来自多层薄膜的改进的内衬阻挡层制造技术

本发明专利技术涉及来自多层薄膜的改进的内衬阻挡层。提供了一种轮胎以及制备所述轮胎的方法，所述轮胎具有涂层，所述涂层具有一个四层或多个四层。在一个实施例中，用于涂布橡胶基材的方法包括将橡胶基材暴露于第一阳离子溶液，以在橡胶基材上产生第一阳离子层。所述方法也包括将所述第一阳离子层暴露于第一阴离子溶液，以在第一阳离子层上产生第一阴离子层。另外，所述方法包括将所述第一阴离子层暴露于第二阳离子溶液，以在第一阴离子层上产生第二阳离子层。所述方法进一步包括将所述第二阳离子层暴露于第二阴离子溶液，以在第二阳离子层上产生第二阴离子层。四层包括第一阳离子层、第一阴离子层、第二阳离子层和第二阴离子层。所述涂层包括所述四层。

Improved barrier lining for multilayer films

The invention relates to an improved lining barrier layer from a multilayer film. A tire and a method for preparing the tire have a coating having one or more four layers. In one embodiment, a method for coating a rubber substrate includes exposing the rubber substrate to a first cationic solution to produce a first cationic layer on the rubber substrate. The method also includes exposing the first cationic layer to a first anionic solution to produce a first anionic layer on the first cationic layer. In addition, the method comprises exposing the first anion layer to a second cationic solution to produce a second cationic layer on the first anion layer. The method further comprises exposing the second cationic layer to a second anionic solution to produce a second anionic layer on the second cationic layer. The four layer includes the first cation layer, the first anion layer, the second cation layer and the second anion layer. The coating comprises the four layers.

【技术实现步骤摘要】
来自多层薄膜的改进的内衬阻挡层本申请是申请号为201280068535.1，申请日为2012年12月28日，专利技术名称为“来自多层薄膜的改进的内衬阻挡层”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及气体阻挡层的领域，更具体地涉及用于轮胎的气体阻挡层的领域。
技术介绍
具有对气体和蒸气的阻挡层的薄层是许多应用(如轮胎)中的关键部件。例如，持续需要改进的轮胎阻挡层性能。常规轮胎通常由橡胶组成，并包括内衬。常规轮胎的缺点包括内衬的渗透性。这种渗透性可允许氧气迁移通过轮胎胎体至钢带束层，这可促进钢带束层的氧化。另外的缺点包括效率低的空气保留。例如，常规轮胎可在一段时间内随着使用而损失空气压力，这可能增加轮胎的滚动阻力。因此，需要改进的轮胎。还进一步需要轮胎的增加的空气保留。
技术实现思路
本领域的这些和其他需要通过用于涂布橡胶基材的方法在一个实施例中得以解决。所述方法包括将橡胶基材暴露于第一阳离子溶液，以在橡胶基材上产生第一阳离子层。所述方法也包括将所述第一阳离子层暴露于第一阴离子溶液，以在第一阳离子层上产生第一阴离子层。另外，所述方法包括将所述第一阴离子层暴露于第二阳离子溶液，以在第一阴离子层上产生第二阳离子层。所述方法进一步包括将所述第二阳离子层暴露于第二阴离子溶液，以在第二阳离子层上产生第二阴离子层。四层(quadlayer)包括第一阳离子层、第一阴离子层、第二阳离子层和第二阴离子层。涂层包括所述四层。本领域的这些和其他需要通过具有橡胶基材的轮胎在另一实施例中得以解决，所述橡胶基材具有四层。所述四层具有第一阳离子层。所述四层也具有第一阴离子层，且所述第一阳离子层设置于所述橡胶基材与所述第一阴离子层之间。另外，所述四层具有第二阳离子层，且所述第一阴离子层设置于所述第一阳离子层与所述第二阳离子层之间。此外，所述四层具有第二阴离子层，且所述第二阳离子层设置于所述第一阴离子层与所述第二阴离子层之间。另外，本领域的这些和其他需要通过用于涂布橡胶基材的方法而得以解决。所述方法包括将橡胶基材暴露于阴离子溶液，以在橡胶基材上产生第一阴离子层。所述方法也包括将所述第一阴离子层暴露于第一阳离子溶液，以在第一阴离子层上产生第一阳离子层。所述方法进一步包括将所述第一阳离子层暴露于第二阴离子溶液，以在第一阳离子层上产生第二阴离子层。另外，所述方法包括将所述第二阴离子层暴露于第二阳离子溶液，以在第二阴离子层上产生第二阳离子层。四层包括第一阴离子层、第一阳离子层、第二阴离子层和第二阳离子层。涂层包括所述四层。前述相当广泛地概述了本专利技术的特征和技术优点，以可更好地理解之后的具体实施方式。本专利技术的另外的特征和优点将在形成本专利技术的权利要求书的主题的下文描述，本领域技术人员应了解，所公开的概念和具体实施例可易于用作修改或设计用于进行本专利技术的相同目的的其他实施例的基础。本领域技术人员也应该认识到，这种等同的实施例不偏离如所附权利要求书中所述的本专利技术的精神和范围。附图说明对于本专利技术的优选实施例的详细描述，现在参照所附附图，其中：图1示出了橡胶基材上的四层的一个实施例；图2示出了四层、橡胶基材和底漆层的一个实施例；图3示出了三个四层和橡胶基材的一个实施例；图4示出了随四层的数量而变化的厚度；图5示出了随四层的数量而变化的氧气传输速率；且图6示出了涂层的弹性的图像。具体实施方式在一个实施例中，多层薄膜涂布方法通过在基材上交替沉积带正电和带负电的层而提供了具有气体传输阻滞剂涂层的橡胶基材。在实施例中，多层薄膜涂布方法提供了两对正电层和负电层，所述两对构成四层。实施例包括在橡胶基材上产生多个四层的多层薄膜涂布方法。不限制地，四层可提供所需的产率。此外，不限制地，多个四层提供了对气体和蒸气传输通过橡胶基材的所需阻滞。正电层和负电层可具有任何所需的厚度。在实施例中，每个层为约0.5纳米至约100纳米之间厚，或者约1纳米至约100纳米之间厚，或者约0.5纳米至约10纳米之间厚。在多层薄膜涂布方法的一些实施例中，正电层中的一个或多个为中性的而非带正电的。可使用多层薄膜涂布方法涂布任何所需的橡胶基材。不限制地，合适的橡胶的例子包括天然橡胶和合成橡胶。在一个实施例中，天然橡胶包括聚异戊二烯。在实施例中，合成橡胶包括聚氯丁烯、丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈丁二烯共聚物、乙烯丙烯-二烯橡胶、聚硫橡胶、腈橡胶、有机硅、聚氨酯、丁基橡胶，或它们的任意组合。在一个实施例中，合成橡胶包括丁基橡胶。在一些实施例中，橡胶包括使用硫进行硫化的炭黑填充的天然橡胶配方。带负电(阴离子)层包括可成层材料。可成层材料包括阴离子聚合物、胶体粒子，或它们的任意组合。不限制地，合适的阴离子聚合物的例子包括聚苯乙烯磺酸酯、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸、聚(丙烯酸钠盐)、聚茴香脑磺酸钠盐、聚(乙烯基磺酸钠盐)，或它们的任意组合。另外，不限制地，胶体粒子包括有机和/或无机材料。此外，不限制地，胶体粒子的例子包括粘土、胶体二氧化硅、无机氢氧化物、硅基聚合物、低聚硅倍半氧烷、碳纳米管、石墨烯，或它们的任意组合。可使用适合用于阴离子溶液中的任意类型的粘土。不限制地，合适的粘土包括钠蒙脱石、水辉石、皂石、怀俄明膨润土、埃洛石，或它们的任意组合。在一个实施例中，粘土为钠蒙脱石。可使用可提供对气体或蒸气传输的阻滞性的任意无机氢氧化物。在一个实施例中，无机氢氧化物包括氢氧化铝、氢氧化镁，或它们的任意组合。带正电(阳离子)层包括阳离子材料。在一些实施例中，一个或多个阳离子层为中性的。阳离子材料包括聚合物、胶体粒子、纳米粒子，或它们的任意组合。聚合物包括阳离子聚合物、具有氢键的聚合物，或它们的任意组合。不限制地，合适的阳离子聚合物的例子包括支链聚乙烯亚胺、直链聚乙烯亚胺、阳离子聚丙烯酰胺、阳离子聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚(烯丙胺)、聚(烯丙胺)盐酸盐、聚(乙烯基胺)、聚(丙烯酰胺-共-二烯丙基二甲基氯化铵)，或它们的任意组合。不限制地，合适的具有氢键的聚合物包括聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚(乙烯基甲基醚)、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚烯丙胺、支链聚乙烯亚胺、直链聚乙烯亚胺、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、它们的共聚物，或它们的任意组合。在实施例中，具有氢键的聚合物为中性聚合物。另外，不限制地，胶体粒子包括有机和/或无机材料。此外，不限制地，胶体粒子的例子包括粘土、层状双氢氧化物、无机氢氧化物、硅基聚合物、低聚硅倍半氧烷、碳纳米管、石墨烯，或它们的任意组合。不限制地，合适的层状双氢氧化物的例子包括水滑石、镁LDH、铝LDH，或它们的任意组合。在实施例中，通过任何合适的方法将正电(或中性)层和负电层沉积于橡胶基材上。实施例包括通过任何合适的液体沉积方法将正电(或中性)层和负电层沉积于橡胶基材上。不限制地，合适的方法的例子包括浴涂布(bathcoating)、喷涂、槽缝式涂布、旋涂、幕式涂布、凹版式涂布、逆向辊涂布、罗拉刮刀(即间隙)涂布、计量(Meyer)杆涂布、气刀涂布，或它们的任意组合。浴涂布包括浸渍或浸入。在一个实施例中，通过浴沉积正电(或中性)层和负电层。在其他实施例中，通过喷雾沉积正电层和负电层。图1示出了具有四层10的涂层65的橡胶基材5的一个实施例。在制备图1所示的经涂布的橡胶基材5的一个实施例中，多层薄膜涂布方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于涂布橡胶基材的方法，其包括：A)对所述橡胶基材喷雾包括第一阳离子材料的第一阳离子溶液，其中所述第一阳离子材料包括聚环氧乙烷，以在橡胶基材上产生包括聚环氧乙烷的第一阳离子层；B)对所述第一阳离子层喷雾第一阴离子溶液，以在第一阳离子层上产生第一阴离子层，其中所述第一阴离子溶液包括可成层材料并且其中可成层材料包括聚丙烯酸；C)对所述第一阴离子层喷雾包括第二阳离子材料的第二阳离子溶液，其中所述第二阳离子材料包括聚乙烯亚胺，以在第一阴离子层上产生包括聚乙烯亚胺的第二阳离子层；D)对所述第二阳离子层喷雾包括可成层材料的第二阴离子溶液，其中所述可成层材料包括钠蒙脱石，以在第二阳离子层上产生包括钠蒙脱石的第二阴离子层，其中四层包括第一阳离子层、第一阴离子层、第二阳离子层和第二阴离子层，且其中涂层包括所述四层；和E)在每个暴露步骤之间冲洗橡胶基材，以从橡胶基材、第一和第二阳离子层、第一和第二阴离子层去除液体中的全部或一部分，其中橡胶基材包括使用硫进行硫化的炭黑填充的天然橡胶配方；和进一步包括调节所述第一阳离子溶液、所述第一阴离子溶液、所述第二阳离子溶液、所述第二阳离子溶液或它们的任意组合的pH，其中所述第一阴离子溶液和所述第二阴离子溶液的pH在约1至约7之间，并且其中所述第一阳离子溶液和所述第二阳离子溶液的pH在约3至约12之间。...

【技术特征摘要】
2011.12.30 US 61/581,7431.一种用于涂布橡胶基材的方法，其包括：A)对所述橡胶基材喷雾包括第一阳离子材料的第一阳离子溶液，其中所述第一阳离子材料包括聚环氧乙烷，以在橡胶基材上产生包括聚环氧乙烷的第一阳离子层；B)对所述第一阳离子层喷雾第一阴离子溶液，以在第一阳离子层上产生第一阴离子层，其中所述第一阴离子溶液包括可成层材料并且其中可成层材料包括聚丙烯酸；C)对所述第一阴离子层喷雾包括第二阳离子材料的第二阳离子溶液，其中所述第二阳离子材料包括聚乙烯亚胺，以在第一阴离子层上产生包括聚乙烯亚胺的第二阳离子层；D)对所述第二阳离子层喷雾包括可成层材料的第二阴离子溶液，其中所述可成层材料包括钠蒙脱石，以在第二阳离子层上产生包括钠蒙脱石的第二阴离子层，其中四层包括第一阳离子层、第一阴离子层、第二阳离子层和第二阴离子层，且其中涂层包括所述四层；和E)在每个暴露步骤之间冲洗橡胶基材，以从橡胶基材、第一和第二阳离子层、第一和第二阴离子层去除液体中的全部或一部分，其中橡胶基材包括使用硫进行硫化的炭黑填充的天然橡胶配方；和进一步包括调节所述第一阳离子溶液、所述第一阴离子溶液、所述第二阳离子溶液、所述第二阳离子溶液或它们的任意组合的pH，其中所述第一阴离子溶液和所述第二阴离子溶液的pH在约1至约7之间，并且其中所述第一阳离子溶液和所述第二阳离子溶液的pH在约3至约12之间。2.根据权利要求1所述的用于涂布橡胶基材的方法，其中所述第一阳离子溶液和第二阳离子溶液包含其他阳离子材料。3.根据权利要求2所述的用于涂布橡胶基材的方法，其中所述阳离子材料包括聚合物、胶体粒子、纳米粒子，或它们的任意组合。4.根据权利要求3所述的用于涂布橡胶基材的方法，其中所述聚合物包括阳离子聚合物、具有氢键的聚合物，或它们的任意组合。5.根据权利要求4所述的用于涂布橡胶基材的方法，其中所述阳离子聚合物包括支链聚乙烯亚胺、直链聚乙烯亚胺、阳离子聚丙烯酰胺、阳离子聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚(烯丙胺)、聚(烯丙胺)盐酸盐、聚(乙烯基胺)、聚(丙烯酰胺-共-二烯丙基二甲基氯化铵)，或它们的任意组合。6.根据权利要求4所述的用于涂布橡胶基材的方法，其中所述具有氢键的聚合物包括聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚(乙烯基甲基醚)、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚烯丙胺、支链聚乙烯亚胺、直链聚乙烯亚胺、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、它们的共聚物，或它们的任意组合。7.根据权利要求3所述的用于涂布橡胶基材的方法，其中所述胶体粒子包括粘土、层状双氢氧化物、无机氢氧化物、硅基聚合物、低聚硅倍半氧烷、碳纳米管、石墨烯，或它们的任意组合。8.根据权利要求1所述的用于涂布橡胶基材的方法，其中所述第一阴离子溶液和第二阴离子溶液包含其他可成层材料。9.根据权利要求8所述的用于涂布橡胶基材的方法，其中所述可成层材料包括阴离子聚合物、胶体粒子，或它们的任意组合。10.根据权利要求9所述的用于涂布橡胶基材的方法，其中所述阴离子聚合物包括聚苯乙烯磺酸酯、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸、聚(丙烯酸钠盐)、聚茴香脑磺酸钠盐、聚(乙烯基磺酸钠盐)，或它们的任意组合。11.根据权利要求9所述的用于涂布橡胶基材的方法，其中所述胶体粒子包括粘土、胶体二氧化硅、无机氢氧化物、硅基聚合物、低聚硅倍半氧烷、碳纳米管、石墨烯，或它们的任意组合。12.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·C·格兰朗，M·A·普寥洛，B·R·贝格曼，J·J·麦克休，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，米其林研究和技术股份有限公司，德克萨斯AM大学体系，
类型：发明
国别省市：法国,FR