[发明专利]用于阻挡层的橡胶组合物

说明书

技术领域

本发明一般涉及充气制品，更具体涉及在充气制品内的阻挡层，所述阻挡层减少气体从制品扩散。

背景技术

构造各种制品（如轮胎）以保持压力下的空气或其他气体。通常，这些制品由聚合物材料制成，所述聚合物材料具有一定的弹性性质，但通常也保持略微透气。如果不加以抑制，那么充气制品的透气性将导致制品随时间而放气。

因此，通常有利的是可充气制品含有阻挡层，该阻挡层降低透气性，并抑制氧气穿过制品。对于轮胎，阻挡层通常是由更好保留充气气体的材料所制成的内胎或内衬。众所周知，含有大部分异丁烯单元的橡胶共聚物（如丁基橡胶）由于其优于其他材料的保持充气气体的能力，因此特别期望用作内胎或轮胎内衬。然而，轮胎工业仍然努力寻找具有用于制造内胎和内衬的改进性质的材料。

发明内容

实施例包括一种用于可充气制品的阻挡层以及具有阻挡层的可充气制品。在一个实施例中，提供了一种用于防止充气气体流动通过可充气制品的阻挡层，所述阻挡层由基于可交联橡胶组合物的材料构造，所述可交联橡胶组合物以每100重量份橡胶（phr）计包含50phr至90phr之间的丁基橡胶和总量为10phr至50phr之间的GCO共聚物及GECO三元共聚物，所述GCO共聚物包含表氯醇衍生单元和烯丙基缩水甘油醚衍生单元，且所述GECO三元共聚物包含表氯醇衍生单元、烯丙基缩水甘油醚衍生单元和环氧乙烷衍生单元，其中所述GECO三元共聚物为GCO和GECO总量的1重量%至50重量%之间。

用于橡胶组合物的固化体系为硫固化体系。

通过本发明的特定实施例的如下的更详细的描述，本发明的前述和其他目的、特征和优点将是显而易见的。

具体实施方式

本发明的特定实施例包括用于轮胎和其他可充气制品的阻挡层，如内衬和/或内胎。其他实施例包括可充气制品本身、制备阻挡层的橡胶组合物以及它们的制造方法。在一个实施例中，阻挡层由包含丁基橡胶、表氯醇橡胶的共聚物和表氯醇橡胶的三元共聚物的橡胶组合物制得。

出乎意料地，已确定少量表氯醇橡胶的三元共聚物的添加平衡了阻挡层的两个所需特性（滞后性和不透气性）的折中。滞后性为所需的特性，因为具有由低滞后性的材料所制成的阻挡层的轮胎产生更节能的具有更低滚动阻力的轮胎。不透气性为所需的特性，因为具有低渗透性阻挡层的可充气制品可更好地在一段时间内保持其充气气体。

当阻挡层被引入弹性体制品的壁中时，其降低制品的气体渗透性、蒸汽渗透性和/或化学渗透性，因此不仅通过抑制气体泄露出制品而改进了制品的性能，还可保护制品免于其他损坏，例如由于氧迁移而导致的氧化。

如本文所用，“聚合物”可用于指均聚物、共聚物、共聚体、三元共聚物等。同样，共聚物可指包含至少两种单体、任选具有其他单体的聚合物。三元共聚物为具有三种不同的单体的共聚物。

如本文所用，当聚合物称为包含单体时，所述单体以单体的聚合形式或者以单体的衍生形式存在于聚合物中。

如本文所用，“弹性体”或“弹性体组合物”指符合ASTM D1566定义的任何聚合物或聚合物组合物（如聚合物掺合物）。所述术语可与术语“橡胶”互换使用。

如本文所用，“phr”为‘每100份橡胶的份数’，并且是本领域常用的量度，其中相对于主要弹性体组分，基于100重量份该弹性体或橡胶，计量组合物的组分。

如本文所用，“基于”为认为本发明的实施例由经硫化或经固化的橡胶组合物制成的术语，所述橡胶组合物在其组装之时是未固化的。因此，经固化的橡胶组合物是“基于”未固化的橡胶组合物。换言之，经交联的橡胶组合物是基于可交联橡胶组合物。

可用于阻挡层的本文公开的橡胶组合物包含平衡阻挡层的不渗透性和滚动阻力的三种不同的弹性体。在阻挡层的一个实施例中的三种不同的弹性体为丁基橡胶、表氯醇橡胶的共聚物、和表氯醇橡胶的三元共聚物。

由于丁基橡胶的低渗透性特性，即，其可显著降低在一段时间内经过阻挡层的充气气体的量，因此丁基橡胶常用于充气轮胎中的内衬和内胎。然而，其并不很好地特征在于具有低滞后性，所述低滞后性为一种导致提供轮胎中的低滚动阻力的性质。丁基橡胶为异丁烯与少量异戊二烯的共聚物。通常，丁基橡胶包含大于90摩尔%的异丁烯衍生单元和少于10摩尔%的异戊二烯衍生单元。