ПРОЗРАЧНАЯ И ПРОЧНАЯ КАУЧУКОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2018 года по МПК C08L9/00 C08L21/00 C08K5/14 C08J3/24 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к прозрачной каучуковой композиции и способу получения настоящей композиции. Настоящее изобретение также относится к изделию, в том числе к каучуковой композиции.

Уровень техники

Прозрачный материал представляет собой материал, через который проходит видимый свет. Прозрачный материал обладает тем уникальным преимуществом, что имеется возможность видеть через данный материал. Материал не может приобретать прозрачность a posteriori при окраске. Был изучен и разработан a priori прозрачный материал для применения в различных промышленных и художественных областях.

Поскольку прозрачный материал может находить свое применение в широком диапазоне областей, представляется необходимым, чтобы прозрачный материал характеризовался наличием любого из различных свойств наравне с непрозрачным материалом. Стандартные прозрачные или полупрозрачные материалы, однако, не удовлетворяют требованиям на прочность или жесткость применительно использованию их в составе изделий, таких как обувь и шины, на практике.

Кроме того, так называемый прозрачный материал на самом деле может характеризоваться различной степенью прозрачности. В случае, когда материал является мутноватым или мутными, материал является непригодным для изготовления прозрачного и эстетического материала.

В Патентной литературе 1 приводится описание прозрачной композиции на основе сшитого каучука, включающей в свой состав каучук на основе сополимера этилена/альфа-олефина/несопряженного полиена, сополимера этилена/полярного мономера, а также диоксида кремния.

Добавление диоксида кремния в целях придания прочности материалу, однако, как известно, приводит к ухудшению прозрачности материала. Кремний-содержащие материалы иногда называют также, как и прозрачные материалы, но на самом деле подобный материал является дымчатым или пожелтевшим. Кроме того, применение кремний-содержащих материалов требует задействования сложного технологического процесса по диспергированию кремния в целях улучшения их прозрачности.

Материал на кремниевой основе, такой как кремнийорганическая смола и кремний-содержащая смола в общем случае требует использования масла в качестве мягчителя, для обладания гибкостью и пластичностью. Чем большей гибкостью обладает материал на кремниевой основе, тем больше для него требуется масла. Наличие масла в составе материала на кремниевой основе, однако, приводит к его «протеканию» с течением времени, а также фактически ограничивается его использование.

В Патентной Литературе 2 приводится описание прозрачной композиции, включающей в свой состав каучуковый полимер, содержащий два компонента, характеризующихся различными показателями преломления, а также влажный диоксид кремния. Действительно, композиция обладает недостаточной степенью прозрачности, а также в ней не могут быть преодолены недостатки известного уровня техники. Ранее описанная композиция также характеризуется недостатками, связанными с присутствием кремния.

В Патентной Литературе 3-5 приводится описание композиций на основе сшитого полибутадиена. Стандартные композиции являются пригодными лишь при их окрашивании, и также не могут способствовать проявлению прозрачности.

Несмотря на то, что существует множество предшествующих исследований и требований в рассматриваемой области техники, опытным специалистом еще не была разработана композиция, обладающая как высокой степенью прозрачности, так свойствами, характерными для каучуков, такими как твердость и прочность. Данный факт является свидетельством наличия больших затруднений при достижении сочетания свойств на более высоком уровне.

Список цитируемой литературы

Патентная документация

Патентный документ 1: Японская общедоступная заявка на патент под номером 2003-301080.

Патентный документ 2: Японская общедоступная заявка на патент под номером 2005-002225.

Патентный документ 3: Японская общедоступная заявка на патент под номером 2002-327092.

Патентный документ 4: Японская общедоступная заявка на патент под номером 2002-363344.

Патентный документ 5: Японская общедоступная заявка на патент под номером 2003-041060.

Сущность изобретения

Техническая проблема

С учетом выше упоминаемых недостатков известного уровня техники, настоящее изобретение, приводимое в данном разделе описания, представляет собой каучуковую композицию, обладающую как превосходной прозрачностью, так и прочностью, а также способ по ее производству, а затем отвечает потребностям потребителей, существующим на рынке.

Предлагаемое решение проблемы

В рамках варианта осуществления настоящего изобретения описывается композиция на основе сшитого каучука, по существу не содержащая в своем составе оксида кремния, включающая в себя:

первый олефиновый полимер, характеризующийся величиной показателя преломления, составляющей в интервале 1,500-1,525 при 23°С; а также

второй олефиновый полимер, который отличается от первого олефинового полимера,

в которой композиция характеризуется степенью замутненности 20% или менее применительно к листу толщиной 2 мм, измеряемой в соответствии со стандартом JIS K7136, а также

в которой композиция характеризуется величиной Твердости по Дюрометру Типа А (при 0 сек), составляющей 35 или более, измеряемой в соответствии со стандартом JIS K6253.

В рамках еще одного варианта осуществления настоящего изобретения описывается композиция на основе сшитого каучука, включающая в себя:

изопреновый каучук (ИК) с низким содержание цис-звеньев; а также

каучуковый полимерный компонент, выбираемый из группы, состоящей из бутадиенового каучука (БК), 1,2-полибутадиенового каучука, бутадиен-стирольного каучука (БСК), акрилонитрил-бутадиенового каучука (АНБК), гидрированного нитрильного каучука (ГНК), уретанового каучука (УК), этилен-пропиленового каучука (ЭПК), этилен-пропилен-диенового каучука (СКЭПТ), а также натурального каучука (НК),

в которой количественное содержание изопренового каучука с низким содержанием цис-звеньев составляет в интервале 45-95 массовых частей, при условии, что общее количество изопренового каучука с низким содержание цис-звеньев и компонента каучукового полимера составляет 100 массовых частей и

в которой композиция по существу не содержит в своем составе оксид кремния.

В рамках еще одного варианта осуществления настоящего изобретения описывается способ по производству композиции на основе сшитого каучука, по существу не содержащей в своем составе оксид кремния, процесс при этом состоит из таких этапов, как:

получение первого олефинового полимера, изготовляемого с использованием литиевого катализатора, при этом первый олефиновый полимер характеризуется величиной показателя преломления, составляющей в интервале 1,500-1,525 при 23°C;

получение второго олефинового полимера, изготовляемого с использованием литиевого катализатора, при этом второй олефиновый полимер отличается от первого олефинового полимера;

смешивание первого и второго олефиновых полимеров в целях получения их смеси;

добавление сшивающего агента к смеси; а также

равномерное перемешивание смеси.

Положительные эффекты, обусловленные действием изобретения

С использованием настоящей каучуковой композиции могут быть решены недостатки стандартных композиций и таковые могут обладать превосходной прозрачностью и прочностью.

Описание вариантов осуществления изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно описываться, но настоящее изобретение не ограничивается рассматриваемыми вариантами осуществления.

Определения

Определение «прозрачный» означает, что пропускаемый свет, проходящий через изделие, в основном состоит из направленного пропускания, в котором велико отношение зеркально отраженного пропускаемого видимого света. Степень прозрачности определяется, в рамках настоящей заявке, по величине замутненности или полного пропускания света. Изделие, которому не хватает «прозрачности», определяемой выше, можно называть «непрозрачным» или «полупрозрачным».

Термин «замутненность» обозначает степень помутнения прозрачного материала, измеряемую в соответствии со стандартом JIS K7163 (или стандартом ISO 14782). Степень замутненности определяется как процент пропускаемого света, который отклоняется от света, падающего под углом 0,044 рад или более, за счет последующего рассеяния.

Термин «ОКП», который обозначает «общее пропускание света» обозначает отношение светового пучка, проходящего через прозрачный материал, измеряемый в соответствии со стандартом JIS K7361-1 (или в соответствии со стандартом ISO 13468-1). Значение общего пропускания света определяется как отношение пропускания полного потока света к параллельному потоку света, падающего на тестовое изделие.

Термин «Твердость по Дюрометру Типа A» или «HS» обозначает твердость каучуковой смеси, измеряемую в соответствии со стандартом JIS K6253. Значение HS определяется в рамках настоящего описания с использованием следующей стандартной процедуры: поршень постоянно надавливается на испытуемое изделие и измеряет глубину вжатия плунжера внутрь изделия по прошествии 0 сек или 30 сек после вдавливания.

Термин «прочность на разрыв» обозначает прочность на разрыв каучуковой композиции, измеряемую в соответствии со стандартом JIS K6252. Значение прочности на разрыв определяется в рамках настоящего описания, с использованием листа толщиной 2 мм, выполненного из испытуемого материала, а также переводится в единицы Н/мм.

Термин «Вязкость по Муни» обозначает вязкость невулканизированного каучука, измеряемую в соответствии со стандартом JIS K6300-1. Значение вязкости по Муни измеряется в рамках настоящего описания, с использованием вискозиметрической установки Муни, соответствующей стандарту JIS K6300-1.

Термин «содержание винила» относится к количественному содержанию сопряженного диена, который полимеризуется посредством 1,2-присоединения (в случае бутадиена таковое называлось бы 3,4-присоединение в случае изопрена). Не смотря на то, что чистая «винильная» группировка формируется только в случае полимеризации посредством 1,2-присоединения 1,3-бутадиена, влияние полимеризации посредством 3,4-присоединения изопрена (и аналогичных ему других сопряженных диенов) на конечные характеристики блок-сополимера будет схожим. В результате описываемого выше присоединения будет производиться подвеска винильного фрагмента к основной полимерной цепи. Содержание винила в составе полимера может быть измерено с использованием стандартной методики в данной области техники, например с использованием метода протонного ЯМР.

Содержание винила поддается эффективному регулированию путем варьирования относительного количества агента распределения. Как будет понятно, использование агента распределения служит для достижения двух целей - он создает контролируемое распределение моноалкениларена и сопряженного диена, а также позволяет контролировать микроструктуру сопряженного диена. Подходящие соотношения агента распределения и лития приводятся и описываются в патентном документе с номером U.S. Pat. No. Re27,145, описание которого включается в качестве ссылочного материала.

Термины «пластифицирующее масло», «пластификатор» и «мягчитель» обозначают соединение (на масляной основе), известное в данной области техники в качестве добавки для изменения свойств материала. Пластификатор может включать в себя, но не ограничивается, парафиновое масло, минеральное масло, масло на основе сложных эфиров, синтетические смазочные масла на углеводородной основе, нафтеновые масла и растительные масла.

В рамках настоящего описания, в случае, если не указывается иное, термин «молекулярная масса(ы)» относится к истинной молекулярной массе, выражаемой в г/моль полимера или блока сополимера. Молекулярные массы, упоминаемые в рамках настоящего описания и формулы изобретения могут быть измерены с помощью метода гель-проникающей хроматографии (ГПХ) с использованием полистирольных калибровочных стандартов, например, как это осущетсвляется в соответствии со стандартом ASTM 3536. Метод ГПХ является широко известным способом, в котором полимеры разделяют по величине их молекул, при этом самые большие молекулы элюируются в первую очередь. Хроматограф калибруют с использованием коммерчески доступных полистирольных стандартов молекулярной массы. Молекулярная масса полимеров, измеренная с использованием метода ГПХ, калиброванного таким образом, представляет собой эквивалентную молекулярную массу стирола, также известную, как кажущаяся молекулярная масса. Эквивалентная молекулярная масса стирола может быть переведена в истинную величину молекулярной массы в том случае, когда известно содержание стирола в составе полимера, а также содержание виниловых фрагментов в составе диеновых сегментов. Используемый детектор, предпочтительно, представляет собой сочетание ультрафиолетового детектором и детектором показателя преломления. Молекулярные массы, выраженные в данном методе, измеряются в пике на ГПХ-кривой, преобразуется в истинные значения молекулярной массы, и, как правило, называются «пиковыми» молекулярными массами. При выражении в кажущиеся значения молекулярной массы определяются аналогичным образом, за тем исключением, что рассмотрение состава блок-сополимера и последующая конвертация в истинные молекулярные массы не производится.

Слова «включающий в себя», «включающий», а также «содержащий» означают в контексте данного описания, в случае, если не указывается иное, что изделие или его компонент связаны или содержит в себе элемент(ы). Общий смысл данных слов может охватывать как внутренние, так и внешние добавки.

В случае, когда слово «приблизительно», «около», или «надлежащим образом» предшествует величине, в рамках настоящего описания, величина может включать в себя величину допуска, составляющую, по меньшей мере, плюс/минус 10 процентов.

Олефиновые полимеры

Под олефиновыми полимерами подразумеваются полимеризованные олефин(ы), а также включают в себя диеновые полимеры и недиеновые полимеры. Олефиновый полимер может также включать в себя термопластичные эластомеры (ТПЭ). Композиция согласно вариантам осуществления настоящего изобретения может включать в себя, по меньшей мере, два олефиновых полимера.

Термин «полимер» в контексте данного описании может включать в себя, в случае, если не указывается иное, как вулканизированный полимер, так и невулканизированный полимер.

Олефиновый полимер может включать в себя сопряженный олефиновый полимер и несопряженный олефиновый полимер. Термин «сопряженный олефиновый полимер» означает полимер из олефина(ов), имеющий в своей структуре двойные связи отделенные друг от друга, как правило, по меньшей мере, двумя одинарными связями.

Олефиновый полимер может быть изготовлен, но не ограничивается, из С4-С20-олефинов (в том числе диолефинов и альфа-олефинов), предпочтительно из С4-С12-олефинов, более предпочтительно из C4-C8-олефинов.

Сопряженный и несопряженный олефин могут включать в себя, но не ограничивается, 1,2-бутадиен, 1,3-бутадиен, 2-метил-1,3-бутадиен (т.е. изопрен), 2,3-диметил-1,3-бутадиен, 1,3-пентадиен, 4-метил-1-пентен, 1,3-гексадиен, 1,4-гексадиен, 1,3-гептадиен, 4,6-диметил-1-гептен, 1,3-октадиен, 1,7-октадиен, 1,3-нонадиен, 1,3-декадиен, 1,9-декадиен, 1,3-додекадиен, циклопентен, циклогексен, циклооктен, дициклопентадиен, 5-этилиден-2-норборнен, 5-винилиденхлорид-2-норборнен, 5-метилен-2-норборнен. Олефиновый полимер может характеризоваться любой величиной среднечисленной молекулярной массы, но может характеризоваться величиной среднечисленной молекулярной массы, составляющей в интервале 100 г/моль – 100,000 г/моль, к примеру.

Олефиновый полимер может также включать в себя ароматические углеводороды винилового ряда, такие как стирол, о-метилстирол, п-метилстирол, п-трет-бутилстирол, 2,4-диметилстирол, альфа-метилстирол, винилнафталин, винилтолуол, винилксилол, а также их смеси.

Термин «диеновый полимер» обозначает вид олефиновых полимеров. Диеновый полимер выполнен посредством полимеризации углеводорода, имеющего в своей структуре две двойные связи. Диеновый полимер может включать в себя, но не ограничивается, изопреновый каучук (ИК), бутадиеновый каучук (БК), 1,2-бутадиеновый каучук (или 1,2-полибутадиеновый эластомер), стирол-бутадиеновый каучук (СБК), акрилонитрил-бутадиеновый каучук (АНБК), гидрированный нитрильный каучук (ГНБК), хлоропреновый каучук (ХК), а также любой сорт натурального каучука (НК), а также может дополнительно включать в себя любые полимеры, получаемые из любых диеновых углеводородов, известных в данной области техники. В контексте настоящего описания, полимер, который представляет собой каучук, могут быть названы как «каучуковой полимер».

Диеновый полимер может включать в себя, конечно же, сопряженные и несопряженные диеновые полимеры. Сопряженный диеновый полимер может включать в себя, но не ограничивается, сополимеры этилена/альфа-олефинов, сополимеры этилена/стирола, этилена и/сопряженного диена. Несопряженный диеновый полимер может включать в себя этиленовые/несопряженные диеновые сополимеры. Термин «недиеновый полимер» обозначает полимер, в звене которого не хватает двух двойных связей. Недиеновый полимер может включать в себя, но не ограничивается, бутилкаучук (БК), фторированый каучук (ФК), этилен-пропиленовый каучук (ЭПК), этилен-пропилен-диеновый каучук (ЭПДК) и уретановый каучук (УК), а также может дополнительно включать в себя любые полимеры, получаемые из любых углеводородов, известных в данной области техники.

Несмотря на то что недиеновый полимер лексически включает в себя силиконовый каучук (СК), применение силиконового каучука может приводить к проблеме, описываемой в разделе Предшествующего уровня техники выше. Следует отметить, однако, что настоящие варианты осуществления не исключают полностью следы силиконового каучука или кремния, которые характеризуются незначительным влиянием на характеристики всей композиции. Другими словами, фраза «по существу не содержит оксид кремния» не исключает неосновное использование диоксида кремния (напр., такого, который неизбежно включается в состав композиции в ходе технологического процесса ее производства).

Диеновые или недиеновые полимеры могут обладать несколькими геометрическими изомерными формами. Содержание (соотношение) цис-звеньев может оказывать влияние на свойства. Содержание цис-звеньев может быть оценено с помощью метода ИК-спектроскопии в соответствии со стандартом JIS 6230 или в соответствии со стандартом ISO 4650.

Степень содержания цис-звеньев зависит от вида полимера. Например, в случае полиизопрена, диеновый полимер «с низким содержанием цис-звеньев» может содержать в интервале приблизительно 90% - приблизительно 95% по содержанию цис-звеньев, более характерно может содержать в интервале приблизительно 90% - приблизительно 94% по содержанию цис-звеньев и еще более характерно может содержать в интервале приблизительно 90% - приблизительно 92% по содержанию цис-звеньев; и диеновые полимеры «с высоким содержанием цис-звеньев» могут содержать более, чем приблизительно 95% по содержанию цис-звеньев, более характерно, могут содержать в интервале приблизительно 98% - приблизительно 99% по содержанию цис-звеньев.

В случае полибутадиена, каучук «с низким содержанием цис-звеньев» может содержать в интервале приблизительно 20% - приблизительно 40% по содержанию цис-звеньев; Каучук «с высоким содержанием цис-звеньев» может содержать в интервале приблизительно 94% - приблизительно 98% по содержанию цис- звеньев; и каучук «с умеренным содержанием цис-звеньев» может содержать промежуточный уровень цис-звеньев.

В рамках представленных вариантов осуществления, предпочтительно, используются, по крайней мере, один диеновый полимер с низким содержанием цис-звеньев или с умеренным содержанием цис-звеньев в целях достижения более высокой степени прозрачности или соответствующего уровня твердости.

Диеновый полимер с низким содержанием цис-звеньев или с умеренным содержанием цис-звеньев может включать в себя, например, продукт под торговым наименованием CARIFLEX IR0307KU и продукт под торговым наименованием CARIFLEX IR0310KU (полиизопрен производства компании Kraton Polymers, характеризующийся содержанием цис-звеньев, составляющим в интервале приблизительно 90% - приблизительно 91%); продукт под торговым наименованием Solprene 255 и продукт под торговым наименованием 755A Asaprene (стирольный эластомер производства компании Asahi Kasei); продукт под торговым наименованием Diene 35NR, продукт под торговым наименованием Diene 35RNF, продукт под торговым наименованием Diene 55RNF, продукт под торговым наименованием Diene 35NF, продукт под торговым наименованием Diene 55NF и продукт под торговым наименованием Diene 51 (полибутадиен с умеренным содержанием цис-звеньев производства компании Firestone полимеров, характеризующийся содержанием цис-звеньев, составляющим приблизительно 40%, вязкостью по Муни, составляющей в интервале приблизительно 35 - приблизительно 55); продукт под торговым наименованием Nipol BR1241S и продукт под торговым наименованием Nipol BR1242S (1,4-полибутадиен с низким содержанием цис-звеньев производства компании ZEON, характеризующийся вязкостью по Муни, составляющей в интервале приблизительно 35 - приблизительно 55); а также продукт под торговым наименованием JSR RB805, продукт под торговым наименованием JSR RB810, продукт под торговым наименованием JSR RB820, продукт под торговым наименованием JSR RB830 и продукт под торговым наименованием RB840 JSR (низкокристаллический термопластичный эластомер на основе синдиотактического 1,2-полибутадиена производства компании JSR, характеризующийся содержанием 1,2-связей, составляющим в интервале приблизительно 90% - приблизительно 96%).

Полимер, предпочтительно, может обладать низкой способностью к кристаллизации, что способствует достижению достаточной гибкости. В случае полибутадиенового блок-сополимера соотношение 1,2-присоединения может составлять, предпочтительно, приблизительно 30% или больше, что позволяет избегать кристаллизации после гидрирования, в частности, что позволяет избегать проявления слишком большой твердости при более низкой температуре.

Вышеуказываемый полимер может быть получен с использованием любых стандартных инертных углеводородных растворителей, которые, как известно, могут быть использованы в данной области техники. Соответствующий растворитель может включать в себя, например, линейные или разветвленные углеводороды, такие как пентан, гексан, гептан, октан и их алкил-замещенные производные; алифатические циклические углеводороды, такие как циклопентан, циклогексан, циклогептан и алкил-замещенные производные; ароматические углеводороды, такие как бензол, нафталин, толуол, ксилол и алкил-замещенные производные; и гидрированные ароматические углеводороды, такие как тетралин и декалин.

В случае, если не указывается иное, термин «полимер» может также включать в себя модифицированный полимер, концевое звено(я) которого является/являются модифицированными с помощью модификатора. Модификатор может включать в себя, например, соединение, имеющее в своей структуре одну или более функциональную группу(ы), выбираемую из амино-, амидо-, алкоксисаллильной, изоцианатной, имино-, имидазолевой, мочевинной, простой эфирной, карбонильной, карбоксильной, гидроксильной, нитрильной и пиридильной групп. Модификатор может включать в себя, но не ограничивается, 3-(N,N-диметиламино)-пропилтриметоксисилан, 3-(N,N-диэтиламино)-триметоксисилан, 3-(N,N-диметиламино)-пропилтриэтоксисилан, 3-(N,N-диэтиламинопропил)-триэтоксисилан, 3-глицидоксипропил-триметоксисилан, 2-(4-пиридилэтил)-триэтоксисилан, N-(3-триэтоксисилилпропил)-4,5-дигидроимидазол и тетрахлорид кремния.

Сшивающие агенты

Настоящая композиция, предпочтительно, может быть завершена с получением конечного продукта посредством сшивания смеси, состоящей из, по меньшей мере, двух олефиновых полимеров, сшивающим агентом или вулканизатором. Сшивающий агент или вулканизатор могут включать в себя, например, серу, серосодержащие соединения, сшивающие агенты радикального типа, а также пероксиды.

Сшивающий агент радикального типа может включать в себя, но не ограничивается, этиленгликольметакрилат (ЭГДМА), триметилолпропанметакрилат, триаллилизоцианурат, триаллилцианурат, диэтиленгликольдиакрилат, а также неофениленгликольдиакрилат.

Пероксиды могут включать в себя, но не ограничиваются, одно или более из соединений, выбираемых из группы, состоящей из 2,5-диметил-2,5-ди-(трет-бутилперокси)гексана, дикумилпероксида, перекиси бензоила, 1,1-бис-(трет-бутилперокси)-3,5,5-триметилциклогексана, диизобутилпероксида, кумилпероксинеодеканоата, ди-н-бутилдикарбонатпропилпероксида, ди-изопропилпероксидикарбоната, ди-втор-бутилпероксибутилдикарбоната, 1,1,3,3-тетраметил-бутилпероксинеодеканоата, ди-(4-трет-бутилциклогексил)-пероксидикарбоната, ди-(2-этилгексил)-пероксидикарбоната, трет-гексилпероксинеодеканоата, трет-бутилпероксинеодеканоата, трет-бутилпероксинеогептаноата, трет-гексилпероксипивалата, трет-бутилпероксипивалата, ди-(3,5,5-триметил-гексаноил)-пероксида, пероксидилауроила, 1,1,3,3-тетраметил-бутилперокси-2-этилгексаноата, перекиси диянтарной кислоты, 2,5-диметил-2,5-ди-(2-этилгексаноилперокси)гексана, трет-гексилперокси-2-этилгексаноат, ди-(4-метил-бензоил)-пероксида, трет-бутилперокси-2-этилгексаноата, ди-(3-метил-бензоил)-пероксида, бензоил-(3-метил-бензоил)-пероксида, перекиси дибензоила, 1,1-ди-(трет-бутилперокси)-2-метил-циклогексана, 1,1-ди (трет-гексилперокси)-3,3,5-триметилциклогексана, 1,1-ди-(трет-гексилперокси)-циклогексана, 1,1-ди-(трет-бутилперокси)-циклогексана, 2,2-ди-(4,4-ди(трет-бутилперокси)-циклогексил)-пропана, трет-гексилперокси-изо-пропилмонокарбоната, трет-бутилперокси малеиновой кислоты, трет-бутилперокси-3,5,5-триметилгексаноата, трет-бутилпероксилаурата, трет-бутилперокси-изо-пропилмонокарбоната, трет-бутилперокси-2-этилгексилмонокарбоната, трет-гексилпероксибензоата, 2,5-диметил-2,5-ди(бензоилперокси)-гексана, трет-бутилпероксиацетата, 2,2-ди-(трет-бутилперокси)-бутана, трет-бутилпероксибензоата, н-бутил-4,4-ди-(трет-бутилперокси)-валерата, ди-(2-трет-бутилпероксиизопропил)-бензола, ди-трет-гексилпероксида, пероксида трет-бутилкумила, ди-трет-бутила, п-пентангидропероксида, 2,5-диметил-2,5-ди-(трет-бутилперокси)-гексина-3, гидроперекиси диизопропилбензола, 1,1,3,3-тетраметил-бутилгидропероксида, гидропероксида кумола и трет-бутилгидропероксида.

Композиция в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может быть изготовлена, например, путем добавления одного или более из описываемых выше сшивающих агентов, в количестве, варьирующемся в интервале 0,1-10 массовых частей, предпочтительно, варьирующемся в интервале 0,2-8,0 массовых частей, более предпочтительно, варьирующемся в интервале 0,5-6,0 массовых частей, к 100 массовым частям олефинового полимерного компонента. В рамках других вариантов осуществления настоящего изобретения сшивающий агент может быть добавлен в другом количестве.

В рамках способа получения композиции согласно настоящему варианту осуществления сшивающий агент может, предпочтительно, представлять собой пероксид ввиду низкой степени загрязнения им в получаемом в результате продукте. Более предпочтительно, перекись может представлять собой, но не ограничивается, продукт под торговым наименованием PERHEXA (R) 25B, продукт под торговым наименованием PERHEXA (R) 25B-40, или продукт под торговым наименованием PERHEXA (R) 25B-40 МБ (2,5-диметил-2,5-ди (трет-бутилперокси)-гексан производства компании NOF Corporation), в целях подавления неприятного запаха и образования остаточных продуктов реакции.

Дополнительные компоненты

Композиция в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может дополнительно включать в себя дополнительные компоненты в таком количестве, в котором компонент (ы) не влияют негативным образом на прозрачность. Дополнительный компонент может включать в себя, но не ограничивается, красители, модификаторы, аппретирующие добавки (напр., лауриновая кислота), антиоксиданты (напр., монофенол, бисфенол, полифенол, серу, соединения на основе фосфора, такие как продукт под торговым наименованием Irganox 1010, продукт под торговым наименованием Irgafos 168 и продукт под торговым наименованием Irganox PS800 производства компании BASF), восстанавливающие агенты, поглотители кислорода, светостабилизаторы, антациды, стабилизаторы рН, агенты поверхностной обработки, термостабилизаторы, красители, наполнители (напр., тальк, карбонат кальция и углерод), поверхностно-активные вещества, гелеобразующие агенты, биоциды, УФ-абсорбенты (напр., салициловую кислоту, бензофенон, бензотриазол, цианоакрилат и стерически затрудненный амин), опудривающее средство (напр., полиолефин, такой как полиэтилен, диоксид кремния, тальк, карбоната кальция порошок), антипирены, а также полифосфорная кислота.

Может быть использован краситель, например, такой, при котором композиция характеризуется прозрачной или полупрозрачной окраской, например, прозрачной голубой, прозрачным красным, а также прозрачный зеленым. Краситель может включать в себя любые стандартные красители, используемые в данной области техники, например, цветные пигменты, наполнители-пигменты, противокоррозионные пигменты, а также функциональные пигменты (напр., фталоцианиновый зеленый, титан, железный голубой, оксид железа, свинца недокись, а также сульфид цинка).

Композиция в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может включать в себя, например, в интервале приблизительно 0,10 - приблизительно 10,0 массовых частей дополнительных компонентов, предпочтительно, в интервале приблизительно 0,20 - приблизительно 5,00 массовых частей дополнительных компонентов, а также, более предпочтительно, в интервале приблизительно 0,25 - приблизительно 2,00 массовых частей дополнительных компонентов по отношению к 100 мас.ч. полиолефина. В рамках других вариантов осуществления настоящего изобретения дополнительные компоненты могут быть добавлены в других количествах.

Прозрачная композиция

Прозрачная композиция в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может характеризоваться, предпочтительно, степенью замутненности меньше чем 20%, более предпочтительно, может характеризоваться степенью замутненности 15% или, еще более предпочтительно, может характеризоваться степенью замутненности 10% и менее с учетом достаточной степени прозрачности. В случае, если степень замутненности составляет 20% или более, прозрачность композиции будет слишком низкой, чтобы удовлетворять практическим и эстетическим потребностям рынка.

Композиция в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения предпочтительно могут характеризоваться 35 или большей величиной твердости по Дюрометру Типа А, более предпочтительно, могут характеризоваться величиной твердости, составляющей в интервале 35-70, более предпочтительно, могут характеризоваться величиной твердости, составляющей в интервале 40-70, еще более предпочтительно, могут характеризоваться величиной твердости, составляющей в интервале 50-70. В случае, когда настоящая композиция включается в состав продукта, эксплуатируемого в жестких условиях, такого как обувь (напр., подошва) и резиновые шины, величиной твердости по Дюрометру Типа А может, предпочтительно, составлять в интервале приблизительно 60-70. Настоящая композиция, предпочтительно, может характеризоваться величиной твердости по Дюрометру Типа А, измеряемой на 30 секунде, составляющей до 80% или более от величины твердости по Дюрометру Типа А, измеряемой на 0 секунде, предпочтительно, составляющей до 90% или более от величины твердости по Дюрометру Типа А, измеряемой на 0 секунде, более предпочтительно, составляющей до 95% или более от величины твердости по Дюрометру Типа А, измеряемой на 0 секунде.

В рамках одного варианта осуществления композиция в соответствии с настоящим изобретением может предпочтительно включать в свой состав, по меньшей мере, один олефиновый полимер (ы), характеризующийся величиной показателя преломления, составляющей в интервале 1,500-1,525 при 23°С. В рамках одного аспекта варианта осуществления, композиция в соответствии с настоящим изобретением может также включать в свой состав второй олефиновый полимер, характеризующийся величиной показателя преломления, в котором абсолютное значение разницы между величинами показателей преломления первого и второго олефиновых полимеров составляет 0,100 или менее, предпочтительно, составляет 0,050 или менее, более предпочтительно, составляет 0,020 или менее, при условии обеспечения достаточной прозрачности.

В рамках одного варианта осуществления настоящая композиция может включать в свой состав как ингредиент изопренового каучука с низким содержанием цис-звеньев (ИК), так и каучуковый компонент, выбираемый из бутадиенового каучука (БК), 1,2-бутадиенового каучука, бутадиен-стирольного каучука (БСК), акрилонитрил-бутадиенового каучука (НБК), гидрированного нитрильного каучука (ГНБК), уретанового каучука (УК), этилен-пропиленового каучука (ЭПК), этилен-пропилен-диенового каучука (ЭПДК), хлоропренового каучука (ХК), а также каучука природного сорта (ПК). В рамках одного аспекта варианта осуществления, количественное содержание ингредиента изопренового каучука с низким содержанием цис-звеньев может составлять в интервале 45-95 массовых частей, при условии, что общее количество ингредиента изопренового каучука с низким содержанием цис-звеньев и полимерного каучукового компонента составляет 100 массовых частей. В рамках другого варианта осуществления, изопреновый каучук с низким содержанием цис-звеньев может содержать в интервале 90-94% цис-звеньев.

В рамках варианта осуществления, композиция в соответствии с настоящим изобретением может являться по существу не содержащей в своем составе масла, используемого в качестве мягчителя, в целях избежания истекания маслом.

В рамках варианта осуществления, композиция в соответствии с настоящим изобретением может характеризоваться 88% или большей, предпочтительно, может характеризоваться 90% или большей, более предпочтительно, может характеризоваться 91% или большей величиной общего светопропускания, измеряемого в соответствии со стандартом JIS K7361-1. В случае, если общий коэффициент пропускания света составляет менее 88%, композиции не хватает достаточной прозрачности.

В рамках варианта осуществления, композиция может характеризоваться 10 Н/мм или большей, предпочтительно, может характеризоваться в интервале 10 Н/мм - 50 Н/мм, более предпочтительно, может характеризоваться в интервале 10 Н/мм - 40 Н/мм прочностью на разрыв, измеряемой на листах толщиной 2 мм (и конвертируемой в единицы Н/мм) в соответствии со стандартом JIS K6252. В случае, если величина прочности на разрыв составляет менее 10 Н/мм, композиции может не хватать долговечности.

Способ получения

В рамках одного варианта осуществления, композиция может быть изготовлена по способу, включающему в себя такие стадии, как: обеспечение первого олефинового полимера, изготовляемого с использованием литиевого катализатора, при этом первый олефиновый полимер характеризуется величиной показателя преломления, составляющей в интервале 1,500-1,525 при 23°С; обеспечение второго олефинового полимера, изготовляемого с использованием литиевого катализатора, при этом второй олефиновый полимер отличается от первого олефинового полимера; смешивание первого и второго олефиновых полимеров в целях получения их смеси; добавление сшивающего агента к смеси; а также равномерное перемешивание смеси.

Использование литиевого катализатора является предпочтительным, поскольку это приводит к образованию малых количеств остаточных продуктов и может способствовать достижению высокой прозрачности получаемой в результате композиции. Литиевый катализатор может представлять собой органические литиевые катализаторы. Органические литиевые катализаторы могут представлять собой моно-, бис-, трис- или тетракис-замещенные соединения лития с С1-С20 углеводородной группировой (ами) или, предпочтительно, с С2-C8 углеводородной группировой (ами).

Органический литиевый катализатор может включать в себя, но не ограничивается, алкил лития, такой как метиллитий, этиллитий, пропиллитий, н-бутиллитий, втор-бутиллитий и трет-бутиллитий; арил лития, такой как фенил и толил лития; алкенил лития, такой как винил и пропенил лития; а также алкилен лития, такой как тетраметилен лития и пентаметилен лития.

Композиция в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, может быть применена в любых областях промышленности, в которых может использоваться ее высокая степень прозрачности. Промышленное применение может включать в себя, но не ограничивается, обувную продукцию, шины, одежду, маски, дождевики, игрушки, демпфирующие материалы, строительные компоненты, покрывные материалы для проводов, упаковочные материалы, защитные чехлы для компьютеров, периферийные компоненты для компьютеров, противозачаточные средства, секс-игрушки, накладки для сосков, одноразовые подгузники, канцтовары, контейнеры, пищевые лотки, мячи для занятий спортом, стулья, выполненные в форме шара и защитные пленки.

Композиция в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может быть использована при производстве продукции обувной промышленности, такой как подошвы ботинок, носки ботинок, узор, язычок и прочие части, характеризующиеся высокой прозрачностью и прочность, которые не могут быть получены с помощью стандартной технологии. Настоящая композиция может также использоваться в целях изготовления обуви, которая является полностью прозрачной. Выше упоминаемая обувь, может обладать как практичностью, так и эстетичным дизайном, а также является целесообразной в коммерческом отношении. Как и в прочих практических применениях, по существу, использование не содержащей в своем составе масла композиции позволяет избегать затруднений, связанных с источением масла и образованием повреждений на других частях. Это является в значительной степени предпочтительным применительно к данной области техники.

Композиция в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может быть использована при изготовлении эстетичных каучуковых покрышек, которые характеризуются прочностью и прозрачностью. Например, покрышка может представлять собой стилизованную покрышку для мотоциклов или автомобилей. Каучуковая трубка также может быть изготовлена подобным же образом.

Композиция в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может быть также использована при изготовлении одежды и нижнего белья, дождевиков, масок, таких как маска медицинского назначения и маска для предотвращения сенной лихорадки, или очков, таких как защитные очки для выполнения сварочных работ, защитные очки для езды на велосипеде или для плавания, а также защитные очки для проведения химических экспериментов, таким образом, что продукты могут содержать в своем составе весьма твердую и прозрачную составляющую (ие). Продукты могут являться полезными с практической точки зрения для видения сквозь них, а также могут одновременно сочетать эстетичный дизайн и длительный срок службы.

Композиция в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может также быть использована при изготовлении демпфирующего или строительного материала, обладающего отличной эстетической прозрачностью, а также обнаруживаемой высокой прочностью и демпфирующими свойствами.

Композиция в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может также быть использована при изготовлении покрывного материала для проводов или упаковочного материала таким образом, что может быть легко видно внутреннее содержимое через материал, характеризующийся высоким качеством изоляции.

Композиция в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может также быть использована при изготовлении игрушек, таких как пластиковые модельные фигурки, комплекта модели для сборки мелкомасштабного производства и игрушечных автомобилей, получаемых методом литья под давлением, накладок для сосков, или одноразовых пеленок. Продукт может являться, по меньшей мере, частично прозрачным и безопасным, даже в случае, если ребенок помещает его в рот.

Композиция в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может также быть использована вместо силиконовой смолы при изготовлении противозачаточных средств (напр., презервативов и пессариев), секс-игрушек (напр., кукл в натуральную величину и фаллоимитаторов), защитных чехлов для компьютеров (напр., оболочка для смартфона), периферийных компонентов для компьютеров (напр., клавиатура и мышь), контейнеров, пищевых лотков, мячей для спорта, а также стульев, выполненных в форме шара. Продукты могут являться частично или полностью прозрачными для удовлетворения дизайнерским требованиям, и в то же время отличаться степенью удобства, эквивалентной стандартным продуктам. Продукты могут позволить избежать затруднений, связанных с источением масла, а также являются безопасными с точки зрения здравоохранения, даже в случае, если продукт предполагает прямой контакт с телом человека, а также обладают достаточным запасом прочности.

Следует отметить, что упоминаемые выше практические приложения являются лишь примерами вариантов осуществления настоящего изобретения, при этом варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются данными практическими приложениями.

Примеры

Варианты осуществления настоящего изобретения в данном разделе будут дополнительно проиллюстрированы со ссылкой на следующие примеры, однако, без ограничения его объема данными вариантами осуществления.

Пример 1

1-я Стадия: определенное количество (95 г) полиизопренового каучука с низким содержанием цис-звеньев (продукт под торговым наименованием CARIFLEX IR0307KU производства компании Kraton Polymers) разминают с помощью 5-дюймового открытого валка (изготовленный на предприятии Yasuda Seiki, температура валка: 70°C, отношение скорости вращения: 1:1,25).

2-я Стадия: Температура валка повышается до 100°C. 5,0 г 1,2-полибутадиена (продукт под торговым наименованием RB-820 производства компании JSR) помещают на валок, а затем сдавливают и раскатывают на валке.

3-я Стадия: размятый полиизопреновый каучук (получаемый в результате 1-й стадии) и 0,25 г лауриновой кислоты одновременно вносят на валок с раскатанным на нем 1,2-полибутадиеном, и затем данные материалы равномерно перемешивают друг с другом.

4-я Стадия: Равномерно перемешанный каучук удаляют с валка, а затем температуру валка понижают до 70°C.

5-я стадия: Каучук, удаляемый на 4-й стадии, снова раскатывают на валке при 70 градусах C. Затем добавляют к каучуку 2,0 г 2,5-диметил-2,5-ди-(трет-бутилперокси)-гексана (продукт под торговым наименованием PERHEXA (R) 25B производства компании NOF Corporation) и 4,0 г этиленгликольдиметакрилата (ЭГДМА). Смесь равномерно перемешивают.

6-я стадия: замешанный каучук срезают с валка в форме листа, имеющего толщину 3 мм - 4 мм. Лист выдерживают при комнатной температуре в течение одного дня и ночи.

7-я стадия: выдержанный каучук отверждают или вулканизируют с помощью 36-тонного пресса двухступенчатого нагрева и охлаждения (изготовленный на предприятии Kansai ROLL Co., Ltd.) при температуре 150°C и давлении 15 МПа в течение 13 минут, в целях получения каучуковой смеси в соответствии с Примером 1. Пример 1 также подвергают испытательным процедурам в соответствии с приводимым стандартом выше в целях измерения физических и химических характеристик.

Дополнительное Примечание: В ходе 4-й стадии, удаление каучука с валка имеет целью избежание трех основных затруднений, описываемых ниже.

Во-первых, в случае, если каучук оставляют на валке, период охлаждения будет слишком длительным для перемешивания каучука, и затем слишком много макромолекулярных цепей каучука будут укорочены и его свойства будут ухудшены.

Во-вторых, в случае, если валок останавливается, оставляя на нем каучук, повторный запуск валка будет нарушаться остывшим каучуком, характеризующимся более высокой вязкостью, и затем в нештатном режиме к валку могут быть применены слишком большие усилия.

Наконец, в случае, если на валке все еще имеется раскатанный каучук на стадии охлаждения, каучук работает как теплоизолятор и для охлаждения требуется длительное время.

Пример 2

Каучуковую смесь в соответствии с Примером 2 получают по такому же способу, как в Примере 1, за исключением использования 80 г продукта под торговым наименованием Cariflex IR0307KU в ходе 1-й стадии, с использованием 20 г продукта под торговым наименованием RB-820 в ходе 2-й стадии, а также с условием, что период вулканизации составляет 7 минут в ходе 7-й стадии.

Пример 3

Каучуковую смесь в соответствии с Примером 3 получают по такому же способу, как в Примере 1, за исключением использования 90 г продукта под торговым наименованием Cariflex IR0307KU в ходе 1-й стадии, с использованием 10 г продукта под торговым наименованием RB-820 в ходе 2-й стадии, с использованием 0,5 г лауриновой кислоты в ходе 3-й стадии, а также с условием, что температура проведения вулканизации составляет 160°C, а также, что период вулканизации составляет 10 минут в ходе 7-й стадии.

Пример 4

Каучуковую смесь в соответствии с Примером 4 получают по такому же способу, как в Примере 1, за исключением использования 50 г продукта под торговым наименованием Cariflex IR0307KU в ходе 1-й стадии, с использованием 50 г продукта под торговым наименованием RB-820 в ходе 2-й стадии, с использованием 1,0 г продукта под торговым наименованием PERHEXA 25В без добавления ЭГДМА в ходе 5-й стадии, а также при условии, что температура вулканизации составляет 160°C, а также при условии, что период вулканизации составляет 5 минут в ходе 7-й стадии

Пример 5

Каучуковую смесь в соответствии с Примером 5 получают по такому же способу, как в Примере 1, за исключением использования 50 г продукта под торговым наименованием Cariflex IR0307KU в ходе 1-й стадии, с использованием 50 г продукта под торговым наименованием Diene 35NR (производства компании Firestone Polymers) вместо продукта под торговым наименованием RB-820 в ходе 2-й стадии, с использованием 1,0 г продукта под торговым наименованием PERHEXA 25В без добавления ЭГДМА в ходе 5-й стадии, а также при условии, что температура вулканизации составляет 160°C, а также при условии, что период вулканизации составляет 10 минут в ходе 7-й стадии.

Пример 6

Каучуковую смесь в соответствии с Примером 6 получают по такому же способу, как в Примере 1, за исключением использования 50 г продукта под торговым наименованием Cariflex IR0307KU в ходе 1-й стадии, с использованием 50 г продукта под торговым наименованием RB-820 в ходе 2-й стадии, с использованием 1,5 г продукта под торговым наименованием PERHEXA 25В без добавления ЭГДМА в ходе 5-й стадии, а также при условии, что температура вулканизации составляет 160°C, а также при условии, что период вулканизации составляет 6 минут в ходе 7-й стадии.

Пример 7

Каучуковую смесь в соответствии с Примером 7 получают по такому же способу, как в Примере 1, за исключением использования 50 г продукта под торговым наименованием Cariflex IR0307KU в ходе 1-й стадии, с использованием 50 г продукта под торговым наименованием RB-820 в ходе 2-й стадии, с использованием 2,0 г продукта под торговым наименованием PERHEXA 25В без добавления ЭГДМА в ходе 5-й стадии, а также при условии, что температура вулканизации составляет 160°C, а также при условии, что период вулканизации составляет 6 минут в ходе 7-й стадии.

Пример 8

Каучуковую смесь в соответствии с Примером 8 получают по такому же способу, как в Примере 1, за исключением использованием 50 г продукта под торговым наименованием Cariflex IR0307KU в ходе 1-й стадии, с использованием 50 г продукта под торговым наименованием RB-820 в ходе 2-й стадии, с использованием 1,0 г продукта под торговым наименованием PERHEXA 25b и 2,0 г ЭГДМА в ходе 5-й стадии, а также при условии, что период вулканизации составляет 5 минут в ходе 7-й стадии.

Пример 9

Каучуковую смесь в соответствии с Примером 9 получают по такому же способу, как в Примере 1, за исключением использования 50 г продукта под торговым наименованием Cariflex IR0307KU в ходе 1-й стадии, с использованием 50 г продукта под торговым наименованием RB-820 в ходе 2-й стадии, с использованием 1,0 г продукта под торговым наименованием PERHEXA 25В в ходе 5-й стадии а также при условии, что период вулканизации составляет 4 минуты в ходе 7-й стадии.

Пример 10

Каучуковую смесь в соответствии с Примером 10 получают по такому же способу, как в Примере 1, за исключением использования 60 г продукта под торговым наименованием Cariflex IR0307KU в ходе 1-й стадии, с использованием 40 г продукта под торговым наименованием RB-820 в ходе 2-й стадии, с использованием 1,0 г продукта под торговым наименованием PERHEXA 25В без добавления ЭГДМА в ходе 5-й стадии, а также при условии, что температура вулканизации составляет 160°C, а также при условии, что период вулканизации составляет 7 минут в ходе 7-й стадии.

Пример 11

Каучуковую смесь в соответствии с Примером 11 получают по такому же способу, как в Примере 1, за исключением использования 70 г продукта под торговым наименованием Cariflex IR0307KU в ходе 1-й стадии, с использованием 30 г продукта под торговым наименованием RB-820 в ходе 2-й стадии, с использованием 1,0 г продукта под торговым наименованием PERHEXA 25В без добавления ЭГДМА в ходе 5-й стадии, а также при условии, что температура вулканизации составляет 160°C, а также при условии, что период вулканизации составляет 11 минут в ходе 7-й стадии.

Пример 12

Каучуковую смесь в соответствии с Примером 12 получают по такому же способу, как в Примере 1, за исключением использования 70 г продукта под торговым наименованием Cariflex IR0307KU в ходе 1-й стадии, с использованием 30 г продукта под торговым наименованием RB-820 в ходе 2-й стадии, не используя ЭГДМА в ходе 5-й стадии, а также при условии, что температура вулканизации составляет 160°C, а также при условии, что период вулканизации составляет 6 минут в ходе 7-й стадии.

Пример 13

Каучуковую смесь в соответствии с Примером 13 получают по такому же способу, как в Примере 1, за исключением использования 70 г продукта под торговым наименованием Cariflex IR0307KU в ходе 1-й стадии, с использованием 30 г продукта под торговым наименованием RB-820 в ходе 2-й стадии, с использованием 1,0 г продукта под торговым наименованием PERHEXA 25В в ходе 5-й стадии, а также при условии, что период вулканизации составляет 6 минут в ходе 7-й стадии.

Пример 14

Каучуковую смесь в соответствии с Примером 14 получают по такому же способу, как в Примере 1, за исключением использования 70 г продукта под торговым наименованием Cariflex IR0307KU в ходе 1-й стадии, с использованием 30 г продукта под торговым наименованием RB-820 в ходе 2-й стадии, а также при условии, что период вулканизации составляет 6 минут в ходе 7-й стадии.

Сравнительный пример C1.

Стадия С1: определенное количество (100 г) полиизопренового каучука с низким содержанием цис-звеньев (продукт под торговым наименованием CARIFLEX IR0307KU производства компании Kraton Polymers) разминают с помощью 5-дюймового открытого валка (изготовленный на предприятии Yasuda Seiki, при температуре валка: 55°C, при отношении скорости вращения: 1:1,25).

Стадия С2: К размятому каучуку добавляют 0,5 г лауриновой кислоты.

Стадия С3: к полиизопреновому каучуку затем добавляют 2,0 г 2,5-диметил-2,5-ди-(трет-бутилперокси)-гексана (продукт под торговым наименованием PERHEXA (R) 25B производства компании NOF Corporation) и 4,0 г ЭГДМА. Смесь равномерно замешивают друг с другом.

Стадия С4: размятый каучук срезают с валка в виде листа, имеющего толщину в интервале 3 мм - 4 мм. Лист выдерживают при комнатной температуре в течение одного дня и одной ночи.

Стадия С5: выдержанный каучук отверждают или вулканизируют с помощью 36-тонного пресса двухступенчатого нагрева и охлаждения (изготовленный на предприятии Kansai ROLL Co., Ltd.) при температуре 160°C и давлении 15 МПа в течение 15 минут, в целях получения каучуковой композиции в соответствии со Сравнительным Примером С1. Сравнительный Пример C1 подвергают тем же испытательным процедурам, как в случае Примера 1, в целях измерения физических и химических характеристик.

Сравнительный пример C2.

Каучуковая композиция в соответствии со Сравнительным Примером С2 изготовляют по такому же способу, как в Сравнительном Примере С1, за тем исключением, что пропускают стадию C2, а также без использования ЭГДМА в ходе Стадии C3.

Сравнительный Пример C3.

Каучуковую композицию в соответствии со Сравнительным Примером С3 изготовляют по такому же способу, как в Сравнительном Примере C1, за исключением дальнейшего добавления 1,0 г продукта под торговым наименованием Irganox 1010, а также без использования ЭГДМА в ходе Стадии C3.

Сравнительный Пример C4.

Каучуковую композицию в соответствии со Сравнительным Примером С4 изготовляют по такому же способу, как в Примере 1, за исключением использования 50 г натурального каучука (продукт под торговым наименованием NR #1; каучук под торговым наименованием Ribbed Smoked Sheet #1, изготовленный в Таиланде) вместо продукта под торговым наименованием Cariflex IR0307KU в ходе 1-й стадии, с использованием 50 г продукта под торговым наименованием RB-820 в ходе 2-й стадии, с использованием 1,0 г продукта под торговым наименованием PERHEXA 25В в ходе 5-й стадии, а также при условии, что температура вулканизации составляет 160°C, а также при условии, что период вулканизации составляет 7 минут в ходе 7-й стадии.

Сравнительный Пример C5.

Каучуковую композицию в соответствии со Сравнительным Примером С5 изготовляют по такому же способу, как в Сравнительном Примере C1, за исключением использования 100 г изопренового каучука с высоким содержанием цис-звеньев (продукт под торговым наименованием IR 2200GA, производства компании ZEON) вместо продукта под торговым наименованием Cariflex IR0307KU в ходе Стадии С1, пропуская Стадию C2, а также без использования ЭГДМА в ходе Стадии C3.

Результаты Примеров 1-14 и Сравнительных Примеров С1-С5 приводятся в таблице ниже. Рабочие Примеры продемонстрировали превосходное сочетание свойств, таких как степень замутненности и Твердость по Дюрометру Типа А. В противоположность этому, в Сравнительных Примерах обнаруживалась дефектность некоторых свойств.

ТАБЛИЦА 1 ПРИМЕР # Ингредиенты 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 IR-307 85 80 90 50 50 50 50 50 50 60 70 70 70 70 2200GA NR#1 RB-820 5 20 10 50 50 50 50 50 40 30 30 30 30 Diene-
35NR 50 Лауриновая кислота 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Perhexa 25B 2 2 2 1 1 1,5 2 1 1 1 1 2 1 2 ЭГДМА 4 4 4 2 4 4 4 В сумме 106,3 106,3 106,5 101,3 101,3 101,8 102,3 103,3 105,3 101,3 101,3 102,3 105,3 106,3 Температура отверждения (°C) 150 150 160 160 160 160 160 150 150 160 160 160 150 150 Продолжи-тельность отверждения (мин) 13 7 10 5 10 6 6 5 4 7 11 6 6 6

Твердость HS,A 0 с 35 44 39 59 37 58 60 63 65 54 44 45 47 50 Твердость HS,A 30 с 35 42 39 56 35 55 56 58 60 51 42 42 44 46 Степень замутненности (%) 5 5 16 9 9 9 15 5 6 4 9 8 9 9 Прозрачность (%) 91 91 92 91 91 91 92 91 91 91 91 91 91 91 Прочность на разрыв (Н/2 мм) 34,5 38,9 22,0 58,3 14,6 46 34,7 58,3 61,4 36 22,9 38 43,4 41,6 Прочность на разрыв (Н/мм) 17 19 11 29 7 23 17 29 31 18 11 19 22 21

ТАБЛИЦА 2 ПРИМЕР # Ингредиенты C1 C2 C3 C4 C5 IR-307 100 100 100 2200GA 100 NR#1 50 RB-820 50 Diene-35NR Лауриновая кислота 0,5 0,5 0,25 Irganox 1010 1 0,5 Perhexa 25B 2 2 2 1 2 ЭГДМА 4 В сумме 106,5 102,0 103,5 101,3 102,5 Температура отверждения (°C) 160 160 160 160 160 Продолжительность отверждения (мин) 15 15 15 7 15 Твердость HS,A 0 с 35 33 31 61 30 Твердость HS,A 30 с 35 33 31 58 30 Степень замутненности (%) 13 9 6 44 73 Прозрачность (%) 92 91 91 50 82 Прочность на разрыв (Н/2 мм) 18,9 33,6 42,1 59,5 36,3 Прочность на разрыв (Н/мм) 9 17 21 30 18

В целях сравнения степени устойчивости к истиранию по методу Taber и в соответствии с DIN настоящей и сравнительных композиций, следующим образом были осуществлены дальнейшие примеры.

Пример 15

Каучуковую композиция в соответствии с Примером 15 изготовляют по такому же способу, как в Примере 1, за исключением использования 50 г продукта под торговым наименованием Cariflex IR0307KU в ходе 1-й стадии, с использованием 50 г продукта под торговым наименованием RB-820 в ходе 2-й стадии, с использованием 1,0 г продукта под торговым наименованием PERHEXA 25В без использования ЭГДМА в ходе 5-й стадии, а также при условии, что температура вулканизации составляет 160°C, а также при условии, что период вулканизации составляет 7 минут в ходе 7-й стадии. Степень устойчивости к истиранию по методу Taber измеряют в соответствии со стандартом JIS K7204 (или в соответствии со стандартом ASTM D1044), а также степень устойчивости к истиранию в соответствии с DIN измеряют в соответствии со стандартом JIS K6264-2.

Пример 16

Каучуковую композиция в соответствии с Примером 16 получают по такому же способу, как в Примере 15, за исключением дальнейшего добавления 2,0 г ЭГДМА в ходе 5-й стадии, а также при условии, что температура вулканизации составляет 150°C, а также при условии, что период вулканизации составляет 6 минут в ходе 7-й стадии. (Некоторые измерения, например, для определения степени замутненности, были опущены)

Пример 17

Каучуковую композиция в соответствии с Примером 17 получают по такому же способу, как в примере 15, за исключением дополнительного добавления 4,0 г ЭГДМА в ходе 5-й стадии, а также при условии, что период вулканизации составляет 6 минут в ходе 7-й стадии. (Некоторые измерения, например, для определения степени замутненности, были опущены).

Пример 18

Каучуковую композиция в соответствии с Примером 18 изготовляют по такому же способу, как в Примере 15, за исключением того, что период вулканизации составляет 6 минут в ходе 7-й стадии. Сравнительный Пример С6.

Каучуковая композиция в соответствии со Сравнительным Примером C6 изготовляют по такому же способу, как в Сравнительном Примере С1, за исключением проведения стадии C2, а также без добавления ЭГДМА в ходе Стадии C3. (Некоторые измерения, например, для определения степени замутненности, были опущены).

Сравнительный пример С7.

Каучуковую Композицию в соответствии со Сравнительным Примером С7 изготовляют по такому же способу, как в Примере 1, за тем исключением, что используется 50 г изопренового каучука с высоким содержанием цис-звеньев (продукт под торговым наименованием IR 2200GA производства компании ZEON) вместо продукта под торговым наименованием Cariflex IR0307KU в ходе 1-й стадии, с использованием 50 г продукта под торговым наименованием RB -820 в ходе 2-й стадии, с использованием 1,0 г продукта под торговым наименованием PERHEXA 25В без добавления в ходе 5-й стадии, а также при условии, что температура вулканизации составляет 160°C, а также при условии, что период вулканизации составляет 7 минут в ходе 7-й стадии.

Результаты Примеров 15-18 и Сравнительных Примеров С6 и С7 приводятся в таблице ниже. Получаемые результаты демонстрируют, что настоящие рабочие примеры проявляют выгодное сочетание свойств, включая устойчивость к истиранию, в то время как в Сравнительных Примерах обнаруживалась дефектность некоторых свойств.

ТАБЛИЦА 3 ПРИМЕР # Составляющие 15 16 17 18 C6 C7 IR-307 50 50 50 50 100 2200GA 50 NR#1 RB-80 50 50 50 50 50 Diene-35NR Лауриновая кислота 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Irganox 1010 Perhexa 25B 1 1 1 1 2 1 ЭГДМА 2 4 В сумме 101,3 103,3 105,3 101,3 102,0 101,3 Температура отверждения (°C) 160 150 150 160 160 160 Продолжительность отверждения (мин) 7 6 6 6 15 7 Твердость HS,A 0 с 60 - - 61 60 Твердость HS,A 30 с 56 - - 57 57 Степень замутненности (%) 6 - - 6 - 51 Прозрачность (%) 91 - - 91 - 87 Прочность на разрыв (Н/2 мм) 42,7 - - 41,7 - 59,2 Прочность на разрыв (Н/мм) 21 - - 21 - 30 Степень устойчивости к истиранию по методу Taber (мг) <10 <10 <10 - 3919 <10 Степень устойчивости к истиранию в соответствии с DIN (мг) 335 223 178 306 657 286

Изобретение относится к прозрачной каучуковой композиции, способу получения прозрачной композиции и изделию. Прозрачная композиция на основе сшитого каучука, по существу, не содержащая в своем составе оксид кремния, включает 45-95 мас.ч. изопренового каучука с низким содержанием цис-звеньев и каучуковый полимерный компонент, выбираемый из группы, при условии, что общее количество изопренового каучука и каучукового полимерного компонента составляет 100 мас.ч. Изопреновый каучук с низким содержанием цис-звеньев и каучуковый полимерный компонент сшивают одним или более сшивающим агентом, выбранным из сшивающих агентов радикального типа и пероксидов. Изобретение позволяет повысить прочность и прозрачность композиции. 5 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 табл., 18 пр.

1. Прозрачная композиция на основе сшитого каучука, включающая в себя:

изопреновый каучук (ИК) с низким содержанием цис-звеньев; и

каучуковый полимерный компонент, выбираемый из группы, состоящей из бутадиенового каучука (БК), 1,2-полибутадиенового каучука, бутадиен-стирольного каучука (БСК), акрилонитрил-бутадиенового каучука (АНБК), гидрированного нитрильного каучука (ГНК), уретанового каучука (УК), этилен-пропиленового каучука (ЭПК), этилен-пропилен-диенового каучука (СКЭПТ) и натурального каучука (НК),

причем содержание изопренового каучука с низким содержанием цис-звеньев составляет от 45 до 95 массовых частей, при условии что общее количество изопренового каучука с низким содержание цис-звеньев и компонента каучукового полимера составляет 100 массовых частей,

причем изопреновый каучук с низким содержанием цис-звеньев и каучуковый полимерный компонент представляют собой компоненты, подвергнутые сшиванию одним или более сшивающим агентом, выбранным из сшивающих агентов радикального типа и пероксидов, и

причем композиция по существу не содержит оксид кремния.

2. Композиция по п.1, в которой содержание цис-звеньев в изопреновом каучуке с низким содержанием цис-звеньев составляет от 90 до 94%.

3. Композиция на основе сшитого каучука, по существу, не содержащая оксид кремния, включающая в себя:

первый олефиновый полимер, имеющий показатель преломления от 1,500 до 1,525 при 23°С; и

второй олефиновый полимер, отличный от первого олефинового полимера,

причем первый олефиновый полимер и второй олефиновый полимер представляют собой полимеры, подвергнутые сшиванию одним или более сшивающим агентом, выбранным из сшивающих агентов радикального типа и пероксидов,

причем композиция имеет степень замутненности 20% или менее на листе толщиной 2 мм, измеренную в соответствии со стандартом JIS K7136, и

причем композиция имеет твердость по Дюрометру типа А (0 сек) 35 или более, измеренную в соответствии со стандартом JIS K6253.

4. Композиция по п.3, в которой абсолютное значение разницы между величинами показателей преломления первого и второго олефиновых полимеров составляет 0,100 или менее.

5. Композиция по п.1, в которой композиция, по существу, не содержит масла, используемого в качестве мягчителя.

6. Композиция по п.1, в которой композиция имеет твердость по Дюрометру типа А (30 с)35 или более, измеренную в соответствии со стандартом JIS K6253.

7. Композиция по п.1, в которой композиция имеет прочность на разрыв 10 Н/мм или более, измеренную на листах толщиной 2 мм в соответствии со стандартом JIS K6252.

8. Композиция по п.1, в которой композиция имеет величину общего светопропускание 88% или более, измеренное в соответствии со стандартом JIS K7361-1.

9. Композиция по п.3, в которой композиция, по существу, не содержит масла, используемого в качестве мягчителя.

10. Композиция по п.3, в которой композиция имеет твердость по Дюрометру типа А (30 с) 35 или более, измеренную в соответствии со стандартом JIS K6253.

11. Композиция по п.3, в которой композиция имеет прочность на разрыв 10 Н/мм или более, измеренную на листах толщиной 2 мм в соответствии со стандартом JIS K6252.

12. Композиция по п.3, в которой композиция имеет величину общего светопропускания 88% или более, измеренную в соответствии со стандартом JIS K7361-1.

13. Способ получения прозрачной композиции на основе сшитого каучука, по существу, не содержащей оксид кремния, способ содержит этапы:

обеспечения первого олефинового полимера, изготовляемого с использованием литиевого катализатора, при этом первый олефиновый полимер имеет показатель преломления от 1,500 до 1,525 при 23°C;

обеспечения второго олефинового полимера, изготовляемого с использованием литиевого катализатора, при этом второй олефиновый полимер является отличным от первого олефинового полимера;

смешивание первого и второго олефиновых полимеров с получением их смеси;

добавление к смеси сшивающего агента, выбранного из сшивающих агентов радикального типа и пероксидов; и

равномерное перемешивание смеси.

14. Способ по п.13, в котором сшивающий агент представляет собой пероксид.

15. Изделие, содержащее композицию по п.1.

16. Изделие по п. 15, в котором изделие, выбрано из группы, состоящей из обуви, шин, одежды, дождевиков, очков, масок, игрушек, демпфирующих материалов, строительных материалов, покрывных материалов для проводов, упаковочных материалов, защитных чехлов для компьютеров, периферийных элементов для компьютеров, противозачаточных средств, секс-игрушек, накладных сосков, бумажных подгузников, канцелярских принадлежностей, контейнеров, пищевых лотков, мячей для занятий спортом, стульев, выполненных в форме шара и защитных пленок.

17. Изделие, содержащее композицию по п.3.

18. Изделие по п.17, в котором изделие, выбрано из группы, состоящей из обуви, шин, одежды, дождевиков, очков, масок, игрушек, демпфирующих материалов, строительных материалов, покрывных материалов для проводов, упаковочных материалов, защитных чехлов для компьютеров, периферийных элементов для компьютеров, противозачаточных средств, секс-игрушек, накладных сосков, бумажных подгузников, канцелярских принадлежностей, контейнеров, пищевых лотков, мячей для занятий спортом, стульев, выполненных в форме шара, а также защитных пленок.