[发明专利]具有含板岩粉的内衬的轮胎

说明书

背景技术

充气橡胶轮胎通常为环形，并且包括具有空腔的胎体，其中其封闭一般用刚性轮圈完成，轮胎固定在该刚性轮圈上面。这种充气轮胎和充气轮胎/轮圈组件众所周知。

充气轮胎的内表面，即，所述空腔的表面，有时被称为“内衬”，一般为由弹性体组合物组成的橡胶层，这种橡胶层设计成防止或阻止空气和水分从上述空腔渗透进入轮胎胎体，所述空腔成为轮胎内空气室。这种轮胎内衬或内衬橡胶层为本领域的技术人员所熟知。

丁基橡胶一般相对不透空气和水分，通常用作轮胎内衬组合物的主要部分，并且可以为丁基橡胶或卤代丁基橡胶(例如溴丁基橡胶)的形式。例如，参见美国专利号3,808,177。丁基橡胶为具有少量异戊二烯的异丁烯共聚物，一般只包含约0.5至约5％重量衍生自异戊二烯的单元。

卤代丁基橡胶和丁基橡胶通常为轮胎中使用的最昂贵弹性体之一。在竞争的轮胎市场和不断需要降低制造轮胎成本下，需要降低内衬成本，同时保持其性能。

发明内容

本发明涉及一种充气轮胎，所述充气轮胎包括胎体和内衬，该内衬径向朝向胎体内部并且直接与胎体接触，所述内衬包括橡胶组合物，所述橡胶组合物包含：

100重量份至少一种弹性体；和

每100重量份弹性体10至80重量份(phr)炭黑；和

1至30phr板岩粉。

具体实施方式

本发明公开一种充气轮胎，所述充气轮胎包括胎体和内衬，该内衬径向朝向胎体内部并且直接与胎体接触，所述内衬包括橡胶组合物，所述橡胶组合物包含：

100重量份至少一种弹性体；和

每100重量份弹性体10至80重量份(phr)炭黑；和

1至30phr板岩粉。

已出乎预料地发现，在轮胎内衬橡胶组合物中包含板岩粉得到具有高抗渗透性与可接受撕裂强度的内衬。

在本发明的说明书中，术语“phr”是指每100重量份橡胶组合物中包含的橡胶的具体成分的重量份。除非另外指明，术语“橡胶”和“弹性体”可互换使用，除非另外指明，术语“固化”和“硫化”可互换使用，除非另外指明，术语“橡胶组合物”和“橡胶混合物”可互换使用。除非另外指明，本文所用术语“丁基类型橡胶”是指丁基橡胶(异丁烯与少量包括例如约0.5至5％重量或1至约3％重量衍生自异戊二烯的单元的共聚物)和卤代丁基橡胶(如氯丁基橡胶和溴丁基橡胶，分别为氯化和溴化丁基橡胶)。

用于本发明的内衬的橡胶组合物包括弹性体。适合的弹性体包括丁基类型橡胶，包括丁基橡胶和卤代丁基橡胶(如氯丁基橡胶和溴丁基橡胶)。其他适合的弹性体包括合成聚异戊二烯、天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶和聚丁二烯。

用于内衬的替代丁基橡胶包含异丁烯和对甲基苯乙烯的溴化共聚物。溴化的共聚物通常包含约0.3至约2％重量的溴化度(bromination)。这种溴化共聚物的示例为购自ExxonMobil Chemical的据报告具有在125℃约45至约55的门尼(ML 1+8)粘度，约5％重量对甲基苯乙烯含量，约94至约95％重量异丁烯含量和约0.8％重量溴含量。或者，丁基橡胶可包括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。

用于内衬的橡胶组合物也包含板岩粉。板岩粉具有一定粒度分布，该粒度分布可例如通过振动筛分析测定，并且可表示为累积粒度分布。在一个实施方案中，板岩粉包含至少20％重量的具有小于75微米尺寸的颗粒。在一个实施方案中，板岩粉包含至少40％重量的具有小于150微米尺寸的颗粒。在一个实施方案中，板岩粉包含至少60％重量的具有小于300微米尺寸的颗粒。在一个实施方案中，板岩粉包含至少80％重量的具有小于850微米尺寸的颗粒。在一个实施方案中，板岩粉包含至少90％重量的具有小于1700微米尺寸的颗粒。适合的板岩粉可得自Theis & Boeger，Hunsrueck，Germany。

在一个实施方案中，板岩粉可以1至30phr的量存在于橡胶组合物中。在另一个实施方案中，板岩粉可以5至20phr的量存在于橡胶组合物中。

除了上述弹性体和板岩粉外，对于轮胎内衬，内衬橡胶组合物也可包含常用于硫化橡胶的其他常规成分，例如，可能需要的增粘剂树脂、处理助剂、炭黑、二氧化硅、滑石、粘土、云母、抗氧化剂、抗臭氧剂、硬脂酸、活化剂、蜡和油。在一个实施方案中，炭黑可以10至80phr的量使用。在另一个实施方案中，炭黑可以20至60phr的量使用。