EA019528B1 - Надувное изделие - Google Patents

Надувное изделие Download PDF

Info

Publication number
EA019528B1
EA019528B1 EA201070126A EA201070126A EA019528B1 EA 019528 B1 EA019528 B1 EA 019528B1 EA 201070126 A EA201070126 A EA 201070126A EA 201070126 A EA201070126 A EA 201070126A EA 019528 B1 EA019528 B1 EA 019528B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
elastomer
inflatable product
product according
styrene
inflatable
Prior art date
Application number
EA201070126A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201070126A1 (ru
Inventor
Пьер Лезаж
Эмманюэль Кюстодеро
Original Assignee
Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен
Мишлен Решерш Э Текник С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен, Мишлен Решерш Э Текник С.А. filed Critical Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен
Publication of EA201070126A1 publication Critical patent/EA201070126A1/ru
Publication of EA019528B1 publication Critical patent/EA019528B1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0008—Compositions of the inner liner
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/0681—Parts of pneumatic tyres; accessories, auxiliary operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/08—Building tyres
    • B29D30/20—Building tyres by the flat-tyre method, i.e. building on cylindrical drums
    • B29D30/30—Applying the layers; Guiding or stretching the layers during application
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C5/00—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes
    • B60C5/12—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without separate inflatable inserts, e.g. tubeless tyres with transverse section open to the rim
    • B60C5/14—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without separate inflatable inserts, e.g. tubeless tyres with transverse section open to the rim with impervious liner or coating on the inner wall of the tyre
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L53/02—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L53/02—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes
    • C08L53/025—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes modified
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C73/00—Repairing of articles made from plastics or substances in a plastic state, e.g. of articles shaped or produced by using techniques covered by this subclass or subclass B29D
    • B29C73/16—Auto-repairing or self-sealing arrangements or agents
    • B29C73/163—Sealing compositions or agents, e.g. combined with propellant agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C73/00—Repairing of articles made from plastics or substances in a plastic state, e.g. of articles shaped or produced by using techniques covered by this subclass or subclass B29D
    • B29C73/16—Auto-repairing or self-sealing arrangements or agents
    • B29C73/22—Auto-repairing or self-sealing arrangements or agents the article containing elements including a sealing composition, e.g. powder being liberated when the article is damaged
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/0681—Parts of pneumatic tyres; accessories, auxiliary operations
    • B29D2030/0682—Inner liners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2030/00—Pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C5/00—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes
    • B60C5/12—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without separate inflatable inserts, e.g. tubeless tyres with transverse section open to the rim
    • B60C5/14—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without separate inflatable inserts, e.g. tubeless tyres with transverse section open to the rim with impervious liner or coating on the inner wall of the tyre
    • B60C2005/145—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without separate inflatable inserts, e.g. tubeless tyres with transverse section open to the rim with impervious liner or coating on the inner wall of the tyre made of laminated layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/01—Hydrocarbons
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1352—Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
    • Y10T428/1379—Contains vapor or gas barrier, polymer derived from vinyl chloride or vinylidene chloride, or polymer containing a vinyl alcohol unit

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

Изобретение относится к надувному изделию, которое обеспечено слоем, непроницаемым к накачиваемым газам, с улучшенным гистерезисом и непроницаемостью; указанный слой содержит эластомерную композицию, содержащую, по меньшей мере, в качестве единственного эластомера или в качестве определяющего эластомера по массе термопластичный стирольный эластомер и пластинчатый наполнитель, имеющий объемное содержание более 5%. Согласно одному предпочтительному варианту термопластичный стирольный эластомер представляет собой сополимер с полистирольными и полиизобутиленовыми блоками, такой как стирол/изобутилен/стирол, и композиция также содержит масло для наполнения для эластомера, в частности полиизобутиленовое масло. Пластинчатый наполнитель, в частности, выбран из графитов и филлосиликатов, таких как слюды, глины или тальки. Надувное изделие изобретения, в частности, представляет собой внутреннюю камеру или пневматическую шину для транспортного средства.

Description

Настоящее изобретение относится к надувным изделиям, т.е. по определению к изделиям, которые принимают их используемую форму, когда они накачиваются воздухом или эквивалентным накачиваемым газом.
Оно относится, более конкретно, к газонепроницаемым слоям, которые обеспечивают непроницаемость указанных надуваемых изделий, в частности к пневматическим шинам.
В традиционной пневматической шине бескамерного типа (т.е. без внутренней камеры) радиальная внутренняя поверхность содержит воздухонепроницаемый слой (или более обычно слой, который является непроницаемым к любому накачиваемому газу), который дает возможность шине быть накачиваемой и поддерживаться под давлением. Характеристики его воздухонепроницаемости обеспечивают гарантирование ею относительно низкой скорости потери давления, делая возможным содержание шины накачанной в обычном рабочем состоянии в течение достаточного времени, обычно в течение нескольких недель или нескольких месяцев. Также играет роль защита каркасного армирования и более обычно освобождение шины от риска окисления благодаря диффузии воздуха, идущего из внутреннего пространства шины.
Указанную роль воздухонепроницаемого внутреннего слоя, или внутреннего слоя, в настоящее время выполняют композиции на основе бутилкаучука (сополимера изобутилена и изопрена), давно известные своими превосходными характеристиками воздухонепроницаемости.
Однако хорошо известным недостатком композиций на основе бутилкаучука или эластомера является то, что они имеют высокие гистерезисные потери в довольно широком температурном интервале, что отрицательно сказывается на сопротивлении качению пневматических шин.
Снижение гистерезиса указанных воздухонепроницаемых внутренних слоев, а поэтому в итоге расхода топлива транспортных средств является общей целью, которая стоит перед современной технологией.
Однако заявителями в процессе их исследований было установлено, что эластомерная композиция, иная, чем бутиловая композиция, делает возможным получение герметичных внутренних слоев, которые отвечают такой цели, когда гарантируют, что последние имеют превосходные свойства воздухонепроницаемости.
Таким образом, в соответствии с первой целью настоящее изобретение относится к надувному изделию, снабженному слоем, непроницаемым к накачиваемым газам, отличающемуся тем, что указанный слой содержит эластомерную композицию, содержащую, по меньшей мере, в качестве единственного эластомера или в качестве преобладающего эластомера по массе термопластичный стирольный ((ТПС) (ТР8)) эластомер и пластинчатый наполнитель, имеющий объемное содержание более 5% (% по объему композиции).
По сравнению с бутилкаучуком ТПС эластомер имеет главное преимущество в том, что благодаря своей природе способен работать, когда находится в расплавленном (жидком) состоянии и, соответственно, обладает возможностью упрощенной переработки; он также совместим с использованием пластинчатого наполнителя в очень высоких количествах, что делает возможным дальнейшее улучшение воздухонепроницаемости по сравнению с решениями, известными из прототипа на основе бутилкаучука.
Предпочтительно эластомерная композиция также содержит масло для наполнения для ТПС эластомера, которое улучшает интегрирование эластомерного слоя в надувное изделие путем снижения модуля упругости и увеличения клеящей способности последнего.
Настоящее изобретение, в частности, относится к надувным изделиям, выполненным из каучука, таким как пневматические шины или внутренние камеры, в частности внутренние камеры для пневматических шин.
Настоящее изобретение, более конкретно, относится к пневматическим шинам, предназначенным для установки на транспортных средствах пассажирского типа, спортивного (8ИУ) типа, двухколесных транспортных средствах (особенно мотоциклах), самолетах, промышленных транспортных средствах, выбранных из фургонов, тяжелых транспортных средств, т.е. метро, поездов, автобусов, дорожных транспортных средств (грузовых автомобилей, тягачей, трейлеров), внедорожных транспортных средств, таких как сельскохозяйственные и гражданские инженерные транспортные средства, и других транспортных и управляемых средствах.
Настоящее изобретение также относится к способу герметизации надуваемого изделия по отношению к накачиваемым газам, в котором газонепроницаемый слой, как определено выше, вводится в указанное надувное изделие в процессе его изготовления или вводится в указанное надувное изделие после его изготовления.
Настоящее изобретение также относится к применению в надуваемом изделии эластомерной композиции, как определено выше, в качестве слоя, непроницаемого по отношению к накачиваемым газам.
Настоящее изобретение и его преимущества будут легко понятны в свете описания и типичных вариантов, которые следуют, а также из единственного чертежа, относящегося к указанным примерам, который схематически показывает в радиальном поперечном сечении пневматическую шину согласно изобретению.
- 1 019528
I. Подробное описание изобретения.
В настоящем изобретении, если не указано иное, все процентные содержания (%) представляют собой % по массе.
Кроме того, любой интервал значений, обозначенный выражением между а и Ь, представляет собой поле значений, изменяющихся от более а до менее Ь (т.е. ограничивает а и Ь исключительно), тогда как любой интервал значений, обозначенный выражением от а до Ь, означает поле значений, изменяющихся от а до Ь (т.е. включая определенные пределы а и Ь).
1-1. Газонепроницаемая эластомерная композиция.
Надувное изделие согласно настоящему изобретению имеет в качестве главной характеристики наличие слоя, который является непроницаемым к накачиваемым газам, который содержит, по меньшей мере, в качестве единственного эластомера или в качестве преобладающего эластомера по массе, присутствующего в указанной композиции, термопластичный стирольный эластомер, комбинированный с пластинчатым наполнителем, имеющим объемное содержание более 5%, и, необязательно, масло для наполнения указанного эластомера.
Ι-1-Α. Термопластичный стирольный эластомер.
Термопластичные стирольные (ТПС) эластомеры принадлежат известным образом к семейству термопластичных эластомеров (ТПЭ). Имея структуру промежуточную между термопластичными полимерами и эластомерами, они состоят из жестких полистирольных блоков, связанных гибкими эластомерными блоками, например полибутадиеновыми, полиизопреновыми, поли(этилен-бутиленовыми) или еще полиизобутиленовыми блоками. Они часто являются трехблочными эластомерами с двумя жесткими сегментами, связанными гибким сегментом. Жесткие и гибкие сегменты могут быть в линейной, звездчатой или разветвленной конфигурации. Обычно каждый из указанных сегментов или блоков содержит по меньшей мере более 5, обычно более 10 базовых звеньев (например, стирольные звенья и изопреновые звенья для блок-сополимера стирол/изопрен/стирол).
ТПС эластомер может быть выбран, в частности, из группы, состоящей из блок-сополимеров стирол/бутадиен/стирол, блок-сополимеров стирол/изопрен/стирол, блок-сополимеров стирол/изобутилен/стирол, блок-сополимеров стирол/изопрен/бутадиен/стирол, блок-сополимеров стирол/этилен-бутилен/стирол, блок-сополимеров стирол/этилен-пропилен/стирол, блок-сополимеров стирол/этилен-этилен-пропилен/стирол и смесей указанных сополимеров.
Предпочтительно ТПС эластомер представляет собой сополимер с полистирольными и полиизобутиленовыми блоками. Такое определение должно пониматься как означающее любой термопластичный сополимер, содержащий по меньшей мере один полистирольный блок (т.е. один или более полистирольных блоков) и по меньшей мере один полиизобутиленовый блок (т.е. один или боле полиизобутиленовых блоков), которые могут быть или могут не быть комбинированы с другими блоками (например, полиэтиленовыми и/или полипропиленовыми блоками) и/или другими мономерными звеньями (например, ненасыщенными звеньями, такими как диеновые звенья).
Еще более предпочтительно такой блок-сополимер представляет собой трехблочный блоксополимер стирол/изобутилен/стирол ((СИБС) (8ΙΒ8)). Термин СИБС эластомер, или сополимер понимается в настоящем описании как означающий по определению любой трехблочный эластомер стирол/изобутилен/стирол, в котором центральный полиизобутиленовый блок может быть разъединен одним или более ненасыщенных звеньев, в частности одним или более диеновых звеньев, таких как изопреновые звенья, которые являются необязательно галогенированными.
Согласно одному предпочтительному варианту изобретения массовое содержание стирола в ТПС эластомере составляет от 5 до 50%. Ниже указанного предела термопластичная природа эластомера ведет к риску быть значительно сниженной, тогда как выше рекомендованного максимума эластичность воздухонепроницаемого слоя может быть значительно ухудшена. По указанным причинам содержание стирола составляет предпочтительно от 10 до 40%, в частности 15-35%.
Термин стирол должен пониматься в настоящем описании как означающий любой мономер на основе незамещенного или замещенного стирола; среди замещенных стиролов могут быть указаны, например, метилстиролы (например, α-метилстирол, β-метилстирол, параметилстирол, трет-бутилстирол), хлорстиролы (например, монохлорстирол, дихлорстирол).
Предпочтительно температура стеклования (Тст) (Тд, измеренная согласно Α8ΤΜ Ό3418) ТПС эластомера составляет ниже -20°С, более предпочтительно ниже -40°С. Значение Тст выше указанных минимальных температур может снизить характеристики воздухонепроницаемого слоя при использовании при очень низкой температуре; для такого применения Тст ТПС эластомера составляет предпочтительно даже ниже -50°С.
Среднечисленная молекулярная масса (обозначаемая Мп) ТПС эластомера составляет предпочтительно от 30000 до 500000 г/моль, более предпочтительно от 40000 до 400000 г/моль. Ниже указанных минимальных значений когезия между цепями эластомера, особенно благодаря необязательному разбавлению последнего посредством масла для наполнения, рискует быть значительно ухудшенной; кроме того, увеличение температуры применения ведет к риску значительного ухудшения механических свойств, особенно свойств при разрыве, соответственно приводя к сниженным горячим характеристи
- 2 019528 кам. Кроме того, слишком высокая Мп может быть вредной с точки зрения эластичности газонепроницаемого слоя. Так, было установлено, что значение, лежащее в интервале 50000-300000 г/моль, является особенно подходящим особенно для использования композиции в пневматической шине.
Среднечисленную молекулярную массу (Мп) ТПС эластомера определяют известным образом вытеснительной по размеру хроматографией ((ВРХ) (8ЕС)). Образец сначала растворяют в тетрагидрофуране с концентрацией примерно 1 г/л; затем раствор фильтруют на фильтре 0,45 мкм пористости перед впрыском. Используемым прибором является хроматограф \УАТЕК,8 АШапсе. Элюирующим растворителем является тетрагидрофуран, скорость потока составляет 0,7 мл/мин, температура системы составляет 35°С, и время анализа составляет 90 мин. Используют группу из четырех νΑΕΕΒδ колонок в ряд, имеющих торговые марки 8ТУКАСЕЬ (ΗΜν7, ΗΜν6Ε и две НТ6Е). Впрыскиваемый объем раствора полимерного образца составляет 100 мкл. Детектором является дифференциальный рефрактометр \УАТЕК,8 2410, и связанным с ним программным обеспечением для обработки хроматографических данных является система \УАТЕК,8 ΜΙΕΕΕΝίυΜ. Расчетные средние молекулярные массы соотносятся с калибровочной кривой, полученной с использованием полистирольных эталонов.
Показатель полидисперсности Ιρ (Ν.Β.: Ιρ=Μ„/Μη, где М„ представляет собой средневесовую молекулярную массу) ТПС эластомера составляет предпочтительно менее 3, более предпочтительно, Ιρ составляет менее 2.
ТПС эластомер и пластинчатый наполнитель могут сами по себе составлять газонепроницаемый эластомерный слой или быть еще комбинированными в эластомерной композиции с другими эластомерами.
Если в композиции используются другие необязательные эластомеры, ТПС эластомер составляет определящий эластомер по массе; он тогда предпочтительно составляет более 50 мас.%, более предпочтительно более 70 мас.% всех эластомеров, присутствующих в эластомерной композиции. Такими дополнительными эластомерами, которые составляют меньшую часть по массе, могут быть, например, диеновые эластомеры, такие как натуральный каучук или синтетический полиизопрен, бутилкаучук или термопластичные эластомеры, иные, чем термопластичные стирольные эластомеры, в пределах совместимости их микроструктур.
Однако согласно одному предпочтительному варианту ТПС, в частности СИБС, эластомер является единственным эластомером, и единственный термопластичный эластомер присутствует в эластомерной композиции газонепроницаемого слоя.
ТПС эластомеры могут быть переработаны традиционным образом для ТПЭ - экструзией или формованием, например, с использованием исходных материалов, доступных в форме бисера или гранул.
ТПС эластомеры являются коммерчески доступными, поставляемыми, например, что касается СИБС, фирмой ΚΑΝΕΚΑ под торговой маркой 81В8ТАК (например, 8|Ь51аг 102Т, 81Ь§1аг 103Т или 8|Ь51аг 073Т). Они, например, а также их синтез описаны в патентных документах ЕР 731112, υδ 4946899 и υδ 5260383. Они были сначала разработаны для биомедицинских применений, затем описаны в различных применениях, относящихся к ТПЭ эластомерам, таких различных, как медицинское оборудование, автомобильные детали или детали для электроизделий, оболочки для электрических проводов, уплотнительные или эластичные детали (см., например, ЕР 1431343, ЕР 1561783, ЕР 1566405 и νθ 2005/103146).
Однако, насколько известно заявителям, ни один документ-прототип либо не описывает, либо не предполагает использование в надувном изделии, таком как пневматическая шина, эластомерной композиции, содержащей в комбинации ТПС эластомер, такой как СИБС, и более 5 об.% пластинчатого наполнителя, которая композиция оказывается довольно неожиданно способной конкурировать с традиционными композициями на основе бутилкаучука.
Ι-1-В. Пластинчатый наполнитель.
Использование пластинчатого наполнителя, имеющего объемное содержание, которое может быть особенно высоким, так как оно составляет, предпочтительно от 5 до 50%, преимущественно делает возможным снизить коэффициент проницаемости (поэтому увеличить воздухонепроницаемость) эластомерной композиции без чрезмерного увеличения ее модуля, что делает возможным сохранить легкость интегрирования воздухонепроницаемого слоя в надувное изделие.
Наполнители, называемые пластинчатыми наполнителями, являются хорошо известными специалисту в данной области техники. Они используются, в частности, в пневматических шинах для снижения проницаемости традиционных газонепроницаемых слоев на основе бутилкаучука. В указанных слоях на основе бутилкаучука они обычно используются при относительно низком содержании, которое обычно не превышает 10-15 ч. на 100 ч. каучука (см., например, патентные документы υδ 2004/0194863, νθ 2006/047509).
Они обычно находятся в форме штабелированных пластин, пластинок, листов или листьев с относительно выраженной анизометрией. Их соотношение размеров (Е=Ь/Е) составляет обычно более 3, более часто более 5 или 10. Ь представляет собой длину (или больший размер), и Е представляет собой среднюю толщину указанных пластинчатых наполнителей, причем указанное среднее значение рассчитывается по числу. Соотношения размеров, достигающие нескольких десятков или даже сотен, являются
- 3 019528 часто встречающимися. Их средняя длина является предпочтительно больше 1 мкм (т.е. они являются тогда пластинчатыми наполнителями, известными как пластинчатые наполнители микронного уровня), обычно от нескольких микрон (например, 5 мкм) до нескольких сотен микрон (например, 500 или даже 800 мкм).
Предпочтительно пластинчатые наполнители, используемые в соответствии с изобретением, выбраны из группы, состоящей из графитов, филлосиликатов и смесей таких наполнителей. Среди филлосиликатов, в частности, могут быть указаны глины, тальки, слюды, каолины, указанные филлосиликаты, возможно модифицированные или нет, например, поверхностной обработкой; в качестве примеров таких модифицированных филлосиликатов, в частности, могут быть указаны слюды, покрытые оксидом титана, и глины, модифицированные поверхностно-активными веществами (органо-глины).
Предпочтительно используются пластинчатые наполнители, имеющие низкую поверхностную энергию, т.е. которые являются относительно аполярными, такие как выбранные из группы, состоящей из графитов, тальков, слюд и смесей таких наполнителей, причем последние являются возможно модифицированными или нет, еще более предпочтительно из группы, состоящей из графитов, тальков и смесей таких наполнителей. Среди графитов, в частности, могут быть указаны природные графиты, расширенные графиты или синтетические графиты.
В качестве примеров слюд могут быть указаны слюды, поставляемые СММР (например, торговых марок М1са-Ми, М1са-8ой, Впотка), вермикулиты (в частности, вермикулит торговой марки 811а\\а1се. поставляемый СММР, или вермикулит торговой марки МктоШе, поставляемый \У.Й. Стасе), модифицированные, или обработанные, слюды (например, ряд торговой марки Ιτίοάίη, поставляемый Мегск). В качестве примеров графитов могут быть указаны графиты, поставляемые Т1тса1 (ряд торговой марки Т1штех). В качестве примеров тальков могут быть указаны тальки, поставляемые Бнхепас.
Пластинчатые наполнители, описанные выше, используются при высоком содержании, более 5%, предпочтительно по меньшей мере равном 10 об.% эластомерной композиции. Такое объемное содержание обычно соответствует, с учетом средней плотности используемых пластинчатых наполнителей (обычно, 2,0-3,0) и используемых ТПС эластомеров, массовому содержанию более 20 ч. на 100 ч. каучука, предпочтительно по меньшей мере равному 40 ч. на 100 ч. каучука.
Для того чтобы дополнительно увеличить воздухонепроницаемость ТПС эластомерного слоя, можно использовать еще более высокое содержание пластинчатого наполнителя, по меньшей мере равное 15 об.% или даже 20 об.%, что обычно соответствует массовому содержанию, по меньшей мере равному 50 ч. на 100 ч. каучука или даже 80 ч. на 100 ч. каучука. Даже преимущественно возможно массовое содержание более 100 ч. на 100 ч. каучука.
Содержание пластинчатого наполнителя, однако, составляет предпочтительно менее 50 об.% (обычно менее 500 ч. на 100 ч. каучука), верхний предел, начиная с которого могут встречаться проблемы увеличения модуля, возникновение хрупкости композиции, трудности в диспергировании наполнителя и в переработке, не указывая возможное ухудшение гистерезиса.
Введение пластинчатых наполнителей в термопластичную эластомерную композицию может осуществляться в соответствии с различными известными способами, например компаундированием в растворе, компаундированием в массе в закрытом резиносмесителе или еще компаундированием с помощью экструзии.
1-1С. Масло для наполнения.
ТПС эластомер и пластинчатый наполнитель являются достаточными сами по себе для обеспечения непроницаемости для газов в отношении удовлетворения требований надуваемых изделий, в которых они используются.
Однако согласно одному предпочтительному варианту изобретения эластомерная композиция, описанная ранее, также содержит в качестве пластификатора масло для наполнения (или пластифицирующее масло), роль которого состоит в облегчении переработки газонепроницаемого слоя, в частности его интегрирования в надувное изделие посредством снижения модуля и увеличения клеящей способности.
Может использоваться любое масло для наполнения, предпочтительно имеющее слабый полярный характер, способное наполнять или пластифицировать эластомеры, в частности термопластичные эластомеры. При температуре окружающей среды (23°С) указанные масла, которые являются относительно вязкими, являются жидкостями (т.е. в качестве напоминания веществами, имеющими способность фактически принимать форму их контейнера), в противоположность, в частности, смолам, в частности смолам, повышающим клейкость, которые по природе являются твердыми веществами.
Предпочтительно масло для наполнения выбрано из группы, состоящей из полиолефиновых масел (т.е. масел, получаемых в результате полимеризации олефинов, моноолефинов или диолефинов), парафиновых масел, нафтеновых масел (низкой или высокой вязкости), ароматических масел, минеральных масел и смесей указанных масел.
Хотя наблюдалось, что введение масла выполняется за счет некоторой потери непроницаемости, которая варьируется в зависимости от типа и количества используемого масла, указанная потеря непроницаемости может в большой степени корректироваться путем регулирования содержания пластинчатого наполнителя.
- 4 019528
Предпочтительно используют полибутиленовое масло, в частности полиизобутиленовое (ПИБ) масло, которое показывает наилучшее согласование свойств по сравнению с другими испытанными маслами, особенно по сравнению с традиционным маслом парафинового типа.
Примеры полиизобутиленовых масел включают в себя масла, поставляемые, в частности, Цшуаг под торговой маркой Эупарак Ро1у (например, Эупарак Ро1у 190), ВЛ8Е под торговыми марками 61188ора1 (например, СЙ88ора1 1000) или Оррапо1 (например, Оррапо1 В12); парафиновые масла поставляются, например, под торговой маркой Те1ига 618 или Керзо1 под торговой маркой Ех1епбо1 51.
Среднечисленная молекулярная масса (Мп) масла для наполнения составляет предпочтительно от 200 до 25000 г/моль, еще более предпочтительно от 300 до 10000 г/моль. Для слишком низких значений Мп имеется риск миграции масла наружу из композиции, тогда как слишком высокие значения Мп могут привести к тому, что указанная композиция становится слишком жесткой. Значения Мп в интервале 3504000 г/моль, в частности в интервале 400-3000 г/моль, обеспечивает превосходное согласование с предназначенными применениями, в частности, для использования в пневматической шине.
Среднечисленную молекулярную массу (Мп) масла для наполнения определяют вытеснительной по размеру хроматографией ((ВРХ) (8ЕС)), причем образец сначала растворяют в тетрагидрофуране с концентрацией примерно 1 г/л; затем раствор фильтруют на фильтре 0,45 мкм пористости перед впрыском. Используемым прибором является хроматограф \УЛТЕР8 ЛШапее. Элюирующим растворителем является тетрагидрофуран, скорость потока составляет 0,7 мл/мин, температура системы составляет 35°С, и время анализа составляет 90 мин. Используют группу из двух \УЛТЕР8 колонок с торговой маркой 8ΤΥΚΑ6ΕΕ НТ6Е. Впрыскиваемый объем раствора полимерного образца составляет 100 мкл. Детектором является дифференциальный рефрактометр \УЛТЕР8 2410, и связанным с ним программным обеспечением для обработки хроматографических данных является система \УЛТЕР8 МШЕЕЫШМ. Расчетные средние молекулярные массы соотносятся с калибровочной кривой, полученной с использованием полистирольных эталонов.
Специалисту в данной области техники будет известно в свете описания и вариантов, которые следуют, как регулировать количество масла для наполнения в соответствии с конкретными условиями использования газонепроницаемого эластомерного слоя, в частности, надуваемого изделия, в котором он должен использоваться.
Предпочтительно содержание масла для наполнения является больше 5 ч. на 100 ч. каучука, предпочтительно 5-100 ч. на 100 ч. каучука (мас.ч. на 100 мас.ч. всего эластомера, т.е. ТПС эластомера плюс любой другой возможный эластомер, присутствующий в эластомерной композиции или слое).
Ниже указанного минимума эластомерная композиция рискует иметь слишком высокую жесткость для некоторых применений, тогда как выше рекомендованного максимума имеется риск для композиции иметь недостаточную когезию и потерю непроницаемости, что может быть опасным в зависимости от рассматриваемого применения.
По указанным причинам, в частности, для использования воздухонепроницаемой композиции в пневматической шине содержание масла для наполнения составляет предпочтительно более 10 ч. на 100 ч. каучука, в частности 10-90 ч. на 100 ч. каучука, даже более предпочтительно более 20 ч. на 100 ч. каучука, в частности 20-80 ч. на 100 ч. каучука.
Ι-1Ό. Различные добавки.
Воздухонепроницаемый слой или композиция, описанные выше, могут дополнительно содержать различные добавки, обычно присутствующие в воздухонепроницаемых слоях, известные специалисту в данной области техники. Могут быть указаны, например, упрочняющие наполнители, такие как углеродная сажа или диоксид кремния, неупрочняющие или инертные наполнители, иные, чем пластинчатые наполнители, описанные выше, красители, которые могут преимущественно использоваться для окрашивания композиции, пластификаторы, иные, чем вышеуказанные масла для наполнения, смолы, повышающие клейкость, стабилизаторы, такие как антиоксиданты или антиозонанты, УФ-стабилизаторы, различные технологические добавки или другие стабилизаторы, или еще промоторы, способные усиливать адгезию к остатку структуры надуваемого изделия.
Кроме эластомеров (ТПС эластомер и другие возможные эластомеры), описанных выше, газонепроницаемая композиция может также содержать, всегда в незначительной массовой фракции по отношению к ТПС эластомеру, полимеры, иные, чем эластомеры, такие как, например, термопластичные полимеры, совместимые с ТПС эластомером.
Газонепроницаемый слой или композиция, описанные выше, представляет собой соединение, которое является твердым (при 23°С) и эластичным, которое особенно характеризуется благодаря своей специальной рецептуре очень высокой эластичностью и очень высокой деформируемостью.
Согласно одному предпочтительному варианту изобретения указанные газонепроницаемый слой или композиция имеют секущий модуль при растяжении при 10% удлинении (обозначаемый М10), который составляет менее 2 МПа, более предпочтительно менее 1,5 МПа (особенно менее 1 МПа). Указанное количество измеряется при первом удлинении (т.е. без аккомодационного цикла) при температуре 23°С со скоростью растяжения 500 мм/мин (стандарт Л8ТМ Ό412) и приводится к начальному поперечному
- 5 019528 сечению испытываемого образца.
1-2. Использование воздухонепроницаемого слоя в пневматической шине.
Композиция на основе ТПС эластомера, описанная выше, может использоваться в качестве воздухонепроницаемого слоя в любом типе надуваемого изделия. В качестве примеров таких надуваемых изделий могут быть указаны надувные лодки, шары или мячи, используемые для игр и спорта.
Указанная композиция является особенно подходящей для использования в качестве воздухонепроницаемого слоя (или слоя, который является непроницаемым для любого другого накачиваемого газа, например азота) в надуваемом изделии, где готовый или полуготовый продукт выполнен из каучука наиболее часто в пневматической шине для транспортного средства, такого как двухколесное, пассажирское или промышленное транспортное средство.
Такой воздухонепроницаемый слой предпочтительно размещается на внутренней стенке надувного изделия, но он также может быть полностью интегрирован во внутреннюю структуру.
Толщина воздухонепроницаемого слоя составляет предпочтительно более 0,05 мм, более предпочтительно от 0,1 до 10 мм (особенно от 0,1 до 1,0 мм).
Будет легко понятно, что в зависимости от отдельных областей применения и от размеров и введенного давления способ осуществления изобретения может варьироваться, воздухонепроницаемый слой тогда имеет несколько предпочтительных интервалов толщины.
Так, например, в случае шин пассажирского автомобиля можно иметь толщину по меньшей мере 0,4 мм, предпочтительно 0,8-2 мм. В соответствии с другим примером в случае шин тяжелого или сельскохозяйственного транспортного средства предпочтительная толщина может быть в интервале 1-3 мм. В соответствии с другим примером в случае пневматических шин для транспортных средств в отрасли гражданского строительства или для авиации предпочтительная толщина может быть в интервале 2-10 мм.
По сравнению с обычным воздухонепроницаемым слоем на основе бутилкаучука воздухонепроницаемый слой согласно настоящему изобретению имеет преимущество обладания не только более низким гистерезисом, а поэтому обладания сниженным сопротивлением качению пневматических шин, но также непроницаемостью, которая является, по меньшей мере, равной, если не значительно улучшенной, как показано в следующих типичных вариантах.
II. Типичные варианты изобретения.
Газонепроницаемый слой, описанный выше, может преимущественно использоваться в пневматических шинах всех типов транспортных средств, в частности пассажирских транспортных средств или промышленных транспортных средств, таких как тяжелые транспортные средства.
В качестве примера единственный прилагаемый чертеж показывает очень схематически (не показан масштаб) радиальное поперечное сечение пневматической шины согласно изобретению.
Пневматическая шина 1 имеет обод 2, упрочненный упрочнением обода или лентой 6, две боковые стенки 3 и два борта 4, причем каждый из указанных бортов 4 упрочнен проволокой борта 5. Обод 2 увенчан протектором (не показано на схематическом чертеже). Каркасное упрочнение 7 обматывается вокруг двух проволок борта 5 в каждом борте 4, причем рубец 8 указанного упрочнения 7 лежит, например, к наружной стороне пневматической шины 1, которая здесь показана установленной на ее ободе 9. Каркасное упрочнение 7 состоит, как известно само по себе, по меньшей мере из одного слоя, упрочненного кордами, называемыми радиальными кордами, например тканевыми или металлическими кордами, т.е. указанные корды расположены практически параллельно друг другу и идут от одного борта к другому, так что образуют угол 80-90° с круговой срединной плоскостью (плоскостью, перпендикулярной оси вращения пневматической шины, которая расположена на среднем расстоянии двух бортов 4 и проходит через середину упрочнения обода 6).
Внутренняя стенка пневматической шины 1 содержит воздухонепроницаемый слой 10, например, имеющий толщину, равную примерно 0,9 мм, на стороне внутренней полости 11 пневматической шины 1.
Внутренний слой (или внутренний вкладыш) покрывает всю внутреннюю стенку пневматической шины, проходя от одной боковой стенки к другой, по меньшей мере, до фланца обода, когда пневматическая шина находится в установленном положении. Он определяет радиальную внутреннюю сторону указанной пневматической шины, предназначенную для защиты каркасного упрочнения от диффузии воздуха, идущего из внутреннего пространства 11 пневматической шины. Он определяет способность пневматической шины быть накачанной и поддерживаться под давлением. Его свойства воздухонепроницаемости должны обеспечивать им гарантирование низкой скорости потери давления и делать возможным поддержание пневматической шины накачанной в обычном рабочем состоянии в течение достаточного времени, обычно в течение нескольких недель или нескольких месяцев.
В отличие от традиционной пневматической шины, которая использует композицию на основе бутилкаучука, пневматическая шина согласно настоящему изобретению использует в данном примере в качестве воздухонепроницаемого слоя 10 эластомерную композицию, содержащую СИБС эластомер (81Ь51аг 102Т с содержанием стирола около 15%, Тст около -65°С и Мп около 90000 г/моль), наполненный, например, ПИБ маслом (например, 55 ч. масла Иупарак Ро1у 190 на 100 ч. каучука с Мп около 1000 г/моль), а также более 5 об.% пластинчатого наполнителя (например, 33 ч. слюды Ιτίοάίη 153 на
- 6 019528
100 ч. каучука).
Пневматическая шина, обеспеченная ее воздухонепроницаемым слоем 10, как описано выше, может быть получена до или после вулканизации (или отверждения).
В первом случае (т.е. до вулканизации пневматической шины) воздухонепроницаемый слой просто наносят обычным образом на желаемое место с тем, чтобы образовать слой 10. Затем традиционным образом проводят вулканизацию. ТПС эластомеры являются хорошо способными выдерживать напряжения, связанные со стадией вулканизации.
Один предпочтительный вариант изготовления для специалиста в области пневматических шин заключается, например, в процессе первой стадии, в укладывании воздухонепроницаемого слоя непосредственно на цилиндрическую часть конструкции в форме тонкого слоя с подходящей толщиной перед тем, как это покрывается остальной частью конструкции пневматической шины, в соответствии с технологией изготовления, хорошо известной специалисту в данной области техники.
Во втором случае (т.е. после отверждения пневматической шины) воздухонепроницаемый слой наносят на внутреннюю часть пневматической шины, отвержденной любым подходящим способом, например соединением, напылением или еще экструзией и пневмоформованием пленки подходящей толщины.
ΙΙ-1. Испытания на непроницаемость.
В последующих примерах характеристики воздухонепроницаемости были сначала исследованы на экспериментальных образцах композиций на основе бутилкаучука, с одной стороны, и на ТПС эластомере, с другой стороны (с и без масла для наполнения, что касается ТПС эластомера, и с пластинчатыми наполнителями различной природы и различным содержанием).
Для указанных исследований используют жесткостенный пермеаметр, помещенный в термошкаф (температура 60°С в настоящем случае), оборудованный датчиком относительного давления (калиброванным в интервале от 0 до 6 бар (0-600 кПа)) и соединенный с трубой, оборудованной клапаном для накачивания. В пермеаметр могут устанавливаться стандартные экспериментальные образцы в форме диска (например, имеющие диаметр 65 мм в настоящем случае) и с однородной толщиной, которая может составлять до 3 мм (0,5 мм в настоящем случае). Датчик давления соединяется с Ναΐίοηαΐ ЕтЛгитспй прибором сбора данных (0-10У аналоговый четырехканальный сбор данных), который соединен с компьютером, выполняет непрерывный сбор данных с частотой 0,5 Гц (1 точка каждые 2 с). Коэффициент проницаемости (К) измеряют по кривой линейной регрессии, дающей наклон α потери давления через экспериментальный образец, испытанный как функция от времени, после стабилизации системы, т.е. после получения устойчивого состояния, после которого давление снижается линейно как функция от времени.
А) Эксперимент 1.
Получают газонепроницаемые композиции, содержащие СИБС эластомер (81Ьйат 102Т), ПИБ масло (Иупарак 190) и различные количества пластинчатого наполнителя (Ιτίοάίη 153, слюда, покрытая оксидом титана) (пластинчатый наполнитель, вводимый в ТПС и ПИБ, предварительно помещают в раствор в органический растворитель, такой как циклогексан). Затем их сравнивают с традиционной композицией для внутреннего слоя на основе бутилкаучука и углеродной сажи (без пластинчатого наполнителя). Непроницаемость определяют на экспериментальных образцах в соответствии с методикой, описанной выше.
Их рецептура и относительные характеристики по сравнению с контрольной на основе бутилкаучука (композиция С-1) приводятся в табл. 1. Содержание пластификатора выражается в мас.ч. на 100 мас.ч. каучука, содержание пластинчатого наполнителя выражается в мас.ч. на 100 мас.ч. каучука (по отношению к массе СИБС эластомера), а также в об.% (по отношению к общему объему ТПС эластомерной композиции).
Таблица 1
№ композиции С-1 С-2 С-3 С-4 С-5 С-6 С-7
Бутилкаучук 100 - - - - - -
ТПС эластомер {СИБС) - 100 100 100 100 100 100
Масло (ПИБ) (мас.ч. на 100 мас.ч. каучука) 67 67 67 67 67
Слюда (мас.ч. на 100 мас.ч. каучука) 50 Θ2 126 165
Слюда (% об.) - - - 9 14 20 25
Относительная непроницаемость (%) 100 100 53 140 197 309 505
Поэтому только композиции С-4-С-7 являются композициями в соответствии с изобретением.
Во-первых, должно быть отмечено, что ТПС эластомер в отдельности (композиция С-2), используемый без пластинчатого наполнителя или масла для наполнения, уже имеет очень хорошую непрони
- 7 019528 цаемость, поскольку она эквивалентна непроницаемости обычной композиции на основе бутилкаучука (композиция С-1). Это уже представляет замечательный результат для такого материала. Ее модуль М10 является примерно на 10% меньше, чем модуль М10 контрольной композиции (1,4 МПа по сравнению с 2,3 МПа).
Введение полиизобутиленового масла в СИБС эластомер, предназначенное для облегчения, как описано выше, переработки и интегрирования газонепроницаемого слоя в надувное изделие, особенно в силу снижения модуля и увеличения клейкости указанной композиции, однако, выполняется за счет заметной потери непроницаемости (снижение примерно в два раза в композиции С-3). Должно быть отмечено, что в присутствии традиционного масла, такого как парафиновое масло, указанная потеря непроницаемости является даже более заметной (снижение примерно в четыре раза относительно контрольной); это обусловлено тем, что комбинация ТПС эластомера, такого как СИБС, и полибутиленового масла, такого как ПИБ, обеспечивает обладанием наилучшим согласованием свойств.
Потеря непроницаемости, однако, в значительной степени корректируется в композициях согласно настоящему изобретению в силу присутствия пластинчатого наполнителя: так, композиции С-4-С-7 неожиданно делают возможным даже в присутствии масла для наполнения иметь уровень непроницаемости, значительно больший, чем у контрольной композиции (С-1) на основе бутилкаучука. Отмечено, например, что содержание пластинчатого наполнителя, по меньшей мере равное примерно 15-20 об.% (обычно массовое содержание выше примерно 80-120 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука), делает возможным увеличить непроницаемость в два-три раза относительно контрольного варианта.
В) Эксперимент 2.
Получают другие эластомерные композиции, содержащие СИБС эластомер (81Ь81ат 102Т), ПИБ масло (Эупарак 190) и различные количества пластинчатого наполнителя графитового типа (Т1тгех ΒΝΒ90); причем СИБС и ПИБ предварительно смешивают экструзией с использованием двухшнекового экструдера перед введением пластинчатого наполнителя в смесь СИБС и ПИБ в закрытом резиносмесителе.
Их рецептура и их относительные характеристики в сравнении с контрольной на основе бутилкаучука (композиция С-8) приводятся в табл. 2. Содержание ПИБ масла выражается в мас.ч. на 100 мас.ч. каучука, содержание пластинчатого наполнителя выражается в мас.ч. на 100 мас.ч. каучука (по отношению к массе СИБС эластомера), а также в об.% (по отношению к общему объему композиции).
Таблица 2
№ композиции С-8 С-9 с-10 С-11 С-12 с-13
Бутилкаучук 100 - - - - -
ТПС эластомер (СИБС) - 100 100 100 100 100
Масло (ПИБ) (мас.ч< на 100 мас.ч. каучука) 55 55 55 55
Графит (мас.ч. на 100 мас.ч. каучука) 19 42 67
Графит (% об.) - - - 5 10 15
Относительная непроницаемость (%) 100 100 55 61 103 142
Только композиции С-12 и С-13, содержащие более 5 об.% (т.е. более примерно 20 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука) пластинчатого наполнителя, являются композициями в соответствии с изобретением.
Результаты, приведенные в табл. 2, подтверждают результаты, приведенные в предыдущей табл. 1, а именно, что специальная рецептура композиций согласно настоящему изобретению (С-12 и С-13) делает возможным достигнуть уровень непроницаемости, по меньшей мере, равный, если не больший, чем уровень непроницаемости контрольной композиции, выполненной из бутилкаучука (С-8). Композиция С-11 не делает возможным получить удовлетворительную непроницаемость благодаря массовому содержанию пластинчатого наполнителя менее 20 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука (19 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука, соответствующее объемному содержанию 5%), что представляет, однако, обычное содержание для традиционных композиций на основе бутилкаучука, которые содержат пластинчатые наполнители.
ΙΙ-2. Испытания пневматических шин.
После указанных выше лабораторных испытаний изготавливают пневматические шины согласно настоящему изобретению типа для пассажирского транспортного средства (размер 195/65 К15), причем их внутреннюю стенку покрывают воздухонепроницаемым слоем 10, имеющим толщину 0,9 мм (наносят на цилиндрическую часть конструкции перед изготовлением остальной части шины). Затем шины вулканизуют. Указанный воздухонепроницаемый слой 10 формуют из СИБС, наполненный ПИБ маслом в количестве 55 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука, который содержит пластинчатый наполнитель (33 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука, т.е. примерно 7 об.%, слюды Ιτίοάίη 153).
Указанные пневматические шины согласно настоящему изобретению сравнивают с контрольными пневматическими шинами (серия ΜίοΜίη Епегду 3), содержащими традиционный воздухонепрони
- 8 019528 цаемый слой такой же толщины на основе бутилкаучука. Определяют непроницаемость двух типов шин (потерю давления при 20°С через 4 недели); она является одинакового уровня.
Сопротивление качению пневматических шин определяют на маховом колесе согласно методу 180 8767 (1992). Установлено, что пневматические шины изобретения имеют сопротивление качению, которое является значительно сниженным, и неожиданно для специалиста в данной области техники почти на 4% по сравнению с контрольными пневматическими шинами.
В заключение настоящее изобретение предоставляет разработчикам пневматических шин благоприятную возможность очень значительно снизить гистерезис воздухонепроницаемых внутренних слоев, а поэтому снизить расход топлива транспортных средств, укомплектованных такими шинами, при обеспечении непроницаемости, которая, по меньшей мере, является равной, если не большей, чем непроницаемость, полученная с традиционным воздухонепроницаемым слоем, выполненным из бутилкаучука.

Claims (23)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Надувное изделие, снабженное слоем, непроницаемым к накачиваемым газам, отличающееся тем, что указанный слой содержит эластомерную композицию, содержащую, по меньшей мере, в качестве единственного эластомера или в качестве преобладающего эластомера по массе термопластичный стирольный эластомер (ТПС) и пластинчатый наполнитель, имеющий объемное содержание более 5% по объему эластомерной композиции.
  2. 2. Надувное изделие по п.1, в котором ТПС эластомер представляет собой сополимер с полистирольными и полиизобутиленовыми блоками.
  3. 3. Надувное изделие по п.2, в котором ТПС эластомер представляет собой сополимер стирол/изобутилен/стирол.
  4. 4. Надувное изделие по п.1, в котором ТПС эластомер содержит 5-50 мас.% стирола.
  5. 5. Надувное изделие по п.1, в котором температура стеклования ТПС эластомера является ниже 20°С.
  6. 6. Надувное изделие по п.1, в котором среднечисленная молекулярная масса ТПС эластомера находится в интервале от 30000 до 500000 г/моль.
  7. 7. Надувное изделие по п.1, в котором объемное содержание пластинчатого наполнителя находится в интервале от 5 до 50%.
  8. 8. Надувное изделие по п.1, в котором пластинчатый наполнитель выбран из группы, состоящей из графитов, филлосиликатов и смесей таких наполнителей.
  9. 9. Надувное изделие по п.8, в котором пластинчатый наполнитель выбран из группы, состоящей из графитов, тальков, слюд и смесей таких наполнителей.
  10. 10. Надувное изделие по п.1, в котором эластомерная композиция также содержит пластифицирующее масло для эластомера.
  11. 11. Надувное изделие по п.10, в котором пластифицирующее масло выбрано из группы, состоящей из полиолефиновых масел, парафиновых масел, нафтеновых масел, ароматических масел, минеральных масел и смесей указанных масел.
  12. 12. Надувное изделие по п.11, в котором пластифицирующее масло выбрано из группы, состоящей из полибутиленовых масел.
  13. 13. Надувное изделие по п.12, в котором пластифицирующим маслом является полиизобутиленовое масло.
  14. 14. Надувное изделие по п.10, в котором среднечисленная молекулярная масса пластифицирующего масла находится интервале от 200 до 25000 г/моль.
  15. 15. Надувное изделие по п.10, в котором содержание пластифицирующего масла составляет более 5 мас.ч. на 100 мас.ч. эластомера.
  16. 16. Надувное изделие по п.15, в котором содержание пластифицирующего масла составляет от 5 до 100 мас.ч. на 100 мас.ч. эластомера.
  17. 17. Надувное изделие по п.1, в котором газонепроницаемый слой имеет толщину более 0,05 мм.
  18. 18. Надувное изделие по п.17, в котором газонепроницаемый слой имеет толщину от 0,1 до 10 мм.
  19. 19. Надувное изделие по п.1, в котором газонепроницаемый слой расположен на внутренней стенке надуваемого изделия.
  20. 20. Надувное изделие по п.1, отличающееся тем, что указанное изделие выполнено из каучука.
  21. 21. Надувное изделие по п.20, отличающееся тем, что указанное изделие представляет собой пневматическую шину.
  22. 22. Надувное изделие по п.1, отличающееся тем, что указанное изделие представляет собой камеру.
  23. 23. Надувное изделие по п.22, отличающееся тем, что указанное изделие представляет собой камеру пневматической шины.
EA201070126A 2007-07-11 2008-07-04 Надувное изделие EA019528B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0705000A FR2918669A1 (fr) 2007-07-11 2007-07-11 Objet pneumatique pourvu d'une couche etanche aux gaz a base d'un elastomere thermoplastique et d'une charge lamellaire.
PCT/EP2008/005479 WO2009007064A1 (fr) 2007-07-11 2008-07-04 Objet pneumatique pourvu d'une couche etanche aux gaz a base d'un elastomere thermoplastique et d'une charge lamellaire

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201070126A1 EA201070126A1 (ru) 2010-08-30
EA019528B1 true EA019528B1 (ru) 2014-04-30

Family

ID=38969435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201070126A EA019528B1 (ru) 2007-07-11 2008-07-04 Надувное изделие

Country Status (10)

Country Link
US (2) US20100263778A1 (ru)
EP (1) EP2167328B1 (ru)
JP (1) JP5432135B2 (ru)
KR (1) KR101556026B1 (ru)
CN (1) CN101754866B (ru)
AT (1) ATE524330T1 (ru)
BR (1) BRPI0813539A8 (ru)
EA (1) EA019528B1 (ru)
FR (1) FR2918669A1 (ru)
WO (1) WO2009007064A1 (ru)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2943680B1 (fr) * 2009-03-31 2012-12-28 Michelin Soc Tech Composition de caoutchoux et pneumatique utilisant cette composition.
FR2945826B1 (fr) 2009-05-25 2011-12-02 Michelin Soc Tech Renfort composite auto-adherent
FR2946051B1 (fr) * 2009-06-02 2012-12-28 Michelin Soc Tech Composition elastomere a base d'un copolymere thermoplastique,objet pneumatique pourvu d'une couche etanche aux gaz constituee d'une telle composition
FR2948376B1 (fr) * 2009-07-23 2011-11-18 Michelin Soc Tech Objet pneumatique pourvu d'une couche etanche aux gaz a base d'un elastomere thermoplastique et d'une charge lamellaire.
FR2948320B1 (fr) * 2009-07-27 2011-07-29 Michelin Soc Tech Objet pneumatique pourvu d'une couche etanche aux gaz a base d'un elastomere thermoplastique et d'une charge lamellaire.
JP5657660B2 (ja) 2009-07-31 2015-01-21 コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン はめ込みセルフシーリングプライを有する空気式タイヤ
JP4831706B2 (ja) * 2009-09-04 2011-12-07 住友ゴム工業株式会社 ポリマー積層体およびそれをインナーライナーに用いた空気入りタイヤ
JP4811962B2 (ja) * 2009-09-10 2011-11-09 住友ゴム工業株式会社 インナーライナー用ポリマーシートの製造方法および空気入りタイヤの製造方法
JP5004196B2 (ja) * 2009-09-18 2012-08-22 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤの製造方法
JP5300679B2 (ja) 2009-09-30 2013-09-25 住友ゴム工業株式会社 インナーライナー用ポリマー組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
FR2952076B1 (fr) 2009-10-29 2011-12-02 Michelin Soc Tech Renfort composite
FR2954336B1 (fr) 2009-12-23 2013-01-04 Michelin Soc Tech Objet pneumatique pourvu d'une couche etanche aux gaz a base d'un elastomere thermoplastique styrenique et d'un polyphenylene ether
FR2954335B1 (fr) * 2009-12-23 2013-01-11 Michelin Soc Tech Objet pneumatique pourvu d'une couche etanche aux gaz a base d'un melange d'un elastomere thermoplastique et d'un caoutchouc butyl partiellement reticule
FR2954334B1 (fr) * 2009-12-23 2013-01-25 Michelin Soc Tech Objet pneumatique pourvu d'une couche etanche aux gaz a base d'un melange d'un elastomere thermoplastique et d'un caoutchouc butyl
FR2955587B1 (fr) 2010-01-28 2012-02-17 Michelin Soc Tech Composition d'elastomere pour objet pneumatique, a propriete auto-obturante
FR2955588B1 (fr) 2010-01-28 2012-03-09 Michelin Soc Tech Composition d'elastomere pour objet pneumatique, a propriete auto-obturante
FR2959234B1 (fr) * 2010-04-21 2013-09-27 Michelin Soc Tech Objet pneumatique pourvu d'une couche etanche aux gaz a base d'un elastomere thermoplastique et d'une resine hydrocarbonee.
FR2959963B1 (fr) * 2010-05-12 2015-04-24 Michelin Soc Tech Objet pneumatique pourvu d'une couche etanche aux gaz a base d'un elastomere thermoplastique et d'un thermoplastique
JP5330350B2 (ja) 2010-07-07 2013-10-30 住友ゴム工業株式会社 インナーライナー用ポリマーシートおよびそれを用いた空気入りタイヤ
JP5106618B2 (ja) * 2010-12-03 2012-12-26 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤの製造方法
RU2013110031A (ru) * 2010-08-25 2014-09-27 Сумитомо Раббер Индастриз,Лтд. Пневматическая шина и способ ее получения и диафрагма для вулканизации шины
JP5106600B2 (ja) * 2010-08-25 2012-12-26 住友ゴム工業株式会社 タイヤ加硫用ブラダーおよびそれを用いて製造された空気入りタイヤ
JP5670699B2 (ja) * 2010-10-26 2015-02-18 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
JP5138758B2 (ja) * 2010-11-02 2013-02-06 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
JP5247852B2 (ja) 2010-11-05 2013-07-24 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤの製造方法
JP5781753B2 (ja) * 2010-11-11 2015-09-24 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
JP5225431B2 (ja) 2010-12-06 2013-07-03 住友ゴム工業株式会社 ストリップ、その製造方法および空気入りタイヤの製造方法
US9200152B2 (en) * 2011-01-25 2015-12-01 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Elastomeric nanocomposites, nanocomposite compositions, and methods of manufacture
FR2975044B1 (fr) * 2011-05-12 2013-06-14 Michelin Soc Tech Pneumatique pourvu d'une bande de roulement comprenant un elastomere thermoplastique
JP5048881B1 (ja) * 2011-05-13 2012-10-17 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
FR2978447B1 (fr) 2011-07-29 2014-12-19 Michelin Soc Tech Composition d'elastomere pour objet pneumatique, a propriete auto-obturante
US8534331B2 (en) 2011-12-13 2013-09-17 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire containing layered composite of sealant and air permeation resistant film
FR2990157B1 (fr) 2012-05-03 2014-04-25 Michelin & Cie Objet pneumatique pourvu d'une couche etanche aux gaz a base d'un elastomere thermoplastique et d'une charge lamellaire
JP5882828B2 (ja) * 2012-05-07 2016-03-09 東レ・ダウコーニング株式会社 ゴム用添加剤およびそれを配合してなるゴム組成物
FR2993817B1 (fr) 2012-07-30 2014-08-08 Michelin & Cie Stratifie multicouche pour pneumatique
FR2995559B1 (fr) 2012-09-17 2014-09-05 Michelin & Cie Pneumatique pourvu d'une bande de roulement comprenant un elastomere thermoplastique et du noir de carbone
BR112015018353A8 (pt) 2013-03-05 2018-01-02 Michelin Rech Tech Estratificado de camadas múltiplas para pneumático
FR3033570B1 (fr) 2015-03-09 2017-03-10 Michelin & Cie Objet pneumatique pourvu d'une couche elastomere a base d'un elastomere thermoplastique sous forme d'un copolymere a blocs (a-b-(alpha-methylstyrene-co-b))n-b-c
FR3045637B1 (fr) * 2015-12-21 2018-01-19 Michelin & Cie Couche etanche composite
FR3086947B1 (fr) * 2018-10-03 2020-09-25 Michelin & Cie Compositions auto-obturantes
JP7372524B2 (ja) * 2019-09-04 2023-11-01 横浜ゴム株式会社 タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0732224A1 (en) * 1995-03-15 1996-09-18 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Pneumatic tire and process of production thereof
US5576373A (en) * 1993-04-05 1996-11-19 Exxon Chemical Patents Inc. Composite tire innerliners and inner tubes
EP0857761A1 (en) * 1996-05-29 1998-08-12 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Pneumatic tire made by using lowly permeable thermoplastic elastomer composition in gas-barrier layer and thermoplastic elastomer composition for use therein
EP1145872A2 (en) * 1995-03-24 2001-10-17 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Pneumatic tire
US20040031550A1 (en) * 2001-09-05 2004-02-19 Daisuke Kanenari Pneumatic tire having run flat capability
EP1479724A1 (en) * 2003-05-13 2004-11-24 Sumitomo Rubber Industries Limited Pneumatic tire
WO2005017013A1 (en) * 2003-08-01 2005-02-24 Exxonmobil Chemical Patents, Inc. Low-permeability elastomeric composition
EP1647420A1 (en) * 2003-07-17 2006-04-19 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Pneumatic tire with improved durability

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3343957B2 (ja) * 1992-09-30 2002-11-11 日本ゼオン株式会社 ゴム組成物
JP2000038494A (ja) * 1998-05-20 2000-02-08 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd チュ―ブ材料
ES2295135T3 (es) * 2000-02-28 2008-04-16 Bridgestone Corporation Composicion de caucho para revestimiento interno.
JP2001279051A (ja) * 2000-03-31 2001-10-10 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 加硫ゴム
TWI289150B (en) * 2002-05-22 2007-11-01 Kuraray Co Styrene elastomer composition
JP2005105164A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Kaneka Corp 樹脂組成物からなる成形体および改質剤
WO2005044869A1 (ja) * 2003-11-06 2005-05-19 The Yokohama Rubber Co., Ltd. 熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性エラストマー組成物
JP2005263856A (ja) * 2004-03-16 2005-09-29 Yokohama Rubber Co Ltd:The 低ガス透過性ブチル系ゴム組成物
WO2006033819A1 (en) * 2004-09-15 2006-03-30 Advanced Elastomer Systems, L.P. Slip-coat compositions and polymeric laminates
US20060229404A1 (en) * 2005-04-07 2006-10-12 Annette Lechtenboehmer Pneumatic tire having a rubber component containing exfoliated graphite
DE602005020532D1 (de) * 2005-12-16 2010-05-20 Exxonmobil Chem Patents Inc Verfahrenshilfsmittel für elastomerzusammensetzungen

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5576373A (en) * 1993-04-05 1996-11-19 Exxon Chemical Patents Inc. Composite tire innerliners and inner tubes
EP0732224A1 (en) * 1995-03-15 1996-09-18 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Pneumatic tire and process of production thereof
EP1145872A2 (en) * 1995-03-24 2001-10-17 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Pneumatic tire
EP0857761A1 (en) * 1996-05-29 1998-08-12 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Pneumatic tire made by using lowly permeable thermoplastic elastomer composition in gas-barrier layer and thermoplastic elastomer composition for use therein
US20040031550A1 (en) * 2001-09-05 2004-02-19 Daisuke Kanenari Pneumatic tire having run flat capability
EP1479724A1 (en) * 2003-05-13 2004-11-24 Sumitomo Rubber Industries Limited Pneumatic tire
EP1647420A1 (en) * 2003-07-17 2006-04-19 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Pneumatic tire with improved durability
WO2005017013A1 (en) * 2003-08-01 2005-02-24 Exxonmobil Chemical Patents, Inc. Low-permeability elastomeric composition

Also Published As

Publication number Publication date
US20180207982A1 (en) 2018-07-26
BRPI0813539A2 (pt) 2014-12-23
JP2010532801A (ja) 2010-10-14
CN101754866B (zh) 2013-06-19
US20100263778A1 (en) 2010-10-21
JP5432135B2 (ja) 2014-03-05
KR20100044838A (ko) 2010-04-30
EA201070126A1 (ru) 2010-08-30
FR2918669A1 (fr) 2009-01-16
BRPI0813539A8 (pt) 2015-12-22
WO2009007064A8 (fr) 2010-02-11
CN101754866A (zh) 2010-06-23
WO2009007064A1 (fr) 2009-01-15
ATE524330T1 (de) 2011-09-15
EP2167328A1 (fr) 2010-03-31
KR101556026B1 (ko) 2015-09-25
EP2167328B1 (fr) 2011-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA019528B1 (ru) Надувное изделие
JP5485143B2 (ja) 熱可塑性エラストマーを含む気密性層を有する空気式物品
KR101536784B1 (ko) 열가소성 엘라스토머와 폴리부텐 오일을 함유하는 기밀 층이 제공된 공기주입 물품
US8646500B2 (en) Multilayered gas-tight and anti-puncture laminate object including same
US8679608B2 (en) Airtight multilayer laminate for a pneumatic object
JP6147500B2 (ja) 熱可塑性エラストマーと層状充填剤を含有する気密層を備えた空気式物品
JP5628192B2 (ja) ２種類の熱可塑性エラストマーをベースとする気密層を備えたインフレータブル物品
JP5452611B2 (ja) 熱可塑性エラストマーと増量剤オイルとを含むセルフシーリング性で且つ気密性の層を備えた空気式物品
JP5539379B2 (ja) 熱可塑性エラストマーと発泡熱可塑性微小球を含む気密層を備えた空気式物品
KR101491534B1 (ko) 자체 밀봉 플라이를 갖는 타이어
US20110061782A1 (en) Inner tube for a pneumatic tyre based on a thermoplastic elastomer
KR20120102794A (ko) 스티렌 열가소성 탄성중합체 및 폴리페닐렌 에테르를 포함하는 기밀층이 제공된 공기압 물체
KR20120101560A (ko) 열가소성 탄성중합체와 부분 가교결합 부틸 고무의 블렌드를 기재로 하는 기밀층이 제공된 팽창성 제품
KR20120105038A (ko) 열가소성 탄성중합체와 부틸 고무의 혼합물을 포함하는 기밀층이 제공된 공기압 물체

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU