用于轮胎物品的具有自密封性质的弹性体组合物制造技术

本发明专利技术涉及具有自密封性质的弹性体组合物，其可在轮胎物品中特别地用作防刺穿层，并至少包含（以重量%的固体弹性体计的显著百分数）：至少两种固体弹性体的掺合物，所述至少两种固体弹性体为称为“弹性体A”的聚丁二烯弹性体或丁二烯共聚物，以及称为“弹性体B”的天然橡胶弹性体或合成聚异戊二烯，弹性体A:弹性体B的重量比在10:90至90:10的范围内；30%至90%之间的烃类树脂；0至小于30%的填料。本发明专利技术也涉及具有防刺穿层的轮胎物品，如充气轮胎，所述防刺穿层包含根据本发明专利技术的组合物；所述防刺穿层有利地与例如含有丁基橡胶或TPS弹性体的气密层组合，以在充气物品中形成气密且防刺穿的层合复合材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于轮胎物品的具有自密封性质的弹性体组合物本专利技术涉及具有自密封性质的组合物（自密封组合物），以及它们在任何类型的“可充气”制品，即根据定义为当用空气充入时采取其可用的形状的任何制品中作为防刺穿层的用途。本专利技术更特别地涉及这种组合物在可充气制品，特别是轮胎中用于密封由于使用中的穿孔而导致的可能的孔的用途。多年来，特别是，轮胎制造商已作出极大努力以发展对从最初使用配备充气型轮胎的车轮起就存在的问题的新的解决方法，所述问题即如何使得车辆在从一个或多个轮胎显著损失或完全损失压力时仍继续其行程。几十年来，备用轮胎被认为是唯一且通用的解决方法。然后在最近，与备用轮胎的可能的省略相关的相当大的优势已变得明显。提出了“高机动性”的概念。相关的技术使得有可能在刺穿或压力下降之后，根据待观察的某些限制，使用相同轮胎运行。这使得有可能例如在通常危险的条件下，驱动至破坏点而不必停止以安装备用轮胎。特别难以开发能够有可能实现这种目的的自密封组合物，所述自密封组合物根据定义为在轮胎被外来物体（如钉子）穿孔的情况下能够自动确保（即无任何外部干涉）轮胎的气密性。自密封层必须满足物理和化学性质的许多条件以能够被使用。特别地，自密封层必须在极广的操作温度范围内有效，在轮胎的整个寿命中都是如此。当穿孔物品仍然存在时，自密封层必须能够密封孔；当穿孔物品被除去时，自密封层必须能够填充在孔内并使轮胎气密。已经设计了很多解决方法，但是它们还不能真正地在车辆轮胎中配置，特别是因为在极端的操作温度条件下缺乏经时稳定性或缺乏有效性，或者由于难以制造和/或使用这些自密封组合物。因此，为了有助于保持良好的高温有效性，文献US-A-4113799（或FR-A-2318042）提供了一种组合物作为自密封层，所述组合物包含任选地在少部分热塑性苯乙烯弹性体的存在下的具有高分子量和低分子量的丁基橡胶（其是部分交联的）的组合。文献US-A-4228839提供了一种橡胶混合物作为轮胎自密封层，所述橡胶混合物包含在辐射时分解的第一聚合物材料（如聚异丁烯）和在辐射时交联的第二聚合物材料（优选丁基橡胶）。文献US-A-4426468就其本身而言还提供了一种基于具有极高分子量的交联丁基橡胶的轮胎自密封组合物。丁基橡胶的一个已知缺点在于，它们在较广温度范围内显示出显著的滞后损失（即高tanδ水平），该缺点对自密封组合物本身具有大的滞后增加和轮胎滚动阻力的严重不利的影响。也已描述基于不饱和二烯弹性体（天然橡胶）的自密封组合物的相同类型的应用，特别是在专利US-A-4913209、US-A-5085942和US-A-5295525中。这些组合物的特征在于高含量的作为增粘剂（“增粘剂”）的烃类树脂（总是大于100重量份/100份固体弹性体）和大量液态弹性体（异戊二烯）的组合存在。事实上，除了引入这种高树脂含量需要极长时间捏合弹性体基体的事实之外，这种高树脂含量也可损害滞后性，并因此损害轮胎的滚动阻力。另外，大量液体弹性体为组合物提供高流动性，但这是其他缺点的来源，所述其他缺点特别是在相对较高温度（通常高于60°C）下的使用过程中（在使用某些轮胎过程中经常遇到）自密封组合物蠕变的风险。在本申请人公司的持续研究中，本申请人公司已发现一种具有自密封性质的新型组合物，其无需丁基橡胶或显著量的烃类树脂和液体弹性体。相比于现有技术的自密封组合物，该组合物在可充气制品中显示出改进的防刺穿性能。因此，根据第一主题，本专利技术涉及一种具有自密封性质的弹性体组合物，其可特别地用作可充气制品中的防刺穿层，所述组合物基于至少（phr意指重量份/100份固体弹性体）：-至少两种固体弹性体的掺合物，所述至少两种固体弹性体为称为“弹性体A”的聚丁二烯或丁二烯共聚物弹性体，以及称为“弹性体B”的天然橡胶或合成聚异戊二烯弹性体，弹性体A:弹性体B的重量比在10:90至90:10的范围内；-在30和90phr之间的烃类树脂；-0至小于30phr的填料。根据另一主题，本专利技术涉及一种未加工态（即非交联态）和固化态（即交联或硫化态）的可充气制品，其具有包含根据本专利技术的组合物的防刺穿层。优选地，本专利技术的可充气制品，特别是轮胎，还包含气密层，所述气密层与如上防刺穿层组合构成气密防刺穿层合物，当所述层合物设置于例如所述制品或轮胎的内壁上时，这是特别有利的。本专利技术特别地涉及旨在装配客运车辆（包括GT轿车）型机动车辆、SUV（运动型多用途车）车辆、两轮车辆（特别是自行车或摩托车）、航空器、如选自货车、重型车辆（即地铁、公共汽车、重型道路运输车辆（卡车、拖拉机、拖车）或越野车辆）的工业车辆、如农业车辆或土木工程设备、或其他运输或搬运车辆的轮胎。根据如下的描述和实施例，以及涉及这些实施例的图1和2（其提供了简单的图示代表，而不遵守特定比例），本专利技术及其优点将易于理解：-使用根据本专利技术的具有自密封性质的组合物的轮胎在径向截面上的一个实例（图1）；-可用于制造根据本专利技术的组合物的挤出-配混设备的实例（图2）。I.本专利技术的详细描述I-1.定义在本说明书中，除非明确相反指出，否则所述的所有百分数（%）均为重量%。此外，由表述“a至b之间”表示的任何值的区间代表大于“a”至小于“b”的值的范围（即不包括极限a和b），而由表述“a至b”表示的任何值的区间意指由“a”直至“b”的值的范围（即包括严格极限a和b）。缩写“phr”（法文缩写为“pce”）意指重量份/100份固态弹性体（如果存在数种固体弹性体，则为全部固体弹性体）。表述组合物“基于”应理解为通常意指组合物包含其各种组分的混合物和/或反应产物，这些组分中的一些有可能能够（甚至旨在）在制造组合物的各个阶段过程中，例如在其可能的最终交联或硫化（固化）过程中至少部分地彼此进行反应。“二烯”型的弹性体（或“橡胶”，两者被认为是同义的）应理解为以已知的方式意指至少部分（即均聚物或共聚物）得自二烯单体（即得自带有两个碳-碳双键（无论其为共轭的或非共轭的）的单体）的弹性体。这些二烯弹性体可分为两类，饱和的或不饱和的。在本专利申请中，“不饱和的”二烯弹性体应理解为意指至少部分得自共轭二烯单体，且得自共轭二烯的单元的含量大于30%（摩尔%）的二烯弹性体。因此，由于其降低的二烯源单元含量（总是小于15摩尔%）而可被描述为“饱和的”二烯弹性体，如丁基橡胶或EPDM型的二烯与α-烯烃的共聚物，被排除在前述定义之外。最常见的不饱和型的二烯弹性体为选自如下的那些：聚丁二烯、天然橡胶、合成聚异戊二烯、丁二烯共聚物、异戊二烯共聚物和这些弹性体的混合物。I-2.测量I-2-A.门尼粘度门尼粘度或塑性以已知的方式表征固体物质。使用如标准ASTMD1646(1999)中描述的振荡稠度计。根据如下原理进行门尼塑性测量：以未加工态（即固化之前）进行分析的样品在加热至给定温度（例如35°C或100°C）的圆柱形室中进行模制（成型）。在预热1分钟之后，转子以2转/分钟在测试试样内旋转，在旋转4分钟之后测量用于维持该运动的工作扭矩。门尼粘度（ML1+4）以“门尼单位”（MU，1MU=0.83牛顿·米）表示。I-2-B.布鲁克菲尔德（Brookfield）粘度布鲁克菲尔德粘度以已知的方式表征液体物质。根据布鲁克菲尔德方法的表观粘度根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.28 FR 10505931.一种具有自密封性质的弹性体组合物，所述弹性体组合物可用作可充气制品中的防刺穿层，所述弹性体组合物基于至少：-至少两种固体弹性体的掺合物，所述至少两种固体弹性体为称为“弹性体A”的聚丁二烯或丁二烯共聚物弹性体，以及称为“弹性体B”的天然橡胶或合成聚异戊二烯弹性体，弹性体A:弹性体B的重量比在10:90至90:10的范围内；-在40和80phr之间的烃类树脂；-0至小于20phr的填料。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述弹性体A为聚丁二烯。3.根据权利要求2所述的组合物，其中所述弹性体A为顺式-1,4-键含量大于90摩尔％的聚丁二烯。4.根据权利要求1至3任一项所述的组合物，其中所述弹性体B为天然橡胶或合成顺式-1,4聚异戊二烯。5.根据权利要求1至3任一项所述的组合物，其中弹性体A：弹性体B的重量比在20:80至80:20的范围内。6.根据权利要求5所述的组合物，其中弹性体A：弹性体B的重量比在30:70至70:30的范围内。7.根据权利要求1至3任一项所述的组合物，其中弹性体A和弹性体B的掺合物构成所述组合物仅有的固体弹性体。8.根据权利要求1至3任一项所述的组合物，其中弹性体A和弹性体B的总含量大于50phr。9.根据权利要求8所述的组合物，其中弹性体A和弹性体B的总含量大于70phr。10.根据权利要求1至3任一项所述的组合物，其中弹性体A和弹性体B中的每一个的数均摩尔质量Mn在100000和5000000克/摩尔之间。11.根据权利要求1至3任一项所述的组合物，其中所述烃类树脂的含量在45至75phr的范围内。12.根据权利要求1至3任一项所述的组合物，其中所述烃类树脂显示出大于0℃的玻璃化转变温度(Tg)。13.根据权利要求12所述的组合物，其中所述烃类树脂显示出大于+20℃的玻璃化转变温度(Tg)。14.根据权利要求12所述的组合物，其中所述烃类树脂显示出+25℃至+100℃之间的玻璃化转变温度(Tg)。15.根据权利要求1至3任一项所述的组合物，其中所述烃类树脂的数均摩尔质量Mn在400和2000克/摩尔之间。16.根据权利要求1至3任一项所述的组合物，其中所述烃类树脂选自环戊二烯(CPD)均聚物或共聚物树脂、二环戊二烯(DCPD)均聚物或共聚物树脂、萜烯均聚物或共聚物树脂、萜烯酚均聚物或共聚物树脂、C5馏分均聚物或共聚物树脂、C9馏分均聚物或共聚物树脂、-甲基苯乙烯均聚物或共聚物树脂和这些树脂的混合物。17.根据权利要求1至3任一项所述的组合物，其包含0至小于10phr的填料。18.根据权利要求1至3任一项所述的组合物，其中所述填料为炭黑。19.根据权利要求18所述的组...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·弗格，V·佩利西耶，J·梅里诺洛佩斯，
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，
类型：发明
国别省市：