具有脂族树脂的气体阻挡层制造技术

由基于橡胶组合物的材料组成的气体阻挡层以及具有由基于橡胶组合物的材料组成的气体阻挡层的橡胶制品。组合物包含每１００重量份弹性体：高度不饱和的二烯弹性体、丁基橡胶、具有７５℃至１２０℃的软化点的芳族烃树脂和具有约４０℃以上的玻璃化转变温度和约１４０℃以下的软化点的脂族烃树脂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及充气制品，更特别地涉及减少气体从制品扩散的气体阻挡层。
技术介绍
构造了各种可充气体如空气并在压力下保存气体的制品。这些制品的例子包括轮 胎、运动球如篮球和足球、充气艇和气垫。这些制品通常由具有某些弹性性能的聚合物材料 制备；例如轮胎通常由弹性体橡胶材料如苯乙烯-丁二烯聚合物制备。许多用于制备可充气制品的弹性体材料在某些情况下仍可对所充气体有轻微的 渗透性。如果任其发展，充气制品的透气性可危害制品的性能，导致制品随着时间而漏气。 进一步地，如果氧气是渗透气体，氧气可通过对弹性体性能的有害影响而导致弹性体氧化， 例如弹性体可趋于硬化和降解。鉴于上述，可充气制品通常包含用以降低透气性并在所充气体为空气时抑制氧气 穿过制品的内衬。通常这些内衬已由包含丁基橡胶的组合物制得。然而，丁基橡胶在其生 料状态时仍保留一定程度的透气性，因此为了进一步降低其渗透性，做了许多将丁基橡胶 与其他材料结合的尝试。
技术实现思路
本专利技术的特定具体实施方案包括由基于橡胶组合物的材料组成的气体阻挡层和 具有由基于橡胶组合物的材料组成的气体阻挡层的橡胶制品。气体阻挡层可包含每100重 量份弹性体高度不饱和的二烯弹性体、丁基橡胶、具有75°c至120°C的软化点的芳族烃树 脂与具有约40°C以上的玻璃化转变温度和约140°C以下的软化点的脂族烃树脂。本专利技术的前述及其他目的、特征以及优点将由下述本专利技术的特定具体实施方案的 更详细的描述而显而易见。具体实施例方式本专利技术的特定具体实施方案包括气体阻挡层、适合形成气体阻挡层的组合物和将 压缩气体保存为所充气体(例如空气、氮气、惰性气体等)的弹性体可充气制品。包括在本 专利技术的特定具体实施方案中的气体阻挡层可加入例如轮胎、运动装备如运动球和其它必须 维持内气压的制品中。当加入到弹性体制品的壁中时，阻挡层降低了制品的气体、蒸汽和/或化学品渗 透性。当加入到可充气制品中时，阻挡层不仅通过抑制气体从制品向外泄露而改进了制品 的性能，还用于保护制品例如免受由于氧气迁移的氧化。在本文中公开的本专利技术的描述和 实施例中，提及的改进或降低渗透性是指减少气体、蒸汽和/或化学品从制品泄露的速率。 气体阻挡层可形成制品的内衬、制品的外层或布置在制品的两层或其它更多层之间。制品 可特别地为轮胎。本专利技术的特定具体实施方案包括具有由本文公开的一种或多种橡胶组合 物形成的内衬的轮胎。3本专利技术的特定具体实施方案包括具有由基于橡胶组合物(具有芳族烃树脂和脂 族烃树脂)的材料组成的气体阻挡层的制品(包括轮胎)。已发现气体阻挡层的渗透性通 过形成具有橡胶组合物(具有包含脂族烃树脂和芳族烃树脂的树脂结合)的阻挡层而显著 降低。用于本文中的术语“基于”指阻挡层由在其制备时未经固化的硫化或固化橡胶组 合物制备。因此，固化橡胶组合物“基于”未经固化的橡胶组合物。换言之，经交联的橡胶 组合物基于可交联的橡胶组合物。形成气体阻挡层的橡胶组合物的特定具体实施方案包括丁基橡胶、具有75°C至 120°C的软化点的芳族烃树脂与具有约40°C以上的玻璃化转变温度和约140°C以下的软化 点的脂族烃树脂。其它具体实施方案可进一步包括高度不饱和的二烯弹性体。在用于制备气体阻挡层时，本文公开的包含芳族烃树脂和脂族烃树脂的橡胶组合 物提供具有显著降低的透气性的阻挡层。虽然这些树脂中的每一种在单独使用时可在适 当的应用下为橡胶组合物的物理性能提供益处，但正是这些树脂的结合使得由这种新的气 体阻挡组合物制备的气体阻挡层的透气性显著降低，而其它有利的物理性能如模量和耐 久性能没有显著降低。本专利技术的特定具体实施方案不包括已经被为树脂提供额外官能团 (functionality)(如通过对树脂材料接枝具有所述官能团的单体)的材料改性的树脂。烃类树脂是公知的，其通过例如多种进料的聚合而制得，所述进料可以是纯单体 进料或包含多种不饱和材料的混合物的炼油厂物流。合适的芳香烃树脂还可作为混合的石 油浙青(bitumen or asphalt)而制备。特定的具体实施方案可包括吹制浙青。酚醛树脂 可特别地从本专利技术的特定具体实施方案中排除。用于公开的气体阻挡层的特定具体实施方案的芳族烃树脂是具有75°C至120°C 或者可选地80°C至115°C、85°C至110°C或90°C至110°C的软化点的那些。如本文所述，软 化点通过如ASTM E-28中描述的“环和球”法测得。可市购得到的适用于本文公开的气体阻挡层的特定具体实施方案的芳族烃树 脂包含例如STRUKTOL 40MS薄片(可获自美国俄亥俄州Struktol Company)和PROMIX 750(可获自俄亥俄州Flow Polymers, Inc.) 0 STRUKTOL 40MS是芳族烃树脂的混合物，其 特征可在于具有135至150°C的软化点。PROMIX 750是混合的石油浙青产品，其特征可在 于具有85至95°C的软化点。可用于本文公开的气体阻挡层的特定具体实施方案的合适脂族烃树脂包含具有 约40°C以上或可选地约50°C以上的玻璃化转变温度的那些非酚醛类树脂。对于特定具体 实施方案，树脂的特征还可在于具有约140°C以下或可选地75°C至120°C、80°C至115°C、 85°C至110°C或90°C至110°C的软化点。玻璃化转变温度通过由ASTMD;M18-03/E1;356-03 提供的差示扫描量热计(DSC)测量。合适的可市购得到的脂族烃树脂为可获自ExxonMobil Chemical Company 的粘性树脂 ESC0REZ 1102。可将芳族烃树脂以3至20phr或可选地3至IOphr或4至8phr加入气体阻挡层 的特定具体实施方案。可将脂族烃树脂以0. 1至IOphr或可选地0. 1至8phr、l至5phr或 1至4phr加入气体阻挡层的特定具体实施方案。本专利技术的特定具体实施方案的弹性体内容物(content)包含丁基橡胶。例如在 特定具体实施方案中，弹性体可包含乙烯基聚合物。弹性体可以是由以下通式表示的聚合物n_其中R1和R2独立地为氢、烷基、芳基或烯丙基，且其中R1和R2可相同或不同。用于形成上述聚合物的单体可包括但不限于乙烯、丙烯、丁二烯、异戊二烯、氯丁 二烯、氯乙烯、1，I" 二氯乙烯、氟乙烯、1，I" 二氟乙烯、苯乙烯和α -甲基苯乙烯。在某些具体实施方案中，弹性体可具有极性官能团(polar functionality)。例如 在一个具体实施方案中，弹性体可被卤化并可包含卤素官能团如溴、氯或氟。特定具体实施方案可包括含有氯甲代氧丙环聚合物的弹性体，其可以商品名 HYDRIN获自例如kon Corporation.这些聚合物是有用的，特别地因为它们具有阻挡层所 需的较低透气性。丁基橡胶可以是丁烯聚合物或共聚物。例如，丁烯可以是异丁烯和异戊二烯的 共聚物(IIR)。如前所述，丁基橡胶还可被卤化。例如，丁基橡胶可被溴化或氯化。可 用于本专利技术的丁基橡胶的例子包括溴化聚异丁烯异戊二烯共聚物(BIIR)或溴化异丁烯 甲基苯乙烯共聚物(BIMS)。一种可用于本专利技术的可市购得到的BIMS弹性体是可获自 Exxon Corporation的EXXPRO。另外的可市购得到的丁基橡本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种由基于橡胶组合物的材料组成的气体阻挡层，所述组合物包含每１００重量份弹性体：高度不饱和的二烯弹性体；丁基橡胶；具有７５℃至１２０℃的软化点的芳族烃树脂；和具有约４０℃以上的玻璃化转变温度和约１４０℃以下的软化点的脂族烃树脂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·M·罗迪，
申请(专利权)人：米其林技术公司，
类型：发明
国别省市：FR