[发明专利]具有包含热塑性弹性体和片状填料的气密层的充气制件

说明书

本发明涉及“充气”制件，亦即，根据定义，涉及当用空气或等效充气气体将其充气时呈现出其可用形状的制件。

技术领域

本发明更特别地涉及保障这些充气制件的不可渗透性的气密层，特别是充气轮胎的气密层。

背景技术

在常规的“无内胎”型(亦即没有内胎的类型)充气轮胎中，径向内面包括气密层(或更通常地，对任何充气气体均不渗透的层)，该气密层使得该充气轮胎能被充气并保持压力。该气密层的密封性能使其能保证相对低的压力损失速率，使得能够使该轮胎在正常操作状态下保持充气足够的时间，正常为几周或几个月。该气密层也具有保护胎体增强件以及更通常地保护该轮胎的其余部分免于氧化风险的作用，该氧化由从该轮胎的内部空间而来的空气扩散引起。

目前，气密内层或“内衬”的这种作用由基于丁基橡胶(异丁烯/异戊二烯共聚物)的组合物来完成，该组合物因为其优异的密封性能而久享盛名。

然而，基于丁基橡胶或弹性体的组合物的一个公知缺点是其具有高滞后损耗(而且在宽的温度范围内)，该缺点损害了充气轮胎的滚动阻力。

现有技术所面对的总体目标在于减少这些密封内层的滞后性并由此最终减少机动车辆的燃料消耗。

本申请人公司的文献WO 2009/007064公开了具有充气气体气密层的充气制件，其中该气密层具有弹性体组合物，该弹性体组合物包含至少一种热塑性苯乙烯(TPS)弹性体和片状填料，在该热塑性弹性体中该片状填料的体积含量大于5％(％，以弹性体组合物的体积计)。与丁基橡胶相比，该热塑性苯乙烯弹性体由于其热塑性质具有主要优势：在熔融(液体)状态能够照样工作，从而提供了简化加工的可能性；也已经证明其与使用特别大量的片状填料相容，与现有技术公知的基于丁基橡胶的解决方案相比，这使得有可能改进密封。

发明内容

申请人公司已在其后续研究中发现，合理地选择片状填料还使得能够改进基于热塑性苯乙烯(TPS)弹性体的气密层的密封性能。

根据第一主题，本发明涉及类似的充气制件，其中弹性体组合物包含片状填料，所述片状填料具有在20和45微米之间的当量直径(D_V(0.5))和大于65的形状因子(F)，其中：

其中：

-S_BET为通过BET方法测得的该片状填料的比表面积，以m²/g表示；

-S_球为相同当量直径(D_V(0.5))的球的比表面积，以m²/g表示；

-D_V(0.5)为以μm表示的当量直径；和

-ρ为以g/cm³表示的该片状填料的密度。

本发明特别涉及由橡胶制得的充气制件，如充气轮胎，或内胎，尤其是充气轮胎的内胎。

本发明更特别地涉及意图装在客用型机动车辆、SUV(运动型多功能车辆)、两轮车辆(尤其是摩托车和自行车)、飞机或者工业车辆上的充气轮胎，该工业车辆选自货车、“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)、非道路车辆(如农业或土木工程机械)以及其他运输或装卸车辆。

根据说明书和随后的示例性具体实施方案以及与这些实施例相关的唯一附图，将容易理解本发明及其优点，该附图以径向剖面图示地显示了根据本发明的一个主题的充气轮胎。

I.本发明的详述

在本说明书中，除非另外指明，所示的所有百分数(％)均为重量％。

此外，任何由表述“在a和b之间”表示的数值范围代表从大于a至小于b的值域(亦即排除极值a和b)，而任何由表述“从a至b”表示的数值范围意为从a直至b的值域(亦即包括严格极值a和b)。

I-1.气密弹性体组合物

根据本发明的充气制件具有下述主要特征：具有充气气体气密层，所述气密层包括弹性体组合物，所述弹性体组合物包含至少一种热塑性TPS弹性体，与该热塑性TPS弹性体组合的是具有在20和45微米(μm)之间的当量直径D_V(0.5)和大于65的形状因子F的片状填料，以及任选的用于该弹性体的增量油。

I-1-A.热塑性弹性体