[发明专利]特别用于轮胎制造的橡胶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及用于制造轮胎，特别是用于制造轮胎的气密性内层(通常已知为“气密层”)的橡胶组合物。

背景技术

由于无内胎轮胎表现出具有低空气渗透性的内表面，从而防止轮胎放气并保护后者的敏感的内部区域(如包含氧化敏感的金属缆线的层)免于进入氧气和水，该保护使得有可能改进轮胎的耐久性。如今，轮胎内表面的这种保护通过由基于丁基橡胶的弹性体组合物组成的气密层提供。

然而，由于节省燃料和保护环境的需要变得首当其冲，需要制备不透气的并表现出尽可能低的重量和滞后性的气密层以获得改进的轮胎滚动阻力。实际上，丁基橡胶在不透气性方面的性能与显著的最小厚度(毫米级)相关，并因此与一定的重量相关，这不可能有效地满足这些新的要求。

因此，需要将如炭黑的增强填料加入气密层弹性体组合物以改进其不渗透性。然而，大量的这些增强填料对组合物的一些性能具有不利的影响：对于未处理态的组合物，难以加工未处理组合物(通常已知为“可加工性”)，对于固化态的组合物，降低机械性能，特别是降低挠曲强度。油型增塑剂的引入有可能克服加工和机械性能的这些方面，但对于不可渗透性是非常不利的。

已设想各种解决方法以克服这些缺点，特别是通过借助于除增强填料之外的其它类型的填料，常常已知为蒙脱石，特别是亲有机物质的蒙脱石。若这些亲有机物质的蒙脱石在材料中良好分散，即这些填料在材料中均匀分布并且与材料良好相容，则它们可改进材料的不可渗透性能。由于弹性体与这种填料之间存在低的热力学相容性，因此通常难以获得这样的分散。

申请人公司的公开WO 2006/047509描述了基于丁基橡胶并包含炭黑的轮胎气密层组合物，其组成包含由亲有机物质的蒙脱石组成的非增强填料以及由特别具有大于或等于50℃的玻璃化转变温度Tg的萜烯树脂组成的特定增塑剂，其中所述非增强填料降低气体的渗透性并分散于弹性体基体中。借助这些亲有机物质的蒙脱石和具有高Tg的该树脂的组合效果，该组合物的确表现出使其可用作轮胎气密层的机械性能和不可渗透性能。

申请人公司继续这些研究并已惊讶地发现，在用于轮胎气密层的橡胶组合物中，在通常使用的弹性体(如丁基橡胶)和增强填料的存在下，低分子量的聚异丁烯弹性体与亲有物质的机蒙脱石的组合不仅有可能获得与现有技术的组合物一样良好的可加工性和挠曲强度性能，还可能获得不透气性的改进性能并显著改进滚动阻力和耐久性性能，当然这同时不会牺牲其他性能。

如上所述，已知油具有改进可加工性的性能，也已知它们不利于密封性。在一方面，已惊奇地发现硅基层状矿物填料与低重量聚异丁烯油的组合有可能改进密封性(包括对于常规的对照组合物)，在另一方面，在相同的密封性下，对于上述亲有机物质的蒙脱石/树脂溶液，该组合物还有可能降低该混合物的滞后性并由此降低具有由该组合物制得的气密层的轮胎的滚动阻力。

发明内容

因此，本发明的主题为特别用于轮胎气密层的新型组合物，其表现出对于上述溶液进一步改进的不可渗透性能以及改进的滚动阻力，而同时不损害可加工性和挠曲强度的机械性能。

本发明涉及一种橡胶组合物，其基于至少一种选自丁基橡胶、基本上不饱和的二烯弹性体、基本上饱和的二烯弹性体或这些弹性体的混合物的主要的弹性体和增强填料，其特征在于所述组合物也包含以2至50phr的比例存在的选自硅基层状矿物填料或分子量为200克/摩尔至40000克/摩尔，优选500克/摩尔至35000克/摩尔，更优选1000克/摩尔至30000克/摩尔的非官能化的聚异丁烯油的惰性填料。

根据本发明的一种可选择的具体实施方案，所述主要的弹性体由丁基橡胶组成，更特别地由异丁烯和异戊二烯的共聚物或者溴化或氯化聚异丁烯组成。

根据本发明的另一可选择的具体实施方案，所述主要的弹性体为二烯弹性体，并有利地为基本上不饱和的或基本上饱和的二烯弹性体。

根据本发明的一个具体实施方案，所述主要的弹性体占组合物的弹性体的100％。

根据本发明的另一具体实施方案，所述组合物包含一种或多种选自丁基橡胶、基本上不饱和的二烯弹性体、基本上饱和的二烯弹性体或这些弹性体的混合物的其他弹性体。

有利地，所述硅基层状矿物填料选自页硅酸盐，这些页硅酸盐优选选自蒙脱石、高岭土、滑石、云母或蛭石。