輪胎內(nèi)襯的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于制造氣密型輪胎內(nèi)層,通常稱作輪胎"內(nèi)襯"的橡膠組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 無內(nèi)胎輪胎具有低透氣性的內(nèi)表面,從而防止輪胎放氣并且W保護所述輪胎的敏 感性內(nèi)部區(qū)域免受氧氣和水的進入,例如包含對氧化敏感的金屬簾線的簾布層,該種保護 改進了輪胎的耐久性。目前,通過由基于下基橡膠的彈性體組合物組成的內(nèi)襯來實現(xiàn)輪胎 內(nèi)表面的該種保護。然而,下基橡膠的氣密性性能是與不可小視的最小厚度(毫米的數(shù)量 級)相關并且因此與一定的重量相關,該不能使其能夠有效地滿足該些新的需求。
[0003] 因此,需要將如炭黑的增強填料加入到彈性體內(nèi)襯組合物W改進其氣密性。然而, 大量的該些增強填料會損害組合物在未固化狀態(tài):難W加工未固化的組合物,通常稱為"加 工"困難,W及在固化狀態(tài):機械性能下降,特別是彎曲強度下降的某些性能。油型增塑劑 的引入使得有可能克服該些加工和機械性能方面,但是對氣密性的損害非常大。
[0004] 已經(jīng)設想各種溶液用于克服該些缺點,特別的通過使用其它類型的填料(經(jīng)常稱 為蒙脫石)加入到增強填料。該些親有機性的蒙脫石如果它們很好的分散在材料中可W改 善材料的氣密性能。
[0005] 本申請人的出版物W0 2006/047509描述了用于輪胎內(nèi)襯的組合物,所述組合物 主要地基于下基橡膠并包含炭黑,其包含由降低透氣性的親有機性的蒙脫石組成的非增強 填料(所述填料分散在彈性體基體中),W及由聰帰樹脂組成的、具有特別的大于5(TC的玻 璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的特定增塑劑。由于該些親有機性的蒙脫石與該具有高Tg的樹脂的結(jié)合 作用,該組合物有效地顯示出機械的和氣密性的性能,該使其可接受用于作為輪胎內(nèi)襯的 使用。
[0006] 申請W0 2008/145314描述了用于輪胎內(nèi)襯的橡膠組合物,其基于至少下基橡膠, 增強填料,石墨和增塑姪類樹脂,其和現(xiàn)有技術(shù)的組合物具有一樣良好的加工型和彎曲強 度性能,并且改善了氣密性性能,W及還使得有可能顯著地改善滾動阻力和耐久性能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 申請人繼續(xù)該些研究學習并出人意料的發(fā)現(xiàn)了,用于輪胎內(nèi)襯的基于至少主要的 高度不飽和的二帰彈性體、增強有機填料、石墨、白聖、W及增塑姪類樹脂的橡膠組合物,所 述增塑姪類樹脂具有大于2(TC的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg和小于17CTC的軟化點,所述橡膠組合 物相對于前面提到的解決方案具有改善的氣密性性能,同時相對于現(xiàn)有技術(shù)的組合物保持 良好的加工性和機械性能。
[0008] 本發(fā)明的輪胎特別旨在裝配包括兩輪車輛(特別的摩巧車)、4x4(四輪驅(qū)動)車 輛和SUV("運動型多用途車輛")車輛的客運型機動車輛,W及特別選自廂式貨車和重型車 輛(例如公共汽車)、重型道路運輸車輛(例如卡車、例如農(nóng)業(yè)或±木工程車輛)的工業(yè)車 輛。
【具體實施方式】
[0009] 本發(fā)明及其優(yōu)點容易根據(jù)W下的說明和示例性實施方案加W理解。
[00…] I.測量巧測試
[0011] 如下文所述,在固化前后表征橡膠組合物。
[00。]I. 1- 口 尼塑巧
[0013] 使用如法國標準NFT43-005(1991)中描述的振動稠度計。根據(jù)如下原理進行口 尼塑性測量;將未固化態(tài)(即固化之前)的組合物在加熱至l〇(TC的圓柱形室中模塑。在 預熱1分鐘后,轉(zhuǎn)子W2轉(zhuǎn)/分鐘在試樣中旋轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)4分鐘后測量維持該運動的工作扭 矩??谀崴苄裕∕L1+4)W" 口尼單位"(MU,1MU= 0. 83牛頓.米)表示。
[0014]I. 2-流巧測量
[0015] 根據(jù)標準DIN53529-第3部分(1983年6月),在15CTC下用振蕩室流變儀進 行測量。流變轉(zhuǎn)矩隨時間的變化描述了組合物的硬化隨硫化反應的變化。根據(jù)標準DIN 53529 -第2部分(1983年3月)進行測量;ti為誘導時間,即在硫化反應開始之前所需的 時間。還測量標記為K(W分鐘表示)的一級轉(zhuǎn)化速率常數(shù),在30%至80%轉(zhuǎn)化率間計 算得到,其允許評估硫化動力學。
[001引I. 3-巧伸測試
[0017] 該些測試有可能確定彈性應力和斷裂性質(zhì)。除非另外指出,根據(jù)1988年9月的法 國標準NFT46-002進行測試。"標稱"割線模量(或者表觀應力,W兆帕計)在10%伸長 (表示為"M10")和100%伸長("M100")下在二次伸長中(即在適應循環(huán)之后)測量。 所有該些拉伸測量在根據(jù)法國標準NFT40-101(1979年12月)的溫度(23 + 2C)和濕度 (50 + 5%相對濕度)的標準條件下進行。斷裂應力(W兆帕計)和斷裂伸長(計)也 在23C溫度下測量。
[0018]I. 4-滲誘巧
[0019] 滲透性值在4(TC下使用Mocon化tran2/60滲透性"測試儀"進行測量。將具有 預定厚度(大約0. 8至1毫米)的盤形式的固化樣品固定至設備并用真空油脂使其密封。 將盤的一面保持在lOpsi的氮氣下,而另一面保持在lOpsi的氧氣下。利用"Coulox"氧檢 測器監(jiān)測保持在氮氣下的一面的氧濃度的增加。記錄用于確定氧氣滲透性的保持在氮氣下 的面上的氧氣濃度(其可能獲得恒定值)。
[0020] 100的任意值用作透氧性的對照值,小于100的結(jié)果表示透氧性降低并因此具有 更好的氣密性。
[00引]II.本發(fā)明的詳細描沐
[002引在本說明書中,除非明確相反指出,否則所述的所有百分數(shù)(% )均為重量%。而 且,由表述"在a和b之間"表示的任何數(shù)值間隔表示從大于"a"延伸至小于"b"的數(shù)值范 圍(即排除了極限值a和b),而由表述"a至b"表示的任何數(shù)值間隔意指從"a"延伸至"b" 的數(shù)值范圍(即包括嚴格的極限值a和b)。
[0023] 在本說明書中,除非另外指明,示出的所有百分比(% )均為重量百分比。
[0024] 術(shù)語"二帰"彈性體(或無區(qū)別地橡膠)旨在意指至少部分(即均聚物或共聚物) 得自一種或多種二帰單體(即帶有兩個共輛或非共輛碳-碳雙鍵的單體)的彈性體。
[002引縮寫"p虹"意指重量份/百份彈性體或橡膠(如果存在多種彈性體,則為彈性體 的總和)。
[0026] 所有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的值根據(jù)標準ASTMD3418 (1999)在干態(tài)中的非交聯(lián)的彈 性體上(即,沒有增量油)通過DSC(差示掃描量熱法)W已知的方式進行測量。彈性體的 微結(jié)構(gòu)通過彈性體供應商是已知的,并且可W特別的通過NMR分析或IR分析來確定。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的輪胎內(nèi)襯因此具有橡膠組合物的具有的基本特征,所述橡膠組合物 包含至少;主要的高度不飽和的二帰彈性體、增強有機填料、石墨、白聖、包含增塑姪類樹脂 的增塑體系,所述增塑姪類樹脂具有大于2(TC的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg和小于17CTC的軟化溫 度,所述組合物的成分將在下面詳細的描述。
[0028]II. 1-高麼不飾巧的二橘彈巧體:
[0029]根據(jù)本發(fā)明的輪胎內(nèi)襯因此具有橡膠組合物的具有的基本特征,所述橡膠組合物 包含主要的高度不飽和的二帰彈性體。
[0030] 優(yōu)選地,二帰彈性體的含量為70和10化虹之間,優(yōu)選90和10化虹之間。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的變體,橡膠組合物W少量的額外的包含團化的或非 團化的下基彈性體,下基彈性體的含量優(yōu)選小于30地r。
[0032] 二帰彈性體可分為兩類;"基本上不飽和的"或"基本上飽和的"。表述基本"不飽 和的"通常應理解為意指至少部分地由共輛二帰單體產(chǎn)生的二帰彈性體,所述二帰單體具 有大于15% (摩爾%)的二帰源(共輛二帰)單元含量;因此例如下基橡膠或EPDM型二帰 /a-帰姪的共聚物的二帰彈性體不包括在前述定義中,特別地,稱作"基本飽和的二帰彈性 體"(低或極低的二帰源單元含量,始終小于15% )。在"基本上不飽和的二帰彈性體"類 中,表述"高度不飽和的二帰彈性體"特別地理解為意指具有二帰源(共輛二帰)單元的含 量大于50%的二帰彈性體。
[0033] 給出該些定義,應更特別地理解可用于本發(fā)明的組合物中的二帰彈性體意指:
[0034] (a)-通過聚合具有4至12個碳原子的共輛二帰單體而獲得的任何均聚物;
[00巧]化)-通過一種或多種共輛二帰彼此間共聚或者一種或多種共輛二帰與一種或多 種具有8至20個碳原子的己帰基芳族化合物的共聚而獲得的任何共聚物;
[0036] (C)-通過己帰、具有3至6個碳原子的a-帰姪與具有6至12個碳原子的非共輛 二帰單體共聚而獲得的H元共聚物,如例如獲自己帰、丙帰和前述類型的非共輛二帰單體 (特別地例如1,4-己二帰、亞己基降冰片帰和二環(huán)戊二帰)的彈性體;W及
[0037] (d)-異下帰和異戊二帰(下基橡膠)的共聚物,W及該類共聚物的團代,特別是氯 代或漠代形式。
[0038] 盡管本發(fā)明適用于任何類型的二帰彈性體,輪胎領域技術(shù)人員應了解本發(fā)明優(yōu)選 使用基本上不飽和的二帰彈性體,特別是如上類型(a)或化)的二帰彈性體。
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