專利名稱：彈性體組合物和它們在制品中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱塑性彈性體組合物。更特別地，本發(fā)明涉及包含充當(dāng)增量劑和用于組合物中的熱塑性材料的反應(yīng)性增塑劑的化合物的熱塑性彈性體組合物。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及特別可用于輪胎和其它需要不滲透特性的工業(yè)橡膠應(yīng)用(增強的或以其它方式)的熱塑性彈性體組合物。EP 0 722 850 Bl公開了一種優(yōu)異地作為充氣輪胎中的內(nèi)襯的低滲透性熱塑性彈性體組合物。所述組合物包含其中分散有低滲透性橡膠的低滲透性熱塑性材料。EP 0 969 039 Al公開了一種類似的組合物并且教導(dǎo)對于實現(xiàn)所得組合物的可接受的耐用性，分散在熱塑性材料中的小粒度橡膠是重要的。還有使用由橡膠和熱塑性材料構(gòu)成的熱塑性彈性體用作輪胎中的內(nèi)襯的例子。但通常而言，其中公開的類型的撓性材料具有低耐熱性。當(dāng)組合物中的熱塑性材料具有小于輪胎硫化溫度的熔點時，當(dāng)輪胎硫化膠囊(tire curing bladder)在固化周期的末尾脫落時，由于組合物的熱塑性材料粘結(jié)于硫化膠囊的橡膠上，因此輪胎的內(nèi)表面可能有缺陷?？刂平M合物中兩種不同材料之間的粘度差異也被認(rèn)為是重要的，因為粘度差異影響分散的橡膠粒度。然而，當(dāng)設(shè)法將橡膠/塑料的熔體粘度比保持在1.0(—)時，橡膠可能統(tǒng)治基體并且組合物不再表現(xiàn)出希望的熱塑性，參見EP 0 969 039A1。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明概述本發(fā)明涉及具有優(yōu)于以前已知的類似組合物的改進(jìn)特性的熱塑性彈性體組合物。本發(fā)明涉及包含至少一種含異丁烯的彈性體和至少一種熱塑性樹脂的動態(tài)硫化合金(dynamically vulcanized alloy)，其中所述彈性體作為小的硫化或部分硫化顆粒在所述熱塑性樹脂連續(xù)相中的分散相存在。所述動態(tài)硫化合金其中還包含酐官能化低聚物。在公開的本發(fā)明的另一個方面中，在官能化之前，所述酐官能化低聚物具有 500-5000的分子量。在本發(fā)明的另一個方面中，所述低聚物具有750-2500的分子量。在公開的本發(fā)明的另一個方面中，所述低聚物是烷基、芳基或烯基低聚物和所述酐是馬來酸酐或琥珀酸酐。在本發(fā)明的另一個方面中，琥珀酸酐官能化聚合物是聚正烷基琥珀酸酐或者聚異烷基琥珀酸酐。在本發(fā)明的另一個方面中，官能化低聚物選自聚異丁烯琥珀酸酐、聚異丁烯琥珀酸酐、聚丁烯琥珀酸酐、聚異戊烯琥珀酸酐、聚戊烯琥珀酸酐、聚辛烯基琥珀酸酐、聚異辛烯基琥珀酸酐、聚己烯基琥珀酸酐、聚十二碳烯基琥珀酸酐。在本發(fā)明的另一個方面中，基于合金中含異丁烯的彈性體的量，所述合金包含 2-35phr琥珀酸酐官能化聚合物。在本發(fā)明的另一個方面中，所述合金進(jìn)一步包含增塑劑。增塑劑可以是聚酰胺、叔胺、仲二胺、酯或磺酰胺。優(yōu)選地，琥珀酸酐官能化聚合物與增塑劑的比例為0. 15-3. 0。在本發(fā)明的另一個方面中，所述合金基本上不含任何丙烯酸酯，并且優(yōu)選地所述合金不含任何丙烯酸酯。在本發(fā)明的另一個方面中，含異丁烯的彈性體是鹵化丁基橡膠。在本發(fā)明的另一個方面中，含異丁烯的彈性體是異丁烯和烷基苯乙烯的無規(guī)共聚物。優(yōu)選地，當(dāng)彈性體是異丁烯和烷基苯乙烯的無規(guī)共聚物時，烷基苯乙烯是對甲基苯乙烯。在任何實施方案中，所述彈性體可用溴或氯鹵化。在本發(fā)明的另一個方面中，所述含異丁烯的彈性體以2-90重量％的量存在于合金中。在本發(fā)明的另一個方面中，熱塑性樹脂選自聚酰胺、聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚酯、 聚砜、聚內(nèi)酯、聚縮醛、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂、聚苯醚、聚苯硫醚、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈樹脂、苯乙烯-馬來酸酐樹脂、芳族聚酮、乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-乙烯醇，和它們的混合物。在本發(fā)明的另一個方面中，所述合金具有至少70的肖爾A硬度。發(fā)明詳述現(xiàn)在將描述本發(fā)明的各個具體實施方案、變型和實施例，包括為了理解請求保護(hù)的本發(fā)明的目的而在此采用的優(yōu)選實施方案和定義。盡管特別描述了說明性實施方案，但將理解各種其它改進(jìn)將是本領(lǐng)域那些技術(shù)人員顯而易見的并且可以容易地作出，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。為了確定侵權(quán)，“本發(fā)明”的范圍將是指任一個或多個附屬的權(quán)利要求，包括它們的等同物和與列舉的那些相當(dāng)?shù)囊鼗蛳拗?。定義可用于現(xiàn)在描述的本發(fā)明的定義如下所述?！熬酆衔铩笨捎糜谥妇畚?、共聚物、互聚物、三元共聚物等。同樣，共聚物可以指包含至少兩種單體，任選有其它單體的聚合物。當(dāng)將聚合物稱為包含單體時，所述單體以單體的聚合形式或單體的衍生物(即單體單元)的聚合形式存在于聚合物中。然而，為了方便參考，包含所述(各自)單體等的短語用作簡略。同樣，當(dāng)催化劑組分描述為包含組分的中性穩(wěn)定形式時，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解所述組分的離子形式是與單體反應(yīng)以制得聚合物的形式。橡膠是指符合ASTM D1566定義“能夠從大的變形中恢復(fù)，并且可以或者已經(jīng)改性成以下狀態(tài)的材料如果硫化，則基本上不溶(但可以溶脹)在溶劑中…”的任何聚合物或聚合物組合物。橡膠也通常稱為彈性體；術(shù)語彈性體在本文可與術(shù)語橡膠互換使用。術(shù)語“phr”是份/100份橡膠或“份”，并且是本領(lǐng)域常用的量度，其中組合物的組分相對于全部彈性體組分的總量來度量。不論給定配方中存在一種、兩種、三種或更多種不同的橡膠組分，全部橡膠組分的總Phr或份總是定義為lOOphr。所有其它非橡膠組分相對于所述100份橡膠定比例并且用phr表示。這樣的話，人們可以基于相同的橡膠的相對比例容易地比較例如不同組合物之間的固化劑或填料加載量等的含量而不必在調(diào)節(jié)僅一種或多種組分的含量后重新計算每一組分的百分比。異烯烴是指任何具有至少一個這樣的碳的烯烴單體在所述碳上具有兩個取代。 多烯烴是指具有兩個或更多個雙鍵的任何單體。在一個優(yōu)選的實施方案中，多烯烴是包含兩個共軛雙鍵的任何單體比如共軛二烯，如異戊二烯?；诋惗∠┑膹椥泽w或聚合物是指包含至少70mol%得自異丁烯的重復(fù)單元的彈性體或聚合物。彈性體可用于本發(fā)明的彈性體組合物包含單體的混合物，所述混合物至少具有(I)C4-C7 異烯烴單體組分與O)多烯烴單體組分。在一個實施方案中，異烯烴以總單體重量的 70-99. 5wt%，并且在另一個實施方案以85-99. 5wt%存在。在一個實施方案中，多烯烴組分以30-約0. 5wt%，并且在另一個實施方案中以15-0. 5wt%的量存在。在仍然另一個實施方案中，單體混合物的8-0. 5wt%是多烯烴。所述異烯烴是C4-C7化合物，它的非限制性例子是化合物如異丁烯 (isobutylene)、異丁烯(isobutene)、2_ 甲基丁烯、3_ 甲基丁烯、2_ 甲基_2_ 丁烯、 1- 丁烯、2- 丁烯、甲基乙烯基醚、茚、乙烯基三甲基硅烷、己烯和4-甲基-1-戊烯。所述多烯烴是C4-C14多烯烴如異戊二烯、丁二烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、月桂烯、6，6_ 二甲基富烯、己二烯、環(huán)戊二烯和間戊二烯。其它可聚合單體如苯乙烯和二氯苯乙烯也適合于丁基橡膠中的均聚或共聚?？捎糜诒景l(fā)明實踐的優(yōu)選的彈性體包括基于異丁烯的共聚物。如上所述，基于異丁烯的彈性體或聚合物是指包含至少70mol%得自異丁烯的重復(fù)單元和至少一種其它可聚合單元的彈性體或聚合物。基于異丁烯的共聚物可以鹵化或可以不鹵化。在本發(fā)明的一個實施方案中，所述彈性體是丁基型橡膠或支化丁基型橡膠，尤其是這些彈性體的鹵化變體。有用的彈性體是不飽和丁基橡膠如烯烴或異烯烴和多烯烴的共聚物?？捎糜诒景l(fā)明方法和組合物的不飽和彈性體的非限制性例子是聚(異丁烯-共聚-異戊二烯)、聚異戊二烯、聚丁二烯、聚異丁烯、聚(苯乙烯-共聚-丁二烯)、天然橡膠、 星形支化丁基橡膠和它們的混合物。本發(fā)明中有用的彈性體可以通過本領(lǐng)域中已知的任何合適的方式制備，并且本發(fā)明在此不受制備彈性體的方法的限制。本發(fā)明的丁基橡膠聚合物的一個實施方案通過使95-99. 5wt%異丁烯與 0. 5-8wt%異戊二烯，或者在仍然另一個實施方案中0. 5wt% -5. 0wt%異戊二烯反應(yīng)獲得。本發(fā)明的彈性體組合物還可以包含至少一種無規(guī)共聚物，所述無規(guī)共聚物包含 C4-C7異單烯烴如異丁烯，和烷基苯乙烯共聚單體(如包含至少80重量％，更選擇性地至少 90重量％對位異構(gòu)體的對甲基苯乙烯)，并且任選地包括官能化互聚物，其中存在于苯乙烯單體單元中的至少一個或多個烷基取代基包含芐型鹵或一些其它官能團(tuán)。在另一個實施方案中，所述聚合物可以是C4-C6 α -烯烴和烷基苯乙烯共聚單體(例如包含至少80重量％，選擇性地至少90重量％對位異構(gòu)體的對甲基苯乙烯)的無規(guī)彈性體共聚物，并且任選地包括官能化互聚物，其中存在于苯乙烯單體單元中的至少一個或多個烷基取代基包含芐型鹵或一些其它官能團(tuán)。示例性材料可以表征為包含以下沿著聚合物鏈無規(guī)間隔的單體單元的聚合物
權(quán)利要求
1.動態(tài)硫化合金，包含a)至少一種含異丁烯的彈性體；b)至少一種熱塑性樹脂；和c)酐官能化低聚物，其中所述彈性體作為小的硫化或部分硫化顆粒在所述熱塑性樹脂的連續(xù)相中的分散相存在。
2.權(quán)利要求1的合金，其中所述低聚物選自烷基、芳基和烯基低聚物。
3.權(quán)利要求1或2的合金，其中所述低聚物具有500-2500的分子量。
4.權(quán)利要求1-3任一項的合金，其中所述酐官能團(tuán)為琥珀酸酐或馬來酸酐。
5.權(quán)利要求1-4任一項的合金，其中所述酐官能化低聚物是聚正烷基琥珀酸酐或者聚異烷基琥珀酸酐。
6.權(quán)利要求1-5任一項的合金，其中所述官能化低聚物選自聚異丁烯琥珀酸酐、聚異丁烯琥珀酸酐、聚丁烯琥珀酸酐、聚異戊烯琥珀酸酐、聚戊烯琥珀酸酐、聚辛烯基琥珀酸酐、 聚異辛烯基琥珀酸酐、聚己烯基琥珀酸酐和聚十二碳烯基琥珀酸酐。
7.權(quán)利要求1-6任一項的合金，其中基于所述合金中所述含異丁烯的彈性體的量，所述合金包含2-35phr的所述酐官能化低聚物。
8.權(quán)利要求1-7任一項的合金，其中所述合金進(jìn)一步包含增塑劑，所述增塑劑選自聚酰胺、叔胺、仲二胺、酯和磺酰胺。
9.權(quán)利要求1-8任一項的合金，其中所述合金基本上不含任何丙烯酸酯。
10.權(quán)利要求1-9任一項的合金，其中所述彈性體是鹵化丁基橡膠或者是異丁烯和烷基苯乙烯的共聚物。
11.權(quán)利要求1-10任一項的合金，其中所述彈性體是異丁烯和對甲基苯乙烯的共聚物，和任選地被鹵化。
12.權(quán)利要求1-11任一項的合金，其中所述熱塑性樹脂選自聚酰胺、聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚酯、聚砜、聚內(nèi)酯、聚縮醛、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂、聚苯醚、聚苯硫醚、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈樹脂、苯乙烯-馬來酸酐樹脂、芳族聚酮、乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-乙烯醇和它們的混合物。
13.權(quán)利要求1-12任一項的合金，其中所述彈性體以2-90重量％的量存在于所述合金中。
全文摘要
一種動態(tài)硫化合金包含至少一種含異丁烯的彈性體和至少一種熱塑性樹脂，其中彈性體作為小的硫化或部分硫化顆粒在熱塑性樹脂的連續(xù)相中的分散相存在。所述動態(tài)硫化合金還包含酐官能化低聚物。所述合金保持高的肖爾A硬度和同時獲得用于加工的改進(jìn)的流動性。
文檔編號B60C1/00GK102482463SQ201080037872
公開日2012年5月30日 申請日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月27日
發(fā)明者A·J·狄亞斯, M·D·艾魯爾, R·梅 申請人:?？松梨诨瘜W(xué)專利公司