EA016823B1 - Надувное изделие с самозаклеивающимся составом - Google Patents

Надувное изделие с самозаклеивающимся составом Download PDF

Info

Publication number
EA016823B1
EA016823B1 EA201070586A EA201070586A EA016823B1 EA 016823 B1 EA016823 B1 EA 016823B1 EA 201070586 A EA201070586 A EA 201070586A EA 201070586 A EA201070586 A EA 201070586A EA 016823 B1 EA016823 B1 EA 016823B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
styrene
product according
elastomer
self
layer
Prior art date
Application number
EA201070586A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201070586A1 (ru
Inventor
Хосе Мерино Лопес
Пьер Лезаж
Бозена Воге
Original Assignee
Сосьете Де Текноложи 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 Сосьете Де Текноложи Мишлен, Мишлен Решерш Э Текник С.А. filed Critical Сосьете Де Текноложи Мишлен
Publication of EA201070586A1 publication Critical patent/EA201070586A1/ru
Publication of EA016823B1 publication Critical patent/EA016823B1/ru

Links

Classifications

    • 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
    • B29D30/0685—Incorporating auto-repairing or self-sealing arrangements or agents on or into tyres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/04—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/04—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B25/08—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B32B27/22—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using plasticisers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B32B27/302—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising aromatic vinyl (co)polymers, e.g. styrenic (co)polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • 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
    • 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
    • B60C19/00—Tyre parts or constructions not otherwise provided for
    • B60C19/12—Puncture preventing arrangements
    • B60C19/122—Puncture preventing arrangements disposed inside 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
    • B29D30/0685—Incorporating auto-repairing or self-sealing arrangements or agents on or into tyres
    • B29D2030/0686—Incorporating sealants on or into tyres not otherwise provided for; auxiliary operations therefore, e.g. preparation of the tyre
    • B29D2030/0695—Incorporating sealants on or into tyres not otherwise provided for; auxiliary operations therefore, e.g. preparation of the tyre the sealant being in the form of one wide strip, e.g. a patch
    • 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
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2270/00—Resin or rubber layer containing a blend of at least two different polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2274/00—Thermoplastic elastomer material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/58—Cuttability
    • B32B2307/581—Resistant to cut
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/724—Permeability to gases, adsorption
    • B32B2307/7242—Non-permeable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/762—Self-repairing, self-healing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • 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
    • Y10T152/00—Resilient tires and wheels
    • Y10T152/10—Tires, resilient
    • Y10T152/10495—Pneumatic tire or inner tube
    • Y10T152/10666—Automatic sealing of punctures [e.g., self-healing, etc.]
    • 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
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31855—Of addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31909—Next to second addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31924—Including polyene monomers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Contacts (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

Предложено надувное изделие, такое как пневматическая шина, снабженное слоем, устойчивым к проколам, содержащим в качестве самозаклеивающегося состава эластомерную композицию, содержащую, по меньшей мере, в качестве преобладающего эластомера термопластичный стирольный эластомер (TPS), более чем 200 ч. на 100 вес.ч. каучука маслонаполнителя и более чем 20 ч. на 100 вес.ч. каучука углеводородной смолы, температура стеклования которой превышает 0°С. Устойчивый к проколам слой преимущественно объединен с воздухонепроницаемым слоем, например, на основе бутилкаучука, таким образом, чтобы создать в пневматическом изделии воздухонепроницаемый устойчивый к проколам ламинат.

Description

Настоящее изобретение относится к самозаклеивающимся составам и их использованию в качестве слоев, устойчивых к проколам, в надувном изделии любого типа, то есть по определению, в любом изделии, которое принимает свою используемую форму, когда оно накачено воздухом.
Более конкретно изобретение относится к применению подобных составов в надувных изделиях, в частности в шинах, для заклеивания любых отверстий, обусловленных проколами при работе.
В последние годы производители шин попытались разработать новые пути решения задачи, которая берет свое начало с момента начала использования колес с надувными шинами, а именно, как обеспечить дальнейшее движение транспортного средства, несмотря на значительную или полную потерю давления в одной или более шин. В течение десятилетий запасная шина считалась единственным и универсальным решением. Затем в последнее время появились значительные преимущества от возможности обходиться без запасной шины. Была разработана идея расширенной маневренности. Связанные с этим технологии позволяют транспортному средству ехать с той же самой шиной, завися от некоторых ограничений, которые должны учитываться, после прокола или падения давления. Это позволяет, например, доехать до места ремонта без остановки часто при случайных обстоятельствах, чтобы установить запасное колесо.
Было особенно трудно разработать самозаклеивающиеся составы, которые могут достичь подобную цель и которые по определению способны автоматически, то есть без какого-либо вмешательства извне, заклеить шину в случае ее прокола инородным телом, таким как гвоздь.
Для того чтобы быть используемым, самозаклеивающийся слой должен удовлетворять многим условиям, имеющим физическую и химическую природу. В частности, он должен быть эффективным в очень широком диапазоне рабочих температур и в течение всего срока службы шин. Он должен быть способен закрыть отверстие, когда прокалывающий предмет остается на месте, и в том случае, когда предмет удаляется, он должен заполнить отверстие и заклеить шину.
Были рассмотрены многие решения, но они не могли быть использованы в шинах транспортных средств, главным образом в них отсутствовала стабильность в течение времени и эффективность в условиях крайних экстремальных рабочих температур.
Для того чтобы помочь оставаться эффективным при высокой температуре, в документе и8 4113799 (или БЕ 2318042) предложен в качестве самозаклеивающегося слоя состав, содержащий комбинацию частично сшитых бутилкаучуков с высокой молекулярной массой и низкой молекулярной массой, возможно в присутствии маленького участка термопластичного стирольного эластомера. Для хорошей результативности заклеивания упомянутый состав содержит от 55 до 70 вес.% вещества, придающего клейкость.
В документе И8 4228839 предложено в качестве самозаклеивающегося слоя для пневматической шины каучуковое соединение, содержащее первый полимерный материал, который разрушается при облучении, такой как полиизобутилен, и второй полимерный слой, в котором при облучении образуются поперечные связи, предпочтительно бутилкаучук.
В документе И8 4426468 также предложен самозаклеивающийся состав для пневматической шины на основе поперечно-сшитого бутилкаучука с очень высокой молекулярной массой.
Известный недостаток бутилкаучуков заключается в том, что они испытывают большие гистерезисные потери (высокий уровень дубильного вещества δ) в широком диапазоне температур, при этом этот недостаток оказывает влияние на самозаклеивающиеся составы сами по себе, придавая им большое увеличение в гистерезисе и значительно ухудшая сопротивление качению шин.
Кроме того, эти составы на основе бутилкаучука могут быть также недостаточно эффективными после отсроченного выталкивания или удаления прокалывающего предмета, который оставался на месте в конструкции пневматической шины в течение длительного периода времени.
В документе ЕР 1090069 предложены, как его часть, самозаклеивающиеся составы, содержащие очень мало бутилкаучука, характерная композиция которого содержит на 100 вес.ч. термопластичного стирольного эластомера, от 80 до 140 ч. жидкого пластификатора, от 110 до 190 ч. смолы, повышающей клейкость, и от 2 до 20 ч. добавки.
Было обнаружено, что во время своего исследования самозаклеивающийся состав, который не требует бутилкаучука и который проявляет в надувном изделии улучшенную характеристику стойкости к проколам по сравнению с самозаклеивающимися составами по предшествующему уровню техники, в частности во время применения при высокой температуре. По сравнению с обычными самозаклеивающимися составами он значительно улучшает скорость склеивания отверстия, оставленного после удаления, главным образом отсроченного удаления, прокалывающего предмета.
Таким образом, в соответствии с первым объектом настоящее изобретение относится к надувному изделию, снабженному слоем, устойчивым к проколам и содержащим в качестве самозаклеивающегося состава соединение эластомера, содержащее, по меньшей мере, в качестве преобладающего эластомера термопластичный стирольный эластомер (ТР8), маслонаполнитель больше чем 200 на 100 вес.ч. каучука и больше чем 20 на 100 вес.ч. каучука углеводородной смолы, температура (Тд) стеклования которой превышает 0°С.
Предпочтительно надувное изделие по изобретению, главным образом пневматическая шина, также
- 1 016823 содержит воздухонепроницаемый слой, который будучи объединенным с вышеупомянутым слоем, устойчивым к проколам, составляет воздухонепроницаемый, устойчивый к проколам ламинат, который является особенно предпочтительным, когда упомянутый ламинат размещен, например, на внутренней стенке надувного изделия или пневматической шины.
Настоящее изобретение относится, в частности, к пневматическим шинам, устанавливаемым на автомобилях пассажирского или туристского типа, внедорожниках (8ИУ), двухколесных транспортных средствах (главным образом, мотоциклах, велосипедах), самолетах, промышленных транспортных средствах, выбранных из микроавтобусов, тяжелых транспортных средств, то есть поездов метро, автобусов, дорожно-транспортных средств (грузовики, буксирные транспортные средства, автоприцепы; трейлеры), внедорожных транспортных средств, таких как сельскохозяйственные и строительные транспортные средства, и другого транспорта или погрузочных транспортных средств.
Изобретение и его преимущества будут легко понятны в свете описания и приведенных в качестве примера вариантов осуществления изобретения, которые следуют ниже, а также единственного чертежа, который относится к этим вариантам осуществления изобретения, на котором схематично показана в радиальном разрезе пневматическая шина с радиальным усилением каркаса с использованием самозаклеивающегося состава в соответствии с настоящим изобретением.
Подробное описание изобретения
В настоящем описании, если иное не указано, все указанные проценты (%) являются вес.%.
Кроме того, любой интервал значений, обозначенный выражением между а и Ь, представляет собой интервал значений от значения больше чем а и до значения меньше чем Ь (то есть исключая границы а и Ь), тогда как интервал значений, обозначенный выражением от а до Ь, означает интервал значений от значения а до Ь (то есть включая точные границы а и Ь).
1-1. Самозаклеивающийся состав.
Самозаклеивающийся состав или материал, используемый в соответствии с изобретением, является эластомерным составом, содержащим, по меньшей мере, в качестве преобладающего эластомера, термопластичный стирольный эластомер и в качестве пластификатора маслонаполнитель с весовым содержанием более 200 на 100 вес.ч. и больше чем 20 на 100 вес.ч. углеводородной смолы, Тд которой превышает 0°С.
Ι-1-Α. Термопластичный стирольный эластомер.
Термопластичные стирольные (ТР8) эластомеры являются термопластичными эластомерами в виде блок-сополимеров на основе стирола.
Имея структуру, промежуточную между термопластичными полимерами и эластомерами, они состоят, как известно, из твердых полистирольных блоков, связанных мягкими эластомерными блоками, например блоками полибутадиена, полиизопрена или поли(этилен-бутилен) блоками. Часто они являются трехблочными эластомерами с двумя твердыми сегментами, связанными мягким сегментом. Твердые и мягкие сегменты могут иметь линейную, звездообразную или разветвленную конфигурацию.
Предпочтительно ТР8 эластомер выбирают из группы, состоящей из блок-сополимеров стиролбутадиен-стирола (8В8), стирол-изопрена-стирола (8Ι8), стирол-бутадиен-изопрен-стирола (8ΒΙ8), стирол-изобутилен-стирола (8ΙΒ8), стирол-этилен-бутилен-стирола (8ЕВ8), стирол-этилен-пропиленстирола (8ЕР8) и стирол-этилен-этилен-пропилен-стирола (8ЕЕР8) или смесей этих сополимеров.
Более предпочтительно эластомер выбирают из группы, образованной 8ЕВ8 сополимерами, 8ЕР8 сополимерами и смесями этих сополимеров.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения содержание стирола в ТР8 эластомере составляет от 5 до 50%.
Термопластичная природа эластомера ниже указанного минимума испытывает риск быть значительно сокращенной, тогда как выше рекомендуемого максимума эластичность состава может испытывать неблагоприятное влияние. По этим причинам более предпочтительным является содержание стирола от 10 до 40%, в частности от 15 до 35%.
Для Т, ТР8 эластомера (измеренной с помощью метода Э8С (дифференциальной сканирующей калориметрии) в соответствии со стандартом Ό3418,1999 А8ТМ (Американское общество по испытанию материалов)) является предпочтительным ниже -20°С, более предпочтительно ниже -40°С.
Значение Т, выше этих минимальных температур, означая более высокую Тд самого самозаклеивающегося состава, может уменьшить эффективность самозаклеивающегося состава при использовании при очень низкой температуре. Для подобного использования более предпочтительной Тд ТР8 эластомера является даже ниже -50°С.
Среднечисленная молекулярная масса (обозначенная Мп) ТР8 эластомера находится предпочтительно от 50000 до 500000 г/моль, более предпочтительно от 75000 до 450000 г/моль. Ниже указанных минимальных значений когезия между цепочками ТР8 эластомера за счет их разбавления (количество наполнителя) испытывает риск ухудшиться. Кроме того, повышение температуры использования ведет к риску неблагоприятного влияния на механические свойства, главным образом, на свойства при разрушении, приводя в результате к сокращенной горячей эффективности. Кроме того, слишком высокая моле
- 2 016823 кулярная масса Мп может быть губительной в отношении гибкости состава при рекомендованных содержаниях маслонаполнителя. Таким образом, было обнаружено, что Мп, находящаяся в диапазоне от 250000 до 400000, была особенно подходящей, главным образом, для применения самозаклеивающегося состава в пневматической шине.
Среднечисленную молекулярную массу (Мп) ТР8 эластомера определяют известным образом с помощью пространственно-эксклюзионной хроматографии (8ЕС). Образец сначала растворяют в тетрагидрофуране с концентрацией около 1 г/л и затем раствор фильтруют на фильтре с пористостью 0,45 мкм перед впрыскиванием. Используемым устройством является хроматограф ААТЕК8 АШаисе. Вымывающим растворителем является тетрагидрофуран, скорость потока составляет 0,7 мл/мин, температура системы составляет 35°С, при этом время анализа составляет 90 мин. Используют комплект из четырех последовательных колонн ААТЕК8, а именно, колонна 8ТУКА0ЕЬ НМА7, колонна 8ТУКА0ЕЬ НМА6Е и две колонны 8ТУКА0ЕЬ НТ6Е. Впрыскиваемый объем раствора полимерного образца составляет 10 мл. Детектором является дифференциальный рефрактометр ААТЕК8 2410, при этом связанным с ним программным обеспечением для обработки данных хроматографии является система ААТЕК8 МГЕЬЕИГОМ. Рассчитанные средние молекулярные массы относятся к калибровочной кривой, полученной с помощью образцов полистирола.
ТР8 эластомер может составлять всю эластомерную матрицу или преобладающий участок матрицы по весу (предпочтительно более чем 50% и более предпочтительно более чем 70%), когда он включает в себя один или больше других эластомеров, либо термопластичных или нет, например эластомеров диенового типа.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения ТР8 эластомер является единственным эластомером и единственным термопластичным эластомером, имеющимся в самозаклеивающемся составе.
ТР8 эластомеры, такие как, например, 8ЕР8 или 8ЕВ8, в частности с высокими уровнями наполнения маслами, хорошо известны и коммерчески доступны. В качестве примеров коммерческих ТР8 с наполнителем можно упомянуть изделия, продаваемых фирмой Уйа Тйегтор1а8Йс Е1а81отет8 или УТС (УТС ТРЕ дтои) под наименованием ИтуДех (например, ИтуДех 967100 или МеЛртеие (например, МеЛртеие 500000М) и те, которые продаются фирмой МиШЬаке под наименованием МиШДех (например, Ми1ДДех 000). Эти изделия, разработанные, в частности, для медицинского, фармацевтического или косметического применений, могут быть изготовлены соответственно, что касается ТРЕ, путем экструзии или формования, например, начиная с сырья, доступного в форме шариков или гранул.
Конечно, ТР8 эластомеры также доступны в виде без наполнителей. В качестве примеров можно сослаться на эластомеры типа 8ЕВ8 или 8ЕР8, продаваемые фирмой Кта1оп под наименованием Кта1оп О (например, изделия 01650, 01651, 01654, 01730) или фирмой Китатау под наименованием 8ер1оп (например, 82005, 82006, 88004, 88006).
Эти ТР8 эластомеры доказали, что способны после приведения в соответствие содержания в них масляного наполнителя и добавки углеводородной смолы, внутри рекомендуемых диапазонов, выполнять функцию эффективного самозаклеивающегося состава, как будет подробно объяснено далее.
1-1-В. Масло-наполнитель.
Вторым основным составляющим самозаклеивающегося состава является маслонаполнитель (или пластифицирующее масло), используемое в очень большом количестве, более 200 частей, то есть более 200 на 100 вес.ч. полного эластомера (то есть ТР8 эластомер плюс, где подходит, дополнительный эластомер (эластомеры) предпочтительно больше чем 250 ч.
Может быть использован любой маслонаполнитель, предпочтительно тот, который имеет слабо полярный характер, способный наполнять или пластифицировать эластомеры, особенно термопластичные эластомеры.
При температуре окружающей среды (23 °С) эти масла, которые являются относительно вязкими, являются жидкими средами (то есть в качестве напоминания, веществами, обладающими способностью, в конечном счете, принимать форму своего контейнера), в противоположность главным образом смолам, которые по природе своей являются твердыми веществами.
Предпочтительно маслонаполнитель выбирают из группы, образованной полеолефиновыми маслами (то есть теми, которые получаются в результате полимеризации олефинов, моноолефинов или диолефинов), парафиновыми маслами, нафтеновыми маслами (низкой или высокой вязкости), ароматическими маслами, минеральными маслами и смесями этих масел.
Более предпочтительно маслонаполнитель выбирают из группы, образованной полибутенами, парафиновыми маслами или смесями этих масел. Даже более предпочтительно используется полиизобутеновое масло, в частности полиизобутиленовое масло (Р1В).
Примеры полиизобутиленовых масел включают в себя те масла, которые продает, в частности, фирма Ишуат под торговым наименованием Иупарак Ро1у (например, Эупарак Ро1у 190), фирма ВА8Е под торговым наименованием 01188ора1 (например, 01188ора1 1000) или Оррапо1 (например, Оррапо1 В12); парафиновые масла продает, например, фирма Еххоп под торговым наименованием Те
- 3 016823
1ига 618 или фирма Кер§о1 под торговым наименованием Ех1епко1 51.
Среднечисленная молекулярная масса (Мп) маслонаполнителя составляет предпочтительно от 200 до 30000 г/моль, еще более предпочтительно от 300 до 10000 г/моль. Для исключительно низких значений Мп существует риск перехода масла наружу из самозаклеивающегося состава, тогда как исключительно высокие значения Мп могут приводить к тому, что этот состав становится слишком жестким. Значение Мп от 350 до 4000 г/моль, в частности от 400 до 3000 г/моль, доказывает, что оно является превосходным компромиссом для предназначенных применений, в частности для применения в пневматической шине.
Среднечисленная молекулярная масса (Мп) маслонаполнителя определяют с помощью пространственно-эксклюзионной хроматографии (8ЕС), причем образец сначала растворяют в тетрагидрофуране с концентрацией около 1 г/л и затем раствор фильтруют на фильтре с пористостью 0,45 мкм перед впрыскиванием. Устройством является хроматограф \УАТЕК.8 АШапее. Разбавляющим раствором является тетрагидрофуран, скорость потока составляет 1 мл/мин, температура системы составляет 35°С, при этом время анализа составляет 30 мин. Используют комплект из двух колон \УАТЕК.8 с торговым наименованием 8ТУКАСЕБ НТ6Е. Впрыскиваемый объем раствора полимерного образца составляет 100 мл. Детектором является дифференциальный рефрактометр \УАТЕК.8 2410, при этом связанным с ним программным обеспечением для обработки данных хроматографии является система \УАТЕК.8 МШЕЕМиМ. Рассчитанные молекулярные массы относятся к калибровочной кривой, полученной с образцами полистирола.
Специалист в данной области техники будет знать в свете описания и нижеследующих вариантов осуществления изобретения, как подобрать количество маслонаполнителя в соответствии с конкретными условиями применения самозаклеивающегося состава, в частности в надувном изделии, в котором предполагается его использовать.
Предпочтительно, чтобы содержание маслонаполнителя составляло от 200 до 700 ч. на 100 вес.ч. каучука, более предпочтительно от 250 до 600 ч. на 100 вес.ч. каучука. Ниже указанного минимума самозаклеивающийся состав испытывает риск иметь очень высокую жесткость для некоторых применений, тогда как ниже рекомендуемого максимума существует риск, что состав будет иметь недостаточную когезию. По этой причине содержание маслонаполнителя более предпочтительно составляет от 300 до 500 ч. на 100 вес. ч. каучука, особенно для применения самозаклеивающегося состава в пневматической шине.
1-1-С. Углеводородная смола.
Третьим основным составляющим компонентом самозаклеивающегося состава является углеводородная смола, Тд которой больше чем 0°С, предпочтительно больше чем +20°С, причем смола используется при весовом содержании более 20 ч. на 100 вес.ч. каучука, предпочтительно более 30 ч. на 100 вес.ч. каучука, в частности, по меньшей мере, равно 50 ч. на 100 вес.ч. каучука.
Как известно специалистам в данной области техники, термин смола сохранен в настоящей заявке по определению, состав, который, с одной стороны, является твердым при комнатной температуре (23°С) (в противоположность жидкому пластификатору, такому как масло) и, с другой стороны, является совместимым (то есть смешиваемым при используемом содержании) с составом эластомера, для которого он предназначен, так чтобы действовать как настоящий разбавитель.
Углеводородные смолы являются полимерами, хорошо известными специалистам в данной области техники, которые могут быть использованы, в частности, как пластификаторы или вещества, придающие липкость, в полимерных матрицах. Они были описаны, например, в работе, озаглавленной НубгоеагЬоп геыпк В. МйбепЬегд, М. 2апбег и С. СоШп (Иете Уогк, УСН, 1997, Ι8ΒΝ 3-527-28617-9), гл. 5 которой посвящена их применению, особенно в каучуковых шинах (5.5. ВиЬЬег Т1ге§ апб Месйашеа1 Сообк). Смолы могут быть алифатического, или гидрогенизированного ароматического, или алифатического/ароматического типа, то есть на основе алифатических и/или ароматических мономеров. Они могут быть природными или синтетическими смолами, на основе нефти (также известными в подобном случае как нефтяные смолы) или не на основе нефти. Согласно одному конкретному варианту осуществления изобретения углеводородная смола имеет по меньшей мере одну из следующих характеристик:
Т, превышает 20°С; в частности превышает 30°С;
среднечисленная молекулярная масса (Мп) составляет от 400 до 2000 г/моль, главным образом, от 5000 до 1500 г/моль и показатель полидисперсности (ΡΙ) меньше чем 3, главным образом, меньше чем 2 (необходимо напомнить, что Р1=М„/Мп, где М„ - средневесовая молекулярная масса).
Более конкретно, эта углеводородная смола имеет все вышеперечисленные характеристики.
Т, измеряют согласно стандарту 03418(1999) А8ТМ. Макроструктуру (М„, Мп и ΡΙ) углеводородной смолы определяют с помощью пространственно-эксклюзионной хроматографии (8ЕС); растворителем является тетрагидрофуран; температура составляет 35°С, концентрация 1 г/л; скорость потока 1 мл/мин; раствор отфильтрован на фильтре с пористостью 0,45 мкм перед впрыскиванием; применяют калибровку Мура с образцами полистирола; используют комплект из 3 колонн \УАТЕК.8. установленных последо
- 4 016823 вательно (8ТУКАСЕЕ НК4Е, НК1 и НК0,5); дифференциальный рефрактометр (\УАТЕР82410) обнаружения и связанное с ним операционное программное обеспечение (^АТЕК8 ЕМРО^ЕК).
В качестве примеров таких углеводородных смол можно упомянуть смолы, выбранные из группы, состоящей из циклопентадиеновых (ΟΡΌ) или дициклопентадиеновых (ΌΟ'ΡΌ) гомополимерных или сополимерных смол, терпеновых гомополимерных или сополимерных смол, гомополимерных или сополимерных смол фракции С5 и смесей этих смол. Среди вышеперечисленных сополимерных смол, можно назвать более конкретно смолы, выбранные из группы, состоящей из (Ό)ΟΡΌ гомополимерных смол, (О)СРП/стироловых сополимерных смол, полидипентеновых смол, дипентен/стироловых сополимерных смол, дипентен/(П)СРО сополимерных смол, стироловых сополимерных смол/сополимерных смол фракции С5, сополимерных смол фракций С5/С9 и смесей этих смол.
Термин терпен включает в себя здесь, как это известно, α-пинен, β-пинен и дипентен мономеры. Предпочтительно использовать мономер дипентен, соединение, которое, как известно, находится в виде трех возможных изомеров: Ь-дипентена (левовращающий энантиомер), Ό-дипентена (правовращающий энантиомер) или еще дипентена, рацемическая смесь правовращающего и левовращающего энантиомеров. Подходящими винилароматическими мономерами являются, например, стирол, фенол, αметилстирол, орто-, мета- и параметилстирол, винилтолуол, пара-трет-бутилстирол, метоксистиролы, хлорстиролы, винидмезитилен, дивинилбензол, винилнафталин и любой винилароматический мономер, полученный из С9 (или, в более общем случае, из от С8 до С10 разбавленного).
Более конкретно можно упомянуть также о смолах, выбранных из группы, образованной из (Ό)ΟΡΌ гомополимерных смол, (О)СРП/стирол сополимерных смол, смол полидипентена, дипентен/стирол сополимерных смол, дипентен/(П)СРП сополимерных смол, сополимерных смол фракции С5/стирол сополимерных смол, сополимерных смол фракции С5/фракции С9 и смесей этих смол.
Все вышеперечисленные смолы хорошо известны специалистам в данной области техники и коммерчески доступны, например продаются фирмой ΌΚΤ под торговым наименованием Осгео1у1с. что касается смол полидипентена, фирмой №уШ1е Сйеш1са1 Сотрапу под наименованием 8ирег ΝονΙαο или фирмой Ко1оп под наименованием Н1коте/, что касается смол фракции С5/стирольных смол или смол фракции С5/фракции С9, или еще фирмой 81гык(о1 под наименованием 40 М8 или 60 N8 (смеси ароматических и/или алифатических резин).
Содержание углеводородных смол составляет предпочтительно от 20 до 200 ч. на 100 вес.ч. каучука, более предпочтительно от 50 до 150 ч. на 100 вес.ч. каучука. Ниже этих минимальных значений характеристика устойчивости к проколам может быть недостаточной при высокой температуре, обычно выше 70°С, тогда как выше рекомендованных максимальных значений существует риск недостаточной механической прочности или термического сопротивления материала.
Ι-1-Ό. Различные добавки.
Три составляющих компонента, описанных выше, а именно ТР8 эластомер, маслонаполнитель и углеводородная пластифицирующая смола, являются достаточными сами по себе для самозаклеивающегося состава, чтобы полностью выполнять функцию сопротивления проколам, что касается надувных изделий, в которых он применяется.
Однако различные другие добавки могут быть добавлены, обычно в малом количестве (предпочтительно с содержаниями меньше чем 20 ч. на 100 вес.ч. каучука, более предпочтительно меньше чем 10 ч. на 100 вес. ч. каучука) такие как, например, усиливающие наполнители, такие как сажа, не усиливающие или инертные наполнители, слоистые наполнители, стабилизаторы, такие как ультрафиолетовый стабилизатор, антиоксиданты или антиозонанты, различные другие стабилизаторы и красящие вещества, предпочтительно те, которые могут быть использованы для окрашивания самозаклеивающегося состава. Кроме эластомеров, описанных выше (ТР8 и других возможных эластомеров), самозаклеивающихся состав может также содержать, опять в меньшей весовой фракции по отношению к ТР8 эластомеру, полимеры, отличные от эластомеров, такие как, например, термопластичные полимеры, совместимые с ТР8 эластомером.
1-2. Применение самозаклеивающегося состава в качестве устойчивого к проколам слоя.
Самозаклеивающийся состав или материал, описанный выше, является упругим твердым составом при 23 °С, который главным образом характеризируется, благодаря его специфическому составу, очень высокой гибкостью и деформируемостью.
Состав может быть применен в качестве слоя, устойчивого к проколам, в надувных изделиях любого типа, то есть по определению любом изделии, которое принимает используемую форму, когда изделие наполнено воздухом.
В качестве примеров таких надувных изделий, можно упомянуть надувные лодки, шары и мячи, используемые для игр и в спорте.
Упомянутый состав является, в частности, пригодным для применения в качестве слоя, устойчивого к проколам, в надувном изделии или полуфабрикате, изготовленном из каучука, более конкретно в пневматической шине для моторизованного транспортного средства, такого как двухколесное, пассажирское или промышленное транспортное средство, или для немоторизованного транспортного средства, такого
- 5 016823 как велосипед.
Такой слой, устойчивый к проколам, предпочтительно помещают на внутренней стенке надувного изделия, полностью или частично покрывая ее, но также он может быть полностью встроен во внутреннюю структуру.
Толщина слоя, устойчивого к проколам, составляет предпочтительно больше чем 0,3 мм, более предпочтительно от 0,5 до 10 мм (в частности, от 1 до 5 мм).
Будет легко понятно, что в зависимости от конкретных областей применения и от используемых размеров и давлений, способ применения изобретения может изменяться, причем слой, устойчивый к проколам, тогда имеет несколько предпочтительных диапазонов толщины. Таким образом, например, в случае шин для пассажирского транспортного средства слой может иметь толщину по меньшей мере 0,5 мм, предпочтительно от 1 до 5 мм. Согласно другому примеру в случае шин для промышленных или сельскохозяйственных транспортных средств предпочтительная толщина может составлять от 1 до 6 мм. Согласно другому примеру в случае шин для транспортных средств, используемых в гражданском строительстве или для самолетов, предпочтительная толщина может составлять от 2 до 10 мм. Наконец, согласно другому примеру для шин велосипедов предпочтительная толщина может составлять от 0,4 до 2 мм.
Самозаклеивающийся состав, описанный здесь, имеет преимущество, заключающееся в практическом отсутствии по всему очень широкому диапазону рабочих температур для пневматических шин ухудшения сопротивления качению по сравнению с пневматической шиной, которая не включает в себя такой самозаклеивающийся слой. По сравнению с обычными самозаклеивающимися составами он значительно улучшает скорость заклеивания отверстия, остающегося, в частности, после отсроченного удаления прокалывающего предмета.
Кроме того, обычные самозаклеивающиеся составы очень подвержены пластической деформации. Когда шины катятся, упомянутые составы часто выталкиваются из частей боковин этих шин за счет действия центробежных сил и собираются под частью вершины. Это не так в случае с составами, рекомендованными настоящим изобретением, которые могут быть размещены по всей площади внутренней части шин.
Наконец, достаточно неожиданно самозаклеивающийся состав, описанный здесь, продемонстрировал характеристики устойчивости к проколам, которые очень значительно улучшились во время использования при высокой температуре, обычно выше 70°С или даже выше, подобно тем характеристикам, с которыми сталкиваются, например, во время продолжительного качения шины на очень высокой скорости.
Конечно изобретение применяется в случаях, при которых самозаклеивающийся состав, описанный выше, используется в пневматической шине или в любом другом надувном изделии без того, чтобы он был обязательно скомбинирован с воздухонепроницаемым слоем.
Однако согласно конкретному и предпочтительному варианту осуществления изобретения самозаклеивающийся состав скомбинирован, по меньшей мере, с воздухонепроницаемым вторым слоем для того, чтобы создать самозаклеивающийся многослойный ламинат, который мог бы быть использован, в частности, в качестве внутренней стенки надувного изделия, такого как пневматическая шина.
Второй слой ламината может содержать любой тип материала, способного выполнять функцию пленки, не проницаемой для воздуха (или в более общем случае для газов), который может быть, например, металлическим материалом или полимерным материалом. Предпочтительно этот воздухонепроницаемый слой имеет толщину больше чем 0,05 мм и более предпочтительно от 0,05 до 6 мм (например, от 0,1 до 2 мм).
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения этот воздухонепроницаемый второй слой содержит бутилкаучуковый состав. Термин бутилкаучук следует понимать, как известно, как обозначающий изобутилен/изопрен сополимер (сокращение ПК.) и галогенизированную, предпочтительно хлорированную или бромированную, версии этого типа сополимера. Предпочтительно бутилкаучук является галогенизированным бутилкаучуком или смесью галогенизированного и негалогенизированного бутилов. Бутилкаучук может быть использован сам по себе или в сочетании с одним или более другими эластомерами, главным образом, одним или более диеновым эластомером, таким как, например, природный каучук или синтетический полиизопрен. Воздухонепроницаемый состав также содержит различные добавки, обычно присутствующие в воздухонепроницаемых слоях, известные специалистам в данной области техники, такие как усиливающие наполнители типа сажи, пластинчатые наполнители, которые улучшают уплотнение (например, филлосиликаты, такие как каолин, тальк, слюда, глины или органомодифицированные глины (называемые органоглины), стабилизаторы, такие как антиоксиданты или антиозонанты, системы поперечного сшивания (например, система на основе серы или на основе пероксида), различные вспомогательные средства, способствующие обработке, и другие стабилизаторы.
Два слоя вышеупомянутого ламината могут быть соединены с помощью любого подходящего средства, например, путем простой термообработки предпочтительно под давлением (например, несколько минут при 150°С и под давлением 16 бар) с помощью различных добавок или же путем вставки клеящего третьего слоя, скрепляющего два других слоя между собой.
- 6 016823
II. Пример варианта осуществления изобретения.
Самозаклеивающийся состав и многослойный ламинат, описанные выше, преимущественно могут быть использованы в шинах транспортных средств всех типов, в частности в шинах для пассажирских транспортных средств, которые способны катиться на очень высокой скорости, или в шинах промышленных транспортных средств, таких как тяжелые транспортные средства, которые способны катиться и работать в условиях особенно высокой внутренней температуры.
В качестве примера на единственном приложенном чертеже показан очень схематично (не нарисовано в масштабе) радиальный разрез пневматической шины согласно настоящему изобретению.
Пневматическая шина 1 имеет вершину 2, усиленную усилением вершины или ремнем 6, две боковины 3 и два борта 4, причем каждый из этих бортов 4 усилен бортовой проволокой 5. Вершина 2 увенчана протектором (не показан на чертеже). Каркасное усиление 7 намотано вокруг двух бортовых проволок 5 в каждом борте, причем бортик 8 этого усиления 7 расположен, например, по направлению наружу пневматической шины 1, которая здесь показана надетой на обод колеса 9. Каркасное усиление 7 состоит, как известно, по меньшей мере из одного слоя, усиленного кордами, называемыми радиальными кордами, например текстильными или металлическими кордами, то есть эти корды расположены практически параллельно друг другу и продолжаются от одного борта до другого борта таким образом, чтобы образовать угол между 80 и 90° средней плоскостью окружности (плоскость, перпендикулярная оси вращения пневматической шины, которая размещена на середине расстояния между двумя бортами 4 и проходит через середину усиления вершины 6).
Пневматическая шина 1 характеризуется тем, что ее внутренняя стенка включает в себя многослойный ламинат (10), содержащий по меньшей мере два слоя (10а, 10Ь), причем упомянутый ламинат является самозаклеивающимся, благодаря своему первому слою (10а), и воздухонепроницаемым, благодаря своему второму слою (10Ь).
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения два слоя (10а, 10Ь) покрывают, по существу, всю внутреннюю стенку пневматической шины, продолжаясь от одной боковины до другой, по меньшей мере, до фланца обода, когда пневматическая шина находится в установленном положении. В других возможных вариантах осуществления изобретения слой 10а может, однако, покрывать только один участок воздухонепроницаемой области (слой 10Ь), например только область вершины пневматической шины, или может продолжаться, по меньшей мере, от области вершины вниз к буртикам или вниз до срединной точки боковины (экватора) пневматической шины.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения ламинат размещают таким образом, что самозаклеивающийся первый слой (10а) находится радиально снаружи в пневматической шине относительно другого слоя (10Ь), как схематично показано на приложенном чертеже. Другими словами, самозаклеивающийся слой (10а) покрывает воздухонепроницаемый слой (10Ь) со стороны, обращенной к внутренней полости 11 пневматической шины 1. Другим возможным вариантом осуществления изобретения является тот, в котором этот слой (10а) является в радиальном направлении самым внутренним относительно другого слоя (10Ь), затем помещен между воздухонепроницаемым слоем (10Ь) и остальной частью структуры пневматической шины 1.
В этом примере слой 10Ь (с толщиной от 0,7 до 0,8 мм) основан на бутилкаучуке, имеющем обычный состав для внутреннего слоя, который обычно образует в обычной пневматической шине в радиальном направлении внутреннюю сторону упомянутой пневматической шины, предназначенной защищать усиление каркаса от диффузии воздуха, идущего из внутреннего пространства пневматической шины. Этот воздухонепроницаемый слой 10Ь поэтому позволяет накачать пневматическую шину 1 и оставить ее под давлением. Его заклеивающие свойства позволяют ему гарантировать относительно низкую скорость потери давления, делая возможным сохранить пневматическую шину накаченной, в нормальном рабочем состоянии в течение достаточного времени, обычно нескольких недель или нескольких месяцев.
Слой 10а сам по себе состоит из самозаклеивающегося состава, содержащего три основных составляющих, которые являются 8ЕВ8 эластомером (61654 фирмы Кга1оп) (с содержанием стирола около 30%, Тд близка к -60°С, Мп составляет около 150000 г/моль), полиизобутиленовый маслонаполнитель (Иупарак 190 фирмы Ишуаг с Мп составляющей около 1000 г/моль) с весовым содержанием около 400
ч. на 100 вес.ч. каучука и углеводородную смолу ароматического типа (81гик!о1® 40М8 Иакек фирмы 81гик1о1) с весовым содержанием около 100 ч. на 100 вес.ч. каучука.
Вышеописанный самозаклеивающийся состав был приготовлен следующим образом. Три составляющих компонента (8ЕВ8, масло и смола) были смешаны обычным образом с использованием двухвинтового экструдера (Ь/В=40) при температуре обычно выше точки плавления состава (около 190°С). Используемый экструдер содержит два различных питателя (бункера) (для 8ЕВ8, с одной стороны, и для смолы, с другой стороны) и насос для впрыскивания жидкой среды под давлением для полиизобутиленового маслонаполнителя; экструдер снабжен матрицей, позволяющей выдавливать изделие требуемых размеров.
Слой 10а, следовательно, размещенный между слоем 10Ь и полостью 11 пневматической шины, обеспечивает эффективную защиту пневматической шины в отношении потерь давления, обусловленных
- 7 016823 случайными дырками, обеспечивая автоматическое заклеивание этих дырок.
Если инородное тело, такое как гвоздь, проходит через структуру надувного изделия, например стенку, такую как боковина 3 или вершина 6 пневматической шины 1, состав, служащий в качестве самозаклеивающегося слоя, подвергается некоторым напряжениями. Как реакция на эти напряжения и благодаря его преимущественным свойствам деформируемости и эластичности, состав создает область заклеенного контакта вокруг всего тела. Не имеет значения, является ли контур или профиль тела одинаковым или стандартным, так как гибкость самозаклеивающегося состава позволяет ему проникать в незначительные отверстия. Взаимодействие между самозаклеивающимся составом и инородным телом заклеивает область, на которую воздействует тело.
В том случае, когда инородное тело изъято либо случайно, либо преднамеренно, остается прокол, который может создавать относительно существенную утечку в зависимости от его размера. Самозаклеивающийся состав, подверженный гидростатическому давлению, является достаточно гибким и деформируемым для закрытия путем деформирования, прокола, предупреждая выход газа из места утечки. Главным образом в случае пневматической шины оказалось, что гибкость самозаклеивающегося состава может выдерживать без всяких проблем силы, действующие от окружающих стенок, даже вовремя фаз деформации нагруженной пневматической шины и когда шина катится.
Пневматическая шина, снабженная своим самозаклеивающимся слоем (10а), как описано выше, может быть изготовлена до или после вулканизации (отверждения).
В первом случае (т.е. перед тем как пневматическую шину вулканизируют) самозаклеивающийся состав просто наносят соответствующим образом на требуемое место таким образом, чтобы создать слой 10а. Затем соответствующим образом осуществляют вулканизацию. ТР8 эластомеры способны как следует выдерживать напряжения, связанные с этапом вулканизации.
Предпочтительный вариант изготовления для специалиста в области изготовления шин будет заключаться, например, во время первого этапа в нанесении плоской поверхности самозаклеивающегося состава непосредственно на строительный барабан в виде тонкого слоя подходящей толщины (например, от 2 до 6 мм), перед этим его покрывают воздухонепроницаемым слоем, за которым следует остальная часть структуры пневматической шины согласно технологиям изготовления, хорошо известным специалисту в данной области техники. Этот тип процесса также позволяет легко осуществить второй вариант осуществления изобретения, в котором воздухонепроницаемый слой 10Ь является в радиальном направлении самым наружным.
Во втором случае (то есть после вулканизации пневматической шины) самозаклеивающийся состав наносят на внутреннюю сторону вулканизированной пневматической шины с помощью любого соответствующего средства, например путем пайки, путем распыления или путем экструзии или формовкой на пескодувной машине, пленку соответствующей толщины.
Во время испытаний были протестированы две шины (размеры 27/68-18), установленные сзади спортивной машины (Рогаейе 997). Внутренняя стенка одной из шин (уже включающая в себя воздухонепроницаемый слой 10Ь) была покрыта от буртика до буртика самозаклеивающимся слоем (10а), описанным выше, толщиной 4,5 мм, и затем шины были вулканизированы.
Пневматические шины, снабженные датчиками давления и температуры, были первыми подвержены высокоскоростному предварительному эксплуатационному тесту достаточной длительности, чтобы привести их к их рабочей температуре (внутренняя температура выше +70°С).
Затем на пневматической шине согласно настоящему изобретению (включая самозаклеивающийся слой) в нагретом состоянии были сделаны четыре отверстия диаметром 6 мм и два отверстия диаметром 2 мм через покрышку и блок вершины с использованием пробойников, которые были незамедлительно удалены.
Эксплуатационный тест был незамедлительно продолжен. Неожиданно эта пневматическая шина выдержала, пробегая при 180 км/ч, в течение 1 ч без потерь давления, после чего время эксплуатационного теста было остановлено.
С помощью несамозаклеивающегося состава и при тех же условиях, что описаны выше, пневматическая контрольная шина (содержащая несамозаклеивающийся состав), продырявленная таким же путем, теряет давление меньше чем за 1 мин, становясь полностью непригодной для работы.
Такой же эксперимент был затем осуществлен путем снижения до около 100 ч. на 100 вес.ч. каучука (то есть путем уменьшения коэффициентов примерно на 4) содержания Р1В масла (Эупарак 190) в составе, который во всем остальном был идентичен составу, описанному ранее, и содержащему 8ЕВ8 эластомер (61654), маслонаполнитель и 100 ч. на 100 вес.ч. углеводородной смолы (81гик1о1® 40М8 Иакек). Соответствующая пневматическая контрольная шина, которая соответствующим образом отличается от предшествующей шины согласно настоящему изобретению только своим содержанием маслонаполнителя, составляющим меньше 200 ч. на 100 вес.ч. каучука, была продырявлена таким же путем, но сначала при низкой температуре и в статическом состоянии (то есть без предварительной эксплуатации): эта контрольная шина испытала потерю давления накачивания меньше чем за 3 мин, причем такой результат конечно делает ее незамедлительно полностью непригодной для высокотемпературного эксплуа
- 8 016823 тационного теста на транспортном средстве.

Claims (23)

1. Надувное изделие, имеющее слой, устойчивый к проколам и содержащий в качестве самозаклеивающегося состава композицию эластомера, которая содержит, по меньшей мере, в качестве преобладающего эластомера термопластичный стирольный эластомер (ТР8), более чем 200 на 100 мас.ч. эластомера масла в качестве наполнителя и более чем 20 на 100 мас.ч. эластомера углеводородной смолы, температура (Тд) стеклования которой превышает 0°С.
2. Изделие по п.1, в котором ТР8 эластомер выбран из группы, состоящей из блок-сополимеров стирол-бутадиен-стирола (8В8), стирол-изопрен-стирола (818), стирол-бутадиен-изопрен-стирола (8ΒΙ8), стирол-изобутилен-стирола (8ΙΒ8), стирол-этилен-бутилен-стирола (8ЕВ8), стирол-этилен-пропиленстирола (8ЕР8) и стирол-этилен-этилен-пропилен-стирола (8ЕЕР8) или смесей этих сополимеров.
3. Изделие по п.2, в котором ТР8 эластомер выбран из группы, состоящей из 8ЕВ8 сополимеров, 8ЕР8 сополимеров и смесей этих сополимеров.
4. Изделие по любому из пп.1-3, в котором ТР8 эластомер содержит от 5 до 50 мас.% стирола.
5. Изделие по любому из пп.1-4, в котором температура (Тд) стеклования ТР8 эластомера составляет менее -20°С.
6. Изделие по любому из пп.1-5, в котором среднечисленная молекулярная масса (Мп) ТР8 эластомера составляет от 50000 до 500000 г/моль.
7. Изделие по любому из пп.1-6, в котором масло выбрано из группы, состоящей из полиолефиновых масел, парафиновых масел, нафтеновых масел, ароматических масел, минеральных масел и смесей этих масел.
8. Изделие по п.7, в котором масло выбрано из группы, состоящей из полибутенов, парафиновых масел и смесей этих масел.
9. Изделие по п.8, в котором масло представляет собой полиизобутиленовое масло.
10. Изделие по любому из пп.1-9, в котором среднечисленная молекулярная масса (Мп) масла составляет от 200 до 30000 г/моль.
11. Изделие по любому из пп.1-10, в котором содержание масла составляет от 200 до 700 мас.ч. на 100 мас.ч. эластомера.
12. Изделие по любому из пп.1-11, в котором содержание углеводородной смолы составляет от 20 до 200 мас.ч. на 100 мас.ч. эластомера.
13. Изделие по любому из пп.1-12, в котором углеводородная смола имеет Тд более +20°С.
14. Изделие по любому из пп.1-13, в котором среднечисленная молекулярная масса (Мп) углеводородной смолы составляет от 400 до 2000 г/моль.
15. Изделие по любому из пп.1-14, в котором углеводородная смола выбрана из группы, состоящей из циклопентадиеновых (СРИ) или дициклопентадиеновых (ИСРИ) гомополимерных или сополимерных смол, терпеновых гомополимерных или сополимерных смол, гомополимерных или сополимерных смол фракции С5 и смесей этих смол.
16. Изделие по п.15, в котором углеводородная смола выбрана из группы, состоящей из (И)СРИ гомополимерных смол, (И)СРИ/стироловых сополимерных смол, полидипентеновых смол, дипентен/стироловых сополимерных смол, дипентен/(И)СРИ сополимерных смол, стироловых сополимерных смол/сополимерных смол фракции С5, сополимерных смол фракций С5/С9 и смесей этих смол.
17. Изделие по любому из пп.1-16, в котором самозаклеивающийся состав применен в виде слоя, устойчивого к проколам, толщина которого превышает 0,3 мм.
18. Изделие по п.17, в котором слой, устойчивый к проколам, имеет толщину от 0,5 до 10 мм.
19. Изделие по любому из пп.1-18, в котором слой, устойчивый к проколам, является слоем, нанесенным на внутреннюю стенку надувного изделия.
20. Изделие по любому из пп.1-19, представляющее собой изделие из каучука.
21. Изделие по п.20, представляющее собой пневматическую шину.
22. Изделие по любому из пп.1-21, в котором слой, устойчивый к проколам, представляет собой слой, скомбинированный с воздухонепроницаемым слоем в виде воздухонепроницаемого самозаклеивающегося ламината.
23. Изделие по п.22, в котором воздухонепроницаемый слой выполнен на основе бутилкаучука.
EA201070586A 2007-11-09 2008-10-27 Надувное изделие с самозаклеивающимся составом EA016823B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0758895A FR2923409B1 (fr) 2007-11-09 2007-11-09 Objet pneumatique pourvu d'une composition auto-obturante
PCT/EP2008/009072 WO2009059709A1 (fr) 2007-11-09 2008-10-27 Objet pneumatique pourvu d'une composition auto-obturante

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201070586A1 EA201070586A1 (ru) 2010-10-29
EA016823B1 true EA016823B1 (ru) 2012-07-30

Family

ID=39510997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201070586A EA016823B1 (ru) 2007-11-09 2008-10-27 Надувное изделие с самозаклеивающимся составом

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8609758B2 (ru)
EP (1) EP2209608B1 (ru)
JP (1) JP5400054B2 (ru)
CN (1) CN101855065B (ru)
AT (1) ATE536986T1 (ru)
EA (1) EA016823B1 (ru)
FR (1) FR2923409B1 (ru)
WO (1) WO2009059709A1 (ru)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2932712B1 (fr) * 2008-06-24 2010-08-20 Michelin Soc Tech Stratifie etanche a l'air et anticrevaison pour objet pneumatique.
US8631846B2 (en) * 2009-07-31 2014-01-21 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Pneumatic tyre with built-in self-sealing ply
FR2955587B1 (fr) 2010-01-28 2012-02-17 Michelin Soc Tech Composition d'elastomere pour objet pneumatique, a propriete auto-obturante
FR2955583B1 (fr) 2010-01-28 2012-01-27 Michelin Soc Tech Procede de fabrication d'une composition auto-obturante
FR2955581B1 (fr) * 2010-01-28 2012-02-17 Michelin Soc Tech Procede de fabrication d'une composition d'elastomere 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
FR2955582B1 (fr) * 2010-01-28 2012-03-09 Michelin Soc Tech Procede de fabrication d'une composition d'elastomere a propriete auto-obturante
FR2957295B1 (fr) 2010-03-15 2012-04-13 Michelin Soc Tech Procede et dispositif de fabrication d'une bande continue d'un produit fortement collant emballe dans un film thermoplastique
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.
FR2978447B1 (fr) 2011-07-29 2014-12-19 Michelin Soc Tech Composition d'elastomere pour objet pneumatique, a propriete auto-obturante
ITMI20112360A1 (it) 2011-12-22 2013-06-23 Pirelli Pneumatico auto-sigillante per ruote di veicoli
FR2988644B1 (fr) * 2012-04-02 2014-04-11 Michelin & Cie Procede de rechapage d'un pneumatique dont la zone sommet est pourvue d'une sous-couche comportant un elastomere thermoplastique
FR2988728B1 (fr) * 2012-04-02 2014-04-11 Michelin & Cie Pneumatique dont la zone sommet est pourvue d'une sous-couche comportant un elastomere thermoplastique
CN103627108A (zh) * 2012-08-23 2014-03-12 尔申电子科技发展（上海）有限公司 用于轮胎自我修复的活性自由聚合材料及其制备方法
CN108995256A (zh) 2012-09-24 2018-12-14 米其林集团总公司 用于向轮胎内壁施用颗粒的方法
FR3003506A1 (fr) * 2013-03-22 2014-09-26 Michelin & Cie Stratifie multicouche pour pneumatique
CN105829059B (zh) 2013-12-20 2018-01-05 倍耐力轮胎股份公司 用于连续生产自密封式轮胎生产用的半成品的方法和设备
CN105733110B (zh) * 2016-02-25 2018-11-27 北京石油化工学院 一种可多次加工热可逆交联聚异丁烯类橡胶制备方法
KR101700414B1 (ko) * 2016-05-19 2017-01-26 파라다산업 주식회사 승차감 개선형 펑크 방지 타이어의 제조 방법
FR3067356A1 (fr) * 2017-06-13 2018-12-14 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Compositions auto-obturantes
FR3067357A1 (fr) * 2017-06-13 2018-12-14 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Compositions auto-obturantes
FR3086947B1 (fr) * 2018-10-03 2020-09-25 Michelin & Cie Compositions auto-obturantes
FR3103491B1 (fr) * 2019-11-27 2021-10-22 Michelin & Cie Composition auto-obturante pour objet pneumatique
CN112094473A (zh) * 2020-08-26 2020-12-18 中广核高新核材集团（东莞）祈富新材料有限公司 一种高韧可充气tpe材料及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040031550A1 (en) * 2001-09-05 2004-02-19 Daisuke Kanenari Pneumatic tire having run flat capability
EP1090069B1 (en) * 1998-05-30 2004-07-28 Ho Kyun Kim Puncture-resisting tire composition and its coating method

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4113799A (en) 1975-07-14 1978-09-12 Rocket Research Corp. Elastomeric sealant composition
US4138378A (en) * 1977-12-23 1979-02-06 Phillips Petroleum Company Liquid polyalkene in thermoplastic elastomer sealant formulation
US4228839A (en) 1978-08-03 1980-10-21 The Firestone Tire & Rubber Company Self-sealing pneumatic tire
US4426468A (en) 1978-10-10 1984-01-17 Rockcor, Inc. Sealant composition
US4396053A (en) * 1981-04-17 1983-08-02 The Firestone Tire & Rubber Company Pneumatic tire including a curable, storage-stable and solventless single component sealant composition
US4445562A (en) * 1981-05-07 1984-05-01 The Firestone Tire & Rubber Company Sealant compositions having, as an essential component, hydrogenated polybutadiene as network polymer
US4913209A (en) * 1985-01-22 1990-04-03 The Uniroyal Goodrich Tire Company Sealant product, laminate thereof, and pneumatic tire constructed therewith
US5436295A (en) * 1993-01-20 1995-07-25 Kuraray Company, Ltd. Thermoplastic elastomer composition
US5552489A (en) * 1994-07-22 1996-09-03 Exxon Chemical Patents Inc. Tackifiers and a process to obtain tackifiers
JP2001279051A (ja) * 2000-03-31 2001-10-10 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 加硫ゴム
WO2003101709A1 (en) * 2002-05-31 2003-12-11 Pirelli Pneumatici S.P.A. Self-sealing tyre and process for its manufacture
JP2004149704A (ja) * 2002-10-31 2004-05-27 Mitsubishi Rayon Co Ltd 環状ジエン単量体、重合体、およびそれらの製造方法
AU2003286509A1 (en) * 2002-11-07 2004-06-03 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Elastomeric blend for air barriers comprising low glass transition temperature petroleum hydrocarbon resins
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
EP1677996B1 (en) * 2003-10-31 2008-04-23 Pirelli Tyre S.p.A. High-performance tyre for vehicle wheels
BRPI0518221A (pt) * 2004-10-22 2008-11-04 Michelin Rech Tech composição adequada para a formação de uma camada de barreira de vapor, camada de barreira de vapor e pneumático
JP2007145923A (ja) * 2005-11-25 2007-06-14 Katazen:Kk タイヤチューブ充填用弾性樹脂組成物
FR2910478B1 (fr) * 2006-12-22 2009-03-06 Michelin Soc Tech Composition auto-obturante pour objet pneumatique

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1090069B1 (en) * 1998-05-30 2004-07-28 Ho Kyun Kim Puncture-resisting tire composition and its coating method
US20040031550A1 (en) * 2001-09-05 2004-02-19 Daisuke Kanenari Pneumatic tire having run flat capability

Also Published As

Publication number Publication date
ATE536986T1 (de) 2011-12-15
US8609758B2 (en) 2013-12-17
JP2011502856A (ja) 2011-01-27
WO2009059709A1 (fr) 2009-05-14
FR2923409B1 (fr) 2009-12-18
CN101855065A (zh) 2010-10-06
EP2209608A1 (fr) 2010-07-28
EP2209608B1 (fr) 2011-12-14
US20110198009A1 (en) 2011-08-18
EA201070586A1 (ru) 2010-10-29
CN101855065B (zh) 2015-12-02
FR2923409A1 (fr) 2009-05-15
JP5400054B2 (ja) 2014-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA016823B1 (ru) Надувное изделие с самозаклеивающимся составом
JP5275249B2 (ja) インフレータブル物品用のセルフシーリング組成物
US8871852B2 (en) Self-sealing elastomer composition
KR101593722B1 (ko) 기밀성 및 천공 저항성 다층형 엘라스토머 적층체, 및 공기주입식 물품
JP5525522B2 (ja) インフレータブル物品用のセルフシーリング組成物
US9662844B2 (en) Self-sealing composition for an inflatable article
US8646500B2 (en) Multilayered gas-tight and anti-puncture laminate object including same
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
JP5651109B2 (ja) セルフシーリング組成物の製造方法
JPS6335441B2 (ru)

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Registration of transfer of a eurasian patent in accordance with the succession in title
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