[发明专利]用于制造具有自密封性质的弹性体组合物的方法

说明书

本发明涉及在任何类型的“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用作防刺穿层的自密封组合物。

本发明更特别地涉及用于制造基于二烯弹性体，如天然橡胶的自密封组合物的方法。

多年来，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。

已公认地设计了许多解决方法，但迄今为止它们未能真正在车辆轮胎中配置，特别是由于制造这些自密封组合物的难度以及它们因此的最终高价格。

特别地，基于天然橡胶和作为增粘剂（增粘剂）的烃类树脂的高性能自密封组合物已描述于专利US 4 913 209、US 5 085 942和US 5295 525中。这些组合物的特征在于高含量（总是大于100重量份/100份固体弹性体）的烃类树脂和通常为解聚天然橡胶（分子量通常为1000至100000之间）形式的大量液态弹性体的结合存在。

首先，这种高树脂含量除了可损害轮胎的滞后性并因此损害滚动阻力之外，还需要对弹性体基体的特别冗长且困难的捏合。

大量液体弹性体的使用公认改进了组合物的流动性，但这种使用是其他缺点的来源，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。

另一主要制造问题也可出现：在不存在填料（如炭黑）下，或至少在不存在显著量的这种填料下（对于该类应用，以已知的方式更不利），组合物显示出弱的内聚力。该内聚力的缺乏可使得源于所用的高含量的增粘树脂而产生的组合物的粘性不再被补偿，且所述组合物的粘性占优势。于是这导致对配混设备的不利的粘性结合的风险，这在工业加工条件下是不可接受的。

在本申请人公司的持续研究中，本申请人公司已发现一种新型制造方法，其使得有可能克服或至少显著减少前述各种缺点。

因此，本发明涉及一种用于制造具有自密封性质的弹性体组合物的方法，所述弹性体组合物至少基于（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；

-30至90phr之间的烃类树脂；

-0至小于30phr的填料，

其中，在第一阶段或阶段（a）过程中，包含至少弹性体A和B以及30至90phr之间的烃类树脂的母料通过在“热配混”温度下或在至多“热配混”温度下在混合器中混合这些各个组分而制得，所述“热配混”温度大于所述烃类树脂的软化温度。

已证实这种方法特别适合在就工业角度而言可接受的加工条件下快速制造基于固体二烯弹性体和烃类树脂的高性能自密封组合物，该组合物有可能包含高含量的烃类树脂而无需使用液态弹性体作为增塑剂。

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），本发明及其优点将易于理解：

-可用于实施根据本发明的方法的挤出-配混设备的实例（图1）；

-使用根据本发明的方法制得的自密封组合物的轮胎在径向截面上的一个实例（图2）。

I.本发明的详细描述

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%。