[發明專利]使用脂肪酸酯增塑的聚氨酯或聚氨酯-脲輪胎填充物

無效

• 申請號: 201080010011.8
• 申請日: 2010-01-07
• 公開（公告）號: CN102341419A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: G.米勒;V.L.迪格諾蒂;V.M.T.蒂德;C.朱里斯;C.科科尼
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術有限責任公司
• 主分類號: C08G18/10
• 分類號: C08G18/10;B29D30/04;C08K5/00;C08K5/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 吳培善

本申請要求2009年1月8日提交的美國臨時專利申請61/143,192的優選權。

本發明涉及用于填充輪胎的聚氨酯組合物，并且涉及由聚氨酯組合物填充的輪胎。

充氣輪胎通常用于公路車輛例如汽車和卡車。充氣輪胎具有重量輕和提供柔軟和舒適乘坐的優點，因為輪胎外胎是由氣體填充的。充氣輪胎的主要缺點是放氣的危險，該危險是由刺破、輪胎外胎與輪圈的分離、或輪胎外胎或輪圈的其它故障引起的。對于公路車輛，該危險通常較小，因為公路表面往往相當地清潔和光滑。輪胎故障以及隨之發生的放氣是非公路(off-road)車輛關心得多得多的問題，主要是由于刺破的危險增加并且由于輪胎與輪圈脫離的可能性更大。另外也往往更難更換或修理非公路車輛上的輪胎。這可能是因為，該車輛及其輪胎非常大，例如拖拉機和大型建筑車輛或大型掘土車輛；因為缺少容易獲得的備用輪胎或空氣壓縮設備；或因為該車輛在輪胎故障時位于遙遠地區。

由于這些原因，很多非公路車輛使用填充輪胎而非充氣輪胎。填充輪胎的外胎包含固體或半固體材料而非壓縮氣體。這降低或消除了放氣的危險，因為輪胎外胎的刺破或其它故障將不會導致氣體逸出。

輪胎填充材料應該滿足幾點要求。輪胎填充材料應該使輪胎吸收震動并提供良好的牽引。因此，輪胎填充材料應該是柔軟和撓性的。此外，輪胎填充材料應該使得，輪胎在使用過程中不會累積過量的熱量，因為熱量能夠損傷填充材料或外胎，并由此減少輪胎的使用壽命。輪胎填充材料優選地不包含液相或氣相，如果外胎損傷的話，那么所述液相或氣相會泄露。輪胎填充材料優選地能夠在野外安裝(而非限于工廠安裝)時也容易裝入到輪胎中。此外，成本是非常重要的問題，特別是對于有時包含公噸級或更多輪胎填充材料的較大輪胎。

柔軟的聚氨酯/脲彈性體已經用作輪胎填充材料。已經沿這些方向嘗試過幾種方法。在一些情況中，聚氨酯/脲聚合物已經使用在水和有機異氰酸酯之間的反應中產生的二氧化碳發泡。這樣的方法描述于美國專利3,605,848。這些泡沫體具有由于其多孔特性而輕質的優點以及非常柔軟的優點。然而，該泡沫體往往表現出高滯后作用和嚴重的熱量積累。此外，當輪胎外胎放氣時，可以看到一定的放氣現象，這是由于包含在泡沫體的孔內的氣體逸出。

例如在GB?2,137,639中描述的另一種方法是使用油包水聚氨酯乳液填充輪胎。該乳液包含遠遠過量的超過使聚合物固化所需要量的水。該過量的水的作用是起到稀釋作用從而降低成本，并且吸收當體系固化時產生的二氧化碳。這至少部分地消除來自輪胎填充材料的氣相。然而，過量的水形成液相，如果輪胎外胎發生故障，該液相可能從輪胎泄露。

另一種方法使用無孔的高度增塑的聚氨酯或聚氨酯-脲彈性體作為輪胎填充材料。因為該填充材料是無孔的，因此這些材料比起多孔的填充材料往往表現出較小的滯后現象，并且因為該原因經歷較小的熱量積累。該彈性體是多異氰酸酯、多元醇物質和少量增鏈劑的反應產物。為達到所必需的柔軟度，該彈性體以大量填充油填充。用于本申請所提及的各種類型的填充油包括氯化鏈烷烴，各種二酯例如鄰苯二甲酸二丁酯、己二酸二丁基二甘醇酯(dibutyl?diglycol?adipate)、琥珀酸二異癸酯、己二酸二異癸酯、壬二酸二辛酯、癸二酸二丁酯和癸二酸二辛酯；和芳族填充油。GB?1,552,120和美國專利4,230,168、5,402,839和6,187,125描述了該通用方法。在這些填充油中，已經發現芳族填充油是商業上實用的。

芳族填充油在各個國家，特別是在歐洲受到規章限制的壓力，在這些國家它們被懷疑為致癌物質。由于這些物質的潛在喪失，需要新的輪胎填充材料。新輪胎填充材料的性能應該呈現接近或超過芳族油充油的聚氨酯彈性體的性能，并且該性能優選地利用可以合理成本利用的容易獲得材料。

本發明在某些方面是包括由彈性體填充材料填充的輪胎外胎的填充輪胎，其中所述彈性體填充材料包括由一種或多種脂肪酸的C₁-C₄烷基酯充油的聚氨酯或聚氨酯-脲彈性體。這些一種或多種脂肪酸的C₁-C₄烷基酯在本申請中有時稱為簡寫術語“脂肪酸酯填充劑”。