to herein, the terms "cured", "vulcanized" or "crosslinked" refer to a chemical reaction involving the formation of bonds, such as, for example, during chain extension, or crosslinking between polymer chains, constituting the polymer or elastomer, to such an extent that the elastomer exposed to this method, when using the tire, could provide the necessary functional properties resulting from the curing reaction. For the purposes of the present invention, to consider the elastomeric-containing composition as “cured”, “vulcanized” or “crosslinked”, the absolute completion of such curing reactions is not required. For example, for the purposes of the present invention, a tire containing an inner layer composition based on the present invention is in a sufficiently cured state when the tire of which it is a component successfully passes the necessary tests to determine product specifications during and after manufacture and demonstrate satisfactory performance characteristics when used on a vehicle. In addition, the composition is satisfactorily, sufficiently or substantially cured, cured or crosslinked when the tire can be used, even if the additional curing time can lead to the formation of additional crosslinks.
В общем случае полимерные композиции, например, те, которые используют для получения шин, в конечном изделии - шине - являются сшитыми. Сшивание или вулканизацию проводят в результате введения отвердителей и/или ускорителей; при этом совокупную смесь таких агентов обычно называют «системой» отверждения. Известно то, что физические свойства, эксплуатационные характеристики и долговечность вулканизованных каучуковых рецептур непосредственно связаны с количеством (плотность сшивок) и типом сшивок, образовавшихся во время прохождения реакции вулканизации (См., например, Helt et al., The Post Vulcanization Stabilization for NR, Rubber World 18-23 (1991)). Отвердители включают те описанные ранее компоненты, которые облегчают отверждение эластомеров или оказывают на него влияние, и в общем случае включают металлы, оксиды металлов, ускорители, серу, пероксиды и другие агенты, обычно используемые на современном уровне техники и описанные ранее. Сшиватели или отвердители включают, по меньшей мере, одного представителя, выбираемого, например, из серы, оксида цинка и жирных кислот и их смесей. Также можно использовать и пероксидсодержащие системы отверждения. В общем случае полимерные композиции можно сшивать в результате добавления отвердителей, например серы, оксидов металлов (то есть, оксида цинка ZnO), металлоорганических соединений, радикальных инициаторов и тому подобного, и нагревания композиции или смеси.In general, polymer compositions, for example, those used to make tires, are crosslinked in the final product — the tire. Crosslinking or vulcanization is carried out as a result of the introduction of hardeners and / or accelerators; however, the cumulative mixture of such agents is usually called a "cure" system. It is known that the physical properties, performance, and durability of vulcanized rubber formulations are directly related to the amount (density of crosslinks) and the type of crosslinks formed during the vulcanization reaction (See, for example, Helt et al., The Post Vulcanization Stabilization for NR , Rubber World 18-23 (1991)). Hardeners include those components previously described that facilitate the curing of, or influence the elastomers, and generally include metals, metal oxides, accelerators, sulfur, peroxides and other agents commonly used in the art and as previously described. Crosslinkers or hardeners include at least one representative selected, for example, from sulfur, zinc oxide and fatty acids and mixtures thereof. You can also use peroxide-containing curing systems. In general, polymer compositions can be crosslinked by the addition of hardeners, for example sulfur, metal oxides (i.e., zinc oxide ZnO), organometallic compounds, radical initiators and the like, and heating the composition or mixture.
В случае использования способа, известного под наименованием «динамическая вулканизация», способ диспергирования системы отверждения модифицируют так, как это подробно описывается в настоящем документе далее. В общем случае термин «динамическая вулканизация» используют для обозначения способа вулканизации, в котором конструкционную или техническую смолу (то есть, полиамид) и, по меньшей мере, один вулканизуемый каучук перемешивают в условиях воздействия высокого сдвига и повышенной температуры в присутствии отвердителя или системы отверждения для каучука (каучуков). В результате каучук одновременно сшивается и диспергируется в виде частиц, предпочтительно в форме микрогеля, в полиамиде, который образует непрерывную матрицу. Получающаяся в результате композиция на современном уровне техники известна под наименованием «динамически вулканизуемый сплав» или ДВС. Обычно динамическую вулканизацию осуществляют в результате перемешивания ингредиентов при температуре, которая равна температуре отверждения каучука или превышает ее и равна температуре плавления полиамида или превышает ее, при использовании оборудования, такого как вальцы, смесители Banbury®, смесители непрерывного действия, замесочные машины или смесительные экструдеры (такие как двухчервячные экструдеры). Уникальная характеристика динамически вулканизованной или отвержденной композиции заключается в том, что несмотря на отверждение каучука композицию можно подвергать обработке и переработке при использовании обычных методик переработки термопластов, таких как экструдирование, литьевое формование, прямое прессование и тому подобное. Также могут быть утилизированы и переработаны отходы и/или брызги. В типичном способе динамической вулканизации добавление отвердителя варьируют таким образом, чтобы по существу одновременно перемешивать и вулканизовывать или сшивать, по меньшей мере, один из вулканизуемых компонентов в композиции, содержащей, по меньшей мере, один вулканизуемый каучук, эластомер или полимер и, по меньшей мере, один полимер или смолу, невулканизуемые при использовании вулканизатора (вулканизаторов), по меньшей мере, для одного вулканизуемого компонента (См., например, US 6079465 и ссылки, приведенные в нем).In the case of using the method known under the name "dynamic vulcanization", the dispersion method of the curing system is modified as described in detail hereinafter. In general, the term “dynamic vulcanization” is used to refer to a vulcanization method in which a structural or technical resin (ie, polyamide) and at least one vulcanizable rubber are mixed under conditions of high shear and elevated temperature in the presence of a hardener or curing system for rubber (rubbers). As a result, the rubber is simultaneously crosslinked and dispersed in the form of particles, preferably in the form of a microgel, in polyamide, which forms a continuous matrix. The resulting composition is known in the art as the “dynamically vulcanizable alloy” or ICE. Dynamic vulcanization is usually carried out by mixing the ingredients at a temperature that is equal to or higher than the curing temperature of rubber and equal to or higher than the melting point of polyamide, using equipment such as rollers, Banbury® mixers, continuous mixers, kneading machines or mixing extruders ( such as twin screw extruders). A unique characteristic of a dynamically vulcanized or cured composition is that despite the curing of the rubber, the composition can be processed and processed using conventional thermoplastics processing techniques such as extrusion, injection molding, direct compression and the like. Waste and / or spray can also be disposed of and recycled. In a typical dynamic vulcanization process, the addition of a curing agent is varied so as to substantially simultaneously mix and cure or crosslink at least one of the curable components in a composition comprising at least one curable rubber, elastomer or polymer and at least , one polymer or resin not vulcanizable using vulcanizer (s) for at least one vulcanizable component (See, for example, US 6079465 and the references cited therein).
Далее следуют обычные отвердители, которые могут функционировать в настоящем изобретении: ZnO, CaO, MgO, Al2O3, CrO3, FeO, Fe2O3 и NiO. Данные оксиды металлов можно использовать в сочетании с соответствующим комплексом стеарата металла (например, соли, полученные из стеариновой кислоты и Zn, Ca, Mg и Al) или со стеариновой кислотой и либо с соединением серы, либо с алкилпероксидным соединением (См. также Formulation Design and Curing Characteristics of NBR Mixes for Seals, Rubber World 25-30 (1993)). К отвердителю (отвердителям) зачастую добавляют ускорители вулканизации композиций эластомеров. Отвердитель (отвердители), с использованием или без использования, по меньшей мере, одного ускорителя, на современном уровне техники зачастую называют «системой» отверждения для эластомера (эластомеров). Систему отверждения используют потому, что для достижения выгодных эффектов обычно используют более чем один отвердитель, в частности тогда, когда используют смесь каучука с высоким уровнем содержания диена и менее реакционно-способного эластомера. Кроме того, поскольку в настоящем изобретении используют способ ДВС, свойства системы отверждения необходимо адаптировать к способу перемешивания. Обычно, на первой стадии или в случае наличия более чем двух стадий добавления каучука, то тогда на предшествующей стадии каучук (каучуки) отверждают до уровня, составляющего приблизительно 50% от максимальной степени отверждения, которую конкретный каучук (каучуки) и система отверждения способны достичь при температуре отверждения при проведении измерения независимо от способа динамической вулканизации в течение периода времени, который составляет величину, меньшую чем приблизительное время пребывания в смесителе. Например, для того чтобы определить отклик по отверждению для конкретного каучука (каучуков), присутствующего в композиции, каучук (каучуки) и систему отверждения можно объединить при помощи устройств, известных специалистам в соответствующей области техники, например двухвалковых вальцов, смесителя Banbury или смесительного экструдера. Пример смеси, зачастую называемой «ускоренной» рецептурой, можно отверждать в статических условиях, таких как в случае изделия в форме тонкого листа при использовании формы, которую подвергают воздействию тепла и давления в прессе. После этого образцы ускоренной рецептуры, отверждаемые в виде тонких панелей в течение последовательно все более продолжительных времен и/или при повышенных температурах, подвергают испытаниям на механические свойства и/или плотность сшивок для определения состояния отверждения (что подробно описывается в American Society for Testing and Materials, Standard ASTM D412). В альтернативном варианте ускоренную рецептуру можно протестировать на состояние отверждения при помощи испытания на отверждение с использованием вискозиметра с колеблющимся диском (что подробно описывается в American Society for Testing and Materials, Standard ASTM D2084). Установив максимальную степень отверждения, для каучука (каучуков) первой или предшествующей стадии, добавленного к динамически вулканизуемой смеси, предпочитается провести динамическую вулканизацию в такой мере, чтобы степень отверждения такого каучука (каучуков) была бы выбрана из группы, состоящей из величины в диапазоне от приблизительно 50%, например, от приблизительно 60% до более чем приблизительно 95%; от приблизительно 65% до приблизительно 95%; от приблизительно 70% до приблизительно 95%; от приблизительно 75% до более чем приблизительно 90%; от приблизительно 80% до приблизительно 90%; в течение периода времени, меньшего или по существу эквивалентного приблизительному времени пребывания в смесителе, используемом для динамической вулканизации. Следовательно, по завершении процесса динамической вулканизации вулканизуемые каучуки, добавляемые к композиции, будут достаточно отверждены для достижения желательных свойств термопластичной композиции, частью которой они являются, например, изолирующей способности с точки зрения сдерживания проникновения текучей среды (воздуха или жидкости), такой как в случае внутреннего слоя для шины. Для целей настоящего изобретения такое состояние отверждения можно называть «по существу полным отверждением».The following are conventional hardeners that can function in the present invention: 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 an appropriate complex of metal stearate (for example, salts derived from stearic acid and Zn, Ca, Mg and Al) or with stearic acid and either with a sulfur compound or an alkyl peroxide compound (See also Formulation Design and Curing Characteristics of NBR Mixes for Seals , Rubber World 25-30 (1993)). Vulcanization accelerators of elastomer compositions are often added to the hardener (s). Hardener (s), with or without the use of at least one accelerator, are often referred to as the “curing system” for elastomer (s) with current technology. The curing system is used because more than one hardener is usually used to achieve beneficial effects, in particular when a mixture of rubber with a high level of diene and a less reactive elastomer is used. In addition, since the ICE method is used in the present invention, the properties of the curing system need to be adapted to the mixing method. Usually, in the first stage or in the case of more than two stages of adding rubber, then in the previous stage, the rubber (s) are cured to a level of approximately 50% of the maximum degree of cure that the particular rubber (s) and the curing system can achieve with the curing temperature during the measurement, regardless of the method of dynamic vulcanization for a period of time that is less than the approximate residence time in the mixer. For example, in order to determine the cure response for a particular rubber (s) present in the composition, the rubber (s) and the cure system can be combined using devices known to those skilled in the art, such as twin roll mills, a Banbury blender or a mixing extruder. An example of a mixture, often called an “accelerated” formulation, can be cured under static conditions, such as in the case of a thin sheet product using a mold that is subjected to heat and pressure in the press. Thereafter, accelerated formulations cured in the form of thin panels for successively longer times and / or at elevated temperatures are subjected to mechanical and / or crosslinking tests to determine the cure state (as described in detail in the American Society for Testing and Materials , Standard ASTM D412). Alternatively, an accelerated formulation can be tested for cure by a cure test using an oscillating disc viscometer (described in detail in American Society for Testing and Materials, Standard ASTM D2084). Having set the maximum degree of cure, for the rubber (s) of the first or previous step added to the dynamically vulcanizable mixture, it is preferable to conduct dynamic vulcanization in such a way that the degree of cure of such rubber (rubbers) is selected from the group consisting of a value in the range from approximately 50%, for example, from about 60% to more than about 95%; from about 65% to about 95%; from about 70% to about 95%; from about 75% to more than about 90%; from about 80% to about 90%; for a period of time shorter or substantially equivalent to the approximate residence time in the mixer used for dynamic vulcanization. Therefore, upon completion of the dynamic vulcanization process, the vulcanizable rubbers added to the composition will be sufficiently cured to achieve the desired properties of the thermoplastic composition, of which they are, for example, insulating in terms of inhibiting the penetration of a fluid (air or liquid), such as in the case of inner layer for the tire. For the purposes of the present invention, such a curing state may be referred to as “substantially complete cure”.
Необходимо понимать то, что вулканизуемые каучуки будут отверждаться, по меньшей мере, до 50% от максимального состояния отверждения, на которое они будут способны, исходя из системы, времени и температуры отверждения, и обычно состояние отверждения таких каучуков будет превышать 50% от максимальной степени отверждения. Кроме того, может оказаться желательным отверждение частиц каучука в степени, меньшей чем максимальное состояние отверждения, на которое будет способен каучук, для того чтобы гибкость, измеряемая, например, по модулю Юнга, у каучукоподобного компонента находилась бы на уровне, подходящем для конечного варианта использования, для которого композиция предназначена, например, для внутреннего слоя шины или компонента шланга. Следовательно, может оказаться желательным контролируемое выдерживание состояния отверждения каучуков (каучука), используемых в композиции, на уровне, меньшем или равном приблизительно 95% от описанной ранее максимальной степени отверждения, на которую они будет способны.It must be understood that the vulcanizable rubbers will cure at least up to 50% of the maximum cure state that they will be able to, based on the system, time and temperature of cure, and usually the cure state of such rubbers will exceed 50% of the maximum degree curing. In addition, it may be desirable to cure the rubber particles to a degree less than the maximum curing state that the rubber will be capable of, so that the flexibility, as measured, for example, by the Young modulus, of the rubber-like component is at a level suitable for the final use case for which the composition is intended, for example, for the inner layer of the tire or component of the hose. Therefore, it may be desirable to control the cured state of the rubbers (rubber) used in the composition at a level less than or equal to approximately 95% of the previously described maximum degree of cure to which they will be capable.
Для целей динамической вулканизации в присутствии технической смолы до получения, например, высоконепроницаемых слоя или пленки может быть использована любая обычная система отверждения, которая способна обеспечить вулканизацию насыщенных или ненасыщенных галогенированных полимеров и приводит к вулканизации, по меньшей мере, эластомерного галогенированного сополимера С4-С7 изомоноолефина и пара-алкилстирола, за исключением того, что пероксидные отвердители специально исключаются из практики данного изобретения тогда, когда присутствуют одна или несколько термопластичных конструкционных смол, таких, что пероксид приводит к сшиванию самих таких смол. Если бы в данных обстоятельствах полиамид сам стал бы вулканизоваться или сшиваться, это в результате привело бы к получению избыточно отвержденной, нетермопластичной композиции. Системы отверждения, подходящие для использования в компоненте в виде эластомерного галогенированного сополимера настоящего изобретения, включают оксид цинка в комбинации со стеаратом цинка или стеариновой кислотой и необязательно с одним или несколькими следующими ускорителями или вулканизаторами: Permalux (ди-орто-толуилгуанидиновая соль дикатехинборной кислоты); HVA-2 (м-фениленбисмалеимид); Zisnet (2,4,6-тримеркапто-5-триазин); ДЭДКЦ (диэтилдитиокарбамат цинка), а также с включением для целей настоящего изобретения и других дитиокарбаматов; Tetrone A (дипентаметилентиурамгексасульфид); Vultac 5 (алкилированный фенолдисульфид), SP1045 (фенолоформальдегидная смола); SP1056 (бромированная алкилфенолоформальдегидная смола); ДФФД (дифенилфенилендиамин); салициловая кислота - орто-гидроксибензойная кислота; экстракционная канифоль - абиетиновая кислота; и ТМТДС (тетраметилтиурамдисульфид), используемый в комбинации с серой.For the purpose of dynamic vulcanization in the presence of technical resin, prior to obtaining, for example, a highly impermeable layer or film, any conventional curing system can be used that is capable of curing saturated or unsaturated halogenated polymers and curing at least an elastomeric halogenated C 4 -C copolymer 7 isomonoolefin and para-alkylstyrene, except that peroxide hardeners are specifically excluded from the practice of this invention when There are one or more thermoplastic structural resins, such that the peroxide crosslinkes the resins themselves. If, in the circumstances, the polyamide itself began to cure or crosslink, this would result in an overly cured, non-thermoplastic composition. Curing systems suitable for use in the elastomeric halogenated copolymer component of the present invention include zinc oxide in combination with zinc stearate or stearic acid and optionally with one or more of the following accelerators or vulcanizing agents: Permalux (di-ortho-toluylguanidine salt of dicatechinboric acid); HVA-2 (m-phenylenebismaleimide); Zisnet (2,4,6-trimercapto-5-triazine); DEDCC (zinc diethyldithiocarbamate), as well as including for the purposes of the present invention and other dithiocarbamates; Tetrone A (dipentamethylenetiuramhexasulfide); Vultac 5 (alkylated phenol disulfide), SP1045 (phenol formaldehyde resin); SP1056 (brominated alkyl phenol formaldehyde resin); DFFD (diphenylphenylenediamine); salicylic acid - ortho-hydroxybenzoic acid; extraction rosin - abietic acid; and TMTDS (tetramethylthiuram disulfide) used in combination with sulfur.
Ускорители отверждения включают амины, гуанидины, тиомочевины, тиазолы, тиурамы, сульфенамиды, сульфенимиды, тиокарбаматы, ксантогенаты и тому подобное. Ускорение процесса отверждения можно осуществить в результате добавления к композиции определенного количества ускорителя. Механизм ускоренной вулканизации каучука включает сложные взаимодействия между отвердителем, ускорителем, активаторами и полимерами. В идеальном случае все количество доступного отвердителя расходуется на образование эффективных сшивок, которые соединяют друг с другом индивидуальные полимерные цепи и улучшают совокупную прочность полимерной матрицы. На современном уровне техники известно множество ускорителей, которые включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: стеариновая кислота, дифенилгуанидин (ДФГ), тетраметилтиурамдисульфид (ТМТД), 4,4'-дитиодиморфолин (ДТДМ), тетрабутилтиурамдисульфид (ТБТД), 2,2'-бензотиазилдисульфид (MBTS), дигидрат динатриевой соли гексаметилен-1,6-бистиосерной кислоты, 2-(морфолинтио)бензотиазол (MBS или MOR), композиции, содержащие 90% MOR и 10% MBTS, (MOR 90), N-(третичный бутил)-2-бензотиазолсульфенамид (ТББС) и N-оксидиэтилентиокарбамил-N-оксидиэтиленсульфонамид (ОТОС), 2-этилгексаноат цинка (ЭГЦ), N,N'-диэтилтиомочевина. На современном уровне техники хорошо известны отвердители, ускорители и системы отверждения, частью которых они являются, и которые пригодны для использования в одном и нескольких сшиваемых полимерах. Систему отверждения можно диспергировать с подходящей для использования концентрацией в желательной части каучукоподобного компонента, при этом каучукоподобный компонент необязательно будет содержать один или несколько наполнителей, удешевителей и/или пластификаторов, в результате, например, перемешивания каучука и компонентов системы отверждения на стадии, предшествующей добавлению композиции, содержащей каучук, к термопласту, при использовании любого смесительного оборудования, обычно используемого в резиновой промышленности для такой цели, например двухвалковых вальцов, смесителя Banbury, смесительного экструдера и тому подобного. Такое перемешивание обычно называют «ускорением» композиции каучука. В альтернативном варианте композицию каучука можно ускорять на стадии смесительного экструдера до проведения динамической вулканизации. Систему отверждения особенно предпочитается диспергировать в фазе каучука или в композиции каучука, также необязательно содержащей один или несколько наполнителей, удешевителей и других ингредиентов, обычных для области применения предполагаемого конечного варианта использования, перед добавлением каучука к термопластичной смоле (смолам) при использовании смесительного оборудования, в котором предполагается проводить динамическую вулканизацию.Curing accelerators include amines, guanidines, thioureas, thiazoles, thiurams, sulfenamides, sulfenimides, thiocarbamates, xanthates and the like. The acceleration of the curing process can be achieved by adding a certain amount of accelerator to the composition. The mechanism of accelerated vulcanization of rubber involves complex interactions between the hardener, accelerator, activators and polymers. In the ideal case, the entire amount of available hardener is spent on the formation of effective crosslinkings that connect individual polymer chains to each other and improve the overall strength of the polymer matrix. Many accelerators are known in the art that include, but are not limited to, the following: stearic acid, diphenylguanidine (DFG), tetramethylthiuramdisulfide (TMTD), 4,4'-dithiodimorpholine (DTDM), tetrabutylthiuramdisulfide (TBTD, 2,2) -benzothiazyl disulfide (MBTS), hexamethylene-1,6-bistiosulfuric acid disodium dihydrate, 2- (morpholintio) benzothiazole (MBS or MOR), compositions containing 90% MOR and 10% MBTS, (MOR 90), N- (tertiary butyl) -2-benzothiazolsulfenamide (TBBS) and N-oxide-diethylene thiocarbamyl-N-oxide-diethylene sulfonamide ( HSE), Zinc 2-ethylhexanoate (EHC), N, N'-diethylthiourea. Hardeners, accelerators and curing systems, of which they are a part, and which are suitable for use in one or several crosslinkable polymers, are well known in the art. The curing system can be dispersed with a concentration suitable for use in the desired portion of the rubber-like component, the rubber-like component optionally containing one or more fillers, cheapeners and / or plasticizers, for example, by mixing the rubber and components of the curing system in the step prior to adding the composition containing rubber to thermoplastics using any mixing equipment commonly used in the rubber industry To this purpose, for example two-roll mill, Banbury mixer, kneading extruder and the like. Such mixing is commonly called the “acceleration” of the rubber composition. Alternatively, the rubber composition can be accelerated at the stage of the mixing extruder prior to dynamic vulcanization. The curing system is particularly preferred to disperse in the rubber phase or in the rubber composition, also optionally containing one or more fillers, cheapeners and other ingredients common to the intended use of the intended use, before adding rubber to the thermoplastic resin (s) using mixing equipment, which is supposed to conduct dynamic vulcanization.
В одном варианте реализации изобретения, по меньшей мере, один отвердитель обычно присутствует в количестве в диапазоне от приблизительно 0,1 до приблизительно 15 phr; в альтернативном варианте, от приблизительно 0,25 до приблизительно 10 phr.In one embodiment of the invention, at least one hardener is usually present in an amount in the range of from about 0.1 to about 15 phr; alternatively, from about 0.25 to about 10 phr.
Подходящие для использования комбинации отвердителей, модификаторов и ускорителей отверждения можно проиллюстрировать следующим образом: подходящими для использования в качестве вулканизатора каучука общего назначения являются, например, серный вулканизатор, порошкообразная сера, осажденная сера, высокодисперсная сера, сера, подвергнутая обработке поверхности, нерастворимая сера, диморфолиндисульфид, алкилфенолдисульфид и их смеси. Такие соединения можно использовать в количестве в диапазоне от приблизительно 0,5 phr до приблизительно 4 phr (массовые части на 100 массовых частей эластомерного компонента). В альтернативном варианте используют органический пероксидный вулканизатор, бензоилпероксид, трет-бутилгидропероксид, 2,4-дихлорбензоилпероксид, 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексан, 2,5-диметилгексан-2,5-ди(пероксибензоат) и их смеси в случае возможности использования такого материала с учетом других присутствующих полимерных и смолоподобных компонентов. В случае использования такие отвердители могут присутствовать при уровне содержания в диапазоне от приблизительно 1 phr до приблизительно 20 phr. Другие подходящие для использования отвердители включают вулканизаторы на основе фенольной смолы, такие как бромид алкилфенольной смолы, или смешанную систему сшивателей, включающую хлорид двухвалентного олова, хлоропрен или другой донор галогена и алкилфенольную смолу, и их смеси. Такие добавки можно использовать при уровне содержания в диапазоне от приблизительно 1 phr до приблизительно 20 phr. В альтернативном варианте другие подходящие для использования отвердители, модификаторы отверждения и подходящие для использования уровни содержания включают оксид цинка и/или стеарат цинка (от приблизительно 0,05 phr до приблизительно 5 phr), стеариновую кислоту (от приблизительно 0,1 phr до приблизительно 5 phr), оксид магния (от приблизительно 0,5 phr до приблизительно 4 phr), лизерг (от 10 до 20 phr или около того), п-хинондиоксим, п-дибензоилхинондиоксим, тетрахлор-п-бензохинон, поли-п-динитрозобензол (от приблизительно 0,5 phr до приблизительно 10 phr), метилендианилин (от приблизительно 0,05 phr до приблизительно 10 phr) и их смеси. Кроме того, при желательности или необходимости в сочетании с вулканизатором можно добавлять один или несколько ускорителей вулканизации, в том числе, например, альдегид-аммиак, гуанидин, тиазол, сульфенамид, тиурам, соль дитиокислоты, тиомочевину и их смеси, например, в количествах в диапазоне от приблизительно 0,1 phr до приблизительно 5 phr и более.Suitable combinations of hardeners, modifiers and curing accelerators can be illustrated as follows: suitable for use as a general vulcanizing rubber for rubber are, for example, sulfur vulcanizer, powdered sulfur, precipitated sulfur, highly dispersed sulfur, sulfur treated surface, insoluble sulfide sulfide, dimorph alkylphenol disulfide and mixtures thereof. Such compounds can be used in amounts ranging from about 0.5 phr to about 4 phr (parts by weight per 100 parts by weight of the elastomeric component). Alternatively, an organic peroxide vulcanizer, benzoyl peroxide, tert-butyl hydroperoxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butyl peroxy) hexane, 2,5-dimethylhexane-2,5-di ( peroxybenzoate) and mixtures thereof, if it is possible to use such a material, taking into account other polymer and resin-like components present. If used, such hardeners may be present at levels ranging from about 1 phr to about 20 phr. Other suitable hardeners include phenolic resin vulcanizers, such as alkyl phenol resin bromide, or a mixed crosslinker system including stannous chloride, chloroprene or other halogen donor and alkyl phenol resin, and mixtures thereof. Such additives can be used at levels ranging from about 1 phr to about 20 phr. Alternatively, other suitable hardeners, curing modifiers and suitable levels of use include zinc oxide and / or zinc stearate (from about 0.05 phr to about 5 phr), stearic acid (from about 0.1 phr to about 5 phr), magnesium oxide (from about 0.5 phr to about 4 phr), lyserg (from 10 to 20 phr or so), p-quinondioxime, p-dibenzoylquinone dioxime, tetrachloro-p-benzoquinone, poly-p-dinitrosobenzene ( from about 0.5 phr to about 10 phr), methylene dianiline (from about 0.05 phr to about 10 phr) and mixtures thereof. In addition, if desired or necessary, in combination with a vulcanizing agent, one or more vulcanization accelerators can be added, including, for example, ammonium aldehyde, guanidine, thiazole, sulfenamide, thiuram, dithic acid salt, thiourea, and mixtures thereof, for example, in amounts in a range of from about 0.1 phr to about 5 phr or more.
Композиции слоистого материала, описанные в настоящем документе, (включая каждый слой) также могут содержать один или несколько компонентов в виде наполнителей, таких как карбонат кальция, глина, слюда, диоксид кремния и силикаты, тальк, диоксид титана, крахмал и другие органические наполнители, такие как древесная мука, и технический углерод. Подходящие для использования материалы наполнителей включают технический углерод, такой как канальная сажа, печная сажа, термическая сажа, ацетиленовая сажа, ламповая сажа, модифицированный технический углерод, такой как технический углерод, подвергнутый обработке диоксидом кремния или имеющий покрытие из диоксида кремния, (который описывается, например, в патенте США № 5916934, посредством ссылки включенном в настоящий документ) и тому подобное. Наиболее предпочтительным является технический углерод армирующих марок. Наполнитель также может включать и другие армирующие или неармирующие материалы, такие как диоксид кремния, глина, карбонат кальция, тальк, диоксид титана и тому подобное. Наполнитель может присутствовать при уровне содержания в диапазоне от приблизительно 0 до приблизительно 30% масс. от массы каучука, присутствующего в композиции.The layered compositions described herein (including each layer) may also contain one or more components in the form of fillers, such as calcium carbonate, clay, mica, silica and silicates, talc, titanium dioxide, starch and other organic fillers, such as wood flour, and carbon black. Suitable filler materials include carbon black, such as channel black, furnace black, thermal black, acetylene black, lamp black, modified carbon black, such as carbon black treated with or coated with silicon dioxide (which is described, for example, in US patent No. 5916934, by reference incorporated herein) and the like. Most preferred is carbon black reinforcing grades. The filler may also include other reinforcing or non-reinforcing materials, such as silicon dioxide, clay, calcium carbonate, talc, titanium dioxide and the like. The filler may be present at a content level in the range from about 0 to about 30% of the mass. by weight of rubber present in the composition.
В композиции слоистого материала или в одном или во всех его слоях также могут присутствовать расслоенные, интеркалированные или диспергированные глины. Данные глины, также называемые «наноглинами», хорошо известны, и их сущность, способы получения и смешивания с полимерами описываются, например, в JP 2000109635, JP 2000109605, JP 11310643; DE 19726278; WO98/53000; и патентах США №№ 5091462, 4431755, 4472538 и 5910523. Материалы набухаемых слоистых глин, подходящие для использования в целях настоящего изобретения, включают природные или синтетические филлосиликаты, в частности смектитовые глины, такие как монтмориллонит, нонтронит, бейделлит, волконскоит, лапонит, гекторит, сапонит, сауконит, магадит, кенияит, стевенсит и тому подобное, а также вермикулит, галлуазит, оксиды алюминия, гидроталькит и тому подобное. В общем случае данные слоистые глины включают частицы, содержащие множество силикатных пластинок, имеющих толщину обычно в диапазоне от приблизительно 4 до приблизительно 20 Å в одном варианте реализации и от приблизительно 8 до приблизительно 12 Å в другом варианте реализации, соединенных друг с другом и содержащих обмениваемые катионы, такие как Na+, Ca+2, K+ или Mg+2, присутствующие на межслоевых поверхностях.In the composition of the layered material or in one or in all of its layers, layered, intercalated or dispersed clays may also be present. These clays, also called "nano-clays", are well known, and their nature, methods for preparing and mixing with polymers are described, for example, in JP 2000109635, JP 2000109605, JP 11310643; DE 19726278; WO98 / 53000; and US Pat. Nos. 5,091,462, 4,431,755, 4,472,538 and 5,910,523. Swellable layered clay materials suitable for use in the present invention include natural or synthetic phyllosilicates, in particular smectite clays such as montmorillonite, nontronite, beidellite, volconcoite gaponite , saponite, saukonite, magadite, kenyaite, stevensite and the like, as well as vermiculite, halloysite, aluminum oxides, hydrotalcite and the like. In general, these layered clays include particles comprising a plurality of silicate plates having a thickness typically in the range of from about 4 to about 20 Å in one embodiment and from about 8 to about 12 Å in another embodiment, interconnected and containing exchanged cations, such as Na + , Ca +2 , K + or Mg +2 , present on the interlayer surfaces.
Слоистую глину можно подвергнуть интеркалированию и расслаиванию в результате обработки органическими молекулами (агентами, способствующими набуханию), способными претерпевать реакции ионного обмена с участием катионов, присутствующих на межслоевых поверхностях слоистого силиката. Подходящие для использования агенты, способствующие набуханию, включают катионные поверхностно-активные вещества, такие как аммониевые, алкиламиновые или алкиламмониевые (первичные, вторичные, третичные и четвертичные), фосфониевые или сульфониевые производные алифатических, ароматических или арилалифатических аминов, фосфинов и сульфидов. Желательными аминовыми соединениями (или соответствующим аммониевым ионом) являются те, которые имеют структуру R1R2R3N, где R1, R2 и R3 представляют собой С1-С30 алкилы или алкены, которые могут быть одними и теми же или различными. В одном варианте реализации расслаивающим агентом является так называемый длинноцепной третичный амин, где, по меньшей мере, R1 представляет собой С12-С20 алкил или алкен.Layered clay can be intercalated and delaminated by treatment with organic molecules (swelling agents) capable of undergoing ion exchange reactions involving cations present on the interlayer surfaces of the layered silicate. Suitable swelling aids include cationic surfactants such as ammonium, alkylamino or alkylammonium (primary, secondary, tertiary and quaternary), phosphonium or sulfonium derivatives of aliphatic, aromatic or arylaliphatic amines, phosphines and sulfides. The desired amine compounds (or the corresponding ammonium ion) are those having the structure R 1 R 2 R 3 N, where R 1 , R 2 and R 3 are C 1 -C 30 alkyls or alkenes, which may be the same or different. In one embodiment, the exfoliating agent is a so-called long chain tertiary amine, wherein at least R 1 is C 12 -C 20 alkyl or alkene.
Еще один класс агентов, способствующих набуханию, включает те, которые могут ковалентно связываться с межслоевыми поверхностями. Они включают полисиланы, описывающиеся структурой -Si(R')2R2, где R' в каждом случае является одним и тем же или различным, и его выбирают из алкила, алкокси или оксисилана, а R2 представляет собой органический радикал, совместимый с матричным полимером композита. Другие подходящие для использования агенты, способствующие набуханию, включают протонированные аминокислоты и их соли, содержащие 2-30 атомов углерода, такие как 12-аминододекановая кислота, эпсилон-капролактам и тому подобные материалы. Подходящие для использования агенты, способствующие набуханию, и способы интеркалирования слоистых силикатов описываются в документах US 4472538, 4810734, 4889885 и WO92/02582.Another class of swelling agents includes those that can covalently bind to interlayer surfaces. They include polysilanes described by the structure —Si (R ′) 2 R 2 , where R ′ is the same or different in each case, and is selected from alkyl, alkoxy or oxysilane, and R 2 is an organic radical compatible with matrix polymer composite. Other suitable swelling agents include protonated amino acids and their salts containing 2-30 carbon atoms, such as 12-aminododecanoic acid, epsilon-caprolactam and the like. Suitable swelling agents and methods for intercalating layered silicates are described in US Pat. Nos. 4,472,538, 4,810,734, 4,889,885 and WO92 / 02582.
В предпочтительном варианте реализации изобретения расслаивающий агент или агент, способствующий набуханию, объединяют с галогенированным полимером. В одном варианте реализации агент включает все первичные, вторичные и третичные амины и фосфины; алкил- и арилсульфиды и -тиолы; и их полифункциональные варианты. Желательные добавки включают: длинноцепные третичные амины, такие как N,N-диметилоктадециламин, N,N-диоктадецилметиламин, ди(алкильный радикал гидрированного животного жира)метиламин и тому подобное и политетрагидрофуран с концевыми аминогруппами; длинноцепные тиольные и тиосульфатные соединения, такие как гексаметилентиосульфат натрия. В еще одном варианте реализации изобретения получения улучшенной непроницаемости интерполимера добиваются в результате использования полифункциональных отвердителей, таких как гексаметиленбис(тиосульфат натрия) и гексаметиленбис(коричный альдегид).In a preferred embodiment, the exfoliating or swelling agent is combined with a halogenated polymer. In one embodiment, the agent includes all primary, secondary, and tertiary amines and phosphines; alkyl and aryl sulfides and thiols; and their multifunctional options. Desirable additives include: long chain tertiary amines such as N, N-dimethyl octadecylamine, N, N-dioctadecylmethylamine, di (alkyl radical of hydrogenated animal fat) methylamine and the like, and amino terminal polytetrahydrofuran; long chain thiol and thiosulfate compounds, such as sodium hexamethylenetiosulfate. In yet another embodiment, improved interpolymer impermeability is obtained by using polyfunctional hardeners such as hexamethylene bis (sodium thiosulfate) and hexamethylene bis (cinnamaldehyde).
Количеством расслоенной, интеркалированной или диспергированной глины, введенной в композицию, соответствующую данному изобретению, является количество, достаточное для разработки улучшенных механических свойств или изолирующей способности композиции, например, предела прочности при растяжении или воздухо-/кислородопроницаемости. Количества обычно могут находиться в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 15% масс. в одном варианте реализации или от приблизительно 1 до приблизительно 10% масс. в другом варианте реализации и от приблизительно 1 до приблизительно 5% масс. в еще одном другом варианте реализации, при расчете на уровень содержания полимера в композиции. При выражении в частях на сто частей каучука расслоенная, интеркалированная или диспергированная глина может присутствовать в количестве в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 30 phr в одном варианте реализации и от приблизительно 3 до приблизительно 20 phr в другом варианте реализации. В одном варианте реализации расслаивающаяся глина представляет собой глину, расслаивающуюся под действием алкиламина.The amount of layered, intercalated or dispersed clay incorporated into the composition of the invention is an amount sufficient to provide improved mechanical properties or insulating ability of the composition, for example, tensile strength or air / oxygen permeability. Amounts can usually be in the range from about 0.5 to about 15% of the mass. in one embodiment, or from about 1 to about 10% of the mass. in another embodiment, and from about 1 to about 5% of the mass. in yet another embodiment, when calculating the level of polymer content in the composition. When expressed in parts per hundred parts of rubber, layered, intercalated or dispersed clay may be present in an amount in the range of from about 1 to about 30 phr in one embodiment and from about 3 to about 20 phr in another embodiment. In one embodiment, the exfoliating clay is clay exfoliating by the action of an alkylamine.
В соответствии с использованием в настоящем документе термин «технологическое масло» обозначает как технологические масла, полученные из нефти, так и синтетические пластификаторы. Технологическое или пластифицирующее масло может присутствовать в воздухоизолирующих композициях. Такие масла главным образом используют для улучшения переработки композиции во время получения слоя, например, перемешивания, каландрования и тому подобного. Подходящие для использования пластифицирующие масла включают сложные эфиры алифатических кислот или углеводородные пластифицирующие масла, такие как парафиновые или нафтеновые нефтяные масла. Пластифицирующим маслом, предпочтительным для использования в стандартных композициях внутреннего слоя, содержащих не являющуюся ДВС, неконструкционную смолу, является парафиновое нефтяное масло; углеводородные пластифицирующие масла, подходящие для использования в таких внутренних слоях, включают масла, демонстрирующие наличие следующих общих характеристик. As used herein, the term “process oil” means both process oils derived from oil and synthetic plasticizers. Process or plasticizing oil may be present in air-insulating compositions. Such oils are mainly used to improve the processing of the composition during the preparation of the layer, for example, mixing, calendaring and the like. Suitable plasticizing oils include aliphatic acid esters or hydrocarbon plasticizing oils such as paraffinic or naphthenic petroleum oils. A plasticizing oil, preferred for use in standard non-internal combustion engine based non-ICE internal layer compositions, is paraffin oil; hydrocarbon plasticizing oils suitable for use in such inner layers include oils that exhibit the following general characteristics.
(165-232°С)330-450
(165-232 ° C)
(148°С)300
(148 ° C)
(371°С)700
(371 ° C)
(от -34 до -1°С)30 to +30
(from -34 to -1 ° C)
(-37°С)-35
(-37 ° C)
(15°С)60
(15 ° C)
В общем случае технологическое масло можно выбирать из парафиновых масел, ароматических масел, нафтеновых масел и полибутеновых масел. Полибутеновым технологическим маслом являются низкомолекулярные (Mn, меньшая чем 15000) гомополимер или сополимер, состоящие из звеньев, полученных из олефинов, содержащих от приблизительно 3 до приблизительно 8 атомов углерода, более предпочтительно от приблизительно 4 до приблизительно 6 атомов углерода. В еще одном варианте реализации полибутеновым маслом являются гомополимер или сополимер С4 рафината. Низкомолекулярные «полибутеновые» полимеры описываются, например, в Synthetic Lubricants and High-Performance Functional Fluids 357-392 (Leslie R. Rudnick & Ronald L. Shubkin, ed., Marcel Dekker 1999) (здесь и далее в настоящем документе «полибутеновое технологическое масло» или «полибутен»). Подходящими для использования примерами полибутеновых масел являются серии технологических масел PARAPOL™ (ранее доступные в компании ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, Техас, в настоящее время доступные в компании Infineum International Limited, Милтон-Хилл, Англия под торговым наименованием «INFINEUM c, d, f или g), в том числе марки, ранее идентифицированные как PARAPOL™ 450, 700, 950, 1300, 2400 и 2500. Кроме того, предпочтительными полибутеновыми маслами являются полибутеновые масла SUNTEX™, доступные в компании Sun Chemicals. Предпочтительными полибутеновыми технологическими маслами обычно являются синтетические жидкие полибутены, имеющие определенную молекулярную массу, предпочтительно находящуюся в диапазоне от Mn, равной приблизительно 420, до Mn, равной приблизительно 2700. Молекулярно-массовое распределение -Mw/Mn- («ММР») для предпочтительных полибутеновых масел обычно находится в диапазоне от приблизительно 1,8 до приблизительно 3, предпочтительно от приблизительно 2 до приблизительно 2,8. Предпочтительная плотность (г/мл) подходящих для использования полибутеновых технологических масел варьируется в диапазоне от приблизительно 0,85 до приблизительно 0,91. Бромное число (сг/г) для предпочтительных полибутеновых масел находится в диапазоне от приблизительно 40 для технологического масла с Mn 450 до приблизительно 8 для технологического масла с Mn 2700.In general, the process oil may be selected from paraffin oils, aromatic oils, naphthenic oils, and polybutene oils. Polybutene process oils are low molecular weight (Mn, less than 15,000) homopolymers or copolymers consisting of units derived from olefins containing from about 3 to about 8 carbon atoms, more preferably from about 4 to about 6 carbon atoms. In yet another embodiment, the polybutene oil is a C 4 raffinate homopolymer or copolymer. Low molecular weight “polybutene” polymers are described, for example, in Synthetic Lubricants and High-Performance Functional Fluids 357-392 (Leslie R. Rudnick & Ronald L. Shubkin, ed., Marcel Dekker 1999) (hereinafter, “polybutene process oil” "Or" polybutene "). Suitable examples of polybutene oils are the PARAPOL ™ Process Oils (previously available from ExxonMobil Chemical Company, Houston, Texas, currently available from Infineum International Limited, Milton Hill, England under the trade name "INFINEUM c, d, f or g), including grades previously identified as PARAPOL ™ 450, 700, 950, 1300, 2400 and 2500. In addition, preferred polybutene oils are SUNTEX ™ polybutene oils available from Sun Chemicals. Preferred polybutene process oils are typically synthetic liquid polybutene having a specific molecular weight, preferably in the range of Mn of about 420 to Mn of about 2700. Molecular weight distribution of -Mw / Mn- (“MMP”) for preferred polybutene oils typically range from about 1.8 to about 3, preferably from about 2 to about 2.8. The preferred density (g / ml) of suitable polybutene processing oils is in the range of about 0.85 to about 0.91. The bromine number (g / g) for preferred polybutene oils ranges from about 40 for a process oil with Mn 450 to about 8 for a process oil with Mn 2700.
Резиновые технологические масла также имеют обозначения по ASTM, зависящие от того, попадают ли они в класс парафиновых, нафтеновых или ароматических углеводородных технологических масел. Типом используемого технологического масла будет являться тот, который обычно используют в сочетании с типом эластомерного компонента, и специалисты в соответствующей области техники химии каучуков должны понимать то, какой тип масла необходимо будет использовать вместе с конкретным каучуком в конкретной области применения. В случае композиции внутреннего слоя масло обычно присутствует при уровне содержания в диапазоне от 0 до приблизительно 25% масс.; предпочтительно приблизительно от 5 до 20% масс. от совокупной композиции. В случае термопластичной эластомерной композиции масло может присутствовать при уровне содержания в диапазоне от 0 до приблизительно 20% масс. от совокупной композиции; предпочтительно масло не включают для того, чтобы довести непроницаемость композиции до максимума.Rubber process oils also have ASTM designations, depending on whether they fall into the class of paraffinic, naphthenic, or aromatic hydrocarbon process oils. The type of process oil used will be that which is usually used in combination with the type of elastomeric component, and those skilled in the art of rubber chemistry will need to understand what type of oil will need to be used with the particular rubber in a particular application. In the case of the composition of the inner layer, oil is usually present at a level in the range from 0 to about 25% by weight .; preferably from about 5 to 20% of the mass. from the total composition. In the case of a thermoplastic elastomeric composition, the oil may be present at a level in the range from 0 to about 20% of the mass. from the total composition; preferably, oil is not included in order to maximize the impermeability of the composition.
В дополнение к этому могут быть использованы пластификаторы, такие как органические сложные эфиры и другие синтетические пластификаторы. Пластификатором, в особенности предпочтительным для использования в композиции ДВС, являются N-бутилсульфонамид или другие пластификаторы, подходящие для использования в случае полиамидов. В еще одном варианте реализации резиновые технологические масла, такие как нафтеновые, ароматические или парафиновые масла для наполнения, могут присутствовать в количестве в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 5 phr. В еще одном другом варианте реализации нафтеновые, алифатические, парафиновые и другие ароматические масла в композиции по существу отсутствуют. Под термином «по существу отсутствуют» подразумевается то, что нафтеновые, алифатические, парафиновые и другие ароматические масла в композиции могут присутствовать, если вообще они будут присутствовать, в количестве, не большем чем 2 phr.In addition to this, plasticizers such as organic esters and other synthetic plasticizers can be used. A plasticizer, particularly preferred for use in an ICE composition, is N-butylsulfonamide or other plasticizers suitable for use in the case of polyamides. In yet another embodiment, rubber process oils, such as naphthenic, aromatic or paraffin filling oils, may be present in an amount in the range of from about 1 to about 5 phr. In yet another embodiment, naphthenic, aliphatic, paraffinic and other aromatic oils are substantially absent from the composition. The term "essentially absent" means that naphthenic, aliphatic, paraffinic and other aromatic oils in the composition may be present, if any, in an amount not greater than 2 phr.
Степень отверждения вулканизованного каучука можно описать при выражении через уровень содержания геля, плотность сшивок, количество экстрагируемых компонентов, или оно может базироваться на состоянии отверждения, которое было бы достигнуто в каучуке в случае его отверждения в отсутствие смолы. Например, в настоящем описании предпочитается, чтобы галогенированный эластомер достигал бы от приблизительно 50 до приблизительно 85% от полного отверждения при расчете на эластомер как таковой согласно измерению, например, предела прочности при растяжении или измерению при использовании испытания на приборе для определения степени отверждения с колеблющимся диском (ASTM D 2084, Standard Test Method for Rubber Property-Vulcanization Using Oscillating Disc Cure Meter).The degree of cure of vulcanized rubber can be described when expressed in terms of gel content, crosslink density, amount of extractable components, or it can be based on the cure state that would have been achieved in the rubber if it cured in the absence of resin. For example, in the present description, it is preferable that the halogenated elastomer achieves from about 50 to about 85% of the total cure when calculated on the elastomer per se as measured, for example, tensile strength or measured using a device test to determine the degree of cure with an oscillating Disc (ASTM D 2084, Standard Test Method for Rubber Property-Vulcanization Using Oscillating Disc Cure Meter).
Благодаря формованию термопластичной полимерной композиции, получаемой в виде листа, пленки или рукава при использовании Т-образной экструзионной головки для получения листов, экструзионной головки с прямоточной или поперечной структурой для получения рукавов, цилиндрической экструзионной головки для раздувного формования и тому подобного на конце одночервячного экструдера, или благодаря каландрованию, а после этого наслаиванию на термопластичную смолу (А) композицию становится возможным использовать в качестве слоя, предотвращающего проникновение воздуха, например, внутреннего слоя, пневматической шины и в качестве компонента или слоя шланга и тому подобного.By molding the thermoplastic polymer composition in the form of a sheet, film or sleeve using a T-shaped extrusion head to produce sheets, an extrusion head with a straight-through or lateral structure to produce sleeves, a cylindrical extrusion head for blow molding, and the like at the end of a single screw extruder, or due to calendaring, and then layering on the thermoplastic resin (A), the composition becomes possible to use as a layer, preventing its air penetration, for example, the inner layer of the tire and as a component or layer of the hose, and the like.
Таким образом полученное сформованное изделие в виде листа из слоистого материала или рукава из слоистого материала можно эффективно использовать для изготовления внутреннего слоя пневматической шины или внутреннего слоя шланга или наружной оболочки шланга для малогазопроницаемого шланга. Кроме того, характеристики малой проницаемости композиции являются подходящими для использования в случае текучих сред, отличных от газов, например жидкостей, таких как вода, рабочая жидкость гидравлической системы, тормозная жидкость, теплообменная среда и тому подобное, при том условии, что слой, находящийся в непосредственном контакте с текучей средой, будет демонстрировать подходящую для использования стойкость к воздействию рабочей текучей среды.Thus obtained molded product in the form of a sheet of laminated material or a sleeve of laminated material can be effectively used for the manufacture of the inner layer of the pneumatic tire or the inner layer of the hose or the outer shell of the hose for low-permeable hose. In addition, the low permeability characteristics of the composition are suitable for use in the case of fluids other than gases, for example, fluids such as water, hydraulic fluid, brake fluid, heat transfer medium and the like, provided that the layer in direct contact with the fluid will demonstrate suitable resistance to the effects of the working fluid.
Любой диапазон численных значений, приведенный в описании изобретения в настоящем документе ранее или в абзацах и пунктах формулы изобретения в настоящем документе далее в отношении различных аспектов изобретения, таких как те, которые представляют конкретный набор свойств, единиц измерения, условий, физических состояний или процентных содержаний, предполагается посредством ссылки или другим образом однозначно буквально включающим в настоящий документ любое численное значение, попадающее в пределы такого диапазона, в том числе любой подкомплект численных значений или диапазонов в пределах любого таким образом упомянутого диапазона.Any range of numerical values given in the description of the invention herein before or in the paragraphs and claims of the present document hereinafter with respect to various aspects of the invention, such as those representing a specific set of properties, units of measure, conditions, physical conditions or percentages , is assumed to be by reference or otherwise unambiguously literally including any numerical value falling within this range, including any a subset of numerical values or ranges within any range so mentioned.
ПРИМЕРЫEXAMPLES
Теперь настоящее изобретение будет дополнительно проиллюстрировано следующими далее примерами, но не в порядке его ограничения.Now, the present invention will be further illustrated by the following examples, but not by way of limitation.
В последующих примерах и сравнительных примерах использовали следующие далее исходные материалы.In the following examples and comparative examples, the following starting materials were used.
1. Маловоздухопроницаемая термопластичная смола (А)1. Low breathable thermoplastic resin (A)
См. приведенную далее таблицу I.See table I below.
2. Термопластичный полимер (В)2. Thermoplastic polymer (B)
См. приведенную далее таблицу II.See table II below.
3. Композиция клея (F)3. Glue composition (F)
См. приведенную далее таблицу V.See table V below.
Маловоздухопроницаемая термопластичная смола (А)Table I
Low breathable thermoplastic resin (A)
Термопластичный полимер (В)Table II
Thermoplastic polymer (B)
3. Матрица композиции термопластичной смолы (D)3. The matrix of the composition of thermoplastic resin (D)
Получили два типа матриц композиций термопластичных смол (то есть, BESNOTL B14 и 5033В В14) (см. таблицу III).Two types of matrices of thermoplastic resin compositions were obtained (i.e., BESNOTL B14 and 5033B B14) (see Table III).
МатрицаTable III
Matrix
* 2: РА6-66 (см. таблицу II)
* 3: см. таблицу II* 1: see PA11 (see table II)
* 2: RA6-66 (see table II)
* 3: see table II
4. Получение рецептур 1 и 24. Obtaining formulations 1 and 2
Рецептуры 1 и 2 получали в результате перемешивания компонентов, перечисленных в таблице IV, в течение 10 минут при использовании смесителя Banbury в условиях 120°С.Formulations 1 and 2 were obtained by mixing the components listed in table IV for 10 minutes using a Banbury mixer at 120 ° C.
Клей (F)Table v
Glue (F)
Рецептура клея (F)Adhesive Formulation (F)
Рецептуру клея, продемонстрированную в приведенной далее таблице V, перемешивали в течение 3 минут при использовании двухчервячной замесочной машины при 100°С. Получающуюся в результате смесь гранулировали при использовании обычного гранулятора каучука до получения гранул композиции термопластичного клея (F).The adhesive formulation shown in Table V below was mixed for 3 minutes using a double-screw kneading machine at 100 ° C. The resulting mixture was granulated using a conventional rubber granulator to obtain granules of a thermoplastic adhesive composition (F).
Примеры 1-13 и сравнительные примеры 1-6Examples 1-13 and comparative examples 1-6
Компоненты, продемонстрированные в приведенных далее таблицах VI и VII, перемешивали в течение 3 минут при использовании двухчервячной замесочной машины при 230°С. Получающуюся в результате смесь гранулировали при помощи обычного гранулятора каучука до получения гранул термопластичной полимерной композиции (В). Модуль Юнга и вязкости расплава определяли так, как следует далее. Результаты продемонстрированы в таблицах VI и VII.The components shown in the following tables VI and VII were mixed for 3 minutes using a double-screw kneading machine at 230 ° C. The resulting mixture was granulated using a conventional rubber granulator to obtain granules of the thermoplastic polymer composition (B). Young's modulus and melt viscosity were determined as follows. The results are shown in tables VI and VII.
Модуль Юнга: Модуль Юнга определяли по методу, соответствующему документу JIS K6251 «Test Method for Tensile Properties of Vulcanized Rubber». Использовали образцы пленки, полученной в результате экструдирования в примерах, из которых высекали формы лопаток JIS № 3 в направлении течения термопластичной смолы во время экструдирования.Young's modulus: Young's modulus was determined by the method corresponding to JIS K6251 Test Method for Tensile Properties of Vulcanized Rubber. Used samples of the film obtained by extrusion in the examples from which the shapes of JIS No. 3 vanes were carved in the direction of flow of the thermoplastic resin during extrusion.
Прочерчивали касательную к кривой в области начальной деформации на полученной кривой напряжение-деформация и модуль Юнга определяли по углу наклона касательной.We plotted a tangent to the curve in the region of the initial strain on the obtained stress-strain curve, and Young's modulus was determined from the angle of inclination of the tangent.
Вязкость расплава: Вязкость расплава обозначает вязкость расплава для любых температуры или компонента во время перемешивания. Вязкость расплава каждого полимерного материала зависит от температуры, скорости сдвига (сек-1) и напряжения сдвига, таким образом, измеряют напряжение и скорость сдвига для полимерного материала при любой температуре в расплавленном состоянии, позволяющем течь через капилляр, в частности, в температурной области во время перемешивания, и вязкость расплава измеряют при помощи следующей формулы: Melt viscosity : Melt viscosity refers to the melt viscosity for any temperature or component during mixing. The melt viscosity of each polymer material depends on the temperature, shear rate (sec -1 ) and shear stress, thus measuring the shear stress and shear rate for the polymer material at any temperature in the molten state, allowing flow through the capillary, in particular in the temperature range mixing time and melt viscosity are measured using the following formula:
η=σ/,η = σ / ,
где σ представляет собой напряжение сдвига, а представляет собой скорость сдвига.where σ is the shear stress, and represents shear rate.
Обратите внимание на то, что вязкость расплава измеряли при использовании прибора Capillary Rheometer Capillograph 1C, изготовленного в компании Toyo Seiki, с использованием выходной части оформляющего канала, имеющей диаметр 1 мм и длину 10 мм.Note that melt viscosity was measured using a Capillary Rheometer Capillograph 1C manufactured by Toyo Seiki using the outlet portion of the forming channel having a diameter of 1 mm and a length of 10 mm.
Гранулы полученной ранее термопластичной полимерной композиции (В) использовали при наслаивании для полимера (А), как это продемонстрировано в таблице VI при использовании способа экструдирования с раздувом из расплава при помощи машины четырехслойного раздувного формования до получения цилиндрических четырех слоев (В)/(А)/(В)/клей (F), и как это продемонстрировано в таблице VII при использовании способа экструдирования с раздувом из расплава при помощи машины трехслойного раздувного формования до получения цилиндрических четырех слоев (В)/(А)/клей (F). Совокупный калибр пленки слоистого материала предпочтительно контролируемо выдерживают равным приблизительно 100 мкм. Калибр (или толщину) слоя (А) у получающегося в результате слоистого материала определяли в результате рассматривания поперечного сечения пленки слоистого материала при использовании метода СЭМ. Результаты продемонстрированы в таблицах VI и VII. Оценку получающихся в результате слоистых материалов в случае их использования в качестве внутреннего слоя пневматической шины делали следующим образом.The granules of the previously prepared thermoplastic polymer composition (B) were used for layering for polymer (A), as shown in Table VI using the melt blown extrusion method using a four-layer blow molding machine to produce four cylindrical layers (B) / (A) / (B) / glue (F), and as shown in Table VII, using the melt blown extrusion process using a three-layer blow molding machine to produce four cylindrical layers (B) / (A) / glue (F). The overall caliber of the film of the laminate is preferably controlled to be approximately 100 microns. The gauge (or thickness) of the layer (A) of the resulting laminate was determined by considering the cross section of the film of the laminate using the SEM method. The results are shown in tables VI and VII. The evaluation of the resulting laminate materials, if used as the inner layer of a pneumatic tire, was done as follows.
Коэффициент воздухопроницаемости композиции смолы и слоистого материала: В данном случае поступали в соответствии с JIS K7126 «Test Method of Gas Permeation Degree of Plastic Films and Sheets (Method A)».Resistance to air permeability of the resin and laminate composition: In this case, they are in accordance with JIS K7126 Test Method of Gas Permeation Degree of Plastic Films and Sheets (Method A).
Образец: Использовали образцы слоистых материалов, полученные в примерах.Sample: Used samples of layered materials obtained in the examples.
Газ для испытания: Воздух (N2:O2=8:2).Test gas: Air (N 2 : O 2 = 8: 2).
Температура в испытании: 30°С.Test temperature: 30 ° C.
Результаты продемонстрированы в таблицах VI и VII.The results are shown in tables VI and VII.
Лабораторные эксплуатационные испытания: Изготавливали шину со стальным радиальным кордом 165SR13, которую собирали на ободе с размером 13Ч41/2-J, заполняли воздухом до давления 200 кПа, устанавливали на пассажирском автомобиле класса 1500 куб. см, а после этого эксплуатировали на реальной дороге на 20000 км при нагрузке, соответствующей четырем пассажирам (65 кг/пассажир).Laboratory performance tests: A tire with a steel radial cord 165SR13 was made, which was assembled on a rim with a size of 13CH41 / 2-J, filled with air to a pressure of 200 kPa, installed on a passenger car of class 1500 cc. cm, and then operated on a real road for 20,000 km with a load corresponding to four passengers (65 kg / passenger).
По завершении данной операции шину отделяли от обода и проводили визуальный осмотр герметизирующего слоя на внутренней поверхности шины. Оценка для шин, демонстрирующих в герметизирующем слое растрескивание, была дана в таблицах VI и VII.At the end of this operation, the tire was separated from the rim and visual inspection of the sealing layer on the inner surface of the tire was performed. Evaluation for tires exhibiting cracking in the sealant layer was given in Tables VI and VII.
Испытание на воздухопроницаемость (падение давления)Breathability test (pressure drop)
Шину оставляли на 3 месяца в условиях начального давления 200 кПа, комнатной температуры 21°С и отсутствия нагрузки. Внутреннее давление измеряли с интервалами в четыре дня и определяли значение α, неоднократно обращаясь к формуле:The tire was left for 3 months at an initial pressure of 200 kPa, room temperature of 21 ° C and no load. The internal pressure was measured at four-day intervals and the value of α was determined, repeatedly referring to the formula:
Pt/Po=exp(-αt),Pt / Po = exp (-αt),
где Pt представляет собой измеренное давление, Ро представляет собой начальное давление, а t представляет собой количество прошедших дней.where Pt is the measured pressure, Po is the initial pressure, and t is the number of days elapsed.
Полученные результаты оценивали следующим образом.The results were evaluated as follows.
Х (хорошо)…< 2,5%/месяцX (good) ... <2.5% / month
У (удовлетворительно)…2,5%/месяц<утечка воздуха<4,0%/месяцY (satisfactory) ... 2.5% / month <air leak <4.0% / month
Н (неудовлетворительно)…>4,0%/месяцN (unsatisfactory) ...> 4.0% / month
Оценка для трехслойной пленки (В)/(А)/клей (F)Table VII
Grade for three-layer film (B) / (A) / adhesive (F)
Claims (20)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008132863/04A RU2412055C2 (en) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Laminar material based on thermoplastic polymer composition with low air permeability and air tire with inner layer made thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008132863/04A RU2412055C2 (en) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Laminar material based on thermoplastic polymer composition with low air permeability and air tire with inner layer made thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008132863A RU2008132863A (en) | 2010-02-20 |
RU2412055C2 true RU2412055C2 (en) | 2011-02-20 |
Family
ID=42126645
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008132863/04A RU2412055C2 (en) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Laminar material based on thermoplastic polymer composition with low air permeability and air tire with inner layer made thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2412055C2 (en) |
-
2006
- 2006-01-10 RU RU2008132863/04A patent/RU2412055C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008132863A (en) | 2010-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5473335B2 (en) | Laminate of thermoplastic polymer composition having low air permeability and pneumatic tire using the laminate as inner liner | |
RU2401743C2 (en) | Structure comprising jointing layer | |
RU2379187C1 (en) | Structure with joining layer | |
EP1940616B1 (en) | Construction comprising tie layer | |
EP2197956B1 (en) | Efficient mixing process for producing thermoplastic elastomer composition | |
JP5183637B2 (en) | Low moisture permeable laminated structure | |
US7954528B2 (en) | Thermoplastic elastomer composition and process for producing same | |
EP1940617B1 (en) | Construction comprising tie layer | |
JP4906867B2 (en) | Structure containing tie layer | |
EP2502742B1 (en) | Construction comprising tie layer for pneumatic tire | |
RU2412055C2 (en) | Laminar material based on thermoplastic polymer composition with low air permeability and air tire with inner layer made thereof | |
JP2013047010A (en) | Laminate of thermoplastic polymer composition having low air permeability and pneumatic tire using same as inner liner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200111 |