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JP4775921B2 - 液状担体中に分散している層状充填材と弾性重合体から作られたバリヤーコーティングおよび被覆された構成物、特にタイヤ - Google Patents

液状担体中に分散している層状充填材と弾性重合体から作られたバリヤーコーティングおよび被覆された構成物、特にタイヤ Download PDF

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Description

発明の分野
本発明は気体、蒸気および化学品バリヤーコーティング(barrier coating)が気体、化学品および蒸気透過性の点で向上した低下を与えることを特徴とする新規なバリヤーコーティング組成物、新規なタイヤ構成物および層に関する。
発明の背景
選択した基質が気体、蒸気、化学品および/または香気に接触しないようにするか或はその度合を低下させるバリヤーコーティングは幅広く記述されており、そのようなコーティングは多様な産業、例えば包装産業、自動車産業、塗料産業、タイヤ産業などで用いられている。そのようなバリヤー混合物またはコーティングのいくつかではそれに透過性を低下させる板様構造物を含有させることが提案されている。例えば、とりわけ、E.L. Cussler他, J. Membrane Sci., 38: 161-174(1988); W.J. Ward他, J. Membrane Sci., 55: 173-180(1991)、米国特許第4,528,235;4,536,425;4,911,218;4,960,639;4,983,432;5,091,467および5,049,609そして1993年3月4日付けで公開された国際特許出願番号WO93/04118を参照のこと。
バリヤーコーティング混合物の開示は数多いにも拘らず、本産業で用いるに有用なコーティングの大部分は透過性を最適には低下させないか或は脆くて柔軟性を示さない傾向がある。例えばブチルゴムの気体透過性を向上させることに加えてそれの弾性および耐疲れ性(fatigue resistance)を保持させる試みは、タイヤに入れるブチルゴムを血小板状(platelet)充填材含有重合体で被覆することを伴っている。例えば米国特許第4,911,218号および5,049,609号を参照のこと。そのような方法で達成された透過性低下度合は最小限のみであった。
タイヤで用いられるゴムが示す気体バリヤー特性を向上させる他の試みは、ゴムの組成物を含めてそのゴム組成物に層状シリケート小板(layered silicate platelets)を分散させることを伴っていた。例えば米国特許第4,857,397号、WO97/00910およびG.J. van Amerogen,“Diffusion in Elastomers”, Rubber Chem Tech, 37, 1065-1152頁(1964)を参照のこと。ゴムの気体バリヤー特性を向上させる目的で剥離層状(exfoliated layered)シリケート材料が用いられた。例えば米国特許第5,552,469号を参照。
ゴムと重合体の組成物に入れる血小板状材料を配向させる言及がいくつか成された。特に、そのような小板を気体拡散の方向に対して垂直に配向させるとゴムの柔軟性が悪影響を受けることなく層状シリケート小板を含有するゴム組成物の気体透過性が低下することが確認されている。例えば米国特許第5,576,372;5,576,373および5,665,183を参照のこと。重合体シート材料に個々別々の小板を含めてそれらを重なり合う相互関係でシート材料の面に対して実質的に平行に配向させると耐穴開き性(puncture resistance)が向上する。例えば米国特許第5,665,810号を参照。
血小板型の充填材を含有していて本産業で用いるに有用な大部分のコーティングは溶融加工で作られていて、溶融加工では、固体状の重合体と固体状の充填材を一緒に溶融させて高せん断速度で混合することが行われる。そのような溶融加工で作られたコーティングは100%固体であり、血小板状充填材の使用量は通常約3重量%未満である。そのようなコーティングは透過性を最適には低下させない。
タイヤまたはタイヤ構成要素の製造または処理では、内側のタイヤ表面またはタイヤの層または構成要素間の接触面が気体、蒸気および化学品に対して示す透過性が低くなるようにする改良がいろいろ記述されている。例えば、タイヤ産業では、充填材、例えばカーボンブラックなどをインナーライナー(innerliners)に約30体積%(即ち100部当たり30部)以下の量で添加するか或はコーティングを用いてブチルゴムの不透過性を向上させることが通常に行われている。しかしながら、そのような試みは透過性を適切には低下させないことが確認されている。一体式のインナーライナーが備わっているタイヤが米国特許第5,178,702号に開示されており、そこでのタイヤには、少なくとも2つの層が硫黄硬化ゴム組成物[ゴムが100重量部でアクリロニトリル/ジエン重合体が100重量部で幅も厚みも指定されていないへん形(platy)充填材が約25−150重量部入っている]を含んで成るバリヤー層であるゴム積層物の層が複数とトップ層が備わっている。このような組成物は柔軟性およびバリヤー性能を保持させながらインナーライナーのコストを低下させると述べられている。
本技術分野では、多様な産業で用いるに有用な向上した透過特性を示す追加的バリヤーコーティング混合物および被覆された柔軟性および弾性重合体(elastomeric)製品、特に向上した透過特性を示す新規なタイヤ用コーティング、インナーライナーまたは層、そしてそれを用いたタイヤの製造および修理方法が求められているままである。
発明の要約
本発明は、弾性重合体(elastomeric polymer)中に実質的に分散している剥離層状シリケート類が入っているコーティング組成物を提供することを通して従来技術の問題を解決するものである。このコーティングは乾燥時に結果として高い有効アスペクト比(effective aspect ratio)と向上した透過特性を示す弾性重合体バリヤーをもたらす、即ち上記コーティングの透過性低下の点でより大きな向上をもたらす。このコーティングはタイヤ組成物で数多くの用途を有する。
本発明は、1つの面において、担体液(carrier liquid)中に(a)弾性重合体と(b)分散していて25を越えるアスペクト比を示す剥離層血小板様充填材と(c)少なくとも1種の界面活性剤が入っているバリヤーコーティング混合物を提供する。この混合物の固体含有量を30%未満にしそして重合体(a)と充填材(b)の比率を約20:1から1:1の範囲にする。上記重合体を、好適には、上記バリヤーコーティング混合物にこれが液体の形態の時に約1から30%の範囲で存在させそして乾燥させたコーティング中に約45重量%から約95重量%の範囲で存在するようにする。上記分散している層状充填材を液状のコーティング混合物に約1から約10重量%の範囲で存在させそしてそれから生じさせる乾燥させた混合物中に約5重量%から約55重量%の範囲で存在させる。約25を越える有効アスペクト比、好適には約100を越える有効アスペクト比を示す充填材を入れて乾燥させたコーティングは気体、蒸気または化学品の透過性を上記重合体を単独(充填材を添加しないで)で乾燥させた物のそれの5倍を越えて低下させる。
本発明は、1つの態様において、約5から約15重量%の範囲の固体含有量を有していてそれの乾燥状態においてブチルゴムラテックスを約65重量%から約90重量%、層状充填材、望ましくはひる石(vermiculite)を約10重量%から約35重量%および界面活性剤を約0.1重量%から約15重量%含んで成る好適なバリヤーコーティング混合物を提供する。
さらなる面において、本発明は、少なくとも1つの表面または接触面がこの上に記述したバリヤーコーティング混合物の塗布で作られた乾燥したバリヤーコーティングで被覆されている被覆品を提供する。好ましくは約25を越える有効アスペクト比、好適には約100を越える有効アスペクト比を示す充填材が入っているコーティングを上記製品に被覆すると上記製品の気体、蒸気または化学品透過性が上記重合体単独で被覆した上記製品の透過性の5倍を越えて低下する。
さらなる面において、本発明は、弾性重合体と25を越える有効アスペクト比を示す層状充填材と少なくとも1種の界面活性剤を含んで成るフィルムを提供する。好適には、上記混合物を乾燥させた時に上記重合体が上記混合物中に少なくとも約45%の重量パーセントで存在するようにする。好適には、上記混合物を乾燥させた時に上記充填材が上記混合物中に約5重量%を越える量(または2体積%を越える量)で存在するようにする。約25を越える有効アスペクト比、好適には約100を越える有効アスペクト比を示す充填材が入っているフィルムが示す気体、蒸気または化学品透過性は上記重合体を単独(充填材を添加しないで)で乾燥させた物から作られたフィルムに比べて5倍を越えて低下している。
別の面において、本発明は、
(a)弾性重合体、
(b)分散していて25を越えるアスペクト比を示す剥離層血小板状充填材、および
(c)少なくとも1種の界面活性剤、
を担体液中に含んでいて固体含有量が30%未満で重合体(a)と充填材(b)の比率が20:1から1:1の範囲であるバリヤーコーティング混合物によって作られた乾燥したバリヤーコーティングが表面または2つの表面の接触面に位置しているタイヤを提供する。このコーティングは乾燥時に上記重合体を約45重量%から約95重量%、上記分散している層状充填材を約5重量%から約55重量%および上記界面活性剤を約1.0重量%から約15重量%含んで成る。約25を越える有効アスペクト比、好適には約100を越える有効アスペクト比を示す上記充填材が入っているコーティングで上記タイヤを被覆すると、このタイヤの気体、蒸気または化学品透過性が上記重合体単独で被覆したタイヤの透過性の5倍を越えて低下する。
更に別の面において、本発明は、
(a)ブチル含有重合体ラテックス、
(b)分散していて約1000以上のアスペクト比を示す剥離層状ひる石充填材、および
(c)少なくとも1種の界面活性剤、
を担体液中に含んでいて固体含有量が17%未満で重合体(a)と充填材(b)の比率が20:1から1:1の範囲であるバリヤーコーティング混合物によって作られた乾燥したバリヤーコーティングが表面または2つの表面の接触面に備わっているタイヤを提供する。好適な態様におけるコーティング混合物は約5から約15重量%の範囲の固体含有量を有していて、上記ブチル含有重合体を約65重量%から約90重量%、上記ひる石充填材を約10重量%から約35重量%および上記界面活性剤を約1.0重量%から約15重量%含んで成る乾燥したコーティングを上記タイヤの表面に形成する。約25を越える有効アスペクト比、好適には約100を越える有効アスペクト比を示す上記充填材が入っているコーティングで上記タイヤを被覆すると、このタイヤの気体、蒸気または化学品透過性が上記重合体単独で被覆したタイヤの透過性の5倍を越えて低下する。
さらなる面において、本発明は、上述したバリヤーコーティングを表面または2つの表面の接触面に位置させることでブチルゴムのインナーライナーを置き換えたか或は減少させたタイヤを提供する。
さらなる面において、本発明はタイヤの製造方法を提供し、この方法に、この上に記述したバリヤーコーティング混合物で上記タイヤの表面を被覆するか或は上記混合物を上記タイヤの2つの表面の間に位置する接触面の中に導入することを含める。
さらなる面において、本発明の方法は、タイヤのインナーライナーの代わりに上記コーティングを接触面として用いることを伴う。
更に別の面において、本発明はタイヤを修理する方法を提供し、この方法に、この上に記述したバリヤーコーティング混合物で上記タイヤの表面を被覆するか或は上記混合物を上記タイヤの2つの表面の間に位置する接触面の中に導入することを含める。
更に別の面において、本発明は、インナーライナーの不透過性が向上するようにこの上に記述した如きバリヤーコーティング混合物の塗布を行うことを通してタイヤに再び踏み面を付ける(retreading)方法を提供する。
本発明の他の面および利点を以下に詳細に行う説明および請求の範囲に記述する。
図の簡単な説明
図1は、本発明の組成物が達成する有効アスペクト比を示す「Cussler」モデルグラフである。このグラフには、本発明のバリヤーコーティング混合物に含めた充填材の体積パーセントに対比させた透過性低下がプロットしてある。Cusslerは、層状充填材を配向させることによる透過性低下のモデルをいくつか記述しており、それらは期待される微細構造に依存する。簡潔さの目的で、本発明では式:
u/P=[1+(a22)/(1−X)]/(1−X)
[式中、Pは、充填材を添加した(filled)材料が示す透過性であり、Puは、充填材を添加しなかった材料が示す透過性であり、aは、充填材粒子のアスペクト比であり、Xは、コーティング中の充填材粒子の体積分率である]を用いる。アスペクト比が25、50、75および100の充填材に関するCusslerの理論曲線をグラフに示す。太い「実験」データ線に下記の実施例1−8のバリヤーコーティング混合物の実験データ点が表示されている。理論曲線を基準にしたデータの位置から有効アスペクト比を推定することができる。
図2は、充填材であるひる石の重量パーセントを基準にした透過性結果をプロットした図である。透過性が充填材の重量%に対比させてプロットしてある。充填材の重量%を高くするとコーティングの透過性が低下する。
図3は、コーティング中の充填材の重量%に対比させて透過性の低下をプロットしたグラフである。充填材の重量%を高くすると透過性の低下度合が高くなる。
図4は、ブチルラテックス[BL100(商標)]を用いた本発明のコーティング組成物に入れるに有効な最大固体パーセントをこの組成物中のMICROLITE(商標)ひる石の重量パーセントに対比させて示すグラフである。
図5は、本発明のコーティング組成物に入れるに有効なブチルラテックス[BL100(商標)]と充填材の比率をこの組成物中のMICROLITE(商標)ひる石の重量パーセントに対比させて示すグラフである。
図6は、実施例17の曲げ試験(flex test)を基にして10%伸び、即ち1Kサイクルの時の柔軟性データを示している。
図7は、P195/70R14MX4タイヤが65℃の時に示す静的空気保持(static air retention)を示すグラフであり、このグラフには、通常のブチルインナーライナーが備わっている2種類のタイヤ(◇および◆)、このブチルインナーライナーがカーカスゴムに置き換わっている2種類のタイヤ(△および▲)、そしてカーカスゴムインナーライナーの上に実施例16のバリヤー組成物を被覆した3種類のタイヤ(○、大および小●)に関する圧力(バール)が時間(日数)に対してプロットしてある。
図8は、タイヤ(Michelin MX4)をロードホイール(roadwheel)で1000km走らせる前と後の65℃における静的空気保持を示すグラフであり、このグラフには、圧力(バール)が時間(日数)に対してプロットしてある。通常のブチルインナーライナーが備わっている2種類のタイヤ(◇および◆)、このブチルインナーライナーがカーカスゴムに置き換わっている2種類のタイヤ(△および▲)、そしてカーカスゴムインナーライナーに実施例16のバリヤーコーティング組成物を被覆した2種類のタイヤを用いる(○は1000km走らせる前を表しそして●は1000km走らせた後を表す)。
図9は、タイヤ(Michelin MX4)をクリーツ(cleats)を用いた耐久試験で8000km走らせる前と後の65℃における静的空気保持を示すグラフであり、このグラフには、圧力(バール)が時間(日数)に対してプロットしてある。通常のブチルインナーライナーが備わっている2種類のタイヤ(◇および◆)、このブチルインナーライナーがカーカスゴムに置き換わっている2種類のタイヤ(△および▲)、カーカスゴムインナーライナーを実施例16の組成物で被覆した2種類のタイヤを用いて、これらのタイヤをクリーツを用いた耐久試験で試験し(*は8000km走らせる前を表しそして●は8000km走らせた後を表す)、そしてカーカスゴムインナーライナーを上記バリヤーコーティング組成物で被覆した2種類のタイヤを用いたが、これらのタイヤの場合、実施例19に記述するように、クリーツを用いた耐久試験では試験しなかった(+および−)。
図10は、一般的タイヤ構造の図であり、そこにはビード1、ボディープライ5、サイドウォール10、ホワイトサイドウォール15、トレッド20、インナーライナー25およびベルト30が示されている。
発明の詳細な記述
本発明は、柔軟性または弾性重合体基質(圧力下の柔軟性または弾性重合体基質を包含)に塗布するに適切なバリヤーコーティング混合物を提供することを通して、バリヤーコーティングの技術で満たされていなかった必要性を満たすものである。本発明のそのようなコーティングは上記基質の気体、蒸気または化学品透過性を低下させるものである。本発明ではまたそのようなバリヤーコーティング混合物から作られた被覆品ばかりでなく自立性(free−standing)フィルムおよび膜も提供する。そのようなコーティングを用いて作成した改良タイヤおよびタイヤ構成要素は空気、気体、蒸気および化学品に対して低下した透過性を示す。本発明に従うタイヤおよびタイヤ構成要素そしてタイヤの組み立てまたは修理方法は、タイヤの寿命を長くしかつタイヤに含まれる最も高価な構成要素の1つであるブチルゴム製インナーライナーの量を少なくすることを可能にするものである。本発明の組成物および方法は、タイヤの表面および接触面を被覆するバリヤーコーティング混合物を用いて性能を向上させそして/またはコストを低くすることによるものである。
I. 定義
用語「混合物」または「コーティング混合物」を本明細書で用いる場合、通常に定義されるように、これは真の液状溶液ばかりでなくコロイド状分散液、懸濁液、乳液およびラテックスを包含すると解釈する。例えば「コロイド状分散液またはラテックス」は、サイズが分子規模より大きい、例えば約0.001から約0.1ミクロンの粒子が液体の中に入っている分散液または懸濁液のいずれかを意味する。乳液には一般に約0.05から1.0ミクロンの粒子が液体中に入っている。「懸濁液」には一般に1.0ミクロンを越える粒子が液体中に入っている。
本明細書で用いる如き「バリヤーコーティング混合物」は、固体を基質に塗布する時に用いる固体が入っていてそれらが溶解しているか或は懸濁している液体を意味する。本発明の新規な面は、以下により詳細に記述するように、バリヤーコーティング混合物の固体含有量が非常に低く、例えば約1から約30%の範囲の固体量の時でも血小板状の充填材が液体中により良好に分散する点である。本発明に従い、「コーティング混合物」を乾燥させた後、それを「乾燥(した)コーティング」または「フィルム」と呼ぶ。
用語「蒸気バリヤー」は、液体およびそれの蒸気に対するバリヤーを意味する。通常、蒸気は大気圧下で液体と平衡状態にある気体である。簡潔さの目的で、用語「蒸気バリヤー」を本明細書で用いる場合、これは気体および化学品ばかりでなく伝統的に定義される蒸気に対するバリヤーを意味すると解釈することができる。
用語「気体バリヤー」は酸素、窒素、二酸化炭素および他の気体に対するバリヤーを包含する。
「化学品バリヤー」は、分子がある種の基質から別の基質にか或はある種の基質からその基質の表面に移行またはブルーミング(blooming)することに対するバリヤーを包含する。
そのようなコーティングで被覆する用語「基質」または「品」は、これらに限定するものでないが、柔軟性および弾性重合体(または高弾性)材料、例えばゴムなど、および他の表面、例えばタイヤ、風船、手袋、コンドーム、蓄積(accumulation)用ダイヤフラムおよび膜、アクチュエーター(actuators)およびレギュレーター(regulators)などを包含する。また、ゴムタイヤのインナーライナーばかりでなくタイヤ内の他の弾性重合体または柔軟性表面または接触面も本発明に従う基質である。
用語「アスペクト比」は、固体形態の全ての血小板状材料の特性である。アスペクト比は血小板状充填材粒子、例えばマイカフレーク(mica flake)などの横寸法をその小板の厚みで割った積である。「高いアスペクト比」は、横寸法を厚みで割った値が25を越える血小板状充填材を指す。全ての充填材が示すアスペクト比はその選択した充填材の固有の特性である。例えばMICROLITE(商標)963++ひる石水溶液[W.R.Grace]は、約10,000の特徴的アスペクト比または10−30μmx10Åの寸法を有する。
インターカレーション(intercalation)を、コーティング組成物に入っている重合体が血小板状充填材の各層の間に存在する状態として定義する。インターカレーションはX線ラインの検出で定義可能で、X線ラインは、ひる石の層間の間隔が元々の材料における間隔よりも大きいことを示している。「剥離(exfoliation)」を、層状充填材の場合、重合体が各粒子を完全に取り巻くように元々の粒子の個々の層が完全に分離するとして定義する。望ましくは、そのような小板がランダムな間隔で位置するように各小板の間に存在する重合体の数を多くする。剥離小板の間隔はランダムなことからX線ラインは全く現れない。ある環境下では、充填材を水性媒体または非水性媒体中に分散させると剥離が起こり得る。その結果として固体状粒子のアスペクト比が分散前のそれよりも高くなることが起こり得る。
用語「有効アスペクト比」は、血小板状の充填材を結合剤(binder)の中に添加した時にそれが示す挙動に関する。このような小板は単一の小板構成で存在しないで数多くの形態で存在する可能性があり、例えば10−50個の小板または数百個の小板から成る束(凝集物と呼ぶ)として存在する可能性がある。このような小板が単一層形態で存在しない場合、そのような束、即ち凝集物全体のアスペクト比は単一層粒子のそれよりもずっと小さい。従って、結合剤に入っている粒子のアスペクト比を有効アスペクト比と呼ぶ。
E.L. Cussler他, J. Membrane Sci., 38: 161-174(1988)が記述している如き理論モデルに対比させて実験データをプロットすることを通して有効アスペクト比を決定する。結合剤に入れた充填材の体積%に対比させて透過性の低下をグラフにすることで各有効アスペクト比に関する理論曲線を生じさせる。このグラフを用いて実験データの有効アスペクト比を予測する。図1を参照のこと。
II. バリヤーコーティング混合物
本発明に従うバリヤーコーティング混合物に担体液(即ち水性液または溶媒)中の下記の成分:
(a)弾性重合体、
(b)分散していて25を越えるアスペクト比を示す剥離層血小板状充填材、および
(c)少なくとも1種の界面活性剤、
を含めて、固体含有量を望ましくは30%固体未満にしそして重合体(a)と充填材(b)の比率を約20:1から1:1の範囲にする。このようなバリヤーコーティング混合物は、結果として、透過率が充填材を添加していない重合体を基準にして5Xから2300X低下したフィルムをもたらす。その結果は他の小板が充填されているバリヤーコーティングを基とする従来技術に比べて実質的に高い。
本発明のバリヤーコーティング混合物は、いくつかの重要な性質、即ち充填材が弾性重合体の中に適切に分散することと充填材の小板が弾性重合体中で配向することばかりでなく乾燥バリヤーコーティングおよびタイヤで望まれる透過性低下と柔軟性が達成されるように上記充填材のアスペクト比が高いことの均衡が取れていることを特徴とする。このような特徴を図1に示すデータが立証している。本発明のバリヤーコーティング混合物に含める固体の含有量を望ましくは非常に低くする、即ち約1%から約30%固体にする。より望ましい固体含有量範囲は約5%から約17%固体の範囲である。このような固体含有量は、高いアスペクト比を示す充填材の分散は固体含有量の影響を受けることから、バリヤーコーティングの組成および乾燥コーティングの性能における重要な考慮である。本バリヤーコーティング組成物で用いる固体全体の含有量を高くすると、充填材、例えばひる石などの良好な分散を達成することができなくなる可能性があり、そして本明細書の実施例および図に報告する本発明のコーティングの透過性低下特性が達成されなくなる。好適な固体含有量範囲(5−17%)は、予想外に、コーティング産業で典型的に用いられている含有量よりもずっと低く、従ってバリヤーコーティング配合に関する従来技術の教示で予測されるものでない。
本発明の所望のバリヤーコーティングを得ようとする時、予想外に、本コーティング組成物中の固体パーセントと結果として得る乾燥コーティング中の充填材の重量パーセントの間の関係が重要な問題になる。例えば、本バリヤーコーティング組成物にブチルゴム(Lord Corporation)を弾性重合体として含有させそしてMICROLITE 963++ひる石溶液(W.R.Grace & Co.)を充填材として含有させる態様において、図4は、凝集および他の否定的な影響を乾燥コーティング(即ちフィルム)特性に与えることなく本発明のコーティング配合で使用可能な最大の全固体量の範囲を該充填材が構成する全固体量の分率の関数として示す。MICROLITE充填材を5%にした1つの態様における最大限の固体量は約16%であり、上記充填材を25%にした別の態様における最大限の固体量は約9%である。上記充填材を約50%にした更に別の態様における最大限の固体量は約5%である。図4に示すように、他の実施例もそのような範囲内に入る。図4に示す結果は実施例9−12で用いた配合を基にした結果である。
以下に示す実施例のバリヤーコーティングを比較することで本発明のバリヤーコーティングの性能にとって充填材と固体の比率が重要であることを観察することができる。1つの比較として、実施例9Dに本発明に従うバリヤーコーティング組成物を記述する、即ち最終的な乾燥フィルム中のMicrolite充填材量が20%になるような配合ではバリヤーコーティング混合物中の固体量を10%以下にすべきであることを記述する一方、実施例21にはMICROLITE充填材とブチルゴムを含有していて最大固体パーセントが図4に示した最大固体パーセントを越えているコーティング組成物を示す。実施例21のバリヤーコーティング混合物は乾燥コーティング中に固体を11.5%およびMicrolite充填材を20%含有する。実施例21の組成物から得られたバリヤーフィルムが示す性能は実施例9Dのそれよりも実質的に低く(透過性の低下:固体量が11.5%の場合には40.5xであるのに比較して固体量が10%の場合には104.9x)、このことは、充填材の固体%を高くすればするほど分散性が劣る結果としてそれの有効アスペクト比が低くなることを示している。
ブチル含有重合体ラテックスに関して図4に記述した非常に低い固体含有量はまた他の弾性重合体ラテックスに適用可能なばかりでなく、また他の溶媒または共溶媒も入っている担体液中の弾性重合体にも適用可能である。本分野の技術者は、本発明のバリヤーコーティングの他の配合の場合、本明細書に記述する如き担体に入れる電解質の濃度、界面活性剤、ひる石または他の充填材のグレードおよび組成、そして重合体ラテックスまたは他の弾性重合体のグレードおよび組成が変わることを考慮に入れて、図4に示す最大値をいくらか変える必要があることを理解するであろう。
望まれるならば、最終フィルム厚を調整するばかりでなく懸濁液の流動性を調整する目的で増粘剤を用いて本バリヤーコーティング混合物の固体含有量を更に図4に示す最大値より低いレベルに調整することも可能である。例えば、PVOHターポリマーを用いると粘度が4.5から370にまで高くなることを示す実施例14−15、そして塩化リチウムを増粘剤として用いて粘度を同様に上昇させた実施例16を参照のこと。また、通常用いられる他の増粘剤も有用であり得る。
本発明のコーティング混合物の固体含有量は、好適には、特に重合体がブチル含有重合体、例えばブチルラテックスなどで充填材がひる石溶液の時の好適な重合体と充填材の比率は約20:1から約1:1、より好適には9:1から1:1であることを基にしている。実施例9−12に、重合体と充填材の比率がこの上に示した範囲内であることを特徴とする多様な本発明の望ましい組成物をある範囲の固体含有量、重合体含有量(重量)および充填材含有量(重量)に渡って示す。
好適には、乾燥バリヤーコーティング(フィルム)中に上記重合体が約45から約95重量%の範囲で存在しそして分散している層状充填材が約5から約55重量%の範囲で存在するようにする。
A. 弾性重合体
本発明のコーティング混合物の製造で用いるに有用な弾性重合体には数多くの種類の中から一般に選択される重合体が含まれる。選択する重合体は硬化し得る重合体、ある程度硬化している重合体または未硬化の重合体であり、それらは水または溶媒に溶解し得る。そのような重合体には、これらに限定するものでないが、オレフィン系熱可塑性弾性重合体(olefinic thermoplastic elastomer)(TPO)、ポリアミド熱可塑性弾性重合体(ポリアミドTPE)、ポリブタジエン熱可塑性弾性重合体、例えばシンジオタクティック1,2−ポリブタジエン熱可塑性弾性重合体(ポリブタジエンTPE)など、ポリエステル熱可塑性弾性重合体(ポリエステルTPE)、ポリウレタン熱可塑性弾性重合体(TUPR)、例えば熱可塑性ポリエステル−ポリウレタン弾性重合体(TPAU)および熱可塑性ポリエーテル−ポリウレタン弾性重合体(TPEU)など、スチレン系(styrenic)熱可塑性弾性重合体(スチレン系TPE)、ビニル熱可塑性弾性重合体、例えばポリ塩化ビニルポリオール(pPVC)などが含まれる。
本発明の重合体成分としてまた多様なゴム状(rubbery)重合体(硬化し得るか、ある程度硬化しているか、或は未硬化)を用いることも可能であり、それにはアクリル系ゴム、例えばエチレン−アクリレート共重合体(EACM)など、そしてブタジエンゴム、例えばポリブタジエンなどが含まれる。本発明のコーティング混合物の製造で用いるに有用なブチル含有重合体には、これらに限定するものでないが、硬化し得るか、ある程度硬化しているか或は未硬化の重合体、即ちブチルゴム、例えばイソブチレン−イソプレン共重合体(IIR)など、ブロモブチルゴム、例えばブロモイソブチレン−イソプレン共重合体(BIIR)など、クロロブチルゴム、例えばクロロイソブチレン−イソプレン共重合体(CIIR)など、そしてイソブチレンゴムが含まれる。ブチルゴムを、ポリ(イソブチレン)ホモポリマーまたはポリ(イソブチレン)とイソプレンの共重合体として定義する。修飾ブチルゴムにはハロゲン置換を受けさせたポリ(イソブチレン)およびそれとイソプレンの共重合体が含まれる。また、イソブチレンを50%を越える量で含有する追加的重合体または共重合体、例えばポリ(イソブチレン−コ−アクリロニトリル)なども本発明の実施で用いるに有用である。本分野の技術者は硬化し得るか、ある程度硬化しているか或は未硬化の他のブチル含有重合体を容易に選択し得るであろう。
有用な更に他の弾性重合体はクロロスルホン化を受けさせたポリエチレンゴム、例えばクロロスルホン化ポリエチレン(CSM)など、エピクロロヒドリンゴム、例えばポリエピクロロヒドリン(CO)、ポリエピクロロヒドリン共重合体(CO共重合体)など、エチレン−プロピレンゴム(EPR)、例えばエチレン−プロピレン共重合体(EPM)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)などである。
そのような使用に適した他の重合体にはフルオロエラストマー類(fluoroelastomers)、例えばフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FKM)など、天然ゴム(NR)、ネオプレンゴム、例えばポリクロロプレン(CR)など、ニトリルゴム、例えばアクリロニトリル−ブタジエン共重合体(NBR)など、ポリイソプレンゴム(PI)、ポリスルフィドゴム、ポリウレタン、例えばポリエステルウレタン(AU)およびポリエーテルウレタン(EU)など、プロピレンオキサイドゴム、シリコンゴム、例えばシリコン(MQ)およびメチルビニルフルオロシリコン(FVMQ)など、そしてスチレン−ブタジエンゴム、例えばスチレン−ブタジエン共重合体(SBR)などが含まれる。
このような重合体は、好適には、水もしくは溶媒またはそれらの混合物中で溶液、分散液、ラテックス、懸濁液、乳液またはそれらの混合物を生じ得る。弾性重合体、ブチルラテックスとして用いる本発明のコーティング混合物を以下に具体的に例示する。本発明の組成物で用いるに適切な市販ブチルラテックスはLord(商標)BL−100ブチルラテックスであり、これは62重量%の水性ブチルラテックス溶液[Lord Corporation]である。別の適切なブチルラテックスはPolymer Latex ELRブチルラテックス、即ち50%ブチルラテックス溶液(Polymer Latex)であり、これの使用を実施例10に示す。更に別の適切な重合体はPolymer Latexから入手可能な51.7%ブロモ−ブチルラテックス溶液(実施例11−12を参照)である。このようなラテックスは、このラテックスを安定しかつバリヤー配合の性能に影響を与えるイオン界面活性剤パッケージ(package)を含有している。他のブチルラテックス類もそれを同様なイオン界面活性剤と組み合わせるならば同様に有用であると予測される。好適には、選択した重合体を乾燥コーティング混合物中に乾燥組成物の約45重量%の最小量で存在させる。
B. 充填材
この上に記述した如き本発明のコーティング混合物に、また、分散している層状充填材も含め、この充填材は混合時に本質的に高いアスペクト比を示し、このアスペクト比の範囲は約25から約30,000の如き高い値に及ぶ範囲であり得る。現在のところ好適な充填材はひる石である。より詳細には、望ましいひる石は水を基とするひる石分散液であるMICROLITE(商標)963++(W.R.Grace)[1994年6月15日付けで公開されたヨーロッパ特許出願公開第601,877号を参照]であり、これは分散しているマイカが7.5重量%入っている水溶液である。本発明の混合物の1つの新規な面は、選択した充填材が乾燥コーティング中で示す有効アスペクト比である。本発明に従い、そのような充填材は乾燥したコーティング中で実質的に分散した状態のままであり、それによって、それは図1に示すように「高い有効アスペクト比」を示す。図1は配向のレベルが高いと仮定する。好適には、本発明の組成物に含める充填材の有効アスペクト比は25より高く、好ましくは約100より高いが、またより高い比を得ることも可能である。配向度合が高くない態様の場合、透過性を大きく低下させるに必要な有効アスペクト比は100を越えるであろう。コーティング混合物(液状)中に存在させる層状充填材の量は混合物全体の約1から約10重量%の範囲である。本発明の乾燥コーティング中に存在させる層状充填材の量は最低で乾燥コーティングの約5重量%から最大で約55重量%である。本発明の組成物は、乾燥時、上記充填材を充分に分散した形態で保持しており、その結果として、図1に示すように、乾燥させたコーティングの有効アスペクト比は高くかつ透過性の低下度合が大きく向上している。
MICROLITEひる石は非常に高いアスペクト比を示すことからこれが好適な充填材である。このひる石板の横方向の平均サイズは10から30ミクロンの範囲である。この板は水中で大きく剥離し、従ってそれの厚みは1−2nmである。この充填材が水分散液中で示すアスペクト比は平均で10,000−30,000である。本発明のコーティングおよび乾燥過程中に数多くの板が再び集まり、それによって最終コーティング中で達成される有効アスペクト比が低下することは明らかである。しかしながら、できるだけ大きなアスペクト比で出発した方が非常に有利である。
本発明のバリヤーコーティング混合物で用いる目的で選択した充填材が示すアスペクト比が重要であることを以下に示す実施例のいくつかの結果を比較することで立証する(即ち、実施例22に対比させた実施例9C)。実施例22は、アスペクト比が低い方の充填材を使用したバリヤーコーティング配合の例、例えば実施例9CのMicrolite 963++の代わりにアルミニウムフレーク充填材をバリヤーコーティング混合物中に分散させた例である。アルミニウムフレーク充填材のアスペクト比(25)はMicrolite 963++のアスペクト比(10000−30000)よりもずっと小さいことから、結果として得るフィルムのバリヤー特性も実質的に低い(45.4xに対して4.8x)。従って、アルミニウムは板様充填材ではあるが、25のアスペクト比はアスペクト比が高い剥離ひる石(Microlite 963++)を用いた時に見られるバリヤー結果を達成するにはあまりにも低すぎる。従って、本発明における使用で選択する血小板状充填材は、25より高い、好適には25よりずっと高い、例えば10,000またはそれ以上のアスペクト比を示すべきである。
MICROLITE 963++ひる石(W.R.Grace)が好適ではあるが、また、剥離度合が低いグレードのMICROLITEひる石(即ちグレード963、923および903)を用いても良好な結果を達成することができる。本発明のバリヤーコーティングおよびフィルムではまた他の層状シリケート類も有用である。本発明のバリヤーコーティングに含める他のシリケート類の有効性は小板の横方向サイズ、水中で起こす剥離の度合、そしてコーティングおよび乾燥過程中にそれらが再び集まってより大きな粒子を形成する度合に依存する。他の層状シリケート類の例には、ベントナイト、ひる石、モントモリロナイト、ノントロナイト(nontronite)、ベイデライト(beidellite)、ボルコンスコイト(volkonskoite)、ヘクトライト(hectorite)、サポナイト(saponite)、ラポナイト(laponite)、サウコナイト(sauconite)、マガジイト(magadiite)、ケニアイト(kenyaite)、レジカイト(ledikite)および上記シリケート類の混合物が含まれる。MICROLITEひる石の特性に類似した特性を示すばかりでなく有意に高いアスペクト比を有する他の公知シリケート類の選択および使用は本発明の教示に従って本分野の技術者に明らかであると予測する。
C. 界面活性剤および他の添加剤
本発明のコーティング混合物、特に本発明に従ってタイヤの表面および接触面で用いるに有用なコーティング混合物に、また、少なくとも1種または2種以上の適切な界面活性剤を含めて表面張力を低くする。界面活性剤には、他の様式で湿潤剤(wetting agents)、泡消し剤、乳化剤、分散剤、レベリング剤(leveling agents)などとして知られる材料が含まれる。界面活性剤はアニオン性、カチオン性およびノニオン性であり得、各種類の界面活性剤が数多く商業的に入手可能である。本組成物に含めるに適切な界面活性剤は、残存する界面活性剤によって乾燥コーティングが犠牲になることがないことが確保されるに充分なほど低い臨界ミセル濃度を示すものである。本発明の方法および溶液で用いるに有用な界面活性剤(類)は、好適には、特に高度に帯電している充填材、例えばひる石などと一緒に用いるに有用なノニオン界面活性剤である。ブチルラテックス分散液[Lord](これが現在のところ好適なブチル含有重合体源である)中に存在するアニオン乳化剤と好ましくない相互作用を示す場合には、如何なる追加的イオン性添加剤も最小限に保つべきである。界面活性剤または乳化剤が非イオン性の場合にはそのような要因がなくなる。ひる石を含有させた組成物のイオン濃度が高い場合[例えばpHを調整する目的で塩基、例えばLiOH、NH4OHおよびNaOHなどを添加した場合など]では、充填材の凝集が促される可能性があり、それによって透過性低下が悪影響を受ける可能性がある。
本発明のいくつかの態様には界面活性剤を少なくとも2種類含めて、この2種類に好適には湿潤剤と泡消し剤の両方を含める。更に別の組成物には追加的効果を果す追加的界面活性剤を含めてもよい。以下に示す実施例で用いる望ましい界面活性剤は、とりわけ、非イオン性のシロキサンを基とするSilwet(商標)L−77湿潤剤[OSI Specialties,Inc.]、BYK(商標)−306湿潤/レベリング剤[BYK Chemie]、FOAMASTER(商標)VL消泡剤(Henkel)およびDC200(商標)泡消し剤[Dow Corning]である。以下に例示するように、ある種の泡消し剤はバリヤーコーティングに溶解しないことから、泡消し剤を例えば1−メチル−2−ピロリジノン(NMP)などと一緒に前以て溶液中に分散させておいてもよい。
また、他の適切な界面活性剤を選択することも可能である。上記コーティング溶液または組成物に添加する界面活性剤の量および数は選択する個々の界面活性剤(類)に依存するが、乾燥コーティングの性能を犠牲することなく基質の湿りを達成するに必要な最小量の界面活性剤量に制限すべきである。例えば、典型的な界面活性剤量は乾燥コーティングの約10重量%に等しいか或はそれ以下の量であり得る。
本発明者らは、重合体がブチルゴムである組成物の場合、それに存在させる泡消し剤の量が透過性に有意な影響を与え得ることに気付いた。例えば、0.5ppmから1ppmにまで高めるとブチルラテックス/ひる石混合物の透過性が2倍になり得る。本発明者らは、このような任意成分の量を所望の透過性低下が得られるように調整することができることを確認した。本発明の乾燥コーティング中に存在させる泡消し用界面活性剤の望ましいある範囲は約0.0001重量%から約1.0重量%である。
本コーティング混合物に含める他の任意成分には、この上で考察したように凝集が起こらないようにする注意を払うことを条件とするが、同様に、pHを約8から約11の範囲に調整する通常の作用剤、例えばNH4OH、NaOHまたはLiOHなどが含まれる。
別の態様では、コーティング配合物の粘度を調整する目的で増粘剤を用いることも可能である。そのような増粘剤には、これらに限定するものでないが、ポリビニルアルコール(PVOH)ターポリマー、例えばポリビニルブチラール/ポリ酢酸ビニル/ポリビニルアルコール、または増粘剤である塩化リチウムが含まれ得る。1つの態様では、実施例14−15に示すようにPVOHターポリマーを配合に添加することでコーティング混合物の粘度を4.5cPから370cPにまで上昇させることができる。例えば、固体全体の含有量が10%でMICROLITEひる石の含有量が2%のコーティング混合物配合の場合、PVOHターポリマーの如き増粘剤を約3重量%から約5.5重量%の範囲の量で添加してもよい。望ましくは、このような増粘剤を3.5重量%を越える量で添加する。増粘剤の好適な範囲は約5から5.5重量%の範囲である。増粘剤であるPVOHターポリマーの量を5.5重量%より多くすると充填材小板の凝集が促される可能性があることに気付いた。別の例として、また、塩化リチウムを増粘剤としてコーティング混合物に添加してもコーティング混合物の粘度が上昇し得る(例えば実施例16を参照)。例えば、固体全体の含有量が10%でMICROLITEの含有量が2%のコーティング混合物の場合、そのような増粘剤を約3重量%から約5重量%の範囲の量で用いる。望ましくは、増粘剤を4%を越える量で用い、より望ましくは増粘剤を5%用いる。増粘剤である塩化リチウムの量を5重量%より多くするとバリヤー特性が劣ってしまう。本分野の技術者は、本明細書に含める教示を基にして、コーティング混合物中で用いる充填材の種類および量に応じて増粘剤の種類および量を容易に決定および調整することができるであろう。
本バリヤーコーティングに含める更に別の任意成分はコーティングの硬化に影響を与える成分である。例えば、ある種の硬化「パッケージ」は酸化亜鉛を約10から約30重量%、硫黄を約5から約20重量%、水を約30から約60重量%、分散剤を約0.1から約10%、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛を約5から約20%および2−メルカプトベンゾチアゾール亜鉛を約1から約10%含有する。本コーティング混合物に添加する硬化パッケージの量はこのコーティング混合物に含めるブチルゴムの量を基準にした量である。1つの態様では、乾燥状態の硬化パッケージを本コーティング混合物に含めるブチルゴム100部当たり10部を越える量で添加する。乾燥状態の硬化パッケージの望ましい量は本混合物に含めるブチルゴム100部当たり約15部の硬化パッケージである。本分野の技術者は、本明細書の教示を本技術の知識と組み合わせることを基にして、本発明のブチルラテックスバリヤーコーティング混合物の硬化を向上させる硬化「パッケージ」を容易に設計しかつ本コーティング混合物に添加するに望ましい量を容易に選択することができるであろう。例えば米国特許第4,344,859号を参照のこと。
D. 担体液
本発明のコーティング混合物を適切な担体液中に存在させる。本発明の組成物で用いるに適切な担体には、これらに限定するものでないが、水および溶媒、例えばヘキサン、ヘプタン、トルエン、1−メチル−2−ピロリジノン、シクロヘキサノン、エタノール、メタノールおよび他の炭化水素などが含まれる。また、水と有機担体の組み合わせを担体液として用いることも可能である。適切な担体である有機溶媒の選択は本技術分野の技術の範囲内である。
E. バリヤー混合物の態様
本発明に従ってタイヤまたはタイヤの表面もしくは接触面に塗布するに有用なバリヤーコーティング混合物の1つの例は、担体液中に(a)弾性重合体と(b)分散していて25を越えるアスペクト比を示す剥離層血小板状充填材と(c)少なくとも1種の界面活性剤を含んで成るバリヤーコーティング混合物によって生じさせたコーティングを包含し、ここでは、上記混合物の固体含有量を30%未満にしそして重合体(a)と充填材(b)の比率を20:1から1:1の範囲にする。このようなバリヤーコーティング混合物は、結果として、充填材を添加していない重合体に比較して透過率を5Xから2300X低下させるフィルムを生じる。このような結果は、他の小板が充填されているバリヤーコーティングを基とする従来技術に比べて実質的に高い。
本発明に従ってタイヤの表面および接触面に塗布するに望ましい別のバリヤーコーティング混合物は担体液中に下記の成分:(a)ブチル含有重合体ラテックス、(b)分散していて約1000以上のアスペクト比を示す剥離層状ひる石充填材および(c)少なくとも1種の界面活性剤を含むものである。上記混合物の固体含有量を17%未満にしそして重合体(a)と充填材(b)の比率を20:1から1:1の範囲にする。
好適な態様では、この上に記述したコーティング混合物の固体含有量を約5から約15重量%の範囲にし、そしてそれが上記タイヤの表面に上記重合体を約45重量%から約95重量%、上記充填材を約5重量%から約55重量%および上記界面活性剤(類)を約1.0重量%から約10重量%含んで成る乾燥したコーティングを形成するようにする。この上に記述した混合物の乾燥コーティングは、好適には約25を越える有効アスペクト比を示す充填材を含有していて、気体、蒸気または化学品透過性を上記重合体を単独(充填材の添加なし)で乾燥させた物のそれに比べて5倍を越えて低下させる。好適には、上記乾燥コーティングの有効アスペクト比は約50を越え、約100を越えることさえある。
本発明で用いるに有用な1つの好適なコーティング混合物は約5から約15重量%の範囲の固体含有量を有し、そして乾燥したコーティングはブチル含有重合体ラテックスを約65重量%から約90重量%、ひる石充填材を約10重量%から約35重量%、界面活性剤としての泡消し剤を約0.1重量%から約0.10重量%含んでいて界面活性剤全体の重量パーセントは約15%以下である。以下に示す実施例に記述するように、選択する重合体は弾性重合体であるブチルゴムまたはブチルラテックス、例えばLord(商標)BL−100ブチルラテックス[Lord Corporation]であり、これは62重量%のブチルラテックス水溶液の状態である。実施例1−12および14−16に詳細に記述する方法を用いて本発明で用いるに有用で好適な追加的バリヤーコーティング混合物を調製することも可能である。
III. 被覆品、例えばタイヤ構成物
コーティング混合物を以下に示す実施例1−12および14−16に詳述する如く調製した後、これを適切な基質、例えばタイヤのカーカス、タイヤのインナーライナーまたはタイヤの他の表面もしくは接触面などに塗布して、そのような基質が気体、蒸気または化学品に対して示す透過性を低下させる。約25を越える有効アスペクト比を示す充填材が入っている乾燥コーティングが示す気体、蒸気または化学品透過性は、充填材を添加しないで上記重合体を単独で乾燥させた物が示すそれの5倍を越える度合で低下している。上記混合物中に存在させる重合体の量を、より好適には、それを乾燥させた時の乾燥コーティング中にそれが少なくとも約45%の重量パーセントで存在するようにする。上記充填材が好適には上記混合物中にこの混合物を乾燥させた時に約5重量%を越える量で存在するようにする。このようなバリヤーフィルムは充填材を添加しなかった上記重合体に比較して5Xから2300Xの透過率低下を達成する。このような結果は他の小板が充填されている弾性重合体を基とする従来技術よりも実質的に高い。
上記乾燥コーティングが示す有効アスペクト比は好適には約50を越え、約100を越えることさえある。実施例1−12に示すように、本発明の組成物に起因する透過率低下は、充填材を添加しなかった重合体単独のそれの約5Xから約2300Xの範囲であり得る。
本発明のコーティング混合物を用いたコーティングを受けさせるに望ましい基質は柔軟性および/または弾性重合体基質(場合により加圧下の)であり得る。柔軟性または弾性重合体基質の例には、この上で考察した如き風船、手袋、飛行船、自転車、自動車およびトラックなど用のタイヤ、そしてタイヤの層、コンドーム、蓄圧器、レギュレーターおよびアクチュエーター、ダイアフラムおよび膜が含まれる。以下に示す開示では本発明のバリヤーコーティング組成物の使用を説明する目的で選択した基質としてタイヤまたはタイヤ構成物を用いる。
タイヤの製造および修理産業では、選択したバリヤーコーティング混合物、例えばこの上に記述した如きバリヤーコーティング混合物をタイヤの表面または多様な目的を達成する接触面に塗布することで上記タイヤまたはそれの表面が気体、蒸気または化学品に対して示す透過率を低くすることができる。このようなバリヤーコーティングは全種類の空気入りタイヤの製造で使用可能で、上記タイヤの寿命を長くしかつブチルゴム含有量を低くすることができるか或はそれに置き換わり得る。本発明で用いるに有用なコーティングは、約1−100μmの範囲のコーティングで、タイヤに含まれる約0.5から約3mmのブチルゴムに置き換わり得る。
通常のタイヤ製造過程は下記の段階を伴う:天然および合成ゴム製品を他の化学品、例えば硬化剤、抗酸化剤などと一緒にする。織物および金属製の補強用コードと組み合わせる場合には、そのような化学構成要素にいろいろな半仕上げ段階、例えば押出し加工およびカレンダー加工などを受けさせる。この半完成品をタイヤ組み立て用ドラムまたはドラム類で組み立てた後、その結果として得られる「生」、即ち未硬化のタイヤに加硫を高温加圧下の硬化用プレスで受けさせる。この製造過程のいろいろな変形はタイヤ組み立て産業の技術者によく知られている。従って、一般的には、タイヤは一般に図10に記述した層、即ちビード1、ボディープライ5、サイドウォール10、ホワイトサイドウォール15、トレッド20、インナーライナー25およびベルト30で構成されている。この上に記述したバリヤーコーティング混合物をタイヤ構成要素または表面に塗布してもよく、そのような構成要素には、これらに限定するものでないが、ボディープライ5、サイドウォール10、ホワイトサイドウォール15、トレッド20および/またはインナーライナー25が含まれる。
いくつかの目標を達成する目的でタイヤ製造過程のいくつかの段階中に本発明のバリヤーコーティングをいろいろなタイヤ表面に塗布してもよい。
A. 空気保持
本発明の1つの態様に従う目標が空気保持の場合、本バリヤーコーティング組成物をタイヤのブチルインナーライナー(butyl innerliner)の代替として用いてタイヤを構築する。この態様では、ボディープライの半仕上げ過程中、ボディープライコードを包み込むゴム製品の表面に、それを硬化させる前に、本バリヤー混合物を塗布する。従って、本発明のこの面は、ブチルインナーライナーの半仕上げ過程をなくすことを可能にするものである。
別法として、タイヤのボディープライを組み立てている過程中、タイヤ組み立て機の所で、ボディープライの表面に、それを硬化させる前に、本バリヤー混合物を塗布する。本発明のこの面もまたブチルインナーライナーの半仕上げ過程をなくすことを可能にするものである。
同じ空気保持目標を達成する更に別の任意選択は、タイヤの組み立てが完了した後であるがそれを硬化させる前にブチルインナーライナーではなくタイヤの内側表面に本バリヤー混合物を塗布することを包含する。この上に記述した方法は全部、本バリヤー混合物を適切な場所に位置させた後にタイヤを硬化させる方法である。
本発明に従ってタイヤの空気保持を向上させる更に別の方法は、タイヤを硬化させた後であるがそれを使用する前にブチルインナーライナーを本バリヤー材料に置き換えることを伴う。このような方法では、インナーライナーではなくタイヤの内側表面に本バリヤー混合物を塗布する。
B. ブチルインナーライナーが示す不透過性の向上
本発明の方法の更に別の例として、ブチルインナーライナーが示す不透過性を向上させる目的で本バリヤーコーティング混合物を用いる。この態様では、インナーライナーの半仕上げ過程中、インナーライナーの表面(類)に、それを硬化させる前に、本コーティング混合物を塗布する。別法として、ブチルインナーライナーの薄い2枚のシートの間に本コーティング混合物を積層物(laminate)として塗布する。
この方法の代替では、タイヤを組み立てている過程中であるがそれを硬化させる前に本バリヤー混合物の塗布を行う。タイヤ組み立て機の所で本混合物をインナーライナーの表面および/またはボディープライの表面に塗布してもよい。更に別の代替法は、タイヤの組み立てが完了した後であるがそれを硬化させる前にタイヤの内側表面に本バリヤー混合物を塗布することを伴う。この上に記述した強化方法は全部、本バリヤー混合物を適切な場所に位置させた後にタイヤを硬化させる方法である。
タイヤのインナーライナーが示す不透過性を本発明に従って向上させる更に別の方法は、タイヤを硬化させた後であるがそれを使用する前に本バリヤー混合物をタイヤの内側表面に塗布することを伴う。
本発明のこの面の別の態様では、使用したタイヤに関して、問屋またはタイヤ貯蔵所の所で、硬化させて使用したタイヤの内側表面に本バリヤー混合物を塗布することを通してタイヤのブチルインナーライナーの不透過性を向上させることができる。このような方法を用いて、また、タイヤを修理した後に本バリヤー混合物をそのタイヤの内側表面全体にか或はタイヤの修理領域のみに塗布することを通してタイヤの修理を行うことも可能である。
C. 非ブチル(non−butyl)インナーライナーが示す不透過性の向上
本発明の方法を用いてまた非ブチルインナーライナーが示す不透過性を向上させることも可能である。例えば、インナーライナーの半仕上げ過程中、タイヤを硬化させる前に、本バリヤー混合物をインナーライナーの表面(類)に塗布してもよいか或は2枚の薄いシートの間に積層物として塗布してもよい。
別法として、タイヤ組み立て過程中、タイヤを硬化させる前に、タイヤ組み立て機の所で本バリヤー混合物をインナーライナーの表面にか或はボディープライの表面に塗布してもよい。更に別の代替は、タイヤの組み立てが完了した後、未硬化のタイヤの内側表面に本バリヤー混合物を塗布することを伴う。この上に記述した非ブチルインナーライナーの強化方法は全部、本バリヤー混合物を適切な場所に位置させた後にタイヤを硬化させる方法である。
非ブチルインナーライナーが示す不透過性を向上させる別の方法は、タイヤを硬化させた後であるがそれを使用する前にその硬化させたタイヤの内側表面に本バリヤー混合物を塗布することを伴う。
D. 化学品バリヤー
本発明の方法および組成物の更に別の態様は、可動性化学品種が硬化前のタイヤの1構成要素または内側接触面からタイヤの別の構成要素または接触面に移行する(即ち染み、劣化などが起こる)度合を低くするか或はなくさせる目的でバリヤーコーティングを用いることを伴う。例えば、サイドウォールの白色ゴムと黒色ゴムの間に本バリヤーを加えることで、染みを付ける抗酸化剤および油が黒色ゴムから白色ゴムに移行するのを最小限にするか或は熱酸化劣化が起こる度合を低くすることができるであろう。このバリヤーが果す機能を現在のブチルゴムの厚い層(〜1mm)が達成する度合は僅かのみである。
本発明のこの面に従い、構成要素であるゴム材料の半仕上げ過程中に本バリヤー混合物をそのゴム材料の表面に塗布する。別法として、タイヤ組み立て中にタイヤ組み立て機の所でゴム材料の表面に本バリヤー混合物を塗布してもよい。
タイヤに含まれるある種のゴム構成要素では、それを隣接するゴム構成要素に含まれる種の化学品移行から保護することができるならば、より低いコストでそれを再び組み込む(reformulate)ことが可能になるであろう。この場合、そのような2つの構成要素の間に本発明を加えてそのような化学品移行を低くするか或は最小限にすることができるであろう。従って、本方法の別の化学品バリヤー用途は、コストを低くするか或はタイヤの性能を向上させる目的で材料を再び組み込みそして本バリヤー混合物を構成ゴム材料の半仕上げ過程中にその再び組み込むゴム材料の表面に塗布することを伴う。別法として、タイヤ組み立て中、タイヤ組み立て機の所で、その再び組み込むゴム材料の表面に本バリヤー混合物を塗布してもよい。
本発明の更に別の方法は、タイヤを硬化させる前、硬化中または硬化後に起こる表面反応の度合を低くするか或はなくすことを伴う。この上に記述した如きバリヤーコーティング層の塗布は、タイヤの化粧外観を向上させる(ワックスのブルームおよび酸化を低下させる)目的でタイヤの外側(サイドウォールの上)に塗布する化学品/気体バリヤーとして有用である。このタイヤに塗布したバリヤー層は、また、熱酸化劣化(オゾン)および亀裂が起こる度合を低くする化学品バリヤーとしても働く。本発明のこの面に従い、タイヤを組み立てている間か或はその後に、未硬化タイヤの内側および外側表面に本バリヤー混合物を塗布する。
また、タイヤを硬化させた後に本バリヤー混合物をそのタイヤの内側および外側表面に塗布することでも、硬化させたタイヤに起こる同様な表面反応をなくさせるか或はその度合を低くすることができる。これは、タイヤ硬化後直ちにか或はタイヤを販売または修理する時にはタイヤの任意処理として実施可能である。
本発明のタイヤ構成物の更に別の変法は、反応性化学品が生タイヤから硬化用ブラダー(bladder)に移行する度合を低くする目的でこの上に記述したバリヤーコーティング溶液を用いてそれを上記ブラダーの表面に塗布することを伴う。この方法は上記硬化用ブラダーの寿命を長くする方法である。また、上記硬化用ブラダーをより薄くする機構、従って伝熱を向上させかつ硬化収率を高める機構も提供する。このバリヤーコーティングは、また、気体/水蒸気バリヤーとしても働き、それによって、より安価で性能がより良好な材料、例えば高負荷(highly loaded)SBRゴムなどから支持型ゴム(supporting rubber)をそれに固有のバリヤー特性を持たせる必要なく製造することが可能になる。
E. 再び踏み面を付ける方法
本発明の方法および組成物の更に別の態様は、この上で定義した如きバリヤーコーティング混合物を擦り減ったタイヤの踏み面を再び付ける時に用いることを伴う。踏み面を再び付ける通常の方法では、通常の再び踏み面を付ける過程の前か或は後にタイヤの内側および外側表面に本バリヤー混合物を塗布してもよい。
IV. 基質の被覆またはフィルムの形成方法
本発明の組成物で被覆すべき品(それの表面または接触面を包含)に前以て処理を受けさせておかなくてもよいか、或はその品の同定および利用性に応じて、それらの表面に多様な前処理を受けさせておいてもよい。例えば、その品の1つの側にヒートシール(heat seal)層を付着させておいてもよい。そのようなヒートシール層はエチレン−プロピレン共重合体またはエチレン−プロピレン−ブチレンターポリマーで作られていてもよい。従って、このようなヒートシール層の表面に本コーティング溶液を塗布する。別法として、基質または品に保護用トップコート層を含めてもよく、例えば、耐摩耗性などの目的でポリウレタンまたはTeflon(商標)型材料[DuPont]などの層を含めてもよい。本分野の技術者はそのようなトップコートを選択し得るであろう。そのようなトップコート層の上または下に本発明のコーティングを塗布してもよい。
別の例として、離型剤(mold release agent)を塗布する前のタイヤ表面に本バリヤーコーティングを塗布してもよい。また、離型剤を存在させないでタイヤのブチルゴム表面もしくは接触面を本混合物で覆うことも可能である。別法として、未硬化状態のタイヤ表面を本発明の組成物で覆った後、それを離型剤で覆うことも可能である。その後、タイヤのカーカスを硬化させてもよい。以下に示す実施例18−20を参照のこと。
別法として、本発明のコーティング混合物を剥離可能(releasable)鋳型に塗布して被覆品ではなくフィルムを生じさせることも可能である。従って、このようなフィルムは上述した重合体と25を越えるアスペクト比を示す層状充填材を2体積%を越える量で含む硬化した混合物から成る。この膜の形態であってもよいフィルムは、それ自身、いろいろな実験室手順で用いられる蒸気、気体もしくは化学品バリヤー層として使用可能であるか、或は手袋または風船の材料として使用可能である。そのような乾燥した自己支持型フィルムまたは膜は、気体、蒸気もしくは化学品の透過性が上記重合体を単独で乾燥させたものから生じさせたフィルムの透過性の5倍を越えて低下していることを特徴とする。
この上に記述したタイヤ製造方法および処理の各々において、本発明の被覆品または自立性フィルムを生じさせる時に行う選択したバリヤーコーティング混合物の塗布は、これらに限定するものでないが、ローラートランスファー(roller transfer)または塗料コーティング、スプレーコーティング、はけ塗りおよびディップコーティングを包含する技術で達成可能である。ロールコーティング技術には、これらに限定するものでないが、ロッド、リバースロール(reverse roll)、フォーワードロール(forward roll)、エアナイフ(air knife)、ナイフオーバーロール(knife over roll)、ブレード、グラバー(gravure)およびスロットダイスコーティング方法が含まれる。このような種類のコーティング方法の一般的記述を出典、例えばModern Coating and Drying Techniques,(E. CohenおよびE. Gutoff, 編集; VCH出版社)ニューヨーク(1992)そしてWeb Processing and Converting Technology and Equipment,(D. Satas, 編集, Van Nostrand Reinhold)ニューヨーク(1984)などに見ることができる。三次元品の場合、好適には、これらに限定するものでないがスプレーコーティングまたはディップコーティングを包含する技術でそれの被覆を行ってもよい。このような塗料方法は本発明に対する制限ではなく、それらおよび本分野の技術者によく知られている他の方法から選択可能である。しかしながら、乾燥を空気中で行う(即ち粉末コーティング)のではなく基質上で行うようにコーティングを取り付けるべきである。乾燥を噴霧中に起こさせるか或は他の塗布手段で行うと凝集が起こる可能性がある。
本コーティング混合物を基質、例えばタイヤの表面、接触面もしくは構成要素などまたは鋳型に塗布する時の厚みは、その基質、本コーティングを塗布する目的、そしてその被覆品の最終使用に応じて、所望の如何なる厚みであってもよい。従って、例えば本発明のコーティング混合物をこの上に記述した方法でタイヤの表面(または他の基質)に塗布して、乾燥コーティングの厚みが約0.1μmから約100μmの乾燥コーティングを生じさせてもよい。そのような厚み調整は充分に本分野の技術の範囲内である[例えばカナダ特許第993,738号を参照]。
コーティング後、その被覆品、例えばタイヤの表面もしくは構成要素またはフィルムなどを、選択した温度、例えば室温または室温より高い温度で乾燥させてもよい。乾燥温度、相対湿度および空気対流の流量の選択は乾燥で望まれる時間に依存する、即ち空気の温度を高くすればするほど、相対湿度が低ければ低いほど、そして乾燥させるコーティング表面の上を循環させる空気の流量を高くすればするほど、短い乾燥時間を達成することができるであろう。乾燥後、剥離したシリケート充填材粒子は弾性重合体ラテックス(溶液、乳液など)内に互いかつタイヤ基質表面に対して高度に平行に配向している。本分野の技術者は乾燥条件を所望に応じて容易に調整することができるであろう。この乾燥させたバリヤーコーティングの性能は25−160℃の範囲に渡る乾燥温度に及んで敏感でない。
この乾燥コーティングは、従来技術に比較、特に充填材を添加しなかった重合体に比較して、驚くべきほどの透過性低下を示す。以下に示す実施例で明らかなように、本発明の乾燥コーティングがもたらす透過性低下は充填材を添加しなかった上記重合体単独に比較して7倍からほとんど2300倍であることが分かる。本発明のコーティングが示す透過性の評価は下記のパラメーターで測定したものである。品物に付着させた乾燥コーティングまたは自立性フィルムの酸素透過率(OTR)の測定を、一般に、通常の装置、例えばMOCON(商標)OX−TRAN 2/20モジュールなどを用いて行う。OTR単位は、1気圧下23℃で0%の相対湿度におけるcc/m2・日である。このOTRとコーティング厚を掛けることで該コーティングの透過率を計算する。透過率単位は、23℃で0%の相対湿度におけるcc・mm/m2・日・気圧である。もし、このコーティングが既知の基質、例えば既知のタイヤ表面もしくは構成要素上のコーティングであるならば、下記の式を用いて、その既知基質の透過率を差し引く:
バリヤーコーティングの透過率=X1/[(1/OTR)−(X2/PX2)]
[式中、X1は、バリヤーコーティングの厚みであり、X2は、基質(例えばタイヤの表面または構成要素)の厚みであり、そしてPx2は、該基質が示す透過率である]。充填材を添加しなかった重合体が示す透過率を充填材を添加した重合体が示す透過率で割ることで、その充填材を添加しなかった重合体からの透過率低下を計算する。透過率の低下は無単位(unitless)である。
本乾燥コーティングは、好適には、それの低い透過性を該基質に約10%に及ぶ伸びおよび機械的負荷を繰り返し受けさせた後でも保持している。負荷および伸びを繰り返し受けさせた後のコーティングの一体性の評価を以下の実施例17に記述する如く検査した。
この上に記述した本発明のコーティングおよび方法は、空気保持を維持または向上させる目的で、全ての空気入りタイヤ、例えばミニスペアタイヤ(minispare tires)、乗用車、軽トラック、トラック、オフロード[重量構造(heavy construction)]、航空機、オートバイ、自転車のタイヤなどの製造または修理に適用可能である。本バリヤーコーティングは、質量の低下、気体透過性の低下(その結果として空気の保持がより良好になる)、タイヤの熱酸化劣化の低下、そしてコストの低下を可能にし得るものである。本発明に従って調製したタイヤが示す他の利点には、タイヤの複雑さの低下そしてタイヤ性能の向上(化学劣化の低下による)が含まれる。本方法およびコーティングは、また、タイヤの寿命を長くしかつ上記タイヤに含まれるブチルゴム含有量を低くするか或はそれの置き換えを行うことも可能にし得る。本発明のコーティングを用いると、例えば実施例18−20に教示するように、タイヤに含まれる約0.5−3mmのブチルゴムを約1−100μmの範囲のコーティングに置き換えることが可能になる。
また、この上に記述したように、本発明のコーティングに適切な硬化剤(例えば硬化パッケージ)を用いた修飾を実施例16に教示する様式で受けさせることも可能である。以下に示す実施例で考察するように、本コーティングをタイヤに取り付けた後、それに加硫または予備加硫条件を受けさせることも同様に可能である。
以下に示す実施例で本発明の説明を行うが、これは本発明の範囲を限定することを意図するものでない。
実施例1−バリヤーコーティング
本発明に従う弾性重合体バリヤーコーティング水溶液を下記の如く調製し、ここで、弾性重合体はブチルラテックス(MW=600,000)で充填材はMICROLITE(商標)分散マイカ(dispersed mica)である。
50mLのビーカーにBYK(商標)−306湿潤剤(ポリエーテルで修飾したジメチルポリシロキサン共重合体)[BYK Chemie]を0.7g、1NのNH4OHを4.4gおよび蒸留水を20.5g入れて、このビーカーを撹拌板(stir plate)の上に置いて撹拌棒で撹拌することで、溶液を生じさせる。62重量%のブチルラテックス水溶液の状態のLord(商標)BL−100ブチルラテックス[Lord Corporation]をガラス製ジャーに18.9g入れた後、この溶液を上記ブチルラテックスに撹拌しながらゆっくり加える。その結果として生じた溶液が溶液Aである。
10mLのビーカーに溶媒である1−メチル−2−ピロリジノン(NMP)にDC 200 Fluid(商標)、1000cs[Dow Corning]が0.04重量%入っている溶液を0.125gと1NのNH4OHを1.5g入れて混合することで、泡消し剤を水溶性溶媒に分散させる予備混合を行う。この溶液をMICROLITE(商標)963++[W.R.Grace](分散しているマイカが7.5重量%入っている水溶液)が17.3g入っている別の100mLのビーカーに撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながら加える。その結果として生じた溶液に蒸留水(36.3g)を加え、この溶液を溶液Bと呼ぶ。
溶液Aを撹拌板上で最大撹拌で撹拌しながらそれに溶液Bをゆっくり加える。高せん断撹拌を用いない。その結果として生じた分散液は室温におけるプラスチックまたはゴム基質への塗布、例えばスプレーコーティングなどで用いる準備が出来ている。このコーティング混合物は固体を水中に13.7%の含有量で有する。
このコーティング溶液を基質であるポリプロピレンフィルムに塗布して乾燥させた後のコーティングはブチルゴムを85.4重量%、充填材を9.5重量%、湿潤剤であるBYKを5.1%および泡消し剤であるDC200(商標)(線状ポリジメチルシロキサン重合体)[Dow Corning]を0.0003重量%含有している。
MOCON(商標)OX−TRAN 2/20モジュールを用いて酸素透過率(OTR)を測定する。このOTRは1気圧、0%RH、23℃において239.6cc/m2・日である。この組成物の透過率は0%RH、23℃において5.2cc・mm/m2・日・気圧である。このコーティングが示す透過率低下は充填材を添加しなかったブチルゴムが示す透過率低下の18.1倍である。
実施例2−バリヤーコーティング
本発明に従う別の弾性重合体バリヤーコーティング水溶液を下記の如く調製し、ここで、弾性重合体はブチルラテックス(MW=600,000)で充填材は5重量%の量のMICROLITE(商標)分散マイカである。
50mLのビーカーにBYK(商標)[BYK Chemie]を0.5g、1NのNH4OHを5.3gおよび蒸留水を16g重量測定して入れて混合し、その結果として生じた溶液を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌する。2オンスのガラス製ジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックス(62重量%のブチルラテックス溶液、Lord Corporation)を23g重量測定して入れる。このブチルラテックスを手で撹拌しながらこれに上記50mLのビーカーに入っている溶液をゆっくり加える。この溶液が溶液Aであり、それを撹拌しないで取って置く。
10mLのビーカー内でNMPにDC 200(商標)Fluid、1000cs[Dow Corning]が0.04%入っている溶液を0.125gと1NのNH4OHを1.5g一緒に混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材[7.5%溶液、W.R.Grace]を10g重量測定して入れる。このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記10mLのビーカーに入っている溶液を加える。その結果として得た溶液B(100mLのビーカーに入っている)に蒸留水を43.4gを加える。
次に、溶液Aを撹拌板上で最大撹拌(高せん断撹拌ではなく)で撹拌しながらこの溶液Aに溶液Bをゆっくり加える。その結果として生じた混合物は固体を水中に15.5%有する。
このコーティング溶液を基質であるポリプロピレンフィルムに塗布して乾燥させた後のコーティングはブチルラテックスを92.0重量%、MICROLITE充填材を4.8%、界面活性剤であるBYK 306を3.2%および界面活性剤であるDC200を0.0003%含有している。MOCON(商標)OX−TRAN 2/20モジュールを用いて酸素透過率(OTR)を測定する。このOTRは1気圧、0%RH、23℃において284.6cc/m2・日である。この組成物の透過率は0%RH、23℃において14.2cc・mm/m2・日・気圧である。このコーティングが示す透過率低下は充填材を添加しなかったブチルラテックスが示す透過率低下の6.6倍である。
実施例3−バリヤーコーティング
本発明に従う更に別の弾性重合体バリヤーコーティング水溶液を下記の如く調製し、ここで、弾性重合体はブチルラテックス(MW=600,000)で充填材は15重量%の量のMICROLITE(商標)分散マイカである。
溶液A:50mLのビーカーにBYK(商標)−306[BYK Chemie]を0.32g、1NのNH4OHを3.5gおよび蒸留水を26.1g入れて混合する。その結果として生じた溶液を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌する。2オンスのガラス製ジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックス(62%のブチルラテックス溶液、Lord Corporation)を15.1g重量測定して入れる。このブチルラテックス溶液を手で撹拌しながらこれに上記50mLのビーカーに入っている溶液をゆっくり加える。その結果として得た溶液Aを撹拌しないで取って置く。
溶液B:10mLのビーカーにDC 200(商標)Fluid、1000cs[Dow Corning]の0.04%NMP溶液を0.04gと1NのNH4OHを1.5g入れて混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)充填材を22.0g重量測定して入れると同時にそれを撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌する。その結果として得た溶液(100mLのビーカーに入っている)に蒸留水(31.5g)を加える。
溶液Aを撹拌板上で最大撹拌(高せん断撹拌ではなく)で撹拌しながらこの溶液Aに溶液Bをゆっくり加える。その結果として生じた混合物は固体を水中に11.3%の含有量で有する。
このコーティング溶液を基質であるポリプロピレンフィルムに塗布して乾燥させた後のコーティングはブチルゴムを82.6重量%、MICROLITE充填材を14.6%、界面活性剤であるBYK 306を2.8重量%および界面活性剤であるDC200を0.00014重量%含有している。
MOCON(商標)OX−TRAN 2/20モジュールを用いて酸素透過率(OTR)を測定する。このOTRは1気圧、0%RH、23℃において102.6cc/m2・日である。この組成物の透過率は0%RH、23℃において2.99cc・mm/m2・日・気圧である。この乾燥させたコーティング混合物から生じたフィルムは、充填材を添加しなかった重合体のそれの31.4倍の透過率低下を与える。
実施例4−バリヤーコーティング
本発明に従う更に別の弾性重合体バリヤーコーティング水溶液を下記の如く調製し、ここで、弾性重合体はブチルラテックス(MW=600,000)で充填材は20重量%の量のMICROLITE(商標)分散マイカである。
溶液A:50mLのビーカーにBYK(商標)−306[BYK Chemie]を0.5g、1NのNH4OHを3.0gおよび蒸留水を28.6g入れ、その結果として生じた溶液を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌する。2オンスのガラス製ジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックス(62%のブチルラテックス溶液、Lord Corporation)を12.9g重量測定して入れる。このブチルラテックス溶液を手で撹拌しながらこれに上記50mLのビーカーに入っている溶液をゆっくり加える。その結果として得た溶液Aを撹拌しないで取って置く。
溶液B:10mLのビーカーにDC 200(商標)Fluid、1000cs[Dow Corning]の0.04%NMP溶液を0.0625gと1NのNH4OHを1.5g入れて一緒に混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材(7.5%溶液、W.R.Grace)を26.7g重量測定して入れる。このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記10mLのビーカーに入っている溶液を加える。その結果として得た溶液(100mLのビーカーに入っている)に蒸留水を26.8g加える。
溶液Aを撹拌板上で最大撹拌(高せん断撹拌ではなく)で撹拌しながらこの溶液Aに溶液Bをゆっくり加える。その結果として生じたコーティング混合物は固体を水中に10.5%含有する。
このコーティング溶液を基質であるポリプロピレンフィルムに塗布して乾燥させた後のコーティングはブチルゴムを76.2重量%、MICROLITE充填材を19.1重量%、BYK 306界面活性剤を4.7%およびDC200界面活性剤を0.00024%含有している。
MOCON(商標)OX−TRAN 2/20モジュールを用いて酸素透過率(OTR)を測定する。このOTRは1気圧、0%RH、23℃において89.4cc/m2・日である。この組成物の透過率は0%RH、23℃において2.04cc・mm/m2・日・気圧である。この乾燥させたコーティング混合物から得られたフィルムは充填材を添加しなかった重合体のそれの46.1倍の透過率低下を与える。
実施例5−バリヤーコーティング
本発明に従う更に別の弾性重合体バリヤーコーティング水溶液を下記の如く調製し、ここで、弾性重合体はブチルラテックス(MW=600,000)で充填材は25重量%の量のMICROLITE(商標)分散マイカである。
溶液A:50mLのビーカーにBYK(商標)−306[BYK Chemie]を0.5g、1NのNH4OHを2.5gおよび蒸留水を31.1g入れ、その結果として生じた溶液を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌する。2オンスのガラス製ジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックス(62%のブチルラテックス溶液、Lord Corporation)を10.9g重量測定して入れる。このブチルラテックス溶液を手で撹拌しながらこれに上記50mLのビーカーに入っている溶液をゆっくり加える。この溶液Aを撹拌しないで取って置く。
溶液B:10mLのビーカーにDC 200(商標)Fluid、1000cs[Dow Corning]の0.04%NMP溶液を0.0625gと1NのNH4OHを1.5g入れて一緒に混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材(7.5%溶液、W.R.Grace)を30.0g重量測定して入れる。このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記10mLのビーカーに入っている溶液を加える。その結果として得た溶液(100mLのビーカーに入っている)に蒸留水を23.5g加える。
溶液Aを撹拌板上で最大撹拌(高せん断撹拌ではなく)で撹拌しながらこれに溶液Bをゆっくり加える。その結果として生じたコーティング混合物は固体を水中に9.5%含有する。
このコーティング溶液を基質であるポリプロピレンフィルムに塗布して乾燥させた後のコーティングはブチルゴムを70.9重量%、MICROLITE充填材を23.8重量%、BYK 306界面活性剤を5.3%およびDC200界面活性剤を0.00026%含有している。
MOCON(商標)OX−TRAN 2/20モジュールを用いて酸素透過率(OTR)を測定する。このOTRは1気圧、0%RH、23℃において40.2cc/m2・日である。この組成物の透過率は0%RH、23℃において1.0cc・mm/m2・日・気圧である。この乾燥させたコーティング混合物から生じたフィルムは充填材を添加しなかった重合体のそれの88.3倍の透過率低下を与える。
実施例6−バリヤーコーティング
本発明に従う更に別の弾性重合体バリヤーコーティング水溶液を下記の如く調製し、ここで、弾性重合体はブチルラテックス(MW=600,000)で充填材は30重量%の量のMICROLITE(商標)分散マイカである。
溶液A:50mLのビーカーにBYK(商標)−306[BYK Chemie]を0.5g、1NのNH4OHを2.5gおよび蒸留水を31.3g入れ、その結果として生じた溶液を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌する。2オンスのガラス製ジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックス(62%のブチルラテックス溶液、Lord Corporation)を10.7g重量測定して入れる。このブチルラテックス溶液を手で撹拌しながらこれに上記50mLのビーカーに入っている溶液をゆっくり加える。この溶液Aを撹拌しないで取って置く。
溶液B:10mLのビーカーにDC 200(商標)Fluid、1000cs[Dow Corning]の0.04%NMP溶液を0.0625gと1NのNH4OHを1.5g入れて一緒に混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材(7.5%溶液、W.R.Grace)を38.0g重量測定して入れる。このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記10mLのビーカーに入っている溶液を加える。その結果として得た溶液(100mLのビーカーに入っている)に蒸留水を15.5g加える。
溶液Aを撹拌板上で最大撹拌(高せん断撹拌ではなく)で撹拌しながらこれに溶液Bをゆっくり加える。その結果として生じたコーティング混合物は固体を水中に10%含有する。
このコーティング溶液を基質であるポリプロピレンフィルムに塗布して乾燥させた後のコーティングはブチルゴムを66.3重量%、MICROLITE充填材を28.7重量%、BYK 306界面活性剤を5.0%およびDC200界面活性剤を0.00025%含有している。
MOCON(商標)OX−TRAN 2/20モジュールを用いて酸素透過率(OTR)を測定する。このOTRは1気圧、0%RH、23℃において32.6cc/m2・日である。この組成物の透過率は0%RH、23℃において0.55cc・mm/m2・日・気圧である。この乾燥させたコーティング混合物から生じたフィルムは充填材を添加しなかった重合体のそれの110.6倍の透過率低下を与える。
実施例7−バリヤーコーティング
本発明に従う更に別の弾性重合体バリヤーコーティング水溶液を下記の如く調製し、ここで、弾性重合体はブチルラテックス(MW=600,000)で充填材は35重量%の量のMICROLITE(商標)分散マイカである。
溶液A:50mLのビーカーにBYK(商標)−306[BYK Chemie]を0.5g、1NのNH4OHを1.16gおよび蒸留水を35.0g入れ、その結果として生じた溶液を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌する。2オンスのガラス製ジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックス(62%のブチルラテックス溶液、Lord Corporation)を8.4g重量測定して入れる。このブチルラテックス溶液を手で撹拌しながらこれに上記50mLのビーカーに入っている溶液をゆっくり加える。この溶液Aを撹拌しないで取って置く。
溶液B:10mLのビーカーにDC 200(商標)Fluid、1000cs[Dow Corning]の0.04%NMP溶液を0.125gと1NのNH4OHを1.5g入れて一緒に混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材(7.5%溶液、W.R.Grace)を37.3g重量測定して入れる。このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記10mLのビーカーに入っている溶液を加える。その結果として得た溶液(100mLのビーカーに入っている)に蒸留水を16.5g加える。
溶液Aを撹拌板上で最大撹拌(高せん断撹拌ではなく)で撹拌しながらこれに溶液Bをゆっくり加える。その結果として生じたコーティング混合物は固体を水中に8.5%含有する。
このコーティング溶液を基質であるポリプロピレンフィルムに塗布して乾燥させた後のコーティングはブチルゴムを61.2重量%、MICROLITE充填材を32.9重量%、BYK 306界面活性剤を5.9%およびDC200界面活性剤を0.00059%含有している。
MOCON(商標)OX−TRAN 2/20モジュールを用いて酸素透過率(OTR)を測定する。このOTRは1気圧、0%RH、23℃において26.8cc/m2・日である。この組成物の透過率は0%RH、23℃において0.55cc・mm/m2・日・気圧である。この乾燥させたコーティング混合物から生じたフィルムは充填材を添加しなかった重合体のそれの171倍の透過率低下を与える。
実施例8−バリヤーコーティング
本発明に従う更に別の弾性重合体バリヤーコーティング水溶液を下記の如く調製し、ここで、弾性重合体はブチルラテックス(MW=600,000)で充填材は18.7重量%の量のMICROLITE(商標)分散マイカである。
溶液A:500mLのビーカーにBYK(商標)−306[BYK Chemie]を7.0g、1NのNH4OHを17.9gおよび蒸留水を296.1g入れ、その結果として生じた溶液を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌する。16オンスのガラス製ジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックス(62%のブチルラテックス溶液、Lord Corporation)を129g重量測定して入れる。このブチルラテックス溶液を手で撹拌しながらこれに上記500mLのビーカーに入っている溶液をゆっくり加える。この溶液Aを撹拌しないで取って置く。
溶液B:100mLのビーカーにDC 200(商標)Fluid、1000cs[Dow Corning]の0.04%NMP溶液を1.25gと1NのNH4OHを8g入れて一緒に混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材(7.5%溶液、W.R.Grace)を266.7g重量測定して入れる。このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記100mLのビーカーに入っている溶液を加える。その結果として得た溶液(1000mLのビーカーに入っている)に蒸留水を274g加える。
溶液Aを撹拌板上で最大撹拌(高せん断撹拌ではなく)で撹拌しながらこの溶液Aに溶液Bをゆっくり加える。その結果として生じたコーティング混合物は固体を水中に8.5%含有する。
このコーティング溶液を基質であるポリプロピレンフィルムに塗布して乾燥させた後のコーティングはブチルゴムを74.8重量%、MICROLITE充填材を18.7重量%、BYK 306界面活性剤を6.5%およびDC200界面活性剤を0.00047%含有している。
MOCON(商標)OX−TRAN 2/20モジュールを用いて酸素透過率(OTR)を測定する。このOTRは1気圧、0%RH、23℃において123.2cc/m2・日である。この組成物の透過率は0%RH、23℃において2.96cc・mm/m2・日・気圧である。この乾燥させたコーティング混合物から生じたフィルムは充填材を添加しなかった重合体のそれの31.6倍の透過率低下を与える。
実施例9−MICROLITE(商標)ひる石の%を固体%と共に変化させたバリヤーコーティング組成物
A. 水中16.0%固体:ブチルラテックスが95%でMICROLITE(商標)充填材が5%
パートA:4オンスのガラス製ジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックス(61.6%のブチルラテックス溶液、Lord Corporation)を24.7g測定して入れる。このラテックスを撹拌板上で撹拌棒を用いてゆっくり撹拌する。30mLのビーカーにBYK(商標)−306湿潤剤[BYK Chemie]を0.1g、1NのNH4OHを3.4gおよび蒸留水を16.8g入れて混合することで溶液を生じさせた後、この30mLのビーカーに入っている溶液を上記ブチルラテックス溶液にゆっくり撹拌しながらゆっくり加える。
パートB:50mLのビーカーに蒸留水を44.0gおよび1NのNH4OHを0.32g入れて混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材(7.5%溶液、W.R.Grace)を10.7g測定して入れた後、このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記50mLのビーカーに入っている溶液を加える。
パートAを撹拌板上で中程度に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(21.5ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせる。このフィルムは結果として1気圧、23℃、0%RHにおいて386.1cc/m2・日のOTRをもたらしかつ23℃、0%RHにおいて15.3cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として6.2xの透過率低下である。ブチル/充填材の比率は19.0:1に等しい。
B. 水中15.0%固体:ブチルラテックスが90%でMICROLITE(商標)充填材が10%
パートA:4オンスのガラス製ジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックス(61.6%のブチルラテックス溶液、Lord Corporation)を21.9g測定して入れる。このラテックスを撹拌板上で撹拌棒を用いてゆっくり撹拌する。30mLのビーカーにBYK(商標)−306湿潤剤[BYK Chemie]を0.1g、1NのNH4OHを3.1gおよび蒸留水を19.9g入れて混合することで溶液を生じさせた後、この30mLのビーカーに入っている溶液を上記ブチルラテックス溶液にゆっくり撹拌しながらゆっくり加える。
パートB:50mLのビーカーに蒸留水を34.4gおよび1NのNH4OHを0.6g入れて混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材(7.5%溶液、W.R.Grace)を20.0g測定して入れた後、このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記50mLのビーカーに入っている溶液を加える。
パートAを撹拌板上で中程度に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(22ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせる。このフィルムは結果として1気圧、23℃、0%RHにおいて166.5cc/m2・日のOTRをもたらしかつ23℃、0%RHにおいて4.57cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として20.7xの透過率低下である。ブチル/充填材の比率は9.0:1に等しい。
C. 水中12.0%固体:ブチルラテックスが85%でMICROLITE(商標)充填材が15%
パートA:4オンスのガラス製ジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックス(61.6%のブチルラテックス溶液、Lord Corporation)を16.5g測定して入れる。このラテックスを撹拌板上で撹拌棒を用いてゆっくり撹拌する。30mLのビーカーにBYK(商標)−306湿潤剤[BYK Chemie]を0.1g、1NのNH4OHを2.3gおよび蒸留水を26.1g入れて混合することで溶液を生じさせた後、この30mLのビーカーに入っている溶液を上記ブチルラテックス溶液にゆっくり撹拌しながらゆっくり加える。
パートB:50mLのビーカーに蒸留水を30.3gおよび1NのNH4OHを0.7g入れて混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材(7.5%溶液、W.R.Grace)を24.0g測定して入れた後、このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記50mLのビーカーに入っている溶液を加える。
パートAを撹拌板上で中程度に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(16.75ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせる。このフィルムは結果として1気圧、23℃、0%RHにおいて108.1cc/m2・日のOTRをもたらしかつ23℃、0%RHにおいて2.08cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として45.4xの透過率低下である。ブチル/充填材の比率は5.65:1に等しい。
D. 水中10.0%固体:ブチルラテックスが80%でMICROLITE(商標)充填材が20%
パートA:4オンスのガラス製ジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックス(61.6%のブチルラテックス溶液、Lord Corporation)を13.0g測定して入れる。このラテックスを撹拌板上で撹拌棒を用いてゆっくり撹拌する。30mLのビーカーにBYK(商標)−306湿潤剤[BYK Chemie]を0.1g、1NのNH4OHを1.8gおよび蒸留水を30.1g入れて混合することで溶液を生じさせた後、この30mLのビーカーに入っている溶液を上記ブチルラテックス溶液にゆっくり撹拌しながらゆっくり加える。
パートB:50mLのビーカーに蒸留水を27.5gおよび1NのNH4OHを0.8g入れて混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材(7.5%溶液、W.R.Grace)を26.7g測定して入れた後、このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記50mLのビーカーに入っている溶液を加える。
パートAを撹拌板上で中程度に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(16.25ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせる。このフィルムは結果として1気圧、23℃、0%RHにおいて56.3cc/m2・日のOTRをもたらしかつ23℃、0%RHにおいて0.9cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として104.9xの透過率低下である。ブチル/充填材の比率は4.00:1に等しい。
E. 水中9.0%固体:ブチルラテックスが75%でMICROLITE(商標)充填材が25%
パートA:4オンスのガラス製ジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックス(61.6%のブチルラテックス溶液、Lord Corporation)を11.0g測定して入れる。このラテックスを撹拌板上で撹拌棒を用いてゆっくり撹拌する。30mLのビーカーにBYK(商標)−306湿潤剤[BYK Chemie]を0.1g、1NのNH4OHを1.5gおよび蒸留水を32.4g入れて混合することで溶液を生じさせた後、この30mLのビーカーに入っている溶液を上記ブチルラテックス溶液にゆっくり撹拌しながらゆっくり加える。
パートB:50mLのビーカーに蒸留水を24.1gおよび1NのNH4OHを0.9g入れて混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材(7.5%溶液、W.R.Grace)を30g測定して入れた後、このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記50mLのビーカーに入っている溶液を加える。
パートAを撹拌板上で中程度に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(12.0ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせる。このフィルムは結果として1気圧、23℃、0%RHにおいて37.5cc/m2・日のOTRをもたらしかつ23℃、0%RHにおいて0.47cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として200.9xの透過率低下である。ブチル/充填材の比率は3.00:1に等しい。
F. 水中8.0%固体:ブチルラテックスが70%でMICROLITE(商標)充填材が30%
パートA:4オンスのガラス製ジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックス(61.6%のブチルラテックス溶液、Lord Corporation)を9.1g測定して入れる。このラテックスを撹拌板上で撹拌棒を用いてゆっくり撹拌する。30mLのビーカーにBYK(商標)−306湿潤剤[BYK Chemie]を0.1g、1NのNH4OHを1.3gおよび蒸留水を34.5g入れて混合することで溶液を生じさせた後、この30mLのビーカーに入っている溶液を上記ブチルラテックス溶液にゆっくり撹拌しながらゆっくり加える。
パートB:50mLのビーカーに蒸留水を22.0gおよび1NのNH4OHを1.0g入れて混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材(7.5%溶液、W.R.Grace)を32g測定して入れた後、このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記50mLのビーカーに入っている溶液を加える。
パートAを撹拌板上で中程度に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(15.8ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせる。このフィルムは結果として1気圧、23℃、0%RHにおいて15.7cc/m2・日のOTRをもたらしかつ23℃、0%RHにおいて0.25cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として377.6xの透過率低下である。ブチル/充填材の比率は2.34:1に等しい。
G. 水中7.5%固体:ブチルラテックスが65%でMICROLITE(商標)充填材が35%
パートA:4オンスのガラス製ジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックス(61.6%のブチルラテックス溶液、Lord Corporation)を7.9g測定して入れる。このラテックスを撹拌板上で撹拌棒を用いてゆっくり撹拌する。30mLのビーカーにBYK(商標)−306湿潤剤[BYK Chemie]を0.1g、1NのNH4OHを1.1gおよび蒸留水を35.9g入れて混合することで溶液を生じさせた後、この30mLのビーカーに入っている溶液を上記ブチルラテックス溶液にゆっくり撹拌しながらゆっくり加える。
パートB:50mLのビーカーに蒸留水を19.0gおよび1NのNH4OHを1.0g入れて混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材(7.5%溶液、W.R.Grace)を35g測定して入れた後、このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記50mLのビーカーに入っている溶液を加える。
パートAを撹拌板上で中程度に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(11.6ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせる。このフィルムは結果として1気圧、23℃、0%RHにおいて16.8cc/m2・日のOTRをもたらしかつ23℃、0%RHにおいて0.20cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として472.0xの透過率低下である。ブチル/充填材の比率は1.85:1に等しい。
H. 水中6.0%固体:ブチルラテックスが60%でMICROLITE(商標)充填材が40%
パートA:4オンスのガラス製ジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックス(61.6%のブチルラテックス溶液、Lord Corporation)を5.8g測定して入れる。このラテックスを撹拌板上で撹拌棒を用いてゆっくり撹拌する。30mLのビーカーにBYK(商標)−306湿潤剤[BYK Chemie]を0.1g、1NのNH4OHを0.8gおよび蒸留水を38.3g入れて混合することで溶液を生じさせた後、この30mLのビーカーに入っている溶液を上記ブチルラテックス溶液にゆっくり撹拌しながらゆっくり加える。
パートB:50mLのビーカーに蒸留水を22.0gおよび1NのNH4OHを1.0g入れて混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材(7.5%溶液、W.R.Grace)を32g測定して入れた後、このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記50mLのビーカーに入っている溶液を加える。
パートAを撹拌板上で中程度に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(4.0ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせる。このフィルムは結果として1気圧、23℃、0%RHにおいて21.5cc/m2・日のOTRをもたらしかつ23℃、0%RHにおいて0.081cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として1165.4xの透過率低下である。ブチル/充填材の比率は1.49:1に等しい。
I. 水中5.5%固体:ブチルラテックスが55%でMICROLITE(商標)充填材が45%
パートA:4オンスのガラス製ジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックス(61.6%のブチルラテックス溶液、Lord Corporation)を4.9g測定して入れる。このラテックスを撹拌板上で撹拌棒を用いてゆっくり撹拌する。30mLのビーカーにBYK(商標)−306湿潤剤[BYK Chemie]を0.1g、1NのNH4OHを0.7gおよび蒸留水を39.3g入れて混合することで溶液を生じさせた後、この30mLのビーカーに入っている溶液を上記ブチルラテックス溶液にゆっくり撹拌しながらゆっくり加える。
パートB:50mLのビーカーに蒸留水を21.0gおよび1NのNH4OHを1.0g入れて混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材(7.5%溶液、W.R.Grace)を33g測定して入れた後、このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記50mLのビーカーに入っている溶液を加える。
パートAを撹拌板上で中程度に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(3.6ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせる。このフィルムは結果として1気圧、23℃、0%RHにおいて20.6cc/m2・日のOTRをもたらしかつ23℃、0%RHにおいて0.076cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として1241.1xの透過率低下である。ブチル/充填材の比率は1.22:1に等しい。
J. 水中5.0%固体:ブチルラテックスが50%でMICROLITE(商標)充填材が50%
パートA:4オンスのガラス製ジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックス(61.6%のブチルラテックス溶液、Lord Corporation)を4.0g測定して入れる。このラテックスを撹拌板上で撹拌棒を用いてゆっくり撹拌する。30mLのビーカーにBYK(商標)−306湿潤剤[BYK Chemie]を0.1g、1NのNH4OHを0.6gおよび蒸留水を40.3g入れて混合することで溶液を生じさせた後、この30mLのビーカーに入っている溶液を上記ブチルラテックス溶液にゆっくり撹拌しながらゆっくり加える。
パートB:50mLのビーカーに蒸留水を20.7gおよび1NのNH4OHを1.0g入れて混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材(7.5%溶液、W.R.Grace)を33.3g測定して入れた後、このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記50mLのビーカーに入っている溶液を加える。
パートAを撹拌板上で中程度に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(2.55ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせる。このフィルムは結果として1気圧、23℃、0%RHにおいて17.0cc/m2・日のOTRをもたらしかつ23℃、0%RHにおいて0.041cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として2302.4xの透過率低下である。ブチル/充填材の比率は1.00:1に等しい。
K. 水中10.0%固体:ブチルラテックスが80%でMICROLITE(商標)充填材が20%
パートA:4オンスのガラス製ジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックス(61.6%のブチルラテックス溶液、Lord Corporation)を13.0g測定して入れる。このラテックスを撹拌板上で撹拌棒を用いてゆっくり撹拌する。30mLのビーカーにBYK(商標)−306湿潤剤[BYK Chemie]を0.1g、1NのNH4OHを1.8gおよび蒸留水を30.1g入れて混合することで溶液を生じさせた後、この30mLのビーカーに入っている溶液を上記ブチルラテックス溶液にゆっくり撹拌しながらゆっくり加える。
パートB:50mLのビーカーに蒸留水を27.5gおよび1NのNH4OHを0.8g入れて混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材(7.5%溶液、W.R.Grace)を26.7g測定して入れた後、このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記50mLのビーカーに入っている溶液を加える。
パートAを撹拌板上で中程度に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(9.75ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせる。このフィルムは結果として1気圧、23℃、0%RHにおいて53.5cc/m2・日のOTRをもたらしかつ23℃、0%RHにおいて1.0cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として94.4xの透過率低下である。ブチル/充填材の比率は4.00:1に等しい。
L. 水中10.0%固体:ブチルラテックスが80%でMICROLITE(商標)充填材が20%
パートA:4オンスのガラス製ジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックス(61.6%のブチルラテックス溶液、Lord Corporation)を13.0g測定して入れる。このラテックスを撹拌板上で撹拌棒を用いてゆっくり撹拌する。30mLのビーカーにBYK(商標)−306湿潤剤[BYK Chemie]を0.1g、1NのNH4OHを1.8gおよび蒸留水を30.1g入れて混合することで溶液を生じさせた後、この30mLのビーカーに入っている溶液を上記ブチルラテックス溶液にゆっくり撹拌しながらゆっくり加える。
パートB:50mLのビーカーに蒸留水を27.5gおよび1NのNH4OHを0.8g入れて混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材(7.5%溶液、W.R.Grace)を26.7g測定して入れた後、このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記50mLのビーカーに入っている溶液を加える。
パートAを撹拌板上で中程度に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(10.85ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせる。このフィルムは結果として1気圧、23℃、0%RHにおいて70.3cc/m2・日のOTRをもたらしかつ23℃、0%RHにおいて0.82cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として115.1xの透過率低下である。ブチル/充填材の比率は4.00:1に等しい。
実施例10−MICROLITE(商標)充填材を15%用いて固体%を変化させたバリヤー組成物
A. 水中20.0%固体:Polymer Latexブチルラテックスが85%でMICROLITE(商標)充填材が15%
パートA:30mLのビーカーにBYK(商標)−023湿潤剤を0.075gと蒸留水を8.2g入れて一緒にする。その結果として生じた溶液を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌する。4オンスのガラス製ジャーにPolymer Latex ELRブチルラテックス(Polymer Latexの研究サンプルである50%のブチルラテックス溶液)を25.5g測定して入れる。このブチルラテックス溶液を手で撹拌しながらこれに上記30mLのビーカーに入っている溶液をゆっくり加えた後、この溶液をさらなる撹拌なしに取って置く。
パートB:30mLのビーカーに蒸留水を10.3gおよび1NのNH4OHを0.9g入れて混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材を30g測定して入れる。このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記30mLのビーカーに入っている溶液を加える。
パートAの撹拌を再び始めてパートAを撹拌板上で最大限に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(17.3ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせた結果、このバリヤーフィルムは1気圧、23℃、0%RHにおいて165cc/m2・日のOTRをもたらしかつ23℃、0%RHにおいて3.7cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として25.4xの透過率低下である。ブチル/充填材の比率は5.67:1に等しい。
B. 水中25.0%固体:ブチルラテックスが85.0%でMICROLITE(商標)充填材が15.0%
パートA:10mLのビーカーにBYK(商標)−023湿潤剤を0.075gと蒸留水を1.9g入れて一緒にする。その結果として生じた溶液を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌する。4オンスのガラス製ジャーにPolymer Latex ELRブチルラテックス(Polymer Latexの研究サンプルである50%のブチルラテックス溶液)を31.9g測定して入れる。このブチルラテックス溶液を手で撹拌しながらこれに上記10mLのビーカーに入っている溶液をゆっくり加えた後、この溶液をさらなる撹拌なしに取って置く。
パートB:10mLのビーカーに蒸留水を2.6gおよび1NのNH4OHを1.1g入れて混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材を37.5g測定して入れる。このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記10mLのビーカーに入っている溶液を加える。
パートAの撹拌を再び始めてパートAを撹拌板上で最大限に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(20.9ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせた結果、このバリヤーフィルムは1気圧、23℃、0%RHにおいて125.6cc/m2・日のOTRをもたらしかつ23℃、0%RHにおいて3.2cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として29.5xの透過率低下である。ブチル/充填材の比率は5.67:1に等しい。
C. 水中27.0%固体:ブチルラテックスが85.0%でMICROLITE(商標)充填材が15.0%
パートA:4オンスのガラス製ジャーにPolymer Latex ELRブチルラテックスを35.0gおよびBYK(商標)−023湿潤剤を0.15g測定して入れた後、撹拌板上で撹拌棒を用いてゆっくり撹拌する。
パートB:100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材を41.2g測定して入れる。パートAを撹拌板上で最大限に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(23.9ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせた結果、このバリヤーフィルムは1気圧、23℃、0%RHにおいて162.8cc/m2・日のOTRをもたらしかつ23℃、0%RHにおいて5.0cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として18.9xの透過率低下である。ブチル/充填材の比率=5.66:1。上記ラテックスから水を除去しない時に達成された最大固体含有量は27%である。
実施例11−ブロモ−ブチル−ラテックスを用いかつMICROLITE(商標)充填材を20%用いて固体%を変化させたバリヤーコーティング
A. 水中15.0%固体:ブチルラテックスが80.0%でMICROLITE(商標)充填材が20.0%
パートA:50mLのビーカーにBYK(商標)−306湿潤剤を0.1g、1NのNH4OHを3.2gおよび蒸留水を18.5g測定して入れた後、その結果として生じた溶液を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌する。4オンスのガラス製ジャーにPolymer Latex ELRブロモ−ブチルラテックス(Polymer Latexの研究サンプルである51.7%のブロモ−ブチルラテックス溶液)を23.2g測定して入れる。このブチルラテックス溶液を手で撹拌しながらこれに上記50mLのビーカーに入っている溶液をゆっくり加えた後、その結果として生じた溶液を撹拌なしに取って置く。
パートB:30mLのビーカーに蒸留水を13.8gおよび1NのNH4OHを1.2g入れて混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材を40g測定して入れる。このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記30mLのビーカーに入っている溶液を加える。
パートAの撹拌を再び始める。パートAを撹拌板上で最大限に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(15.3ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせた結果、このバリヤーフィルムは1気圧、23℃、0%RHにおいて180.5cc/m2・日のOTRをもたらしかつ23℃、0%RHにおいて3.52cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として28.7xの透過率低下である。ブロモ−ブチル/充填材の比率=4.00:1。
B. 水中18.0%固体:ブチルラテックスが80.0%でMICROLITE(商標)充填材が20.0%
パートA:50mLのビーカーにBYK(商標)−306湿潤剤を0.1g、1NのNH4OHを3.9gおよび蒸留水を13.1g入れて一緒にした後、その結果として生じた溶液を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌する。4オンスのガラス製ジャーにPolymer Latex ELRブロモ−ブチルラテックスを27.9g測定して入れ、このブチルラテックス溶液を手で撹拌しながらこれに上記50mLのビーカーに入っている溶液をゆっくり加える。この溶液を撹拌なしに取って置く。
パートB:30mLのビーカーに蒸留水を5.6gおよび1NのNH4OHを1.4g入れて混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材を48g測定して入れる。このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記30mLのビーカーに入っている溶液を加える。パートAの撹拌を再び始める。パートAを撹拌板上で最大限に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(23.6ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせた結果、このバリヤーフィルムは1気圧、23℃、0%RHにおいて94.6cc/m2・日のOTRをもたらしかつ23℃、0%RHにおいて2.52cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として40.1xの透過率低下である。ブロモ−ブチル/充填材の比率=4.01:1。
C. 水中20.0%固体:ブチルラテックスが80.0%でMICROLITE(商標)充填材が20.0%
パートA:30mLのビーカーにBYK(商標)−306湿潤剤を0.1g、1NのNH4OHを4.3gおよび蒸留水を9.7g入れて一緒にする。その結果として生じた溶液を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌する。4オンスのガラス製ジャーにPolymer Latex ELRブロモ−ブチルラテックスを30.9g測定して入れる。このブチルラテックス溶液を手で撹拌しながらこれに上記30mLのビーカーに入っている溶液をゆっくり加える。この溶液を撹拌なしに取って置く。
パートB:10mLのビーカーに蒸留水を0.1gおよび1NのNH4OHを1.6g入れて混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材を53.3g測定して入れる。このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記10mLのビーカーに入っている溶液を加える。
パートAの撹拌を再び始める。パートAを撹拌板上で最大限に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(19.3ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせた結果、このバリヤーフィルムは1気圧、23℃、0%RHにおいて104.8cc/m2・日のOTRをもたらしかつ23℃、0%RHにおいて2.31cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として43.8xの透過率低下である。ブロモ−ブチル/充填材の比率=4.00:1。
D. 水中22.8%固体:ブチルラテックスが80.0%でMICROLITE(商標)充填材が20.0%
パートA:10mLのビーカーにBYK(商標)−306湿潤剤を0.1g、1NのNH4OHを3.0gおよび蒸留水を0.0g入れて一緒にする。その結果として生じた溶液を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌する。4オンスのガラス製ジャーにPolymer Latex ELRブロモ−ブチルラテックスを35.6g測定して入れる。このブチルラテックス溶液を手で撹拌しながらこれに上記10mLのビーカーに入っている溶液をゆっくり加える。この溶液を撹拌なしに取って置く。
パートB:10mLのビーカーに蒸留水を1.0gおよび1NのNH4OHを0.0g入れて混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材を61.3g測定して入れる。このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記10mLのビーカーに入っている溶液を加える。
パートAの撹拌を再び始める。パートAを撹拌板上で最大限に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(18.1ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせた結果、このバリヤーフィルムは1気圧、23℃、0%RHにおいて153.4cc/m2・日のOTRをもたらしかつ23℃、0%RHにおいて3.4cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として29.7xの透過率低下である。ブロモ−ブチル/充填材の比率=4.00:1。
実施例12−ブロモ−ブチルラテックスを用いて固体量を20%にしてMICROLITE(商標)充填材の%を変化させたバリヤーコーティング
A. 水中20.0%固体:ブチルラテックスが85.0%でMICROLITE(商標)充填材が15.0%
パートA:30mLのビーカーにBYK(商標)−306湿潤剤を0.1g、1NのNH4OHを4.6gおよび蒸留水を7.4g入れて一緒にした後、その結果として生じた溶液を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌する。4オンスのガラス製ジャーにPolymer Latex ELRブロモ−ブチルラテックス(Polymer Latexの研究サンプルである51.7%のブロモ−ブチルラテックス溶液)を32.9g測定して入れる。このブチルラテックス溶液を手で撹拌しながらこれに上記30mLのビーカーに入っている溶液をゆっくり加える。この溶液を撹拌なしに取って置く。
パートB:30mLのビーカーに蒸留水を13.8gおよび1NのNH4OHを1.2g入れて混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材を40g測定して入れる。このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記30mLのビーカーに入っている溶液を加える。
パートAの撹拌を再び始める。パートAを撹拌板上で最大限に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(19.6ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせた結果、このバリヤーフィルムは1気圧、23℃、0%RHにおいて172.2cc/m2・日のOTRをもたらしかつ23℃、0%RHにおいて4.25cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として23.8xの透過率低下である。ブロモ−ブチル/充填材の比率=5.67:1。
B. 水中20.0%固体:ブチルラテックスが80.0%でMICROLITE(商標)充填材が20.0%
パートA:30mLのビーカーにBYK(商標)−306湿潤剤を0.1g、1NのNH4OHを4.3gおよび蒸留水を9.7g入れて一緒にした後、その結果として生じた溶液を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌する。4オンスのガラス製ジャーにPolymer Latex ELRブロモ−ブチルラテックスを30.9g測定して入れる。このブチルラテックス溶液を手で撹拌しながらこれに上記30mLのビーカーに入っている溶液をゆっくり加え、この溶液を撹拌なしに取って置く。
パートB:10mLのビーカーに蒸留水を0.1gおよび1NのNH4OHを1.6g入れて混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材を53.3g測定して入れる。このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記10mLのビーカーに入っている溶液を加える。
パートAの撹拌を再び始めて、パートAを撹拌板上で最大限に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(38.2ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせた結果、このバリヤーフィルムは1気圧、23℃、0%RHにおいて56.7cc/m2・日のOTRをもたらしかつ23℃、0%RHにおいて2.32cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として43.6xの透過率低下である。ブロモ−ブチル/充填材の比率=4.00:1。
C. 水中20.0%固体:ブチルラテックスが75.0%でMICROLITE(商標)充填材が25.0%
パートA:10mLのビーカーにBYK(商標)−306湿潤剤を0.1g、1NのNH4OHを3.0gおよび蒸留水を0.0g入れて混合し、その結果として生じた溶液を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌する。4オンスのガラス製ジャーにPolymer Latex ELRブロモ−ブチルラテックスを29.0g測定して入れる。このブチルラテックス溶液を手で撹拌しながらこれに上記10mLのビーカーに入っている溶液をゆっくり加えた後、この溶液を撹拌なしに取って置く。
パートB:100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材を66.7g測定して入れる。このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに1NのNH4OHを1.6g加える。
パートAの撹拌を再び始めて、パートAを撹拌板上で最大限に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(20.5ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせた結果、このバリヤーフィルムは1気圧、23℃、0%RHにおいて67.4cc/m2・日のOTRをもたらしかつ23℃、0%RHにおいて15cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として67.4xの透過率低下である。ブロモ−ブチル/充填材の比率=3.00:1。
実施例13−ブチルラテックスを用いたバリヤーコーティングをカーカスゴム基質に塗布
この上の実施例3に記述した弾性重合体バリヤーコーティング溶液を別の基質である弾性重合体基質(「カーカスゴム」と呼ぶ)に塗布する。カーカスゴムはスチレン−ブタジエンゴムとブタジエンゴムと天然ゴムの混合物であり、これは自動車用タイヤの製造で通常用いられる。
実施例3に記述したコーティング溶液をカーカスゴム基質に塗布して乾燥させた後、これは1気圧、0%RH、23℃において82cc/m2・日のOTR[MOCON(商標)OX−TRAN 2/20モジュールを用いて測定]を示す。この組成物が示した透過率は0%RH、23℃において1.8cc・mm/m2・日・気圧である。この乾燥させたコーティング混合物から得たコーティングは充填材を添加しなかった重合体のそれの52.5倍の透過率低下を与える。
次に、その被覆した基質に応力を受けさせる。この被覆したカーカスゴムを10%伸びで約1100回曲げる。この曲げを受けさせた後のコーティング物のOTRおよび透過率をこの上に記述した如く再び測定する。この曲げを受けさせた後の被覆基質が示したOTRは1気圧、0%RH、23℃において173.5cc/m2・日である。上記曲げを受けさせた基質上のコーティングが示した透過率は0%RH、23℃において4.2cc・mm/m2・日・気圧である。この曲げを受けさせた基質上のコーティングは充填材を添加しなかった重合体のそれの22.4倍の透過率低下を与える。
実施例14−PVOHターポリマーを5%含有させたバリヤーコーティング
本発明の別の典型的なバリヤーコーティング配合は水中に固体を10%含有し、ブチルラテックスが75重量%で、MICROLITE(商標)充填材が20.0重量%で、PVOHターポリマーが増粘剤として5%である。このコーティングを下記の如く調製する:
パートA:4オンスのガラス製ジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックスを11.47g測定して入れた後、撹拌板上で撹拌棒を用いてゆっくり撹拌する。50mLのビーカーにBYK(商標)306湿潤剤を0.1g、1NのNH4OHを1.57gおよび蒸留水を31.84g入れて混合する。上記ブチルラテックス溶液をゆっくり撹拌しながらこれに上記50mLのビーカーに入っている溶液を加える。
パートB:50mLのビーカーにPVB(ポリ(ビニルブチラール))/PVA(ポリ(酢酸ビニル))/PVOH(ポリ(ビニルアルコール))で作られたMowiol(商標)ターポリマー(Hoechst)を0.5gと蒸留水を25g入れて混合する。この溶液に撹拌棒を加えた後、この溶液を撹拌しながら水浴中で溶解するまで加熱する。別の30mLのビーカーに1NのNH4OHを0.8gおよび蒸留水を2.03g入れて混合する。別の100mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材を26.67g測定して入れた後、このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記30mLのビーカーに入っている溶液を加える。その結果として生じた溶液(100mLのビーカーに入っている)を撹拌しながらこれにこの上で溶解させたPVOH溶液を加える。
パートAを撹拌板上で中程度に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。その結果として得た配合物の粘度は326cP(Brookfield DVII+、60rpm、25℃)であり、この粘度は、増粘剤である上記PVOHターポリマーを添加しなかった配合が示した粘度である4.5cP(Brookfield DVII+、60rpm、25℃)より高い。
この上に示したコーティング溶液からバリヤーフィルム(4.9ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせた結果、このバリヤーフィルムは1気圧、23℃、0%RHにおいて171.1cc/m2・日のOTRをもたらし、23℃、0%RHにおいて1.05cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として89.9xの透過率低下である。ブチル/充填材の比率は3.7:1に等しい。
実施例15−PVOHターポリマーを5.5%含有させたバリヤーコーティング
本発明の別の典型的なバリヤーコーティング配合は水中に固体を10%含有し、ブチルラテックスが74.5重量%で、MICROLITE(商標)充填材が20重量%で、PVOHターポリマーが増粘剤として5.5%である。このコーティングを下記の如く調製する:
パートA:8オンスのガラス製ジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックスを28.48g測定して入れる。撹拌棒を加えて上記ラテックスを撹拌板上でゆっくり撹拌する。100mLのビーカーにBYK(商標)306湿潤剤を0.25g、1NのNH4OHを3.96gおよび蒸留水を79.81g入れて混合する。上記ブチルラテックス溶液をゆっくり撹拌しながらこれに上記100mLのビーカーに入っている溶液をゆっくり加える。
パートB:1番目の50mLのビーカーにPVB(ポリ(ビニルブチラール))/PVA(ポリ(酢酸ビニル))/PVOH(ポリ(ビニルアルコール))で作られたMowiol(商標)ターポリマー(Hoechst)を1.375gと蒸留水を30g入れて混合する。この溶液に撹拌棒を加えた後、この溶液を撹拌しながら水浴中で溶解するまで加熱する。2番目の50mLのビーカーに1NのNH4OHを2.0gおよび蒸留水を37.46g入れて混合する。別の150mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材を66.67g測定して入れる。このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記2番目の50mLのビーカーに入っている溶液を加える。その結果として生じた溶液(150mLのビーカーに入っている)を撹拌しながらこれにこの上で溶解させたPVOH溶液を加える。
パートAを撹拌板上で中程度に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。その結果として得た配合物の粘度は370cP(Brookfield DVII+、60rpm、25℃)であり、この粘度は、増粘剤である上記PVOHターポリマーを添加しなかった配合が示した粘度である4.5cP(Brookfield DVII+、60rpm、25℃)より高い。
この上に示したコーティング溶液からバリヤーフィルム(4.0ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせた結果、このバリヤーフィルムは1気圧、23℃、0%RHにおいて130.8cc/m2・日のOTRをもたらし、23℃、0%RHにおいて0.62cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として152.2xの透過率低下である。ブチル/充填材の比率は3.7:1に等しい。
実施例16−塩化リチウムを4.3%と硬化パッケージを含有させたバリヤーコーティング
本発明の別の典型的なバリヤーコーティングは水中に固体を11.7%含有し、ブチルラテックスが68.4重量%で、MICROLITE(商標)充填材が17.1%(重量/重量)で、塩化リチウムが増粘剤として4.3%(重量/重量)で、コーティングが基質上で起こす硬化を向上させる「硬化パッケージ」が10.2%(重量/重量)である。このバリヤーコーティングを下記の如く調製する:
パートA:8オンスのガラス製ジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックスを78.2g測定して入れた後、撹拌棒を加える。この溶液を撹拌板上でゆっくり撹拌する。150mLのビーカーにBYK(商標)306湿潤剤を0.3g、1NのNH4OHを10.9gおよび蒸留水を118.5g入れて一緒にする。このブチルラテックス溶液をゆっくり撹拌しながらこれに上記150mLのビーカーに入っている溶液をゆっくり加える。このガラスジャーを機械的撹拌が備わっている70℃の水浴に入れる。70℃浴中の撹拌を15分間継続した後、硬化パッケージTi−Rite #M1(酸化亜鉛を約21.4重量%、硫黄を約10−11重量%、水を約47−48重量%、分散剤を約2−3%、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛を約14−15%および2−メルカプトベンゾチアゾール亜鉛を約3−4%含有、Technical Industries,Inc.)を13.8g加える。この溶液を撹拌しながら2時間加熱した後、それを70℃の水浴から取り出して25℃の水浴に入れ、冷えるまで撹拌する。3gの塩化リチウム(Fisher Scientific)を75gの蒸留水に溶解させて加えた後、その溶液を1時間撹拌する。1時間後、この冷却した溶液にFOAMASTER VL消泡剤(Henkel)を0.3g加えて5分間撹拌する。
パートB:150mLのビーカーに1NのNH4OHを4.8gおよび蒸留水を135.2g入れて混合する。別の250mLのビーカーにMICROLITE(商標)963++充填材を160.0g測定して入れる。このMICROLITE(商標)充填材を撹拌板上で撹拌棒を用いて撹拌しながらそれに上記150mLのビーカーに入っている溶液を加える。
パートAを撹拌板上で中程度に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらそれにパートBをゆっくり加える。その結果として得た配合物の粘度は8120cP(Brookfield DVII+、0.396rpm、25℃)であり、この粘度は、増粘剤である塩化リチウムを添加しなかった配合が示した粘度である4.5cP(Brookfield DVII+、60rpm、25℃)より高い。
この上に示したコーティング溶液からバリヤーフィルム(13.9ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせた結果、このバリヤーフィルムは1気圧、23℃、0%RHにおいて59.7cc/m2・日のOTRをもたらし、23℃、0%RHにおいて0.89cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として106.1xの透過率低下である。ブチル/充填材の比率は4.0:1に等しい。
バリヤーフィルムをブチルゴム上に被覆した後、170℃のオーブン内で20分間硬化させる。この上のコーティング溶液を用いてブチルゴム上で硬化させたバリヤーフィルム(13.4ミクロン)は、結果として1気圧、23℃、0%RHにおいて53.7cc/m2・日のOTRをもたらし、23℃、0%RHにおいて1.77cc・mm/m2・日・気圧の透過率をもたらし、結果として53.3xの透過率低下である。ブチル/充填材の比率は4.0:1に等しい。
実施例17−伸びまたは曲げ試験
基質に塗布した後のコーティングが示す一体性を測定する目的で伸びまたは曲げ試験を実施した。本質的に、評価を受けさせる被覆基質を補強弾性重合体ビーム(beam)の1つの表面に取り付ける。その被覆した基質が0.1から10%の範囲の正弦引張り歪みを繰り返し受けるように上記ビームをそれの中立軸の回りに周期的様式で曲げる。この歪みは上記ビームの表面から基質そしてコーティングに移る。
実施例18−バリヤーコーティングを取り付けたタイヤ
通常のタイヤ製造過程は下記の段階を伴う:天然および合成ゴム製品を他の化学品、例えば硬化剤、抗酸化剤などと一緒にする。織物および金属製の補強用コードと組み合わせる場合には、そのような化学構成要素にいろいろな半仕上げ過程、例えば押出し加工およびカレンダー加工などを受けさせる。この半完成品をタイヤ組み立て用ドラムまたはドラム類で組み立てた後、その結果として得られる「生」、即ち未硬化のタイヤに加硫を高温加圧下の硬化用プレスで受けさせる。この製造過程のいろいろな変形はタイヤ組み立て産業の技術者によく知られている。
いくつかの目標を達成する目的でタイヤ製造過程のいくつかの段階中に本発明のバリヤーコーティングをいろいろなタイヤ表面に塗布してもよい。下記は上記バリヤーコーティングをタイヤの表面および接触面で用いるいくつかの用途の単なる例である。
A. 非ブチルゴムへのコーティング
通常のカレンダー加工、混練りまたは押出し加工を用いて安価なゴムの薄シート(0.1−2.0mm)を加工する。適切な形態を達成した後、このシートの1つの側に実施例8のバリヤーコーティングを被覆する。コーティング過程の一部として、このコーティングを乾燥(強制空気、赤外熱などの補助で)させた後、別のゴムシートに積層させて、この積層物を次にインナーライナーとしてタイヤに組み込む。このバリヤーコーティングの乾燥厚は1から100ミクロンの範囲である。このバリヤーコーティングはタイヤ組み立て過程中に起こるコンフォメーション(conformation)に100%耐える設計である。
B. 非ブチルゴムへのコーティング
通常のカレンダー加工、混練りまたは押出し加工を用いて安価なゴムの薄シート(0.1−2.0mm)を加工する。適切な形態を達成した後、このシートの一つの側または両側に実施例8のバリヤーコーティングを被覆する。コーティング過程の一部として、このコーティングを乾燥(強制空気、赤外熱などの補助で)させた後、インナーライナーとしてタイヤに組み込む。このバリヤーコーティングの乾燥厚は1から100ミクロンの範囲である。このバリヤーコーティングはタイヤ組み立て過程中に起こるコンフォメーションに100%耐える設計である。
C. 通常のタイヤのコーティング
通常のタイヤラインを用い、安価なゴムの薄シート(0.1−2.5mm)を加工用ドラムの上に置く。回転しているドラムの上を実施例8のバリヤーコーティングで覆うことで、最初に付着させておいたゴムシートを覆う。次に、このコーティングを乾燥させる。この乾燥させたバリヤーコーティングの厚みは1から100ミクロンの範囲である。タイヤ組み立ての残りを通常通り継続する。このバリヤーコーティングはタイヤ組み立て過程中に起こるコンフォメーションに100%耐える設計である。
D. 未硬化タイヤへのコーティング
通常のタイヤラインを用い、未硬化のタイヤを生じさせた後であるがそのタイヤの内側表面に離型剤を噴霧する前に、このタイヤの内側表面を実施例8のバリヤーコーティングで被覆する。噴霧後、このタイヤを乾燥ラインに移して、それを乾燥させた後、硬化させる。乾燥バリヤーコーティングの厚みは1から100ミクロンの範囲である。このコーティングは硬化用ブラダーによる局所的な変形に耐えるに充分なじん性を有する。この用途では、上記バリヤーコーティングを硬化させた後、上記タイヤの内側に典型的な離型剤を塗布する。
E. 硬化させたタイヤへのコーティング
通常のタイヤラインを用い、タイヤを硬化させた後、好適にはこのタイヤを80℃から周囲温度の範囲の温度に冷却しながら、このタイヤの内側表面を実施例8のバリヤーコーティング混合物で被覆する。コーティング後、上記タイヤを通常の冷却回路に従わせながらそれを乾燥させる。この乾燥させたバリヤーコーティングの厚みは1から100ミクロンの範囲である。バリヤーを取り付ける前のタイヤを好適には洗浄して離型剤を除去しておく。
実施例19−硬化したタイヤの内側にバリヤー配合を塗布
完成したタイヤの内部形態が変化しないままであるようにインナーライナー(これは通常はブチルゴムである)を非ブチルゴム(このケースでは天然ゴム−WBR−BRを基とする組成物である)に置き換える様式でタイヤの製造を行う。この硬化したタイヤの内側を最初に強力な洗剤を用いた研磨洗浄(abrasive scrubbing)で洗浄して汚染物、例えば離型剤残渣による汚染などを除去する。次に、この洗浄したタイヤを充分に乾燥させる。Binks型の空気供給噴霧装置を用い、タイヤをスプレーガン(spray gun)に関して回転させることを通して、上記タイヤの内側表面に実施例16の水性バリヤーコーティングを塗布する。その内側表面領域全体が上記バリヤー混合物の複数の通過を受けるような様式で上記タイヤとスプレーガンのスプレーパターンを回転および転換させる。この噴霧を適切で均一なバリヤーコーティング厚が達成されるまで継続する。このケースにおける湿った状態の厚みは約120ミクロンであった。3本のタイヤを上記バリヤー配合で噴霧した時のバリヤー配合の最終乾燥厚は約12ミクロンであった。
如何なる特定点の表面温度も65℃を越えることがないように熱風ガンの焦点を上記タイヤの内側表面上の連続地点に当てる補助で上記バリヤーコーティングを乾燥させる。この様式で上記タイヤを45分間乾燥させる。このタイヤを75℃の強制空気対流オーブンに入れて更に30分間乾燥させる。最後に、このタイヤを160℃の強制空気対流オーブンに8から20分間入れて加熱することを通して、上記バリヤーコーティングを更に乾燥させかつ強化させる。
A. 1つの実験では、この上で被覆したタイヤをリム(rim)の上に置いて膨らませることで、静的条件下の空気保持の評価を行う。その取り付けたタイヤを3.0バールの圧力にまで膨らませた後、このタイヤを65℃に保持されている対流オーブンに入れることを通して、空気保持を評価する。このタイヤをこの温度で静止した状態に保持しながら内圧を約30日間に渡って定期的に測定する。次に、各タイヤのタイヤ空気圧を時間に対してプロットする。図7に、この上に記述した如く被覆した3つのタイヤ、通常のブチルインナーライナーが備わっている2つのタイヤ、そしてブチルインナーライナーの代わりに天然ゴムを基とする組成物を用いて調製した2つのタイヤに関する情報を示す。上記被覆タイヤが示す空気圧保持は通常のブチルインナーライナーが備わっているタイヤのそれにほぼ等しいことが分かるであろう。
B. 別の実験では、取り付けたタイヤを固定負荷および2.2バールの圧力下80kphで1000km走らせることを通して、バリヤーコーティングの疲労特性を評価する。次に、タイヤの圧力を調整して3.0バールに戻して、静的空気保持を65℃で再評価する。ロードホイール試験の前と後の結果を図8に示す。また、2つの被覆タイヤ、通常のブチルインナーライナーが備わっている2つのタイヤ、そしてブチルインナーライナーの代わりに天然ゴムを基とする組成物を用いて調製した2つのタイヤに関する相当する情報も示す。本コーティングは透過率の悪化をいくらか経験したが、一般に、1000kmのロードホイールソリシテーション(roadwheel solicitation)の前と後の空気圧保持特性は上記コーティングを受けさせなかった対照タイヤのそれに類似していて、有意にそれよりも良好であった。
C. さらなる実験では、上記被覆を受けさせた2つのタイヤにクリーツ(cleats)を用いた苛酷な耐久ソリシテーション試験を固定負荷および2.2バールの圧力下80kphで1000kmに渡って受けさせることを通して、バリヤーコーティングの疲労特性を更に評価する。次に、この試験後、タイヤの圧力を3.0バールに調整して、静的空気保持をこの上に記述した如く測定する。2つの被覆タイヤ、通常のブチルインナーライナーが備わっている2つのタイヤ、そしてブチルインナーライナーの代わりに天然ゴム−SBR−BRを基とする組成物を用いて調製した2つのタイヤにクリーツを用いた疲労耐久試験を受けさせ、その前と後の2つのタイヤに関するタイヤ空気圧を時間に対してプロットしたプロットを図9に示す。バリヤーコーティングを取り付けたタイヤが示した空気保持特性は、バリヤーコーティングを取り付けた未疲労タイヤのそれよりも約50%低かったが、それでもバリヤーコーティングを取り付けなかったタイヤ、即ちNB−SBR−BRを基とするインナーライナーを取り付けたタイヤのそれよりも約50%良好であった。
実施例20−生タイヤの内側表面にバリヤー配合を塗布
完成したタイヤの内部形態が変化しないままであるようにインナーライナー(これは通常はブチルゴムである)を天然ゴム配合に置き換える様式でタイヤの製造を行う。このインナーライナーは、一般に、如何なる種類のゴム製品であってもよく、それには典型的なブチルゴム配合が含まれる。未硬化タイヤの全体を組み立てた後であるが、このタイヤの内側表面に離型剤を塗布する前に、実施例16のバリヤーコーティングを塗布する。Binks型の空気供給噴霧装置を用い、スプレーガンを固定状態に保持しながらタイヤを回転させることを通して、上記タイヤの内側表面に上記水性バリヤーコーティング混合物を塗布する。その内側表面領域全体が上記バリヤー混合物の複数の通過を受けるような様式で上記タイヤを回転および転換させる。この噴霧を適切なバリヤーコーティング厚が達成されるまで継続する(例えば湿った状態の厚みが約100ミクロンに到達するまで)。乾燥後のバリヤーコーティングの厚みは約10ミクロンである。
如何なる特定点の表面温度も2分間より長い時間に渡って50℃を越えることがないように強制熱風の焦点を上記タイヤの内側表面上の連続地点に当てる補助で上記バリヤーコーティングを乾燥させる。それと同時に、タイヤの被覆表面全体が少なくとも80℃の温度スパイク(spike)を約1−10秒間達成するような様式で熱風を向ける。上記タイヤをこの様式で3−30分間乾燥させる。次に、このタイヤの内側表面に付着させて乾燥させたコーティングの上にタルクと水とシリコン油が主に入っている水性離型剤を噴霧する。このタイヤの乾燥を通常様式で周囲温度の強制空気を用いて行う。
次に、このタイヤに硬化過程をタイヤ製造技術分野の技術者によく知られている様式で受けさせる。上記バリヤーフィルムは上記硬化過程中にタイヤの残りの部分と一緒に更に乾燥し、強化および硬化する。上記タルクを基とする多孔質の離型剤は剥離特性を与えることに加えて、タイヤの内側と硬化用ブラダーの間から水蒸気が出て行く通路を与える。
実施例21−MICROLITE(商標)充填材を用いて固体%をより高くしたブチルラテックス
ここでは、この上に示した本発明のコーティング混合物と比較する目的でバリヤーコーティング混合物および乾燥コーティングを例示する。このコーティング混合物が含有する固体パーセントは乾燥コーティング中の充填材の重量パーセントに比較して高く、図4でブチルラテックスとひる石充填材のコーティング混合物に関して教示した範囲外である。このコーティング混合物は水中に固体を11.5%含有し、ブチルラテックスが80重量%でMICROLITE(商標)充填材が20%(重量/重量)である。このコーティング混合物を下記の如く調製した:
パートA:4オンスのジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックスを14.8g測定して入れて、撹拌板上で撹拌棒を用いてゆっくり撹拌する。30mLのビーカーにBYK 306湿潤剤(BYK Chemie)を0.5g、1NのNH4OHを3.45gおよび蒸留水を26.25g入れて一緒にした後、混合して4オンスのジャーに入れる。
パートB:100mLのビーカーにMicrolite 963++充填材(W.R.Grace、7.5%溶液)を30.7g、蒸留水を22.8gおよび1NのNH4OHを1.5g入れて混合する。この溶液に、Dow Corning 200消泡界面活性剤(Dow Corning)が1−メチル−2−ピロリジノン(Aldrich)に0.04%入っている溶液を0.0625g加えた。
パートAを撹拌板上で中程度に撹拌(高せん断撹拌を回避)しながらこれにパートBをゆっくり加えた。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(20ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせた。このフィルムは結果として1気圧、23℃、0%RHにおいて102.6cc/m2・日のOTRを示しかつ23℃、0%RHにおいて2.33cc・mm/m2・日・気圧の透過率を示し、結果として40.5xの透過率低下である。ブチル/充填材の比率は4.00に等しい。
実施例22−アルミニウムフレーク充填材を用いたブチルラテックス
ここでは、この上に示した本発明のコーティング混合物と比較する目的でバリヤーコーティング混合物および乾燥コーティングを例示する。このコーティング混合物はブチルラテックスコーティング混合物中に低いアスペクト比である25以下のアスペクト比を示す充填材を含有する。このコーティング混合物は水中に固体を17%含有し、ブチルラテックスが86%でアルミニウム充填材が14%である。このコーティング混合物を下記の如く調製した:
パートA:8オンスのジャーにLord(商標)BL−100ブチルラテックス(62%固体)を50.2g、蒸留水を140gおよび1NのNH4OHを10g入れて混合した。その結果として生じた溶液を磁気撹拌板上に置いて撹拌棒で撹拌する。これに撹拌しながら消泡剤A界面活性剤(Dow Corning)を0.13g加えた。
パートB:2オンスのジャーにアルミニウムペースト(Reynolds)を5gおよび1,4−ブタンジオール(Aldrich)を3.7g入れて一緒にした。30mLのビーカー内でn−ブタノール(Aldrich)を1.7gと1−メチル−2−ピロリジノン(Aldrich)を1g含有する溶媒溶液を調製した。この30mLのビーカーに入っている溶媒溶液を上記2オンスのジャーに入っているアルミニウムペースト混合物に撹拌しながら滴下した。この滴下が終了した後、n−ブタノール(Aldrich)を更に1.5g加えた。
パートBを8オンスのジャーに移した後、撹拌しながらパートAを加えた。撹拌を継続しながら、その結果として生じた溶液にSilwet(商標)L−77界面活性剤(OSI Specialities,Inc.)を0.5g加えた。
この上で得たコーティング溶液からバリヤーフィルム(10.0ミクロン)をポリプロピレン上に生じさせ、このフィルムは、1気圧、23℃、0%RHにおいて588.0cc/m2・日のOTRを示しかつ23℃、0%RHにおいて19.6cc・mm/m2・日・気圧の透過率を示す結果として4.8xの透過率低下をもたらすことを特徴とする。ブチル/充填材の比率は6.2である。
この上で引用した文献および特許はを全部引用することによって本明細書に組み入れられる。この上に示した明細書に本発明のいろいろな修飾形および変形が含まれていて、それらは本分野の技術者に明らかであると予測する。本発明の組成物および方法に対するそのような修飾形および変形は添付請求の範囲の範囲内に包含されると考える。
本発明の好適な実施の態様は次のとおりである。
1. 水性バリヤーコーティング混合物であって、担体液中に、
(a)ブチル含有弾性重合体、
(b)分散していて25を越えるアスペクト比を示す層状充填材、および
(c)少なくとも1種の界面活性剤、
を含んでいて、上記混合物の固体含有量が1%から30%の範囲で重合体(a)と充填材(b)の比率が20:1から:1の範囲であり、ここで、上記混合物を溶融加工なしに基質に塗布して乾燥させることで上記混合物中と同じ重合体対充填材を有する柔軟なバリヤーコーティングを生じさせた時に上記充填材添加なし重合体(a)単独で作られたコーティングに比べて気体透過率の点で少なくとも倍大きい低下を与えるコーティングを形成する混合物。
2. 溶液、分散液、乳液、懸濁液およびラテックスから成る群から選択される形態である上記第1項記載の混合物。
3. 水性バリヤーコーティング混合物であって、担体液中に、
(a)ブチル含有重合体ラテックス、
(b)分散していて1000以上のアスペクト比を示す剥離層状ひる石充填材、および
(c)少なくとも1種の界面活性剤、
を含んでいて、上記混合物の固体含有量が1%から30%の範囲で重合体(a)と充填材(b)の比率が20:1から:1の範囲であり、ここで、上記混合物を溶融加工なしに基質に塗布して乾燥させることで上記混合物中と同じ重合体対充填材を有するバリヤーコーティングを生じさせた時に上記充填材添加なし重合体(a)単独で作られたコーティングに比べて気体透過率の点で少なくとも倍大きい低下を与える柔軟なコーティングを形成する混合物。
4. バリヤー被覆品であって、
(1)場合によりに加圧下の柔軟性または弾性重合体基質に、溶融加工なしに、
(a)ブチル含有弾性重合体、
(b)分散していて25を越えるアスペクト比を示す剥離層状充填材、および
(c)少なくとも1種の界面活性剤、
を含んでいて固体含有量が1から30%の範囲で上記重合体(a)と上記充填材(b)の比率が20:1から:1の範囲である水性バリヤーコーティング混合物を塗布し、そして
(2)上記混合物を乾燥させることで上記混合物中と同じ重合体対充填材を有する柔軟なバリヤーコーティングを生じさせる、
ことで作られていて、上記コーティングが上記充填材添加なし重合体単独で作られたコーティングに比べて気体透過率の点で少なくとも倍大きい低下を与えている品。
5. 上記混合物が溶液、分散液、乳液、懸濁液およびラテックスから成る群から選択される形態である上記第4項記載の品。
. 上記ブチル含有重合体が(ポリ)イソブチレンと2番目の重合体で作られた共重合体であり、上記共重合体が硬化しているか、未硬化か或はある程度硬化している上記第項記載の品。
. 上記ブチル含有重合体がポリ(イソブチレン)ホモポリマーである上記第項記載の品。
. 上記共重合体がハロゲン置換を受けている上記第項記載の品。
. 上記共重合体がブチルゴムである上記第項記載の品。
10. 上記共重合体がブロモブチルゴムおよびクロロブチルゴムから成る群から選択される上記第項記載の品。
11. 上記ブチル含有共重合体がイソブチレンを50%を越える量で含む上記第項記載の品。
12. 上記重合体が上記混合物中に1重量%から30重量%の範囲で存在している上記第4項記載の品。
13. 上記充填材がベントナイト、ひる石、モントモリロナイト、ノントロナイト、ベイデライト、ボルコンスコイト、ヘクトライト、サポナイト、ラポナイト、サウコナイト、マガジイト、ケニアイト、レジカイト、上記シリケート類の混合物および溶液から成る群から選択される上記第4項記載の品。
14. 上記充填材がひる石である上記第13項記載の品。
15. 上記分散している層状充填材が上記混合物中に1重量%から10重量%の範囲で存在している上記第4項記載の品。
16. 上記混合物が5%から17%の固体含有量を有する上記第4項記載の品。
17. 上記界面活性剤が乳化剤、泡消し剤、消泡剤、分散剤、湿潤剤、レベリング剤および増粘剤から成る群から選択される上記第4項記載の品。
18. 上記増粘剤がポリビニルアルコール含有重合体である上記第17項記載の品。
19. 上記増粘剤が塩化リチウムである上記第17項記載の品。
20. 上記混合物が湿潤剤と泡消し剤を包含する少なくとも2種類の界面活性剤を含んで成る上記第4項記載の品。
21. 上記水性混合物が水、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、1−メチル−2−ピロリジノン、シクロヘキサノン、エタノール、メタノール、他の炭化水素およびそれらの組み合わせから成る群から選択される成分を更に含んで成る上記第4項記載の品。
22. 上記混合物が基質上で起こさせる該バリヤーコーティングの硬化を向上させる硬化剤成分を更に含んで成る上記第4項記載の品。
23. 上記重合体を45重量%から95重量%、上記充填材を5重量%から55重量%および上記界面活性剤を1.0重量%から15重量%含んで成る乾燥したコーティングをその上に有していて上記乾燥したコーティングまたはフィルム中の上記充填材が25を越える有効アスペクト比を示す上記第4項記載の品。
24. 上記充填材が上記乾燥したコーティング中に5重量%を越える量で存在している上記第4項記載の品。
25. 上記乾燥したコーティング中の上記充填材が50を越える有効アスペクト比を示す上記第23項記載の品。
26. 上記乾燥したコーティング中の上記充填材が100を越える有効アスペクト比を示す上記第23項記載の品。
27. 上記柔軟なコーティングがそれの透過率を上記基質が10%に及ぶ伸びおよび機械的負荷を繰り返し受けた後にも保持している上記第4項記載の品。
28. フィルムである上記第4項記載の品。
29. 手袋の形態である上記第28項記載の品。
30. 上記充填材(b)が1000以上のアスペクト比を示すひる石でありそして上記混合物の固体含有量が1%から17%の範囲である上記第4項記載の品。
31. 上記ブチル含有重合体を65重量%から90重量%、上記ひる石充填材を10重量%から35重量%および上記界面活性剤を1.0重量%から15重量%含んで成る乾燥したコーティングをその上に有する上記第30項記載の品。
32. タイヤであって、
(1)タイヤの表面または上記タイヤの2つの表面の接触面に、溶融加工なしに、水性混合物であって
(a)混合物中に45から95重量%の範囲で存在する弾性重合体、
(b)混合物中に5から55重量%の範囲で存在して分散していて25を越えるアスペクト比を示す剥離層状充填材、および
(c)少なくとも1種の界面活性剤、
を含んでいて上記重合体と上記充填材の比率が20:1から:1の範囲で固体含有量が1から30%の範囲である水性混合物を塗布し、そして
(2)上記混合物を乾燥させることで上記混合物中と同じ重合体対充填材を有する柔軟なバリヤーコーティングを生じさせる、
ことで作られた1から100ミクロンの範囲のバリヤーコーティングを含んでいて、上記コーティングが上記充填材添加なし重合体単独で作られたコーティングに比べて気体透過率の点で少なくとも倍大きい低下を与えているタイヤ。
33. 上記混合物が溶液、分散液、乳液、懸濁液およびラテックスから成る群から選択される形態である上記第32項記載のタイヤ。
34. 上記ブチル含有重合体が(ポリ)イソブチレンと2番目の重合体で作られた共重合体から成る群から選択され、上記共重合体が硬化しているか、未硬化か或はある程度硬化している上記第32項記載のタイヤ。
35. 上記ブチル含有重合体がポリ(イソブチレン)ホモポリマーである上記第34項記載のタイヤ。
36. 上記共重合体がハロゲン置換を受けている上記第34項記載のタイヤ。
37. 上記共重合体がブチルゴムである上記第34項記載のタイヤ。
38. 上記共重合体がブロモブチルゴムおよびクロロブチルゴムから成る群から選択される上記第36項記載のタイヤ。
39. 上記ブチル含有共重合体がイソブチレンを50%を越える量で含む上記第34項記載のタイヤ。
40. 上記重合体が上記混合物中に1重量%から30重量%の範囲で存在している上記第32項記載のタイヤ。
41. 上記充填材がベントナイト、ひる石、モントモリロナイト、ノントロナイト、ベイデライト、ボルコンスコイト、ヘクトライト、サポナイト、ラポナイト、サウコナイト、マガジイト、ケニアイト、レジカイト、上記シリケート類の混合物および溶液から成る群から選択される上記第32項記載のタイヤ。
42. 上記充填材がひる石である上記第41項記載のタイヤ。
43. 上記分散している層状充填材が上記混合物中に1重量%から10重量%の範囲で存在している上記第32項記載のタイヤ。
44. 上記溶液が5%から17%の固体含有量を有する上記第32項記載のタイヤ。
45. 上記界面活性剤が乳化剤、泡消し剤、消泡剤、分散剤、湿潤剤、レベリング剤および増粘剤から成る群から選択される上記第32項記載のタイヤ。
46. 上記増粘剤がポリビニルアルコール含有重合体である上記第45項記載のタイヤ。
47. 上記増粘剤が塩化リチウムである上記第45項記載のタイヤ。
48. 上記混合物が湿潤剤と泡消し剤を包含する少なくとも2種類の界面活性剤を含んで成る上記第45項記載のタイヤ。
49. 上記水性混合物が水、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、1−メチル−2−ピロリジノン、シクロヘキサノン、エタノール、メタノール、他の炭化水素およびそれらの組み合わせから成る群から選択される成分を更に含んで成る上記第32項記載のタイヤ。
50. 上記混合物が基質上で起こさせる該バリヤーコーティングの硬化を向上させる硬化剤成分を更に含んで成る上記第32項記載のタイヤ。
51. 上記乾燥したコーティングが上記重合体を45重量%から95重量%、上記充填材を5重量%から55重量%および上記界面活性剤を1.0重量%から15重量%含んで成り、上記乾燥したコーティングまたはフィルム中の上記充填材が25を越える有効アスペクト比を示す上記第32項記載のタイヤ。
52. 上記充填材が上記乾燥したコーティング中に5重量%を越える量で存在している上記第32項記載のタイヤ。
53. 上記乾燥したコーティング中の上記充填材が50を越える有効アスペクト比を示す上記第51項記載のタイヤ。
54. 上記乾燥したコーティング中の上記充填材が100を越える有効アスペクト比を示す上記第51項記載のタイヤ。
55. 上記タイヤがタイヤのインナーライナーの代わりに上記コーティングを含んで成る上記第32項記載のタイヤ。
56. 上記タイヤが離型剤を含んで成っていてそれが上記タイヤの表面に上記コーティング形成後に塗布されたものである上記第32項記載のタイヤ。
57. 上記タイヤが離型剤を全く含まない上記第32項記載のタイヤ。
58. 上記コーティング混合物が硬化剤成分を更に含んで成りそして上記コーティングが上記タイヤを硬化させる前に塗布されたものである上記第32項記載のタイヤ。
59. 上記コーティングと上記離型剤を塗布したタイヤを硬化させたものである上記第56項記載のタイヤ。
60. 上記コーティングを塗布する前に硬化させたものである上記第32項記載のタイヤ。
61. 上記コーティングを塗布する前に上記タイヤの表面を修理する必要がある上記第32項記載のタイヤ。
62. 上記タイヤ表面が再び踏み面を付ける前のタイヤのインナーライナーである上記第32項記載のタイヤ。
63. 被覆品を製造する方法であって、
(1)基質に、溶融加工なしに、
(a)弾性重合体、
(b)分散していて25を越えるアスペクト比を示す剥離層状充填材、および
(c)少なくとも1種の界面活性剤、
を含んでいて上記重合体と上記充填材の比率が20:1から:1の範囲で固体含有量が1%から30%の範囲である水性混合物を塗布し、そして
(2)上記混合物を乾燥させることで上記混合物中と同じ重合体対充填材を有する柔軟なバリヤーコーティングを生じさせる、
ことを含み、ここで、上記コーティングが上記基質に気体透過率の点で上記充填材添加なし重合体単独で作られたコーティングに比べて少なくとも倍大きい低下を与える方法。
64. 上記品がタイヤである上記第63項記載の方法。

Claims (9)

  1. 水性バリヤーコーティング混合物であって、担体液中に、
    (a)ブチルラテックス重合体
    (b)分散していて25を越えるアスペクト比を示す層状充填材、および
    (c)少なくとも1種の界面活性剤、
    を含んでいて、上記混合物の固体含有量が1%から30%の範囲であり、重合体(a)と充填材(b)の比率が20:1から1:1の範囲であり、ここで、上記混合物を溶融加工なしに基質に塗布して乾燥させることで上記混合物中と同じ重合体対充填材を有する柔軟なバリヤーコーティングを生じさせた時に上記充填材添加なし重合体(a)単独で作られたコーティングに比べて気体透過率の点で少なくとも5倍大きい低下を与えるコーティングを形成する混合物。
  2. 水性バリヤーコーティング混合物であって、担体液中に、
    (a)ブチルラテックス重合体
    (b)分散していて25を超えるアスペクト比を示す層状充填材、および
    (c)少なくとも1種の界面活性剤、
    を含んでいて、上記混合物の固体含有量が1%から30%の範囲であり、重合体(a)と充填材(b)の比率が20:1から1:1の範囲であり、上記混合物が10から35%の充填材(b)を含み、ここで、上記混合物を溶融加工なしに基質に塗布して乾燥させることで上記混合物中と同じ重合体対充填材を有する柔軟なバリヤーコーティングを生じさせた時に上記充填材添加なし重合体(a)単独で作られたコーティングに比べて気体透過率の点で少なくとも5倍大きい低下を与えるコーティングを形成する混合物。
  3. 水性バリヤーコーティング混合物であって、担体液中に、
    (a)ブチルラテックス重合体、
    (b)25を超えるアスペクト比を示す層状ひる石充填材、および
    (c)少なくとも2種の界面活性剤、
    を含んでいて、上記混合物の固体含有量が1%から30%の範囲であり、重合体(a)と充填材(b)の比率が1:1であり、ここで、上記混合物を溶融加工なしに基質に塗布して乾燥させることで上記混合物中と同じ重合体対充填材を有する柔軟なバリヤーコーティングを生じさせた時に上記充填材添加なし重合体(a)単独で作られたコーティングに比べて気体透過率の点で少なくとも5倍大きい低下を与えるコーティングを形成する混合物。
  4. 水性バリヤーコーティング混合物であって、担体液中に、
    (a)ブチルラテックス重合体、
    (b)分散していて25を超えるアスペクト比を示す層状充填材、および
    (c)少なくとも1種の界面活性剤、
    を含んでいて、上記混合物の固体含有量が1%から30%の範囲であり、重合体(a)と充填材(b)の比率が4:1から1.85:1の範囲であり、ここで、上記混合物を溶融加工なしに基質に塗布して乾燥させることで上記混合物中と同じ重合体対充填材を有する柔軟なバリヤーコーティングを生じさせた時に上記充填材添加なし重合体(a)単独で作られたコーティングに比べて気体透過率の点で少なくとも5倍大きい低下を与えるコーティングを形成する混合物。
  5. 水性バリヤーコーティング混合物であって、担体液中に、
    (a)ブチルラテックス重合体、
    (b)分散していて25を超えるアスペクト比を示すひる石充填材、
    (c)少なくとも2種の界面活性剤であって、そのうちの1種は消泡剤である、界面活性剤、
    (d)少なくとも1種の増粘剤、および
    (e)少なくとも1種の硬化剤
    を含んでいて、上記混合物の固体含有量が1%から30%の範囲であり、重合体(a)と充填材(b)の比率が20:1から1:1の範囲であり、ここで、上記混合物を溶融加工なしに基質に塗布して乾燥させることで上記混合物中と同じ重合体対充填材を有する柔軟なバリヤーコーティングを生じさせた時に上記充填材添加なし重合体(a)単独で作られたコーティングに比べて気体透過率の点で少なくとも5倍大きい低下を与えるコーティングを形成する混合物。
  6. 水性バリヤーコーティング混合物であって、担体液中に、
    (a)ブチルラテックス重合体、
    (b)25を超えるアスペクト比を示すひる石充填材、
    (c)少なくとも2種の界面活性剤であって、ここで
    (i) 1種の界面活性剤が消泡剤であり、
    (ii) 上記消泡剤が上記混合物の0.0001−1重量%をなし、
    (iii)上記2種の界面活性剤が上記混合物の10重量%以下をなす、
    界面活性剤、
    (d)3−5.5%の第1の増粘剤、
    (e)3−5.5%の第2の増粘剤、および
    (f)少なくとも1種の硬化剤であって、ここで、ブチルラテックス重合体に対する硬化剤の比は100部のブチルゴムにつき10部を超える、硬化剤
    を含んでいて、上記混合物の固体含有量が1%から30%の範囲であり、重合体(a)と充填材(b)の比率が20:1から1:1の範囲であり、ここで、上記混合物を溶融加工なしに基質に塗布して乾燥させることで上記混合物中と同じ重合体対充填材を有する柔軟なバリヤーコーティングを生じさせた時に上記充填材添加なし重合体(a)単独で作られたコーティングに比べて気体透過率の点で少なくとも5倍大きい低下を与えるコーティングを形成する混合物。
  7. バリヤー被覆品であって、
    (1)場合によりに加圧下の柔軟性または弾性重合体基質に、溶融加工なしに、
    請求項1−6のいずれかに記載された水性バリヤーコーティング混合物を塗布し、そして
    (2)上記混合物を乾燥させることで上記混合物中と同じ重合体対充填材を有する柔軟なバリヤーコーティングを生じさせる、
    ことで作られていて、上記コーティングが上記充填材添加なし重合体単独で作られたコーティングに比べて気体透過率の点で少なくとも5倍大きい低下を与えている品。
  8. タイヤであって、
    (1)タイヤの表面または上記タイヤの2つの表面の接触面に、溶融加工なしに、請求項1−6のいずれかに記載された水性混合物を塗布し、そして
    (2)上記混合物を乾燥させることで上記混合物中と同じ重合体対充填材を有する柔軟なバリヤーコーティングを生じさせる、
    ことで作られた1から100ミクロンの範囲のバリヤーコーティングを含んでいて、上記コーティングが上記充填材添加なし重合体単独で作られたコーティングに比べて気体透過率の点で少なくとも5倍大きい低下を与えているタイヤ。
  9. 被覆品を製造する方法であって、
    (1)基質に、溶融加工なしに、請求項1−6のいずれかに記載された水性混合物を塗布し、そして
    (2)上記混合物を乾燥させることで上記混合物中と同じ重合体対充填材を有する柔軟なバリヤーコーティングを生じさせる、
    ことを含み、ここで、上記コーティングが上記基質に気体透過率の点で上記充填材添加なし重合体単独で作られたコーティングに比べて少なくとも5倍大きい低下を与える方法。
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4588177B2 (ja) * 2000-06-30 2010-11-24 株式会社ブリヂストン 空気入りタイヤおよびその製造方法
GB0020180D0 (en) 2000-08-17 2000-10-04 Imerys Minerals Ltd Kaolin products and their production
US6598645B1 (en) * 2000-09-27 2003-07-29 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire with at least one of rubber/cord laminate, sidewall insert and apex of a rubber composition which contains oriented intercalated and/or exfoliated clay reinforcement
JP4880810B2 (ja) * 2000-09-27 2012-02-22 株式会社ブリヂストン 空気入りランフラットラジアルタイヤ
WO2003008491A1 (en) 2001-07-18 2003-01-30 Imerys Minerals Limited Clay mineral products and their use in rubber compositions
CN100491140C (zh) * 2002-10-08 2009-05-27 住友橡胶工业株式会社 无内胎轮胎
WO2005093001A1 (en) 2004-03-05 2005-10-06 Ppg Industries Ohio, Inc. Barrier coating comprising a polyurethane dispersion and elastomeric material
EP1842658B1 (en) * 2005-01-11 2012-05-16 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Process for producing pneumatic tire
CA2650797C (en) * 2006-05-01 2014-05-20 Nanopack, Inc. Barrier coatings for films and structures
US20090288750A1 (en) * 2008-05-21 2009-11-26 Ramendra Nath Majumdar Tire with air barrier layer
IT1402988B1 (it) * 2010-10-20 2013-09-27 Bridgestone Corp Metodo per la realizzazione di porzioni colorate su di un pneumatico
US8454778B2 (en) 2010-11-15 2013-06-04 Ramendra Nath Majumdar Pneumatic tire with barrier layer and method of making the same
CN102390142B (zh) * 2011-07-11 2014-04-02 北京化工大学 一种轮胎气密层复合材料及其制备方法
CA2843762C (en) 2011-08-01 2019-12-24 Nanopack, Inc. Barrier coatings for films and structures
JP6197786B2 (ja) * 2012-02-21 2017-09-20 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤおよび空気入りタイヤの製造方法
CN110053423A (zh) * 2012-12-28 2019-07-26 米其林集团总公司 薄膜扩散阻挡层
CN103112168A (zh) * 2012-12-31 2013-05-22 山东省药用玻璃股份有限公司 预灌封注射器用活塞的制备方法
KR102196802B1 (ko) 2013-03-13 2020-12-30 바스프 에스이 공기입 타이어 조립체용 내부 라이너
CN104944837A (zh) * 2015-05-30 2015-09-30 广东华兹卜化学工业有限公司 一种具有反射隔热作用的防火真石漆
EP3455310B1 (en) 2016-05-12 2020-12-16 Basf Se Aqueous coating compositions containing polymer dispersion with low electrical conductivity and phyllosilicates for oxygen barrier coatings
US11207919B2 (en) 2016-06-21 2021-12-28 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Methods for treating inner liner surface, inner liners resulting therefrom and tires containing such inner liners
JP6700440B2 (ja) * 2016-06-30 2020-05-27 ブリヂストン アメリカズ タイヤ オペレーションズ、 エルエルシー インナーライナーを処理するための方法、処理の結果として生じるインナーライナー、及びそのようなインナーライナーを含むタイヤ
EP3554861B1 (en) 2016-12-15 2024-02-14 Bridgestone Americas Tire Operations, LLC Sealant layer with barrier, tire containing same
JP6848062B2 (ja) 2016-12-15 2021-03-24 ブリヂストン アメリカズ タイヤ オペレーションズ、 エルエルシー 硬化したインナーライナー上にポリマー含有コーティングを生成する方法、かかるインナーライナーを含むタイヤを製造する方法、及びかかるインナーライナーを含むタイヤ
WO2018112125A1 (en) 2016-12-15 2018-06-21 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Sealant-containing tire and related processes
JP7073644B2 (ja) * 2017-07-14 2022-05-24 住友ゴム工業株式会社 テニスボール用ゴム材料及びテニスボール
EP3616760A4 (en) 2017-07-14 2021-02-24 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. RUBBER COMPOSITION FOR TENNIS BALL AND TENNIS BALL
US11820907B2 (en) 2018-10-29 2023-11-21 Illinois Tool Works Inc. Tire dressing composition and methods of making thereof
JP7211116B2 (ja) * 2019-01-30 2023-01-24 横浜ゴム株式会社 ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
US20230257598A1 (en) * 2022-01-24 2023-08-17 Ppg Industries Ohio, Inc. Aqueous coating dispersion

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3250735A (en) * 1962-03-29 1966-05-10 Lubrizol Corp Thixotropic aqueous emulsion containing polyisobutylene and beta-pinene polymer
US4928741A (en) * 1986-11-14 1990-05-29 The Goodyear Tire & Rubber Company Rubber tire having polyvinylidene chloride/elastomer inner liner coating
US4983432A (en) * 1987-07-30 1991-01-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Ethylene vinyl alcohol copolymers containing platelet-type mica fillers of multi-layer containers
US4857397A (en) * 1988-04-08 1989-08-15 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire coating composition and use for curing tires
US4911218A (en) * 1989-03-13 1990-03-27 The Goodyear Tire & Rubber Company Polyvinyl alcohol coating containing mica or glass for use on a rubber tire
GB9102374D0 (en) * 1991-02-04 1991-03-20 Ici Plc Polymeric film
BR9405852A (pt) * 1993-04-05 1995-12-05 Exxon Chemical Patents Inc Revestimento interno de pneu e câmara de ar compósitos
US5576372A (en) * 1993-04-05 1996-11-19 Exxon Chemical Patents Inc. Composite tire innerliners and inner tubes
US5576373A (en) * 1993-04-05 1996-11-19 Exxon Chemical Patents Inc. Composite tire innerliners and inner tubes
CN1199413A (zh) * 1995-06-23 1998-11-18 埃克森研究工程公司 由乳液合成法制备聚合物毫微复合材料

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