Прозрачная и способная окрашиваться эластомерная композиция и способ ее получения

Изобретение относится к прозрачным и способным окрашиваться эластомерным композициям. Прозрачная и способная окрашиваться эластомерная композиция, являющаяся основой маточной смеси, включает по меньшей мере один эластомер из звеньев, дериватизированных из С₄-С₇ изоолефина и п-метилстирола, по меньшей мере один несажевый наполнитель и полибутеновый мягчитель, обладающий среднечисленной молекулярной массой (М_n) от 400 до 10000, и способ ее получения, включающий комбинирование компонентов указанной композиции. Прозрачная и способная окрашиваться эластомерная композиция обладает улучшенными адгезионной способностью и сопротивлением истиранию при одновременном сохранении способности к окрашиванию и прозрачности. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 16 табл.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к прозрачным и способным окрашиваться эластомерным композициям, а более конкретно к прозрачным и способным окрашиваться эластомерным композициям изоолефинового сополимера, включающего дериватизированное из галометилстирола звено, с полибутеновым мягчителем, которые можно использовать в целях усиления и которые обладают высокими сопротивлением истиранию и силой сцепления.

Предпосылки создания изобретения

Каучуковые композиции используют с самыми разнообразными целями, включая изготовление компонентов шин, таких как протекторы и боковины, шланги, ремни, компоненты обуви, устройства для изоляции вибрации и диафрагмы. Хотя физические свойства конкретных резиновых смесей, используемых для каждой из целей применения для них, варьируются широко, один признак остается неизменным - цвет. Большинство резиновых смесей окрашено в черный цвет. Более того, большинство резиновых смесей со временем под действием тепла, света, озона и т.д. первоначальную окраску теряют. Это особенно справедливо для каучуков, используемых в качестве деталей, работающих в стрессовом режиме, таких как боковины шин.

В качестве первопричины того, что большинство каучуков обладают черной окраской, практики в данной области техники обычно указывают на присутствие в качестве усиливающего наполнителя "углеродной сажи". Хотя это так, углеродная сажа является не единственным фактором. В действительности темная окраска, создание которой для пигмента по существу невозможно, может быть обусловлена всем широким разнообразием других наполнителей, вулканизующих веществ, противостарителей, масел и самих каучуков. Так, в частности, изменение окраски часто могут вызвать нафтеновые, ароматические и парафиновые масла и смолы, поэтому они являются нежелательными. Это очевидно в случаях композиций, в которых углеродная сажа заменена кремнийдиоксидным наполнителем, а окраска каучука, тем не менее, оказывается измененной. Так, например, в ЕР-В1 0682071 описан усиленный диоксидом кремния протектор шины, который благодаря присутствию ароматического нефтяного масла как мягчителя, связующего вещества, противостарителей и серной вулканизующей группы обычно обладает темной окраской. В действительности то, каким образом следовало бы изменить многие компоненты, входящие в состав резиновой смеси, с тем чтобы образовалась способная окрашиваться композиция, неизвестно.

Для улучшения перерабатываемости эластомерных смесей можно использовать смолы и масла (или "вещества для улучшения технологических свойств"), такие как нафтеновые, парафиновые и алифатические смолы. Однако повышение перерабатываемости в присутствии масел и смол достигается ценой потери воздухонепроницаемости и усиления нежелательной окраски, не считая других нежелательных влияний на различные прочие свойства.

Полибутеновые масла и мягчители парафинового типа уже описаны в патенте US 4279284, выданном на имя Spadone, патенте US 5964969, выданном на имя Sandstrom и др., и европейской заявке 0314416, поданной Mohammed. Мягчитель парафинового типа описан в патенте US 5631316, выданном на имя Costemalle u др. Кроме того, в заявке WO 94/01295, поданной Gursky и др., описано применение нефтяных парафинов и нафтеновых масел и смол в каучуковой композиции для боковин шин, а в заявке на патент US серийный номер 09/691764, поданной 18 октября 2000 г. (правопреемником которой является обладатель прав на настоящее изобретение) Waddell и др., описаны способные окрашиваться каучуковые композиции. Другие публикации с описанием содержащих мягчители или смолы эластомерных или клеевых композиций включают US 5005625, 5013793, 5162409, 5178702, 5234987, 5234987, 5242727, 5397832, 5733621, 5755899, ЕР 0682071 A1, EP 0376558 В1, WO 92/16587, JP 11005874, JP 05179068A и J03028244. Ни в одном из этих описаний не предлагается путь решения проблемы улучшения перерабатываемости эластомерных композиций, которые могут быть использованы для изготовления протекторов шин, пневматических диафрагм и т.д., при одновременном сохранении или улучшении воздухонепроницаемости этих композиций. Далее, эти материалы могут оказаться неприемлемыми для тех целей применения, где требуется высокое сопротивление истиранию при сохранении способности композиции к окрашиванию, в частности в случае, например, изготовления боковин шин и подошв.

Белые боковины шин являются разновидностью способного окрашиваться каучука. Белая окраска достигается с использованием вместо углеродной сажи таких наполнителей, как диоксид кремния, глина, тальк и карбонаты с добавлением диоксида титана в качестве придающего белый цвет пигмента. Однако придание белой окраски сказывается на цене. Такие наполнители более хрупки, чем углеродная сажа, что ослабляет каучуковую композицию, которая не усиливает шину.

При применении с такими целями, как изготовление подошв для обуви и протекторов шин, где используют большое количество наполнителя, такого как диоксид кремния, необходимо сохранить и соответствующим образом отрегулировать некоторые физические свойства, такие как перерабатываемость каучука, скорость вулканизации и конечные характеристики вулканизата, такие как сила сцепления и сопротивление истиранию. Так, в частности, сопротивление истиранию требуется способным окрашиваться каучуковым композициям при их использовании, например, для изготовления боковин шин, когда существует потребность в сопротивлении истиранию о бордюрный камень. Кроме того, при изготовлении подошв и применении в виде других элементов обуви необходимо, чтобы эластомерная композиция обладала длительной износостойкостью. Объектом настоящего изобретения является создание способной окрашиваться эластомерной композиции, которая обладает улучшенным сопротивлением истиранию и другими улучшенными физическими характеристиками при одновременном сохранении способности к окрашиванию и прозрачности композиции.

Краткое изложение сущности изобретения

По настоящему изобретению предлагаются усовершенствованные прозрачные и способные окрашиваться эластомерные композиции, являющиеся основой маточной смеси. Эти прозрачные эластомерные композиции включают изоолефиновые сополимеры, содержащие дериватизированные из галометилстирола звенья, смешанные с полибутеновым мягчителем. Изоолефиновый сополимер может находиться в составе композиции самостоятельно или может быть совулканизован с такими каучуками, как полибутадиен, полиизопрен, бутадиен-стирольный каучук, стирол-изопрен-бутадиеновый каучук, изопрен-бутадиеновый каучук, каучук с высоким содержанием цис-полибутадиеновых звеньев или натуральный каучук. Такие способные окрашиваться каучуковые композиции обладают достаточными свойствами для выполнения функции усиливающего элемента в автомобильной шине или достаточными силой сцепления и сопротивлением истиранию для выполнения функции подошвы. В предпочтительном варианте способные окрашиваться эластомерные композиции по изобретению включают по меньшей мере один сополимер С₄-С₇изоолефина и п-метилстирола, по меньшей мере один несажевый наполнитель, такой как диоксид кремния, по меньшей мере одно связующее вещество и полибутеновый мягчитель.

Подробное описание изобретения

Аббревиатурой "част./100" обозначают количество частей на сто частей каучука, она представляет собой меру, общепринятую в данной области техники, в которой содержание компонентов композиции выражают относительно основного, эластомерного компонента, т.е. в пересчете на 100 мас. част. эластомера или эластомеров.

В приведенной в настоящем описании ссылке на "группы" Периодической таблицы элементов использована новая схема нумерации для групп Периодической таблицы элементов, которая представлена в Hawley's Condensed Chemical Dictionary 852 (издание 13-ое, 1997).

Встречающееся в настоящем описании понятие "эластомер" относится к любому полимеру или композиции полимеров, соответствующей определению по стандарту ASTM D1566. Понятия "эластомер" и "каучук", которые использованы в настоящем описании, можно применять как взаимозаменяемые.

В одном варианте выполнения настоящего изобретения получают эластомерную композицию, которая проявляет свойства прозрачности. Понятие "прозрачный", в том смысле, в котором оно использовано в настоящем описании, определяют как пропускающий свет без существенного рассеяния, вследствие чего можно визуально определить объекты, находящиеся за такой эластомерной композицией. Степень прозрачности может варьироваться от прозрачности в непосредственном контакте до полной прозрачности. Однако другие варианты выполнения изобретения не ограничиваются прозрачными композициями, в частности такие как смеси, приготовленные для протекторов шин.

Эластомер

Композиции по настоящему изобретению включают по меньшей мере один галогенированный эластомер. В одном варианте выполнения изобретения галогенированный эластомер представляет собой статистический сополимер, включающий по меньшей мере звенья, дериватизированные из С₄-С₇изоолефина, такие как звенья, дериватизированные из изобутилена, и звенья, дериватизированные из галометилстирола. Галометилстирольное звено может быть орто-, мета- или пара-алкилзамещенным стирольным звеном. В одном варианте дериватизированное из галометилстирола звено представляет собой п-галометилстирол, содержащий по меньшей мере 80%, более предпочтительно по меньшей мере 90 мас.% пара-изомера. В качестве "галогруппы" может содержаться атом любого галогена, целесообразно атом хлора или брома. Галогенированный эластомер может также включать функционализованные сополимеры, у которых по меньшей мере некоторые алкильные замещающие группы, имеющиеся в стирольных мономерных звеньях, содержат бензильный атом галогена или какую-либо другую функциональную группу, дополнительно описанную ниже. Эти сополимеры в настоящем описании названы "изоолефиновыми сополимерами, включающими звено, дериватизированное из галометилстирола" или просто "изоолефиновыми сополимерами".

Изоолефиновый сополимер может также включать звенья, дериватизированные из других мономеров, в частности звенья, дериватизированные из С₄-С₇изоолефина и п-метилстирола. Изоолефин сополимера может представлять собой соединение с C₄ по С₁₂, неограничивающими примерами которого являются такие соединения, как изобутилен, 2-метил-1-бутен, 3-метил-1-бутен, 2-метил-2-бутен, 1-бутен, 2-бутен, метилвиниловый эфир, инден, винилтриметилсилан, гексен и 4-метил-1-пентен. Такой сополимер может также дополнительно включать звенья, дериватизированные из мультиолефина. Мультиолефин представляет собой полиненасыщенный олефин с C₄ по С₁₄, такой как изопрен, бутадиен, 2,3-диметил-1,3-бутадиен, мирцен, 6,6-диметилфульвен, гексадиен, циклопентадиен и пиперилен, а также другие мономеры, такие как описанные в ЕР 0279456 и US 5506316 и 5162425. Целесообразные звенья, дериватизированные из стирольных мономеров, которые могут содержаться в сополимере, включают стирол, метилстирол, хлорстирол, метоксистирол, инден, инденовые производные и их сочетания.

В другом варианте выполнения изобретения сополимеры представляют собой статистические эластомерные сополимеры из звена, дериватизированного из этилена, или звена, дериватизированного из α-олефина с С₃ по С₆, и звена, дериватизированного из галометилстирола, предпочтительно п-галометилстирола, содержащего по меньшей мере 80%, более предпочтительно по меньшей мере 90 мас.% пара-изомера, а также включают функционализованные сополимеры, у которых по меньшей мере некоторые алкильные замещающие группы, находящиеся в стирольных мономерных звеньях, содержат бензильный атом галогена или какую-либо другую функциональную группу.

Предпочтительные изоолефиновые сополимеры могут быть охарактеризованы как сополимеры, включающие мономерные звенья, статистически размещенные вдоль полимерной цепи, следующих формул:

в которых каждый из R и R¹ независимо обозначает водородный атом, низший алкил, предпочтительно алкил с C₁ по С₇ или первичный или вторичный алкилгалогенид, а Х обозначает функциональную группу, такую как атом галогена. Целесообразными атомами галогена являются атомы хлора, брома или их сочетания. В предпочтительном варианте каждый из R и R¹ обозначает водородный атом. Группы -CRR₁H и -CRR₁X могут быть заместителями в стирольном кольце либо в орто-, либо в мета-, либо в пара-положении, предпочтительно в пара-положении. Вплоть до 60 мольных % п-замещенных стирольных звеньев, входящих в сополимерную структуру, могут обладать вышеприведенным функционализованным строением (2) в одном варианте и от 0,1 до 5 мольных % в другом варианте. И тем не менее в еще одном варианте содержание функционализованной структуры (2) составляет от 0,4 до 1 мольного %.

Функциональная группа Х может представлять собой атом галогена или какую-либо другую функциональную группу, которую можно вводить нуклеофильным замещением бензильного атома галогена другими группами, такими как остатки карбоновых кислот, солей карбоновых кислот, эфиров карбоновых кислот, амидов и имидов, гидроксильная, алкоксидная, феноксидная, тиолатная, тиоэфирная, ксантогенатная, цианидная, цианатная, аминогруппа и их смеси. Эти функционализованные изомоноолефиновые сополимеры, способ их получения, способы функционализации и вулканизации более конкретно описаны в US 5162445.

Наиболее широкое применение из таких функционализованных материалов находят эластомерные статистические сополимеры изобутилена и п-метилстирола, включающие от 0,5 до 20 мольных % звеньев п-метилстирола, в которых до 60 мольных % метильных замещающих групп, находящихся в бензильном кольце, содержат атом брома или хлора, предпочтительно атом брома (п-бромметилстирол), а также их варианты, функционализованные остатками кислот или эфиров, в которых атом галогена замещен остатком малеинового ангидрида или акриловой или метакриловой кислоты. Эти сополимеры называют "галогенированными изобутилен/п-метилстирольными сополимерами" или "бромированными изобутилен/п-метилстирольными сополимерами", которые технически доступны под названием эластомеров EXXPRO™ (фирма ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, шт.Техас). Вполне очевидно, что использование понятий "галогенированный" или "бронированный" не ограничивается методом галогенирования сополимера, они служат просто для описания сополимера, который включает звенья, дериватизированные из изобутилена, звенья, дериватизированные из п-метилстирола, и звенья, дериватизированные из п-галометилстирола.

В предпочтительном варианте эти функционализованные полимеры обладают по существу гомогенным композиционным распределением, вследствие чего содержание п-алкилстирольных звеньев в по меньшей мере 95 мас.% полимера находится в 10%-ном диапазоне относительно среднего содержания п-алкилстирольных звеньев в полимере. Более предпочтительные полимеры характеризуются также узким молекулярно-массовым распределением (Mw/Mn), составляющим меньше 5, более предпочтительно меньше 2,5, предпочтительной средневязкостной молекулярной массой в интервале от 200000 до 2000000 и предпочтительной среднечисленной молекулярной массой в интервале от 25000 до 750000, как это определяют гельпроникающей хроматографией.

Такие сополимеры могут быть получены суспензионной полимеризацией мономерной смеси с использованием кислоты Льюиса в качестве катализатора, последующим галогенированием, предпочтительно бромированием, в растворе в присутствии галогена и инициатора свободно-радикальной полимеризации, такого как тепло и/или свет, и/или химический инициатор, и необязательным последующим электрофильным замещением атома брома другим функциональным дериватизированным звеном.

Предпочтительными галогенированными изобутилен/п-метилстирольными сополимерами являются бромированные полимеры, которые обычно содержат от 0,1 до 5 мас.% бромметильных групп.И, тем не менее, в еще одном варианте количество бромметильных групп составляет от 0,2 до 2,5 мас.%. Если выразиться по-другому, предпочтительные сополимеры содержат от 0,05 до 2,5 мольных % атомов брома в пересчете на массу полимера, более предпочтительно от 0,1 до 1,25 мольных % атомов брома и практически свободны от кольцевых атомов галогена или атомов галогена в главной полимерной цепи. В одном варианте выполнения изобретения сополимер представляет собой сополимер из звеньев, дериватизированных из изомоноолефина с С₄ по С₇, звеньев, дериватизированных из п-метилстирола, и звеньев, дериватизированных из п-галометилстирола, причем п-галометилстирольные звенья находятся в сополимере в количестве от 0,4 до 1 мольного % в пересчете на сополимер. В другом варианте этот п-галометилстирол представляет собой п-бромметилстирол. Вязкость по вискозиметру Муни (1+8, 125°С, стандарт ASTM D1646, модифицированный метод) составляет от 30 до 60 ед.измерения.

Наполнитель

Эластомерная композиция также содержит наполнитель, предпочтительно несажевый наполнитель. К ним относятся, хотя ими их список не ограничен, диоксид кремния, глина, тальк, карбонат кальция, оксид алюминия, оксид титана и оксид цинка. Далее предпочтительные прозрачные эластомерные композиции по настоящему изобретению углеродной сажи не содержат. Свойства прозрачности композиции отчасти достигают использованием наполнителей, составляющих от 10 до 100 ч. на сто частей каучука (част./100) композиции, частицы которых меньше длины волны видимого света. В качестве наполнителя предпочтителен диоксид кремния, однако можно использовать и другие наполнители, такие как глины, тальки и прочие минеральные наполнители. Углеродную сажу можно также использовать в такой степени, при которой композиция перестает быть прозрачной или способной окрашиваться.

Наполнители по настоящему изобретению могут характеризоваться любым размером частиц, который как правило находится в интервале, в частности в шинной промышленности, от примерно 0,0001 до примерно 100 мкм. Используемое в настоящем описании понятие "диоксид кремния" служит для обозначения диоксида кремния с частицами любого типа или размера или другого производного кремниевой кислоты или самой кремниевой кислоты после обработки по растворным, пирогенным или аналогичным методам, причем эти частицы характеризуются удельной площадью поверхности, включая необработанный осажденный диоксид кремния, кристаллический диоксид кремния, коллоидный диоксид кремния, силикаты алюминия и кальция, коллоидальный диоксид кремния и т.п.

Способные окрашиваться композиции по настоящему изобретению готовят заменой углеродной сажи в качестве наполнителя не окрашивающим минеральным наполнителем, таким как, хотя ими их список не ограничен, коллоидальный или осажденный диоксиды кремния, глины, тальки, карбонаты кальция, оксиды алюминия, оксиды титана и оксиды цинка. Предпочтительным наполнителем является диоксид кремния, содержащийся в композиции в количестве от 10 до 100 част./100. В предпочтительном варианте используемый в прозрачных эластомерных композициях по настоящему изобретению диоксид кремния представляет собой смесь коллоидального и осажденного диоксидов кремния. Кроме того, в предпочтительном варианте осажденный диоксид кремния составляет от 30 до 80 част. прозрачной эластомерной композиции. В более предпочтительном варианте он составляет от 40 до 70 част. Другие приемлемые нечерные наполнители и используемые для переработки добавки (например, связующие вещества) для этих наполнителей описаны в Blue Book 275-302, 405-410 (Lippincott & Peto Publications, Rubber World 2001). Предпочтительным связующим веществом, используемым в прозрачных эластомерных композициях по настоящему изобретению, является силанорганический сшивающий агент. В предпочтительном варианте силанорганическое связующее вещество составляет от 2 до 15 мас.% (в пересчете на массу диоксида кремния) прозрачной эластомерной композиции. В более предпочтительном варианте оно составляет от 4 до 12 мас.% композиции.

В предпочтительном варианте в эластомерных композициях по настоящему изобретению используют один или несколько сшивающих агентов. В более предпочтительном варианте связующее вещество представляет собой бифункциональный силанорганический сшивающий агент. Понятием "силанорганический сшивающий агент" обозначают любой связанный силаном наполнитель и/или сшивающий активатор, и/или силановый усиливающий агент, известный специалистам в данной области техники, включая, хотя ими их список не ограничен, винилтриэтоксисилан, винилтрис(бета-метоксиэтокси)силан, метакрилоилпропилтриметоксисилан, гамма-аминопропилтриэтоксисилан (поставляется на рынок как продукт А1100 фирмы Witco), гамма-меркаптопропилтриметоксисилан (продукт А189 фирмы Witco) и т.п. и их смеси. В предпочтительном варианте применяют бис(3-(триэтоксисилил)пропил)тетрасульфан (поставляется на рынок как продукт Si69 фирмы Degussa).

Полибутеновый мягчитель

В композиции по изобретению содержится полибутеновый мягчитель. При этом целесообразно использовать полибутен, вязкость которого при 100°С превышает 10 сСт и более предпочтительно с вязкостью при 100°С от 10 до 6000 сСт. В одном варианте выполнения изобретения полибутеновый мягчитель представляет собой низкомолекулярный (Mn меньше 15000) гомополимер или сополимер дериватизированных из олефина звеньев, каждое из которых содержит от 3 до 8 углеродных атомов в одном варианте, предпочтительно от 4 до 6 углеродных атомов в другом варианте. И, тем не менее, в еще одном варианте полибутен представляет собой гомополимер или сополимер С₄рафината. Вариант таких низкомолекулярных полимеров, называемых "полибутеновыми" полимерами, описан, например, в работе Synthetic Lubricants and High-Performance Functional Fluids 357-392 (Leslie R.Rudnick & Ronald L.Shubkin, ed., Marcel Dekker 1999) (ниже в настоящем описании "полибутеновый мягчитель" или "полибутен").

В одном варианте выполнения изобретения полибутеновый мягчитель представляет собой сополимер по меньшей мере дериватизированных из изобутилена звеньев, дериватизированных из 1-бутена звеньев и дериватизированных из 2-бутена звеньев. В одном варианте полибутен представляет собой гомополимер, сополимер или тройной сополимер трех звеньев, в котором дериватизированные из изобутилена звенья составляют от 40 до 100 мас.% сополимера, дериватизированные из 1-бутена звенья составляют от 0 до 40 мас.% сополимера, а дериватизированные из 2-бутена звенья составляют от 0 до 40 мас.% сополимера. В другом варианте полибутен представляет собой сополимер или тройной сополимер трех звеньев, в котором дериватизированные из изобутилена звенья составляют от 40 до 98 мас.% сополимера, дериватизированные из 1-бутена звенья составляют от 2 до 40 мас.% сополимера, а дериватизированные из 2-бутена звенья составляют от 0 до 30 мас.% сополимера. И, тем не менее, в еще одном варианте полибутен представляет собой тройной сополимер трех звеньев, в котором дериватизированные из изобутилена звенья составляют от 40 до 96 мас.% сополимера, дериватизированные из 1-бутена звенья составляют от 2 до 40 мас.% сополимера, а дериватизированные из 2-бутена звенья составляют от 2 до 20 мас.% сополимера. Однако в другом варианте полибутен представляет собой гомополимер или сополимер изобутилена и 1-бутена, в котором дериватизированные из изобутилена звенья составляют от 65 до 100 мас.% гомополимера или сополимера, а дериватизированные из 1-бутена звенья составляют от 0 до 35 мас.% сополимера.

Полибутеновые мягчители, которые могут быть использованы при выполнении изобретения, как правило обладают среднечисленной молекулярной массой (Mn) меньше 10000 в одном варианте, меньше 8000 в другом варианте и, тем не менее, меньше 6000 в еще одном варианте. В одном варианте полибутеновое масло обладает среднечисленной молекулярной массой больше 400 и больше 700 в другом варианте и, тем не менее, в еще одном варианте больше 900. Предпочтительным вариантом может служить сочетание любого более низкого предела с любым более высоким пределом, указанными в настоящем описании. Так, например, в одном варианте полибутена по изобретению этот полибутен обладает среднечисленной молекулярной массой от 400 до 10000 и от 700 до 8000 в другом варианте. Значения приемлемой вязкости полибутенового мягчителя при 100°С находятся в интервале от 10 до 6000 сСт (сантистокс) в одном варианте, от 35 до 5000 сСт при 100°С в другом варианте и, тем не менее, в еще одном варианте превышают 35 сСт при 100°С и превышают 100 сСт при 100°С в еще одном варианте.

Техническими вариантами такого мягчителя являются мягчители серии PARAPOL™ (фирма ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, шт.Техас), такие как продукты PARAPOL™ 450, 700, 950, 1300, 2400 и 2500. Технически доступные полибутеновые мягчители серии PARAPOL™ представляют собой синтетические жидкие полибутены, причем каждая отдельная их композиция обладает определенной молекулярной массой и все их композиции можно использовать в композиции по изобретению. Молекулярные массы (Mn) масел PARAPOL™ составляют от 420 (продукт PARAPOL™ 450) до 2700 (Mn) (продукт PARAPOL™ 2500), как это определяют гельпроникающей хроматографией. Значения ММР (Mw/Mn) масел PARAPOL™ находятся в интервале от 1,8 до 3 в одном варианте и от 2 до 2,8 в другом варианте.

Ниже, в таблице 1 показаны некоторые свойства масел PARAPOL™, которые могут быть использованы в вариантах выполнения настоящего изобретения, причем вязкость определяли согласно стандарту ASTM D445-97, а молекулярную массу - гельпроникающей хроматографией.

Таблица 1 Свойства продуктов PARAPOL™ индивидуальных сортов
Сорт	Mn	Вязкость при 100°С, сСт
450	420	10,6
700	700	78
950	950	230
1300	1300	630
2400	2350	3200
2500	2700	4400

Мягчители PARAPOL™ обладают следующими другими свойствами: плотность (г/мл) мягчителей PARAPOL™ варьируется от примерно 0,85 (продукт PARAPOL™ 450) до 0,91 (продукт PARAPOL™ 2500); бромное число (сг/г) у масел PARAPOL™ находится в интервале от 40 в случае мягчителя с Mn 450 до 8 в случае мягчителя с Mn 2700.

Эластомерная композиция по изобретению может включать полибутены одного или нескольких типов в форме смеси либо между собой перед добавлением в эластомер, либо с эластомером. Таким путем можно варьировать количество и отличительные свойства (например, вязкость, Mn и т.д.) смеси полибутеновых мягчителей. Так, например, продукт PARAPOL™ 450 можно использовать, когда необходима низкая вязкость композиции по изобретению, тогда как продукт PARAPOL™ 2500 можно использовать, когда требуется более высокая вязкость, или можно использовать их композиции с целью добиться какой-либо другой вязкости или молекулярной массы. Таким путем можно регулировать физические свойства композиции. Более конкретно выражение "полибутеновый мягчитель" охватывает одно масло или композицию двух или большего числа масел, используемых для достижения любой требующейся вязкости или молекулярной массы (или другого свойства) в интервалах, указанных в настоящем описании.

Полибутеновый мягчитель или мягчители содержатся в эластомерной композиции по изобретению в количестве от 1 до 60 част./100 в одном варианте, от 2 до 40 част./100 в другом варианте, от 4 до 35 част./100 в еще одном варианте и, тем не менее, от 5 до 30 част./100 в еще одном варианте. В предпочтительном варианте полибутеновый мягчитель не содержит ароматических групп или ненасыщенных связей.

Дополнительный каучуковый компонент

В эластомерной композиции по изобретению может также содержаться дополнительный каучуковый компонент. Такой каучук может содержаться в композиции в количестве от 0 до 90 част./100 и от 20 до 80 част./100 в другом варианте. Прозрачные эластомерные композиции по настоящему изобретению представляют собой галогенированные изоолефин/пара-алкилстирольные тройные сополимеры, которые могут быть совулканизованы с полибутадиеном, полиизопреном, бутадиен-стирольным каучуком, стирол-изопрен-бутадиеновым каучуком, изопрен-бутадиеновым каучуком, полибутадиеном с высоким содержанием цис-звеньев или натуральным каучуком. Некоторыми примерами промышленных каучуков являются продукты NATSYN™ (фирма Goodyear Chemical Company), натуральный каучук (SMR 20) и BUDENE™ 1207 или BR 1207 (фирма Goodyear Chemical Company). Предпочтительный совулканизат представляет собой полибутадиен с высоким содержанием цис-звеньев (БК). Понятие "цис-полибутадиен" или "полибутадиен с высоким содержанием цис-звеньев" означает, что используют 1,4-цис-полибутадиен, где количество цис-компонента составляет по меньшей мере 95%. Примером полибутадиеновых промышленных продуктов с высоким содержанием цис-звеньев, используемых в совулканизованной композиции, является продукт BR 1207.

В одном варианте прозрачные эластомерные композиции по настоящему изобретению включают от 10 до 100 част./100 изоолефин-алкилстирольного сополимера (сополимер С₄-С₇изоолефина и алкилстирола); от 10 до 100 част./100 диоксида кремния; от 0 до 20 мас.% в пересчете на массу диоксида кремния связующего вещества и от 2 до 30 част./100 вещества для улучшения технологических свойств (дополнительно обсуждается ниже). В одном варианте способные окрашиваться или прозрачные эластомерные композиции обычно также включают от 10 до 90 част./100 полибутадиена, полиизопрена, бутадиен стирольного каучука, стирол-изопрен-бутадиенового каучука, изопрен-бутадиенового каучука, полибутадиена с высоким содержанием цис-звеньев или их сочетаний. В более предпочтительном варианте прозрачные эластомерные композиции обычно включают от 20 до 80 част./100 полибутадиена, полиизопрена, бутадиен-стирольного каучука, стирол-изопрен-бутадиенового каучука, изопрен-бутадиенового каучука, полибутадиена с высоким содержанием цис-звеньев или их сочетаний.

Вулканизующие вещества и ускорители

Композиции, которые готовят в соответствии с настоящим изобретением, как правило содержат другие компоненты и добавки, которые обычно используют в резиновых смесях, такие как пигменты, ускорители, сшивающие и вулканизующие материалы, антиоксиданты, антиозонанты и наполнители. В одном варианте вещества для улучшения технологических свойств (смолы), такие как нафтеновые, ароматические или парафиновые масла для наполнения каучука в стадии латекса, могут содержаться в количестве от 1 до 30 част./100. В другом варианте нафтеновые, алифатические, парафиновые и другие ароматические смолы и масла в композиции по существу отсутствуют. Понятие "по существу отсутствуют" означает, что нафтеновые, алифатические, парафиновые и другие ароматические смолы содержатся в композиции, если они вообще имеются, в количестве не больше 2 част./100.

Полимерные композиции, например те, которые используют при изготовлении шин, обычно структурируют. Известно, что физические свойства, эксплуатационные характеристики и износоустойчивость вулканизованных резиновых смесей непосредственно связаны с числом (плотностью) поперечных сшивок и типом поперечных сшивок, образующихся во время реакции вулканизации [см., например, работу Helt и др. в The Post Vulcanization Stabilisation for NR, Rubber World, 18-23 (1991)]. Сшивающие и вулканизующие вещества включают серу, оксид цинка и жирные кислоты. Могут быть также использованы пероксидные вулканизующие группы. Обычно полимерные композиции можно сшивать добавлением вулканизующих веществ, например серы, оксидов металлов (т.е. оксида цинка), металлорганических соединений, инициаторов свободно-радикальной полимеризации и т.д., с последующим нагревом. Так, в частности, обычные вулканизующие группы, которые как правило применяют при выполнении настоящего изобретения, включают следующие вещества: ZnO, CaO, MgO, Al₂О₃, CrO₃, FeO, Fe₂О₃ и NiO. Эти оксиды металлов можно использовать в сочетании с соответствующим комплексом стеарата металла [например, Zn(стеарат)₂, Са(стеарат)₂, Mg(стеарат)₂ и Al(стеарат)₃] или со стеариновой кислотой и либо соединением серы, либо алкилпероксидным соединением [см. также, Formulation Design and Curing Characteristics of NBR Mixes for Seals, Rubber World 25-30 (1993)]. Процесс, проводимый по такому методу, можно ускорить, а при вулканизации эластомерных смесей ускорение используют часто.

Ускорители включают амины, гуанидины, тиомочевины, тиазолы, тиурамы, сульфенамиды, сульфенимиды, тиокарбаматы, ксантогенаты и т.п. Ускорения процесса вулканизации можно добиться добавлением в композицию некоторого количества ускорителя. Механизм ускоренной вулканизации натурального каучука включает сложные взаимодействия между вулканизующим веществом, ускорителем вулканизации, активаторами и полимерами. В идеальном варианте при образовании эффективных поперечных сшивок, которые связывают между собой две полимерные цепи и повышают в целом прочность полимерной матрицы, расходуется все имеющееся вулканизующее вещество. В данной области техники известны самые разнообразные ускорители, которые включают, хотя ими их список не ограничен, следующие продукты: стеариновая кислота, дифенилгуанидин (ДФГ), тетраметилтиурамдисульфид (ТМТД), 4,4'-дитиодиморфолин (ДТДМ), тетрабутилтиурамдисульфид (ТБТД), 2,2'-бензотиазилдисульфид (МБТС), дигидрат динатриевой соли гексаметилен-1,6-бистиосульфата, 2-(морфолинтио)бензотиазол (МБЗ или МОР), смеси 90% МОР и 10% МБТС (продукт МОР 90), N-трет-бутил-2-бензотиазолсульфенамид (ТББС) и N-оксидиэтилентиокарбамил-N-оксидиэтиленсульфонамид (ОТОС), 2-этилгексаноат цинка (ЭГЦ), N,N'-диэтилтиомочевина (тиомочевина) (поставляется на рынок как продукт Thiate U фирмой R.T.Vanderbilt).

В одном варианте выполнения изобретения по меньшей мере одно вулканизующее вещество содержится в количестве от 0,2 до 15 част./100 и от 0,5 до 10 част./100 в другом варианте. Вулканизующие вещества включают те описанные выше компоненты, которые содействуют или влияют на вулканизацию эластомеров, такие как металлы, ускорители, сера, пероксиды и другие вещества, которые обычны в данной области техники.

Переработка

Материалы смешивают с помощью обычных средств, известных специалистам в данной области техники, в одну стадию или в несколько стадий. В одном варианте углеродную сажу добавляют на стадии, отличной от стадии добавления оксида цинка и других активаторов и ускорителей вулканизации. В другом варианте антиоксиданты, антиозонанты и содействующие переработке материалы добавляют на стадии после введения углеродной сажи в переработку с эластомерной композицией, а оксид цинка добавляют на заключительной стадии с целью максимизации модуля резиновой смеси. Таким образом, предпочтительна последовательность, включающая от двух до трех (или большего числа) стадий переработки. Дополнительные стадии могут включать добавление нарастающих количеств наполнителя и полибутенов.

По настоящему изобретению предлагаются усовершенствованные эластомерные композиции, включающие сополимер С₄-С₇изоолефина и п-метилстирола, диоксид кремния, полибутен и необязательно один или несколько связующих веществ. С целью улучшить некоторые физические свойства композиции может быть также добавлен другой каучук. Эти композиции проявляют улучшенные свойства, включая улучшенное сопротивление истиранию, уменьшенное разрастание пореза, улучшенную адгезионную способность, пониженное теплообразование и сохранение механических свойств во время воздействия жестких условий теплообразования, в частности условий, которые создаются при езде на "спущенных" покрышках и воздействуют на подвески двигателей грузовых автомобилей. Ключевым элементом в том смысле, что он обуславливает самоограничивающее теплообразование, по существу является эластомер с изоолефиновой (изобутиленовой) главной цепью. При пониженных температурах такие эластомеры проявляют хорошие характеристики демпфирования, благодаря которым механическая энергия рассеивается в форме тепла. Однако по мере нагревания эластомера характеристики демпфирования ухудшаются, свойства эластомера становятся более упругими, а способность рассеивать энергию снижается.

Такие материалы смешивают с помощью обычных средств, известных специалистам в данной области техники, в одну стадию или в несколько стадий. Так, например, эластомеры по настоящему изобретению можно перерабатывать на одной стадии. В предпочтительном варианте диоксид кремния и силан добавляют на стадии, отличной от стадии добавления оксида цинка и других активаторов и ускорителей вулканизации. В более предпочтительном варианте антиоксиданты, антиозонанты и содействующие переработке материалы добавляют на стадии после введения диоксида кремния и силана в переработку с каучуком, а оксид цинка добавляют на конечной стадии с целью максимизации модуля компаунда. Таким образом, предпочтительна последовательность, включающая от двух до трех (или большее число) стадий переработки. Дополнительные стадии могут включать добавление нарастающих количеств наполнителя и веществ для улучшения технологических свойств.

Эластомерные композиции по настоящему изобретению могут быть использованы в самых разнообразных областях применения, в частности для изготовления компонентов пневматических шин, преимущественно боковин шин, равно как и шлангов, ремней, массивных шин, деталей обуви, валиков полиграфического назначения, виброизоляционных приспособлений, фармацевтических изделий, клеев, герметиков, при нанесении защитных покрытий и изготовлении эластичных баллонов для хранения текучих сред и диафрагм для вулканизационных целей. Более подробные описания компонентов шин можно обнаружить в работе Pneumatic Tire Compounding, W.H.Waddell, R.S.Bhakuni, W.W.Barbin and P.H.Sandstrom in The Vanderbilt Rubber Handbook, 596-611 (R.T.Vanderbilt Company, Inc. 1990), а описание компонентов шланга и деталей обуви в The Vanderbilt Rubber Handbook, 612-727.

Один вариант выполнения настоящего изобретения представляет собой эластомерную композицию, включающую сополимер С₄-С₇изоолефина и п-метилстирола, нечерный наполнитель и полибутен. Эта композиция может также включать вспомогательный каучук, выбранный из полибутадиена, полиизопрена, бутадиен-стирольного каучука, стирол-изопрен-бутадиенового каучука, изопрен-бутадиенового каучука, полибутадиена с высоким содержанием цис-звеньев и их сочетаний. Другой вариант выполнения настоящего изобретения включает композиции изоолефиновых сополимеров, содержащих дериватизированные из галометилстирола звенья, таких как изобутилен-п-метилстирольный сополимер и галогенированный изобутилен-п-метилстирольный сополимер, с несажевым наполнителем, таким как диоксид кремния или глина, и полибутеновым мягчителем.

Способные окрашиваться эластомерные композиции по настоящему изобретению обладают достаточными свойствами для выполнения функции подошв и других деталей обуви и усиливающего элемента в автомобильной шине, а также для других целей применения, для которых целесообразно использовать способный окрашиваться прозрачный материал. Эти способные окрашиваться эластомерные композиции по настоящему изобретению могут быть использованы для изготовления окрашенных эластомерных продуктов, которые могут удовлетворять современным требованиям, предъявляемым к эксплуатационным характеристикам. Такие способные окрашиваться резиновые смеси готовят заменой сажевого наполнителя не окрашивающим минеральным наполнителем, таким как, хотя ими их список не ограничен, коллоидальные и осажденные диоксиды кремния, глины, тальки, карбонаты кальция, оксиды алюминия, оксиды титана и оксиды цинка. Минеральный наполнитель должен усиливать полимерную систему и не препятствовать эффективному окрашиванию. Кроме того, оставшиеся компоненты способной окрашиваться резиновой смеси выбирают, основываясь на том, чтобы они не ухудшали способности эластомера к окрашиванию. При этом вулканизованные способные окрашиваться резиновые смеси по настоящему изобретению обладают такими же динамическими и физическими свойствами, как те, которые удовлетворяют требованиям, предъявляемым к эксплуатационным характеристикам современных протекторов шин черного цвета.

Все компоненты прозрачных и способных окрашиваться эластомерных композиций необходимо тщательно отбирать, с тем чтобы они не ухудшали прозрачности и/или способности композиции окрашиваться. Так, например, эластомеры, наполнители, вещества для улучшения технологических свойств, противостарители и вулканизующие группы не должны изменять первоначальной окраски эластомерной смеси во время формования этой композиции. Более того, эти компоненты не должны обесцвечивать эластомерную композицию в результате воздействия излучений (включая УФ-лучи), тепла, кислорода, озона и деформации.

Эластомерные композиции по настоящему изобретению не только способны быть прозрачными или приемлемыми для окрашивания, но могут быть совулканизованы с другими каучуками. Прозрачность обычно зависит от количества используемого наполнителя. В результате получают эластомер, который можно использовать для широкого разнообразия целей, выходящих за пределы области применения известных эластомеров. Эластомерные композиции по настоящему изобретению могут быть использованы в самых разнообразных областях применения, в частности для изготовления компонентов пневматических шин, шлангов, ремней, массивных шин, деталей обуви, валиков полиграфического назначения, виброизоляционных приспособлений, фармацевтических изделий, клеев, герметиков, при нанесении защитных покрытий и изготовлении эластичных баллонов для хранения текучих сред и диафрагм для вулканизационных целей. В частности, эластомерные композиции по настоящему изобретению можно использовать в подошвах и шинах.

Способные окрашиваться эластомерные композиции по настоящему изобретению проявляют улучшенные гистерезисные свойства, силу сцепления, стойкость к тепловому старению и сохранность свойств при старении в сравнении с известными способными окрашиваться эластомерами. Результатом этого являются способные окрашиваться резиновые смеси, которые обладают достаточными свойствами для выполнения функций усиливающего элемента в автомобильной шине. Способный окрашиваться каучук дает производителю возможность изготовить шину как изделие с улучшенным внешним видом.

В одном варианте выполнения изобретения боковину шины можно изготовить совмещением по меньшей мере одного сополимера из звеньев, дериватизированных из С₄-С₇изоолефина и п-метилстирола, по меньшей мере одного наполнителя, по меньшей мере одного полибутенового мягчителя, обладающего среднечисленной молекулярной массой по меньшей мере 400, и по меньшей мере одного вулканизующего вещества и вулканизацией этих совмещенных компонентов.

Методы испытаний

Вулканизационные свойства определяли с помощью прибора MDR 2000 при указанной температуре и дуге 0,5°. Испытательные образцы вулканизовали при указанной температуре, как правило от 150 до 160°С, в течение времени, которое соответствовало Т90 + соответствующее время прогрева формы. Когда это было возможно, для определения физических свойств вулканизованной резиновой смеси проводили испытания по стандарту ASTM. Характеристики напряжение/деформация (предел прочности при растяжении, относительное удлинение при разрыве, значения модуля, энергия разрушения) определяли при комнатной температуре с помощью разрывной машины Instron 4202. Твердость А по Шору определяли при комнатной температуре с помощью прибора Zwick Duromatic. Потерю при истирании определяли при комнатной температуре по разнице масс с помощью машины для испытания на истирание АРН-40 с вращающимся держателем для образца (противовес 5 N) и вращающимся барабаном. Потери массы приводили в соответствие с потерями массы резиновой смеси по стандарту DIN, причем более низкие потери свидетельствовали о более высоком показателе сопротивления истиранию. Погрешность (2σ) при определении напряжения при удлинении на 100% составляла ±0,11 МПа; погрешность (2σ) при определении относительного удлинения составляла ±13%. Погрешность (2σ) при определении предела прочности при растяжении составляла ±0,47 МПа.

Используемые в данном случае и во всем настоящем описании величины "МН" и "ML" относятся соответственно к "максимальному вращающему моменту" и "минимальному вращающему моменту". Величина "ЧП" является числом пластичности по Муни, величина "ML (1+4)" указывает значение вязкости по вискозиметру Муни. Погрешность (2σ) при этом последнем определении составляет ±0,65 единиц вязкости по вискозиметру Муни. Величина "Т" указывает время вулканизации в минутах, а величина "Ts" указывает время подвулканизации.

Динамические свойства (значения G*, G', G'' и тангенса дельта) определяли с помощью механического спектрометра MTS 831, применяемого в отношении образцов для простого сдвига (конфигурация сдвига с двойной нахлесткой) при температурах -20, 0 и 60°С с использованием частоты 1 Гц при значениях деформации 0,1, 2 и 10%. Зависящие от температуры (от -80 до 60°С) динамические свойства определяли с помощью прибора Rheometrics ARES на фирме Sid Richardson Carbon Company, Форт-Уорт, шт.Техас и на фирме ExxonMobil Chemical, Бейтон, шт.Техас. Образец прямоугольной конфигурации для скручивания испытывали при частоте 1 Гц и соответствующей деформации. Значения G" и тангенса дельта, установленные при 0°С в ходе лабораторных динамических испытаний, могут быть использованы в качестве прогнозирующих параметров сцепления с дорогой шин, изготовленных из наполненных углеродной сажей резиновых смесей на основе БК/рБСК (бутадиен-стирольный каучук). Определение зависящих от температуры (от -90 до 60°С) высокочастотных акустических параметров осуществляли на фирме Sid Richardson Carbon Company с использованием частоты 1 МГц и этанола в качестве текучей среды.

Молекулярную массу полибутенового мягчителя PARAPOL™ определяли гельпроникающей хроматографией, причем погрешность значений установленной среднечисленной молекулярной массы (Mn) составляла ±20%. Методика определения молекулярной массы (Mn и Mw) и молекулярно-массового распределения (ММР) в общем представлена в патенте US 4540753 (выдан на имя Cozewith и др.), в приведенных в описании к нему ссылках и в работе Verstrate и др., 21 Macromolecules 3360 (1988). В ходе проведения типичных определений комплект из 3 колонок работает при 30°С. Для элюирования в качестве растворителя может быть использован стабилизированный тетрагидрофуран (ТГФ) или 1,2,4-трихлорбензол (ТХБ). Эти колонки калибруют с использованием полистирольных стандартов точно известных молекулярных масс. С помощью корреляции между установленными удерживаемым объемом полистирола из стандартов и удерживаемым объемом анализируемого полимера определяют молекулярную массу этого полимера. Вязкость полибутенового мягчителя PARAPOL™ (в таблице 1) определяли в соответствии со стандартом ASTM D445-97. Другие методы испытаний перечислены в таблице 7.

ПРИМЕРЫ

Пример 1

Проводили эксперименты с получением прозрачных эластомеров. Готовили маточные смеси эластомеров EXXPRO™ (сополимер или "тройной сополимер" из звеньев, дериватизированных из изобутилена, п-метилстирола и п-бромметилстирола, технически доступный на фирме ExxonMobil Chemical Company) с варьируемыми уровнем бромирования, содержанием сомономерных звеньев и молекулярной массой. Эти сополимеры обладали свойствами, представленными в таблице 2.

Таблица 2 Свойства эластомеров
Свойство	Тройной сополимер
	EXXPRO™ 97-2	EXXPRO™ 89-1	EXXPRO™ 90-10
звенья п-метилстирола (мас.%)	10	5,0	7,5
звенья п-бромметилстирола (мольных %)	0,98	0,75	1,20
вязкость по вискозиметру Муни [ML (1+8), 125°С]	45±5	38±5	45±5

Испытываемые композиции готовили с достижением содержания компонентов маточной смеси и вулканизующих добавок, указанных в таблице 4. Продукт FLEXON™ 785 представляет собой нафтеновое нефтяное масло. Продукт DIAK#1 представляет собой гексаметилендиаминкарбонат, доступный в отделениях эластомеров фирм Du Pont/Dow. ДФГ представляет собой дифенилгуанидин.

Испытываемые композиции (от А до Е) испытывали на определение вулканизационных характеристик, твердость и предел прочности при растяжении. Величины "МН" и "ML", используемые во всем настоящем описании, относятся соответственно к "максимальному вращающему моменту" и "минимальному вращающему моменту". Величина "ЧП" является числом пластичности по Муни, величина "ML (1+4)" указывает значение вязкости по вискозиметру Муни. Величины "Т" указывают время вулканизации в минутах, а величины "Ts" указывают время подвулканизации. Результаты представлены в таблице 5. Испытываемые композиции от А до Е демонстрировали прозрачность в непосредственном контакте.

Пример 2

Для количественного определения светлоты (L*), красно-зеленой (а*) и желто-голубой (b*) окрасок вулканизованных резиновых смесей с целью максимизации способности пропускать свет (мера прозрачности) и минимизации или регулирования окраски применяли прибор ChromaMeter Minolta CR-100. В качестве показателя субъективной оценки прозрачности компонентов композиции в непосредственном контакте использовали также возможность читать печатный текст через эти вулканизованные резиновые смеси. Осуществляли статистически спланированные эксперименты с варьированием компонентов и статистический анализ вариации (ANOVA) влияний на вулканизацию резиновой смеси, физические свойства и окраску.

В простой резиновой смеси, приготовленной только с осажденным диоксидом кремния и вулканизующей группой с оксидом цинка/стеаратом цинка, оценивали восемь композиций (от Ж до О) на основе эластомеров EXXPRO™ со статистически варьируемыми содержаниями звеньев п-метилстирола и п-бромметилстирола. Было установлено, что низкое содержание либо брома и/либо звеньев п-метилстирола обуславливало максимальные значения L* с низкими, но не отрицательными, значениями а* и b* (см. таблицу 6). Наличие продукта EXXPRO™ MDX 89-1 (5 мас.% звеньев п-МС, 0,75 мольного % звеньев Br-п-МС) обуславливало максимальное значение L* и самые низкие значения а* и b*.

Пример 3

Испытывали десять систем вулканизующая группа/ускоритель, которые считали эффективными при совулканизации с другими вулканизованными серой резиновыми смесями для шин. Приемлемые вулканизующие группы готовили с использованием оксида цинка/стеариновой кислоты; оксида цинка/стеарата цинка; дигидрата гексаметилен-1,6-бис(тиосульфат)динатриевой соли (поставляется на рынок как продукт Duralink HTS™ фирмой Flexsys)/стеарата цинка; продукта Duralink HTS™/оксида цинка и 1,3-бис(цитраконимидометил)бензола (поставляется на рынок как продукт Perkalink™ 900 фирмой Flexsys)/стеарата цинка, поскольку их применение обуславливало образование прозрачных резиновых смесей от почти бесцветной до желтой или бежевой окрасок. Система бутилцимат/стеарат цинка обуславливала образование прозрачной, окрашенной в светло-коричневый цвет резиновой смеси. Применение ЦБС (N-циклогексил-2-бензотиазолсульфенамид) обеспечивало образование бежевой резиновой смеси, амилфенилдисульфидного полимера (от 18,5 до 21% серы) (поставляется на рынок как продукт Vultac 5 фирмой Elf Atochem North America) обуславливало образование серой резиновой смеси, а продукта А1100 обуславливало образование коричневой резиновой смеси; ни один из этих материалов не был визуально прозрачным, если основываться на возможности читать печатный текст. Можно использовать и другие органические пероксиды, если они не находятся на минеральном наполнителе, таком как глина.

Пример 4

С использованием различных ускорителей изучали вулканизацию эластомерной композиции, когда содержался эластомер EXXPRO™ в отсутствии других каучуков. Ускорители оценивали при фиксированном содержании оксида цинка, стеариновой кислоты и стеарата цинка (ZnSt₂). Ускорители включали следующие продукты (в скобках указаны товарные знаки): аминоспирт (Triethanolamine), дитиокарбамат цинка (Methyl Zimate), тиурам (Methyl Tuads), тиосульфат (Duralink HTS), тиомочевина (Thiate U), сульфенамид (CBS), тиазол (MTBS), цинктиазол (ZMBT), амин (Hexamethylenetetramine) и амин (Diak #3). При применении в этой системе продукта Thiate U при 160°С достигали, как показывают данные таблицы 7, значительного сокращения времени вулканизации. Во всех испытываемых композициях таблицы 7 содержались следующие компоненты в следующих количествах: продукт EXXPRO™ 90-10, 100 част./100; диоксид кремния (Zeosil 1165MP), 50 част./100; вещество для улучшения технологических свойств (Sundex 8125), 20 част./100; стеариновая кислота (HSt), 1,8 част./100; оксид цинка (ZnO), 3 част./100; стеарат цинка (ZnSt₂), 0,6 част./100 и ускорители в концентрации 0,6 част./100. Использование оксида цинка, стеарата цинка и системы вулканизующее вещество Thiate U/ускоритель обеспечивало самое короткое время вулканизации при одновременном сохранении хороших механических свойств. Эти ускорители испытывали также при 180°С с получением аналогичных результатов (не показано).

Пример 5

Осажденные диоксиды кремния, полученные посредством водного способа с подкислением, испытывали в качестве наполнителя для композиции, в которой как эластомер содержался продукт EXXPRO™ MDX 89-1, а вулканизующей группой служила система DURALINK HTS™/стеарат цинка. Было отмечено, что в случаях осажденных диоксидов кремния, обладавших приблизительно одинаковыми удельными площадями поверхности по ЦТАБ (по адсорбции цетиламмонийбромида) (приблизительно 170 м²/г), применение осажденного диоксида кремния, обладавшего более высоким содержанием соли (продукт Zeosil 1165MP фирмы Rhone-Poulenc), обуславливало образование прозрачных резиновых смесей, окрашенных в коричневый цвет, в отличие от осажденных диоксидов кремния с более низким содержанием соли, благодаря которым образовывались прозрачные резиновые смеси, окрашенные в желтый цвет. Применение осажденного диоксида кремния, полученного с использованием СО₂/хлорида водорода в качестве кислоты (продукт Hi-Sil 243LD фирмы PPG), оказывается более целесообразным, чем продукта, полученного с использованием серной кислоты (продукт Zeopol 8745 фирмы J.M.Huber), поскольку первый обуславливал образование прозрачной резиновой смеси более слабой желтой окраски. Применение осажденного диоксида кремния с большей удельной площадью поверхности и низким содержанием соли (продукт Hi-Sil 195G фирмы PPG) является более целесообразным, поскольку он, как оказывается, обеспечивает образование более прозрачной при непосредственном контакте резиновой смеси и достижение улучшенных физических свойств вулканизованной резиновой смеси. С учетом оптических свойств целесообразно применение коллоидального диоксида кремния с высокой удельной площадью поверхности, полученного по способу газофазной конденсации, в результате осуществления которого образуется диоксид кремния, по существу не содержащий соли (продукт Cab-O-Sil М5 фирмы Cabot).

Пример 6

В этом примере эластомерная композиция представляет собой смесь эластомеров EXXPRO™ и полибутенового вещества для улучшения технологических свойств, такого как продукт PARAPOL™. Варьирование содержания продукта PARAPOL™ от 10 до 20 част./100, когда в качестве ускорителя используют Thiate U, показывает, что повышение содержания продукта PARAPOL™ 950 повышает прозрачность (более высокое значение L по прибору ChromaMeter) и уменьшает желтизну (более низкое значение b* по прибору ChromaMeter), как показывают данные таблицы 8 для испытываемых композиций от П до Ф. Эти данные свидетельствуют о том, что показатель сопротивления истиранию по стандарту DIN является относительно низким, но присутствие продукта PARAPOL™ улучшает оптические свойства, если сравнивать с оптическими свойствами только одних эластомеров EXXPRO™, как показывают данные таблицы 8. Значения b* для образцов от П до Ф являются низкими, если их сравнивать с данными таблицы 8, в то время как значения L у образцов от П до Ф оказываются повышенными относительно данных таблицы 8, что является преимуществом.

Пример 7

Испытываемые композиции от Х до Ш в данном примере представляют собой смеси эластомеров EXXPRO™ и каучука NATSYN™ 2200 в отсутствии продукта PARAPOL™. Прозрачные вулканизованные резиновые смеси на основе эластомера EXXPRO™ готовили с использованием в качестве наполнителей осажденного и коллоидального диоксидов кремния и серной вулканизующей группы. Все вулканизованные резиновые смеси были прозрачными в непосредственном контакте, но обладали окраской от желтой до коричневой в зависимости от конкретных компонентов, и представляли собой резиновые смеси с физическими свойствами, соответствовавшими возможности применения с самыми разнообразными целями, с которыми используют каучук. Испытываемые композиции от Х до Ш представлены в таблице 9. В отсутствии полибутадиена с высоким содержанием цис-звеньев показатели истирания по стандарту DIN были относительно низкими, хотя и более высокими, чем эти же значения в таблице 8, когда эластомеры EXXPRO™ были единственным компонентом эластомер/каучук. Далее, в отсутствии продукта PARAPOL™ оптические свойства ухудшались, о чем свидетельствовали пониженные значения L и повышенные значения b* относительно тех значений, которые приведены, например, в таблице 8, для композиций от П до Ф.

Пример 8

Композицию для способного окрашиваться протектора шины готовили так, как представлено в таблице 10. Эта композиция отличается от стандартной резиновой смеси для протектора шины несколькими аспектами. Так, например, для улучшения динамических и физических свойств вулканизованной резиновой смеси вместо такого же массового количества полученного полимеризацией в растворе бутадиен-стирольного каучука (рБСК) используют эластомерные полимеры EXXPRO™. Кроме того, в качестве силанового связующего вещества вместо более обычного продукта X50S (который представляет собой 50 мас.% продукта Si69, нанесенного на углеродную сажу N330) используют продукт S169. Кроме того, не применяют антиозонант, поскольку он также может окрашивать или обесцвечивать композицию для протекторов. Способность резиновой смеси к окрашиванию можно еще больше усовершенствовать применением диоксида титана в качестве неусиливающего, но отбеливающего пигмента. Варианты этой композиции представлены в примере 9.

Пример 9

В данном примере испытываемые композиции от А1 до З1 являются вариантами композиции, приведенной в таблице 10, в составе которых используют эластомер EXXPRO™ и рБСК, включающий варьируемые количества звеньев либо стирольного сомономера, либо винильного сомономера. Вязкоупругая природа эластомеров EXXPRO™ повышает модуль потерь (G'') или значения тангенса дельта вулканизованной резиновой смеси, определенные при 0°С (таблица 11). Эту динамическую величину определяют в ходе проведения лабораторного испытания, результаты которого могут быть использованы при прогнозировании силы сцепления с мокрой дорогой резиновых смесей для протекторов шин. Требуется более высокое значение. Когда используют эластомеры EXXPRO™, значение тангенса дельта, определенное при 60°С на лабораторном оборудовании, уменьшается, что указывает на пониженное значение теплообразования. Это позволяет прогнозировать сопротивление качению шины. Требуется более низкое значение. Значение комплексного модуля (G*), установленное при 60°С, используют в качестве лабораторного средства прогнозирования таких характеристик резиновой смеси для протекторов шин, как поведение в сухих условиях или движение на повороте. Когда требуется шина гоночного класса (т.е. классов Н, V, Z), необходима более высокая величина. Абсолютное значение этих положительных эффектов, когда используют эластомеры EXXPRO™, зависит также от конкретных полимеров, используемых в композиционной системе. Когда вместо цис-полибутадиена используют рБСК, показатели сопротивления истиранию по стандарту DIN оказываются низкими.

Пример 10

С применением эластомера EXXPRO™ и смеси других каучуков изучали эффект использования алкилпероксидной вулканизующей группы Varox 231XL (фирма R.T.Vanderbilt) вместо традиционной серной вулканизующей группы. Varox 231 XL представляет собой 1,1-бис(трет-бутилпероксил)-3,3,5-триметилциклогексан в форме продукта с 40%-ным содержанием действующего вещества на инертном носителе из карбоната кальция (32%) и диоксида кремния (28%). Представленные в таблице 12 результаты испытаний, проведенных на композициях И1 (серная вулканизация) и К1 (алкилпероксидная вулканизация) показывают, что применение пероксидной вулканизующей группы повышает прозрачность (более высокое значение L по прибору ChromaMeter) и уменьшает интенсивность желтой окраски (более низкое значение b* по прибору ChromaMeter) в отличие от того, что происходит при использовании серной вулканизующей группы при вулканизации резиновой смеси, приготовленной с применением продукта FLEXON™ 766 в качестве вещества для улучшения технологических свойств. В общем, если сравнивать композиции И1 (серная вулканизация) и К1 (алкилпероксидная вулканизация), то применение алкилпероксидной вулканизующей группы улучшало оптические свойства системы, но благодаря присутствию продукта NATSYN™ 2200 значения показателя истирания по стандарту DIN были относительно низкими.

Пример 11

Представленные в таблице 13 результаты испытаний композиций Л1 и M1 с продуктом Thiate U демонстрируют эффекты применения алкилпероксидной вулканизующей группы с использованием вещества для улучшения технологических свойств PARAPOL™. Из сопоставления данных таблицы 12 и таблицы 13 очевидно, что в сравнении с композициями И1 и К1 испытываемые композиции Л1 и M1 обладают улучшенными оптическими свойствами. Когда в вулканизованной пероксидом композиции не для применения в качестве подошвы обуви вместо обычного вещества для улучшения технологических свойств используют продукт PARAPOL™ 950, то, как показывают данные таблицы 13, за счет пониженной желтизны (b*) оптические свойства улучшаются и повышается прозрачность (L).

Пример 12

Представленный ряд испытываемых композиций от H1 до P1 демонстрирует улучшенные свойства эластомерной композиции, когда в качестве основных компонентов используют эластомеры EXXPRO™ и BR 1207 с веществом для улучшения технологических свойств PARAPOL™, алкилпероксид (не связанный с носителем) используют в качестве вулканизующего вещества, а продукт Thiate U используют в качестве ускорителя. Композиции примера 12 являются предпочтительными вариантами выполнения настоящего изобретения (таблица 14).

С использованием бинарных композиций продукта EXXPRO™ MDX 90-10 с полибутадиеновым каучуком с высоким содержанием цис-звеньев (BR 1207, BUDENE™ 1207) были созданы содержащие бромированный изобутилен-п-метилстирольный сополимер композиции для протекторов шин и резиновых смесей не для изготовления подошв обуви. Эластомер EXXPRO™ используют, главным образом, для повышения силы сцепления, тогда как полибутадиен используют для повышения сопротивления истиранию. Для изготовления подошв полимеры наполняли осажденным и коллоидальным диоксидами кремния для усиления полимеров, но также и с целью сохранить хорошую способность к окрашиванию для внешнего вида. С целью еще большего повышения сопротивления истиранию полибутадиеновых композиций в данном примере используют силановое связующее вещество, но оно проявляет слабый эффект в эластомерах EXXPRO™. Таким образом, вещества для улучшения технологических свойств, такие как PARAPOL™ 950 и PARAPOL™ 2500, добавляли как часть композиций. В таблице 14 перечислены компоненты испытываемых композиций от H1 до P1, которые подвергали испытаниям. Продукт Trigonox 29 представляет собой алкилпероксид, выпускаемый на фирме Akzo Nobel Chemicals, являющийся 1,1-дитрет-бутилперокси-3,3,5-триметилциклогексаном. Продукт Trigonox 29, в отличие от некоторых алкилпероксидов, поставляемых на рынок, не находится на носителе.

Для этих испытываемых резиновых смесей определяли технологические, вулканизационные, механические и оптические свойства, полученные результаты представлены в таблице 15А. Эти значения получали с использованием методов, описанных в предыдущих примерах. Значения "Т" указывают время вулканизации в минутах. Значения "МОД" являются значениями модуля, а значения по прибору ChromaMeter представлены выше. С увеличением количества полибутадиена с высоким содержанием цис-звеньев (BR 1207) возрастают определенное в лабораторных условиях сопротивление истиранию (износостойкость), предел прочности при растяжении и относительное удлинение при разрыве. Однако использование БК в увеличенных количествах вызывает уменьшение силы сцепления резиновой смеси. Поскольку при применении увеличенных количеств эластомеров EXXPRO™ сила сцепления увеличивается, в зависимости от конкретной цели применения эластомерной композиции может быть достигнут баланс свойств.

Неожиданным оказалось то, что применение относительно высокомолекулярного продукта PARAPOL™ 2500 вместо продукта PARAPOL™ 950 обуславливает ослабленное пожелтение, на что указывают значения b* по прибору ChromaMeter, и повышенные значения твердости, предела прочности при растяжении и относительного удлинения при разрыве. Кроме того, при сопоставлении испытываемой композиции H1 (продукт PARAPOL™ 950 содержится в количестве 10 част./100) с испытываемой композицией Р1 (продукт PARAPOL™ 2500 содержится в количестве 10 част./100) было установлено, что с увеличением молекулярной массы вещества для улучшения технологических свойств вязкость [ВМ (вязкость по вискозиметру Муни): ML (1+4)] повышается. В общем, в сравнении с испытываемыми композициями от Ц до Ш в таблице 9, когда вместо продукта BR 1207 используют каучуковый компонент NATSYN™, применение продукта BR 1207 улучшает показатели сопротивления истиранию по стандарту DIN. Более того, в сравнении с испытываемыми композициями от Ц до Ш в таблице 9 благодаря присутствию вещества для улучшения технологических свойств PARAPOL™ вместо масла FLEXON™ оптические свойства композиций от H1 до Р1 улучшаются.

Так же, как изложено выше, определяли вязкоупругую природу или "динамические свойства" образцов от H1 до P1; полученные результаты представлены в таблице 15Б. Модуль потерь (G'') или значения тангенса дельта вулканизованных резиновых смесей определяли при -60, -30, 0, 30 и 60°С. Динамические значения, установленные при 0°, являются результатами лабораторных испытаний, которые могут быть использованы при прогнозировании силы сцепления с мокрой дорогой резиновых смесей для протекторов шин и подошв обуви. Требуется повышенное значение. Динамические значения при -30°С являются прогнозирующими параметрами силы сцепления с заснеженной дорогой, тогда как значения при 30°С являются прогнозирующими параметрами силы сцепления с сухим дорожным покрытием. Динамические значения при 60°С служат индикатором сопротивления качению. Когда используют эластомеры EXXPRO™, значение тангенса дельта, установленное при 60°С на лабораторном оборудовании, уменьшается, что указывает на пониженное значение теплообразования. Это позволяет прогнозировать сопротивление шины качению. Требуется пониженное значение. Значение комплексного модуля (G*), установленное при 60°С, используют в качестве лабораторного средства прогнозирования поведения в сухих условиях или движения на повороте, характеристик резиновой смеси для протектора шины. Когда требуется шина гоночного класса (т.е. классов Н, V, Z), необходима более высокая величина.

Хотя некоторые типичные варианты и подробности приведены в целях иллюстрации изобретения, для обычных специалистов в данной области техники очевидно, что в представленные в настоящем описании способ и продукты можно вносить самые разнообразные изменения, не выходя при этом из объема изобретения, который определяется прилагаемой формулой изобретения.

Все упомянутые в настоящем описании приоритетные документы включены в него в полном объеме в соответствии со всеми юрисдикциями, которые такое включение допускают. Более того, в соответствии со всеми юрисдикциями, которые такое включение допускают, в настоящее описание в полном объеме включены все упомянутые в настоящем описании документы, а также методы испытаний.

Таблица 4 Приготовление испытываемых композиций от А до Е
Рецептуры	А	Б	В	Г	Д	Е
Маточная смесь (част./100)
EXXPRO™ 89-1	100	100	100	-	-	-
EXXPRO™ 97-2	-	-	-	100	100	100
HiSil 233	45	45	45	45	45	45
FLEXON™ 785	14	14	14	14	14	14
DIAK #1	3	4	4	3	4	4
ДФГ	3	2	3	3	2	3

Таблица 5 Свойства испытываемых композиций от А до Е
Свойства	А	Б	В	Г	Д	Е
ЧП при 135°С
Прирост 5 pt., мин	-	-	4,14	2,17	0,42	1,67
Прирост 10 pt., мин	-	-	4,33	2,57	1,75	1,89
ML (1+4) при 100°С	-	108	125	127	-	128
Прибор MDR при 155°С и дуге 1/2°
ML, дН•м	5,88	5,76	4,67	3,23	2,67	5,67
МН, дН•м	12,5	17,0	15,5	15,3	15,0	15,1
Ts2, мин	1,7	1,2	0,9	-	-	1,1
Т25, мин	1,2	1,7	1,2	-	-	1,3
Т90, мин	35,3	31,3	27,8	25,9	-	28,9
Физические свойства, вулканизовали в течение 6,5 мин при 155°С
Твердость А по Шору	60	60	60	64	58	61
Напряжение при удлинении на 100%, МПа	1,5	2,6	2,6	2,6	2,2	2,0
Напряжение при удлинении на 300%, МПа	4,6	5,8	6,2	6,1	8,2	4,8
Предел прочности при растяжении, МПа	6,0	7,6	9,1	8,8	8,7	7,1
Относительное удлинение при разрыве, %	380	380	390	420	320	390
Сопротивление истиранию по стандарту DIN	71	-	66	69	69	68

Таблица 6 Оптические свойства резиновых смесей на основе каучука EXXPRO™
Испытываемая композиция	п-метилстирольные звенья (мас.%)	п-бромметилстирольные звенья (мас.%)	L*	а*	b*
Ж	5	0,75	70,7	0,5	18,1
З	7,5	0,75	65,1	2,3	26,8
И	7,5	1,7	58,8	5,4	38,9
К	9,6	1,25	56,7	5,9	39,0
Л	10	0,5	69,0	1,9	21,0
М	10	0,75	67,3	2,5	27,9
Н	10	0,95	55,2	5,1	36,3
О	12,5	0,75	58,6	7,8	31,7

Таблица 8 Составы и свойства испытываемых композиций от П до Ф примера 6
Компонент (част./100)	П	Р	С	Т	У	Ф
EXXPRO™ 89-4	100,0	100,0	100,0	0,0	0,0	0,0
EXXPRO™ 96-4	0,0	0,0	0,0	100,0	100,0	100,0
Диоксид кремния Rhodia Zeosil 45	30,0	35,0	25,0	25,0	35,0	30,0
PARAPOL™ 950	15,0	10,0	10,0	20,0	20,0	15,0
Стеарат цинка	3,5	2,0	5,0	2,0	5,0	3,5
Thiate U	1,5	3,0	3,0	3,0	3,0	1,5
Вулканизационные и физические свойства
Минимальный вращающий момент, дН•м	3,1	4,5	2,9	2,1	3,1	3,3
Максимальный вращающий момент, дН•м	7,9	9,0	6,0	5,0	6,0	7,7
Ts2 (мин)	0,9	2,3	1,5	4,0	1,5	1,4
Т50 (мин)	1,2	2,7	1,1	2,2	1,0	1,6
Т90 (мин)	6,3	12,7	3,5	11,2	3,0	7,9
Твердость	46,7	51,5	45,7	43,1	42,9	47,1
Относительное удлинение при разрыве	170,0	226,0	215,0	208,0	177,0	229,0
Предел прочности при растяжении (МПа)	5,4	8,1	5,2	4,1	4,0	5,4
Напряжение при удлинении на 20% (МПа)	0,8	0,9	0,6	0,4	0,8	0,7
Напряжение при удлинении на 100% (МПа)	3,0	3,4	2,1	1,5	2,6	2,3
Напряжение при удлинении на 300% (МПа)	1,1	7,2	3,6	3,7	1,1	4,7
Энергия разрушения (Дж)	1,4	3,1	2,0	1,3	1,4	2,1
Сопротивление истиранию по стандарту DIN	50,0	67,0	53,0	30,0	39,0	48,0
Оптические свойства
Значение L по прибору ChromaMeter	83,0	81,9	80,6	83,1	84,9	84,9
Значение а* по прибору ChromaMeter	-0,2	-0,1	-0,1	-0,2	-0,5	-0,5
Значение b* по прибору ChromaMeter	6,6	7,5	6,6	7,2	6,2	6,4

Таблица 9 Составы и свойства прозрачных резиновых смесей примера 7
Компонент (част./100)	Х	Ц	Ч	Ш
EXXPRO™ MDX 96-4	50	50	50	50
NATSYN™ 2200	50	50	50	50
Диоксид кремния HiSil 243LD	45	0	0	35
Диоксид кремния HiSil 195T	0	45	0	0
Диоксид кремния Zeosil 1115MP	0	0	45	0
Диоксид кремния Cab-О-sil М5	0	0	0	10
Si69	3,6	3,6	3,6	3,6
FLEXON™ 766	6	6	6	6
Парафиновый воск	4	4	4	4
PEG 3350	4	4	4	4
Оксид цинка	1	1	1	1
Стеариновая кислота	1	1	1	1
Сера	0,8	0,8	0,8	0,8
МБТС	0,6	0,6	0,6	0,6
ТББС	1,2	1,2	1,2	1,2
ДФГ	0,8	0,8	0,8	0,8
Вулканизационные свойства
Минимальный вращающий момент, дН•м	1,97	2,8	1,41	2,18
Максимальный вращающий момент, дН•м	8,47	10,3	7,04	8,95
Разница между вращающими моментами	6,5	7,49	5,63	6,78
Подвулканизация Ts2, мин	1,26	1,29	1,33	1,29
Время вулканизации Т50, мин	1,49	1,57	1,51	1,54
Время вулканизации Т90, мин	2,5	2,29	2,52	2,41
Физические свойства
Твердость	49,9	53,5	47,1	51,1
Деформация при разрыве (%)	582,42	479,04	576,32	611,96
Разрушающее напряжение (МПа)	8,44	8,91	11,11	10,11
Напряжение при удлинении на 20% (МПа)	0,64	0,79	0,52	0,65
Напряжение при удлинении на 100% (МПа)	1,43	1,84	1,25	1,45
Напряжение при удлинении на 300% (МПа)	4,23	5,49	4,57	4,32
Энергия разрушения (Дж)	9,04	6,72	10,8	10
Рассеивание	6,1	5,1	8	5,5
Сопротивление истиранию по стандарту DIN	90	99	105	95
Вязкость по вискозиметру Муни (1+4) при 100°С	50,8	59,8	46,2	54,4
Оптические свойства
Значение L по прибору ChromaMeter	69,7	74,5	77,1	76,2
Значение а* по прибору ChromaMeter	3,5	1,2	1,7	0,4
Значение b* по прибору ChromaMeter	44,6	40,2	37,2	38,2

Таблица 10 Приготовление способной окрашиваться резиновой смеси примера 8
Компонент	част./100
Бромированный изобутилен-п-метилстирольный сополимер (EXXPRO™), варьируемое содержание брома, п-метилстирольных звеньев	20
Бутадиен-стирольный каучук (рБСК), варьируемое содержание стирольных и виниловых звеньев	55
Полибутадиен, 98% цис-звеньев	25
Осажденный диоксид кремния	75
Диоксид титана	20
Силановое связующее вещество (10% диоксида кремния), Si-69	7,5
Ароматическое масло Sundex 8125	24
Оксид цинка	2
Стеариновая кислота	1
Антиоксидант, смешанный диарил-п-фенилендиамин	0,75
Сера	1,2
Сульфенамид, N-циклогексил-2-бензотиазилсульфенамид (ЦБС)	1,75
Дифенилгуанидин	1,2

Таблица 14 Составы испытываемых композиций от H1 до P1 примера 12
Компонент, част./100	H1	О1	П1	Р1
EXXPRO™ 89-1	30	40	50	30
BR 1207	70	60	50	70
Диоксид кремния PPG HiSil 195G	35	35	35	35
Силановое связующее вещество Si69	2,52	2,16	1,8	2,52
Диоксид кремния Aerosil 200	10	10	10	10
PARAPOL™ 950	10	10	10	10
PARAPOL™ 2500	0	0	0	10
Стеарат цинка	5	5	5	5
Trigonox™ 29	1	0,9	0,8	1
Thiate U	0,8	0,9	1	0,8

1. Прозрачная и способная окрашиваться эластомерная композиция, являющаяся основой маточной смеси, включающая по меньшей мере один эластомер из звеньев, дериватизированных из С₄-С₇изоолефина и п-метилстирола, по меньшей мере один несажевый наполнитель и полибутеновый мягчитель, обладающий среднечисленной молекулярной массой (Mn) от 400 до 10000.

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что вязкость полибутенового мягчителя при 100°С превышает 10 сСт.

3. Композиция по п.2, отличающаяся тем, что полибутеновый мягчитель при 100°С обладает вязкостью от 10 до 6000 сСт.

4. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что несажевый наполнитель выбран из диоксида кремния, глины, талька, карбонатов кальция, оксида алюминия, оксида титана, оксида цинка и их смесей.

5. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно включает каучук, выбранный из полибутадиена, полиизопрена, бутадиен-стирольного каучука, стирол-изопрен-бутадиенового каучука, изопрен-бутадиенового каучука, полибутадиена с высоким содержанием цис-звеньев и их сочетаний.

6. Композиция по п.5, отличающаяся тем, что каучук представляет собой полибутадиен с высоким содержанием цис-звеньев.

7. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что эластомер представляет собой тройной сополимер из звеньев, дериватизированных из изобутилена, п-метилстирола и п-бромметилстирола.

8. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно включает ускоритель вулканизации, выбранный из стеариновой кислоты, тетраметилтиурамдисульфида, 4,4'-дитиодиморфолина, тетрабутилтиурамдисульфида, бензотиазилдисульфида, дигидрата динатриевой соли гексаметилен-1,6-бистиосульфата, 2-(морфолинтио)бензотиазола, N-оксидиэтилентиокарбамил-N-оксидиэтиленсульфонамида, 2-этилгексаноата цинка и N,N'-диэтилтиомочевины.

9. Композиция по п.8, отличающаяся тем, что ускоритель вулканизации представляет собой N,N'-диэтилтиомочевину.

10. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно включает вулканизующую группу.

11. Композиция по п.10, отличающаяся тем, что вулканизующую группу выбирают из ZnO, CaO, MgO, Al₂О₃, CrO₃, FeO, Fe₂О₃, NiO, Zn(стеарат)₂, Са(стеарат)₂, Mg(стеарат)₂ и Al(стеарат)₃.

12. Композиция по п.10 или 11, отличающаяся тем, что вулканизующая группа дополнительно включает алкилпероксид.

13. Композиция по п.5, отличающаяся тем, что эластомер содержится в количестве от 20 до 50 ч./100 мас.ч.

14. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что несажевый наполнитель содержится в количестве от 30 до 80 ч./100 мас. ч. эластомера.

15. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что полибутеновый мягчитель содержится в количестве от 2 до 30 ч./100 мас. ч. эластомера.

16. Композиция по п.4, отличающаяся тем, что несажевый наполнитель представляет собой диоксид кремния.

17. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что эластомер является галогенированным.

18. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что полибутеновый мягчитель представляет собой сополимер из звеньев, дериватизированных из изобутилена, и звеньев, дериватизированных из 1-бутена.

19. Способ получения прозрачной и способной окрашиваться эластомерной композиции, являющейся основой маточной смеси, включающий комбинирование по меньшей мере одного эластомера из звеньев, дериватизированных из С₄-С₇изоолефина и п-метилстирола, по меньшей мере одного несажевого наполнителя и полибутенового мягчителя, обладающего среднечисленной молекулярной массой (Mn) от 400 до 10000.

20. Способ по п.19, отличающийся тем, что он дополнительно включает добавление вулканизирующего агента и вулканизацию смеси.

21. Способ по п.19 или 20, отличающийся тем, что он дополнительно включает добавление ускорителя вулканизации.

22. Способ по п.19 или 20, отличающийся тем, что он дополнительно включает добавление дополнительного каучукового компонента.