具有引入的加工油的彈性體納米復(fù)合材料的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2010年10月8日、申請(qǐng)?zhí)枮?01080046443. 4、發(fā)明名稱為"具 有引入的加工油的彈性體納米復(fù)合材料"的中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002] 優(yōu)先權(quán)聲明
[0003] 本申請(qǐng)要求于2009年10月26日提交的USSN12/605, 548的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004] 本公開內(nèi)容涉及彈性體-層狀填料組合物（亦稱"納米復(fù)合材料〃）和它們的制 造以及包含在氣密性制品例如充氣輪胎內(nèi)襯中的方法。
【背景技術(shù)】
[0005] 基于異丁烯的聚合物納米復(fù)合材料由于它們的氣密性能用作選擇用于輪胎內(nèi)襯 的材料。此類納米復(fù)合材料的一個(gè)實(shí)例是包含官能化聚（異丁烯-共聚-對(duì)甲基苯乙烯） 彈性體和有機(jī)粘土，或〃層狀粘土 〃的納米復(fù)合材料，如US2009-0050251所述那樣。通常， 通過在升高的溫度下熔體混合彈性體和粘土制備納米復(fù)合材料。由于丁基橡膠的疏水性和 聚合物性質(zhì)，所以難以達(dá)到粘土的良好分散或有效剝離。更早期的出版物描述了制造丁基 橡膠/粘土納米復(fù)合材料的新型方法，WO2006-085957A2。首先用適合的有機(jī)溶劑處理所 述有機(jī)粘土。然后將彈性體和已經(jīng)用溶劑處理的粘土彼此共混，并與剝離劑（exfoliating agent)共混，以形成納米復(fù)合材料。
[0006] 當(dāng)此種納米復(fù)合材料用于內(nèi)襯配混物時(shí)，將加工助劑，通常環(huán)烷油添加在該內(nèi)襯 配制劑中以確保所述配混物的足夠加工質(zhì)量。利用形成納米復(fù)合材料的溶液方法，發(fā)明人 在此發(fā)現(xiàn)了在制造納米復(fù)合材料的方法中引入加工助劑的新型且有利的方法。所得的納米 復(fù)合材料將通過消除彈性體納米復(fù)合材料的環(huán)烷油進(jìn)一步配混而允許不滲透性的進(jìn)一步 改進(jìn)。另外，所述納米復(fù)合材料還顯示維持或改進(jìn)的配混物可加工性。
[0007] 描述彈性體和剝離粘土的共混物的出版物包括US2004-0132894、US 2004-0194863,US2005-0027057,US2006-0235128,US2007-0015853,US2007-0219304, US2009-0005493 和W0 2008-118174。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明概述
[0009] 在某些實(shí)施方案中公開了形成輪胎內(nèi)襯的方法，包括使官能化聚（異丁烯-共 聚-對(duì)甲基苯乙烯）彈性體與一種或多種層狀填料、和1或2phr至4或5或6或7或8phr范圍內(nèi)的一種或多種加工助劑、和一種或多種溶劑接觸以形成納米復(fù)合材料組合物；使所 述納米復(fù)合材料組合物沉淀；和形成適合于輪胎的內(nèi)襯。
[0010] 在某些實(shí)施方案中，將官能化聚（異丁烯-共聚-對(duì)甲基苯乙烯）彈性體分散在第 一溶劑中以形成第一溶劑混合物，和單獨(dú)地，將一種或多種層狀填料分散在第二溶劑中以 形成第二溶劑混合物，隨后將所述兩種溶劑混合物結(jié)合以形成納米復(fù)合材料溶劑混合物； 隨后將一種或多種加工助劑與納米復(fù)合材料混合物結(jié)合以形成納米復(fù)合材料組合物。
[0011] 在某些實(shí)施方案中，（第一溶劑）：（彈性體）重量比在1或2或3至5或8或10 或20或50的范圍內(nèi)，（第二溶劑）：（填料）重量比在5或10或15或20至50或60或80 或100或120或180或200的范圍內(nèi)。
[0012] 在某些實(shí)施方案中，納米復(fù)合材料組合物還包含剝離劑；優(yōu)選層狀填料用所述試 劑處理以產(chǎn)生剝離的層狀填料。在某些實(shí)施方案中，在與其它組分例如彈性體共混之前將 層狀填料剝離。
[0013] 在一個(gè)合乎需要的實(shí)施方案中，環(huán)烷油基本上不存在于納米復(fù)合材料、內(nèi)襯組合 物和/或本文公開的所有組合物中。
[0014] 令人希望地，使用本文公開的納米復(fù)合材料及其它添加劑制備的內(nèi)襯的滲透系數(shù) 小于 200 或 180 或 160cc?mm/ (m2 ?天）。
[0015] 本文公開的各種描述性元素和數(shù)值范圍可以與其它描述性元素和數(shù)值范圍結(jié)合 以描述本文描述的組合物、內(nèi)襯、含內(nèi)襯輪胎和它們的制備方法的優(yōu)選實(shí)施方案；此外，可 以將元素的任何數(shù)值上限與同樣元素的任何數(shù)值下限結(jié)合以描述優(yōu)選的實(shí)施方案。在這方 面，短語〃在X-Y的范圍內(nèi)〃旨在包括在"X"和"Y"值的范圍內(nèi)。
[0016] 除非另作說明，〃份數(shù)/100份橡膠〃或〃phr〃的值精確到百分之一小數(shù)位。因此， 表述〃lphr〃和〃60phr〃分別等于 1.OOphr和 60.OOphr。
[0017] 除非另作說明，如果給出了組分的量，則如果一起存在該組分的兩種或更多種不 同物質(zhì)，那么該量應(yīng)理解為是總量。
[0018] 發(fā)明詳述
[0019] 介紹
[0020] 本公開內(nèi)容的各方面涉及適合于氣囊、內(nèi)管、內(nèi)襯及其它合乎需要的氣密性制品 的納米復(fù)合材料組合物。特別地，本公開內(nèi)容涉及包括所述納米復(fù)合材料的組合物，所述 納米復(fù)合材料以下述方式制備：使得它的氣密性能與已知的納米復(fù)合材料相比得到顯著改 進(jìn)，同時(shí)維持合乎需要的彈性和可加工性。在一個(gè)特別的方面中，氣密性制品例如內(nèi)襯，如 果形成，如下形成：首先使合乎需要的彈性體，特別是官能化聚（異丁烯-共聚-對(duì)甲基 苯乙烯）彈性體與一種或多種層狀填料例如下面進(jìn)一步描述的粘土接觸，此外還接觸至多 8phr的一種或多種加工助劑，和一種或多種溶劑以形成納米復(fù)合材料組合物。然后使所述 納米復(fù)合材料組合物沉淀以形成固體納米復(fù)合材料組合物，可以將該固體納米復(fù)合材料組 合物干燥并進(jìn)一步與其它適合的成分例如，固化劑共混，從而形成適合于輪胎或其它制品 的內(nèi)襯。
[0021] 希望地，納米復(fù)合材料的制備可以分階段地進(jìn)行，其中將各組分單獨(dú)地溶解在溶 劑例如下面進(jìn)一步描述的那些溶劑中。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，將官能化聚（異丁烯-共 聚-對(duì)甲基苯乙烯）彈性體分散在第一溶劑中以形成第一溶劑混合物，和單獨(dú)地，將一種或 多種層狀填料分散在第二溶劑中以形成第二溶劑混合物，隨后將所述