高度不透氧的轮胎构件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高度不透氧的轮胎构件。本发明中所考虑的轮胎构件为气密层，和引 入金属增强帘线的构件，例如带束层贴胶层（tread ply skim)、TBR胎体隔离胶（TBR body ply skim)、胎圈增强胶（bead reinforcing skim)、胎面基部胶（undertread)、隔离胶（tie gum)、胎里胶（squeegee)、包边式隔离胶（folded edge gum strip)、带束层边隔离胶（belt edge gum strip)、和带束层嵌件（tread ply insert)〇
【背景技术】
[0002] 这里和下文中，"气密层"意指基本上不透气的橡胶内层，并且用于无内胎轮胎，即 没有内胎的轮胎，以保持胎身内的空气压力。
[0003] 所有上面列出的构件必须尽可能的不透氧地制成。
[0004] 该气密层必须将氧气尽可能限制在胎身内，并防止其内部扩散和劣化制成轮胎的 其它构件的配混物。
[0005] 关于引入金属增强帘线的轮胎构件，这些构件的聚合物基料恰当地粘附至包埋于 它们之中的帘线是必需的，以保证轮胎的恰当性能。事实上，轮胎的工作寿命可以因聚合物 基料与帘线的粘合性降低而减少。
[0006] 这些构件的氧化诱导劣化已被发现恰恰对于聚合物基料与帘线的粘合性具有负 面影响，并将最终导致聚合物基料的剥离。
[0007] 制成气密层的配混物通常具有异丁基橡胶的基质。
[0008] 众所周知，轮胎工业中需要越来越薄的不可渗透的层，如已知为气密层的，但并不 有损于不渗透性方面的性能。更薄的气密层主要是指使用较少的材料，这在生产方面以及 在减少轮胎重量、汽车的整体能量消耗和滚动阻力方面是有明显优势的。
[0009] 增强气密层的不渗透性而不必须使其变厚的一种方式是在配混物中使用特殊的 填料，当适当地混炼时，这形成空间位阻，其大大提高了作为最终产品的气密层的不渗透 性。换言之，当与聚合物基料混炼时，填料如粘土、高岭土、云母等在最终产品中形成空气阻 隔层，防止空气穿过所述产品，从而提高其不渗透性。关于这一点，重要的是要注意，任何各 向异性的填料甚至可以进一步提高橡胶的不渗透性。
[0010] 另一个解决方案是添加具有高玻璃转变温度（Tg)的聚合物材料至配混物。典型 的实例是广泛用于食品和饮料包装工业中的PET。
[0011] 然而，使用传统的技术，将填料或高Tg聚合物如PET机械地粘结至橡胶常常会造 成严重的问题。
[0012] 在引入金属增强帘线的构件内部的氧扩散可以通过增加气密层的厚度以形成更 好的氧阻隔层来防止。然而，正如所述，这种解决方案的缺点是总是增加滚动阻力和生产成 本。
[0013] 另一个解决方案是使用通过减小氧化诱导劣化的作用来提高配混物与帘线的粘 合性的材料。在金属帘线的情况下，例如，氧的存在，除了通过氧化劣化橡胶之外，还氧化金 属，从而加剧聚合物基料从帘线剥离。在这些情况下，钴盐已知在配混物中用作粘合促进 剂，但它们存在增加轮胎生产成本的缺点。
【发明内容】
[0014] 本申请人已经发现，在用于气密层或引入金属帘线的构件的配混物中使用特定类 别的化合物给予增强不透氧性，从而提供上述问题的解决方案。
[0015] 本发明的目的是提供一种轮胎构件，其选自包括气密层、带束层贴胶层、TBR胎体 隔离胶、胎圈增强胶、胎面基部胶、隔离胶、胎里胶、包边式隔离胶、带束层边隔离胶、和带束 层嵌件的组，并且由包括聚合物基料和硫化剂的配混物制成，所述轮胎构件的特征在于，所 述配混物包括包含2至30个重复的可取代的单元的碳水化合物。
[0016] 优选地，所述碳水化合物包括5或6个碳原子的单体单元；更优选地，碳水化合物 的所述单体单元在包括如下的组中：核糖、脱氧核醣、阿拉伯糖、木糖、葡萄糖、半乳糖、甘露 糖、甘露糖醇、阿洛糖、果糖、山梨糖醇和蔗糖。
[0017] 优选地，所述单体单元是单或多取代的（polysubstituted);更优选地，所述单体 单元被羧基和它们的衍生基团、苯基和它们的衍生基团、苯甲酸基团和它们的衍生基团取 代。
[0018] 优选地，所述碳水化合物是蔗糖苯甲酸酯。
[0019] 优选地，该配混物包含0. 05至lOphr，更优选0. 5至5phr的所述碳水化合物。 [0020] 本发明的另一个目的是一种轮胎，其包括所述构件之一。
[0021] 本发明还有另一个目的是一种在轮胎构件的配混物中的碳水化合物用途，所述碳 水化合物包含2至30个重复的可取代的单元，所述轮胎构件在包括以下的组中：气密层、带 束层贴胶层、TBR胎体隔离胶、和胎圈增强胶。
[0022] 所述用途通过权利要求10所述的必要特征来限定，并通过权利要求11-17所述的 优选和/或附加特征来限定。
【具体实施方式】[0023] 实施例
[0024] 制备两组实施例：第一组为用于生产气密层的配混物；第二组为用于生产带束层 隔离胶的配混物。
[0025] 使用与本发明无关的标准工艺生产以下配混物。
[0026] -配混物生产-
[0027](第一混炼步骤）
[0028] 在开始混炼阶段之前，230-330升切向转子混炼机中装入聚合物基料和除了硫磺、 氧化锌和促进剂之外的所有其它成分至填充系数为66-72%。
[0029] 混炼机在40-60rpm的速度下运行，并将得到的混炼胶在温度达到140-160°C时卸 料。
[0030] (第二混炼步骤）
[0031] 将来自第一步骤的混炼胶再次于在40-60rpm的速度下运行的混炼机中混炼，并 在温度达到130-150°C时卸料。
[0032](第三混炼步骤）
[0033] 将包含硫磺、促进剂和氧化锌的硫化体系添加至来自第二步骤的混炼胶中至填充 系数为63-67%。
[0034] 混炼机在20-40rpm的速度下运行，并将得到的混炼胶在温度达到100-110°C时卸 料。
[0035] 第一组实施例
[0036] 将两种配混物采用典型的气密层配混物组成来生产。这两种配混物之一（配混物 A)根据本发明生产，因此含有设计成与氧分子反应并防止其在配混物内部扩散的碳水化合 物。
[0037] 更具体地，所用的碳水化合物是蔗糖苯甲酸酯。
[0038] 另一配混物（配混物B)为具有与配混物A相同的组成但不含碳水化合物的对照 配混物。
[0039] 下表I示出上述气密层配混物以phr表示的组成。
[0040]表I
[0042] 所用的炭黑是N660。
[0043] 所用的促进剂为二硫化二苯并噻唑。
[0044] 如由表I中组成所示，对照气密层配混物与根据本发明的气密层配混物的不同之 处仅在于不含有碳水化合物。
[0045] 由表I中的两种配混物制成各自的硫化橡胶样品，各自具有与由相同配混物制成 的气密层相同的特性。
[0046] 测试该样品在不同的运行和材料处理条件下的不透氧性。
[0047] 更具体地，使用常规的装置如_M0C0Nk0X-TRA'k(型号2/61)对0.7mm厚的 材