[发明专利]制造自密封组合物的方法

说明书

本发明涉及可用作任何类型的“可充气”制品(即，按照定义，任何在用空气充气时采用其可用的外形的制品)中的耐穿透层的自密封组合物。

本发明更特别地涉及制造基于二烯弹性体的自密封组合物的方法，所述二烯弹性体例如为天然橡胶。

多年来，轮胎制造者特别致力于开发新的解决方案，用于解决最开始使用安装充气型轮胎的车轮的问题，即如何在交通工具的一个或多个轮胎显著或完全丧失压力下可以继续行程。几十年来，备胎被认为是唯一和普遍的解决方案。而后，近来，与其可能移除的相关大量优势变得明显。已经发展出了“延长移动性”的概念。相关技术使得在穿透或压力下降后，依据观察到的特定限制，用相同轮胎运行。这例如可以使在通常危险的条件下行驶至强度极限而不用停下来安装备胎成为可能。

自密封组合物可以达到所述目的，通过限定可以自动保障，也就是说无需任何外部干预，在轮胎被诸如钉子的外来物贯穿的事件中的轮胎的气密性特别难以发展。

为了可以使用，自密封层必须满足许多物理和化学属性的条件。特别的，其必须在非常宽的操作温度范围内有效，这在轮胎的全部寿命上是这样的。在穿透物保留在原位时，必须可以对孔密封；当穿透物被取出时，必须可以填充孔并赋予轮胎气密性。

公认地已经设计了大量解决方案，但是迄今为止，还没有真正可以将其应用在车辆轮胎中，特别是由于制造所述自密封组合物的困难，以及其最终成本价格。

特别的，在专利US 4 913 209、US 5 085 942和US 5 295 525中描述了高性能自密封组合物，其基于天然橡胶和烃树脂作为粘着剂(或增粘剂)。所述组合物的特征在于总是大于100份每100份固体弹性体(或phr)的高含量烃树脂和大量液态的弹性体的组合存在，所述液态弹性体通常为解聚天然橡胶的形式(分子量典型地为在1000和100000之间)。

首先，所述高含量树脂，除了对迟滞有害，并因此对轮胎的滚动摩擦有害外，还需要特别漫长和困难的弹性体基质的捏合。

大量液体弹性体的使用公认地改善了组合物的流动性，但是所述应用是其他劣势的诱因，特别是自密封组合物在相当高的温度下(典型地大于60℃)使用时会蠕变的风险，而这在某些轮胎的使用期间经常会碰到。

另一个主要的制造问题也可以产生：在不存在补强填料例如炭黑时，(而且对于所述类型的应用，以已知的方式，补强填料是不期望的)，组合物显示弱的内聚力。所述内聚力的缺乏可以使由所用的高含量的粘性树脂导致的组合物的粘合性不再补偿并占优势。从而，这导致不期望的与混合设备粘合的粘合力的风险，这在工业加工条件下是不可接受的。

在持续的研究中，申请人公司发现新颖的制造方法，可以克服，或至少显著降低各种上述缺陷。

因此，本发明的主题是一种用于制造包含至少一种二烯弹性体、一种具有给定软化温度的烃树脂和一种液体增塑剂的自密封弹性体的方法。所述方法的特征在于包含如下连续阶段：

(a)通过在混合器中捏合这些组分，在一定温度或至多高于烃树脂的软化温度的被称为“热混合”的温度下将烃树脂混入二烯弹性体中，以得到母料；

(b)在相同或不同的混合器中，通过捏合组合的混合物，将液体增塑剂混入母料中，以得到自密封组合物；和

(c)按尺寸形成所述自密封组合物。

所述方法被证明特别良好，适用于在从工业的角度上可接受的加工条件下快速制造高性能自密封组合物，其基于二烯弹性体和烃树脂，对于所述组合物，可以包含高含量的烃树脂而无需使用特别高含量的增塑剂。

根据下列说明书和附属实施例，以及给出简单图解表征的下列附图(无需观察特定刻度)，本发明及其优势将会被容易地理解。

●图1显示可以用于实施依据本发明的方法的第一部分的挤出-混合装置；

●图2显示可以用于实施依据本发明的方法的另一部分的外部混合器；

●图3显示可以用于实施依据本发明的方法的另一部分的挤出-混合装置；

●图4显示可以实施依据本发明的方法的全部阶段的装置；和

●图5以径向横截面图解说明了使用依据本发明的方法制备的自密封组合物的轮胎的实例。

I.发明详述

I-1.定义

在本说明书中，除非另外清楚指明，所有百分数(%)表示重量百分数。