專利名稱：不滲透性橡膠層的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及不滲透性橡膠層的生產(chǎn)方法。更具體地,本發(fā)明涉及由水性乳液(water-based emulsion)制成的內(nèi)襯層,本發(fā)明僅借助實施例涉及以下描述。
背景技術(shù)：
眾所周知，許多工業(yè)應(yīng)用日益需要薄的不滲透層，而不損害不滲透性。在輪胎工業(yè)中，已知為內(nèi)襯層的較薄的不滲透層主要接近使用較少的材料，在產(chǎn)量、輪胎重量、總的車輛燃料消耗和滾動阻力方面具有明顯的優(yōu)勢。
用于生產(chǎn)不滲透層例如內(nèi)襯層的混煉膠通常在所謂的班伯里密煉機中制備，其涉及至少兩個混煉階段延長的高溫第一混煉階段，其中制備主混煉膠，向聚合物類添加并混合成分如炭黑、氧化鋅、硬脂酸、蠟、抗氧化劑等；和較冷的第二混煉階段，其中完成主混煉膠，并向來自第一階段的混煉膠添加硫化劑如硫磺以及促進劑和/或延遲劑。在兩個階段中制備混煉膠的原因是確保硫化劑在足夠低的溫度下的分散，從而避免混煉膠過早硫化。然后將所得的混煉膠擠出或壓延成所需要的形狀。通常用丁基橡膠基體制備高度不滲透的橡膠產(chǎn)物。眾所周知，還可使用適當混煉的、形成極大增強不滲透性的空間體積(stericvolume)的填料而使橡膠不滲透。S卩，當填料如粘土、高嶺土、云母等與聚合物類混煉時，在終產(chǎn)物中形成防止氣流通過的障礙物，因此改進產(chǎn)物的不滲透性。此外，任何填料的各向異性可加強橡膠的不滲透性質(zhì)。已知聚合物材料對氣體或低分子量物質(zhì)的不滲透性隨著它們的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的增加而增加。典型的實例為PET，通常用于包裝食品和飲料的食品工業(yè)。不幸的是，通常難以使用常規(guī)方法使高Tg聚合物如PET與橡膠機械結(jié)合。雖然成功地增加橡膠產(chǎn)物的不滲透性而因此降低橡膠產(chǎn)物的厚度，但上述解決方案產(chǎn)生各種加工問題。使用常規(guī)班伯里方法，混煉含粘土的聚合物類是極其消耗能量的，而且并不是所有的混煉成分總是有效地共混和/或相容。填料與剩余的橡膠基體的不良的共混和/或相容性損害終產(chǎn)物的機械性質(zhì)；當聚合物類包括高Tg聚合物時，上述問題甚至更加復雜化。還應(yīng)考慮的是，高耗能增加經(jīng)濟影響和生產(chǎn)過程的成本的程度。使用目前的方法，存在對層厚度的可降低程度的限制。事實上，形成不滲透層的混煉擠出和/或壓延階段強加很少在0. 5mm以下的厚度閾值。然而，本申請已出人意料地發(fā)現(xiàn)制備不滲透層用混煉膠的方法，將本申請設(shè)計為消除本領(lǐng)域已知狀態(tài)的弊端。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供不滲透性橡膠層的生產(chǎn)方法；所述方法的特征在于，其包括
-制備水性乳液的步驟，所述水性乳液至少包括可交聯(lián)聚合物類，和分子式(I)的表面活性劑(R1CONR2CHR3COCT)n Xn+ (I)其中R1為C6-C23的脂族基，
R2為H或C1-C8的脂族基，R3為H或C1-C8的脂族或芳族基，Xn+為金屬陽離子、優(yōu)選堿性陽離子，和n為I至3的整數(shù)；和-在表面上沉積所述水性乳液的步驟。所述脂族基R1優(yōu)選包括雙鍵。優(yōu)選地，Xn+為 Na+。所述表面活性劑優(yōu)選具有在包括以下分子式的組中的分子式CH3 (CH2) 7CHCH (CH2) 7C0NHCH2C00T+ ；和CH2CH (CH2) 8C0NHCH2C0(TX+。
具體實施例方式以下僅為非限制性實施例從而給出本發(fā)明更清楚的理解。實施例以下為根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的混煉膠的描述，所述混煉膠的特征在于使用除丁基橡膠以外還包括高Tg聚合物的聚合物類，和/或通過使用粘土而實現(xiàn)的低滲透性指數(shù)。各混煉膠通過借助在水中分散和混合各種混煉膠組分生產(chǎn)各水性乳液而生產(chǎn)。然后將部分水性乳液噴霧或刷涂在基材上，并蒸發(fā)乳液中的水分。在以下實施例中，使用分子式⑴類(class)中的兩種不同的表面活性劑(a、b)-分子式CH3 (CH2) 7CHCH (CH2) 7C0NHCH2C0(TNa+ 的表面活性劑(a);和-分子式CH2CH (CH2) 8C0NHCH2C00_Na+ 的表面活性劑(b)。更具體地，通過將表I中的所有成分同時分散在足夠的水中以形成均勻乳液來制備乳液。機械攪拌所得水溶液30分鐘，然后超聲處理15分鐘，從而獲得水性乳液。上述生產(chǎn)水性乳液的方法決不構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的方法的限制。表I示出由根據(jù)本發(fā)明的各乳液制備的四種混煉膠A-D以phr計的組成、各聚合物類的Tg值和所計算的相對滲透性指數(shù)。在混煉膠A-D中，通過加入Tg不斷升高的聚合物來改變聚合物類的組成。對噴霧或刷涂在Imm厚支撐層上的0. 3mm厚混煉膠膜，使用常規(guī)設(shè)備如MOCONOX-TRA (2/20組件(module))，在0%相對濕度和30°C的溫度條件下確定滲透性值。滲透性值參考混煉膠A。表I
~B I-C \~D
權(quán)利要求
1.一種不滲透性橡膠層的生產(chǎn)方法；所述方法的特征在于，其包括 -制備水性乳液的步驟，所述水性乳液至少包括可交聯(lián)聚合物類，和分子式(I)的表面活性劑(R1CONR2CHR3COCT)n Xn+ (I) 其中 R1為C6-C23的脂族基， R2為H或C1-C8的脂族基， R3為H或C1-C8的脂族或芳族基， Xn+為金屬陽離子、優(yōu)選堿性陽離子，和 n為I至3的整數(shù)；和 -在表面上沉積所述水性乳液的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的不滲透性橡膠層的生產(chǎn)方法，其特征在于所述脂族基R1包括雙鍵。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的不滲透性橡膠層的生產(chǎn)方法，其特征在于Xn+為Na+。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的不滲透性橡膠層的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述表面活性劑具有在包括以下分子式的組中的分子式CH3 (CH2) 7CHCH (CH2) 7C0NHCH2C00T+ ;和CH2CH (CH2) 8C0NHCH2C00_X+。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的不滲透性橡膠層的生產(chǎn)方法，其特征在于所述水性乳液包括礦物填料，所述礦物填料包括直徑為0. 2至2 y m和長徑比為5至30的顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的不滲透性橡膠層的生產(chǎn)方法，其特征在于所述礦物填料包括長徑比為8至20的顆粒。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的不滲透性橡膠層的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述礦物填料在包括高嶺土、粘土、云母、長石、硅石、石墨、膨潤土和礬土的組中。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的不滲透性橡膠層的生產(chǎn)方法，其特征在于所述可交聯(lián)聚合物類包括Tg>0°C的聚合物。
9.一種不滲透性橡膠層，其特征在于使用根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的方法制得。
10.一種內(nèi)襯層，其特征在于由根據(jù)權(quán)利要求9所述的不滲透性橡膠層制得。
11.一種輪胎，其特征在于包括根據(jù)權(quán)利要求10所述的內(nèi)襯層。
全文摘要
一種不滲透性橡膠層的生產(chǎn)方法，所述方法包括-制備水性乳液的步驟，所述水性乳液至少具有可交聯(lián)聚合物類和分子式(I)(R1CONR2CHR3-COO-)nXn+的表面活性劑，分子式(I)中R1為C6-C23的脂族基，R2為H或C1-C8的脂族基，R3為H或C1-C8的脂族或芳族基，Xn+為金屬陽離子、優(yōu)選堿性陽離子，和n為1至3的整數(shù)；以及-在表面上沉積所述水性乳液的步驟。
文檔編號B60C1/00GK102656024SQ201080055933
公開日2012年9月5日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者P·史達菲爾, S·科圖尼奧 申請人:株式會社普利司通