可用于轮胎的包含热塑性聚合物、热塑性弹性体和填料的聚合物组合物制造技术

技术编号:18821950 阅读:19 留言:0更新日期:2018-09-01 12:29
本发明专利技术涉及轮胎,所述轮胎包含至少一个由聚合物组合物构成的层,所述聚合物组合物至少基于:‑聚合物基质,所述聚合物基质包含65%至95%的一种或多种玻璃化转变温度(Tg)在120℃和250℃之间的热塑性聚合物和5%至35%的一种或多种热塑性弹性体;‑一种或多种增强填料,其总量在1重量份至60重量份/100重量份聚合物基质(pcm)之间;‑所述一种或多种热塑性弹性体与所述一种或多种热塑性聚合物相容。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可用于轮胎的包含热塑性聚合物、热塑性弹性体和填料的聚合物组合物
本专利技术涉及包含组合物的轮胎,所述组合物基于热塑性弹性体和热塑性聚合物的混合物。本专利技术更具体地涉及这种组合物作为轮胎内层的用途。
技术介绍
以已知的方式,可以在轮胎内限定三种类型的区域:·与环境空气接触的径向外部区域,该区域基本上由轮胎的胎面和外部胎侧组成。·与充气气体接触的径向内部区域,该区域基本上由对充气气体气密的层(有时被称为内衬)组成。·轮胎的内在区域,即在外部区域和内部区域之间的区域。该区域包括在此被称为轮胎内层的层或帘布层。例如,这种类型的层可以是胎面下层、轮胎胎冠层、胎体帘布层、轮胎的底部区域(优选胎圈)的层或任何其它不与环境空气或轮胎充气气体相接触的层。这些内层的基本性质是一方面可充分变形,以吸收在行驶期间的应变并越过障碍物,另一方面具有高模量以给出结构刚度,这将能够为轮胎提供转向所需的转弯刚度。用于获得这些性质的已知方法是使用增强帘布层,例如用金属丝增强件(如金属帘线)增强。然而,用金属帘线增强的这些帘布层具有一定的缺点。首先,这些帘线相对昂贵,并且涉及降低的生产率。当然,这种缺点会影响轮胎本身的成本。这些金属帘线的其它已知缺点是它们对腐蚀的敏感性,它们的重量以及它们相对较大的尺寸(外径)。最近,申请WO2010/115861和WO2013/127685提供了一种新型,轻质且高性能的聚合物膜,其特别能够替代用钢丝帘线增强的常规帘布层,并由此克服了上述缺点。继续他们的研究学习,申请人公司现在意外地发现,由包含特定聚合物基质和增强填料的聚合物组合物组成的层使得可以在不使用金属丝增强件的情况下调和优异的刚度和断裂伸长率性质。
技术实现思路
因此,根据第一主题,本专利技术涉及包含至少一个由聚合物组合物构成的层的轮胎,所述聚合物组合物至少基于:-聚合物基质,所述聚合物基质包含65%至95%的一种或多种玻璃化转变温度(Tg)在120℃至250℃范围内的热塑性聚合物和5%至35%的一种或多种热塑性弹性体;-一种或多种增强填料,其总含量在1重量份至60重量份/100重量份聚合物基质(pcm)的范围内;-所述一种或多种热塑性弹性体与所述一种或多种热塑性聚合物相容,使得这些聚合物的混合物的断裂伸长率大于或等于单独的一种或多种热塑性聚合物的断裂伸长率。优选地,本专利技术涉及如上限定的轮胎,其中聚合物基质包含70%至90%的热塑性聚合物和10%至30%的热塑性弹性体;更优选地,聚合物基质包含75%至85%的热塑性聚合物和15%至25%的热塑性弹性体。本专利技术还涉及如上限定的轮胎,其中所述组合物与弹性体层相邻,与弹性体层形成层压体。优选地,本专利技术涉及如上限定的轮胎,其中所述组合物构成胎面下层、轮胎胎冠层、胎体帘布层、轮胎的底部区域(优选胎圈)的层或任何其它不与环境空气或轮胎充气气体相接触的层。本专利技术的轮胎可以特别地旨在用于乘用车辆、4x4或SUV型(运动型多用途车)的机动车辆、也用于两轮车辆(如摩托车或自行车)、或用于选自货车、“重型车辆”,即地铁、大客车、重型道路运输车辆(卡车、拖拉机、拖车)、越野车辆的工业车辆、如重型农业车辆或土木工程设备,航空器或其它运输或搬运车辆。具体实施方式当然,本专利技术涉及处于未加工状态(在橡胶交联之前)和处于固化状态(在橡胶交联或硫化之后)的上述轮胎。根据详细描述和示例性实施方案将易于理解本专利技术及其优点。在本专利申请中,“橡胶”或“弹性体”(两个术语被认为同义)理解为意指任何类型的弹性体(二烯或非二烯);“二烯橡胶”理解为意指至少部分(均聚物或共聚物)由二烯单体,即由带有两个碳-碳双键(无论碳-碳双键是否共轭)的单体产生的任何弹性体(单独的弹性体或弹性体的混合物);“层”理解为意指相对于其它尺寸具有相对较低厚度的条带或任何其它三维元件,厚度与其它尺寸的最大值之比小于0.5,优选小于0.1;在国际专利分类的含义内,“层压体”或“多层层压体”理解为意指包括至少两个彼此接触的平坦或非平坦形状的层的任何产品,多层层压体可以彼此结合或连接或彼此不结合或连接;表述“结合”或“连接”应广义地解释以包括所有的结合或组装方式,特别是通过粘合结合。而且,除非另外明确指出,示出的所有百分比(%)均为重量百分比。此外,在本专利申请的含义内,术语“pcm”理解为意指重量份/百份聚合物基质,一起混合的任何类型的聚合物,特别是一起混合的热塑性弹性体和热塑性聚合物。由表述“在a和b之间”表示的任何数值间隔代表由大于a延伸至小于b的数值范围(即不包括极限a和b),而由表述“a至b”表示的任何数值范围意指由a延伸直至b的数值范围(即包括严格极限a和b)。当提及用于本专利技术描述的玻璃化转变温度(Tg)时,其是根据标准ASTMD3418通过DSC测量的Tg。当提及材料或材料混合物的断裂伸长率时,其是通过本领域技术人员公知的拉伸测试测量的断裂伸长率,这使得可以确定弹性应力和断裂性质。除非特别指明,拉伸测试根据1988年9月的法国标准NFT46-002进行。处理的拉伸记录使得可以绘制出模量随伸长率变化的曲线。根据法国标准NFT40-101(1979年12月),在标准温度(23±2℃)和湿度(50±5%相对湿度)的标准条件下还测量断裂应力(以MPa计)和断裂伸长率(EB以%计)。断裂伸长率还可以在110℃下测量。当提及材料或材料混合物的杨氏模量时,其是根据本领域技术人员公知的方法测量的杨氏模量(作为提醒,延伸的初始模量),通常表示为E。例如对于厚度大于1mm的条带根据标准ASTMD638-02或者对于厚度至多等于1mm的薄层根据标准ASTMD882-09,例如使用英斯特朗应变计伸长以5mm/min测量的力/伸长率曲线,使得可以推导出模量E的值,其以MPa表示,并且相对于经受拉伸测试的试样的初始部分进行计算。最后,当提及“主要的”化合物时,在本专利技术的含义内,这理解为意指在组合物中该化合物在相同类型的化合物中占主导地位,即其占相同类型的化合物中的最大重量。因此,例如,主要的增强填料是相对于组合物中增强填料的总重量表示最大重量的增强填料。相反地,“次要的”化合物是在相同类型的化合物中不代表最大重量份数的化合物。1.根据本专利技术的轮胎的组合物因此,本专利技术的轮胎具有如下基本特征:包含至少一个由聚合物组合物构成的层,所述聚合物组合物至少基于聚合物基质,所述聚合物基质包含65%至95%的一种或多种玻璃化转变温度(Tg)在120℃至250℃范围内的热塑性聚合物和5%至35%的一种或多种热塑性弹性体;一种或多种增强填料,其总含量在1重量份至60重量份/100重量份聚合物基质(pcm)的范围内;所述一种或多种热塑性弹性体与所述一种或多种热塑性聚合物相容。对于本专利技术,当这些聚合物的混合物的断裂伸长率大于或等于单独的一种或多种热塑性聚合物的断裂伸长率时,所述一种或多种热塑性弹性体被认为与所述一种或多种热塑性聚合物相容。以下将详细描述本专利技术所需的热塑性聚合物,热塑性弹性体和增强填料,以及本专利技术的优选实施方案。1.1热塑性聚合物根据本专利技术的轮胎层的组合物的聚合物基质包含65%至95%的一种或多种玻璃化转变温度(Tg)在120℃至250℃范围内的热塑性聚合物。优选地,出于本专利技术的要求,一种或多种热本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.轮胎,其包含至少一个由聚合物组合物构成的层,所述聚合物组合物至少基于:‑聚合物基质,所述聚合物基质包含65%至95%的一种或多种玻璃化转变温度(Tg)在120℃至250℃范围内的热塑性聚合物和5%至35%的一种或多种热塑性弹性体;‑一种或多种增强填料,其总含量在1重量份至60重量份/100重量份聚合物基质(pcm)的范围内;‑所述一种或多种热塑性弹性体与所述一种或多种热塑性聚合物相容,使得这些聚合物的混合物的断裂伸长率大于或等于单独的一种或多种热塑性聚合物的断裂伸长率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.21 FR 15629351.轮胎,其包含至少一个由聚合物组合物构成的层,所述聚合物组合物至少基于:-聚合物基质,所述聚合物基质包含65%至95%的一种或多种玻璃化转变温度(Tg)在120℃至250℃范围内的热塑性聚合物和5%至35%的一种或多种热塑性弹性体;-一种或多种增强填料,其总含量在1重量份至60重量份/100重量份聚合物基质(pcm)的范围内;-所述一种或多种热塑性弹性体与所述一种或多种热塑性聚合物相容,使得这些聚合物的混合物的断裂伸长率大于或等于单独的一种或多种热塑性聚合物的断裂伸长率。2.根据权利要求1所述的轮胎,其中,所述聚合物基质包含70%至90%的热塑性聚合物和10%至30%的热塑性弹性体。3.根据权利要求2所述的轮胎,其中,所述聚合物基质包含75%至85%的热塑性聚合物和15%至25%的热塑性弹性体。4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮胎,其中,一种或多种热塑性聚合物的Tg在140℃至230℃,优选在150℃至220℃,还更好在160℃至210℃的范围内。5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎,其中,一种或多种热塑性聚合物选自聚酰胺、聚碳酸酯以及这些的混合物。6.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎,其中,一种或多种热塑性聚合物为一种或多种无定形聚酰胺。7.根据权利要求1至6中任一项所述的轮胎,其中,一种或多种热塑性聚合物为一种或多种由脂环族和/或芳族单体组成的均聚或共聚无定形聚酰胺。8.根据权利要求1至7中任一项所述的轮胎,其中,一种或多种热塑性弹性体为聚醚型嵌段。9.根据前一权利要求所述的轮胎,其中,一种或多种热塑性弹性体为一种或多种嵌段共聚物,其一种或多种弹性体嵌段选自聚四亚甲基二醇(PTMG)、聚乙二醇(PEG)、聚丙烯醚二醇(PPG)、聚六亚甲基醚二醇、聚三亚甲基醚二醇(PO3G)、聚(3-烷基四氢呋喃)以及这些的混合物,优选选自聚四...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·利贝尔S·沃尔夫斯D·冈萨雷斯
申请(专利权)人:米其林集团总公司
类型:发明
国别省市:法国,FR

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