JP4352075B2

JP4352075B2 - ミクロレイヤー合成物及びその製造方法

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Publication number: JP4352075B2
Application number: JP2006537982A
Authority: JP
Inventors: ディアス、アンソニー・ジェイ; ブラント、パトリック; ツー、アンディー・ハイシャン; チャオ・リュイ; デューデバニ、イラン
Original assignee: エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク
Priority date: 2003-10-27
Filing date: 2004-08-27
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2024-08-27
Also published as: DE602004012132T2; CA2543677A1; RU2374076C2; CA2543677C; US20050090616A1; EP1677977A1; ATE387314T1; EP1677977B1; JP2007509778A; RU2006118153A; CN1874890A; CN100522596C; WO2005044557A1; DE602004012132D1

Description

本発明は、エラストマー配合物と高バリア性熱可塑性樹脂とのブレンドから成りタイヤのインナーライナーなどの空気遮蔽（バリア）用に使用するミクロレイヤー合成物に関する。本発明は、また、ミクロレイヤー共押出しを使用してミクロレイヤー合成物を製造する方法を提供する。

個々の層の厚さがミクロンのオーダーであるシート他の製品の共押出しは知られている。例えば、シュレンクＷ．Ｊ．とアルフレイＴ．Ｊｒ．による「多層フィルムの物理的性質」（９ポリマー・エンジニアリング・アンド・サイエンス３９３−９９（１９６９））、および米国特許Ｎｏ．３,５５７,２６５、３,５６５,９８５、３,６８７,５８９、３,７５９,６４７、３,７７３,８８２、３,８８４,６０６、５,０９４,７９３、５,０９４,７８８、および５,３８９,３２４は、実質的に一定の層厚を持つ共押出しされた熱可塑性ポリマー材料を使用することで合成物を製造する装置と方法を開示する。ミクロレイヤー共押出しは、通常およそ１５層未満のものの生産を伴う従来の多層共押出しとは区別される。そのような設備と方法は接着剤からフィルムといった様々な分野に適用されてきた。例えば、米国特許Ｎｏ．３,７１１,１７６、６,３７９,７９１、６,６３０,２３９、米国特許出願２００２／０１３２９２５、ＷＯ００／７６７６５Ａ１、およびＷＯ００／１５０６７Ａ１参照。しかしながら、そのような装置と方法は、最終用途応用のために望ましい特性を与えることができるすべての領域にいまだ適用されている。

他の背景的参考文献は米国特許Ｎｏ．４,８７４,５６８、６,１２７,０２６、６,５８６,３５４、米国特許出願公表Ｎｏ．２００２／１８７２８９Ａｌ、２００３／０３１８３７Ａｌ、ＷＯ０３／０１１９１７、およびＥＰ０８５７７６１Ａを含む。

したがって、発明は、エラストマー配合物と高バリア性熱可塑性樹脂のブレンドから作られ空気バリアとして使用されるミクロレイヤー合成物を提供することによって、この必要性を実現させる。発明の様々な実施形態では、発明は、望ましい空気透過性、熱的安定度、耐オゾン性と耐候性、振動減衰、耐湿性及び耐薬品性の少なくとも１つを与える。また、発明は、エラストマー配合物と高バリア性熱可塑性樹脂のブレンドから作られるミクロレイヤー合成物を製造する方法を提供する。

１実施形態では、発明は、（ａ）エラストマー配合物と、（ｂ）高バリア性熱可塑性樹脂を含むミクロレイヤー合成物を提供する。

このセクション（欄）で説明されるいずれの実施形態において、ミクロレイヤー合成物は少なくとも２５個の層を含むことができる。

このセクションで説明されるいずれの実施形態において、ミクロレイヤー合成物は少なくとも４００個の層を含むことができる。

このセクションで説明されるいずれの実施形態において、ミクロレイヤー合成物は少なくとも８００個の層を含むことができる。

このセクションで説明されるいずれの実施形態において、ミクロレイヤー合成物は少なくとも１,６００個の層を含むことができる。

このセクションで説明されるいずれの実施形態において、ミクロレイヤー合成物は少なくとも３,２００個の層を含むことができる。

このセクションで説明されるいずれの実施形態において、ミクロレイヤー合成物は少なくとも６,４００個の層を含むことができる。

このセクションで説明されるいずれの実施形態において、ミクロレイヤー合成物は、各層が２μ未満の厚みを有する複数の層を含むことができる。

このセクションで説明されるいずれの実施形態において、エラストマー配合物は、イソブチレン、イソブテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル１−ブテン、２−メチル−２−ブテン、１−ブテン、２−ブテン、メチルビニルエーテル、インデン、ビニルトリメチルシラン、ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、イソプレン、ブタジエン、２,３−ジメチル−１,３−ブタジエン、ミルセン、６,６−ジメチルフルベン、ヘキサジエン、シクロペンタジエン、ピペリレン、スチレン、クロロスチレン、メトキシスチレン、インデン及びインデン派生物、α−メチルスチレン、ο−メチルスチレン、ｍ-メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、およびｐ−tert-ブチルスチレンから選択される単位を含む。

このセクションで説明されるいずれの実施形態において、エラストマー配合物はＣ_４乃至Ｃ_７イソオレフィン誘導単位を含むことができる。

このセクションで説明されるいずれの実施形態において、エラストマー配合物はハロゲン化Ｃ_４乃至Ｃ_７イソオレフィン誘導単位を含むことができる。

このセクションで説明されるいずれの実施形態において、エラストマー配合物はアルキルスチレン誘導単位を含むことができる。

このセクションで説明されるいずれの実施形態において、エラストマー配合物はターポリマー誘導単位を含むことができる。

このセクションで説明されるいずれの実施形態において、エラストマー配合物はエチレン‐プロピレンゴム誘導単位を含むことができる。

このセクションで説明されるいずれの実施形態において、エラストマー配合物は少なくともエチリデンノルボルネン、１,４ヘキサジエン、およびジシクロペンタジエンの１つから成るグループから選択された単位を含むことができる。

このセクションで説明されるいずれの実施形態において、エラストマー配合物は、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンスチレンゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム、イソプレンブタジエンゴム（ＩＢＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、エチレン‐プロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、マリアートＥＰＤＭ、ポリスルフィド、ニトリルゴム、プロピレンオキシドポリマー、ポリ（イソブチレン-co-ｐ−メチルスチレン）、ハロゲン化ポリ（イソブチレン-co-ｐ−メチルスチレン）、ポリ（イソブチレン-co-シクロペンタジエン）、ハロゲン化ポリ（イソブチレン-co-シクロペンタジエン）、ポリ（イソブチレン-co-イソプレン-co-ｐ−メチルスチレン）、ハロゲン化ポリ（イソブチレン-co-イソプレン-co-ｐ−メチルスチレン）、ポリ（イソブチレン-co-イソプレン-co-スチレン）、ハロゲン化ポリ（イソブチレン-co-イソプレン-co-スチレン）、ポリ（イソブチレン-co-イソプレン-co-α−メチルスチレン）、ハロゲン化ポリ（イソブチレン-co-イソプレン-co-α−メチルスチレン）、及びそれらの混合物の少なくとも１つから成る群から選択される単位をさらに含むことができる。

このセクションにおいて説明される実施例のいずれにおいても、高バリア性熱可塑性樹脂は、ポリカプロラクタム（ナイロン−６）、ポリラウリルラクタム（ナイロン−１２）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン−６,６）、ポリヘキサメチレンアゼルアミド（ナイロン−６,９）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン−６,１０）、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド（ナイロン−６,ＩＰ）、１１−アミノウンデカン酸縮合物（ナイロン−１１）、およびそれらの混合物の少なくとも１つから成る群から選択できる。

このセクションにおいて説明される実施例のいずれにおいても、高バリア性熱可塑性樹脂はポリエステル、ポリビニールアルコール、ポリ（塩化ビニレン）、およびポリアミドの少なくとも１つから成る群から選択できる。

このセクションにおいて説明される実施例のいずれにおいても、高バリア性熱可塑性樹脂の浸透性はエラストマー配合物の浸透性の約３〜１０００倍以下とすることができる。

このこのセクションにおいて説明される実施例のいずれにおいても、高バリア性熱可塑性樹脂はポリ（trans−１,４−シクロヘキシレン）、ポリ（trans−１,４−シクロヘキシレンスクシネート）、ポリ（trans−１,４−シクロヘキシレンアジペート）、ポリ（cis−１,４−シクロヘキサンジメチレン）オキスレート（poly(cis-1, 4-cyclohexane-di-methylene)oxlate）、ポリ（cis−１,４シクロヘキサンジメチレン）スクシネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、およびポリテトラメチレンイソフタレート、およびそれらの混合物の少なくとも１つから成るグループから選択することができる。

他の実施形態では、空気バリアは上で説明されるようにミクロレイヤー合成物を含むことができる。空気バリアは、インナーライナー、チューブ、または空気スリーブとすることができる。タイヤは先のいずれの実施形態の空気バリアを含むことができる。

さらに別の実施形態では、発明は、（ａ）エラストマー配合物と、（ｂ）高バリア性熱可塑性樹脂とを含むミクロレイヤー合成物を含んでなる空気バリアであって、エラストマー配合物と、高バリア性熱可塑性樹脂をミクロレイヤー共押出しして該ミクロレイヤー合成物を製造する空気バリアを提供する。

発明は、また、先のいずれの実施形態の物を製造する方法を提供する。特定の実施形態では、発明は、エラストマー配合物と高バリア性熱可塑性樹脂を混合してブレンド（混合物）を形成し；該混合物を溶融処理し；該混合物をミクロレイヤー共押出しして合成物を製造する；ステップを含む方法を提供する。

発明の実施するための最良の形態

請求の範囲に記載されている発明を理解する目的のためにここで採用される定義と、例示的実施形態とを含み、発明の様々な特定の実施形態、バージョン、および実施例をここで説明する。しかしながら、侵害行為を決定する目的の「発明」の範囲は添付の請求項によるものであり、それは同等なものを含み、記載された要素及び限定に同等な要素及び限定を含むものである。「発明」の説明は、請求項により定まる発明の１つ又は２つ以上に対するものであるかもしれず、必ずしも発明のすべてに対するものではないかもしれない。特定の「実施例」の説明は、それらの実施例をカバーする請求項に対応することを意図するものであり、実施例以上のものをカバーする請求項に必ずしも対応することを意図しない。

用語「ｐｈｒ」は、１００ゴムあたりのパーツ（parts）であり、合成物の成分が主要なエラストマー成分に対して、エラストマーの重量で１００パーツをベースとして、または、二次ゴムが含まれるなら、エラストマーと二次ゴムの重量で１００パーツをベースとして測定される技術分野では一般的な測定である。

ここで使用されるように、周期表の「基」に関し、周期表群の新規番号表は、 Hawley’s Condensed Chemical Dictionary（ホーリーの凝縮化学辞典）（１９９７年、第１３版）におけるものである。

用語「エラストマー」、あるいは、「エラストマー配合物」は、ここで使用されるように、ＡＳＴＭ−Ｄ１５６６の定義と一致するいかなる重合体又は重合体合成物のことをいう。この用語は、ここで使用されるように、用語「ゴム」と互換的に使用することができる。

ここに使用されるように、用語「アルキル」は、構造式から１又は２以上の水素を落とすことによってアルカンから得ることができるパラフィン系炭化水素基、例えば、メチル基（ＣＨ_３）、またはエチル基（ＣＨ_３ＣＨ_２）等をいう。

ここで使用されるように、用語「アルケニル」は、構造式から１つ又は２以上の水素を落とすことによってアルカンから得ることができる不飽和パラフィン系炭化水素基、例えば、エテニル基、ＣＨ_２＝ＣＨ、プロペニル基、ＣＨ_３ＣＨ＝ＣＨ、等をいう。

ここで使用されるように、用語「アリール」は、例えば、ベンゼン、ナフタリン、フェナントレン、アンスラセン等の芳香族化合物の環構造の特性を形成する炭化水素基をいい、それは通常、その構造中に交互二重ボンディング（「不飽和」）を有している。アリール基は、したがって、構造式から水素を１つ又は２つ以上落とすことによって芳香族化合物から得られる基、例えば、フェニル基、Ｃ_６Ｈ_５である。

「置換」とは、少なくとも１つの水素基を、例えば、以下から選択される少なくとも１つの置換基によって置換することを意味する。ハロゲン元素（塩素、臭素、フッ素、または沃素）、アミノ、ニトロ、スルホキシ（スルホナートかアルキスルホナート）、チオール、アルキルチオール、ヒドロキシ；１〜２０の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖アルキル（これは、メチル、エチル、プロピル、tert-ブチル、イソプロピル、イソブチル等を含む）; １〜２０の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖アルコキシ（これは、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、二次ブトキシ、三次ブトキシ、ペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプトリルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、およびデシルオキシを含む）；及びハロアルキル（これは、１〜２０の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖アルキルであって、少なくとも１つのハロゲン元素によって置換されるものであり、例えば、クロロメチル、ブロモメチル、フルオロメチル、イオドメチル（よう化メチル）、２-クロロエチル、２-ブロモエチル、２-フルオロエチル、３-クロロプロピル、３-ブロモプロピル、３-フルオロプロピル、４-クロロブチル、４−フルオロブチル、ジクロロメチル、ジブロモメチル、ジフルオロメチル、ジイオドメチル、２,２-ジクロロエチル、２,２-ジブロモメチル、２,２−ジフルオロエチル、３,３−ジクロロプロピル、３,３−ジフルオロプロピル、４,４-ジクロロブチル、４,４−ジフルオロロブチル、トリクロロメチル、トリフルオロメチル、２,２,２-トリフルオロエチル、２,３,３−トリフルオロプロピル、１,１,２,２−テトラフルオロエチル、および２,２,３,３−テトラフルオロプロピルを含む）。このように、例えば、「置換（された）スチレン単位」はｐ−メチルスチレン、ｐ−エチルスチレン等を含む。

ここに使用されるように、分子量（数平均分子量（Ｍｎ）、重量平均分子量（Ｍｗ）、およびｚ−平均分子量（Ｍｚ））は、示差屈折率検出器を備えポリスチレン規格を使用して較正された水域１５０ゲル浸透クロマトグラフを使用してサイズ排除クロマトグラフに従って報告される。サンプルは、４５℃の温度下で、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）内で走行される。分子量は、ポリスチレン等価分子量に一致して報告され、一般に、ｇ／ｍｏｌの単位で測定される。

ここで使用されるように、芳香含量とオレフィン含量は、３００ＭＨｚ、あるいは、４００ＭＨｚ（周波数等価）より大きい磁界強さを持つ分光器から直接^１Ｈ-ＮＭＲスペクトルから測定されるように^１Ｈ-ＮＭＲによって測定される。芳香含量は総合芳香陽子対陽子総数である。オレフィン陽子又はオレフィン陽子含量は総合オレフィン陽子対陽子総数である。

ここに使用されるように、「ミクロレイヤー合成物」は、通常、１５個の層を超える複数の層であって、層がナノメートルないしミクロンのオーダーの厚みを有する層から作られるいかなる製品をもいう。

ここに使用されるように、「高バリア性熱可塑性樹脂」は、浸透性がエラストマー又はエラストマー配合物の浸透性の約３倍〜約１０００倍未満の熱可塑性樹脂をいう。

詳細な説明
エラストマー
ここで開示されるエラストマー配合物は少なくとも１つのエラストマーを含んでいる。ある実施形態では、エラストマーはＣ_４ないしＣ_７イソオレフィン誘導単位を含む。これらのポリマーはＣ_４ないしＣ_７イソオレフィン誘導単位のホモポリマーかランダムコポリマーである。Ｃ_４ないしＣ_７イソオレフィン誘導単位はイソブチレン、イソブテン、２-メチル-１-ブテン、３-メチル-１-ブテン、２-メチル２-ブテン、１-ブテン、２-ブテン、メチルビニルエーテル、インデン、ビニルトリメチルシラン、ヘキセン、および４-メチル-１-ペンテンから選択することができる。さらに、エラストマーはまた、イソプレン、ブタジエンジ、２,３-ジメチル-１,３-ブタジエン、ミルセン、６,６-ジメチルフルベン、ヘキサジエン、シクロペンタジエン、およびピペリレンから選択されたマルチオレフィン誘導単位を含むことができる。エラストマーはまた、スチレン及び置換スチレンから選択されたスチレン誘導単位を含むことができ、その非制限的な例は、クロロスチレン、メトキシスチレン、インデンおよびインデン派生物、α-メチルスチレン、ο-メチルスチレン、ｍ-メチルスチレン、ｐ-メチルスチレン、およびｐ-ｔｅｒｔ-ブチルスチレンを含む。エラストマーはまたハロゲン化したものでもよい。

エラストマーは、また、これらのエラストマーのハロゲン化したものを含み、ブチル基タイプゴム又は分岐ブチル基タイプゴムとすることができる。役に立つエラストマーは、オレフィン又はイソオレフィン及びマルチオレフィンのホモポリマー及びコポリマー、またはマルチオレフィンのホモポリマーなどの不飽和ブチルゴムである。発明に適したこれら及び他のタイプのエラストマーはよく知られており、ゴム技術（Rubber Technology）２０９−５８１（モーリスモートン版、チャップマン・アンド・ホール１９９５）、バンダービルトゴムハンドブック（The Vanderbilt Rubber Handbook）１０５−１２２（ロバート・Ｆ・オーム版、Ｒ．Ｔ．バンダービルト社、１９９０年）、及びエドワード・クレスジとＨ．Ｃ．ワングによる８ Kirk-Othmer ENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL TECHNOLOGY９３４−９５５（ジョン・ワイリー・アンド・サンズ・インコ、第４版１９９３年）に説明されている。

方法と合成物に役に立つ不飽和エラストマーの非制限的例は、ポリ（イソブチレンイソプレン）、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリ（スチレン-ｃｏ-ブタジエンジ）、天然ゴム、星状分岐ブチルゴム、およびそれらの混合物である。役に立つエラストマーは当技術分野で知られるいかなる適当な手段で作ることができ、発明はここではエラストマーを作り出す方法に制限されない。

ブチルゴムは、イソブチレンなどの少なくとも（１）Ｃ_４ないしＣ_７イソオレフィンモノマ成分を持つモノマ混合物を（２）マルチオレフィンモノマ成分に反応させることにより準備される。イソオレフィンは、通常、１実施形態において、総モノマ混合物の重量の７０〜９９．５ｗｔ％の範囲であり、別の実施形態においては８５〜９９．５ｗｔ％である。マルチオレフィン成分はモノマ混合物中に３０〜０．５ｗｔ％、あるいはまた、２５〜０．５ｗｔ％、あるいはまた、２０〜０．５ｗｔ％、あるいはまた、１５〜０．５ｗｔ％、あるいはまた、１０〜０．５ｗｔ％、あるいはまた、８〜０．５ｗｔ％存在する。

イソオレフィンはＣ_４ないしＣ_７化合物であり、その非制限的な例はイソブチレン、イソブテン、２-メチル-1-ブテン、３-メチル-１-ブテン、２-メチル-２-ブテン、１-ブテン、２-ブテン、メチルビニルエーテル、インデン、ビニルトリメチルシラン、ヘキセン、４-メチル-１-ペンテンなどの化合物である。マルチオレフィンは、イソプレン、ブタジエンジ、２,３-ジメチル-１,３-ブタジエン、ミルセン、６,６-ジメチルフルベン、ヘキサジエン、シクロペンタジエン、ピペリレン、並びに、ＥＰ０２７９４５６、米国特許Ｎｏ．５,５０６,３１６および５,１６２,４２５で開示されるようなその他のモノマなどのＣ_４ないしＣ_１４マルチオレフィンである。また、スチレンやジクロロスチレンなどの他のポリマー化可能なモノマもブチルゴムで単独重合か共重合に関して適している。９５〜９９．５ｗｔ％のイソブチレンを０．５〜８ｗｔ％のイソプレン、あるいは、０．５ｗｔ％〜５．０ｗｔ％のイソプレンに反応させることによりブチルゴムポリマーの１つの実施形態を得ることができる。ブチルゴムとそれらの生産の方法は、例えば、米国特許Ｎｏ．２,３５６,１２８、３,９６８,０７６、４,４７４,９２４、４,０６８,０５１、および５,５３２,３１２に詳細に説明されている。

適当なブチルゴムは、３２±２乃至５１±５のムーニー粘度（１２５℃でＭＬ１＋８、ＡＳＴＭ−Ｄ１６４６）を持つＥＸＸＯＮ（登録商標）ＢＵＴＹＬグレードのポリ（イソブチレン-ｃｏ-イソプレン）である。別の適当なブチルタイプゴムは０.９±０.５ｘ１０^６乃至２.１１±０.２３ｘ１０^６の分子量粘着平均を有するＶＩＳＴＡＮＥＸ（登録商標）ポリイソブチレンゴム（テキサス州ベイタウンのエクソンモービル・ケミカル・カンパニー）である。

ブチルゴムはまた、分岐又は星状分岐ブチルゴムでもよい。これらのゴムは、例えば、ＥＰ０６７８５２９Ｂ１、米国特許Ｎｏ．５,１８２,３３３、および５,０７１,９１３で説明されている。１実施形態では、星状分岐ブチルゴム（「ＳＢＢ」）は、ハロゲン化し又はハロゲン化していないブチルゴムと、ハロゲン化し又はハロゲン化していないポリジエン又はブロックコポリマーの合成物である。発明はＳＢＢを形成する方法に制限されない。ポリジエン／ブロックコポリマー、即ち、分岐剤（以下ポリジエン）は通常陽イオン反応し、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムの重合の間に存在し、即ち、ＳＢＢを形成するためにブチルゴムと混合できる。分岐剤／ポリジエンはいかなる適当な分岐剤とすることができ、発明はＳＢＢを作るのに使用されるポリジエンのタイプに制限されない。

ＳＢＢは上で説明されるように、通常、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムの合成物であり、また、ポリジエン及び部分的に水素と化合したポリジエンであって、スチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリピペリレン、天然ゴム、ブタジエンスチレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレン‐プロピレンゴム（ＥＰＲ）、スチレンブタジエンジスチレン、およびスチレンイソプレンスチレンブロックコポリマーを含む群から選択されるポリジエンのコポリマーである。これらのポリジエンは、モノマｗｔ％ベースで、０．３ｗｔ％を超えて存在し、あるいはまた、０．３〜３ｗｔ％、あるいはまた、０．４〜２．７ｗｔ％存在する。

１つの適当なＳＢＢは、３４ないし４４のムーニー粘度（１２５℃でＭＬ１＋８、ＡＳＴＭ−変更Ｄ１６４６）をもつＳＢブチル４２６６（テキサス州ベイタウンのエクソンモービル・ケミカル・カンパニー）である。さらに、ＳＢブチル４２６６の架橋特性は以下の通りである：ＭＨは６９±６ｄＮ・ｍであり、ＭＬは１１.５±４.５ｄＮ・ｍ（ＡＳＴＭ−Ｄ２０８４）である。

エラストマーはまたハロゲン化したものでもよい。ハロゲン化ブチルゴムは上で説明されたブチルゴム製品のハロゲン化によって生産される。ハロゲン化をいかなる手段により行うことができ、ハロゲン化の方法は発明を制限しない。ブチルポリマーなどのポリマーをハロゲン化する方法は米国特許Ｎｏ．２,６３１,９８４、３,０９９,６４４、４,５５４,３２６、４,６８１,９２１、４,６５０,８３１、４,３８４,０７２、４,５１３,１１６、および５,６８１,９０１に開示される。１つの実施形態では、ブチルゴムは、ハロゲン化剤として臭素（Ｂｒ_２）か塩素（Ｃｌ_２）を使用し、４〜６０℃でヘキサン希釈剤中でハロゲン化される。ハロゲン化ブチルゴムは２０〜７０のムーニー粘度（１２５℃でＭＬ１＋８）を有し、あるいはまた、２５〜５５のムーニー粘度を有する。

ハロゲンは、ハロゲン化ブチルゴムの重量ベースで、０．１〜１０ｗｔ、あるいはまた、０．５〜５ｗｔ％と、あるいはまた、１〜２．５ｗｔ％である。

１つの適当なハロゲン化ブチルゴムはブロモメチル（Ｂｒｏｍｏｂｕｔｙｌ）２２２２（エクソンモービル・ケミカル・カンパニー）であり、これは２７ないし３７のムーニー粘度（１２５℃で、ＭＬ１＋８、ＡＳＴＭ−変更１６４６）を有し、かつ、ブロモメチル２２２２に対して１．８〜２．２ｗｔ％の臭素含量を有する。さらに、ブロモメチル２２２２の架橋特性は以下の通りである：ＭＨが２８〜４０ｄＮ・ｍであり、ＭＬは７〜１８ｄＮ・ｍ（ＡＳＴＭ−Ｄ２０８４）である。別の適当なハロゲン化ブチルゴムはブロモメチル（Ｂｒｏｍｏｂｕｔｙｌ）２２５５（エクソンモービル・ケミカル・カンパニー）であり、これは４１〜５１のムーニー粘度（１２５℃でＭＬ１＋８、ＡＳＴＭ−変更Ｄ１６４６）を持ち、かつ、１．８〜２．２ｗｔ％の臭素含量を有する。さらに、ブロモメチル２２５５の架橋特性は以下の通りである：ＭＨが３４〜４８ｄＮ・ｍ、ＭＬは１１〜２１ｄＮ・ｍ（ＡＳＴＭ−Ｄ２０８４）である。

エラストマーはまた、分岐又は星状分岐ハロゲン化ブチルゴムであってもよい。ハロゲン化星状分岐ブチルゴムは、ハロゲン化若しくは非ハロゲン化ブチルゴムと、ハロゲン化若しくは非ハロゲン化ポリジエン又はブロックコポリマーの合成物とすることができる。ハロゲン化の方法は米国特許Ｎｏ．４,０７４,０３５、５,０７１,９１３、５,２８６,８０４、５,１８２,３３３、および６,２２８,９７８で詳細に説明されている。発明は、ハロゲン化星状分岐ブチルゴムを形成する方法に制限されない。ポリジエン／ブロックコポリマー、即ち分岐剤（以下「ポリジエン」）は通常陽イオン反応し、ブチルゴムまたはハロゲン化ブチルゴムの重合の間に存在し、即ち、ハロゲン化星状分岐ブチルゴムを形成するためにブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムと混合できる。分岐剤／ポリジエンをどんな適当な分岐剤とすることができ、発明はハロゲン化星状分岐ブチルゴムを作るのに使用されるポリジエンのタイプに制限されない。

ハロゲン化星状分岐ブチルゴムは、通常、上で説明されるようにブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムの合成物であり、そして、ポリジエンと、部分的に水素と化合しているポリジエンであってスチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリピエリエン、天然ゴム、ブタジエンスチレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、スチレンブタジエンジスチレン、およびスチレンイソプレンスチレンブロックコポリマーを含む群から選択されたポリジエンとのコポリマーである。これらのポリジエンは（モノマｗｔ％ベースで）０．３ｗｔ％を超え、あるいはまた、０．３〜３にｗｔ％、あるいはまた、０．４〜２．７ｗｔ％の量で存在している。

適当なハロゲン化星状枝分れブチルゴムはブロモメチル（Ｂｒｏｍｏｂｕｔｙ）ｌ６２２２（エクソンモービル・ケミカル・カンパニー）であり、これは２７〜３７のムーニー粘度（１２５℃でＭＬ１＋８、ＡＳＴＭ−変更Ｄ１６４６）を有し、ハロゲン化星状枝分れブチルゴムに対して２．２〜２．６ｗｔ％の臭素含量を有する。さらに、ブロモメチル６２２２の架橋特性は以下の通りである：ＭＨは２４〜３８ｄＮ・ｍであり、ＭＬは６〜１６ｄＮ・ｍ（ＡＳＴＭ−Ｄ２０８４）である。

エラストマーはまた、スチレン誘導単位を含むことができる。エラストマーはまた、イソブチレン誘導単位のようなＣ_４ないしＣ_７イソオレフィン誘導単位を含むランダムコポリマー、並びに、スチレンと、例えば、クロロスチレン、メトキシスチレン、インデンおよびインデン派生物、α-メチルスチレン、ο−メチルスチレンと、ｍ−メチルスチレンと、ｐ−メチルスチレンと、ｐ−ハロメチルスチレン（また、オーソおよびメタ−ハロメチルスチレンを含む）及びｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレンなどの置換スチレンから選択されたスチレン単位とすることができる。１実施形態では、ハロメチルスチレン誘導単位は、パライソマーの重量で、少なくとも８０％、あるいはまた、少なくとも９０％のｐ−ハロメチルスチレンを含む。「ハロ」基はいかなるハロゲンでもよく、例えば、塩素または臭素であることができる。ハロゲン化エラストマーはまた、少なくともいくつかのアルキル置換基がスチレンモノマ単位内に存在する官能化インターポリマー又は以下にさらに説明するた官能基を含むことができる。

適当な材料は、Ｃ_４ないしＣ_７イソオレフィン組立単位と、ポリマー鎖に沿ってランダムに離間する以下のモノマ単位を含むターポリマーとして特徴付けられる。

ここで、Ｒ^１とＲ^２は独立水素低級アルキ、例えば、Ｃ_１ないしＣ_７アルキと、一級又は二級アルキルハライドであり、Ｘはハロゲンなどの官能基である。例えば、Ｒ^１とＲ^２はそれぞれ水素である。エラストマー構造中に最大６０ｍｏｌ％のパラ代置スチレンが存在することは、１実施形態において、上記官能化構造であるかもしれず、別の実施形態では、０．１〜５ｍｏｌ％である。

官能基Ｘはハロゲン、又は、ハロゲンとその他の官能基との組み合わせでもよく、該他の官能基は、ベンジル性ハロゲンを、カルボン酸；カルボキシ塩；カルボキシエステル、アミドおよびイミド；ヒドロキシ；アルコキシド；フェノキシド；チオレート；チオエーテル；キサンタート；シアン；ニトリル；アミノ；およびそれらの混合物などの他の基と求核置換することによって取り入れられる。これらの官能化イソオレフィンコポリマー、それらの調整法、官能基付与方法、および硬化法は特に米国特許Ｎｏ．５,１６２,４４５により開示され、また、官能化アミンは特に上で説明されるとおりである。

１つの適当なエラストマーは、ポリ（イソブチレン-co-ｐ−メチルスチレン）、即ち、「ＸＰ−５０」（エクソンモービル・ケミカル・カンパニー）である。別の適当なエラストマーは、０．５〜２０ｍｏｌ％のｐ−メチルスチレンを含むイソブチレンとｐ-メチルスチレンのターポリマーであり、このターポリマーにおいて、ベンジルリングに存在するメチル置換基の最大で６０ｍｏｌ％は、ｐ−ブロモメチルスチレンと、エステルやエーテルなどの他の官能基との組み合わせはもちろん、臭素原子（ｐ−ブロモメチルスチレン）などの臭素原子又は塩素原子を含む。これらのハロゲン化エラストマーは、市販のＥＸＸＰＲＯ（登録商標）エラストマー（エクソンモービル・ケミカル・カンパニー）でり、これは「ＢＩＭＳ」と称される。これらのイソオレフィンコポリマーと、その製造法及び硬化法は米国特許Ｎｏ．５,１６２,４４５に詳しく開示されている。これらのエラストマーは、ポリマ重量で少なくとも９５％がポリマの平均ｐ−アルキルスチレン含量の１０％以内でｐ−アルキルスチレン含量を持つように、実質的に均質な組成分配を有する。望ましいコポリマーはまた、１実施形態において２〜２０の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）であることを特徴とし、別の実施形態においては１０未満の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）、また別の実施形態では５未満、さらに別の実施形態では２．５未満、さらに別の実施形態では２を超える分子量分布であることを特徴とし、例示的な粘性平均分子量は２００,０００から２,０００,０００であり、代替的に、ゲル透過クロマトグラフィーで決定する数平均分子量は２５,０００〜７５０,０００の範囲である。

エラストマーはまた、異なる分子量の同じエラストマーの１つ又は２以上の合成物を含むことができ、それにより、二モード（バイモード）分子量分布を持つ合成物をもたらすことができる。例えば、エラストマー中に低分子量成分を持つことによって、この二モード分子量分布を達成できる。２つの異なったＭｗポリマを物理的に混合するか、または現場反応炉混合することでこれを達成できる。１実施形態では、エラストマーは１形態において５,０００Ｍｗから８０,０００Ｍｗの、別の形態において、１０,０００Ｍｗから６０,０００Ｍｗの低分子量（重量平均分子量）成分を持ち、該低分子量成分は１形態において５〜４０ｗｔ％、別の形態において１０〜３０ｗｔ％の合成物を含む。

１実施形態では、官能基性は、それがマトリクスポリマ中に存在する官能基（例えば、ポリマ成分が高温で混合されるときに、酸、アミノまたはヒドロキシル官能基）と反応し又は極性結合を形成するように選択される。

ＸＰ−５０とＢＩＭＳポリマは、ルイス酸触媒を使用してモノマ混合物をスラリ重合し、次に、ハロゲン及びラジカルイニシエーター（熱及び／又は光及び／又は化学イニシエーター等）が存在する溶液中でハロゲン化（臭素化等）し、次に、オプションとして、臭素を異なる官能基と求電子置換することで製造される。

ＢＩＭＳポリマは、ポリマ中のモノマ誘導単位総量に対して、０．１〜５までモル％、あるいはまた０．２〜３．０ｍｏｌ％、あるいはまた０．３〜２．８ｍｏｌ％、あるいはまた０．４〜２．５ｍｏｌ％、あるいはまた０．３〜２．０ｍｏｌ％のブロモメチルスチレン基を一般に含む臭素化ポリマであり、望ましい範囲はいずれかの上限といずれかの下限値の組み合わせとすることができる。別の方法で表現すると、コポリマーは、ポリマ重量ベースで、０．２〜１０ｗｔ％、あるいはまた０．４〜６ｗｔ％、あるいはまた０．６〜５.６ｗｔ％の臭素を含み、かつ、ポリマ骨格鎖中にリングハロゲン又はハロゲンを実質的に含まない（０．１０ｗｔ％未満である）。エラストマーはまた、Ｃ_４ないしＣ_７イソオレフィン誘導単位（または、イソモノオレフィン）と、ｐ−メチルスチレン誘導単位と、ｐ−ハロメチルスチレン誘導単位のコポリマーであって、ハロメチルスチレン単位がインタポリマー中にｐ−メチルスチレンの総数ベースで０．４〜３．０ｍｏｌ％存在し、パラメチルスチレン誘導単位がポリマ総重量ベースで３〜１５ｗｔ％、あるいはまた４〜１０ｗｔ％存在するコポリマーであってもよい。別の実施形態では、ｐ−ハロメチルスチレンはｐ−ブロモメチルスチレンである。

エラストマーの例はコポリマー又はターポリマーを含み、また、以下から選択された単位を含む：イソブチレン、イソブテン、２-メチル-１-ブテン、３-メチル-１-ブテン、２-メチル-２-ブテン、１-ブテンである、２-ブテン、メチルビニルエーテル、インデン、ビニルトリメチルシラン、ヘキセン、４-メチル-１-ペンテン、イソプレン、ブタジエン、２,３-ジメチル-１,３-ブタジエン、ミルセン、６,６-ジメチルフルベン、ヘキサジエン、シクロペンタジエン、ピペリレン、スチレン、クロロスチレン、メトキシスチレン、インデン及びインデン派生物、α-メチルスチレン、ο-メチルスチレン、ｍ-メチルスチレン、ｐ-メチルスチレン、およびｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン。コポリマー又はターポリマーをまた、ハロゲン化させてもよい。

他の実施形態では、エラストマーはエチレンエラストマーゴムを含む。例えば、エチレンエラストマーは、ＥＰＲやＥＰＤＭのようなエチレン及びプロピレン誘導単位のゴムを含む。ＥＰＤＭを作るための適当なコモノマーの例は、エチルデンノルボルネン、１,４-ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、他である。これらのゴムはゴム技術（ＲＵＢＢＥＲＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ）２６０−２８３（１９９５）で説明される。適当なエチレン‐プロピレンゴムは市販のＶＩＳＴＡＬＯＮ（登録商標）（テキサス州ヒューストンのエクソンモービル・ケミカル・カンパニー）である。実施形態では、マレアートＥＰＤＭは発明の実施に使用される。

二次ゴム成分
二次ゴム成分（時々「汎用ゴム」と呼ばれる）と、その誘導単位はエラストマー配合物、合成物品、およびそれらの最終用途物品中に存在しているかもしれない。いかなる適当な手段によりこれらのゴムをエラストマーまたはエラストマー配合物と混合することができる。これらのゴムは以下の物を含むが、それらのものに限定されるものではない：天然ゴム、イソプレンゴム、ポリ（スチレン-ｃｏ-ブタジエン）ゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリ（イソプレン-ｃｏ-ブタジエン）ゴム（ＩＢＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、エチレン‐プロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリスルフィド、ニトリルゴム、プロピレンオキシドポリマ、星状枝分れブチルゴムおよびハロゲン化星状枝分れブチルゴム、臭素化ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、星状枝分れポリイソブチレンゴム、星状枝分れ臭素化ブチル（ポリイソブチレン／イソプレンコポリマー）ゴム、ポリ（イソブチレン-ｃｏ-ｐメチルスチレン）およびハロゲン化ポリ（イソブチレン-ｃｏ-ｐ-メチルスチレン）(例えば、イソブチレン誘導単位と、ｐ-メチルスチレン誘導単位と、ｐ−ブロモメチルスチレン誘導単位とのターポリマー、ポリ（イソブチレン-ｃｏ-イソプレン-ｃｏ-ｐ-メチルスチレン）；ハロゲン化ポリ（イソブチレン-ｃｏ-イソプレン-ｃｏ-ｐ-メチルスチレン）、ポリ（イソブチレン-ｃｏ−イソプレン-ｃｏ−スチレン）、ハロゲン化ポリ（イソブチレン-ｃｏ−イソプレン-ｃｏ−スチレン）、ポリ（イソブチレン−ｃｏ−イソプレン−α-ｃｏ−メチルスチレン）、ハロゲン化ポリ（イソブチレン−ｃｏ−イソプレン−α-ｃｏ−メチルスチレン、及び、それらの混合物等）。

天然ゴムはサブラマニアム(Subramaniam)によってゴム技術１７９−２０８（モーリス・モートン版、チャップマン＆ホール１９９５）において詳細に説明される。天然ゴムの例はＳＭＲＣＶ、ＳＭＲ５、ＳＭＲ１０、ＳＭＲ２０、ＳＭＲ５０及びそれらの混合物などのマレーシアゴムを含み、天然ゴムは１００℃（ＭＬ１＋４）で３０〜１２０、あるいはまた４０〜６５のムーニー粘度を持つ。ここで言及するムーニー粘度試験はＡＳＴＭ−Ｄ１６４６に従うものである。１実施形態では、天然ゴムは組成物中に５〜４０ｐｈｒ、あるいはまた、５〜２５ｐｈｒ、あるいはまた、１０〜２０ｐｈｒ存在し、天然ゴムはいかなる上記上限ｐｈｒと下限ｐｈｒを組み合わせたものとすることができる。

ポリブタジエン（ＢＲ）ゴムは別の適当な二次ゴムである。１００℃（ＭＬ１＋４）で測定されるポリブタジエンゴムのムーニー粘度は３５〜７０、４０〜６５、または４５〜６０まで及ぶかもしれない。役に立つ合成ゴムのいくつかの例は、ＮＡＴＳＹＮ（登録商標）（グッドイヤー・ケミカル・カンパニー）と、ＢＵＤＥＮＥ（登録商標）１２０７かＢＲ１２０７（グッドイヤー・ケミカル・カンパニー）である。１例は高cis-ポリブタジエン（cis-ＢＲ）である。「cis-ポリブタジエン」又は「高cis-ポリブタジエン」は、cis成分量が少なくとも９５％である１,４-cis-ポリブタジエンが使用されていることを意味する。高cis-ポリブタジエンの実施形態はＢＵＤＥＮＥ（登録商標）１２０７である。

いくつかの実施形態では、ＥＰＲやＥＰＤＭなどのエチレン及びプロピレン誘導単位のゴムもまた二次ゴムとして適当である。ＥＰＤＭを作るのに適当なコモノマーの例は、エチルデンノルボルネン、１,４-ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン他である。これらのゴムはゴム技術（RUBBER TECHNOLOGY）２６０−２８３（１９９５）で説明される。１つの適当なエチレン‐プロピレンゴムは市販のＶＩＳＴＡＬＯＮ（登録商標）（エクソンモービル・ケミカル・カンパニー）である。

二次ゴムはまたエラストマー配合物の一部としてハロゲン化ゴムであってもよい。ハロゲン化ブチルゴムは、臭素化ブチルゴムか塩素化ブチルゴムであってもよい。ハロゲン化ブチルゴムの一般特性と製造方法はバンダービルトゴムハンドブック１０５−１２２（ロバートＦ．オーム版、Ｒ．Ｔ．バンダービルト社１９９０年）およびゴム技術３１１−３２１（１９９５年）で説明される。ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、および星状分岐ブチルゴムは、エドワード・クレスジとＨ．Ｃ．ワングによる8 Kirk-Othmer ENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL TECHNOLOGY９３４−９５５（ジョン・ワイリー・アンド・サンズ・インコ、第４版１９９３年）で説明される。

二次ゴム成分は以下の物（それらに限定されるものではない）の少なくとも１つ以上を含む：臭素化ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、星状分岐ポリイソブチレンゴム、星状分岐臭素化ブチル（ポリイソブチレン／イソプレンコポリマー）ゴム、ハロゲン化ポリ（イソブチレン-ｃｏ-ｐ-メチルスチレン）（例えば、イソブチレン誘導単位と、ｐ−誘導単位と、ｐ−ブロモメチレンスチレン誘導単位のターポリマー；米国特許Ｎｏ．５,１６２,４４５、４,０７４,０３５、４,３９５,５０６に記載される同様なハロメチレート化芳香インタポリマー；ハロゲン化イソプレン及びハロゲン化イソブチレンのコポリマー；ポリクロロプレン他同様物）、及びそれらの混合物。また、ハロゲン化ゴム組成物のいくつかの実施形態は米国特許Ｎｏ．４,７０３,０９１、および４,６３２,９６３で説明される。

エラストマー配合物
発明のエラストマー配合物は、例えば、混練、ローラーミリング、押出機混合、内部混合（バンブリ（Banbury（登録商標））ミキサー又はブラベンダ（Brabender(登録商標)）ミキサーなどを用いるもの）等を含む従来の混合又はブレンド技術を使用して準備されうる。使用される混合方法と温度は当業者であるゴム配合業者にとってよく知られており、目的とするところは、過度の熱蓄積を生じさせることなく、ポリマ母材におけるフィラー、活性剤、および硬化剤の分散である。役に立つ混合手法はバンブリ（登録商標）ミキサーを利用してエラストマー、二次ゴム、カーボンブラック、ノンブラックフィラー、および可塑剤を加えて合成物を必要な時間、または、特定の温度まで混合してブレンド中の成分の適切な分散を達成する。代替的に、ゴムと、カーボンブラックの一部（例えば、１／３〜２／３）を短い間（例えば、１〜３分）混合した後に残りのカーボンブラックと助剤が加えられる。混合は約１〜１０分間高速ロータ速度で続けられ、この間に、混合された成分が約１４０℃の温度に達する。冷却に続いて、成分は、第２ステップにおいて、ラバーミルで又はバンブリ（登録商標）ミキサー内で混合され、その間に、硬化剤と、任意の硬化促進剤が比較的低い温度、例えば、約８０℃から約１０５℃で完全に一様に分散されて、合成物の尚早な硬化を避けることができる。混合の変形例は当業者にとって明らかである。

エラストマーは、１実施形態において１０〜１００ｐｈｒ、別の実施形態では２０〜８０ｐｈｒ、さらに別の実施形態では３０〜７０ｐｈｒ、さらに別の実施形態では４０〜６０ｐｈｒエラストマー配合物中に存在し、エラストマーの望ましいｐｈｒ範囲は、ここに説明されるいかなるｐｈｒ上限といかなるｐｈｒ下限の組み合わせとすることができる。

エラストマー配合物の二次ゴム組成物は、１実施形態において最大で９０ｐｈｒ、別の実施形態では最大で５０ｐｈｒ、別の実施形態では最大で４０ｐｈｒ、さらに別の実施形態では最大で３０ｐｈｒの範囲で存在する。二次ゴムは、さらに別の実施形態では少なくとも２ｐｈｒ以上、別の実施形態では少なくとも５ｐｈｒ以上、さらに別の実施形態では少なくとも５ｐｈｒ以上、さらに別の実施形態では少なくとも１０ｐｈｒ以上存在している。他の範囲はまた、いかなる上記ｐｈｒ上限といかなるｐｈｒ下限の組み合わせも含む。例えば、二次ゴムは、それが個別であれ、例えばＮＲのようなゴムのブレンドであれ、１実施形態では５ｐｈｒから４０ｐｈｒ、別の実施形態では８〜３０ｐｈｒ、さらに別の実施形態では１０〜２５ｐｈｒ、さらに別の実施形態では５〜２５ｐｈｒ、さらに別の実施形態では５〜１５ｐｈｒ存在し、ＮＲの望ましい範囲はそれらのどんなｐｈｒ下限とどんなｐｈｒ上限のいかなる組み合わせとすることができる。

高バリア性熱可塑性樹脂
いくつかの実施形態では、高バリア性熱可塑性樹脂は、その浸透性がエラストマー配合物の浸透性の約３〜１０００倍未満の熱可塑性樹脂のことをいう。典型的な高バリア性熱可塑性樹脂はポリエステル（ヴァージニア州ホープウェルのデュポン社が販売するMylar等）、ポリビニールアルコール、ポリ（塩化ビニレン）及びポリアミド（ナイロン）を含むが、これらのものに限定されるものではない。

適当なポリアミド（ナイロン）は、ポリマ鎖中に再発アミド単位を持つコポリマーとターポリマーを含み、水晶または樹脂の高分子量中実ポリマを含む。ポリアミドは、１つ又は２つ以上のεラクタム（カプロラクタム、ピルロリディオン、ラウリルラクタム、アミノウンデカン酸ラクタムなど）又はアミノ酸を重合し、または二塩基酸とジアンミンを凝縮することにより準備される。紡糸とモールドグレードナイロンの両方が適当である。そのようなポリアミドの実施形態は、ポリカプロラクタム（ナイロン−６）、ポリラウリルラクタム（ナイロン−１２）と、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン−６,６）、ポリヘキサメチレンアゼルアミド（ナイロン−６,９）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン−６,１０）、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド（ナイロン−６,ＩＰ）、１１−アミノウンデカン酸縮合物（ナイロン−１１）である。満足できるポリアミド（特に２７５℃未満の軟化点を有するもの）のさらなる実施形態は、Kirk-Othmer, 18 ENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL TECHNOLOGY （化学技術百科事典）406-435 (1982年), 16 ENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL TECHNOLOGY（化学技術百科事典）1-105 (1968年), CONCISE ENCYCLOPEDIA OF POLYMER SCIENCE AND ENGINEERING （ポリマ科学工学コンサイス百科事典）748-761 (1990年)、及び10 ENCYCLOPEDIA OF POLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY （ポリマ科学工学百科事典）392-414 (1969年) （ジョン・ワイリー・アンド・サンズ・インコ）で説明されている。市販の熱可塑性のポリアミドを、１６０〜２６０℃の軟化点又は融点を持つ線型水晶ポリアミドと共に本発明の実施に使用できる。

適当なポリエステルは、無水物の脂肪族又は芳香族ポリカルボン酸エステルの１つ又は混合物と、ジオールの１つ又は混合物の高分子反応生成物を含む。満足できるポリエステルの実施形態は以下を含む：ポリ（trans−１,４−シクロヘキシレン）；Ｃ２−６アルカンジカルボン酸塩、ポリ（trans−１,４−シクロヘキシレンスクシネート）及びポリ（trans−１,４−シクロヘキシレンアジペート）などのＣ_２−６アルカンジカルボキレート；ポリ（cis-１,４シクロヘキサンジメチレン）オキスレート及びポリ（cis-１,４シクロヘキサンジメチレン）スクシネートなどのポリ（cis-又はtrans−１,４−シクロヘキサンヂメチレン）アルカンジカルボキレート；ポリエチレンテレフタレート及びポリテトラメチレン−テレフタレートなどのポリ（Ｃ_２−Ｃ_４アルキレンテレフタレート）；ポリエチレンイソフタレート及びポリテトラメチレン-イソフタレートのようなポリ（Ｃ_２−Ｃ_４アルキレンイソフタレート）：その他同等材料。ポリエステルはまた、ナフタレン酸及びフタル酸などの芳香族ジカルボン酸から派生したもの、及び、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートのようＣ_２乃至Ｃ_４ジオールを含む。ある実施形態では、ポリエステルは１６０℃ないし２６０℃の範囲の融点を持つ。

本発明の実施に適した高バリア性熱可塑性樹脂を単独又は組み合わせで使用することができる。樹脂は、１実施形態においてブレンド内で該ブレンドの３０〜９０ｗｔ％、別の実施形態では４０〜８０ｗｔ％、さらに別の実施形態では５０〜７０ｗｔ％存在する。さらに別の実施形態では、樹脂はブレンドの４０ｗｔ％を超え、また別の実施形態では６０ｗｔ％を超えるレベルで存在している。

加工助剤
加工助剤を本発明の実施に使用することができる。加工助剤はパラフィン系石油、芳香油、ナフテン油、およびポリブテンから選択できる。１つの実施形態では、ポリブテン加工助剤は、３〜８、あるいはまた、４〜６炭素原子を持つオレフィン誘導単位の低分子量（１５,０００Ｍｎ未満）のホモポリマーかコポリマーである。さらに別の実施形態では、ポリブテンは、Ｃ４ラフィネートのホモポリマーかコポリマーである。「ポリブテン」ポリマと呼ばれるそのような低分子量高分子の実施形態は、例えば、「合成潤滑剤及び高性能機能流体３５７−３９２」（レスリー・Ｒ．ラドニックとロナルドＬ．シュブキン版、マルセル・デッカー１９９９年）に説明されている。（以下に、「ポリブテン加工助剤」か「ポリブテン」という）。

ポリブテン加工助剤はイソブチレン誘導単位、１-ブテン誘導単位、および２-ブテン誘導単位のコポリマーとすることができる。ポリブテンはまた、ホモポリマー、コポリマー、または３単位のターポリマーでもよく、ここでは、イソブチレン誘導単位はコポリマーの４０〜１００ｗｔ％であり、１-ブテンの誘導単位はコポリマーの０〜４０ｗｔ％、２-ブテン誘導単位はコポリマーの０〜４０ｗｔ％である。別の実施形態では、ポリブテンはコポリマーか３単位のターポリマーであり、ここでは、イソブチレン誘導単位はコポリマーの４０〜９９ｗｔ％、１-ブテン誘導単位はコポリマーの２〜４０ｗｔ％、２−ブテン誘導単位はコポリマーの０〜３０ｗｔ％である。さらに別の実施形態では、ポリブテンは３単位のターポリマーであり、ここでは、イソブチレン誘導単位はコポリマーの４０〜９６ｗｔ％、１-ブテン誘導単位はコポリマーの２〜４０ｗｔ％、２−ブテン誘導単位はコポリマーの２〜２０ｗｔ％までである。さらに別の実施形態では、ポリブテンはホモポリマーか、イソブチレンと１-ブテンのコポリマーであり、ここでは、イソブチレン誘導単位がホモポリマーかコポリマーの６５〜１００ｗｔ％、１-ブテンの誘導単位がコポリマーの０〜３５ｗｔ％である。

ポリブテン加工助剤は１５０００未満、あるいはまた、１４,０００未満、あるいはまた、１３,０００未満、あるいはまた、１２,０００未満、あるいはまた、１１,０００未満、あるいはまた、１０,０００未満、あるいはまた、９０,００未満、あるいはまた、８０,００未満、あるいはまた、７,０００未満、あるいはまた、６,０００未満、あるいはまた、５,０００未満、あるいはまた、４,０００未満、あるいはまた、３,０００未満、およびあるいはまた、２,０００未満の数平均分子量（Ｍｎ）を一般に有する。１つの実施形態では、ポリブテン加工助剤は４００を超える、あるいはまた、５００を超える、あるいはまた、６００を超える、あるいはまた、７００を超える、あるいはまた、８００を超える、あるいはまた、９００を超える数平均分子量を持っている。実施形態は上記いかなる上限分子量限と下限分子量の組み合わせとすることができる。例えば、ポリブテンは、１つの非制限実施形態では、４００ないし１０,０００、別の実施形態では７００ないし８,０００、さらに別の実施形態では９００ないし３,０００の数平均分子量を持っている。いくつかの実施形態ではポリブテン加工助剤の役に立つ粘着性は１００℃で３５ｃＳｔを超え、あるいはまた、１００℃で１００ｃＳｔを超え、例えば、１００℃で１０〜６,０００ｃＳｔ（センチストーク）、あるいはまた、３５〜５,０００ｃＳｔである。

そのような加工助剤の市販製品例はＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）加工助剤シリーズ（テキサス州ヒューストンのエクソンモービル・ケミカル・カンパニー）であり、これらは、ＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）４５０、７００、９５０、１３００、２４００、２５００などである。ポリブテン加工助剤のＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）シリーズは、通常、合成液ポリブテンであり、それぞれの個々のポリブテンの定式化にはある分子量を有し、それのすべての定式化をその合成物に使用できる。ＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）加工助剤の分子量は４２０Ｍｎ（ＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）４５０）から２７００Ｍｎ（ＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）２５００）である。ＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）のＭＷＤは１．８〜３、あるいはまた２〜２．８の範囲である。ＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）加工助剤の密度（ｇ／ｍｌ）は約０．８５（ＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）４５０）から０．９１（ＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）２５００）まで変化する。ＰＡＲＡＰＯＬ（登録商標）加工助剤の臭素価（ＣＧ／Ｇ）は、４５０Ｍｎ加工助剤の場合の４０から、２７００Ｍｎ加工助剤の場合の８まで変化する。

別の適当な加工助剤シリーズは、テキサス州ヒューストンのテキサス・ペトロケミカルズ・エルピーが市販するＴＰＣ（登録商標）シリーズの加工助剤である。適切な例はＴＰＣ（登録商標）１５０,、１７５、１１０５、１１６０、および１２８５を含む。ポリブテン加工助剤のＴＰＣ（登録商標）シリーズは通常、合成液であり、それぞれ個々のポリブテンの定式化にはある分子量を有し、それらのすべての定式化を該合成物に使用できる。

ここに述べられたＴＰＣ（登録商標）加工助剤のいくつかの特性を以下に表１に示す。表中の粘性はＡＳＴＭ−Ｄ４４５に従って決定される。

エラストマー配合物は、エラストマーへの添加又はエラストマーとの混合の前にブレンドされる混合物として１つ以上のタイプのポリブテンを含むことができる。ポリブテン加工助剤混合物の量と一致性（例えば、粘性、数平均分子量（Ｍｎ）等）をこの様に変えることができる。したがって、合成物に低粘性が望まれるときはＴＰＣ（登録商標）１５０を使用でき、一方、合成物に高い粘着性が望まれるときはＴＰＣ（登録商標）１２８５を使用でき、あるいはまた、その他のいくつかの粘性又は分子量を達成するためにそれらの複合物を使用することができる。この様に、合成物の物理的性質を制御できる。ここに使用されるように、加工助剤は、ここに開示される範囲で指定されるように、必要などんな粘性や分子量（または、他の特性）を得るために用いられるただ一つの加工助剤又は２つ以上の加工助剤の合成物を含む。

他の適当な加工助剤はスノコ・インコ（ＳｕｎｏｃｏＩｎｃ．）が市販するＳＵＮＤＥＸ（登録商標）シリーズ加工助剤、特に、ＳＵＮＤＥＸ（登録商標）７５０Ｔ、７９０、７９０Ｔ、８１２５と８６００Ｔと、Ｒ．Ｅ．キャロル（R.E. Caroll）が市販するＣＡＬＳＯＬ（登録商標）シリーズ加工助剤、特に、ＣＡＬＳＯＬ（登録商標）５１０、５１２０、５５５０、８０４、８０６、および８１０を含む。これらの加工助剤の特性はザ・ブルー・ブック:ゴムの材料、配合剤、機械、および用途(THE BLUE BOOK：MATERIALS, COMPOUNDING INGREDIENTS, MACHINERY AND SERVICES FOR RUBBER)（ラバー・ワールド・マガジン、オハイオ州アクロン・ウェストマーケットストリートのリッピンコット＆ピート出版１８６７年発行）に記載されている。この文献は参照のためにここに取り入れられる。

加工助剤は一般にエラストマー配合物中に１〜６０ｐｈｒ、あるいはまた、２〜４０ｐｈｒ、あるいはまた、４〜３５ｐｈｒ、あるいはまた、５〜３０ｐｈｒ、あるいはまた、５〜２５ｐｈｒ、あるいはまた、５〜１５と、あるいはまた、６〜１４、あるいはまた、８〜１４と、あるいはまた、２〜２０ｐｈｒから、あるいはまた、２〜１０ｐｈｒ存在し、さまざまな加工助剤はここに説明されるいかなる上限ｐｈｒにいかなる下限ｐｈｒを組み合わせたものとすることができる。

添加物
エラストマー配合物はまた、例えば、炭酸カルシウム、珪石、粘土、はく離又は非はく離のその他のシリケイト、滑石、二酸化チタン、およびカーボンブラックなどの１つ以上のフィラー成分とすることができる。１つの実施形態では、フィラーは、カーボンブラック若しくは改質カーボンブラック、又はそれらの組み合わせである。フィラーはまた、カーボンブラックと珪石のブレンドとすることができる。タイヤのトレッドと側壁のような製品のための例示的なフィラーは、１０〜１００ｐｈｒ、あるいはまた、２０〜９０ｐｈｒ、あるいはまた、３０〜８０ｐｈｒ、あるいはまた、４０〜８０ｐｈｒ、あるいはまた、５０〜８０ｐｈｒの範囲で存在する補強グレードカーボンブラックであり、このカーボンブラックの範囲は、ここに説明されるどんな上限ｐｈｒとどんな下限ｐｈｒの組み合わせとすることができる。「ゴム技術５９−８５」で説明されるようなカーボンブラックの役に立つグレードはＮ１１０からＮ９９０までの範囲である。より好ましくは、例えば、タイヤトレッドに役立つカーボンブラックの実施形態は、ＡＳＴＭ（Ｄ３０３７、Ｄ１５１０、およびＤ３７６５）に記載のＮ２２９、Ｎ３５１、Ｎ３３９、Ｎ２２０、Ｎ２３４、およびＮ１１０である。例えば、タイヤ側壁中に役立つカーボンブラックの実施形態は、Ｎ３３０、Ｎ３５１、Ｎ５５０、Ｎ６５０、Ｎ６６０及びＮ７６２である。インナーライナー他空気バリアに適当なカーボンブラックはＮ５５０、Ｎ６６０、Ｎ６５０、Ｎ７６２、Ｎ９９０およびＲｅｇａｌ８５を含む。

粘土がフィラーとして存在するとき、それは１実施形態では膨脹可能な粘土であり、これは、はく離もしくは非はく離のもの、又ははく離剤を使用して部分的にはく離したものでもよい。適当な膨脹可能な粘土物質は天然又は合成のフィロシリケート、特に、モンモリロナイト、ノントロナイト、バイデライト、フォルコンスコイト、ラポナイト、ヘクトライト、サポナイト、サッコナイト、マガダイト、ケンヤイト、スティーヴェンサイト、他同様のものであるスメクチッククレイはもちろん、バーミキュライト、ハロイサイト、アルミン酸塩酸化物、ヒドロタルサイト、および同様のものを含む。これらの膨脹可能な粘土は８−１２Å（オングストローム）の厚みを持つ複数のシリケイトプレートを含む粒子を一般に含み、かつ、中間層面に存在するＮａ^＋、Ｃａ^＋２、Ｋ^＋、又はＭｇ^＋２などの置換可能な陽イオンを含む。膨脹可能な粘土をインタカラント界面活性剤、又はアルキルアンモニウム塩などの材料によって表面処理（または、改質）してもよい。

層状けい酸塩の中間層面に存在する陽イオンによりイオン交換反応ができる有機分子（膨張又ははく離「剤」若しくは「添加物」）を用いる処理によって膨脹可能な粘土をはく離することができる。適当なはく離剤は、アンモニウム、アルキルアミンまたはアルキルアンモニウム（一級、二級、三級及び四級）；脂肪属、芳香属またはアリール脂肪属アミンのホスホニウムかサルフォニウム派生物；フォスフィン；および硫化物などのカチオン界面活性剤を含む。望ましいアミン化合物（または、対応するアンモニウムイオン）は構造Ｒ^２Ｒ^３Ｒ^４Ｎを持つアミン化合物であり、ここで、Ｒ^２、Ｒ^３、およびＲ^４は１実施形態においてＣ_ｌないしＣ_３０アルキル又はアルケンであり、別の実施形態ではＣ_ｌないしＣ_２０アルキル又はアルケンである。１つの実施形態では、はく離剤はいわゆる長鎖第三級アミンであり、ここでは、少なくともＲ_２がＣ_ｌ４ないしＣ_２０アルキかアルケンである。

フィラーはどんなサイズでもよく、通常、例えば、約０．０００１ミクロンから約１００ミクロンの範囲である。ここに使用されるように、珪石はどんなタイプ又は粒径の珪石または他の珪酸派生物、即ち、珪酸を意味するものであり、溶液法、発熱法、その他の方法によって処理されるもの、表面積を有するものであり、未処理沈殿シリカ、結晶性シリカ、コロイドシリカ、アルミニウムまたはカルシウムシリケイト、フュームシリカ、および同様のものを含む。

いくつかの実施形態において、特に、珪石が主フィラーであり、または別のフィラーと組み合わせて存在するとき、１以上の架橋剤がエラストマー配合物に使用される。代替的に、カップリング剤は二官能有機シラン架橋剤とすることができる。「有機シラン架橋剤」は、いかなるシラン結合フィラー、及び／又は、架橋活性剤、及び／又は、以下の物を含み（但し、それらに限定されるものではない）当業者に知られるシラン補強剤を含む：ビニールトリエトキシシラン、ビニール-tris-（ベータ-メトキシエトキシ）シラン、メタクリロイルプロピルトリメトキシシラン、ガンマ-アミノ-プロピルトリエトキシシラン（ＷｉｔｃｏによりＡ１１００として市販される）、ガンマ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（ＷｉｔｃｏによりＡ１８９として市販される）、同様物、およびそれらの混合物。１つの実施形態では、bis-（３-トオリエトキシルプロピル）テトラスルフィド（ＤｅｇｕｓｓａによってＳｉ６９として市販される）が採用される。

他の添加物もまた合成物中に存在することができる。他の添加物は可塑剤、粘着付与剤、増量剤、化学コンディショナ、均質化剤、およびメルカプタン、ワックス、レジン、ロジン、その他同様物などのペプタイザーを含むが、これらに制限されない。

合成物は、他の有効量の非変色の加工助剤、非変色化加工助剤、顔料、硬化促進剤、架橋及び硬化材料、抗酸化剤、抗オゾン剤などのゴムミックスに通例に使用される他の成分と添加物を通常含む。一般クラスの硬化促進剤はアミン、ジアンミン、グアニジン、チオ尿素、チアゾール、チウラム、スルフェンアミド、スルフェンイミド、チオカルバメート、キサンタート、および同様物を含む。架橋剤と硬化剤は硫黄、酸化亜鉛、および脂肪酸を含む。過酸化物架橋システムもまた使用できる。これらの成分、および他の硬化剤は通常合成物中に０．１〜１０ｐｈｒ存在する。

一般に、ポリマーブレンド、例えば、タイヤ生産に使用するものは架橋される。加硫ゴム化合物の物理的性質、性能特性、および耐久性は、加硫反応の間に形成された架橋の数（架橋密度）とタイプに直接関連することが知られている。（例えば、Ｈｅｌｔ他によるＲＵＢＢＥＲＷＯＲＬＤ、１８−２３（１９９１）の「ＮＲのための後加硫安定化（The Post Vulcanization Stabilization for NR）」を参照。）一般に、ポリマーブレンドは硬化分子、例えば、硫黄、酸化物、有機金属化合物、ラジカル開始剤など、を加えた後に加熱することによってクロスリンク（架橋）される。以下の酸化物は特に、一般的な役に立つ硬化剤である：ＺｎＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ａ１_２Ｏ_３、ＣｒＯ_３、ＦｅＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３、およびＮｉＯ。これらの金属酸化物を単独で、あるいは、対応する金属脂肪酸複合物（例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなど）に関連してそれと共に、又は、ステアリン酸などのように単独で加えられた有機脂肪酸と、オプションとしての硫黄若しくは硫黄化合物、アルキルペルオキシド化合物、ジアンミンまたはそれらの派生物など（例えばデュポンによって販売されるＤＩＡＫ製品）の硬化剤に関連してそれ（ら）と共に使用できる。（ＲＵＢＢＥＲＷＯＲＬＤ２５−３０（１９９３）の「シール用ＮＢＲミックスの配合設計と加硫特性」（Formulation Design and Curing Characteristics of NBR Mixes for Seals）をまた参照されたい。）エラストマーを硬化させるこの方法を加速することができ、この方法はエラストマブレンドの加硫にしばしば使用される。

硬化プロセスの加速は、硬化促進剤、しばしば有機化合物の量を合成物に加えることによって実行される。天然ゴムの加硫加速メカニズムは硬化剤と、硬化促進剤と、活性剤とポリマとの複雑な相互作用にかかわる。理想的に、すべての利用可能な硬化剤は２個のポリマ鎖を結合させてポリマー母材の総合的な強さを高める有効な架橋の形成に消費される。当該技術分野において以下の多数の硬化促進剤が知られている（但し、これらに限定されるものではない）：ステアリン酸、ジフェニールグアニジン（ＤＰＧ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、４,４’-ジチオデモルフォリン（ＤＴＤＭ）、テトラブチルチウラムジスルフィド（ＴＢＴＤ）、ベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、ヘキサメチレン-１,６-ビスチオスルフェートジナトリウム二水塩（ＦｌｅｘｓｙｓによってＤＵＲＡＬＩＮＫ（登録商標）ＨＴＳとして市販されている）、２-（モルホリノチオ）ベンゾチアゾール（ＭＢＳ又はＭＯＲ）、９０％ＭＯＲと１０％ＭＢＴＳ（ＭＯＲ９０）のブレンド、Ｎ-ｔｅｒｔ-ブチル-２-ベンゾチアゾルスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）、Ｎ-オキシジエチレンチオカルバミル-Ｎ-オキシジエチレンスルファンアミド（ＯＴＯＳ）、２-エチルヘキサン酸亜鉛（ＺＥＨ）、および「チオ尿素」。

材料は当業者にとって知られている常套手段を用いて単一テップまたはいくつかの段階により混合される。１つの実施形態では、カーボンブラックは酸化亜鉛他の硬化活性剤および硬化促進剤と異なる段階において加えられる。別の実施形態では、カーボンブラックがエラストマー配合物に対して処理された後の段階で、老化防止剤、オゾン割れ防止剤、および加工助剤を加え、かつ、最終段階で酸化亜鉛を加えてコンパウンドモジュラスを最大にする。１実施形態では、２〜３（あるいは、それ以上）の段階処理工程を採用している。追加段階にてフィラーと加工助剤の増量的追加を行うことができる。

合成物は、従来技術の加硫プロセスに従ってそれに熱又は放射を使用することで加硫される。通常、加硫は、１実施形態では約１００℃ないし約２５０℃、別の実施形態では１５０℃から２００℃の温度で、約１〜１５０分間行われる。

ミクロレイヤー合成物
本発明のミクロレイヤー合成物と物品ははり合わせ、コーティング、ボンディング、付着、共押出しなどのように当技術分野において知られていた手段で製造される。

例えば、ミクロレイヤー合成物と物品は共押出しを使用することで製造できる。そのような方法と装置は当技術分野で知られている。例えば、シュレンク, Ｗ．Ｊ．と、アルフレイ, Ｔ., Ｊr．による「マルチレイヤーフィルムのいくつかの物理的性質（Some Physical Properties of Multilayered Films）、９ポリマエンジニアリング＆サイエンス、３９３−９９（１９６９）、および米国特許Ｎｏ．３,５５７,２６５、３,５６５,９８５、３,６８７,５８９、３,７５９,６４７、３,７７３,８８２、３,８８４,６０６、４,９６５,１３５、５,０９４,７９３、５,０９４,７８８、および５,３８９,３２４は共押出された多層合成物とミクロレイヤー合成物を準備するのに適した装置と方法を開示する。一般原理に関しては、また、米国特許Ｎｏ．３,７１１,１７６、６,３７９,７９１、６,６３０,２３９、米国特許出願No.２００２／０１３２９２５、ＷＯ００／７６７６５、およびＷＯ００／１５０６７Ａ１を参照されたい。

１実施形態では、様々な溶融流は押出ダイアウトレットに輸送されて、該アウトレットの近くで結ばれる。１実施形態では、シュレンク（Schrenk）と、アルフレイ（Alfrey）によって設計された倍増ダイのような倍増ダイが使われる。精密な押出機は最終用途応用によって異なり、どのようなものを選択すればよいかは当業者にとって明らかである。多くの役に立つ押出機が知られていて、それらは単一スクリュー及びツインスクリュー押出機、バッチオフ押出機、他同様のものを含む。従来の押出機はマサチューセッツ州ウスターのバーリン・エクストルーダズ（Berlyn Extruders）や、オハイオ州ユニオンタウンのボンノット・マニファクチュアリング（Bonnot Manufacturing）や、ニュージャージ州シェーダグローブのキリオン・エクストルーダズ（Killion Extruders）やニュージャージ州ソマービルのライストリッツ・コープ（Leistritz Corp）などのさまざまな業者によって市販されている。しかしながら、ある実施形態で数百及び数千の交互層を持つ多層合成物を作り出す方法は役に立つ。いくつかの実施形態では、これらの層は数ミクロン、例えば、３μ、４μ、５μ、から１μ未満までの厚みを持つことができる。他の実施形態では、ミクロレイヤー合成物は、１５ｎｍないし２μ、あるいはまた、１０ｎｍないし２μ、あるいはまた、１ｎｍないし２μの厚さの複数の層を持つことができる。層厚は一定、または、最終用途応用に必要な特性に依存して異なるものとすることができる。

本発明のミクロレイヤー合成物と物品は複数の層を含むことができる。層は単一材料又は異なる材料のブレンドを含むことができ、１つの層に異なる材料の複数の層とすることもできる。

例えば、ある実施形態では、ミクロレイヤー合成物と物品はＡＢ構造の層の繰り返しを含むことができる。別の実施形態では、ミクロレイヤー合成物と物品は、ＡＢＣ構造の層を繰り返しを含むことができる。他の実施形態では、ミクロレイヤー合成物と物品は、ＡＢＣＡＢＣかＡＢＣＢＡＢＣＢなどの繰り返しユニットパターンを含むことができる。

さらに別の実施形態では、ミクロレイヤー合成物と物品は（ＡＢ）ｎの形態を含むことができ、ここで、ｎは５０〜５０,０００の整数であり、Ａ及び／又はＢ層は最外層（例えば、（ＡＢ）ｎＡ、（ＢＡ）ｎＢ、又は（ＡＢ）ｎ）であり、Ａ（ＢＡ）ｎＢＡとＡＣＢＣ（ＡＣＢＣ）ｎＡを含むが、これらに限定されるものではない。

ミクロレイヤー合成物の組成は、必要な応用例によりいかなる割合で、Ａ、Ｂ、Ｃ又はそれ以上の層を含むかもしれない。例えば、材料がタイヤインナーライナーの内側に使用される例では、材料がローモジュラスかつ高弾性、５０％のひずみで約１ｘ１０^６Ｐａないし約１ｘ１０^５Ｐａを持つことが適当である。ローモジュラスかつ高弾性を持つ合成物は、高バリア性熱可塑性の低い容積分率を含むことが当業者によって容易に認められる。別の実施形態は高バリア性熱可塑性相の２０％未満を含むかもしれない。他の実施形態は高バリア性熱可塑性相の約１０％未満を含む合成物を含む。他の実施形態は高バリア性熱可塑性相の約５％を含むものを含む。

タイヤインナーライナーの内側で使用されるミクロレイヤー合成物に関して追加的に考慮することは層の順番である。１実施形態では、層構造は、最外層がタイヤの内部との最もよく相互作用するように設けられる。一般に、これは、合成物の最外層がエラストマー相か追加的な任意のボンディングフェーズ（付着相）になることを意味する。例えば、最外エラストマー相がハロゲン化ポリ（イソブチレン-co-イソプレン）か臭素化ポリ（イソブチレン-co-４メチルスチレン）を含む合成物になる。

産業利用
本発明のミクロレイヤー合成物と物品は、１実施形態において、さまざまな空気バリアに応用できることが分かる。物品は、インナーライナー、インナーチューブ、および空気スリーブから選択される。他の物品はホース、シール、マウント、型製品、ガスケット、リング、ケーブルハウジング、及びバンダービルトゴムハンドブック６３７−７７２（Ｒ．Ｔ．バンダービルト・カンパニー・インコ、１９９０年）に記載される他の物品を含むが、これらに限定されるものではない。

予言的な実施例
平行な層を持つミクロレイヤー合成物を準備する予言的な実施例
エラストマーと高バリア性熱可塑性樹脂の２４個の交互層を持つ構造を発生させるフィードブロックを用いてサンプルを作るために以下の手順を実行する。主共押出しラインは、エラストマー用の直径３０ｍｍ、長さ対直径比（Ｌ／Ｄ）が２４：１の単一スクリュー押出機と、高バリア性熱可塑性樹脂用の直径１９ｍｍ、長さ対直径比２４：１の単一スクリュー押出機から成ることができる。これらの押出機は、１０％の高バリア性熱可塑性樹脂と９０％のエラストマーの層から成る必要なミクロレイヤー構造を作るように設計されているフィードブロックに取り付けられる。一般的な運転の場合、共押出しラインは、定常状態条件に達したことを確実にするために、指定された時間、例えば、最低３０分間作動する。標準の押出速度は約３ｋｇ／時間である。共押出し構造を約２００℃で押し出すことができる。

フィードブロックと押出機の構成の概略図を図１に示す。図１は、第１押出機１と、第２押出機３と、付属のフィードブロック５及び可変深さ熱電対７とを示す。層の数を増加させることによって、２層構造の各層での欠点の影響は最小にされる。

さらに、層数を２５６へ増やすことで、機械的特性とバリア特性のトータル的なバランスを大いに高めることができる。それは、２５６個の交互層で共押出される構造を生じさせることができるフィードブロックを設計することによって達成される。この構造を発生させるのに使用されるタイプのフィードブロックの概略図を図２と３に示す。特に、図２はフィードブロック５の正面図であり、流入１１と流出９を示すものである。図３はフィードブロック５の側面図であり、第１流入１３と第２流入１５を流出１７と共に示すものである。すべての層が極めて均一かつ平行である。

２５６層構造の１つの重要な見方は、層を薄くすることによりいくつかの層欠陥が生じるが、個々の層の能力への貢献が大いに減少されるということである。４,０９６個を超える交互層をもつ構造は同様の方法と設備により作られる。

以下の表２は、エラストマー配合物と高バリア性熱可塑性樹脂の特定の組み合わせをそれらのバリア性能とともに示す。そのような組み合わせは発明の実施において適当であろう。他の組み合わせも当業者にとって明らかであり、また、適当であろう。

すべての特許、特許出願、試験手順（ＡＳＴＭによる方法など）及びここに列記された他のドキュメントは、それらの開示が本発明に矛盾しない範囲で、かつ、そのような取り込みが受入れられる範囲で、参照のために、ここに充分に組み入れられる。

下限値と上限値が本明細書に記載されているとき、どんな下限値からどんな上限値までの範囲も実施される。

発明の説明的な実施形態を特に説明したが、発明の技術的思想と発明の範囲から逸脱することなく、他の様々な変更が可能であることが当業者にとって明白であることが理解される。従って、添付の特許請求の範囲が明細書に記載した実施形態や実施例や説明に制限されることを意図せず、むしろ、その請求の範囲は、当該発明の分野の当業者が均等として扱うすべての特徴を含み、本発明に存する特許性のあるすべての目新しさの特徴を包含するものであると理解されることを意図する。

ミクロレイヤー共押出し方法の概略図である。供給ブロックの正面図である。供給ブロックの側面図である。

Claims

（ａ）Ｃ_４乃至Ｃ_７イソオレフィン誘導単位を含むエラストマー配合物と、（ｂ）ポリエステル、ポリ（ビニールアルコール）、ポリ（塩化ビニレン）、およびポリアミドの少なくとも１つから成るグループから選択される高バリア性熱可塑性樹脂とを含んでなるミクロレイヤー合成物。
請求項１のミクロレイヤー合成物であって、前記ミクロレイヤー合成物は少なくとも１,６００個の層を含むミクロレイヤー合成物。
請求項１のミクロレイヤー合成物であって、前記ミクロレイヤー合成物が複数の層を含み、該層は２μ未満の厚みを有するミクロレイヤー合成物。
請求項１のミクロレイヤー合成物であって、前記エラストマー配合物は、イソブチレン、イソブテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル１−ブテン、２−メチル−２−ブテン、１−ブテン、２−ブテン、メチルビニルエーテル、インデン、ビニルトリメチルシラン、ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、イソプレン、ブタジエン、２,３−ジメチル−１,３−ブタジエン、ミルセン、６,６−ジメチルフルベン、ヘキサジエン、シクロペンタジエン、ピペリレン、スチレン、クロロスチレン、メトキシスチレン、インデン及びインデン派生物、α−メチルスチレン、ο−メチルスチレン、ｍ-メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、およびｐ−tert-ブチルスチレンから選択された単位を含むミクロレイヤー合成物。
請求項１のミクロレイヤー合成物であって、前記エラストマー配合物はハロゲン化Ｃ_４乃至Ｃ_７イソオレフィン誘導単位を含むミクロレイヤー合成物。
請求項１のミクロレイヤー合成物であって、前記エラストマー配合物はアルキルスチレン誘導単位を含むミクロレイヤー合成物。
請求項１のミクロレイヤー合成物であって、前記エラストマー配合物はターポリマー誘導単位を含むミクロレイヤー合成物。
請求項１のミクロレイヤー合成物であって、前記エラストマー配合物はエチレン‐プロピレンゴム誘導単位を含むミクロレイヤー合成物。
請求項１のミクロレイヤー合成物であって、前記エラストマー配合物は、エチリデンノルボルネン、１,４ヘキサジエン、およびジシクロペンタジエンの少なくとも１つから成る群から選択された単位を含むミクロレイヤー合成物。
請求項１のミクロレイヤー合成物であって、前記エラストマー配合物は、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンスチレンゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム、イソプレンブタジエンゴム（ＩＢＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、エチレン‐プロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、マリアートＥＰＤＭ、ポリスルフィド、ニトリルゴム、プロピレンオキシドポリマー、ポリ（イソブチレン-co-ｐ−メチルスチレン）、ハロゲン化ポリ（イソブチレン-co-ｐ−メチルスチレン）、ポリ（イソブチレン-co-シクロペンタジエン）、ハロゲン化ポリ（イソブチレン-co-シクロペンタジエン）、ポリ（イソブチレン-co-イソプレン-co-ｐ−メチルスチレン）、ハロゲン化ポリ（イソブチレン-co-イソプレン-co-ｐ−メチルスチレン）、ポリ（イソブチレン-co-イソプレン-co-スチレン）、ハロゲン化ポリ（イソブチレン-co-イソプレン-co-スチレン）、ポリ（イソブチレン-co-イソプレン-co-α−メチルスチレン）、ハロゲン化ポリ（イソブチレン-co-イソプレン-co-α−メチルスチレン）、及びそれらの混合物の少なくとも１つから成る群から選択される単位をさらに含むミクロレイヤー合成物。
請求項１のミクロレイヤー合成物であって、前記高バリア性熱可塑性樹脂は、ポリカプロラクタム（ナイロン−６）、ポリラウリルラクタム（ナイロン−１２）と、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン−６,６）、ポリヘキサメチレンアゼルアミド（ナイロン−６,９）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン−６,１０）、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド（ナイロン−６,ＩＰ）、１１−アミノウンデカン酸縮合物（ナイロン−１１）、およびそれらの混合物の少なくとも１つから成るグループから選択されるミクロレイヤー合成物。
請求項１のミクロレイヤー合成物であって、前記エラストマー配合物は、パラフィン油、芳香油、ナフテン油、およびポリブテンの少なくとも１つから選択される加工助剤を含むミクロレイヤー合成物。
請求項１のミクロレイヤー合成物であって、前記エラストマー配合物は、カーボンブラック、改質カーボンブラック、シリケイト、はく離粘土、部分はく離粘土、改質はく離粘土、改質部分はく離粘土、およびそれらの混合物の少なくとも１つから成る群から選択されるフィラーを含むミクロレイヤー合成物。
請求項１のミクロレイヤー合成物であって、前記エラストマー配合物は、硫黄、硫黄ベース化合物、金属酸化物、金属酸化物錯体、脂肪酸、過酸化物、ジアミン、およびそれらの混合物の少なくともの１つから成るグループから選択される硬化剤を含むミクロレイヤー合成物。
請求項１のミクロレイヤー合成物であって、前記高バリア性熱可塑性樹脂は、ポリ（trans−１,４−シクロヘキシレン）、ポリ（trans−１,４−シクロヘキシレンスクシネート）、ポリ（trans−１,４−シクロヘキシレンアジペート）、ポリ（cis−１,４−シクロヘキサンジメチレン）オキシレート（poly(cis-1, 4-cyclohexane-di-methylene)oxlate）、ポリ（cis−１,４シクロヘキサンジメチレン）スクシネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、およびポリテトラメチレンイソフタレート、およびそれらの混合物の少なくとも１つから成るグループから選択されるミクロレイヤー合成物。
請求項１乃至１５のいずれか１項のミクロレイヤー合成物を含む空気バリアであって、
前記エラストマー配合物と前記高バリア性熱可塑性樹脂は前記ミクロレイヤー合成物を作るために共押出しされたミクロレイヤーである空気バリア。
請求項１乃至１６のいずれか１項のミクロレイヤー合成物を含む空気バリアを含んでなるタイヤ。
Ｃ_４乃至Ｃ_７イソオレフィン誘導単位を含むエラストマー配合物とポリエステル、ポリ（ビニールアルコール）、ポリ（塩化ビニレン）、およびポリアミドの少なくとも１つから成るグループから選択される高バリア性熱可塑性樹脂を混合して混合物を形成するステップと；
前記混合物を溶融するステップと；
前記溶融された混合物をミクロレイヤー共押出して合成物を製造するステップと；
を含んでなる合成物製造方法。
請求項１８の方法であって、前記合成物製造方法は該混合物を硬化させることをさらに含んでなる方法。
請求項１９の方法であって、前記硬化は硫黄、硫黄ベース化合物、金属酸化物、金属酸化物錯体、脂肪酸、過酸化物、ジアミン、およびそれらの混合物の少なくともの１つから成るグループから選択される硬化剤を用いてなされる方法。
請求項１８の方法であって、前記高バリア性熱可塑性樹脂は、ポリ（trans−１,４−シクロヘキシレン）、ポリ（trans−１,４−シクロヘキシレンスクシネート）、ポリ（trans−１,４−シクロヘキシレンアジペート）、ポリ（cis−１,４−シクロヘキサンジメチレン）オキシレート（poly(cis-1, 4-cyclohexane-di-methylene)oxlate）、ポリ（cis−１,４シクロヘキサンジメチレン）スクシネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、およびポリテトラメチレンイソフタレート、およびそれらの混合物の少なくとも１つから成るグループから選択される方法。