[发明专利]具有含特定SIBS热塑性弹性体的气密层的充气物

说明书

本发明涉及“可充气”制品，即定义为用空气或等量充气气体充气时呈可用形状的制品。

它更特别涉及保证这些充气制品不渗透性(impermeability)的气密层(gastight layers)，尤其是充气轮胎的气密层。

在常规的“无内胎(tubeless)”类(即没有内胎的类型)充气轮胎中，径向内面包含能将充气轮胎充气并保持胎压的气密层(或更普遍为不渗透任何充气气体的层)。该气密层的密封性能保证其相对低的压力损失，使轮胎可能在正常使用状态下保持一般几周或者几个月的充分时间的充气状态。它还具有使胎体加强件免受来自轮胎内部空间空气扩散影响的作用。

气密内层或“内衬”的此作用现由基于丁基橡胶(异丁烯/异戊二烯共聚物)的组合物实现，该组合物长期因其优良的密封性而著名。

但是，基于丁基橡胶或弹性体的组合物的一个众所周知的缺陷是它们具有高滞后损耗(hysteresis losses)，并且在较广温度范围内它们有此缺陷，该缺陷降低了充气轮胎的滚动阻力(rolling resistance)。

降低这些气密内层的滞后性(hysteresis)和因此导致的机动车耗油量，是目前技术要实现的普遍目的。

但是，申请人在他们研究时发现，除丁基橡胶以外的弹性体可能获得符合此目的的气密内层，并同时向后者提供极佳的密封性。更特别地，申请人发现在气密内衬中用SIBS类新型热塑性弹性体替代丁基橡胶为这些衬垫提供了改进的滞后性，并同时保持了混合物的热内聚力和粘合其邻近橡胶成分的能力。

因此，根据第一目的，本发明涉及配备不渗透如空气的充气气体的弹性体层的可充气制品，所述弹性体层至少包含作为主要弹性体的一种新型热塑性SIBS弹性体。

与丁基橡胶相比，SIBS也有由其热塑性导致的能在熔融(液体)态下工作并因此提供简化加工的可能性的主要优点。

本发明特别涉及由橡胶制成的可充气制品，如充气轮胎或内胎，尤其是充气轮胎的内胎。

本发明更特别涉及用来安装在载客类、SUV(运动型多用车)类机动车，两轮车(特别是摩托车)，飞机，如选自货车(vans)的工业用车，重型车——即地铁、公交车、公路运输用车(卡车、牵引车、拖车)，如农用车和土木工程用车的越野车——和其他运输或搬运(handling)用车上的充气轮胎。

本发明还涉及密封可充气制品充气气体的方法，在该方法中，如上定义的气密弹性体层在其制造中合并到所述可充气制品中或在其制造后加入到所述可充气制品中。

本发明还涉及在充气制品中，如上定义的弹性体层作为不渗透充气气体的层的用途。

所有本说明书中所表示的百分数(％)，除非另有表示，都是重量％。

在随后的本发明说明书中，术语“SIBS弹性体”、“热塑性弹性体嵌段共聚物”和“嵌段共聚物”是等同的且将能等同使用。

此外，由术语“在a和b之间”表示的任意范围值代表从大于a至小于b范围的值(即不包括边界值a和b)而由术语“从a至b”表示的任意范围值代表从a直至b的值(即包括精确边界值a和b)。

因此，本发明的第一主题是可充气制品，具有的主要特征由至少一种气密弹性体层或至少包含作为主要弹性体(以重量计)的嵌段共聚物形式的一种热塑性SIBS弹性体的组合物提供，该热塑性SIBS弹性体包含至少一种主要由聚合的异丁烯单体组成的弹性体嵌段，和在该嵌段共聚物的至少一个末端的由至少一种聚合的苯乙烯系(styrenic)化合物组成的苯乙烯系嵌段(styrenic block)。此热塑性弹性体嵌段共聚物具有以下结构特征：

1)聚异丁烯嵌段，其具有25000g/mol至350000g/mol的数均分子量M_n和小于或等于-20℃的玻璃化转变温度(“T_g”)，并包含以聚异丁烯嵌段重量计0.5重量％至6重量％的单元含量，该单元来源于插入聚合物链的一种或多种共轭二烯。

2)苯乙烯系单个或多个嵌段，最多占以嵌段共聚物总重量计的16重量％。

因此，此嵌段共聚物形式的苯乙烯系热塑性弹性体包含至少两个嵌段。

根据本发明的一个变体，热塑性弹性体嵌段共聚物是线性三嵌段的形式。该嵌段共聚物由中心聚异丁烯嵌段和位于该聚异丁烯嵌段两个末端每端的两个末端苯乙烯系嵌段组成。

根据本发明的另一个变体，热塑性弹性体嵌段共聚物是带至少三个支链的星状形式。该嵌段共聚物由带至少三个支链的星状中心聚异丁烯嵌段和在该聚异丁烯每个支链末端的苯乙烯系嵌段组成。聚异丁烯支链的数量为3至12，且优选3至6。