CN102010561B - 聚合物组合物和充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明的目标在于提供一种在保持耐气透性同时可减小气密层厚度的聚合物组合物。基于100质量份聚合物混合物，本发明的聚合物组合物包含0.1至50质量份粘土矿物的有机衍生物，所述聚合物混合物包含99至60质量％苯乙烯-异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物和1至40质量％在分子链中包含聚酰胺且肖氏D硬度为70以下的聚酰胺系聚合物。

Description

聚合物组合物和充气轮胎
本申请基于2009年9月8日向日本专利局提交的日本专利申请No.2009-207008，因此其全部内容通过引用结合在此。
技术领域
本发明涉及一种耐气透性出色的聚合物组合物，一种具有使用该组合物的气密层的轮胎。
背景技术
近来，由于对燃料经济性汽车强烈的社会需求，人们已尝试进行轮胎重量减轻。在轮胎构件中，同样已试图进行气密层的重量减轻，气密层位于轮胎内侧并具有通过减小充气轮胎内部向外部的漏气量(空气渗透量)来改进耐气透性的功能。
气密层用橡胶组合物中，通过使用包含丁基橡胶的橡胶组合物进行轮胎耐气透性的改进，该橡胶组合物包含70至100质量％的丁基橡胶和30至0质量％的天然橡胶。除丁烯外，丁基类橡胶配方还包含约1质量％的异戊二烯，异戊二烯能使橡胶分子与硫磺、硫化促进剂和锌白交联。至于传统配方，丁基类橡胶用于乘用车轮胎需要大约0.6至1.0mm的厚度，或用于卡车和公共汽车大约1.0至2.0mm的厚度。为了进行轮胎重量减轻，建议一种耐气透性比丁基类橡胶更出色、并且可进一步减小气密层厚度的聚合物。
日本未审查的专利公开No.2007-291256提出，作为充气轮胎可同时实现遏制气压下降、改进耐久性和改进燃烧效率，一种使用气密层用橡胶组合物的充气轮胎，该组合物包含通过下列通式(1)所示的乙烯-乙烯醇共聚物：
Figure GSA00000097115200011
其中m和n各自单独为1至100，并且x为1至100，在气密层中基于100质量份由天然橡胶和/或合成橡胶组成的橡胶组分，该乙烯-乙烯醇共聚物含量在15至30质量份的范围内。然而，同本未审查的专利公开No.2007-291256的技术由于使用橡胶组合物的橡胶层有1mm厚度，留下了轮胎重量减轻的改进余地。
日本未审查的专利公开No.09-165469提出一种充气轮胎，其中在气密层和组成轮胎内表面或胎体层的橡胶组合物之间的胶合性可通过使用具低透气性的尼龙形成气密层来改进。然而，日本未审查的专利公开No.09-165469存在一个问题，为了形成一种尼龙薄膜层，橡胶组合物组成的橡胶粘合剂必须在对尼龙薄膜进行RFL加工之后才进行粘合，导致复杂步骤。
发明内容
本发明的目标在于提供一种在保持耐气透性同时可减小气密层厚度的聚合物组合物。
本发明提供一种聚合物组合物，基于100质量份聚合物混合物，该聚合物组合物包含0.1至50质量份粘土矿物的有机衍生物，所述聚合物混合物包含99至60质量％苯乙烯-异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物和1至40质量％在分子链中包含聚酰胺且肖氏D硬度为70以下的聚酰胺系聚合物。
在根据本发明的聚合物组合物中，聚合物混合物优选包含15至30质量％的乙烯-乙烯醇共聚物。
在根据本发明的聚合物组合物中，苯乙烯-异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物优选包含10至30质量％的苯乙烯单元。
在根据本发明的聚合物组合物中，聚酰胺系聚合物优选由聚酰胺组分和聚醚组分所组成的嵌段共聚物。
本发明提供一种包含聚合物组合物所制气密层的充气轮胎。
根据本发明，可提供一种在保持耐气透性同时可减小气密层厚度的聚合物组合物。
通过结合附图进行以下详细说明，本发明的上述方案和其他目的、特征和优点将变得更加明显。
附图说明
图1是本发明一实施方式的充气轮胎右半部分的剖视示意图。
具体实施方式
在本发明一实施方式中，基于100质量份聚合物混合物，聚合物组合物包含0.1至50质量份通过插入有机化合物而制备的层状粘土矿物，所述聚合物混合物包含99至60质量％苯乙烯-异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(下文中也称为SIBS)和1至40质量％在分子链中包含聚酰胺且肖氏D硬度为70以下的聚酰胺系聚合物。
由于SIBS的异丁烯段，聚合物组合物具有出色的耐气透性和耐久性。因为除芳族分子外SIBS的分子结构是完全饱和的，故SIBS具有出色的耐久性，并因此可抑制劣化和硬化。因为聚酰胺系聚合物的聚酰胺部分的作用，聚合物组合物与不饱和聚合物的成键变为可能并因此可改进与相邻橡胶的胶合性。
此外，在本发明一实施方式中，一种充气轮胎使用气密层用聚合物组合物。当聚合物组合物通过SIBS的添加而不使用具有高比重的卤化橡胶(该卤化橡胶为了赋予抗空气渗透性至今仍使用)如卤化丁基橡胶时，可确保耐气透性。并且，当使用卤化橡胶时，可减小使用量。因此，可进行轮胎的重量减轻并且可获得燃料效率的改进。
<苯乙烯-异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物>
在本发明一实施方式的聚合物组合物中，在聚合物混合物中SIBS的含量调整为99至60质量％以内。当SIBS的含量为60质量％以上时，可获得出色的耐气透性和耐久性。由于耐气透性和耐久性变得更令人满意，SIBS的含量优选调整至95至80质量％以内。
SIBS通常包含10至40质量％苯乙烯单元。由于耐气透性和耐久性变得更加令人满意，苯乙烯单元的含量优选调整至10至30质量％以内。
在SIBS中，考虑到共聚物的橡胶弹性，异丁烯单元对苯乙烯单元的摩尔比(异丁烯单元/苯乙烯单元)优选40/60至95/5。在SIBS中，考虑到橡胶弹性和操作性，每段的聚合度对于异丁烯段优选为约10,000至150,000，或者对于苯乙烯段约10,000至30,000(当聚合度小于10,000时，获得液体)。
SIBS可通过传统乙烯类化合物的聚合方法获得，并且，例如，可通过活性阳离子聚合法获得。
例如，日本未审查的专利公开No.62-048704号和日本未审查的专利公开64-062308号揭示了进行异丁烯与其他乙烯类化合物的活性阳离子聚合，并且聚异丁烯类嵌段共聚物可通过使用异丁烯和其它化合物如乙烯类化合物生产。此外，例如，在美国专利No.4,946,899、美国专利No.5,219,948和日本未审查的专利公No.03-174403中，描述了一种用于通过活性阳离子聚合法的乙烯化合物聚合物生产方法。
SIBS除了芳族双键外在分子中不具有双键，并且相比于在分子中具有双键的聚合物例如聚丁二烯，SIBS具有对紫外线的高稳定性，并且因此具有良好的耐侯性。此外，虽然SIBS在分子中没有双键并且是饱和橡胶状聚合物，在20℃波长为589nm光线下的折光率(nD)是1.506，如聚合物手册(威利，1989)中所述。这显著高于其他饱和橡胶状聚合物例如乙烯-丁烯共聚物的折光率。
<聚酰胺系聚合物>
在本发明一实施方式的聚合物组合物中，聚合物混合物中聚酰胺系聚合物的含量调整为1至40质量％以内。当聚酰胺系聚合物的含量为40质量％以下时，可获得兼具出色耐气透性和出色耐久性的聚合物混合物。因为可确保耐久性和胶合性并可添加较大含量具有出色耐气透性的SIBS和乙烯-乙烯醇共聚物，聚酰胺系聚合物的含量优选调整至3至20质量％的的范围内。
该聚酰胺系聚合物优选肖氏D硬度最多为70的聚酰胺系聚合物。因为会使轮胎缺乏屈挠和转动(transfer)上的龟裂性能，不优选肖氏D硬度超过70。肖氏D硬度优选在15至70以内，更优选18至70，更加优选20至70，并特别优选25至70。
聚酰胺系聚合物优选包含50质量％以上如下聚醚酰胺弹性体(X)：
聚醚酰胺弹性体(X)亦即由聚酰胺组分和聚醚组分组成的嵌段共聚物，是通过如下通式(II)所示三嵌段聚醚二胺化合物(A)、用于形成聚酰胺的单体(B)和二羧酸化合物(C)的聚合而获得的：
Figure GSA00000097115200041
其中a和b各自分别代表1至20，并且c代表4至50。
用于形成聚酰胺的单体(B)优选是由如下通式(III)和(IV)所示化合物中的至少一个：
H2N-R1-COOH    (III)
其中，R1代表包含烃链的连接基团；以及
Figure GSA00000097115200042
其中，R2代表包含烃链的连接基团。
二羧酸化合物(C)优选是选自由如下通式(V)所示化合物、脂族二羧酸化合物和脂环二羧酸化合物所组成的组中的至少一种化合物：
Figure GSA00000097115200043
其中，R3代表包含烃链的连接基团；并且y代表0或1。
当聚酰胺系聚合物是一种具有源自聚酰胺组分的硬链段和具有源自聚醚组分的柔性链段的聚酰胺系聚合物时，其呈现低结晶度。因此，可获得聚酰胺系聚合物，该聚合物具有较高的断裂伸长(EB)并且在低温至高温的温度范围内呈现屈挠性。
因为在轮胎硫化温度(140至180℃)下改进流动性以及改进粗糙表面的润湿性，聚酰胺系聚合物在与相邻橡胶的胶合中发挥了出色的作用。
在本发明的一个具体实施方式中，作为聚酰胺系聚合物，可以使用已知的聚酰胺系聚合物。作为聚酰胺系聚合物，例如，可以使用由聚酰胺嵌段和至少一种聚醚嵌段组成的弹性体，所述聚酰胺嵌段由选自由尼龙6、尼龙66、尼龙11和尼龙12所组成的组中至少一种脂族尼龙组成，所述聚醚嵌段选自由聚氧乙烯、聚氧丙烯和聚氧丁烯所组成的组中至少一种。
用于制造聚酰胺系聚合物的方法没有特别限制，并且可以采用在日本未审查的专利公开No.56-065026、日本未审查的专利公开No.55-133424号和日本未审查的专利公开No.63-095251中所揭示的方法。
<聚合物混合物>
本发明一实施方式中所用聚合物混合物中除SIBS和肖氏D硬度70以下并且分子链中包含聚酰胺的聚酰胺系聚合物外，还可包含其他聚合物或树脂。例如，聚合物混合物可与除SIBS和聚酰胺系聚合物之外的尼龙、PET、氯丁橡胶、天然橡胶、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶和丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)混和。
本发明一实施方式中所用聚合物混合物优选包含15至30质量％乙烯-乙烯醇共聚物。当聚合物混合物中乙烯-乙烯醇含量为15质量％以上时，可确保聚合物组合物的耐气透性。当其含量在30质量％以下时，可确保聚合物组合物生产的捏合性，并确保轮胎气密层基本性能如机械强度。此外，轮胎的耐久性变得令人满意。乙烯-乙烯醇含量更优选调整至20质量％以上，并且更加优选25质量％以上。
乙烯-乙烯醇共聚物优选如以下通式(I)所示：
Figure GSA00000097115200051
其中m和n各自分别代表1至100，并且X为1至1,000。
通过乙烯-乙烯醇共聚物的乙烯衍生部分所给予的与聚合物混合物中其他组分的相容性令人满意，并且乙烯-乙烯醇共聚物可以微分散体尺寸存在于聚合物组合物中。由于乙烯醇衍生部分的作用，乙烯-乙烯醇有良好的阻气性。在本发明中，当具有出色阻气性的乙烯-乙烯醇共聚物以岛状形式分散在聚合物组合物中时，即使形成薄的气密层也呈现令人满意的阻气性。因此，可以进行轮胎的重量减轻并且可获得改进燃料效率的效果。
在通式(I)中，为了组成乙烯-乙烯醇共聚物，m和n调整至1以上。当m和n各为100以下时，可能获得乙烯-乙烯醇共聚物，该共聚物既具有与聚合物混合物中其它组分的相容性又具有气阻性。由于与聚合物混合物中其它组分的相容性变得更加令人满意，m更优选调整至5以上。由于阻气性变得更加令人满意，n更优选调整至5以上。因为由于乙烯醇衍生物部分之故很难不呈现出阻气性，m更优选调整至95以下，并更加优选80以下。因为由于乙烯衍生部分之故很难不呈现与聚合物混合物中其它组分的良好相容性，n更优选调整至95以下，并且更加优选80以下。
在通式(I)中，为了组成乙烯-乙烯醇共聚物，x调整至1以上。当x为1000以下时，可保障聚合物组合物生产中的捏合性并获得包含均匀分散于其中的乙烯-乙烯醇共聚物的聚合物组合物。由于呈现与聚合物混合物中其它组分的良好相容性及气阻性，x更优选调整至10以上。考虑到良好的捏合性，x更优选调整至500以下，并更加优选100以下。
通式(I)所示乙烯-乙烯醇共聚物以与其它组分共聚的状态包含于聚合物组合物中。在该情况下，乙烯-乙烯醇共聚物的含量是指通式(I)所示结构部分的含量。
乙烯-共聚物的分子结构可通过例如红外吸收光谱(IR)和核磁共振光谱(NMR)确定。
<聚合物组合物>
除SIBS和肖氏D硬度70以下并且分子链中包含聚酰胺的聚酰胺系聚合物外，本发明一实施方式中聚合物混合物还可包含粘土矿物的有机衍生物。
<粘土矿物的有机衍生物>
粘土矿物的有机衍生物是通过插入有机化合物所获得的层状粘土矿物。通过在层状粘土矿物之间插入有机化合物，可发生夹层膨胀并且可改进在聚合物中的分散性。
层状粘土矿物是一种层状硅酸盐矿物并且具有晶体结构，该晶体结构中硅酸四面体层、氧化铝八面体层和硅酸四面体层这三层层叠，并且单元层呈具有10
Figure GSA00000097115200061
(1nm)厚特薄板和0.1至1μm铺层(spread)的形式。
层状粘土矿物的典型例子包含蒙脱土。因为在晶体结构中一部分作为氧化铝八面体层的中心原子的Al原子可能被Mg原子替代，蒙托土变得正电荷不足，并因此各晶体层本身是带负电荷的。通过在晶体层之间插入阳离子如Na+、K+、Ca2+以及Mg2+减轻电荷不足，导致稳定态。因此，蒙脱土以许多晶体层层叠的状态存在。
当使水分与蒙脱土片状晶体层表面接触时，水分子与层间可交换的阳离子结合，并且发生夹层膨胀。通过利用蒙脱土的阳离子可交换性而在层之间插入有机化合物，可发生夹层膨胀，并因此可改进在聚合物或有机溶剂中的分散性。
层状粘土矿物的例子包含：硅酸盐，例如蒙脱土(特别是钠蒙脱土、镁蒙脱土和钙蒙托土)以及蒙皂石类粘土如膨润土、高岭土、诺利石(nonlite)、贝得石、铬高岭石、锂蒙脱石、皂石、锌蒙脱石、斯波克石(sobockite)、硅镁石、隼佛石(svinfordite)、和蛭石；云母矿物如伊利石和伊利石/蒙脱石混合物(累托石、塔洛索石(tarosovite)、伊利石和粘土化合物、和伊利石的混合物)、或硅镁土和海泡石水滑石类多层化合物。这些层状粘土矿石中，优选蒙皂石类粘土，并特别优选蒙脱土类粘土。同样还可以使用包含蒙皂石类粘土矿物的膨润土。这些层状粘土矿物通常通过收集天然矿物和经受预先提纯操作的矿物获取。可以没有任何差别地使用这些合成粘土。
可用作插入剂的有机化合物的例子包括在分子中具有可离子化的极性基团的有机化合物。据认为，具有极性基团的有机化合物可引发与层表面的强烈相互作用并插入层状粘土矿物层之间，导致夹层膨胀，所述层表面涂敷阴离子如蒙皂石类粘土矿物的氧离子。
有机化合物优选具有6个以上碳原子的烷基基团、并且在末端具有可离子化的极性基团。其例子包括具有羟基或羧基的那些化合物、醛、胺、酰胺和季铵盐。
具有羟基的有机化合物的例子包括脂族醇例如辛醇和壬醇；具有烷基取代基的醇例如芳族醇；以及苯酚。
具有羧基的有机化合物的例子包括直链脂族酸例如硬脂酸、软脂酸和月桂酸；直链链烯酸例如油酸；二烯酸例如反亚油酸；以及多不饱和脂族酸例如三烯酸。
醛的例子包括己醛。
胺或酰胺的例子包括具有一个以上胺或酰胺的极性有机化合物，例如烷基胺、环烷胺和环烷胺的取代化合物、环脂族二胺、脂族胺、烷基芳香胺、烷基二芳基胺以及脂族酰胺、以及伯、仲和/或叔胺或酰胺。这些化合物中，优选烷基胺、脂族胺、烷基芳香胺以及烷基二芳基胺。这些有机化合物可以单独使用，也可以两种或多种组合使用。
优选的胺的例子包括：伯胺例如1-己胺、1-庚胺、1-辛胺、1-壬胺、1-十二烷胺、十六烷胺、1-十八胺和油胺；仲胺例如二正十二烷胺、二正十六烷胺和二正十八胺；叔胺例如二甲基正辛胺、二甲基正癸胺、二甲基正十四胺、二甲基正十六烷胺、二甲基正十八胺和二甲基油胺；以及脂肪胺例如二正癸基甲基胺、二(椰油烷基)甲胺、三正辛胺、三正癸胺和三正十六烷胺。
优选的酰胺的例子包括己酰胺、庚酰胺、辛酰胺、壬酰胺、十二酰胺、十四酰胺、十六酰胺、乙酰磺胺、可可酰胺(palmiamide)、油酰胺和亚麻酰胺。
还可使用那些具有极性基团的有机化合物；那些具有腈基或内酰胺基团的有机化合物、吡啶、酯、表面活性剂和醚。
季铵盐的例子包括二甲基二硬脂基铵盐、三甲基硬脂基铵盐、二甲基二(十八烷基)铵、二甲基苯甲基十八烷基铵、和三甲基十八烷基铵。
作为在层状粘土矿物中插入有机化合物的方法，可采用已知的方法。例如，存在一种方法，其中，为了使得蒙脱土类粘土矿物与有机化合物接触，层状粘土矿物预先注入水，基于有机化合物的质量，水的量大约10至20质量％，然后有机化合物与蒙脱土类粘土矿物接触从而获得粘土矿物的有机衍生物。
在粘土矿物的有机衍生物中有机化合物的阳离子交换量优选50至200meg/100g。
基于100质量份聚合物混合物，粘土矿物的有机衍生物含量优选0.1至50质量份，更优选0.5至30质量份。当粘土矿物的有机衍生物含量低于0.1质量份时，聚合物混合物的透气性、高温下抗拉性能下降。相反，当粘土矿物的有机衍生物含量超过50质量份时，聚合物组合物的硬度过度增加并因此挠曲疲劳性能下降。
<其它混料剂>
本发明一实施方式中的聚合物组合物可与各种配合剂及普通橡胶组合物所混入的添加剂混合，例如其它增强剂、硫化剂、硫化促进剂、各种油类、抗氧化剂、软化剂、增塑剂和偶联剂。这些配合剂和添加剂的含量可调整至常用量。
<聚合物组合物的制备>
本发明一实施方式中聚合物组合物可通过将依照预定配方的聚合物混合物使用双螺杆挤出机制成粒状，然后使用T模挤压机或膨胀共挤机(inflation coextruder)。
<充气轮胎>
本发明可应用于乘用车、卡车或公共汽车、以及重载设备。图1是本发明一实施方式的充气轮胎右半部分的剖视示意图。充气轮胎1包括胎面部2、胎侧部3和胎圈部4。此外，胎圈芯5包埋于胎圈部4。还提供了胎体6，其末端分别折回于胎圈芯5周围并固定，自一胎圈部4至另一胎圈部，并且带束层7由胎圈6的胎冠部外两层帘布层组成。从一胎圈部4延伸至另一胎圈部4的气密层9设置于胎体6内侧。带束层7设置得使在由钢丝帘线或芳族聚酰胺纤维帘线所组成的两帘布层之间的帘线以延轮胎圆周方向通常呈5至30°角相互交错。就胎体而言，聚酯、尼龙或芳族聚酰胺所做有机纤维帘线以大约90°沿轮胎圆周方向排列，并且自胎圈芯5顶端沿胎侧方向延伸的三角胶8配设于围绕胎体及其折回部分的区域。
通过常规方法使用本发明气密层用聚合物组合物生产充气轮胎。气密层通过使用T模挤压机(温度条件：130℃至220℃)将聚合物组合物组分挤压为薄片(薄膜)而获得，然后将其与其它轮胎构件在轮胎成型机上层压以形成未交联轮胎。充气轮胎可通过在硫化机中在压力下加热未交联轮胎来生产。
在充气至限定内压的情况下，在轮胎最大宽度位置处所测得的气密层厚度优选在0.05至0.5mm范围内。当气密层厚度在0.05mm以上时，可发挥抑制气压下降的良好效果。反之，当气密层厚度为0.5mm以下时，由于轮胎重量减轻可发挥改进燃料效率的良好效果。气密层厚度更优选0.15mm以上，更加优选0.2mm以上，更优选0.4mm以下，并更加优选0.3mm以下。
实施例
下面结合实施例对本发明进行具体说明，但本发明并不局限于此。
<实施例1至4，比较例1至10>
根据表1所示，在双螺杆挤出机(螺旋直径：φ50mm、L/D：30、料筒温度：220℃)中装入聚合物混合物组分、填料、粘土矿物并形成颗粒，然后聚合物组合物通过T模挤压机(螺旋直径：φ80mm、L/D：50、口模宽度：500mm、料筒温度：220℃、薄膜厚度：0.3mm)制备。
使用上述聚合物组合物，生产具有0.3mm厚度的聚合物薄片并应用于各轮胎气密层部分，随后在170℃模压20分钟从而生产作为充气轮胎的195/65R15轮胎。
对于所形成的轮胎，进行以下测试。
<高温拉伸试验>
根据日本工业标准JIS K 6251“硫化橡胶和热塑性橡胶-如何确定胶合性”，允许由聚合物组合物所制成的3号哑铃状试验片在100℃大气温度下竖立2分钟并进行拉伸试验，然后测量各试验片的断裂拉伸强度和断裂拉伸伸长。
<挠曲疲劳试验>
根据日本工业标准JIS K 6260“硫化橡胶和热塑性橡胶的德墨西亚挠曲龟裂试验”，生产由聚合物组合物所制的凹槽位于中间的预定试验片。在气温23℃、张力30％、频率5Hz的条件下重复700,000、1,400,000、和2,100,000次测量挠曲龟裂长度，然后计算1mm龟裂增长所需挠曲形变的重复次数。单位是次数×104/mm。数值越大，龟裂增长越困难，并且耐久性越出色。
<空气渗透试验>
根据ASTM D 143475M，测量聚合物组合物的空气渗透量。空气渗透量越小，气密层性能越出色。因此，空气渗透量优选约10×1011cm3·cm/cm2·s·cm·Hg以下，并更优选约5×1011cm3·cm/cm2·s·cm·Hg以下。
对于所形成的轮胎，进行以下测试。
<滚动阻力试验>
使用神户制钢株式会社所制的滚动阻力试验仪，将所得195/65R15钢制子午线PC轮胎架设在日本工业标准的标准轮辋(15×6JJ)上，并且同时在负载3.4kN、空气压力230Pa、以及速度80km/小时的条件下在室温下(38℃)驱动轮胎，测试滚动阻力。使用以下计算式，各配方的滚动阻力变化率(％)通过指数(认为比较例1的值为±0)表达。滚动阻力变化率越小，滚动阻力越小，性能越出色。具体地，滚动阻力变化率优选负数。
(滚动阻力变化率)＝(各配方的滚动阻力-比较例1的滚动阻力)/(比较例1的滚动阻力)×100
<空气静压下降试验>
195/65R15钢制子午线PC轮胎架设于日本工业标准的标准轮辋(15×6JJ)并且施加300Kpa的初始空气压力。在室温下持续90天后，计算空气压力的减小率。
<评估结果>
测试结果和总体评价如表1所示。
总体评价标准如表2所示。
Figure GSA00000097115200111
(注1)SIBS：“SIBSTAR 102T”(25肖氏A硬度、苯乙烯单元含量25质量％)Kaneka株式会社制造
(注2)聚酰胺系聚合物：“UBESTA XPA 9040(肖氏D硬度40)”宇部兴产株式会社制造
(注3)乙烯-乙烯醇共聚物：“EVAL E105”KURARAY株式会社制造
(注4)氯丁橡胶：“Exxon chlorobutyl 1068”Exxon Mobil公司制造
(注5)NR(天然橡胶)：TSR 20(注6)填料：“SEAST V”(N660，N2SA27m2/g)Tokai Carbon株式会社制造
(注7)粘土矿物的有机衍生物：“BENTONE34”(层状粘土矿物：锂蒙脱石粘土矿物；有机化合物：二甲基二硬脂基铵盐；有机化合物阳离子交换量：100meg/100g)Pheox公司制造
(注8)无机粘土矿物：“Kunipia F”，KUNIMINE工业株式会社制造
Figure GSA00000097115200131
实施例1至3中聚合物组合物是一种聚合物组合物，其包含90质量份苯乙烯-异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIBS)、10质量份聚酰胺系聚合物、和0.1、30及50质量份粘土矿物有机衍生物，所述聚酰胺系聚合物在分子链中包含聚酰胺并且具有70以下肖氏D硬度。聚合物组合物在保持高温拉伸性能的同时可改进耐气透性。此外，通过将聚合物组合物应用至气密层所获得的充气轮胎的滚动阻力和空气静压下降率下降。
实施例4的聚合物组合物是一种聚合物组合物，其包含70质量份SIBS、10质量份聚酰胺系聚合物、20质量份乙烯-乙烯醇共聚物和30质量份粘土矿物有机衍生物。聚合物组合物在保持高温拉伸性能的同时可改进耐气透性。此外，通过将聚合物组合物应用至气密层所获得的充气轮胎的滚动阻力和空气静压下降率下降。
比较例1的聚合物组合物是一种聚合物组合物，其包含作为聚合物混合组分的氯丁橡胶和天然橡胶，并且与作为填料的炭黑混合。聚合物组合物的耐气透性较差，并且使用其的充气轮胎空气静压下降率较差。
比较例2的聚合物组合物是一种聚合物组合物，其包含90质量份SIBS、10质量份聚酰胺系聚合物、并且不包含粘土矿物的有机衍生物。聚合物组合物高温拉伸性能和挠曲疲劳性能较差。
比较例3的聚合物组合物是一种包含50质量份SIBS、50质量份聚酰胺系聚合物和30质量份粘土矿物有机衍生物的聚合物组合物。聚合物组合物具有少量的SIBS并且耐气透性和挠曲疲劳性能较差，并且使用其的充气轮胎空气静压下降率较差。
比较例4的聚合物组合物是一种聚合物组合物，其包含100质量份SIBS、30质量份粘土矿物的有机衍生物、并且不包含聚酰胺系聚合物。聚合物组合物挠曲疲劳性能较差。
比较例5的聚合物组合物是一种聚合物组合物，其包含100质量份聚酰胺系聚合物和30质量份粘土矿物的有机衍生物、并且不包含SIBS。聚合物组合物挠曲疲劳性能和耐气透性较差，并且使用其的充气轮胎空气静压下降率较差。
比较例6的聚合物组合物是一种聚合物组合物，其包含100质量份乙烯-乙烯醇共聚物和30质量份粘土矿物的有机衍生物、并且不包含聚酰胺系聚合物和SIBS。聚合物组合物挠曲疲劳性能和耐气透性较差，并且使用其的充气轮胎空气静压下降率较差。
比较例7的聚合物组合物是一种聚合物组合物，其包含90质量份SIBS、10质量份聚酰胺系聚合物和0.05质量份粘土矿物有机衍生物。聚合物组合物挠曲疲劳性能和高温拉伸性能较差，并且使用其的充气轮胎空气静压下降率较差。
比较例8的聚合物组合物是一种包含90质量份SIBS、10质量份聚酰胺系聚合物和55质量份粘土矿物有机衍生物的聚合物组合物。聚合物组合物挠曲疲劳性能和高温拉伸性能较差，并且使用其的充气轮胎滚动阻力变化率较差。
比较例9的聚合物组合物是一种聚合物组合物，其包含90质量份SIBS、10质量份聚酰胺系聚合物和0.1质量份粘土矿物有机衍生物。聚合物组合物挠曲疲劳性能和高温拉伸性能较差，并且使用其的充气轮胎滚动阻力变化率和空气静压下降率较差。
比较例10的聚合物组合物是一种聚合物组合物，其包含90质量份SIBS、10质量份聚酰胺系聚合物和50质量份无机粘土矿物。聚合物组合物高温拉伸性能、挠曲疲劳性能和耐气透性较差，并且使用其的充气轮胎空气静压下降率较差。
尽管已经详细描述并说明了本发明，但是显然应该理解，本发明仅是作为说明和举例并且不是作为限制，通过权利要求的条款来说明本发明的范围。

Claims (4)

1.一种充气轮胎，具有气密层，所述气密层包含如下聚合物组合物，基于100质量份聚合物混合物，该聚合物组合物包含0.1至50质量份粘土矿物的有机衍生物，所述聚合物混合物包含99至60质量％苯乙烯-异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物和1至40质量％在分子链中包含聚酰胺且肖氏D硬度为70以下的聚酰胺系聚合物，所述粘土矿物的有机衍生物是通过插入具有可离子化的极性基团的有机化合物所获得的层状粘土矿物。
2.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述聚合物混合物包含80至60质量％苯乙烯-异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物、1至20质量％在分子链中包含聚酰胺且肖氏D硬度为70以下的聚酰胺系聚合物和15至30质量％的乙烯-乙烯醇共聚物。
3.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述苯乙烯-异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物包含10至30质量％的苯乙烯单元。
4.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述聚酰胺系聚合物是由聚酰胺组分和聚醚组分所组成的嵌段共聚物。
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