本發(fā)明的方面涉及適用于密封充氣輪胎中刺破孔的密封劑組合物、并入該組合物的輪胎以及制造方法。

背景技術(shù)：

1、刺破孔密封輪胎被設(shè)計(jì)用于在輪胎被尖銳物體(例如釘子、螺釘或其它能夠刺穿輪胎的物體)刺破后，延遲或防止空氣損失和隨之發(fā)生的放氣。

2、密封劑組合物(“密封劑”)通常包封或封裝在輪胎的層之間。例如，密封劑可布置在單獨(dú)的單元或片材中，使得刺入輪胎的胎面部分的刺破物體將穿過足夠的密封劑以密封輪胎以防止充氣空氣通過刺破孔逸出。

3、具有刺破孔密封能力的充氣輪胎最初使用未硫化的橡膠層作為密封劑。(參見例如美國專利號(hào)1,419,470a、1,601,013a和1,977,281a)。后來，開發(fā)了密封劑組合物以在輪胎被刺破后為其提供更長的使用壽命。這允許繼續(xù)使用輪胎，直到可以將其駕駛到更方便的位置對(duì)其進(jìn)行維修或更換。例如，美國專利號(hào)3,048,509a描述了一種未硫化的合成橡膠密封組合物，其含有1，3-丁二烯-苯乙烯共聚物以及軟化劑和增粘劑，該軟化劑和增粘劑通過主要包含硫化橡膠配混物的包膠片材(covering?sheets)分隔開的片材形式。

4、丁基橡膠(異丁烯和異戊二烯的共聚物)也已用于密封劑組合物中。參見例如美國專利號(hào)4,228,839a、4,171,237a、4,140,167a和4,426,468a以及美國公開號(hào)2005/0034799a1。

5、還已使用并入分散粒狀預(yù)固化橡膠材料的密封劑組合物，如美國專利號(hào)6,837,287b2中所述。無機(jī)粒狀材料也已用于密封劑組合物中。美國專利號(hào)9,427,918b2描述了一種密封劑組合物，其包含生橡膠、聚丁烯、經(jīng)處理的二氧化硅和過氧化物。密封劑組合物中的生橡膠可以是天然橡膠、丁基橡膠或天然橡膠和丁基橡膠的共混物。美國專利號(hào)9,802,446b2公開了一種包含可膨脹石墨烯結(jié)構(gòu)和微球的密封劑。

6、其它密封劑組合物和含有它們的輪胎公開于美國專利號(hào)4,089,360a、4,140,167a、4,228,839a、4,426,468a、7,674,344b2、8,221,849b2、8,360,122b2、9,677,025b2、10,730,255b2和美國公開號(hào)20080115872a1、20220097326a1、20220111609a1和20220410516a1。

7、許多現(xiàn)有密封劑組合物的一個(gè)缺點(diǎn)是當(dāng)輪胎被刺破時(shí)，密封劑組合物繼續(xù)流過刺破孔。這可導(dǎo)致輪胎失去平衡，并且也可造成清理問題。在其它情況下，密封劑涂層在從炎熱的夏季延伸到寒冷的冬季的寬溫度范圍內(nèi)是不可操作的或無效的。

8、仍然需要一種密封劑組合物，該組合物能夠自密封輪胎中的刺破孔，否則所述刺破孔會(huì)導(dǎo)致空氣損失和輪胎的最終放氣，同時(shí)在刺破孔的情況下減少密封劑組合物的過量流動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)示例性實(shí)施方案的一個(gè)方面，一種密封劑組合物包含100phr的彈性體，所述彈性體包含至少60phr的基于異丁烯的彈性體組分和至少5phr的基于共軛二烯的彈性體組分。密封劑組合物進(jìn)一步包含至少5phr的粒狀填料和至少0.5phr的有機(jī)過氧化物。

2、密封劑組合物可包含為密封劑提供非黑顏色的著色劑。著色劑可選自黃色顏料、黃色染料及其混合物。

3、密封劑組合物的基于異丁烯的彈性體組分可選自丁基橡膠、聚異丁烯及其混合物?；诋惗∠┑膹椥泽w組分可為至少80重量％的丁基橡膠?；诋惗∠┑膹椥泽w組分的重均分子量可為至少5000、或至少30,000和/或不超過800,000。密封劑組合物可包含至少75phr的基于異丁烯的彈性體。

4、密封劑組合物的基于共軛二烯的彈性體組分可選自天然橡膠、合成聚異戊二烯、聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物及其混合物和共聚物?；诠曹椂┑膹椥泽w組分可為至少80重量％的天然橡膠。密封劑組合物可包含至少8phr的基于共軛二烯的彈性體組分。

5、密封劑組合物可包含至多40phr的粒狀填料。粒狀填料可包括二氧化硅、二氧化鈦、碳酸鈣和炭黑中的至少一種。密封劑組合物可包含至少5phr的二氧化硅。密封劑組合物可含有總共不超過1phr的選自炭黑、石墨、石墨烯及其混合物的黑色增強(qiáng)填料。

6、密封劑組合物中的有機(jī)過氧化物可選自過氧化二異丙苯；2，5-雙(叔丁基過氧基)-2，5-二甲基己烷；1，1-二叔丁基過氧基-3，3，5-三甲基環(huán)己烷；2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧基)己炔-3；過氧化對(duì)氯苯甲酰；過氧化2，4-二氯苯甲酰；2，2-雙-(叔丁基過氧基)-丁烷；過氧化叔丁基異丙苯；過氧化二叔丁基；過氧化苯甲酰；2，5-雙(叔丁基過氧基)-2，5-二甲基己烷；2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧基)己烷；及其混合物。

7、密封劑組合物可進(jìn)一步包含至少0.1phr的聚亞烷基二醇。

8、根據(jù)示例性實(shí)施方案的另一方面，一種未固化充氣輪胎包括周向胎面、附接到胎面的支撐胎體、包含上述密封劑組合物的密封劑層、和容納層，密封劑層設(shè)置在支撐胎體和容納層之間。

9、未固化充氣輪胎的容納層可包含鹵代丁基橡膠。

10、固化充氣輪胎可通過在有機(jī)過氧化物至少部分解聚基于異丁烯的彈性體組分的足夠溫度下固化上述未固化充氣輪胎而形成。

11、根據(jù)示例性實(shí)施方案的另一方面，一種形成密封劑層的方法包括形成包含100phr彈性體的密封劑組合物，所述彈性體包含至少60phr的基于異丁烯的彈性體組分和至少5phr的基于共軛二烯的彈性體組分、粒狀填料、著色劑和有機(jī)過氧化物。方法進(jìn)一步包括將密封劑組合物處理至足夠的溫度達(dá)足夠的時(shí)間以至少部分地分解基于異丁烯的彈性體組分以形成密封劑層。

12、方法可進(jìn)一步包括，在處理密封劑組合物之前，形成包含密封劑組合物的層的未固化輪胎。

13、根據(jù)示例性實(shí)施方案的另一方面，一種制造具有刺破孔密封特征的充氣橡膠輪胎的方法包括構(gòu)建未硫化輪胎，所述未硫化輪胎包括周向橡膠胎面、支撐胎體、容納層以及設(shè)置在支撐胎體和容納層中間的密封劑層。密封劑層包含密封劑組合物，所述密封劑組合物包含100phr的彈性體。彈性體包含至少60phr的基于異丁烯的彈性體組分和至少5phr的基于共軛二烯的彈性體組分。密封劑組合物進(jìn)一步包含粒狀填料和有機(jī)過氧化物。方法進(jìn)一步包括在足夠的溫度下固化未硫化的輪胎以至少部分地解聚基于異丁烯的彈性體組分，并產(chǎn)生具有刺破孔密封特征的充氣橡膠輪胎。

14、本發(fā)明公開了以下實(shí)施方案：

15、1.一種密封劑組合物，其包含：

16、100phr彈性體，其包含：

17、至少60phr的基于異丁烯的彈性體組分，和

18、至少5phr的基于共軛二烯的彈性體組分；

19、至少5phr的粒狀填料；和

20、至少0.5phr的有機(jī)過氧化物。

21、2.根據(jù)實(shí)施方案1所述的密封劑組合物，其進(jìn)一步包含著色劑，所述著色劑為所述密封劑提供非黑顏色。

22、3.根據(jù)實(shí)施方案2所述的密封劑組合物，其中所述著色劑選自黃色顏料、黃色染料及其混合物。

23、4.根據(jù)實(shí)施方案1所述的密封劑組合物，其中所述基于異丁烯的彈性體組分選自丁基橡膠、聚異丁烯及其混合物。

24、5.根據(jù)實(shí)施方案3所述的密封劑組合物，其中所述基于異丁烯的彈性體組分為至少80重量％的丁基橡膠。

25、6.根據(jù)實(shí)施方案1所述的密封劑組合物，其中所述基于異丁烯的彈性體組分包含重均分子量為至少5,000和/或不超過800,000的丁基橡膠。

26、7.根據(jù)實(shí)施方案1所述的密封劑組合物，其中所述密封劑組合物包含至少75phr的所述基于異丁烯的彈性體。

27、8.根據(jù)實(shí)施方案1所述的密封劑組合物，其中所述基于共軛二烯的彈性體組分選自天然橡膠、合成聚異戊二烯、聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物及其混合物和共聚物。

28、9.根據(jù)實(shí)施方案8所述的密封劑組合物，其中所述基于共軛二烯的彈性體組分為至少80重量％的天然橡膠。

29、10.根據(jù)實(shí)施方案1所述的密封劑組合物，其中所述密封劑組合物包含至少8phr的所述基于共軛二烯的彈性體組分。

30、11.根據(jù)實(shí)施方案1所述的密封劑組合物，其中所述密封劑組合物包含至多40phr的所述粒狀填料。

31、12.根據(jù)實(shí)施方案1所述的密封劑組合物，其中所述粒狀填料包括二氧化硅、二氧化鈦、碳酸鈣和炭黑中的至少一種。

32、13.根據(jù)實(shí)施方案12所述的密封劑組合物，其中所述密封劑組合物包含至少5phr的二氧化硅。

33、14.根據(jù)實(shí)施方案1所述的密封劑組合物，其中所述有機(jī)過氧化物選自過氧化二異丙苯；2，5-雙(叔丁基過氧基)-2，5-二甲基己烷；1，1-二叔丁基過氧基-3，3，5-三甲基環(huán)己烷；2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧基)己炔-3；過氧化對(duì)氯苯甲酰；過氧化2，4-二氯苯甲酰；2，2-雙-(叔丁基過氧基)-丁烷；過氧化叔丁基異丙苯；過氧化二叔丁基；過氧化苯甲酰；2，5-雙(叔丁基過氧基)-2，5-二甲基己烷；2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧基)己烷；及其混合物。

34、15.根據(jù)實(shí)施方案1所述的密封劑組合物，其進(jìn)一步包含至少0.1phr的聚亞烷基二醇。

35、16.一種未固化的充氣輪胎，包括：

36、周向胎面；

37、支撐胎體，所述支撐胎體附接到所述胎面；

38、密封劑層，所述密封劑層包含實(shí)施方案1所述的密封劑組合物；和

39、容納層，所述密封劑層設(shè)置在所述支撐胎體和所述容納層之間。

40、17.根據(jù)實(shí)施方案16所述的未固化充氣輪胎，其中所述容納層包含鹵代丁基橡膠。

41、18.一種固化充氣輪胎，所述固化充氣輪胎通過在足以使所述有機(jī)過氧化物至少部分解聚所述基于異丁烯的彈性體組分的溫度下固化實(shí)施方案17所述的未固化充氣輪胎而形成。

42、19.一種形成密封劑層的方法，其包括：

43、形成包含100phr彈性體的密封劑組合物，所述彈性體包含至少60phr的基于異丁烯的彈性體組分和至少5phr的基于共軛二烯的彈性體組分；粒狀填料；著色劑；和有機(jī)過氧化物；和

44、將所述密封劑組合物處理至足夠的溫度進(jìn)行足夠的時(shí)間以至少部分分解所述基于異丁烯的彈性體組分以形成所述密封劑層。

45、20.根據(jù)實(shí)施方案19所述的方法，其進(jìn)一步包括在處理所述密封劑組合物之前，形成包含所述密封劑組合物的層的未固化輪胎。

46、21.一種制造具有刺破孔密封特征的充氣橡膠輪胎的方法，其包括：

47、構(gòu)建未硫化輪胎，所述未硫化輪胎包括周向橡膠胎面、支撐胎體、容納層和設(shè)置在所述支撐胎體與所述容納層之間的密封劑層，所述密封劑層包含密封劑組合物，所述密封劑組合物包含100phr彈性體，所述彈性體包含至少60phr的基于異丁烯的彈性體組分和至少5phr的基于共軛二烯的彈性體組分；粒狀填料；和有機(jī)過氧化物；和

48、在足夠的溫度下固化所述未硫化的輪胎，以至少部分地解聚所述基于異丁烯的彈性體組分，并產(chǎn)生具有刺破孔密封特征的充氣橡膠輪胎。