[发明专利]基于乙烯-乙烯基醇的热塑性弹性体和硫化橡胶

说明书

技术领域

本发明涉及具有改进的气体阻隔性能的热塑性弹性体(TPE)和热塑性硫化橡胶(TPV)，本领域中也称为动态硫化合金(DVA)。

背景技术

可用作充气轮胎中的气体阻隔层的热塑性弹性体组合物是熟知的。例如，EP722850B1公开了低渗透性热塑性弹性体组合物，其包含分散在低渗透性热塑性基体，例如聚酰胺或聚酰胺共混物中的低渗透性橡胶，例如溴化的聚(异丁烯-共聚-对甲基苯乙烯)，下文中称作BIMS。

具有改进的成核性能的热塑性硫化橡胶例如，从US6946522获知，该文献公开了热塑性聚丙烯树脂、硫化丁基橡胶、氢化的聚(苯乙烯-嵌段-异戊二烯-嵌段-苯乙烯)嵌段共聚物和聚丁烯油增塑剂的共混物。

具有改进的阻隔性能的热塑性硫化橡胶例如，从US7060753获知，该文献公开了高熔体流动指数热塑性烯烃树脂、丁基橡胶以及异丁烯和丁烯的低聚物的组合物。

众所周知，乙烯-乙烯基醇共聚物(EVOH)具有优异的气体阻隔性能。显示低透气性由基于热塑性树脂的共混物例如聚对苯二甲酸乙二醇酯和乙烯基醇-乙烯共聚物(PET/EVOH)组成的某些组合物公开在日本专利申请号7-55929中，其中一种热塑性树脂通过模塑层压在另一个层上以形成多个层。然而，因为这些材料是热塑性树脂/热塑性树脂共混物，虽然它们在气体阻隔性能方面优越，但是它们缺乏挠性，和因此，此种膜如果它们用于经历显著应力和挠曲的车辆轮胎则经历失效。

低渗透性橡胶层压体公开在US2008/0314490中，该层压体含有与包含基于硅烷的偶联剂的基于二烯的橡胶层粘结的EVOH层。该EVOH层必须足够厚以赋予气体阻隔性能，但是又要足够薄以避免差的拉伸挠曲疲劳。

仍需要改进热塑性弹性体和动态硫化热塑性阻隔膜的阻隔性能，和/或改进在阻隔层中采用EVOH的膜的机械性能。

发明内容

发明概述

根据本发明一个实施方案，热塑性弹性体(TPE)或热塑性硫化橡胶(TPV)包含乙烯-乙烯基醇共聚物(EVOH)、分散在其中的橡胶组分和EVOH-橡胶增容剂。

在一个实施方案中，TPE或TPV中的热塑性弹性体组合物包含呈连续相的包含EVOH的热塑性树脂和分散在其中的作为分散相的橡胶组合物，其中所述橡胶组合物包含固化或可固化弹性体。

在一个实施方案中，EVOH包含20-50摩尔％乙烯和至少90％的皂化。在一个实施方案中，TPV包含基于二烯的橡胶。在另一个实施方案中，所述橡胶选自乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、异丁烯-共聚-对甲基苯乙烯橡胶和它们的混合物。

在一个特定的实施方案中，橡胶选自异丁烯衍生的橡胶，和它们的混合物，EVOH-橡胶增容剂包含饱和橡胶，例如氢化的苯乙烯嵌段共聚物、氢化的苯乙烯嵌段共聚物或类似物。

在另一个特定的实施方案中，橡胶包含EPDM且EVOH-橡胶增容剂包含聚乙烯，例如线性低密度聚乙烯(LLDPE)，在另一个实施方案中，EVOH-橡胶增容剂可以进一步包含高密度聚乙烯(HDPE)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚丙烯或它们的组合。

在各种实施方案中，TPV可以进一步包含填料、固化体系、硅氧烷液(silicone fluid)、增塑剂或它们的任何组合。在另一个实施方案中，TPV可以进一步包含液体聚丁烯。

在另一个实施方案中，TPV成型为充气轮胎中的空气阻隔层。在另一个实施方案中，轮胎内衬包含本文描述的TPV。在另一个实施方案中，软管包含与包含本文描述的TPV的层共挤出的弹性体层。

在另一个实施方案中，热塑性弹性体包含：(i)100重量份选自丁基橡胶、卤化丁基橡胶和它们的组合的可固化弹性体；(ii)10-100重量份热塑性乙烯-乙烯基醇共聚物(EVOH)；(iii)大约30-大约40重量份弹性体苯乙烯-异丁烯嵌段共聚物或弹性体氢化的苯乙烯嵌段共聚物；和(iv)用于可固化弹性体的固化包装料(a cure package)。在一个实施方案中，热塑性弹性体还可以任选地包含：占所述组合物大约10-大约30wt％的异丁烯和正丁烯的低聚物；0至大约60重量份的填料；占所述组合物大约0.05-大约5wt％的硅氧烷液；或它们的组合。