聚合物膜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种聚合物膜，更具体而言，涉及一种如下的聚合物膜，当该膜用于内 衬层膜时，即使对于厚度相对薄的轮胎也能赋予优异的气体阻隔性，从而能够减轻轮胎的 重量，提高汽车的燃料效率，并且该膜具有优异的机械性能例如高耐久性和抗疲劳性以及 优异的成型性。
【背景技术】
[0002] 轮胎用来承受汽车的重量，减缓与路面的冲击，并将汽车的驱动力或制动力传输 至地面。
[0003] -般而言，轮胎是指纤维/钢/橡胶的复合物，并且通常具有如图1所示的结构。
[0004] 胎面⑴：接触路面的部分。它应该提供驱动和制动所需的摩擦力，具有良好的耐 磨性，承受外部冲击，以及产生最少的热。
[0005] 胎体层（或胎体）（6):轮胎中的帘线层。它应该承载重量，承受冲击，并对车辆行 驶过程中的弯曲和拉伸具有高抗疲劳性。
[0006] 带束层（5):位于胎体层之间。在大多数情况下由钢丝组成，缓和外部冲击，并保 持地面与胎面的表面大的接触面积以提供优异的车辆行驶稳定性。
[0007] 侧壁（3):胎肩（2)下面的部分与胎圈（9)之间的橡胶层。它用来保护内部胎体 层（6)。
[0008] 内衬层（7):代替内胎位于轮胎的内部。它防止漏气，以便能够形成充气轮胎。
[0009] 胎圈（9):由橡胶涂布的钢丝形成的方形或六边形钢丝束。它使轮胎安置并固定 至轮圈上。
[0010] 冠带层（4):位于某些乘用车的子午线轮胎的带束层上的特殊帘线。它使在汽车 行驶过程中带束层的移动最小化。
[0011] 三角胶条（8):三角形橡胶填料，用于使胎圈的分散最小化，缓和外部冲击以保护 胎圈，并防止成型时进气。
[0012] 近来，广泛使用没有内胎的无内胎轮胎，其中，注入有30~40psi的高压空气。为 了防止汽车行驶中漏气，在胎体的内层放置具有高气体阻隔性的内衬层。
[0013] 以前，使用主要包含透气性相对低的橡胶成分例如丁基橡胶或卤化丁基橡胶的轮 胎内衬层，但是为了使内衬层具有足够的气体阻隔性，橡胶成分的含量和内衬层的厚度必 须增加。
[0014] 由于橡胶成分的含量和轮胎的厚度增加，轮胎的总重量增加，汽车的燃料效率降 低，在轮胎的硫化过程中或在汽车行驶过程中在胎体层的内表面的橡胶与内衬层之间产生 气穴，或者内衬层的形状或物理性能会发生变化。
[0015] 因此，已经提出了各种方法来减小内衬层的厚度和重量以提高燃料效率，以及减 少轮胎硫化过程中或汽车行驶过程中等内衬层形状或物理性能的变化。
[0016] 然而，先前已知的方法在充分降低内衬层的厚度和重量的同时保持优异的透气性 和轮胎成型性方面存在局限。此外，具有如下问题，即为了牢固地结合到轮胎内的胎体层 上，这些方法使用额外的结合胶（tiegum)的橡胶类型，从而增加了轮胎的重量并降低了汽 车的燃料效率。
[0017] 此外，在轮胎制造过程中或在汽车行驶过程中，通过之前已知的方法制备的内衬 层由于反复变形而产生裂纹并且不具有足够的抗疲劳性。
[0018] 因此，需要开发一种轮胎内衬层，该轮胎内衬层能够容易地结合至轮胎内部，同时 具有相对薄的厚度，从而可以减轻轮胎的重量，并且不仅可以赋予物理性能例如优异的气 体阻隔性和成型性，而且具有可以承受反复变形的足够抗疲劳性。
【发明内容】
[0019] 技术问题
[0020] 本发明的目的是提供一种聚合物膜，当该膜用于内衬层膜时，即使对于厚度相对 薄的轮胎也能赋予优异的气体阻隔性，从而能够减轻轮胎的重量，提高汽车的燃料效率，并 且具有优异的机械物理性能例如高耐久性和抗疲劳性以及优异的成型性。
[0021] 技术方案
[0022] 本发明提供一种聚合物膜，其包括：基膜层，该基膜层包含聚酰胺类树脂，以及含 有聚酰胺类链段和聚醚类链段的共聚物；以及粘合剂层，该粘合剂层在所述基膜层的至少 一面上形成，含有间苯二酚-福尔马林-胶乳（RFL)类粘合剂，其中，相对于所述基膜层的 总重量，所述共聚物的聚醚类链段的含量大于2重量％且小于15重量％，并且，其中，所述 基膜层的绝对重均分子量为50, 000至1，000, 000。
[0023] 现在将更详细地描述根据具体实施方案的聚合物膜。
[0024] 本发明人进行大量的研究并且发现，当使用通过使用含有特定量的聚醚类链段的 共聚物以及聚酰胺类树脂形成的绝对重均分子量为50, 000至1，000, 000的基膜层时，即使 对于厚度相对薄的轮胎也可以赋予优异的气体阻隔性，从而能够减轻轮胎的重量，提高汽 车的燃料效率，并且具有机械性能例如高耐久性和抗疲劳性以及优异的成型性，同时具有 尚耐热性。
[0025] 特别地，发现当在基膜层上形成含有间苯二酚-福尔马林-胶乳（RFL)类粘合剂 的粘合剂层时，即使不进行附加硫化过程或不明显提高粘合剂层的厚度，粘合剂层也可以 牢固地结合至轮胎。
[0026] 根据一个实施方案的聚合物可以用于轮胎内衬层。
[0027] 特别地，所述基膜层的绝对重均分子量可以为50,000至1，000, 000,优选为 80, 000至900, 000。因此，所述基膜层可以具有低模量以及足够的强度，并且当在100°C以 上的高温下加热时，其结晶度不会明显增大，因此模量、弹性、或弹性回复不会显著下降，从 而具有优异的成型性。
[0028] 此外，应用了包含所述基膜层的聚合物膜的轮胎可以具有机械物理性能，例如高 耐久性和抗疲5?性。
[0029] 在含有聚合物材料的溶液中，由聚合物材料的链引起光散射。这是因为聚合物链 的尺寸小于光的波长或与光的波长相似，并且聚合物链被入射光的电场极化。
[0030] 光散射度与产生散射的材料的量不成比例，与小颗粒引起的散射相比，大颗粒引 起的散射非常强烈。
[0031] 因此，光散射度受颗粒的尺寸影响，因此当利用光散射度时，能够得到关于聚合物 材料的特征例如分子量的信息。
[0032] 此外，可以通过利用这种光散射现象来测量聚合物材料的绝对重均分子量。
[0033] 特别地，当使用Wyatt'sMALS(多角度光散射）（MultiAngleLightScattering) 系统时，通过将测量结果中显示的参数应用于Rayleigh-Gans-Debye方程式可以得到聚合 物材料的绝对重均分子量。
[0034] 〈方程式 1: Rayleigh-Gans-Debye 方程式〉
[0035]
[0036] 由于与光的相互作用，聚合物材料引起电荷的极化，并且极化后的电荷引起光朝 各个方向传播。上面的方程式1由电荷转移量和光的辐射量随着聚合物材料的极化度而变 化的原理得到。
[0037] 换句话讲，可以由通过向含有溶剂和任何聚合物材料的溶液照射激光而得到的散 射光的角变化和量来确定聚合物的摩尔质量和尺寸。
[0038]在方程式1中，Μ为摩尔质量，当为多分散样品时，Μ为绝对重均分子量（Mw)，R(Θ) 为超瑞利比，K* = 4π2nQ2(dn/dc)2λ。4NA \C为溶液中聚合物的浓度（g/mL)，六2为第二维 利系数。
[0039] 而且，在上面的K*中，η。为溶剂的折射率，NA为阿伏伽德罗常数，λ。为真空下光 的波长，Ρ(Θ) =R(Θ)R。，R。为入射光。
[0040] 此外，dn/dc为比折射率增量，指用有机溶剂溶解特定的聚合物材料得到的稀溶液 的折射率（dn)随着浓度变化（dc)的变化率。可以通过将稀溶液注入差示折射计的流通池 内得到上面的折射率，并且可以通过测量在多个恒定浓度段下的折射率的变化率得到比折 射率增量（dn/dc)。
[0041] 根据方程式1，散射光的强度与分子量和浓度成比例，从而可以通过使用MALS系 统测量散射光的强度和浓度来得到聚合物材料的绝对重均分子量。
[0042] 绝对重均分子量与模制品例如使用聚合物材料制备的膜的加工性能、成型性或熔 融粘度等有关。因此，当基膜层的绝对重均分子量为50, 000至1，000, 000,优选为80, 000 至900, 000时，可以提高聚合物膜的强度和断裂伸长率，降低模量，并且可以提高成型性、 弹性、弹性回复等。
[0043] 此外，当基膜层的绝对重均分子量在上述范围内时，即使对于厚度相对薄的轮胎， 聚合物膜也可以赋予高的气体阻隔性。
[0044] 如果基膜层的绝对重均分子量小于50, 000,聚合物膜缺乏强度、断裂伸长率或韧 性等，从而不能具有轮胎制造过程所需的最小机械物理性能和成型性。此外，制造的轮胎不 具有足够的气体阻隔性、耐久性和抗疲劳性，从而在汽车行驶过程中会出现缺陷例如破裂 或裂纹。
[0045] 另外，如果基膜层的绝对重均分子量超过1，000, 000,基膜层的模量大大增加，由 于在加工过程中的高粘度而使排出压力增大。因此，难以均一地控制厚度，工艺效率和产率 降低，而且在轮胎成型过程中不能保证足够的成型性。此外，轮胎的橡胶与内衬层之间的模 量差增大。因此，在汽车行驶等过程中，应力集中在内衬层或者产生热，从而导致轮胎的物 理性能例如耐久性降低。
[0046] 同时，在上面的聚合物膜中，使用含有0.02M浓度的氯化四甲铵的间甲酚与氯仿 的1:4混合溶剂在40°C下测量的基膜的比折射率增量（dn/dc)可以为0. 04mL/g至0. 14mL/ g，优选为 〇· 〇5mL/g 至 0· 13mL/g。
[0047] 比折射率增量（dn/dc)指用有机溶剂溶解特定的聚合物材料得到的稀溶液的折 射率（dn)随着浓度变化（dc)的变化率。
[0048] 可以通过将稀溶液注入差示折射计的流通池内得到上面的折射率，并且可以通过 测量在多个恒定浓度段下的折射率的变化率得到上面的比折射率增量（dn/dc)。
[0049] 比折射率增量（dn/dc)是由聚合物材料与有机溶剂之间的折射率之差和聚合物 材料的尺寸决定的值，为聚合物材料的绝对固有值。
[0050] 在含有聚合物材料的溶液中，由聚合物材料的链引起光散射。这是因为聚合物链 的尺寸小于光的波长或与光的波长相似，并且聚合物链被入射光的电场极化。
[0051] 对于光散射，如果存在与引起散射的材料的量不成比例的相同量的散射体，大颗 粒引起的散射比小颗粒引起的散射强烈得多。
[0052] 因此，光散射度受颗粒的尺寸影响，