包含粘结层的结构的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2005年10月27日提交的PCT申请号PCT/US2005/38705,和于2006 年10月26日提交的美国专利申请12/091，608的权益，这两篇文献通过参考引入本文。
技术领域
[0003] 本发明涉及可用于多层结构，例如轮胎结构，特别是内衬和胎体之间的轮胎粘结 层的组合物。特别地，本发明涉及使用卤化含异丁烯的弹性体，非必要地在具有含高二烯的 弹性体或橡胶，例如天然橡胶（NR)和苯乙烯丁二烯橡胶（SBR)的共混物中使用卤化含异丁 烯的弹性体的橡胶组合物。
【背景技术】
[0004] 为了防止轮胎帘线刺穿，即增强用轮胎帘线穿透内衬层的状况，而导致漏气和轮 胎失效，常规手段是在含纺织品或钢丝帘线的帘布层和内衬层之间添加缓冲层。这种缓冲 层已经称为粘结胶、粘结层、减震配混物或内衬衬里层，并通常包括天然橡胶（NR)和苯乙 烯-丁二烯橡胶（SBR)的共混物。对于本发明来说，这种轮胎组件称为"粘结层"。通常， 粘结层的组成与帘布层配混物的组成相似以便提供必要的构造粘性以维持未固化的或"生 胶"状态下的连贯轮胎结构、固化粘附性和在轮胎应用期间令人满意的动态性能。然而，NR 和SBR都是高度可渗透橡胶。因此，将要求较厚的横截面以便减少空气穿过这种层的渗透 性并因此维持轮胎压力。为了通过使用薄的、高度不透性内衬实现轮胎总重量降低，必须找 到减小粘结层横截面厚度的手段。
[0005] 美国专利号5, 738, 158公开了一种具有空气防渗透层或内衬层的充气轮胎，所述 空气防渗透层或内衬层由包括至少20wt%热塑性聚酯弹性体的树脂组合物的薄膜构成， 所述热塑性聚酯弹性体由聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚氧化烯二酰亚胺二酸的嵌段共聚物 构成，其中聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚氧化烯二酰亚胺二酸的重量比为85/15或更低。树 脂组合物可以进一步包括分散的橡胶颗粒，其中所述橡胶颗粒已经动态硫化。使用树脂组 合物作为内衬层的构思已经被相同受让人的各发明人进一步开发，参见例如，美国专利号 6, 079, 465,所述专利请求保护包括此种内衬的充气轮胎并且公开了各种热塑性树脂用于 所述组合物的应用。所述专利还公开了存在粘结层和另一个层以促进内衬层在总体结构中 的粘结或粘合强度。这种技术的进一步开发以改进内衬层在所述结构中的粘附在美国专利 号6, 062, 283中进行了描述，其中根据特定数学公式控制热塑性树脂组分和弹性体组分的 熔体粘度和溶解度参数。
[0006] 公开的申请U. S. 2002/0066512公开了包括帘布层和气密层的充气轮胎，所述帘 布层包含界定在胎圈部分之间延伸的最内部增强帘线层的帘线板层，所述气密层布置在所 述帘布层板层的沿着轮胎内表面的帘线内部，覆盖轮胎的基本上整个内表面，其中所述气 密层由在其橡胶基料中包括至少IOwt%的卤化丁基橡胶和/或卤化异丁稀-对甲基苯乙稀 共聚物的不透气橡胶构成，并且所述气密层从轮胎内表面起到帘布层板层的帘线计算的厚 度为0. 2-0. 7_。所述出版物还公开了由轮胎内表面和最内部轮胎帘线或帘布层帘线之间 的橡胶层界定的"气密层"可以是双层，包括不透气橡胶配混物的内层和不是不透气的基于 二烯的橡胶的外层。
[0007] 或者，外层可以具有相同不透气橡胶配混物或相似的不透气橡胶配混物，所述配 混物进一步在所述出版物中描述为包括卤化丁基橡胶和/或卤化异丁烯-对甲基苯乙烯共 聚物和二烯橡胶以及炭黑（参见段落28-34)。
[0008] 有价值的其它参考文献包括：WO 2004/081107、WO 2004/081106、WO 2004/081108、WO 2004/081116、WO 2004/081099、JP 2000238188、EP 01 424 219、美国专 利号6, 759, 136和美国专利号6, 079, 465。
【发明内容】
[0009] 发明概述
[0010] 本发明提供通过在粘结层中使用至少一种高度不透性基于异丁烯的弹性体的解 决方案；尤其优选的不透性弹性体是溴化异丁烯-异戊二烯共聚物（BIIR)，S卩，溴丁基共聚 物。本发明可用于采用热塑性弹性体轮胎内衬组合物的轮胎，所述内衬组合物基于工程树 月旨，例如聚酰胺和BIMS (例如，使用动态硫化制备）的硫化共混物。所述粘结层与动态硫化 合金层直接地粘附，而不会损害由内衬实现的改进的渗透性特征并且无需使用附加的粘结 手段来将所述两个层固定在一起。
[0011] 本公开发明的一个方面是形成层状结构的方法，其中流体防渗透膜和粘合剂粘结 层直接地粘结在一起。在将所述两个层粘结之前，处理流体防渗透层以除去所述膜表面上 的任何残留的增塑剂或油。可以将所述层状结构的两个层单独地挤出，然后彼此粘附或在 压延操作期间彼此粘附，其中将粘合剂粘结层组合物涂覆到所述经处理膜上。
[0012] 在本公开发明的任何方面中，所述粘结层包含100wt%的至少一种卤化含异丁烯 的弹性体和大约1-大约20份/100份（phr)的至少一种增粘剂的混合物。
[0013] 在本公开发明的任何方面中，流体防渗透膜包含以硫化或部分硫化状态作为非连 续相分散在热塑性树脂组分基体中的弹性体组分。
[0014] 本发明还可用于其中空气或流体保持层与另一个层结合使用的其它应用，尤其是 当其它层包括增强用纤维或帘线时，例如要求保持气体或流体的软管及其它容器。
[0015] 附图简述
[0016] 图1是处理DVA膜以除去残留的增塑剂的多区烘箱的示意图；
[0017] 图2是施加粘合剂粘结胶层的示例性压延系统；和
[0018] 图3是显示各种层在包括粘结层的轮胎中的位置的轮胎的简化横截面视图。
[0019] 发明详述
[0020] 本发明涉及用于内衬和帘布层之间的较不透性粘结层的橡胶组合物以便降低轮 胎重量同时维持充气轮胎的耐热性、耐久性和挠性需求。本发明还涉及减小具有改进的耐 久性同时实现与帘布层和内衬两者的优异粘附的粘结层的渗透性。
[0021] 聚合物可用来指均聚物，共聚物，互聚物，三元共聚物，等等。同样地，共聚物可以 指包括至少两种单体，非必要地有其它单体的聚合物。当称聚合物包含单体时，所述单体以 单体的聚合形式或单体的衍生物形式存在于聚合物中。然而，为便于参考，短语"包含所述 (相应的）单体"等用作简写。同样地，当催化剂组分描述为包含所述组分的中性稳定形式 时，本领域技术人员应理解：所述组分的活性形式是与单体反应以产生聚合物的形式。
[0022] 异烯烃是指任何在同一个碳上具有两个取代的烯烃单体。多烯烃指具有两个或更 多个双键的任何单体。在一个优选的实施方案中，多烯烃是任何包含两个双键，优选两个共 轭双链的单体，例如共轭二烯如异戊二烯。
[0023] 本文所使用的"弹性体"是指与ASTM D1566-06定义一致的任何聚合物或聚合物 的组合物。所述术语可以与术语"橡胶"可互换地使用。
[0024] 本发明涉及具有一个包含热塑性工程树脂（也称作"工程树脂"或"热塑性树脂"） 作为连续相和硫化（或部分硫化）弹性体作为分散相的层的层状结构。此种组合物是例如 通过使用称为动态硫化的技术制备的，并且所得的组合物称为动态硫化合金（DVA);此种 组合物及其制备方法的细节在本文进行了描述。在其用于充气轮胎的上下文中，DVA层充 当轮胎内衬。一般而言，这种层将称为空气防渗透层或阻隔层，因为这种层是具有最低渗透 率的层。
[0025] 与空气防渗透层相邻的是粘合剂粘结层，如此命名是因为它将DVA内衬与构造轮 胎中的相邻层粘结-通常，所述相邻层将是帘布层的径向最内表面和帘布层的径向最内部 涂层橡胶。粘结层优选是可硫化组合物，通常含有至少一种增强填料以及非必要的添加剂 例如加工助剂等，并且，对于本发明来说，粘结层包含卤化含异丁烯的弹性体。
[0026] 根据本发明，通过空气防渗透层的配制和/或处理，粘合剂粘结层可以与空气防 渗透层直接地粘结，而不要求在这两个层之间使用中间粘合剂层。
[0027] 流体防渗透层
[0028] 流体防渗透层通常呈片材或膜形式存在以便用于轮胎结构，但是也可以按呈软管 结构的管状层形式存在。所述片材或膜可以挤出为吹塑片材或管状层或流延成膜。形成层 的任一方法可以得到具有根据需要的一致厚度或变化厚度的层以在与它将用于其中的制 品的各种挠性区域对应的不同区域中达到更大厚度。
[0029] 流体防渗透层如指出的那样