CN109790392A - 固化性组合物和轮胎密封剂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种固化性组合物和轮胎密封剂组合物，其能够以高水平保持加工性、形状保持性和伸长性之间的平衡。固化性组合物含有以下成分A‑C。A：具有反应性硅基团的聚合物。B：至少一种数均分子量为50,000或更小的聚合物，该聚合物选自由聚丁烯、聚异丁烯、聚异丁烯丁二烯、聚戊烯和聚异戊烯所组成的组。C：选自由C5树脂、C9树脂、C5‑C9树脂、二聚环戊二烯树脂、松香树脂、烷基酚树脂和萜烯酚树脂所组成的组中的至少一种树脂。

Description

固化性组合物和轮胎密封剂组合物
技术领域
本发明涉及种固化性组合物和轮胎密封剂组合物。
背景技术
一些已知的防刺穿充气轮胎包括沿轮胎内表面布置的密封剂材料层。在设置有密封剂材料层的轮胎中，当钉子或其他异物刺穿胎面时，密封剂材料起到自动密封穿刺孔的作用(参见例如专利文献1)。
然而，传统的密封剂材料由于高粘性和流动性而难以加工。这使得在轮胎的内表面上提供密封剂材料的操作变得复杂，并且可能导致夹杂气泡。此外，难以保持诸如穿刺修复能力(即，形状保持性和伸长性)之类的质量稳定。
引用文献列表
专利文献
[专利文献1]JP2009269446A
发明内容
(技术问题)
因此，本发明的目的是提供一种固化性组合物和一种轮胎密封剂组合物，其能够以高水平保持加工性、形状保持性和伸长性之间的平衡。
如本文所用，“形状保持性”是指随时间推移保持形状的能力。
(解决问题的技术方案)
具体而言，本发明的固化性组合物包含以下成分A至C：
A：含反应性硅基团的聚合物；
B：一种或多种数均分子量为50,000或更小的聚合物，所述聚合物选自由聚丁烯、聚异丁烯、聚异丁烯丁二烯、聚戊烯和聚异戊烯所组成的组；和
C：选自由C5树脂、C9树脂、C5-C9树脂、二聚环戊二烯树脂、松香树脂、烷基酚树脂和萜烯酚树脂所组成的组中的一种或多种树脂。
(有益效果)
根据本发明，可以提供一种固化性组合物和一种轮胎密封剂组合物，其能够以高水平保持加工性、形状保持性和伸长性之间的平衡。
附图说明
在附图中：
图1是示出使用根据本发明的实施方式的轮胎密封剂组合物的充气轮胎的实例的局部剖面图。
具体实施方式
(固化性组合物、轮胎密封剂组合物)
在下文中，将基于本发明的一个实施方式来详细描述本发明的固化性组合物。
本发明的固化性组合物包含成分A、成分B、成分C和可选成分。
本发明的轮胎密封剂组合物包含本发明的固化性组合物。使用本发明的轮胎密封剂组合物的轮胎具有作为密封剂的固化性组合物的固化产物。
<成分A>
成分A是具有反应性硅基团的聚合物。
通过将含反应性硅基团的聚合物共混到固化性组合物中，可以改善加工性。
<<含反应性硅基团的聚合物>>
本文所用的术语“反应性硅基团”是指“具有与可水解基团或羟基结合的硅原子并且可通过硅烷醇缩合反应而交联的基团”。
可以适当地选择任何所需的可水解基团，并且其实例包括卤素、烷氧基、酰氧基、氨氧基和巯基。这些水解性基团可以单独使用，或以两种或更多种的组合使用。
优选的是烷氧基，其用于温和水解并且易于处理。
除反应性硅基团之外，含反应性硅基团的聚合物可具有可与环氧基团反应的其他官能团，如氨基和/或巯基。
可以适当地选择任何所需的含反应性硅基团的聚合物，并且其实例包括液体聚合物，所述液体聚合物包含聚氧化烯醚、聚酯、(甲基)丙烯酸聚合物、聚异丁烯等作为主链，并且所述液体聚合物包含在末端或侧链上的具有可水解基团(例如，卤素、烷氧基或巯基)的甲硅烷基或硅烷醇基团。这些聚合物可以单独使用，或以两种或更多种的组合使用。
从提高加工性的观点来看，优选的是烷氧基甲硅烷基改性的聚合物。
含反应性硅基团的聚合物可通过JPS61268720A中描述的方法进行制备。
可以使用任何所需的市售含反应性硅基团的聚合物，并且其实例包括从太阳星工程公司(Sunstar Engineering Inc.)获得的Penguin Seal Ib7000衍生的烷氧基甲硅烷基改性的聚异丁烯，和从钟化株式会社(Kaneka Corporation)获得的商品名为Silyl5B25、SAT200和SAT030的那些商品。
含反应性硅基团的聚合物可具有任何所需的数均分子量，优选2,000～10,000的数均分子量。当数均分子量为2,000或更大时，可以获得足够的伸长性，并同时允许发挥所需的物理性质。当数均分子量为10,000或更小时，可以防止成分A的反应性硅基团离解。
<成分B>
成分B是一种或多种数均分子量为50,000或更小的聚合物，其选自由聚丁烯、聚异丁烯、聚异丁烯丁二烯、聚戊烯和聚异戊烯所组成的组。
成分B起到增塑剂的作用。通过含有成分B，可以改善粘着性和伸长性。
作为成分B的聚合物可具有任何所需的数均分子量，只要其为50,000或更小即可，优选具有400～40,000的数均分子量。当数均分子量为50,000或更小时，混合器捏合可在100℃或更低的温度下进行。当数均分子量为400或更大时，可以防止成分转移到轮胎气密层。当数均分子量为40,000或更小时，即使在100℃或更低温度下捏合，也可以获得充分的分散。
成分B的含量可以为任何所需的量，基于100质量份的成分A，优选为150质量份或更小，更优选为50质量份～120质量份。
当基于100质量份的成分A，成分B的含量为150质量份或更小时，可以改善形状保持性和伸长性。
<成分C>
成分C是选自由C5树脂、C9树脂、C5-C9树脂、二聚环戊二烯树脂、松香树脂、烷基酚树脂和萜烯酚树脂所组成的组中的一种或多种树脂。
成分C起到增粘剂的作用。通过含有成分C，可以提高粘着性和伸长性。
成分C的含量可以为任何所需的量，基于100质量份的成分A，优选为20质量份或更小，更优选为10质量份～20质量份。
当基于100质量份的成分A，成分C的含量为20质量份或更小时，可以改善形状保持性和伸长性。
<<C5树脂>>
C5树脂是指C5合成石油树脂，其是通过使用诸如AlCl3或BF3之类的傅克型(Friedel Crafts)催化剂聚合C5馏分而获得的固体聚合物。
可以适当地选择任何所需的C5树脂，并且其实例包括：(i)包含异戊二烯、环戊二烯、1,3-戊二烯、1-戊烯等作为主要成分的共聚物；(ii)2-戊烯和二聚环戊二烯的共聚物；(iii)含有1,3-戊二烯作为主要成分的聚合物。这些C5树脂可以单独使用，或以两种或更多种的组合使用。
<<C9树脂>>
C9树脂是指C9合成石油树脂，其是通过使用诸如AlCl3或BF3之类的傅克型(Friedel Crafts)催化剂聚合C9馏分而获得的固体聚合物。
可以适当地选择任何所需的C9树脂，并且其实例包括含有茚、甲基茚、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等作为主要成分的共聚物。这些C9树脂可以单独使用，或以两种或更多种的组合使用。
<<C5-C9树脂>>
C5-C9树脂是指C5-C9合成石油树脂，其是通过使用诸如AlCl3或BF3之类的FriedelCrafts催化剂聚合C5-C11馏分而获得的固体聚合物。
可以适当地选择任何所需的C5-C9树脂，其实例包括含有苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、茚等作为主要成分的共聚物。这些C5-C9树脂可以单独使用，或以两种或更多种的组合使用。
<<二聚环戊二烯树脂>>
可以适当地选择任何所需的二聚环戊二烯树脂，并且其实例包括二聚环戊二烯树脂和茚。这些二聚环戊二烯树脂可以单独使用，或以两种或更多种的组合使用。
<<松香树脂>>
可以适当地选择任何所需的松香树脂，并且其实例包括实例：天然树脂松香如脂松香、妥尔油松香和木松香，及其聚合松香和部分氢化松香；甘油酯松香，及其部分氢化松香和完全氢化松香；季戊四醇酯松香，及其部分氢化松香和聚合松香。这些松香树脂可以单独使用，或以两种或更多种的组合使用。
<<烷基酚树脂>>
可以适当地选择任何所需的烷基酚树脂，并且其实例包括：烷基酚-乙炔树脂，如对叔丁基苯酚-乙炔树脂；和具有低聚合度的烷基酚-甲醛树脂。这些烷基酚树脂可以单独使用，或以两种或更多种的组合使用。
<<萜烯酚树脂>>
萜烯酚树脂可以通过使用傅克型(Friedel Crafts)催化剂使萜烯与各种酚反应或通过进一步与福尔马林缩合而获得。
可以适当地选择任何所需的萜烯，并且其优选实例包括如α-蒎烯和柠檬烯之类的单萜烯烃。优选的是含有α-蒎烯的那些，特别优选α-蒎烯。
<可选成分>
可以适当地选择任何所需的可选成分，并且其实例包括：固化剂、增塑剂、防老剂、UV吸收剂、光稳定剂和表面改性剂。
<<固化剂>>
后交联固化可以通过将固化剂与含有上述成分A至C的基础材料混合而被加速。
当基础材料与固化剂混合时，由于空气中的水分而逐渐发生后交联固化，因此与常规硫化密封剂相比可以改善加工性。
可以适当使用任何所需的固化剂，并且其实例包括羧酸锡、胺化合物和碳酸钙。这些固化剂可以单独使用，或以两种或更多种的组合使用。
固化剂的含量可以适当地为任何所需的量，基于100质量份的成分A，优选为0.5质量份～10质量份。
<<增塑剂>>
可以适当地选择任何所需的增塑剂，并且其实例包括邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)和邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)。这些增塑剂可以单独使用，或以两种或更多种的组合使用。
增塑剂的含量可以适当地为任何所需的量，基于100质量份的成分A，优选为30质量份～300质量份。
<<防老剂>>
可以适当地选择任何所需的防老剂，并且其实例包括胺和受阻胺。这些防老剂可以单独使用，或以两种或更多种的组合使用。
<<紫外线吸收剂>>
可以适当地选择任何所需的紫外线吸收剂，并且其实例包括受阻胺和芳族胺。这些紫外线吸收剂可以单独使用，或以两种或更多种的组合使用。
<<光稳定剂>>
可以适当地选择任何所需的光稳定剂，并且其实例包括受阻胺和磷酸化合物。这些光稳定剂可以单独使用，或以两种或更多种的组合使用。
<<表面改性剂>>
可以适当地选择任何所需的表面改性剂，并且其实例包括碳酸钙和硬脂酸。这些表面改性剂可以单独使用，或以两种或更多种的组合使用。
图1是示出使用根据本发明的实施方式的轮胎密封剂组合物的充气轮胎的实例的局部剖面图。在该充气轮胎实例中，轮胎包括：一对胎圈1、沿相应的胎圈1的径向外侧延伸的一对胎侧2、以及在胎侧2之间桥接的胎面3。由以环形形状延伸的胎体帘布层构成的胎体5设置在胎圈1的胎圈芯4之间，并且具有两个带束层的带束6沿胎体5的胎面3的径向外侧设置，从而形成轮胎的骨架。在该充气轮胎实例中，从胎体5侧，密封剂7和气密层8依次设置在胎体5的内表面侧上。
密封剂7可以具有任何所需的厚度，并且优选厚度为1.5mm～4.0mm。
因此，本发明的固化性组合物包含以下成分A至C：
A：含反应性硅基团的聚合物；
B：一种或多种数均分子量为50,000或更小的聚合物，所述聚合物选自由聚丁烯、聚异丁烯、聚异丁烯丁二烯、聚戊烯和聚异戊烯所组成的组；和
C：选自由C5树脂、C9树脂、C5-C9树脂、二聚环戊二烯树脂、松香树脂、烷基酚树脂和萜烯酚树脂所组成的组中的一种或多种树脂。
通过使用本发明的固化性组合物，可以以高水平保持加工性、形状保持性和伸长性之间的平衡。
在本发明的固化性组合物中，成分A优选是烷氧基甲硅烷基改性的聚合物。利用这种配置，可以改善加工性。
在本发明的固化性组合物中，成分A的数均分子量优选为2,500～10,000。利用这种配置，可以防止成分A的反应性硅基团离解。
在本发明的固化性组合物中，基于100质量份的成分A，成分B的含量优选为60质量份或更小。利用这种配置，可以改善形状保持性和伸长性。
在本发明的固化性组合物中，基于100质量份的成分A，成分C的含量优选为20质量份或更小。利用这种配置，可以改善形状保持性和伸长性。
本发明的轮胎密封剂组合物包含本发明的固化性组合物。
根据本发明的密封剂组合物，可以以高水平保持加工性、形状保持性和伸长性之间的平衡。
实施例
将基于实施例对本发明进行详细描述，然而，实施例不应解释为限制本发明的范围。在不脱离本发明精神的情况下，可以进行适当的改变和修改。
基于表1中所示的配方制备了组合物。
对于每种组合物，进行了以下评价。表1中“配方”中的数字表示质量份。
<加工性>
使用直径为1mm的模具，用60℃和50mm/min的毛细管照相仪测量了流动特性，以基于以下粘度标准评价加工性。结果如表1所示。
<<评价标准>>
A：小于80Pa·s
B：80Pa·s或更大并且小于150Pa·s
C：150Pa·s或更大
<形状保持性>
将切成3cm×3cm正方形的样品置于70℃的烘箱中并静置了3天，以基于以下标准评价形状保持性。结果如表1所示。
<<评价标准>>
S：样品每侧的变形量小于1％
A：样品每侧的变形量为1％或更大且小于3％
B：样品每侧的变形量为3％或更小且小于10％
C：样品每侧的变形量为10％或更小
<伸长性>
利用切成40mm×4mm×5mm尺寸的样品，在25℃下以8.3mm/sec的速率进行了拉伸试验，以基于以下评价标准评价伸长性。结果如表1所示。
<<评价标准>>
S：2,000％或更大
A：1,200％或更大并小于2000％
B：700％或更大并小于1200％
C：小于700％
<穿刺修复能力(在实际车辆上)>
将直径为4.6mm的钉子推入具有使用上述轮胎密封剂组合物所制备的密封剂的充气轮胎(厚度：3mm)中，并且观察了密封剂的外观，以基于以下评价标准评价穿刺修复能力(在实际车辆上)。评价结果如表1所示。
<<评价标准>>
S：密封胶几乎覆盖整个钉子
A：密封胶覆盖部分钉子
C：密封胶不跟随钉子，或密封胶在钉子的底部撕裂。
*1：由太阳星工程公司(Sunstar Engineering Inc.)制造的Pengunin SealIB7000，数均分子量(Mn)：2,500
*2：普利司通株式会社，数均分子量(Mn)：2,500
*3：普利司通株式会社，数均分子量(Mn)：2,000
*4：普利司通株式会社，数均分子量(Mn)：10,000
*5：普利司通株式会社，数均分子量(Mn)：20,000
*6：由新日本石油&能源集团公司(JXTG Nippon Oil&Energy Corporation)制造的Tetrax3T，数均分子量(Mn)：30,000
*7：由新日本石油&能源集团公司制造的Tetrax5T，数均分子量(Mn)：50,000
*8：由新日本石油&能源集团公司制造的Tetrax6T，数均分子量(Mn)：60,000
*9：由新日本石油&能源集团公司制造的HV1900，数均分子量(Mn)：2,900
*10：由日本瑞翁株式会社制造的Quintone A100
附图标记列表
1 胎圈
2 胎侧
3 胎面
4 胎圈芯
5 胎体
6 带束
7 密封胶
8 气密层

Claims (6)

1.一种固化性组合物，包括以下成分A至C：
A：含反应性硅基团的聚合物；
B：一种或多种数均分子量为50,000或更小的聚合物，所述聚合物选自由聚丁烯、聚异丁烯、聚异丁烯丁二烯、聚戊烯和聚异戊烯所组成的组；和
C：选自由C5树脂、C9树脂、C5-C9树脂、二聚环戊二烯树脂、松香树脂、烷基酚树脂和萜烯酚树脂所组成的组中的一种或多种树脂。
2.根据权利要求1所述的固化性组合物，其中，所述成分A是烷氧基甲硅烷基改性的聚合物。
3.根据权利要求1或2所述的固化性组合物，其中，所述成分A的数均分子量为2,500～10,000。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的固化性组合物，其中，相对于100质量份的所述成分A，所述成分B的含量为60质量份或更小。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的固化性组合物，其中，相对于100质量份的所述成分A，所述成分C的含量为20质量份或更小。
6.一种包含权利要求1至5中任一项所述的固化性组合物的轮胎密封剂组合物。
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