專利名稱：充氣輪胎的靜電充電的防止的制作方法
大體上包含特定二氧化硅填充物以代替炭黑作為填充物的充氣輪胎具有優越的行駛和磨損特性。然而由于其電阻相當大地因而其導電性比起含炭黑的輪胎來相當地低；這些沒有炭黑的輪胎—也稱生胚，很容易變得靜電充電。輪胎的靜電充電以及如果電阻值大時，防止電荷從車輛向地面放電將導致相當大的干擾和危害，若存在電荷，則通過導電連接向地面放電。這種連接可通過例如一個人爬進爬出或導入燃油膠管來產生。
包含炭黑的充氣輪胎一般具有約106歐姆的電阻(從胎冠到胎圈測量)。對這種測量有一個臨時說明書，在WDK胎圈定位線110中有規定。據此若充氣輪胎的漏電電阻低于106歐姆，則屬于“靜電活性I級”。
不含炭黑的充氣輪胎不符合這種試驗；其漏電電阻約為1010歐姆。這將導致上述各種重要問題的出現。因此需要一種降低電阻的方法。
當充氣輪胎的模制和硫化時，輪胎膠胚的表面用一種溶膠涂覆，干燥后形成一阻止輪胎粘附到硫化模具上的薄膜。對輪胎的外部和內部形成了外隔離劑的內隔離劑之間的區分。因此由不同物料組成的輪胎外部和內部需要不同的試劑，而這些需要通過在硫化工藝不同的脫模劑來得到滿足。許多外隔離劑通過使用有機溶劑作為基劑來制得。然而使用水基外隔離劑相當地有利。這種試劑見述于德國公開說明書4334818。這種脫模劑需要滿足相當高的要求。它必須具有脫模效果，雖然與此同時必須不能損害輪胎的不同部分如胎身和胎面之間的交聯。最佳的外隔離劑具有額外的功能。它能除去殘存在模具和輪胎表面之間的小空氣泡(否則這些小空氣泡可導致硫化的不均勻)，并且協助還未硫化的橡膠的流動，從而使模具完全被填充。最后，這些脫模劑應確保已完成的輪胎在視覺上具有吸引力。
本發明基于這樣一個常識，即用于生產充氣輪胎的水溶性外隔離劑可以加以改性使得它們將電阻進一步降低至大約106歐姆的值。
本發明提供用于生產充氣輪胎的水溶性外隔離劑，包括脂肪醇聚乙二醇醚和導電炭黑。脂肪醇聚乙二醇醚(以下也簡稱為醚)和炭黑產生了正的協同效應。所述醚優選為來自烷醇(含16-18個碳原子)和1，2-亞乙基二醇或丙二醇的反應產物，其中5-80摩爾的1，2-亞乙基二醇或丙二醇與1摩爾C16-C18醇反應制得。所用的炭黑是平均粒徑為20-30nm的導電爐法炭黑。外隔離劑一般含有1-20％(重量)的醚和3-15％所述炭黑。在轎車輪胎中一般使用數量約為12-30，優選15-25克脫模劑，相應為約0.15-5克醚和0.45-5克的爐法炭黑。
為取得所需的電導而向胎面混合物中導入所述添加劑的嘗試已被證明都是不成功的，因為結果是輪胎質量變壞。
根據本發明外隔離劑優選具有以下組成％(重量)3-20 帶3-70％結晶水的無定形硅凝膠粉末，優選65％平均粒徑為15-30μm(優選20μm)0.2-0.5氣相白炭黑，平均粒徑為8-20nm，優選12nm1-20 爐法炭黑(粉末，導電性)平均粒徑為20-30nm(可用炭黑分散體代替)或者4-70 爐法炭黑分散體(導電性)25％爐法炭黑，平均粒徑為20-30nm，6％非離子型潤濕劑69％水0.3-15 (以SiO2計)二氧化硅溶膠15-20％(重量)SiO2表面積為50-500m2/g，優選200m2/g粒徑6-40nm。0-8 25％聚乙烯分散體(作為粘合劑)1-20脂肪醇聚乙二醇醚，優選C16-C18醇+5摩爾EO/摩爾至C16-C18醇+80摩爾EO/摩爾(非離子型表面活性劑以形成導電性及分散劑和粘合劑)0.2-10 木素磺酸鈣0.1-3 脂肪酸甲基牛磺酸(methyltauride)鈉鹽濕潤劑、分散劑和粘合劑0-5 消泡劑0.01-0.05 殺菌劑30-80 水。用于涂覆輪胎膠胚的一種特別優選的產物具有如下組成％(重量)％(重量)(一般) (特別)填充劑3-20 8.75 含約65％結晶水的無定形二氧化硅凝膠粉末，平均粒徑為20μm(Daraclar 920)0-2 0.5 氣相白炭黑平均粒徑為12nm，Areosil 2001-20 4.5*爐法炭黑(導電性)(Printex3或PrintexV)或者
4-7019*25％爐法炭黑分散體(導電性)(Derussol AN 1/25L)0.3-15 (以SiO2計)二氧化硅溶膠15-20％(重量)SiO2比表面積為50-500m2/g，優選200m2/g平均粒徑為6-40nm。
0-84 25％聚乙烯分散體(Permaid Di)抗靜電劑和分散劑1-20 7.25*脂肪醇聚乙二醇醚(C16-C18醇+6摩爾EO/摩爾)(Rhenosin RC 100)濕潤劑和分散劑0.2-10 2 木素磺酸鈣0.1-3 脂肪酸甲基牛磺酸鈉鹽消泡劑0.5 0.15 磷酸三異丁酯(Etingal A)殺菌劑0.01-0.05 0.02 1，2-芐基異噻唑啉-3-酮(Proxel GXL)水30-80 58.83 水靜電活性主要應歸于脂肪醇乙二醇醚及導電爐法炭黑，它們共同產生正的協同效應。
實施例1脫模劑組成重量份數62.03水
0.10 Kelzan D0.7脂肪酸甲基牛磺酸鈉鹽(Hostapon CT dough)2.00 木素磺酸鈣8.75 含65％結晶水的無定形二氧化硅凝膠粉末，平均粒徑為20μm(Daraclar 920)0.50 氣相白炭黑，平均粒徑為12μm(Aerosil 200)7.00 爐法炭黑(Printex L)4.00 25％聚乙烯分散體(Permaid DI)7.25 脂肪醇聚乙二醇醚(C16-C18醇*6摩爾乙二醇/摩爾)(Rhenosin RC 100)7.5 二氧化硅溶膠30％(重量)SiO2200m2/g，顆粒尺寸7-15nm(Levasil 200 A 30)0.021，2-芐基異噻唑啉-3-酮(Proxel GXL)0.15磷酸三異丁酯(Etingal A)生產加入水后將所述組分按以上川頁序逐個添加，每加一次隨后攪拌10-15分鐘。所得懸浮液通過篩目尺寸為200μm的篩網。然后可直接噴涂。應用用二氧化硅填充物制得大約50000個轎車輪胎的胎面，在產品試制中的硫化前以常規方法式用這種試劑噴涂，每個輪胎使用20克所述溶液，相應于約6-7克固體。所有這些輪胎均具有106歐姆范圍內的電阻。實施例2用于壓出胎面表面處理的噴涂溶液％(重量)1-15 爐法炭黑(粉末，導電性)平均粒徑20-30nm或者4-50 爐法炭黑分散體(導電性)25％炭黑，6％非離子型潤濕劑、69％水1-6脂肪醇聚乙二醇醚優選C16-C18醇+6摩爾EO/摩爾至C16-C18醇+80摩爾EO/摩爾0.5-15 二氧化硅溶膠15-50％(重量)SiO2(以SiO2計)，50-500m2/g比表面積平均粒徑6-40nm，優選比表面積為200m2/g，平均粒徑為40nm，優選7-15nm。
二氧化硅溶膠是耐冷卻水的粘合劑。
0.01-0.2多糖化物，增稠劑0.01-0.1殺菌劑50-80 水用二氧化硅填充物制得的壓出胎面用噴涂溶液涂覆而不用輪胎胎胚。如此制得的輪胎具有106歐姆范圍內的電阻。
權利要求
1.用于充氣輪胎的水溶性外隔離劑，包含脂肪醇聚乙二醇醚和導電炭黑。
2.權利要求1的水溶性外隔離劑，組成如下％(重量)3-20帶3-70％結晶水的無定形硅凝膠粉末，平均粒徑為15-30μm0.2-0.5 氣相白炭黑，平均粒徑為8-20nm，1-20 爐法炭黑(粉狀，導電性)平均粒徑為20-30nm(可用炭黑分散體替)或者4-70爐法炭黑分散體(導電性)25％爐法炭黑，平均粒徑為20-30nm，6％非離子型潤濕劑69％水0.3-15(以SiO2計)二氧化硅溶膠15-20％(重量)SiO2比表面積為50-500m2/g，優選200m2/g粒徑6-40nm，優選7-15nm0-8 25％聚乙烯分散體1-20 脂肪醇聚乙二醇醚，優選C16-C18醇+5摩爾EO/摩爾至C16-C18醇+80摩爾EO/摩爾0.2-10木素磺酸鈣0.1-3 脂肪酸甲基牛磺酸鈉鹽(分散劑)0-5消泡劑0.01-0.05 殺菌劑30-80 水。
3.權利要求1的水溶性外隔離劑，包括％(重量)1-15 爐法炭黑(粉末，導電性)平均粒徑20-30nm或者4-50 爐法炭黑分散體(導電性)25％炭黑，6％非離子型潤濕劑、69％水1-6 脂肪醇聚乙二醇醚優選C16-C18醇+6摩爾EO/摩爾至C16-C18醇+80摩爾EO/摩爾0.5-15 二氧化硅溶膠15-50％(重量)SiO2(以SiO2計)50-500m2/g比表面積平均粒徑6-40nm，優選比表面積為200m2/g，平均粒徑為40nm，優選7-15nm，該二氧化硅溶膠是耐冷卻水的粘合劑0.01-0.2 多糖化物，增稠劑0.01-0.1 殺菌劑50-80水。
全文摘要
用于充氣輪胎的水溶性外隔離劑,包含脂肪醇聚乙二醇醚和導電炭黑以建立輪胎的電阻。
文檔編號C09K3/16GK1172000SQ97114049
公開日1998年2月4日 申請日期1997年6月24日 優先權日1996年6月24日
發明者H·維納 申請人:萊茵化學萊茵瑙有限公司