具有包含低熔点聚酰胺气密层的轮胎制造技术

技术编号:1629797 阅读:182 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及具有包含低熔点聚酰胺气密层的轮胎,即包括胎体和与胎体直接接触的气密层的充气轮胎,气密层的特征在于橡胶组合物,该橡胶组合物包括:100重量份的至少一种弹性体;和基于每100重量份弹性体25至100重量份(phr)的熔融温度低于160℃的聚酰胺;其中弹性体作为连续相存在且聚酰胺作为不连续相分散在弹性体连续相中,并且气密层与胎体共硫化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及充气轮胎,更具体地涉及包括胎体和直接与胎体接触的气密层 的充气轮胎。
技术介绍
充气橡,胎通常为环形形状并且包括具有空穴的胎体,其中其闭合典型 地由其上将要安装轮胎的刚性轮辋完成。这种充气轮胎和充气轮胎/轮辋的装配 是公知的。充气轮胎的内表面,即所述空穴的表面有时称作'气密层",其通常是由弹性体组合物组成的橡胶层,设计其用于防止或阻碍空气和湿气i)U^成为轮胎内部空气室的空穴中渗透到轮胎胎体中。这种轮胎气密层,或气密层橡胶层对 于本领域技术人员来说是公知的。丁,胶典型地比较不容易渗透空气和湿气,并且通常用作轮胎气密层组合物的主要部分,并且可以是丁s^胶或卤丁橡胶的形式,例如溴丁橡胶。例如参见美国专禾ijNo.3808177 。 丁基橡胶是含有少量异戊二烯的异丁烯共聚物, 其通常仅含约有0.5至约5重1%衍生自异戊二烯的单元。卤丁和丁 胶通常是轮胎中使用的最昂贵的弹性体之一。由于竞争激烈 的轮胎市场和降低轮胎制造成本的持续需求,需要在保持其性能的同时降低气 密层的成本。在本专利技术的说明书中,术语"phr"是指包含在橡胶组合物中每100 M份橡 胶中特定组分的重量份。除非特别指明术语"鹏'和"弹性体"可互相効剣顿, 除非特别指明术语"固化"和"硫化"可以互相交换4顿,并且除非特别指明术语 "赚组合物"和"赚胶料"可以互相交换使用。除非特别指明术语"丁基型TOT 員用于指丁 胶(异丁烯与少量由例如约1%至约3%衍生自异戊二烯的单 元组成的共聚物)和卤丁橡胶例如氯丁橡胶和溴丁橡職分别是氯化和溴化的丁
技术实现思路
本专利技术涉及包括胎体和直接与胎体接触的气密层的充气轮胎,气密层包括 一种橡胶组合物,该橡胶组合物包括-100重量份的至少一种弹性体;和基于每100重量份弹性体25至100重量^(phr)的熔融,低于16(TC的聚"其中弹性体作为连续相存在且聚酰胺作为不连续相分散在弹性体连续相 中,并且气密层与胎体 化。具体实施例方式本专利技术涉及包括胎体和气密层的充气轮胎,气密层包括橡胶组合物,该橡 胶组,包括100重量份的至少一种弹性体;和基于每100重量份弹性体1至50重量^hr)的熔融皿低于16(TC的聚酰胺其中弹性体作为连续相存在且聚酰胺作为不连续相分散在弹性体连续相中,并且气密层与胎体^fl化。已经出乎预料地发现在轮胎气密层橡胶组合物中包含低熔点的聚翻安或尼龙分散相会使得气密层具有高抗渗透性以及对于轮胎构造可接受的生胶强度。低熔点聚酰按作为分散相存在于气密层的橡胶组合物中,其中聚酰胺分散 在弹性体连续相中。这与另一种用于气密层的其中聚酰胺作为连续相存在而具 有分散的弹性体相的组合物正好相反。本专利技术的气密层通过常规的橡胶混合和压延以形成生胶气密层,然后构造 轮胎并硫化而获得。本专利技术中不使用动态硫化。与之相反的,为了获得具有连 续聚酰胺相和分散弹性体相的气密层组合物,将使用动态硫化。在这种动态硫 化的气密层中,通过在高温挤出混合聚酰胺的过程中将含有固化齐啲弹性体相 硫化,使弹性体相分散于连续聚酰胺相中;在弹性体固化时,由混合引起的剪 切力使得弹性体形成分散在聚酰胺中的细小微粒。参见例如Tracey, D.S.,和A.H, Tsou, Z^7 ow/c辟Hv/cw:ze<^//c|y /""eWz旨s, Rubber World 2007年9月,17-21页。与之相反的并且在本专利技术中特别令人感兴趣的是,在本专利技术的气密层中, 聚 分散在连续的弹性体相中。这种使聚,分散于连续的弹性体相中是通 过下述方式获得的首先将聚,与不含固化剂的弹性体混合,即所谓的非生 产性的混合步骤以获得两相混合物。随后在生产性的混合步骤中加入并混合固 化剂。用于本专利技术的气密层中的橡胶组合物包括弹性体。合适的弹性体包括丁基 型橡胶,包括丁 胶、卤丁橡胶例如氯丁橡胶和溴丁橡胶,异丁烯和对甲基 苯乙烯的共聚物,以及异丁烯和对甲基苯乙烯的溴化共聚物。其它合适的弹性 体包括合成聚异戊二烯、天然橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、以及聚丁二烯。用于气密层的备选的丁 胶包括异丁烯和对甲基苯乙烯的溴化共聚物。溴化的共聚物通常含有约0.3至约2重fiy。溴化。这种溴化的共聚物的例子是来自ExxonMobil Chemical的Exxpro⑧,据报道,125'C下具有约45至约55的门 尼(MLl+8)粘度,约5重量%的对甲级苯乙烯含量,约94至约95重量%的异丁 烯含量,以及约0.8重量%的溴含量。可选地,丁,胶可以含有异丁烯和异戊 二烯的共聚物与异丁烯和对甲基苯乙烯的溴化共聚物的组合。用于气密层的橡胶组合物还包掛氐熔点聚鹏或尼龙。低熔点聚 是指 具有相对较低熔融温度的聚酰胺,其足够低以确保在用于混合气密层橡胶组合 物的鍵下聚酰胺的熔融和分散,典型地是160至180'C颇低。在一个实 案中,根据ASTMD3418测试聚酰胺具有低于160'C的熔点温度。在一个实施方 案中,根据ASTMD3418测微,具剤氏于14(TC的熔点^Jt。在一个实施方 案中,根据ASTMD3418测试聚酰胺具有低于120'C的熔点温度。合适的ffc咯点聚,包括各种尼龙共聚物、三元共聚物和多元共聚物,包 括但不限于尼龙6/66/610,尼龙6/66/612,尼龙6/66/610/612等。这种聚 的 烙点取决于用于聚 生产中的单体的相对比例,例如在美国专禾!jNo.2,388,035魏的低熔点聚,可以作为Elvamide⑧系列miPont商购获得,包括但是 不限于Elvamide^8061、 8063、 8066和8023R。除了上述的弹性体和低熔点聚酰胺,对于轮胎气密层来说,如果需要气密 层橡胶组合物还可以包含其它通常用于硫化橡胶中的常规成分,例如增粘齐l讽 脂、加工助剂、炭黑、二氧化硅、滑石、粘土、云母、抗氧剂、抗臭氧剂、硬月旨酸、活化剂、石蜡和油。炭黑和/或二氧化硅的1顿范围可以是例如20至60phr。 所述M气密层可以含有例如滑石、粘土、云母和碳酸钙及其混合物的至少一 种,根据气密层组合物所需的各种物理性能,用量为例如约2至25phr。加工助 剂的典型用量可以是例如约1至15phr 。用作气密层的胶料的硫化在硫硫化剂的存在下进行。合适的硫硫化剂的例 ,括元素硫(游离硫)或硫供体硫化剂,例如二硫化胺、聚合的二硫化物或 烃加成物。雌地,硫硫化剂是元素硫。如本领域技术人员所知,硫硫化剂的 用量范围为约0.2至5.0phr, ifci^约0.5至3.0。舰齐,于控制硫化所需的时间和/或鹏,并且雌硫化微的性能。单 一的,剂体系即主促进剂可以以约0.5至3.0phr的常规用量使用。可选地,为了激活和ewa硫化橡胶的性能,可以使用2种或多种,剂的组合,其可以由通常用量^(0.3至3.0phr)的主促进齐诉卩通常用量较/JN(0.05至l.Ophr)的第二促 进剂组成。这些促进剂的组合己经公知对最终的性能产生协同作用,并且稍优 于由任一促进剂单独生产的那些。此外,可以使用延迟作用促进剂,其在正常 加工温度下不起作用,但是在常规硫化、皿下产生令人满意的固化。可以使用 的促进齐啲合适类型是胺、二硫化物、胍、硫脲、噻唑、秋兰姆、亚磺M、二硫代氨基甲酸酯以及黄原酸盐。tt ,主isia剂是本文档来自技高网...

【技术保护点】
充气轮胎,包括胎体和与胎体直接接触的气密层,气密层的特征在于橡胶组合物,该橡胶组合物包括: 100重量份的至少一种弹性体;和 基于每100重量份弹性体25至100重量份(phr)的熔融温度低于160℃的聚酰胺; 其中弹性体 作为连续相存在且聚酰胺作为不连续相分散在弹性体连续相中,并且气密层与胎体共硫化。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:J赵AS普哈拉RN比尔斯BR哈恩FJ费尔
申请(专利权)人:固特异轮胎和橡胶公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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