[发明专利]发泡的密封化合物

说明书

一种基于聚合物的发泡的密封化合物，该密封化合物应用于车辆轮胎用于减轻重量并且改进行驶动力学，一种用于生产此类发泡的密封化合物的方法及其在轮胎中的用途。

技术领域

广义上，本发明涉及一种基于聚合物的发泡的密封化合物(sealing compound，密封复合物，密封配混料，密封混合物)，该密封化合物应用于车辆轮胎用于改进行驶动力学，一种用于生产此类发泡的密封化合物的方法及其在轮胎中的用途。

背景技术

在用于汽车和卡车的气动轮胎的操作中，存在作为外来物的穿透以及由于损害使轮胎漏气的结果对轮胎损害的风险。轮胎漏气经常导致不稳定的乘坐状态，这要求立即更换轮胎或者对轮胎临时修补。为了在危险的交通状况下不必须停止并且离开车辆以更换或修补轮胎，已经开发了各种轮胎和轮设计。因此，在市场上存在具有跑气安全行驶(runflat)特性的轮胎，这在轮胎压力损失的情况下通过将胎面降低至下方支撑环上使能临时继续行程。此外，存在跑气安全行驶轮胎，这些轮胎的特点是增强的轮胎侧壁，在轮胎压力损失的情况下侧壁甚至没有空气压力可以承受轴负载持续有限的时间，而不进入不安全的乘坐情形内。在市场上存在的所有这些设计显著地增加了轮胎的重量和滚动阻力，以及因此在机动车辆操作中燃料的消耗。

原则上已知的是具有以自密封层形式的密封化合物的轮胎，该自密封层围绕穿透的外来物和/或直接封闭它们形成的孔。然而，这种附加的自密封组合物导致轮胎重量的增加。汽车重量减轻是汽车行业重要的考虑因素。这种减轻不仅涉及汽车的总重量，而且还涉及所谓的非悬载的(non-suspended load)重量，这提高了驾驶的舒适性和安全性。非悬载物包括车轮，包括制动器、车轮悬挂和减震的部件(汽车工程基础知识，Karl-LudwigHaken，4，修订版，汉瑟出版社，慕尼黑(Grundlagen der Kraftfahrzeugtechnik,Karl-Ludwig Haken,4.Aktualisierte Auflage,Carl-Hanser Verlag München))。

早在1968年，US-A-3,565,151披露了一种包括两层密封化合物的自密封轮胎，这些密封化合物被内衬分开并且以胎圈对胎圈(bead to bead)被支持在轮胎胎体内。该密封材料主要由苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)和少量的交联剂组成，其中该SBR组分是80phr至95phr(每百份橡胶的份数)的冷聚合的SBR和5phr至20phr的热聚合的SBR的混合物。该文献根本没有给出粘附力和内聚力特性的任何指示。

WO-A-2009/143895披露了密封化合物，这些密封化合物包括预交联的SBR颗粒作为次要组分和天然或合成橡胶作为主要组分。这些交联的SBR颗粒是通过热乳液聚合生产的。各种研究示出了在从50℃(在热乳液聚合情况下)至5℃(在冷乳液聚合情况下)的聚合温度的降低对分子量分布具有强烈影响。在5℃下自由基聚合的初始阶段中的硫醇的快速反应中低分子量部分的形成是明显减少的，并且因此使能够较好控制这些聚合物的链长。示出的是与改进的链长分布一样，不想要的且不受控制的交联反应也明显减少。与冷聚合物相比，通过热乳液聚合获得的SBR颗粒因此具有非常宽的分子量分布和高水平的不受控制的分支。粘弹性特性的受控制的调节因此是不可能的(橡胶科学与技术(Science andTechnology of Rubber)，James E.Mark，Burak Erman，爱思唯尔学术出版社(ElsevierAcademic Press)，2005，第50页)。

粘弹性是材料的一种特征，即，与纯弹性的特征、粘性流动性的特征一样也存在，粘弹性例如在变形时的内摩擦发生时显现。