CZ291645B6

CZ291645B6 - Pneumatiková vnitřní vložka a její použití

Info

Publication number: CZ291645B6
Application number: CZ19952578A
Authority: CZ
Inventors: Edward Nathan Kresge; David John Lohse
Original assignee: Exxon Chemical Patents Inc.
Priority date: 1993-04-05
Filing date: 1994-04-05
Publication date: 2003-04-16
Also published as: HUT72811A; CN1122586A; TW260639B; KR960702389A; CN1043327C; ES2120031T3; US5665183A; RU2124534C1; CA2159897A1; HU212876B; HU9502912D0; WO1994022680A1; JP3240057B2; EP0695239B1; DE69411161D1; DE69411161T2; KR100275391B1; CA2159897C; BR9405852A; EP0695239A1

Abstract

Pneumatikov vnit°n vlo ka, kter obsahuje komplex a pevn² kau uk, p°i em komplex sest v z reaktivn ho kau uku maj c ho kladn nabitou skupinu a v n rovnom rn dispergovan² vrstven² k°emi itan, alespo 40 % k°emi itanov²ch povrch je uspo° d no kolmo ke sm ru plynem p sob c ho tlaku, k°emi itanov vrstvy maj tlouÜ ku 0,7 a 1,2 nm a jsou alespo 25x delÜ a 25x ÜirÜ , ne je jejich tlouÜ ka, vzd lenost vnit°n vrstvy vrstven ho k°emi itanu je v tÜ ne 1,2 nm a reaktivn kau uk je rozpustn² v pevn m kau uku nebo je s n m zes ovateln² a vrstven² k°emi itan je obsa en v komplexu ve hmotnostn m mno stv 1 a 50 d l na 100 d l reaktivn ho kau uku.\

Description

Pneumatiková vnitřní vložka a její použití

Oblast techniky

Vynález se týká nových kompozic užitečných pro výrobu pneumatikových vnitřních vložek a duší a pneumatikových vnitřních vložek a duší, které tyto nové kompozice obsahují. Kompozice pro pneumatikové vnitřní vložky obsahují různé kaučuky a jejich směsi a vrstvený křemičitan. Přidáním vrstveného křemičitanu do kaučuku se získají kompozice s dostatečně 10 nízkou permeabilitou pro vzduch, použitelné pro výrobu pneumatikových vnitřních vložek a duší.

Dosavadní stav techniky

Je dobře známo, že se pneumatikové vnitřní vložky musí konstruovat z materiálů, které mají poměrně nízkou permeabilitu pro vzduch za současné dobré flexibility. Dosud se téměř výlučně používaly pro tento účel butylkaučuky, zvláště halogenované butylkaučuky. Až do nedávné doby pouze tyto polymery měly potřebné vlastnosti pro výrobu pneumatikových vnitřních vložek a duší.

Nověji se pro výrobu pneumatikových vnitřních vložek začalo používat nové rodiny kopolymerů. Zveřejněná mezinárodní přihláška vynálezu číslo WO 9201575 popisuje použití osomonoolefin/para-alkylstyrenových kopolymerů pro výrobu pneumatikových vnitřních vložek s velmi nízkou permeabilitou pro vzduch.

Avšak butylkaučuky a tyto nové polymery jsou poměrně drahé ve srovnání s obecně používanými kaučuky. Obecně používané kaučuky nemají však požadovanou nízkou permeabilitu pro vzduch. Je proto snaha vyvinout kaučukové kompozice poměrně levné mající však nízkou permeabilitu pro vzduch a použitelné pro výrobu pneumatikových vnitřních vložek.

Přidávání hlinek do kaučuku je v oboru dobře známo. Hlinky se přidávají ke zlepšení pevnosti kaučukových kompozic. Například americký patentový spis číslo US 4 889 885 popisuje způsob přípravy kompozitového materiálu přidáváním vrstveného křemičitanu do kaučuku ke zlepšení jeho mechanických vlastností. Získané produkty jsou však poměrně tuhé, a proto nevhodné pro 35 výrobu pneumatikových vnitřních vložek.

Podstata vynálezu

Pneumatiková vnitřní vložka, která obsahuje komplex a pevný kaučuk, spočívá podle vynálezu v tom, že komplex sestává reaktivního kaučuku majícího kladně nabitou skupinu a v ní rovnoměrně dispergovaný vrstvený křemičitan, přičemž alespoň 40 % křemičitanových povrchů je uspořádáno kolmo ke směru plynem působícího tlaku, přičemž křemičitanové vrstvy mají tloušťku 0,7 až 1,2 nm a jsou alespoň 25x delší a 25x širší, než je jejich tloušťka, vzdálenosti 45 vnitřní vrstvy vrstveného křemičitanu je větší než 1,2 nm, přičemž reaktivní kaučuk je rozpustný v pevném kaučuku nebo je s ním zesíťovatelný a vrstvený křemičitan je obsažen v komplexu ve hmotnostním množství 1 až 50 dílů na 100 dílů reaktivního kaučuku.

Zjistilo se totiž, že řízením velikosti, prostorového uložení a orientace specifických destiček 50 křemičitanových hlinek a kaučukových kompozicích je možno vyrobit kaučukové kompozice s tak nízkou permeabilitou pro vzduch, že jsou použitelné pro výrobu pneumatikových vnitřních vložek a duší. I při zlepšených charakteristikách permeability pro vzduch neklesá flexibilita kaučuku, potřebná pro pneumatikové vnitřní vložky. Je tedy možné podle vynálezu za nízkou cenu z kaučuku obecně používaného vyrábět pneumatikové vnitřní vložky a duše stejně dobré 55 jako z halogenovaného butylkaučuku. Dokonce při použití kaučuku obecně používaného se jeví

-1 CZ 291645 B6 ι

zesílená adheze mezi pneumatikovou vnitřní vložkou a kostrou pneumatiky, přičemž kaučuk obecně používaný má větší kompatibilitu s jinými kaučukovými složkami pneumatiky.

Silikátové destičky mohou být rovněž obsaženy v butylkaučukové matrici. Důsledkem je nižší difúze vzduchu a vysoká hmotnost pro pneumatikové vnitřní vložky a duše s mimořádně dlouhou retencí huštění.

Podle vynálezu se křemičitanová hlinka disperuje v kaučukové kompozici ve formě destiček o tloušťce 0,7 až 1,2 nm. Vzdálenost mezi vrstvami je alespoň 1,2 nm. Podle vynálezu se destičky mají uspořádat tak, aby byla většina orientována plochou kolmo na směr difúze plynu, takže vytvářejí bariéru difúzi plynu kaučukem pneumatikové vnitřní vložky.

Pneumatiky se zpravidla vyrábějí tak, že nahuštěný plyn, zpravidla vzduch, je v uzavřeném prostoru, kterým je například pneumatiková duše, pneumatiková vnitřní vložka nebo určitá část nebo celá kostra pneumatiky. Uzavřený prostor zajišťuje kritickou bezpečnost a užitkovost pneumatiky. Minimalizuje-li se difúze vzduchu pneumatikou, udrží se nahuštěný tlak dlouhou dobu. Podhuštění vede k poškození pneumatiky i s možnými katastrofálními důsledky. Vnitřní tlak pneumatiky nadto přispívá k oxidačnímu odbourání kaučuku a vyztužujících vláken a ke zvětšování trhlin při provozu.

Kompozice podle vynálezu se značně zlepšenými vlastnostmi vzduchového prostoru ve srovnání s kaučuky používanými pro výrobu pneumatik se mohou používat pro pneumatikové duše a pneumatikové vnitřní vložky.

Kompozice podle vynálezu lze přímo začleňovat do kostry pneumatiky. K udržování tlaku jak možná nízkého v oblasti zesilujících prvků pneumatiky má být kompozice snejnižší difúzí v pneumatice na straně částí vystavených vysokému tlaku.

Pneumatikové vnitřní vložky, pneumatikové duše nebo prostorové kompozice podle vynálezu obsahují kaučuk s jednotně dispergovaným vrstveným křemičitanem. Hmotnostní obsah vrstvených křemičitanů má být 1 až 50 dílů na 100 dílů reaktivního kaučuku (díly a procenta jsou i nadále míněny hmotnostně, pokud není uvedeno jinak). Při nižším obsahu než 0,5 dílů je množství vrstvených křemičitanů nedostačující k požadovanému snížení permeability vzduchu kompozicí. Naopak při množství vyšším než 50 dílů je kompozice příliš tuhá, a proto nepoužitelná pro pneumatikovou vnitřní vložku. Výhodný je obsah vrstvených křemičitanů 2 až 30 dílů.

Vrstvený křemičitan je bariérou pro vzduch uvnitř a snižuje difúzi vzruchu kompozicí. Může jím být vrstvený fylosilikátový materiál složený z vrstev křemičitanů hořečnatého nebo křemičitanů hlinitého o tloušťkách 0,7 až 1,2 nm. Tyto vrstvené materiály mají negativní náboj v důsledku izomemí výměny iontů. Vzájemně se liší svými charakteristickými vlastnostmi v závislosti na hustotě a rozdělení negativních nábojů. Negativní náboj výhodného vrstveného křemičitanů podle vynálezu zaujímá plochu 2,5 až 20 nm² povrchu vrstvy.

Jakožto příklady vrstvených křemičitanů, použitelných podle vynálezu, se uvádějí různé hlinky ze souboru zahrnujícího smektitové hlinky (montmorillonit, saponit, beidellit, montronit, hectori a stevensit), vermikulit a halloysit. Mohou to být přírodní nebo syntetické hlinky. Výhodným je montmorillonit.

Podle vynálezu má být pneumatiková nitřní vložka složena z komplexu a z pevného kaučuku. Komplex je vložen z reaktivního kaučuku s kladně nabitými skupinami a z rovnoměrně dispergovaného vrstveného křemičitanů, jehož mezivrstvová vzdálenost je alespoň 1,2 nm. S výhodou je struktura komplexu taková, že je reaktivní kaučuk solubilizován v pevném kaučuku. Taková struktura dodává kompozitovému materiálu lepší mechanické vlastnosti včetně nízké permeability pro vzduch. Tyto výrazné vlastnosti se připisují následně uváděným skutečnostem.

-2CZ 291645 B6

Vrstvený křemičitan je rovnoměrně dispergován v kaučukové složce, protože je přímo vázán iontovou vazbou na reaktivní kaučuk s kladně nabitými skupinami, přičemž je reaktivní kaučuk vysoce mísitelný s pevným kaučukem nebo s ním může reagovat. V případě vulkanizovaného kaučuku je vrstvený křemičitan přímo spojen se síťovým řetězem vytvořeným kaučukovou složku, takže vrstvený křemičitan velmi omezuje molekulární pohyby v kaučukových síťových řetězcích sousedících s mezivrstvou.

Skutečnost, že vrstvený křemičitan je jednotně dispergován v kaučukové složce a je vázán s vrstvami vede k nízké permeabilitě vzduchu kompozicí.

Kompatibilita pevného kaučuku s komplexem složeným z vrstveného křemičitanu a reaktivního kaučuku vede k nízké viskozitě a současně k dobré zpracovatelnosti. To je výhodou ve srovnání s jinými systémy, které mají sklon zvyšovat viskozitu ve chvíli zpracování. Vrstvený křemičitan, přímo vázaný na reaktivní kaučuk, je snadno mobilní a přispívá k dispergovatelnosti vrstveného křemičitanu. Pneumatiková vnitřní vložka je konstruována tak, že je vrstvený křemičitan rovnoměrně dispergován v kaučukové kompozici. Tato struktura se vytváří dispergací vrstveného křemičitanu ve formě molekul do reaktivního kaučuku. Jakýkoliv pokud rovnoměrné dispergace vrstveného křemičitanu do pevného kaučuku by byl neúspěšný pro nekompatibilitu obou těchto složek. Jinak než podle vynálezu shora uvedená struktura nemůže vzniknout.

Reaktivní kaučuk, použitelný podle vynálezu, má kladně nabité skupiny. Takové skupiny mohou být v hlavním nebo v postranním řetězci reaktivního kaučuku nebo jako koncové skupiny. Reaktivní kaučuk má mít alespoň jednu reaktivní skupinu. Jakožto příklady reaktivních kaučuků se uvádějí polybutadien; butadienový kopolymer obsahující styren, izopren nebo akrylonitril; polyizobutylen; izobutylenový kopolymer s obsahem butadienu, izoprenu, styrenu nebo paramethylstyren; polychloropren; ethylenpropylendienové kopolymer; polyizopren; izoprenové kopolymery obsahující izobutylen, butadien, styren nebo akrylonitril; přírodní kaučuk; nebo jeho modifikovaný produkt; přičemž reaktivní kaučuk dále obsahuje oniovou sůl obecného vzorce ~M⁺R*R²R³, kde M znamená dusík, síru, fosfor nebo skupinu kde R¹, R², R³ na sobě nezávisle znamená atom vodíku, skupinu alkylovou, arylovou nebo allylovou, nebo prekurzor oniové soli obecného vzorce ~mr'r² kde M znamená dusík, síru, fosfor nebo skupinu

a R¹ a R² znamenají na sobě nezávisle atom vodíku, skupinu alkylovou, arylovou nebo allylovou. Může se použít jednoho nebo několika aktivních kaučuků. Kovulkanizace reaktivního kaučuku a pevného kaučuku závisí na molekulové hmotnosti reaktivního kaučuku a na typu a koncentraci zesíťujících míst. Pro dobrou kovulkanizaci má mít reaktivní kaučuk s výhodou molekulovou hmotnost nad 450.

-3CZ 291645 B6

V komplexu vrstvený křemičitan a reaktivní kaučuk má být vrstvený křemičitan rovnoměrně dispergovaný v reaktivním kaučuku. Disperze vrstveného křemičitanu ve formě molekul vytváří iontové spoje tekutého kaučuku a vrstveného křemičitanu. Tato iontová vazba může vytvářet 5 zesítěnou strukturu reaktivního kaučuku. Jednotlivé vrstvy křemičitanu jsou tedy navzájem dokonale odděleny větší silou než je vazebná síla (například van der Waaksovy síly a elektrostatické přitažlivé síly) mezi vrstvami. Negativní náboj křemičitanu se váže na pozitivní náboj (oniový iont) reaktivního kaučuku iontovou vazbou nebo asociací.

Podstatná část vrstveného křemičitanu v komplexu má mít mezivrstvovou vzdálenost větší než 1,2 nm. Jestliže je mezivrstvová vzdálenost menší než 1,2 nm, není komplex rovnoměrně dispergován v pevném kaučuku.

Pevný kaučuk má mít s výhodou molekulovou hmotnost větší než 10 000, takže se může 15 vulkanizovat nebo zesítit. Jakožto příklady pevných kaučuků se uvádějí polybutadien; butadienový kopolymer obsahující styren, izopren nebo akrylonitril; polyizobutylen; izobutylenový kopolymer s obsahem butadienu, izoprenu, styrenu nebo para-methylstyrenu; polychloropren; ethylenpropylendienové kopolymery; polyizopren; izoprenové kopolymery obsahující butadien, styren nebo akrylonitril; a přírodní kaučuk.

Komplex vrstveného křemičitanu a reaktivního kaučuku se má zapracovat do pevného kaučuku v hmotnostním poměru 1 až 100 dílů hmotn. komplexu na 100 dílů hmotn. pevného kaučuku. Pokud je množství komplexu menší než 1 díl hmotn., má vrstvený křemičitan malý vliv na kaučukovou fázi obsahující pevný a reaktivní kaučuk. Při množství nad 100 dílů hmotn. je podíl 25 reaktivního kaučuku v kaučukové fázi tak vysoký, že se zhoršují inherentní vlastnosti pevného kaučuku.

Do kaučukových kompozic se mohou popřípadě vnášet saze k podpoře vyztužovacího působení ajiných charakteristik kaučuku. Jakožto příklad vhodných sazí se uvádějí SAF (Nil), ISAF 30 (N220), HAF (NI30), FEF (N550), GPF (N660) a SRF (M770) (v závorkách je označení podle

ASTM). Saze se přidávají ve množství 1 až 100 dílů hmotn., s výhodou 0 až 70 dílů hmotn. na 100 dílů hmotn. pevného kaučuku. Při množství sazí nad 100 dílů hmotn. má kaučuková kompozice tak vysokou viskozitu, že zlepšení zpracovatelnosti komplexu je málo významné.

Jak je v oboru známo, mohou se v kompozicích používat další přísady k řízení Teologických a fyzikálních vlastností. Jakožto takové přísady se příkladně uvádějí vyztužující plnidla, jako jsou hlinky, a změkčovadla, jako jsou uhlovodíkové oleje, nízkomolekulámí uhlovodíkové pryskyřice a alkylftaláty.

Obsah vrstveného křemičitanu v kompozicích pro pneumatikové vnitřní vložky má být s výhodou 2 až 50 dílů hmotn. na 100 dílů hmotn. kaučuku jako celku. Pokud je tento obsah menší než 1 díl hmotn., nesnižuje vrstvený křemičitan významně permeabilitu pro vzduch kompozice pro pneumatikovou vnitřní vložku. Pokud je tento obsah větší než 50 dílů hmotn., je kompozice pro pneumatikovou vnitřní vložku příliš tuhá, než aby mohla být pro tento účel použitelná.

Pro kaučukovou kompozici je významné, že je reaktivní kaučuk v komplexu solubilizovatelný v pevném kaučuku nebo je s ním reaktivní. Reaktivní složka má tedy dobrou mísitelnost s pevným kaučukem nebo se s pevným kaučukem může zesíťovat. Pevným kaučukem jsou elastomemí kompozice, které mají teplotu přechodu do sklovitého stavu nižší než přibližně 50 -25 °C. Jako pevný kaučuk se příkladně uvádějí polybutadien; butadienový kopolymer obsahující styren, izopren nebo akrylonitril; polyizobutylen; izobutylenový kopolymer s obsahem butadienu, izoprenu, styrenu nebo para-methylstyrenu; polychloropren; ethylenpropylendienové kopolymery; polyizopren; izoprenové kopolymery obsahující butadien, styren nebo akrylonitril;

a přírodní kaučuk. Jako pevná kaučuková složka se podle vynálezu mohou použít také termo55 plastické elastomeiy.

-4CZ 291645 B6

Do kaučukové složky se popřípadě mohou začleňovat přídavně saze, látky vázající kyselinu nebo antioxidanty nebo jiné běžné přísady. Kaučuková kompozice se může vulkanizovat použitím například síry, peroxidu nebo jiných vulkanizačních činidel a vulkanizačních urychlovačů běžně používaných pro pevné kaučuky. Vulkanizace se může provádět na jakémkoliv vulkanizačním stroji.

Pneumatiková vnitřní složka podle vynálezu se může vyrábět následujícím způsobem: Především se jílová minerální složka vrstveného křemičitanu rovnoměrně disperguje ve vodě za dosažení nižší koncentrace než 5 % hmotn. Odděleně se disperguje reaktivní kaučuk mající koncovou skupinu s kladným nábojem v rozpouštědle za dosažení nižší koncentrace než 50 % hmotn. Obě disperze se navzájem smísí za intenzivního míchání za získání homogenní směsi. Hmotnostní poměr na suché bázi vrstveného křemičitanu k reaktivnímu kaučuku má být 1:0,1 až 1:5. Komplex vrstveného křemičitanu v reaktivním kaučuku a dispergovaný ve vodě obsahující rozpouštědlo se oddělí vakuovou nebo tlakovou filtrací a následně se suší nejdříve na vzduchu při teplotě 50 až 100 °C a následně ve vakuu při teplotě 50 až 150 °C. Solubilizace komplexu reaktivního kaučuku do pevného kaučuku se provádí míšením komplexu s pevným kaučukem nebo míšením s emulzí nebo s latexem kaučuku. Během míšení je možno přidávat saze nebo jiné přísady. Tak se získá žádaný kompozitový materiál, který je na bázi kaučuku jakožto pryskyřice.

Kaučukové kompozice podle vynálezu se mohou zpracovávat na pneumatikové vnitřní vložky nebo na duše o sobě známými způsoby, jako jsou kalandrování nebo vytlačování s následným vytvořením pneumatiky a lisováním.

Kompozice, připravené způsobem podle vynálezu, mají teplotu křehnutí nižší než-20 °C a difúzi pro vzduch menší než poloviční ve srovnání se styrenbutadienovým kaučukem a jsou s výhodou zesítitelné chemickými vulkanizačními činidly.

Při výrobě pneumatikových vnitřních vložek podle vynálezu se musí dbáti toho, aby byly destičky alespoň 25 krát delší a 25 krát širší ve srovnání se svojí tloušťkou a aby bylo z nich alespoň 40 % uspořádáno svým povrchem kolmo ke směru plynem působícího tlaku.

Destičky se mohou uspořádat několika způsoby. Vytlačováním, protahováním nebo použitím smykové síly do směru před zesítěním. Pokud jsou destičky malé a mají náboje na svém povrchu, uspořádání se usnadňuje samořadicí morfologií k inhibici difúze. Využití samořadicí morfologie je zvláště užitečné, pokud se materiály připravují v rozpouštědle používaném ke snížení viskozity systému. V takovém případě se pneumatikové vnitřní vložky mohou odlévat jako film a běžně používat nebo nanášet na vulkánizovanou pneumatiku.

Následující příklad praktického provedení vynálezu blíže objasňují, nijak jej však neomezují. Díly a procenta jsou opět míněny hmotnostně, pokud není uvedeno jinak.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Vrstvený křemičitan, montmorillonitová hlinka, se rozmíchá ve vodě v množství 1 díl hlinky na 100 dílů vody a odstředěním se odstraní nečistoty. Suspenze hlinky se uvede do styku s nadbytkem ionexové pryskyřice. Pryskyřice je v kyselé formě a produkuje kyselou formu hlinky. Vodná suspenze kyselé hlinky se uvede v mísiči Waring do styku s 5% toluenovým roztokem reaktivního kaučuku Hycar 1300 (butadienakrylonitrilová oligomemí forma zakončená aminoskupinou společnosti B.F.: Goodrich CO., molekulová hmotnost přibližně 1300). Dojde k prudkému zvýšení viskozity. Materiál se dále mísí v mikrofluidizéru a voda v toluenu se

-5CZ 291645 Β6

I» oddestilují. Konečný materiál obsahuje 25 dílů hlinky na 75 dílů reaktivního polymeruje světle hnědý a čirý. Vzdálenost mezi vrstvami je 1,4 nm podle x-paprskového rozptylu. Teplota přechodu do sklovitého stavu se měří dynamicko mechanickou tepelnou analýzou. Materiál vykazuje hlavní ztrátu píku (maximum v tan δ) při -37 °C. Hlavní ztráta píku Hycaru 1300 neobsahujícího hlinku je při —41 °C.

Kompozice polymeru a hlinky se lisuje za získání čirého ohebného filmu o tloušťce 0,4318 mm v lise zahřátém na teplotu 125 °C. Difúze plynu filmem se měří použitím jednotky Oxtran 2/20 (Mocon, Minneapolis, MN). Zkouška se provádí při teplotě 30 °C za 0% relativní vlhkosti vzduchu. Jako difuzního plynu se používá kyslíku. Za těchto podmínek má kompozice polymerhlinka přenos kyslíku 4,2 cm³/m² den 10³. Z stejných podmínek styrenbutadienový kopolymer (SBR-1500), zpravidla používaný pro výrobu pneumatik, má přenos kyslíku 912 cm³/m² den 10³, neboli 22 krát větší než kompozitový materiál podle vynálezu.

Příklad 2

Kompozice polymer-hlinka podle příkladu 1 se nanese na vnitřní povrch pneumatiky osobního auta ve tloušťce přibližně 0,3810 mm. Před nanesením kompozice polymer-hlinka ztrácela pneumatika nahuštěný tlak o přibližně 10,35 kPa/měsíc při teplotě 30 °C při nahuštění 220,8 kPa. Po nanesení kompozice polymer-hlinka klesla ztráta nahuštění za těchto podmínek o méně než 1,38 kPa/měsíc.

Příklad 3

Připravuje se kompozice polymeru a hlinky obsahující 4,8 dílů montmorillonitové hlinky, 9 dílů Hycaru 1300 (butadienakrylonitrilový oligomer zakončený aminoskupinou) a 76 dílů styrenbutadienového kopolymeru (Sbr-1500) nejdříve reakcí hlinky s reaktivním polymerem způsobem podle příkladu 1. Po promíšení reaktivního polymeru a hlinky se přidá emulze SBR-1500 za dalšího míchání v mikrofluidizeru. Toluen a voda se oddestiluje a produkt se suší ve vakuu. Z produktu se lisuje film o tloušťce 0,5588 mm za teploty 125 °C.

Film je měkký a ohebný při teplotě místnosti a má teplotu křehnutí nižší než 45 °C. Přenos kyslíku za podmínek podle příkladu 1 je 42,5 cm³/m² den 10³. Je o polovinu menší než pro SBR-1500.

Příklad 4

Připravuje se kompozice polymeru a hlinky podle příkladu 3 na dvouválcové stolici se 2 díly stearové kyseliny, 5 díly oxidu zinečnatého, 2 díly síry a 1,5 díly Altaxu (benzothiazyldisulfid) vždy na 100 dílů kaučuku a směs se vulkanizuje za získání vložky o tloušťce 0,508 mm udržováním ve formě po dobu 20 minut při teplotě 153 °C.

Kompozice je nerozpustná v toluenu, je tedy dobře vulkanizovaná a má stejný přenos kyslíku jako nevulkanizovaný vzorek.

Kompozice obsahující, vulkanizační činidla, se zpracuje na dvouválcové stolici na nevulkanizovaný list o tloušťce přibližně 0,889 mm. Kaučuk SBR-1500 se zpracuje se stejným množstvím vulkanizačních činidel a zpracuje se na dvouválcové stolici na nevulkanizovaný list o tloušťce přibližně 0,762 mm. Listy se slisují a vulkanizují se udržováním po dobu 20 minut na teplotě 153 °C. Po vulkanizaci listy nelze od sebe oddělit.

-6CZ 291645 B6 <

Průmyslová využitelnost

Poměrně levné kompozice pro výrobu pneumatikových vnitřních vložek a duší s dostatečně nízkou permeabilitou pro vzduch.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Pneumatiková vnitřní vložka, která obsahuje komplex a pevný kaučuk, vyznačující se t í m , že komplex sestává z reaktivního kaučuku majícího kladně nabitou skupinu a v ní rovnoměrně dispergovaný vrstvený křemičitan, přičemž alespoň 40 % křemičitanových povrchů je uspořádáno kolmo ke směru plynem působícího tlaku, přičemž křemičitanové vrstvy mají tloušťku 0,7 až 1,2 nm a jsou alespoň 25x delší a 25x širší, než je jejich tloušťka, mezivrstvová vzdálenost vrstveného křemičitanu je větší než 1,2 nm, přičemž reaktivní kaučuk je rozpustný v pevném kaučuku nebo je s ním zesíťovatelný a vrstvený křemičitan je obsažen v komplexu ve hmotnostním množství 1 až 50 dílů na 100 dílů reaktivního kaučuku.
2. Pneumatiková vnitřní vložka podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že reaktivní kaučuk má molekulovou hmotnost větší než 450.
3. Pneumatiková vnitřní vložka podle nároku 1, vyznačující se tím, že pevný kaučuk je volen ze souboru zahrnujícího přírodní kaučuk, syntetický kaučuk, termoplastový elastomer a jejich směsi.
4. Pneumatiková vnitřní vložka podle nároku 1, vyznačující se tím, že pevným kaučukem je polybutadien.
5. Pneumatiková vnitřní vložka podle nároku 1, vyznačující se tím, že pevný kaučuk má molekulovou hmotnost větší než 10 000.
6. Pneumatiková vnitřní vložka podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že komplex je obsažen v množství hmotnostně 2 až 50 dílů na 100 hmotnostních dílů pevného kaučuku.
7. Pneumatiková vnitřní vložka podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že obsahuje přídavně saze.
8. Pneumatiková vnitřní vložka podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že reaktivní kaučuk zahrnuje jeden nebo několik kaučuků ze souboru polybutadien; butadienový kopolymer obsahující styren, izopren nebo akrylonitril; polyizobutylen; izobutylen obsahující kopolymery s obsahem butadienu, izoprenu, styrenu nebo para-methylstyrenu; polychloropren; ethylenpropylendienové kopolymery; polyizopren; izoprenové kopolymery obsahující izobutylen, butadien, styren nebo akrylonitril; přírodní kaučuk; nebo jeho modifikovaný produkt; přičemž reaktivní kaučuk dále obsahuje oniovou sůl nebo oniovou prekurzorovou sůl.
9. Pneumatiková vnitřní vložka podle nároku 8, vyznačující se tím, že onionová sůl má obecnou strukturu

M⁺R'R²R³, kde M znamená dusík, síru, fosfor nebo skupinu

-7CZ 291645 B6 a R‘, R, R³ znamenají na sobě nezávisle atom vodíku, skupinu alkylovou, arylovou nebo allylovou.

5 10. Pneumatiková vnitřní vložka podle nároku 8, vyznačující se tím, že prekurzor oniové soli má obecný vzorec 'MR‘R² io kde M znamená dusík, síru, fosfor nebo skupinu a R¹ a R² znamenají na sobě nezávisle atom vodíku, skupinu alkylovou, arylovou nebo allylovou.

11. Pneumatiková vnitřní vložka podle nároku 1, vyznačující se tím, že reaktivním 15 kaučukem je kaučuk s koncovou aminoskupinou.

12. Pneumatiková vnitřní vložka podle nároku 10, vyznačující se tím, že reaktivní kaučuk obsahuje butadien-akrylonitrilový kaučuk s koncovou aminoskupinou.

20 13. Pneumatiková vnitřní vložka podle nároku 1, vyznačující se tím, že vrstvený křemičitan obsahuje fylosilikát.

14. Pneumatiková vnitřní vložka podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že vrstveným křemičitanem je hlinka ze souboru obsahujícího smektinové hlinky, vermikulit a halloysit.

15. Pneumatiková vnitřní vložka podle nároku 1, vyznačující se tím, že vrstvenou hlinkou je montmorillonit.

16. Pneumatika s vnitřní vložkou, vyznačující se tím, že vnitřní vložka obsahuje

a) komplex reaktivního kaučuku s kladně nabitými skupinami a v něm jednotně dispergovaný vrstvený křemičitan, přičemž nejméně 40 % křemičitanových povrchů je uspořádáno kolmo ke směru toku plynu pod tlakem, přičemž křemičitanové vrstvy mají tloušťku 0,7 až 1,2 nm a jsou nejméně 25x delší a 25x širší ve srovnání se svojí tloušťkou, přičemž mezivrstvová vzdálenost ve

35 vrstveném křemičitanu je větší než 1,2 nm a vrstvený křemičitan je obsažen v komplexu hmotnostně v množství 1 až 50 dílů na 100 dílů reaktivního kaučuku.

b) pevný kaučuk.

40 17. Pneumatika, podle nároku 16, vyznačující se tím, že reaktivní kaučuk je rozpustný v pevném kaučuku.

18. Pneumatika podle nároku 16, vyznačující se tím, že pevný kaučuk je volen ze souboru zahrnujícího přírodní kaučuk, syntetický kaučuk, termoplastový elastomer a jejich směsi.

-8CZ 291645 B6 i

19. Pneumatika podle nároku 16, vyznačující se tím, že pevným kaučukem je polybutadien.

20. Pneumatika podle nároku 16, vyznačující se tím, že pevný kaučuk má molekulovou hmotnost větší než 10 000.

21. Pneumatika podle nároku 16, vyznačující se tím, že komplex je obsažen v množství hmotnostně 2 až 50 dílů na 100 hmotnostních dílů pevného kaučuku.

22. Pneumatika podle nároku 16, vyznačující se tím, že obsahuje přídavně saze.

23. Pneumatika podle nároku 16, vyznačující se tím, že reaktivní kaučuk zahrnuje jeden nebo několik kaučuků ze souboru polybutadien; butadienový kopolymer obsahující styren, izopren nebo akrylonitril; polyizobutylen; izobutylen obsahující kopolymery s obsahem butadienu, izoprenu, styrenu nebo para-methylstyrenu; polychloropren; ethylenpropylendienové kopolymery; polyizopren; izoprenové kopolymery obsahující izobutylen; butadien, styren nebo akrylonitril; přírodní kaučuk; nebo jeho modifikovaný produkt; přičemž reaktivní kaučuk dále obsahuje oniovou sůl nebo oniovou prekurzorovou sůl.

24. Pneumatika podle nároku 22, vyznačující se tím, že oniová sůl má obecný vzorec

MlW, kde M znamená dusík, síru, fosfor nebo skupinu a R¹, R², R³ znamenají na sobě nezávisle atom vodíku, skupinu alkylovou, arylovou nebo allylovou, jež mohou být totožné nebo různé.

25. Pneumatika podle nároku 23, vy z n a č uj í c í se t í m, že látka, ze které vzniká oniová sůl má obecný vzorec

-MR’R² kde M znamená dusík, síru, fosfor nebo skupinu a R¹, R² znamenají na sobě nezávisle atom vodíku, skupinu alkylovou, aiylovou nebo allylovou, jež mohou být totožné nebo různé.

26. Pneumatika podle nároku 16, vyznačující se tím, že aktivním kaučukem je kaučuk s koncovou aminoskupinou.

27. Pneumatika podle nároku 24, vyznačující se tím, že reaktivní kaučuk obsahuje butadien-akrylonitrilový kaučuk s koncovou aminoskupinou.

-9CZ 291645 B6

28. Pneumatika podle nároku 16, vyznačující se tím, že vrstvený křemičitan obsahuje fylosilikát.

29. Pneumatika podle nároku 16, vyznačující se tím, že vrstveným křemičitanem je

5 hlinka ze souboru obsahujícího smektinové hlinky, vermikulit a halloysit.

30. Pneumatika nároku 16, vyznačující se tím, že vrstvenou hlinkou je montmorillonit.
10 31. Pneumatiková duše obsahující komplex a pevný kaučuk, vyznačující se tím, že komplex je složen z reaktivního kaučuku s kladně nabitými skupinami a v uvnitř jednotně dispergovaným vrstveným křemičitanem, přičemž nejméně 40 % povrchových složek křemičitanu je orientováno kolmo ke směru toku stlačeného plynu, přičemž křemičitanové vrstvy mají tloušťku 0,7 až 1,2 nm a jsou nejméně 25x delší a 25x širší ve srovnání se svojí tloušťkou, přičemž 15 vrstvený křemičitan je obsažen v komplexu hmotnostně v množství 1 až 50 dílů na 100 dílů reaktivního kaučuku a vzdálenost mezivrstev vrstveného křemičitanu je více než 1,2 nm a reaktivní kaučuk je mísitelný nebo zesílitelný s pevným kaučukem.

32. Pneumatiková duše, podle nároku 31, vyznačující se tím, že reaktivním kauču-

20 kem je látka s molekulovou hmotností nad 450.

33. Pneumatiková duše podle nároku 31, vyznačující se tím, že pevný kaučuk je volen ze souboru zahrnujícího přírodní kaučuk, syntetický kaučuk, termoplastový elastomer nebo jejich směsi.

34. Pneumatiková duše podle nároku 31, v y z n a č u j í c í se tím, že pevným kaučukem je polybutadien.

35. Pneumatiková duše podle nároku 31, vyznačující se tím, že pevný kaučuk má 30 molekulovou hmotnost větší než 10 000.

36. Pneumatiková duše podle nároku 31, vyznačuj ící se tím, že komplex je obsažen ve hmotnostním množství 2 až 50 dílů na 100 dílů pevného kaučuku.

35 37. Pneumatiková duše podle nároku 31, vyznačující se tím, že obsahuje přídavně saze.

38. Pneumatiková duše podle nároku 31, v y z n a č u j í c í s e tím, že reaktivní kaučuk zahrnuje jeden nebo několik kaučuků ze souboru polybutadien; butadienový kopolymer

40 obsahující styren, izopren nebo akrylonitril; polyizobutylen; izobutylen obsahující kopolymery s obsahem butadienu, izoprenu, styrenu nebo para-methylstyrenu; polychloropren; ethylenpropylendienové kopolymery; polyizopren; izoprenové kopolymery obsahující izobutylen, butadien, styren nebo akrylonitril; přírodní kaučuk; nebo jeho modifikovaný produkt; přičemž reaktivní kaučuk dále obsahuje oniovou sůl nebo oniovou prekurzorovou sůl.

39. Pneumatiková duše podle nároku 38, vyznačující se tím, že oniová sůl má obecný vzorec m⁺r'r²r³, kde M znamená dusík, síru, fosfor nebo skupinu

-10CZ 291645 B6

-O“ a R¹, R², R³ znamenají na sobě nezávisle atom vodíku, skupinu alkylovou, arylovou nebo allylovou, jež mohou být totožné nebo různé.

40. Pneumatiková duše podle nároku 38, vy z n a č u j í c í se t í m , že látka ze které vzniká oniová sůl má obecný vzorec

-MR’R² kde M znamená dusík, síru, fosfor nebo skupinu a R¹, R² znamenají na sobě nezávisle atom vodíku, skupinu alkylovou, arylovou nebo allylovou, jež mohou být totožné nebo různé.

41. Pneumatiková duše podle nároku 31, vyznačující se tím, že reaktivním kaučukem je butadienakiylonitrilový kaučuk s koncovou aminoskupinou.

42. Pneumatiková duše podle nároku 31, vyznačující se tím, že kaučuk obsahuje butadienaminoakrylovou pryskyřici s koncovou aminoskupinou.

43. Pneumatiková duše podle nároku 31,vyznačující se tím, že vrstvený křemičitan obsahuje fylosilikát.

44. Pneumatiková duše podle nároku 31,vyznačující se tím, že vrstveným křemičitanem je hlinka ze souboru zahrnujícího smektitové hlinky, vermikulit a halloysit.

45. Pneumatiková duše podle nároku 31,vyznačující se tím, že vrstvenou hlinkou je montmorillonit.

46. Pneumatiková duše podle nároku 32, vyznačující se tím, že vrstveným křemičitanem je hlinka volená ze souboru zahrnujícího smektitové hlinky, vermikulit a halloysit.

47. Pneumatiková duše podle nároku 32, vyznaču j ící se tí m, že vrstveným křemičitanem je montmorillonit.