專利名稱：輪胎－輪輞組合體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輪胎-輪輞組合體，該輪胎-輪輞組合體能夠在承受外部損傷之后控制輪胎內(nèi)部壓力快速降低和在損傷之后延長(zhǎng)可利用運(yùn)行距離而不犧牲耐用性和在未承受外部損傷的輪胎通常運(yùn)行期間的駕乘舒適感。
背景技術(shù)：
在氣胎，如客車輪胎中，在輪胎的骨架部分如胎體，胎帶等中通過(guò)在內(nèi)部壓力(絕對(duì)壓力)為約250-350kPa的輪胎內(nèi)部密封空氣而產(chǎn)生張力，和可以通過(guò)這樣的張力進(jìn)行抗輪胎輸入的輪胎變形和恢復(fù)。即，通過(guò)保持輪胎內(nèi)部壓力在給定范圍內(nèi)而在輪胎骨架中產(chǎn)生恒定張力，因此負(fù)荷承載功能對(duì)于輪胎是重要的和也增強(qiáng)剛性以提供在車輛運(yùn)行如駕駛，制動(dòng)和轉(zhuǎn)向性能中要求的基本性能。
現(xiàn)在，當(dāng)保持在給定內(nèi)部壓力的輪胎承受外部損傷時(shí)，空氣通過(guò)此外部損傷處泄漏到外部以將輪胎內(nèi)部壓力降低到大氣壓或變成所謂的穿刺狀態(tài)，和因此顯著損失在輪胎骨架部分產(chǎn)生的張力。結(jié)果是，負(fù)荷承載功能和通過(guò)施加給定內(nèi)部壓力到輪胎上獲得的駕駛，制動(dòng)和轉(zhuǎn)向性能也損失，使得不可能運(yùn)行含有這樣輪胎的車輛。
因此，有關(guān)于甚至在穿刺狀態(tài)下能夠運(yùn)行的安全輪胎的許多建議。例如，作為用于車輛的充氣安全輪胎，建議各種類型如含有雙壁結(jié)構(gòu)的輪胎，其中包括負(fù)荷承載設(shè)備的輪胎，含有增強(qiáng)側(cè)壁部分的輪胎等。作為在這些建議中實(shí)際使用的技術(shù)，有這樣的輪胎，其中在輪胎內(nèi)表面中在從胎緣部分到環(huán)繞在側(cè)壁部位的輪緣部分的區(qū)域中布置由相對(duì)硬橡膠組成的側(cè)增強(qiáng)層。在主要具有不大于60％高徑比的輪胎中，此類型的輪胎用作所謂的漏氣運(yùn)行輪胎。
然而，在加入側(cè)增強(qiáng)層的技術(shù)中，輪胎重量增加30-40％以升高輪胎的縱向彈簧常量，使得存在滾動(dòng)阻力極大地惡化和在穿刺之前通常運(yùn)行中的駕乘舒適感降低的缺點(diǎn)。因此，由于在通常運(yùn)行中有對(duì)性能和燃料消耗的不好影響，這是仍然缺乏通用性能的技術(shù)。
另一方面，作為含有高輪胎部分高度或高徑比不小于60％的氣胎，主要應(yīng)用含有如下結(jié)構(gòu)的漏氣運(yùn)行輪胎；將內(nèi)支撐體如內(nèi)環(huán)等固定到輪輞上以在穿刺下承載負(fù)荷，用于根據(jù)在相對(duì)高速度下在較長(zhǎng)距離下的運(yùn)行，避免側(cè)壁部分中的熱生成。
然而，從耐震動(dòng)性觀點(diǎn)來(lái)看難以降低內(nèi)支撐體的重量和因此有時(shí)與在常規(guī)氣胎中的重量相比，輪胎，內(nèi)支撐體和輪輞的總重量增加30-50％或更多，使得存在于穿刺之前通常運(yùn)行中的駕乘舒適感惡化的缺點(diǎn)，但也有車輛底部部件如襯套等的耐用性相當(dāng)損失的缺點(diǎn)。
此外，存在的問題是在輪胎內(nèi)部布置內(nèi)支撐體之后將輪胎組裝到輪輞上的操作是復(fù)雜的和花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間。在此連接中，建議通過(guò)在寬度方向上的輪輞一端側(cè)及其另一端側(cè)之間的輪輞尺寸中產(chǎn)生差異而容易插入內(nèi)支撐體的技術(shù)，但不能獲得足夠的效果。
另外，為增加含有內(nèi)支撐體的漏氣運(yùn)行輪胎在穿刺之后的運(yùn)行距離，有效的是加入骨架元件以使輪胎結(jié)構(gòu)更為結(jié)實(shí)，但通過(guò)骨架元件的加入而惡化低滾動(dòng)阻力和在通常使用中的駕乘舒適感，使得此技術(shù)的采用是不現(xiàn)實(shí)的。
在常規(guī)安全輪胎中，可以在具有高摩擦系數(shù)的道路表面上發(fā)展在穿刺之后的運(yùn)行能力到某一范圍，以到一些程度如常規(guī)的瀝青道路表面，粗道路表面等。然而，當(dāng)穿刺的輪胎不是駕駛輪但是空轉(zhuǎn)輪時(shí)，在由在冬季的冰道路或雪道路表示的低摩擦系數(shù)道路表面上曝露顯著的缺陷。即，輪胎在穿刺之前的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)自然較小和保持于圓的形狀，使得在啟動(dòng)時(shí)當(dāng)車輛由從驅(qū)動(dòng)輪產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力移動(dòng)時(shí)，空轉(zhuǎn)輪開始伴隨著車輛的移動(dòng)而開始旋轉(zhuǎn)。相反地，輪胎偏轉(zhuǎn)較大和在穿刺之后采取偏離圓形的形狀。由于空轉(zhuǎn)輪是不能自身旋轉(zhuǎn)和不產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，空轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)依賴于車輛和道路表面移動(dòng)之間的摩擦系數(shù)。因此，當(dāng)車輛在具有低摩擦系數(shù)的道路表面上啟動(dòng)時(shí)，由于道路表面的低摩擦系數(shù)，通過(guò)穿刺而極大地偏轉(zhuǎn)和偏離圓形的輪胎在地面接觸面中產(chǎn)生較大的滑移。因?yàn)?，與穿刺之前的相對(duì)均勻狀態(tài)相比，在地面接觸面的地面接觸壓力分布極端不均勻以及具有較大的偏轉(zhuǎn)變形。這樣的狀況不僅僅在啟動(dòng)時(shí)也在制動(dòng)時(shí)發(fā)生。結(jié)果是，存在的可能性是并不充分開發(fā)先前裝配在車輛上的系統(tǒng)，即，用于在具有低摩擦系統(tǒng)的道路表面上補(bǔ)充安全運(yùn)行的“驅(qū)動(dòng)力調(diào)節(jié)系統(tǒng)(牽引控制)”，用于避免在制動(dòng)中輪胎鎖定的“制動(dòng)力調(diào)節(jié)系統(tǒng)(防鎖制動(dòng)系統(tǒng))”。
如上所述，常規(guī)技術(shù)提及在通過(guò)輪胎損傷的內(nèi)部壓力降低之后的運(yùn)行能力，但不可能在運(yùn)行期間通過(guò)脫落刺入輪胎的外來(lái)物質(zhì)而應(yīng)付快速降低內(nèi)部壓力的狀態(tài)，使得它們不能稱為是用于避免穿刺危險(xiǎn)的對(duì)策。
另一方面，建議預(yù)先在輪胎內(nèi)面中布置具有流動(dòng)性的密封劑材料以同時(shí)通過(guò)采用輪胎中的壓力而密封在損傷之后的孔的技術(shù)，但它們的缺點(diǎn)是帶來(lái)輪胎重量的增加。即，采用密封劑材料密封損傷孔的能力依賴于在輪胎內(nèi)面上形成的密封劑材料層的厚度。例如，要求密封劑材料層具有約3-5mm的厚度用于密封由直徑為約3mm的釘子形成的損傷孔。因此，在用于客車的通用輪胎情況下，通過(guò)布置密封劑材料而增加1500-2500g的重量，它不僅僅惡化低滾動(dòng)阻力和在穿刺之前通常運(yùn)行中的駕駛舒適感，也相當(dāng)?shù)負(fù)p失作為車輛底部部件的襯套等的耐用性。同樣，含有密封劑材料的輪胎重量均勻性較差，它是惡化低滾動(dòng)阻力和通常運(yùn)行中駕駛舒適感的主要因素。
此外，當(dāng)外部物質(zhì)如釘子等刺入使用中的輪胎時(shí)，這樣的外部物質(zhì)并不總是立即從輪胎脫落，和可能以刺入狀態(tài)停留在輪胎中。在這樣的狀態(tài)下，輪胎的內(nèi)部壓力并不快速降低和在稍后運(yùn)行中向在外來(lái)物質(zhì)如釘子等的刺入和起皺狀態(tài)下的輪胎施加輸入，使得在外來(lái)物質(zhì)如釘子等和輪胎之間的接觸面處引起磨損。當(dāng)接觸面由于這樣的磨擦而磨損到一定的程度時(shí)，在接觸面形成縫隙，和外來(lái)物質(zhì)如釘子等突然從輪胎脫落同時(shí)立即降低內(nèi)部壓力和因此運(yùn)行是不可能的。含有密封劑材料的常規(guī)輪胎不能充分地應(yīng)付由于上述保留外來(lái)物質(zhì)的輸入歷史的外來(lái)物質(zhì)的突出脫落和內(nèi)部壓力的降低和不是令人滿意的。
另外，例如，在JP-A-6-127207，JP-A-6-183226，JP-A-7-186610，JP-A-8-332805等中公開一種輪胎，其中在輪胎和輪輞組合體的內(nèi)部空間中填充含有許多密閉泡孔的發(fā)泡體。這些建議的輪胎主要限于特別或小尺寸的輪胎如農(nóng)用輪胎、拉力賽輪胎，摩托車胎，自行車胎等。因此，不知道將它們應(yīng)用于特別附加重量到低滾動(dòng)阻力和駕乘舒適感的輪胎如客車輪胎，卡車和公共汽車輪胎等。同樣，所有的發(fā)泡體膨脹比例較低，使得含有密閉泡孔的發(fā)泡體的重量較大和因此不能避免抗振動(dòng)的駕乘舒適感和燃料消耗的惡化。此外，由于密閉泡孔的內(nèi)部是大氣壓，發(fā)泡體在功能上不能作為常規(guī)輪胎中高壓空氣的替代物。
此外，日本專利No.2987076公開了無(wú)穿刺輪胎，其中將由發(fā)泡體組成的填料插入輪胎的內(nèi)部圓周部分。然而，除根據(jù)泡孔中的壓力非常接近于大氣壓的事實(shí)的缺點(diǎn)以外，由于發(fā)泡體由尿烷組成，由于尿烷基團(tuán)分子間氫鍵的能量損失較大和自熱生成較高。因此，當(dāng)在輪胎中填充尿烷發(fā)泡體時(shí)，發(fā)泡體通過(guò)旋轉(zhuǎn)期間的重復(fù)變形是熱生成的以極大地惡化耐用性。和同樣，使用原材料幾乎不成型的密閉泡孔，使得獲得的泡孔容易彼此連通和難以在其中保持氣體和具有的優(yōu)點(diǎn)是不能獲得所需的輪胎內(nèi)部壓力(負(fù)荷承載能力或偏轉(zhuǎn)抑制能力)。
此外，JP-A-48-47002提出另一種無(wú)穿刺輪胎，其中在輪胎中填充通過(guò)采用由橡膠或合成樹脂組成的厚度為0.5-3mm的涂層整體覆蓋和密封許多胞腔體的外周緣形成的多個(gè)膨脹壓力胞腔體，胞腔體基本由密閉泡孔組成，以將輪胎保持在規(guī)定的內(nèi)部壓力。根據(jù)此技術(shù)，為使胞腔體泡孔內(nèi)部的壓力高于大氣壓，將在開始材料中混煉用于密閉泡孔的形成變成膨脹壓力胞腔體的發(fā)泡劑數(shù)量設(shè)定為產(chǎn)生至少等于或大于輪胎內(nèi)體積的氣體數(shù)量的發(fā)泡劑數(shù)量，因此目的在于提供至少相似于通常氣胎那些的性能。
在以上技術(shù)中，為防止氣體從膨脹壓力胞腔體泡孔的散失，將胞腔體采用外涂層整體覆蓋和密封。作為用于外涂層的材料，僅示例用于汽車的內(nèi)胎和用于這樣內(nèi)胎形成的混煉成分。即，將胞腔體采用主要由用于輪胎內(nèi)胎等的丁基橡膠組成和具有對(duì)氮?dú)獾蜐B透性的軟彈性外涂層覆蓋和密封和在輪胎中填充。作為輪胎的生產(chǎn)方法，未硫化的輪胎內(nèi)胎用作軟彈性外涂層和用于密閉胞腔體形成的未硫化開始材料用作膨脹壓力胞腔體，和將它們放入輪胎-輪輞組合體的內(nèi)部和通過(guò)加熱發(fā)泡以獲得采用發(fā)泡體填充的輪胎。通過(guò)胞腔體的膨脹，在輪胎內(nèi)部具有大氣壓的空氣自發(fā)地通過(guò)在輪輞中形成的小排放孔排放。
一般情況下，在室溫下將客車輪胎的內(nèi)部壓力設(shè)定到為絕對(duì)壓力的約250-350kPa，使得從氣體狀態(tài)方程假定對(duì)于輪胎的硫化建立，獲得的胞腔體填充的輪胎內(nèi)部的壓力為1.5倍在加熱狀態(tài)(約140℃)下的以上內(nèi)部壓力。然而，作為軟彈性外涂層的未硫化輪胎內(nèi)胎自身由于缺乏硫化壓力(由于硫化壓力是胞腔體膨脹中作為來(lái)源的壓力，胞腔體中壓力的缺乏誘導(dǎo)軟彈性外涂層的發(fā)泡)而引起發(fā)泡。為避免這樣的發(fā)泡現(xiàn)象，要求極大地增加混煉的發(fā)泡劑數(shù)量，或升高加熱溫度。然而，在增加混煉的發(fā)泡劑數(shù)量的措施中，伴隨著發(fā)泡劑數(shù)量的增加在室溫下內(nèi)部壓力超過(guò)400kPa，使得難以采用胞腔體填充的輪胎替換常規(guī)的氣胎。在升高加熱溫度的措施中，由于熱老化的輪胎損傷變大和相當(dāng)?shù)貝夯喬サ哪陀眯裕陂L(zhǎng)使用時(shí)間的耐用性中引起問題。盡管在輪胎-輪輞組合體內(nèi)部布置許多采用軟彈性外涂層覆蓋的膨脹壓力胞腔體，考慮在吹制軟彈性外涂層之間的摩擦，在輪胎內(nèi)表面和輪輞內(nèi)表面之間的摩擦等，考慮到耐用性問題是顯著的。以上問題據(jù)稱是由于不同于如下情況的許多分裂膨脹壓力胞腔體的布置膨脹壓力胞腔體的形狀為整體圓環(huán)圈形。和同樣，在輪輞中形成的小排放孔可有效地通過(guò)膨脹壓力胞腔體的膨脹從輪胎內(nèi)部排放大氣壓的空氣，但也用作膨脹壓力胞腔體中泡孔內(nèi)部氣體的消散通道，使得這樣的輪胎在長(zhǎng)時(shí)間使用中不是耐用的。
盡管主要由丁基橡膠組成具有對(duì)氮?dú)獾蜐B透氣的組合物如輪胎內(nèi)胎等用作軟彈性外涂層，由于丁基橡膠的硫化反應(yīng)速率非常緩慢，要求相當(dāng)延長(zhǎng)的加熱時(shí)間以完成在約140℃溫度下的反應(yīng)。這意味著軟彈性外涂層的交聯(lián)密度缺乏，據(jù)稱它是引起軟彈性外涂層剝離的原因。同樣，加熱時(shí)間的延長(zhǎng)進(jìn)一步通過(guò)上述熱老化增加了輪胎的損傷，使得不能避免耐用性的惡化和因此以上技術(shù)不能稱為良好的計(jì)劃。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種輪胎-輪輞組合體，該輪胎-輪輞組合體能夠在輪胎損傷之后甚至在輪胎內(nèi)部壓力降低中要求的距離中穩(wěn)定運(yùn)行，而不犧牲滾動(dòng)阻力和在輪胎損傷之前通常運(yùn)行中的駕乘舒適感。
本發(fā)明人已經(jīng)進(jìn)行各種研究以解決以上問題和發(fā)現(xiàn)為能夠達(dá)到甚至在損傷之后內(nèi)部壓力降低中的穩(wěn)定運(yùn)行，有效的是當(dāng)輪胎內(nèi)部氣體通過(guò)損傷而泄漏出時(shí)，通過(guò)合適的措施提供在稍后運(yùn)行中要求的最小輪胎內(nèi)部壓力。
即，本發(fā)明的要點(diǎn)和構(gòu)成如下。
1.一種輪胎-輪輞組合體，其特征在于在通過(guò)將中空?qǐng)A環(huán)圈形輪胎組裝到核準(zhǔn)的輪輞上而確定的內(nèi)部布置大量基本球形的粒子，每個(gè)粒子由樹脂連續(xù)相和密閉泡孔組成和平均本體比重不大于0.1，和在25℃下為絕對(duì)壓力的輪胎內(nèi)部壓力不小于150kPa。
2.根據(jù)項(xiàng)目1的輪胎-輪輞組合體，其中在25℃下為絕對(duì)壓力的輪胎內(nèi)部壓力不小于150kPa但不大于900kPa。
3.根據(jù)項(xiàng)目1或2的輪胎-輪輞組合體，其中布置大量粒子使得由如下公式確定的體積填充比不小于75％但不大于150％體積填充比＝(Vs/Vt)×100(其中Vs是在組合體內(nèi)部布置的所有粒子的總體積和包括在大氣壓下粒子周圍的空間體積，和Vt是輪胎的內(nèi)體積)。
4.根據(jù)項(xiàng)目3的輪胎-輪輞組合體，其中體積填充比不小于75％但不大于130％。
5.根據(jù)項(xiàng)目4的輪胎-輪輞組合體，其中體積填充比不小于75％但不大于110％。
6.根據(jù)項(xiàng)目5的輪胎-輪輞組合體，其中體積填充比不小于80％但不大于100％。
7.根據(jù)項(xiàng)目1或3的輪胎-輪輞組合體，其中當(dāng)將輪胎-輪輞組合體安裝到車輛上時(shí)，組合體中粒子的體積填充量在從如下下限到如下上限的范圍中，作為包括在大氣壓下粒子周圍空間體積的總體積體積填充量的上限當(dāng)將在調(diào)節(jié)到內(nèi)部壓力的壓力下充氣的組合體安裝到車輛上時(shí)，內(nèi)部壓力由這樣的車輛指定，在施加到車輛每個(gè)軸上的負(fù)荷下輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積；體積填充量的下限當(dāng)將內(nèi)部壓力設(shè)定到大氣壓的組合體安裝到車輛上時(shí)，在相應(yīng)于2.0倍施加到車輛每個(gè)軸上負(fù)荷的負(fù)荷下輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積。
8.根據(jù)項(xiàng)目7的輪胎-輪輞組合體，其中體積填充量的上限是在相應(yīng)于至少1.2倍施加到車輛每個(gè)軸上負(fù)荷的負(fù)荷下輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積。
9.根據(jù)項(xiàng)目7的輪胎-輪輞組合體，其中體積填充量的下限是當(dāng)在調(diào)節(jié)到至少10％內(nèi)部壓力的壓力下將組合體充氣時(shí)，通過(guò)將這樣的車輛安裝到車輛上而指定內(nèi)部壓力，在相應(yīng)于2.0倍施加到車輛每個(gè)軸上負(fù)荷的負(fù)荷下輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積。
10.根據(jù)項(xiàng)目8的輪胎-輪輞組合體，其中體積填充量的上限是在相應(yīng)于1.5倍施加到車輛每個(gè)軸上負(fù)荷的負(fù)荷下輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積。
11.根據(jù)項(xiàng)目8的輪胎-輪輞組合體，其中體積填充量的上限是在相應(yīng)于2.0倍施加到車輛每個(gè)軸上負(fù)荷的負(fù)荷下輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積。
12.根據(jù)項(xiàng)目9的輪胎-輪輞組合體，其中體積填充量的下限是當(dāng)在調(diào)節(jié)到至少30％內(nèi)部壓力的壓力下將組合體充氣時(shí)，通過(guò)將這樣的車輛安裝到車輛上而指定內(nèi)部壓力，在相應(yīng)于2.0倍施加到車輛每個(gè)軸上負(fù)荷的負(fù)荷下輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積。
13.根據(jù)項(xiàng)目9的輪胎-輪輞組合體，其中體積填充量的下限是當(dāng)在調(diào)節(jié)到至少40％內(nèi)部壓力的壓力下將組合體充氣時(shí)，通過(guò)將這樣的車輛安裝到車輛上而指定內(nèi)部壓力，在相應(yīng)于2.0倍施加到車輛每個(gè)軸上負(fù)荷的負(fù)荷下輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積。
14.根據(jù)項(xiàng)目9的輪胎-輪輞組合體，其中體積填充量的下限是當(dāng)在調(diào)節(jié)到至少50％內(nèi)部壓力的壓力下將組合體充氣時(shí)，通過(guò)將這樣的車輛安裝到車輛上而指定內(nèi)部壓力，在相應(yīng)于2.0倍施加到車輛每個(gè)軸上負(fù)荷的負(fù)荷下輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積。
15.根據(jù)項(xiàng)目1，3或7的輪胎-輪輞組合體，其中在布置于組合體內(nèi)部的大量粒子中比重不小于0.79的粒子含量不大于40％(質(zhì)量比)。
16.根據(jù)項(xiàng)目15的輪胎-輪輞組合體，其中比重不小于0.79的粒子含量不大于30％(質(zhì)量比)。
17.根據(jù)項(xiàng)目16的輪胎-輪輞組合體，其中比重不小于0.79的粒子含量不大于20％(質(zhì)量比)。
18.根據(jù)項(xiàng)目17的輪胎-輪輞組合體，其中比重不小于0.79的粒子含量不大于5％(質(zhì)量比)。
19.根據(jù)項(xiàng)目1，3或7的輪胎-輪輞組合體，其中粒子的連續(xù)相由至少一種如下物質(zhì)組成聚乙烯醇樹脂、丙烯腈基聚合物、丙烯酸類聚合物和偏二氯乙烯基聚合物。
20.根據(jù)項(xiàng)目19的輪胎-輪輞組合體，其中粒子的連續(xù)相由丙烯腈基聚合物組成，和丙烯腈基聚合物是選自如下物質(zhì)的至少一種丙烯腈聚合物、丙烯腈/甲基丙烯腈共聚物、丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯共聚物和丙烯腈/甲基丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯三元共聚物。
21.根據(jù)項(xiàng)目19的輪胎-輪輞組合體，其中粒子的連續(xù)相由丙烯酸類聚合物組成，和丙烯酸類聚合物是選自如下物質(zhì)的至少一種甲基丙烯酸甲酯樹脂、甲基丙烯酸甲酯/丙烯腈共聚物、甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯腈共聚物和甲基丙烯酸甲酯/丙烯腈/甲基丙烯腈三元共聚物。
22.根據(jù)項(xiàng)目19的輪胎-輪輞組合體，其中粒子的連續(xù)相由偏二氯乙烯基聚合物組成，和偏二氯乙烯基聚合物是選自如下物質(zhì)的至少一種偏二氯乙烯/丙烯腈共聚物、偏二氯乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物、偏二氯乙烯/甲基丙烯腈共聚物、偏二氯乙烯/丙烯腈/甲基丙烯腈共聚物、偏二氯乙烯/丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯共聚物、偏二氯乙烯/甲基丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯共聚物和偏二氯乙烯/丙烯腈/甲基丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯共聚物。
23.根據(jù)項(xiàng)目1，3，7或19的輪胎-輪輞組合體，其中粒子的密閉泡孔含有選自如下物質(zhì)的至少一種氣體氮?dú)?、空氣、具?-8個(gè)碳的直鏈和支化脂族烴及其氟化物、具有2-8個(gè)碳的脂環(huán)族烴及其氟化物、和由如下通式(I)表示的醚化合物R1-O-R2....(I)(其中R1和R2的每一個(gè)是具有1-5個(gè)碳的單價(jià)烴殘基和可以是飽和烴或不飽和烴和可含有直鏈或支化結(jié)構(gòu)以及包含環(huán)的結(jié)構(gòu))。
24.根據(jù)項(xiàng)目1，3，7，19或23的輪胎-輪輞組合體，其中粒子連續(xù)相在30℃下的氣體滲透常數(shù)不大于300×10-12(cc·cm/cm2·s·cmHg)。
25.根據(jù)項(xiàng)目24的輪胎-輪輞組合體，其中在30℃下的氣體滲透常數(shù)不大于20×10-12(cc·cm/cm2·s·cmHg)。
26.根據(jù)項(xiàng)目25的輪胎-輪輞組合體，其中在30℃下的氣體滲透常數(shù)不大于2×10-12(cc·cm/cm2·s·cmHg)。
27.根據(jù)項(xiàng)目1，3，7，19，23或24的輪胎-輪輞組合體，其中采用內(nèi)襯層在它的內(nèi)表面上提供輪胎，和內(nèi)襯層由熱塑性彈性體組合物組成，該組合物包括熔點(diǎn)為170-230℃的尼龍樹脂和異丁烯對(duì)甲基苯乙烯共聚物的鹵化物，其中在50-95％的凝膠化比例下動(dòng)態(tài)硫化彈性體組分。
28.根據(jù)項(xiàng)目27的輪胎-輪輞組合體，其中內(nèi)襯層在30℃下的氣體滲透常數(shù)不大于20×10-12(cc·cm/cm2·s·cmHg)。
29.根據(jù)項(xiàng)目1的輪胎-輪輞組合體，其中進(jìn)一步在組合體內(nèi)部布置密封劑基體材料。
30.根據(jù)項(xiàng)目1，3，7，19，23，24或28的輪胎-輪輞組合體，其中進(jìn)一步在組合體內(nèi)部布置液體。
31.根據(jù)項(xiàng)目30的輪胎-輪輞組合體，其中液體是硅氧烷或脂族多價(jià)醇。
32.根據(jù)項(xiàng)目1，3，7，19，23，24，28或30的輪胎-輪輞組合體，進(jìn)一步包括能夠通過(guò)刺激膨脹體積的膨脹粒子。
33.根據(jù)項(xiàng)目32的輪胎-輪輞組合體，其中膨脹粒子包括發(fā)泡劑和包覆由在密閉態(tài)發(fā)泡劑膨脹而產(chǎn)生的氣體的殼。
34.根據(jù)項(xiàng)目33的輪胎-輪輞組合體，其中刺激是熱、壓力和振動(dòng)的至少一種。
35.根據(jù)項(xiàng)目33的輪胎-輪輞組合體，其中發(fā)泡劑是選自如下物質(zhì)的至少一種具有2-6個(gè)碳的直鏈和支化脂族烴及其氟化物、具有2-6個(gè)碳的脂環(huán)族烴及其氟化物、和由如下通式(I)表示的醚化合物R1-O-R2....(I)(其中R1和R2的每一個(gè)是具有1-5個(gè)碳的單價(jià)烴殘基和可以是飽和烴或不飽和烴和可含有直鏈或支化結(jié)構(gòu)以及包含環(huán)的結(jié)構(gòu))。
36.根據(jù)項(xiàng)目33的輪胎-輪輞組合體，其中發(fā)泡劑是發(fā)泡劑是熱解發(fā)泡劑。
37.根據(jù)項(xiàng)目33的輪胎-輪輞組合體，其中在100℃以上膨脹發(fā)泡劑。
38.根據(jù)項(xiàng)目36的輪胎-輪輞組合體，其中熱解發(fā)泡劑是選自如下物質(zhì)的至少一種二硝基五亞甲基四胺、偶氮二甲酰胺、對(duì)甲苯磺?；录捌溲苌?，和氧雙苯磺?；?。
39.根據(jù)項(xiàng)目1，3，7，19，23，24，28，30或32的輪胎-輪輞組合體，在輪胎-輪輞組合體內(nèi)部布置的大量粒子含有保持在高于大氣壓的壓力下的密閉泡孔。
40.一種輪胎-輪輞組合體，包括由輪胎和輪輞確定的密閉空間和在空間中填充的壓縮氣體和含有用于檢測(cè)氣體壓力變化的措施和用于在變化之前通過(guò)對(duì)體積的壓力變化接近變化的密閉空間內(nèi)體積的措施。
41.根據(jù)項(xiàng)目40的輪胎-輪輞組合體，其中用于檢測(cè)壓力變化的措施是壓力傳感器。
42.根據(jù)項(xiàng)目40的輪胎-輪輞組合體，其中用于在變化之前通過(guò)對(duì)體積的壓力變化接近變化的密閉空間內(nèi)體積的措施是如下物質(zhì)的至少一種位于密閉空間中的可膨脹組合物和可發(fā)泡組合物。
43.根據(jù)項(xiàng)目42的輪胎-輪輞組合體，其中可發(fā)泡組合物包含發(fā)泡劑。
44.根據(jù)項(xiàng)目40的輪胎-輪輞組合體，其中用于檢測(cè)壓力變化的措施具有根據(jù)通過(guò)防鎖制動(dòng)系統(tǒng)中輪速傳感器的輪速檢測(cè)，用于降低輪胎內(nèi)部壓力的報(bào)警功能和/或根據(jù)通過(guò)壓力傳感器直接測(cè)量輪胎內(nèi)部壓力的工藝用于降低輪胎內(nèi)部壓力的報(bào)警功能。
45.根據(jù)項(xiàng)目40的輪胎-輪輞組合體，其中將中空?qǐng)A環(huán)圈形輪胎安裝到核準(zhǔn)的輪輞上。
46.一種調(diào)節(jié)項(xiàng)目40的輪胎-輪輞組合體體積的方法，其特征在于當(dāng)將設(shè)定內(nèi)部壓力到大氣壓的組合體安裝到車輛上和承受相應(yīng)于2.0倍施加到車輛每個(gè)軸上負(fù)荷的負(fù)荷時(shí)，在組合體內(nèi)體積達(dá)到組合體內(nèi)體積之前，開始用于在變化之前通過(guò)對(duì)體積的壓力變化接近密閉空間內(nèi)體積的措施的操作。
47.一種向輪胎-輪輞組合體施加內(nèi)部壓力的方法，該輪胎-輪輞組合體通過(guò)安裝中空?qǐng)A環(huán)圈形輪胎安裝到核準(zhǔn)的輪輞上而形成和含有用于檢測(cè)由輪胎和輪輞確定的內(nèi)部中氣體壓力變化的措施，其特征在于在組合體內(nèi)部填充大量基本球形的粒子以將給定的內(nèi)部壓力施加到組合體上，粒子每個(gè)包括由樹脂和保持在高于大氣壓的壓力下的密閉泡孔組成的連續(xù)相。
48.根據(jù)項(xiàng)目47的施加內(nèi)部壓力的方法，其中用于檢測(cè)壓力變化的措施是壓力傳感器。
49.一種用于向輪胎-輪輞組合體施加內(nèi)部壓力的裝置，該輪胎-輪輞組合體通過(guò)安裝中空?qǐng)A環(huán)圈形輪胎安裝到核準(zhǔn)的輪輞上而形成，該裝置包括用于貯存基本球形粒子的貯存措施，粒子每個(gè)包括由樹脂和保持在高于大氣壓的壓力下的密閉泡孔組成的連續(xù)相，和用于輸送貯存粒子到組合體內(nèi)部的輸送措施。
50.根據(jù)項(xiàng)目49的施加內(nèi)部壓力的裝置，進(jìn)一步包括振動(dòng)施加措施。
51.根據(jù)項(xiàng)目49的施加內(nèi)部壓力的裝置，進(jìn)一步包括從氣體分離粒子的措施。
52.根據(jù)項(xiàng)目49的施加內(nèi)部壓力的裝置，進(jìn)一步包括稱重量粒子的措施。
53.根據(jù)項(xiàng)目49的施加內(nèi)部壓力的裝置，進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)粒子速度的措施。
54.一種提供輪胎-輪輞組合體的方法，通過(guò)在中空?qǐng)A環(huán)圈形輪胎和核準(zhǔn)的輪輞的內(nèi)部布置大量基本球形的粒子而形成該輪胎-輪輞組合體，粒子每個(gè)包括由樹脂和保持在高于大氣壓的壓力下的密閉泡孔組成的連續(xù)相，其特征在于在輸送采用粒子填充的組合體到給料側(cè)的步驟，將采用粒子填充的組合體內(nèi)部調(diào)節(jié)到給定壓力。
55.一種在提供輪胎-輪輞組合體之后向處理車輛的駕駛員提供服務(wù)的方法，車輛安裝有輪胎-輪輞組合體，輪胎-輪輞組合體每個(gè)含有布置在中空?qǐng)A環(huán)圈形輪胎和核準(zhǔn)輪輞的內(nèi)部的大量基本球形粒子，粒子每個(gè)由樹脂連續(xù)相和保持在高于大氣壓的壓力下的密閉泡孔組成，其特征在于在車輛上布置能夠進(jìn)行通訊的端設(shè)備和在組合體上布置用于檢測(cè)壓力變化的措施，和當(dāng)檢測(cè)措施檢測(cè)到事故時(shí)，將來(lái)自檢測(cè)措施的特定信息從端設(shè)備通過(guò)通訊控制部分傳輸?shù)胶袛?shù)據(jù)庫(kù)部分的信息控制服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)部分先前貯存有用于銷售和維修輪胎-輪輞組合體的維修車間的位置信息，和信息控制服務(wù)器根據(jù)接收的特定信息，從數(shù)據(jù)庫(kù)部分在定位車輛的區(qū)域中采集維修車間的信息和將采集的維修車間信息和內(nèi)部壓力異常警報(bào)通過(guò)通訊控制部分傳輸?shù)蕉嗽O(shè)備，和將在端設(shè)備中接收的內(nèi)部壓力異常警報(bào)和維修車間信息通知車輛中的駕駛員。
56.根據(jù)項(xiàng)目55的提供服務(wù)的方法，其中其中用于檢測(cè)壓力變化的措施具有根據(jù)通過(guò)防鎖制動(dòng)系統(tǒng)中輪速傳感器的輪速檢測(cè)，用于降低輪胎內(nèi)部壓力的報(bào)警功能和/或根據(jù)通過(guò)壓力傳感器直接測(cè)量輪胎內(nèi)部壓力的工藝用于降低輪胎內(nèi)部壓力的報(bào)警功能。


圖1是根據(jù)本發(fā)明輪胎-輪輞組合體實(shí)施方案在輪胎寬度方向上的剖視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明輪胎-輪輞組合體另一個(gè)實(shí)施方案在輪胎寬度方向上的剖視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明輪胎-輪輞組合體其它實(shí)施方案在輪胎寬度方向上的剖視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明輪胎-輪輞組合體進(jìn)一步實(shí)施方案在輪胎寬度方向上的剖視圖。
圖5是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明施加內(nèi)部壓力的工藝的簡(jiǎn)圖。
圖6是說(shuō)明含泡孔粒子入口端口和外部氣體出口端口的簡(jiǎn)圖。
圖7是說(shuō)明含泡孔粒子入口端口和外部氣體出口端口的簡(jiǎn)圖。
圖8是說(shuō)明用于引入含泡孔粒子管線的簡(jiǎn)圖。
圖9是說(shuō)明振動(dòng)施加措施具體實(shí)施例的透視圖。
圖10是說(shuō)明稱重含泡孔粒子的措施具體實(shí)施例的簡(jiǎn)圖。
圖11是說(shuō)明在貯存罐和壓力傳感器中壓力變化功能的簡(jiǎn)圖。
圖12是顯示在采用含泡孔粒子填充的輪胎和輪輞組合體中靜彈簧常量上評(píng)價(jià)的結(jié)果的圖。
具體實(shí)施例方式
以下參考在它的寬度方向上顯示它的截面的圖1描述根據(jù)本發(fā)明的輪胎-輪輞組合體。
即，所示的輪胎-輪輞組合體通過(guò)如下方式構(gòu)成將輪胎1組裝到核準(zhǔn)的輪輞2上和在由輪胎1和輪輞2確定的內(nèi)部布置大量基本球形的粒子，每個(gè)粒子由樹脂連續(xù)相和密閉泡孔組成。作為輪胎1，除非各種輪胎，如用于客車等的輪胎是根據(jù)通常方式，并不特別要求限制結(jié)構(gòu)。作為輪胎，可以提及用于客車的輪胎，用于卡車的輪胎、用于公共汽車的輪胎、用于摩托車的輪胎、用于自行車的輪胎、用于建筑車輛的輪胎，用于飛機(jī)的輪胎等。例如，所示的輪胎是用于客車的通用輪胎，其中將胎帶6和胎面7連續(xù)布置在一對(duì)胎圈芯4之間在其徑向方向上向外環(huán)形延伸的胎體5的冠狀部分上。此外，數(shù)字8是內(nèi)襯層。
粒子3是含有由樹脂連續(xù)相圍繞的基本球形密閉泡孔和直徑，例如為約10-500μm的中空體，或包含大量由密閉泡孔組成的小腔室的海綿結(jié)構(gòu)體。即，粒子3是包括不與外部連通的密閉泡孔的粒子，其中密閉泡孔的數(shù)目可以是一個(gè)或多個(gè)。粒子包括密閉泡孔的特征表示粒子含有包括在密閉態(tài)的密閉泡孔的樹脂殼。因此，樹脂連續(xù)相表示構(gòu)成樹脂殼組合物的連續(xù)相。此外，殼組合物由以后所述的樹脂組成。
通過(guò)在輪胎內(nèi)部布置大量粒子3而產(chǎn)生輪胎的給定內(nèi)部壓力與單獨(dú)填充的空氣一起和同時(shí)保證在低內(nèi)部壓力中要求的輪胎最小內(nèi)部壓力。
即，在包含大量布置在輪胎1內(nèi)部的粒子3的輪胎-輪輞組合體中，當(dāng)輪胎承受損傷時(shí)，存在于粒子3之間空間9的氣體，它與粒子3一起給出預(yù)定的內(nèi)部壓力，從輪胎泄漏出和因此輪胎內(nèi)部壓力降低到大約等于在輪胎外部壓力的壓力。然而，在降低內(nèi)部壓力過(guò)程中在輪胎內(nèi)部引起跟隨現(xiàn)象，因此保證輪胎中要求的內(nèi)部壓力。
首先，當(dāng)輪胎被損傷以開始降低內(nèi)部壓力時(shí)，粒子密封損傷的部分以控制內(nèi)部壓力的快速降低。另一方面，輪胎的偏轉(zhuǎn)量伴隨著輪胎內(nèi)部壓力的降低而增加以降低輪胎的內(nèi)體積，和結(jié)果是粒子它們自身直接承受負(fù)荷以因此保持在稍后運(yùn)行中要求的輪胎最小內(nèi)部壓力。和同樣，由于粒子中密閉泡孔內(nèi)的壓力在損傷之后保持與以上輪胎內(nèi)部壓力成比例的壓力，或由于保持在損傷之前的粒子總體積，在損傷之前在輪胎內(nèi)部壓力下存在的粒子甚至在損傷之后存在于輪胎內(nèi)部。因此，當(dāng)輪胎進(jìn)一步運(yùn)行時(shí)，在粒子之間引起摩擦以自產(chǎn)生熱量同時(shí)粒子它們自身承受負(fù)荷，和因此輪胎中粒子的溫度快速升高。當(dāng)這樣的溫度超過(guò)形成粒子連續(xù)相的樹脂膨脹開始溫度時(shí)，在與損傷之前輪胎內(nèi)部壓力成比例的壓力下由粒子溫度的快速升高而增加粒子中密閉泡孔內(nèi)的壓力，使得粒子體積在一個(gè)伸展中膨脹和輪胎中的壓力恢復(fù)到接近于損傷之前壓力的水平。
此狀態(tài)是這樣的狀態(tài)，粒子直接承受負(fù)荷以提供在運(yùn)行中要求的輪胎最小內(nèi)部壓力。輪胎偏轉(zhuǎn)在這樣的狀態(tài)下相當(dāng)小和與上述常規(guī)安全輪胎相比可保持圓形形狀和因此可以將在輪胎地面接觸區(qū)域中的地面接觸壓力保持在相對(duì)均勻的狀態(tài)。因此，例如，當(dāng)在主要冬季中道路表面上運(yùn)行的輪胎，如未鑲釘輪胎等中填充本發(fā)明的粒子時(shí)，甚至在輪胎損傷之后無(wú)鑲釘輪胎固有的基本性能從不惡化。即，在具有低摩擦系數(shù)的道路表面如雪路，冰路等中操縱性能如牽引，制動(dòng)，轉(zhuǎn)向等的惡化更少和從不引起使運(yùn)行不可能。
為有利地在輪胎損傷之后在低內(nèi)部壓力下進(jìn)行運(yùn)行，必須的是在輪胎內(nèi)部填充在大氣壓下平均本體比重不大于0.1的粒子。由于，當(dāng)在輪胎內(nèi)部填充在大氣壓下平均本體比重大于0.1的粒子時(shí)，粒子總重量變重以損傷在正常內(nèi)部壓力下運(yùn)行中的駕乘舒適感和車輛底部部件的耐用性，但同樣在伴隨輪胎損傷的輪胎內(nèi)部壓力降低下運(yùn)行中的自熱生成變大以在達(dá)到目標(biāo)運(yùn)行距離之前熔融粒子和因此難以在運(yùn)行中要求的輪胎最小內(nèi)部壓力。
在此，例如，可以通過(guò)測(cè)量在大氣壓下具有已知體積的粒子重量，而計(jì)算在大氣壓下的平均本體比重。在本發(fā)明中，通過(guò)如下方式計(jì)算在大氣壓下的平均本體比重在測(cè)量圓筒體中在大氣壓下稱重粒子和向在超聲波水浴中的圓筒體施加振動(dòng)以變成粒子的穩(wěn)定裝填狀態(tài)和測(cè)量粒子體積和粒子重量。即，在大氣壓下粒子的平均本體比重＝粒子總重量/粒子總體積。此外，粒子總體積表示粒子殼總體積，粒子中密閉泡孔總體積和在粒子之間空間總體積的總和。
另外，重要的是在輪胎內(nèi)部布置具有以上平均本體比重的粒子之后，將在25℃下為絕對(duì)壓力的輪胎內(nèi)部壓力設(shè)定為不小于150kPa，優(yōu)選不小于150kPa但不大于900kPa。即，當(dāng)壓力小于150kPa時(shí)，粒子的壓縮水平較小和同樣粒子周圍的空間壓力較小，使得在輪胎損傷之前在通常運(yùn)行中粒子的負(fù)荷承受比變高和擔(dān)心損傷粒子的耐用性。然而，當(dāng)它超過(guò)900kPa時(shí)，一部分粒子通過(guò)壓縮處于完全粉碎的狀態(tài)和此時(shí)破裂。結(jié)果是，會(huì)存在這樣的可能性當(dāng)由于輪胎的損傷而使內(nèi)部壓力降低時(shí)，就不可能保證在恒定距離下保持運(yùn)行時(shí)所需要的輪胎的最小內(nèi)部壓力。
盡管從以上原因限制在25℃下的輪胎內(nèi)部壓力，這樣的壓力優(yōu)選不小于180kPa，特別不小于200kPa，更特別不小于250kPa。使壓力變成不小于180kPa，不小于200kPa，進(jìn)一步不小于250kPa的特征表示使粒子的壓縮水平變高和升高粒子周圍空間的壓力，和可能減輕粒子的負(fù)荷承受比以保護(hù)粒子的耐用性。
在本發(fā)明中，特別需要保持至少在運(yùn)行中要求的輪胎最小內(nèi)部壓力以不僅僅密封受損傷的部分也使得能夠甚至在損傷之間的輪胎內(nèi)部壓力快速降低中達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行。為此原因，當(dāng)在輪胎內(nèi)部填充大量粒子3時(shí)，在輪胎內(nèi)部布置在大氣壓下平均本體比重不大于0.1的粒子使得由如下公式確定的體積填充比不小于75％但不大于150％，因此部分承受輪胎的內(nèi)部壓力和同樣更有效地保證在低輪胎內(nèi)部壓力下在運(yùn)行中要求的最小內(nèi)部壓力(體積填充比)＝(Vs/Vt)×100....(A)(其中Vs在輪胎內(nèi)部布置的所有粒子在大氣壓下的總體積(升)Vt輪胎的內(nèi)體積(升))。
在此，通過(guò)如下方法計(jì)算在輪胎內(nèi)部布置的所有粒子在大氣壓下的總體積。首先，通過(guò)上述方法測(cè)量在大氣壓下粒子的平均本體比重。然后，將在輪胎中填充的粒子總重量測(cè)量和除以計(jì)算的在大氣壓下的平均本體比重，因此可以計(jì)算在大氣壓下在輪胎內(nèi)部布置的所有粒子的總體積。即，在大氣壓下在輪胎內(nèi)部布置的所有粒子的總體積＝在輪胎中填充的粒子總重量/在大氣壓下粒子的平均本體比重。
此外，根據(jù)本發(fā)明粒子3的體積是包括在大氣壓下粒子之間空間體積的體積和可以如下表示。
使用的粒子體積＝粒子中殼的體積+粒子中縫隙的體積+粒子之間空間的體積。
在此情況下，粒子中氣體的體積＝密閉泡孔的體積。
因此在本發(fā)明中，將粒子在測(cè)量圓筒體中在大氣壓下稱重和通過(guò)向在超聲波水浴中的圓筒體施加振動(dòng)而變成穩(wěn)定裝填的狀態(tài)以測(cè)量粒子體積。
同樣，輪胎的內(nèi)體積定義為由輪胎和輪輞確定的體積。為此原因，在將輪胎組裝到輪輞上之后，在組合體內(nèi)部填充具有已知比重的非壓縮性流體如水等，因此從重量的增量確定輪胎的內(nèi)體積。
在包含在以上體積填充比下布置在輪胎中的大量粒子3的輪胎-輪輞組合體中，如果輪胎受到損傷，存在于粒子3之間空間9的氣體，它與粒子3一起給出輪胎的正常內(nèi)部壓力，從輪胎內(nèi)部泄漏出，和因此輪胎的內(nèi)部壓力降低到基本等于輪胎外部壓力的程度。然而，在降低內(nèi)部壓力的過(guò)程中，在輪胎內(nèi)部引起稍后所述的現(xiàn)象以保持輪胎的必須內(nèi)部壓力。
為什么將體積填充比限定到不小于75％但不大于150％的原因如下。當(dāng)體積填充比小于75％時(shí)，采用粒子的損傷部分的密封破壞和使在粒子周圍空間的壓力等于大氣壓，使得輪胎極大地偏轉(zhuǎn)和運(yùn)行同時(shí)拖動(dòng)其側(cè)壁部分，因此側(cè)壁部分局部磨損以引起在達(dá)到目標(biāo)運(yùn)行距離之前破壞輪胎的擔(dān)心。然而，當(dāng)它超過(guò)150％時(shí)，一部分粒子通過(guò)壓縮處于完全粉碎的狀態(tài)和此時(shí)破裂和因此存在這樣的可能性，即當(dāng)由于損傷輪胎而降低輪胎內(nèi)部壓力時(shí)，不能保證以保持在恒定距離的運(yùn)行中要求的輪胎最小內(nèi)部壓力。
盡管從以上原因限制輪胎中粒子的體積填充比，體積填充比進(jìn)一步優(yōu)選不小于75％但不大于130％，不小于75％但不大于110％，和不小于80％但不大于100％。
和同樣，可以通過(guò)在以上范圍內(nèi)劇烈地改變輪胎內(nèi)部填充粒子的體積填充比，劇烈地改變?cè)谳喬较蚍较蛏系膹椈沙Ａ?。即，?dāng)增加體積填充比時(shí)，如果粒子周圍空間中的壓力在輪胎損傷之后降低到大約等于大氣壓的程度，每個(gè)壓縮的粒子產(chǎn)生恢復(fù)反作用力，使得可以保證更高的彈簧常量。
在將粒子提供到輪胎內(nèi)部之后，例如，可以通過(guò)將約200-300kPa的空氣填充入輪胎內(nèi)部而壓縮粒子。因此，可以通過(guò)合適地調(diào)節(jié)提供到輪胎內(nèi)部粒子的數(shù)量和在輪胎內(nèi)部填充的空氣壓力，將粒子的壓縮水平設(shè)定到所需的范圍。
當(dāng)通過(guò)以上方法壓縮粒子時(shí)，高壓空氣存在于粒子周圍和因此可以減輕在通常運(yùn)行中由粒子承受的負(fù)荷，使得降低伴隨著輪胎旋轉(zhuǎn)期間的重復(fù)變形施加到粒子上的疲勞和對(duì)粒子的耐用性沒有損傷。
此外，當(dāng)將采用大量粒子3填充的輪胎和輪輞組合體安裝到車輛上時(shí)，粒子的體積填充量在從如下下限到如下上限的范圍中，作為包括在大氣壓下粒子周圍空間體積的總體積。
體積填充量的上限當(dāng)將在調(diào)節(jié)到內(nèi)部壓力的壓力下充氣的組合體安裝到車輛上時(shí)，內(nèi)部壓力由這樣的車輛指定，在施加到車輛每個(gè)軸上的負(fù)荷下輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積；
體積填充量的下限當(dāng)將內(nèi)部壓力設(shè)定到大氣壓的組合體安裝到車輛上時(shí)，在相應(yīng)于2.0倍施加到車輛每個(gè)軸上負(fù)荷的負(fù)荷下輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積。
然而，粒子的體積填充量指示在大氣壓下在輪胎-輪輞組合體中填充的所有粒子的總體積，它包括在粒子周圍的空間體積。
在此，粒子的體積填充量指示在大氣壓下由以上方法測(cè)量的在輪胎-輪輞組合體中填充的所有粒子的總體積，它包括在粒子周圍的空間體積。
以下描述確定“體積填充量的上限是當(dāng)將在調(diào)節(jié)到內(nèi)部壓力的壓力下充氣的組合體安裝到車輛上時(shí)，內(nèi)部壓力由這樣的車輛指定，在施加到車輛每個(gè)軸上的負(fù)荷下輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積”的原因。在本發(fā)明中，由粒子的上述壓力發(fā)展機(jī)理恢復(fù)輪胎內(nèi)部壓力。因此，當(dāng)在超過(guò)上限的體積下填充粒子時(shí)，存在的可能性是在輪胎損傷之前在指定內(nèi)部壓力下的運(yùn)行中引起粒子之間的摩擦和可能性是通過(guò)這樣的摩擦增加滾動(dòng)阻力?？紤]到燃料節(jié)省這是不利的。
相似地，以下描述確定“體積填充量的下限是當(dāng)將內(nèi)部壓力設(shè)定到大氣壓的組合體安裝到車輛上時(shí)，在相應(yīng)于2.0倍施加到車輛每個(gè)軸上負(fù)荷的負(fù)荷下輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積”的原因。在本發(fā)明中，由粒子的上述壓力發(fā)展機(jī)理恢復(fù)輪胎內(nèi)部壓力。因此，當(dāng)在不滿足下限的體積下填充粒子時(shí)，即使輪胎內(nèi)部壓力降低到大氣壓，粒子自身不能直接承受負(fù)荷和很難引起粒子之間的摩擦和結(jié)果是，不能保證內(nèi)部壓力的恢復(fù)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以通過(guò)在以上上限和下限之間的范圍內(nèi)的體積下填充粒子，完全開發(fā)內(nèi)部壓力恢復(fù)功能，因此達(dá)到在輪胎損傷之后的恒定距離中安全運(yùn)行。根據(jù)車輛的運(yùn)行條件和使用方法和車輛條件如乘員的數(shù)目，貨物認(rèn)定的質(zhì)量等，上限可以合適地相應(yīng)于施加到車輛每個(gè)軸上的負(fù)荷。在乘員數(shù)目或貨物認(rèn)定質(zhì)量逐日變化的使用狀況下，優(yōu)選考慮到以上擔(dān)心在粒子體積上降低上限。即，優(yōu)選是在相應(yīng)于1.2倍，優(yōu)選1.5倍，更優(yōu)選2.0倍施加到車輛每個(gè)軸上的負(fù)荷下輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積。
同樣，從如下理由可以將下限解釋為優(yōu)選的范圍。即，當(dāng)內(nèi)部壓力由于輪胎的損傷而開始降低時(shí)，在接近于上限的體積填充量下快速引起粒子之間的摩擦而恢復(fù)內(nèi)部壓力。在這樣的狀況下，在左輪和右輪之間的輪速差異不大和直接由輪胎內(nèi)部壓力傳感器測(cè)量的壓力降低量不大，使得通過(guò)輪胎損傷而檢測(cè)內(nèi)部壓力降低的靈敏度降低和擔(dān)心的是不能恰好地將危險(xiǎn)信息報(bào)告給駕駛員。另一方面，當(dāng)在接近下限的粒子體積填充量下由于輪胎損傷而降低內(nèi)部壓力時(shí)，由于內(nèi)部壓力的較大降低，變形量變大到一些程度和同親輪胎內(nèi)體積極大地降低，和其后引起粒子之間的摩擦以恢復(fù)內(nèi)部壓力。在這樣的狀況下，一旦輪胎內(nèi)部壓力極大地降低，施加到輪胎骨架元件如胎體等上的張力極大地降低。因此，引起的擔(dān)心是在保持輕微時(shí)間的低內(nèi)部壓力(＝低張力)狀況下，安裝到輪輞上的胎圈部分從輪輞離開直到恢復(fù)內(nèi)部壓力。為此原因，優(yōu)選下限變高以避免這樣的擔(dān)心。具體地，下限是當(dāng)將輪胎內(nèi)部壓力設(shè)定到大氣壓時(shí)，在相應(yīng)于2.0倍施加到車輛每個(gè)軸上負(fù)荷的負(fù)荷下的內(nèi)體積，優(yōu)選當(dāng)將內(nèi)部壓力設(shè)定到由車輛指定的內(nèi)部壓力的10％，進(jìn)一步優(yōu)選其30％，更優(yōu)選其40％，和最優(yōu)選其50％時(shí)的內(nèi)體積。
此外，例如，在輪胎內(nèi)部布置粒子之后在輪胎內(nèi)部填充約150-250kPa的氣體，以在粒子周圍的空間中保持內(nèi)部壓力恒定的時(shí)間，因此足以將粒子中密閉泡孔內(nèi)的壓力增強(qiáng)到約150-250kPa。因此，可以通過(guò)合適地調(diào)節(jié)在輪胎內(nèi)部填充的氣體壓力而將粒子中密閉泡孔內(nèi)的壓力設(shè)定到所需的范圍。因此，當(dāng)將粒子中密閉泡孔內(nèi)的壓力設(shè)定到高于大氣壓的壓力時(shí)，可以完全發(fā)展在輪胎損傷之后上述內(nèi)部壓力恢復(fù)功能。和同樣，由于在粒子周圍存在高的壓力，在通常運(yùn)行期間由粒子承受的負(fù)荷可以減輕到可忽略的程度，使得降低伴隨著輪胎旋轉(zhuǎn)期間的重復(fù)變形施加到粒子上的疲勞和對(duì)粒子的耐用性沒有損傷。
此外，為完全發(fā)展以上內(nèi)部壓力恢復(fù)功能，重要的是在內(nèi)部壓力恢復(fù)功能的發(fā)展之前完全密封損傷的部分。即，如果損傷部分的密封不足夠，恢復(fù)的內(nèi)部壓力從損傷部分泄漏出，和因此由內(nèi)部壓力恢復(fù)獲得的內(nèi)部壓力暫時(shí)有益于稍后的運(yùn)行能力和存在的擔(dān)心是不能必要地保證在損傷之后的運(yùn)行性能。由于根據(jù)本發(fā)明的粒子是比重較低和富有彈性的具有中空結(jié)構(gòu)的粒子，當(dāng)在輪胎損傷之后在粒子周圍空間中的氣體開始從損傷部分泄漏出時(shí)，粒子立即與基于空間中氣體泄漏的物流一起在損傷部分中擁擠，以瞬時(shí)密封損傷部分的傷口。如上所述，采用粒子的損傷部分的密封功能是支撐根據(jù)本發(fā)明內(nèi)部壓力恢復(fù)功能的必須功能。
盡管根據(jù)本發(fā)明的粒子比重特別低，由于不是所有的粒子都是均勻的，它們具有比重分布。作為考慮到比重用于粗略將以上粒子分成兩種組分的措施，嘗試分離成在乙醇(比重0.79)中沉淀的組分(比重不小于0.79的粒子)和浮動(dòng)組分(小于0.79的粒子)和在作為對(duì)樣品總重量的沉淀組分含量的定義下布置每個(gè)粒子。在此，從作為沉淀組分含量的定義發(fā)現(xiàn)的特征如下。
在輪胎內(nèi)部布置的粒子中，優(yōu)選比重不小于0.79的粒子含量不大于40％(質(zhì)量比)。首先，對(duì)比重不小于0.79的粒子含量的定義是根據(jù)這樣的發(fā)現(xiàn)，比重不小于0.79的粒子控制粒子的耐用性。因此，當(dāng)比重不小于0.79的粒子含量超過(guò)40％(質(zhì)量比)時(shí)，由于通過(guò)輪胎的損傷將粒子周圍空間中的壓力變成大氣壓，粒子的破裂變成非?？旌洼喬O大地偏轉(zhuǎn)和處于運(yùn)行狀態(tài)同時(shí)拖動(dòng)側(cè)壁部分，和因此側(cè)壁部分局部磨損和存在的可能性是在達(dá)到目標(biāo)運(yùn)行距離之間輪胎破裂。
盡管從以上理由限制比重不小于0.79粒子的優(yōu)選含量，這樣的含量?jī)?yōu)選不大于30％(質(zhì)量比)，不大于20％(質(zhì)量比)，和進(jìn)一步不大于5％(質(zhì)量比)。
由于通過(guò)在輪胎內(nèi)部布置具有給定平均本體比重和體積的粒子而獲得以上效果，不要求控制輪胎結(jié)構(gòu)自身，和可以通過(guò)采用通用輪胎和通用輪輞而提供新輪胎-輪輞組合體。
在本發(fā)明中，優(yōu)選為在輪胎損傷之后提供在低內(nèi)部壓力下要求的最小內(nèi)部壓力，在粒子密閉泡孔中密封的氣體在給定壓力下并不泄漏到粒子外部，或形成粒子中密閉泡孔的連續(xù)相具有幾乎不滲透氣體的性能。因此，作為密閉泡孔基體的粒子連續(xù)相由具有低氣體滲透性的材料組成。具體地，它優(yōu)選由至少一種選自如下物質(zhì)的材料組成聚乙烯醇樹脂、丙烯腈基共聚物、丙烯酸類共聚物和偏二氯乙烯基共聚物、丙烯腈/苯乙烯樹脂(AS)、聚乙烯樹脂(PE)、聚丙烯樹脂(PP)、聚酯樹脂(PET)和聚苯乙烯/聚乙烯共聚物(PS/PE)。所有這些材料可以相當(dāng)容易地在輪胎中膨脹和具有對(duì)基于輪胎變形輸入的柔韌性，它們特別有效用于本發(fā)明。
特別地，優(yōu)選應(yīng)用中下物質(zhì)的任意一種到粒子的連續(xù)相聚乙烯醇樹脂、丙烯腈基聚合物、丙烯酸類聚合物和偏二氯乙烯基聚合物。作為丙烯腈聚合物，有利地采用選自如下物質(zhì)的至少一種丙烯腈聚合物、丙烯腈/甲基丙烯腈共聚物、丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯共聚物和丙烯腈/甲基丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯三元共聚物，和作為丙烯酸類聚合物，有利地采用選自如下物質(zhì)的至少一種甲基丙烯酸甲酯樹脂(MMA)、甲基丙烯酸甲酯/丙烯腈共聚物(MMA/AN)、甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯腈共聚物(MMA/MAN)和甲基丙烯酸甲酯/丙烯腈/甲基丙烯腈三元共聚物(MMA/AN/MAN)，和作為偏二氯乙烯基聚合物，有利地采用選自如下物質(zhì)的至少一種偏二氯乙烯/丙烯腈共聚物、偏二氯乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物、偏二氯乙烯/甲基丙烯腈共聚物、偏二氯乙烯/丙烯腈/甲基丙烯腈共聚物、偏二氯乙烯/丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯共聚物、偏二氯乙烯/甲基丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯共聚物和偏二氯乙烯/丙烯腈/甲基丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯共聚物。所有這些材料氣體滲透常數(shù)較小和氣體滲透性較低，使得它們不向外部泄漏在密閉泡孔中的氣體和可以保持密閉泡孔中的壓力。
此外，推薦粒子連續(xù)相在30℃下的氣體滲透常數(shù)不大于300×10-12(cc·cm/cm2·s·cmHg)，優(yōu)選在30℃下的氣體滲透常數(shù)不大于20×10-12(cc·cm/cm2·s·cmHg)，進(jìn)一步優(yōu)選在30℃下的氣體滲透常數(shù)不大于2×10-12(cc·cm/cm2·s·cmHg)?？紤]到如下結(jié)果在通常氣胎中的內(nèi)襯層在氣體滲透常數(shù)不大于300×10-12(cc·cm/cm2·s·cmHg)的水平下具有足夠的內(nèi)部壓力保持功能，將粒子連續(xù)相在30℃下的氣體滲透常數(shù)變成不大于300×10-12(cc·cm/cm2·s·cmHg)。然而，要求這樣水平的氣體滲透常數(shù)每約3-6個(gè)月補(bǔ)充內(nèi)部壓力一次，使得從維護(hù)觀點(diǎn)來(lái)看，推薦氣體滲透常數(shù)不大于20×10-12(cc·cm/cm2·s·cmHg)，進(jìn)一步優(yōu)選不大于2×10-12(cc·cm/cm2·s·cmHg)。
作為構(gòu)成粒子密閉泡孔的氣體，提及選自如下的至少一種氮?dú)?、空氣、具?-8個(gè)碳的直鏈和支化脂族烴及其氟化物、具有2-8個(gè)碳的脂環(huán)族烴及其氟化物、和由如下通式(I)表示的醚化合物R1-O-R2....(I)(其中R1和R2的每一個(gè)是具有1-5個(gè)碳的單價(jià)烴殘基和可以是飽和烴或不飽和烴和可含有直鏈或支化結(jié)構(gòu)以及包含環(huán)的結(jié)構(gòu))。和同樣，在輪胎中填充的氣體通常是空氣或改變氧氣分壓的空氣，但如果粒子中的氣體不是氟化物，考慮到安全性，優(yōu)選是不包含氧的氣體如氮?dú)?、惰性氣體等。
此外，并不特別限定形成含有密閉泡孔的粒子的方法，但優(yōu)選使用發(fā)泡劑。作為發(fā)泡劑，可以提及通過(guò)熱解產(chǎn)生氣體的熱解發(fā)泡劑、高壓壓縮氣體、液化氣體等。
特別地，大量熱解發(fā)泡劑具有產(chǎn)生氮?dú)獾奶卣鳎沟猛ㄟ^(guò)合適控制這樣熱解發(fā)泡劑反應(yīng)而獲得的粒子在它的泡孔中包含氮?dú)狻?br> 在形成構(gòu)成粒子的樹脂連續(xù)相中，進(jìn)行乳液聚合同時(shí)將丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、環(huán)丙烷、環(huán)丁烷、環(huán)戊烷、環(huán)己烷、環(huán)庚烷、環(huán)辛烷等在高壓下液化和分散入反應(yīng)溶劑中，因此可以獲得可膨脹樹脂，其中在液體狀態(tài)在樹脂連續(xù)相中密封氣體組分如丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、環(huán)丙烷、環(huán)丁烷、環(huán)戊烷、環(huán)己烷、環(huán)庚烷、環(huán)辛烷等。當(dāng)將這樣的粒子在輪胎中填充和加熱以形成粒子時(shí)，在泡孔中密封丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、環(huán)丙烷、環(huán)丁烷、環(huán)戊烷、環(huán)己烷、環(huán)庚烷、環(huán)辛烷等。作為丁烷、戊烷、己烷、庚烷和辛烷的異構(gòu)體，可以提及異丁烷、異戊烷、新戊烷、2-甲基戊烷、2，2-二甲基丁烷、甲基己烷、二甲基戊烷、三甲基丁烷、甲基庚烷、二甲基己烷、三甲基戊烷等。
同樣，可以通過(guò)將以上可膨脹樹脂粒子承受表面涂層如表面活性劑、加油劑等和在輪胎中在加熱下膨脹而獲得目標(biāo)輪胎。此外，可以通過(guò)先前在加熱下膨脹采用液化氣體密封的樹脂粒子以形成基本球形的粒子和將它們壓縮填充入輪胎。
另一方面，輪胎在它的內(nèi)圓周面中含有內(nèi)襯層。這樣的內(nèi)襯層優(yōu)選由熱塑性彈性體組合物組成，該組合物包括熔點(diǎn)為170-230℃的尼龍樹脂和異丁烯對(duì)甲基苯乙烯的鹵化物，其中在50-95％的凝膠化比例下動(dòng)態(tài)硫化彈性體組分。由于，尼龍樹脂構(gòu)成不同于主要由丁基橡膠組成的常規(guī)內(nèi)襯層的連續(xù)相和氣體滲透非常低和因此可以加強(qiáng)內(nèi)襯層的功能。此外，通過(guò)使用熱塑性彈性體組合物獲得具有豐富柔韌性和優(yōu)異耐熱性和耐用性的內(nèi)襯層，其中在50-95％的凝膠化比例下動(dòng)態(tài)硫化包括異丁烯對(duì)甲基苯乙烯共聚物的鹵化物的彈性體組分。由于內(nèi)襯層具有以上特性，可以產(chǎn)生有利于在粒子密閉泡孔中保持氣體的環(huán)境。
此外，凝膠化比例是在如下操作之后通過(guò)如下公式計(jì)算的數(shù)值將在雙軸混煉之后的造?；衔锊捎帽谒≈羞M(jìn)行Soxhlet萃取8小時(shí)和進(jìn)一步將殘余物采用正己烷進(jìn)行Soxhlet萃取8小時(shí)以在溶劑中萃取未硫化的彈性體組分和然后測(cè)量在除去溶劑之后萃取物與丙酮和正己烷的重量。
凝膠化比例(％)＝[所有化合物的重量-{(采用丙酮萃取+采用正己烷萃取)-硬脂酸的數(shù)量}]/所有化合物的重量×100此外，內(nèi)襯層在30℃下的氣體滲透常數(shù)不大于20×10-12(cc·cm/cm2·s·cmHg)。由于，即使泡孔內(nèi)部的氣體由于一些原因從粒子泄漏出，當(dāng)內(nèi)襯層的氣體滲透性足夠低時(shí)，氣體從粒子泡孔外輪胎外部的泄漏變小和有利的是保持輪胎的內(nèi)部壓力。即，內(nèi)襯層的氣體滲透性是決定輪胎作為壓力容器壓力維持的因素。事實(shí)上，構(gòu)成粒子連續(xù)相的氣體滲透性基本較低，和另外理想的是使用具有低氣體滲透性的內(nèi)襯層。
在本發(fā)明中，可以在其中填充大量粒子3的輪胎-輪輞組合體內(nèi)部填充密封劑基體材料。在此情況下，當(dāng)在輪胎中引起損傷如撕裂等以通過(guò)這樣的損傷部分向外部放出輪胎內(nèi)部的氣體，粒子和密封劑基體材料劇烈地流入損傷的部分。結(jié)果是，損傷部分的大空間首先由移動(dòng)到損傷部分的粒子堵塞，和進(jìn)一步由密封劑基體材料填充損傷部分和粒子之間的微空間和粒子在損傷部分中的流動(dòng)移動(dòng)由密封劑基體材料的厚度控制以采用粒子和密封劑基體材料密封損傷的部分。因此，輪胎中的氣體并不泄漏到外部。因此，粒子和密封劑基體材料承受密封損傷部分的一部分功能和相當(dāng)縮短達(dá)到密封完成的時(shí)間，使得可以有效控制輪胎的破裂和內(nèi)部壓力的快速降低以在損傷之后的恒定時(shí)間內(nèi)保持輪胎的安全性。
密封劑基體材料并不特別限定除非它具有流動(dòng)性，粘性等和可以合適地根據(jù)使用目的選擇。例如，它可優(yōu)選包括乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯烴三元共聚物、聚丁二烯、鹵化聚丁二烯、聚異戊二烯、聚異戊二烯-丁二烯共聚物、丁基橡膠、鹵化丁基橡膠、聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、合成聚萜烯、熱塑性烯烴、氫化松香的季戊四醇酯、氫化松香的三甘醇酯、乙烯基甲苯共聚物、烷基芳族物、苯并二氫吡喃-茚、解聚天然橡膠、聚丁烯等。它們可以單獨(dú)使用或以兩種或多種的結(jié)合物使用。同樣，并不特別限定這樣材料的分子量，但它優(yōu)選是約500-5000為數(shù)均分子量。
在使用密封劑基體材料的情況下，粒子填充量并不特別限定和可以合適地根據(jù)使用目的選擇，但它優(yōu)選不小于0.1％(體積比)。
當(dāng)在根據(jù)本發(fā)明的輪胎中布置大量粒子3時(shí)，可以將基本不溶脹粒子連續(xù)層的液體進(jìn)一步加入到輪胎內(nèi)部。通過(guò)加入這樣的液體，可以在輪胎損傷中更增強(qiáng)密封損傷部分的功能以進(jìn)一步延長(zhǎng)在輪胎之后的運(yùn)行距離。
即，由于基本為球形粒子流動(dòng)性較高和可以容易地通過(guò)具有小內(nèi)徑的入口端口如用于輪胎等的氣門嘴在輪胎-輪輞組合體內(nèi)部填充。另一方面，當(dāng)輪胎損傷時(shí)，粒子在損傷部分的內(nèi)面聚集以從損傷部分內(nèi)面向輪胎外部突然噴出。然而，從損傷部分內(nèi)面到輪胎外圓周面的損傷通路并不是直的而顯示出復(fù)雜形態(tài)，使得從在以上通道過(guò)程中檢查的輪胎內(nèi)面的損傷開口進(jìn)入，和因此粒子在壓縮態(tài)在損傷部分內(nèi)面聚集以采用這些粒子密封損傷部分。在此情況下，當(dāng)將液體與粒子一起加入到輪胎內(nèi)部時(shí)，根據(jù)親合力和液體粘度幾個(gè)到幾千個(gè)粒子可以在粒子表面和液體之間聚集，使得可以瞬時(shí)采用在輪胎損傷中采用粒子聚集體堵塞損傷部分。
另外，與粒子相比，要加入的液體比重明顯較大，使得通過(guò)與通常運(yùn)行期間旋轉(zhuǎn)伴隨的離心力，它極大地分布到輪胎胎面部分的內(nèi)表面上。這顯示從通常運(yùn)行時(shí)間，大量粒子存在于輪胎胎面部分內(nèi)面附近作為相對(duì)大的聚集體。因此，當(dāng)輪胎由于駛過(guò)外來(lái)物質(zhì)等而損傷時(shí)，通過(guò)相對(duì)大量液體聚集的更大部分粒子迅速密封損傷部分，它是非常有效的。
另外，為獲得采用與液體混合的粒子填充的輪胎，考慮到生產(chǎn)有以下注意點(diǎn)。
即，優(yōu)選在高流動(dòng)性狀態(tài)或在與液體混合之前的干燥狀態(tài)將粒子填充入輪胎。將粒子與液體混合以形成先前所述的聚集體。為此原因，與液體混合的粒子流動(dòng)性非常低和難以填充入輪胎。因此，通過(guò)在填充之前將液體施加到輪胎內(nèi)面上或輪輞內(nèi)面上的方法，或通過(guò)在粒子填充之后將液體傾注到輪胎-輪輞組合體內(nèi)部的方法，液體的混合是有效而確定的。
要求要加入的液體具有如下性能它并不特別溶脹如前述的粒子連續(xù)相或并不引起與其的化學(xué)反應(yīng)，和優(yōu)選并不引起對(duì)內(nèi)襯層的溶脹或化學(xué)反應(yīng)，和進(jìn)一步它對(duì)運(yùn)行中的熱生成是穩(wěn)定的等。例如可以提及硅油、由二乙醇和丙二醇表示的脂族多價(jià)醇等。
如圖2所法，輪胎-輪輞組合體可進(jìn)一步包含能夠通過(guò)在它內(nèi)部的刺激而膨脹體積的膨脹粒子10。膨脹粒子10并不特別限定，除非體積可由刺激而膨脹，但它優(yōu)選包括發(fā)泡劑和包覆由在密閉態(tài)發(fā)泡劑膨脹而產(chǎn)生的氣體的殼。和同樣，刺激并不特別限定，但包括熱量(放熱，吸熱)、壓力、振動(dòng)等。當(dāng)在引起由外來(lái)物質(zhì)如釘子等刺入而引起損傷的狀態(tài)下持續(xù)輪胎的運(yùn)行時(shí)，由摩擦引起更大量的熱量，使得優(yōu)選是熱量(特別是放熱)。
發(fā)泡劑與用于粒子密閉泡孔內(nèi)的氣體的相同和包括選自如下物質(zhì)的至少一種氮?dú)?、空氣、具?-8個(gè)碳的直鏈和支化脂族烴及其氟化物、具有2-8個(gè)碳的脂環(huán)族烴及其氟化物、和由如下通式(I)表示的醚化合物R1-O-R2....(I)(其中R1和R2的每一個(gè)是具有1-5個(gè)碳的單價(jià)烴殘基和可以是飽和烴或不飽和烴和可含有直鏈或支化結(jié)構(gòu)以及包含環(huán)的結(jié)構(gòu))。
作為發(fā)泡劑，可以使用熱解發(fā)泡劑、高壓壓縮氣體、液化氣體等。特別地，優(yōu)選是通過(guò)熱解產(chǎn)生氣體的熱解發(fā)泡劑。作為熱解發(fā)泡劑，提及二硝基五亞甲基四胺(DPT)、偶氮二甲酰胺(ADCA)、對(duì)甲苯磺?；?TSH)及其衍生物和氧雙苯磺?；?OBSH)。它們可以單獨(dú)使用或以兩種或多種的結(jié)合物使用。作為高壓壓縮氣體，提及氮?dú)?、空氣、二氧化碳等。作為液化氣體，提及丙烷、丁烷、戊烷、環(huán)丙烷、環(huán)丁烷、環(huán)戊烷等。
此外，發(fā)泡劑優(yōu)選在不低于100℃的溫度下，優(yōu)選在不低于120℃的溫度下開始膨脹。即，在內(nèi)部壓力下充分的輪胎中，內(nèi)部壓力超過(guò)100℃的情況很少有，盡管它依賴于環(huán)境條件。另一方面，當(dāng)輪胎在刺入外來(lái)物質(zhì)如釘子等的狀態(tài)下，甚至在-20℃的外部環(huán)境下運(yùn)行時(shí)，可以有這樣的情況，即在剩余外來(lái)物質(zhì)周圍的溫度局部升高到不低于100℃。為甚至在任何環(huán)境條件下肯定地進(jìn)行膨脹，因此，膨脹開始溫度優(yōu)選不低于100℃。
膨脹粒子的粒度并不特別限定，但在通過(guò)發(fā)泡膨脹之前的平均粒度為1-200μm，優(yōu)選約1-40μm。當(dāng)膨脹粒子上有以上范圍的平均粒度時(shí)，體積膨脹比高，和它們?nèi)菀走M(jìn)行外來(lái)物質(zhì)和損傷部分之間的接觸面，和密封在損傷部分中空間的效果和防止內(nèi)部壓力降低的效果優(yōu)異。當(dāng)平均粒度小于1μm時(shí)，即使達(dá)到膨脹，從體積膨脹效果觀點(diǎn)來(lái)看，效果較少，而當(dāng)它超過(guò)200μm時(shí)，粒子很難進(jìn)入外來(lái)物質(zhì)和輪胎之間的接觸面。同樣，膨脹粒子優(yōu)選在以上膨脹開始溫度下具有不小于5倍的體積膨脹能力。當(dāng)膨脹能力小于5倍時(shí)，如果在外來(lái)物質(zhì)和輪胎之間的接觸面中膨脹粒子，密封接觸面中空間的力(直接推動(dòng)外來(lái)物質(zhì)表面或輪胎接觸面的力)缺乏和難以獲得足夠的密封效果。
在圖1或2所示的輪胎-輪輞組合體中，當(dāng)將基本為球形在大氣壓下平均本體比重不大于0.1的粒子與密封劑基體材料一起填充時(shí)，可以共使用平均本體比重不大于0.3的粒子，條件是它傾向于根據(jù)輪胎損傷中內(nèi)部壓力的降低，保證由僅密封損傷部分而不是補(bǔ)償壓力要求的最小運(yùn)行。在此情況下，可以將后者粒子布置在組合體內(nèi)部使得在大氣壓的體積不小于0.2％(體積)，優(yōu)選不小于0.5％(體積)，更優(yōu)選不小于1.0％(體積)，特別不小于5.0％(體積)。
為保證由僅密封損傷部分要求的最小運(yùn)行的目的，如果粒子數(shù)量滿足以上下限，可以控制在輪胎損傷之后內(nèi)部壓力的快速降低，但據(jù)稱足夠的是考慮與輪胎-輪輞組合體重量增加相伴隨的駕乘舒適感和駕駛性能的惡化，和成本，以20％(體積)的數(shù)量布置粒子。
此外，在大氣壓下平均本體比重不大于0.1的大量粒子3，它們布置在根據(jù)本發(fā)明的輪胎-輪輞組合體內(nèi)部，可包括在大氣壓下直徑不小于10μm但小于1mm的粒子3a，直徑不小于1mm但小于5mm的粒子3b和直徑不小于5mm但小于5cm的粒子3c，如圖3簡(jiǎn)要所示。此外，圖3夸張地顯示三種粒子的直徑，和粒子中的直徑比并不必要地遵循說(shuō)明的那些。
即，當(dāng)輪胎損傷時(shí)，例如，當(dāng)外來(lái)物質(zhì)如釘子等通過(guò)輪胎內(nèi)部和立即從其脫落時(shí)，由外來(lái)物質(zhì)形成的開放創(chuàng)口相對(duì)較小，使得要求直徑小于1mm的相對(duì)小尺寸粒子3a用于采用粒子3密封開放創(chuàng)口。
另一方面，當(dāng)通過(guò)輪胎內(nèi)部的外來(lái)物質(zhì)留在輪胎中而在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不脫落時(shí)，由外來(lái)物質(zhì)形成的開放創(chuàng)口極大地生長(zhǎng)，使得存在這樣的情況，不能足夠地僅采用直徑小于1mm的粒子3a密封開放創(chuàng)口。因此，優(yōu)選混合直徑不小于1mm但小于5mm的粒子3b。
此外，當(dāng)由推動(dòng)輪胎的側(cè)壁部分到路邊石上引起的較大損傷時(shí)，或當(dāng)引起所謂的側(cè)切口時(shí)，開放創(chuàng)口的尺寸延伸到，例如，為最小直徑的5cm。為甚至在這樣大損傷中肯定開發(fā)對(duì)開放創(chuàng)口的密封能力，有效的是直徑不小于5mm但小于5cm的粒子3c。
作為直徑不小于5mm但小于5cm的粒子3c，有利的是使用如下詳細(xì)提及的壓縮彈性物體。壓縮彈性物體表示在壓縮中改變體積和產(chǎn)生應(yīng)力和在壓縮釋放時(shí)具有恢復(fù)能力的物體。即，優(yōu)選壓縮彈性物體中空體和包括在中空體中的氣體或復(fù)合材料。同樣，所有的多重壓縮彈性物體可包括中空體中的氣體或包括中空體中的復(fù)合材料。此外，一部分多重壓縮彈性物體可包括中空體中的氣體，和剩余部分包括中空體中的復(fù)合材料。此外，每一種類的中空體，包括在多重壓縮彈性物體中的氣體種類和復(fù)合材料種類可以是一個(gè)或多個(gè)。
壓縮彈性物體中的中空體可具有自發(fā)地將中空體自身轉(zhuǎn)變到某一給定形狀的恢復(fù)能力。特別地，當(dāng)在內(nèi)部包括氣體時(shí)，如下詳細(xì)所述，中空體有效具有自恢復(fù)能力。中空體在30℃下的氣體滲透常數(shù)優(yōu)選為10-10-10-9(cc·cm/cm2·s·cmHg)。
具體地，中空體優(yōu)選由至少一種選自如下的物質(zhì)組成聚烯烴、熱塑性聚氨酯和含有丁基基橡膠的橡膠組合物。特別地，優(yōu)選是具有伸長(zhǎng)性的熱塑性聚氨酯。作為聚烯烴，可以提及聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯/聚乙烯共聚物等，和其中優(yōu)選是聚乙烯。作為丁基基橡膠，可以提及異丁烯/對(duì)甲基苯乙烯共聚物的鹵化物、丁基橡膠、鹵化丁基橡膠等。
此外，中空體的厚度為10-200μm，優(yōu)選20-100μm和其中包含氣體或復(fù)合材料。在中空體中包括氣體的情況下，可以使用各種氣體。例如，有利地使用具有高穩(wěn)定性的氣體，它包括普通空氣或具有調(diào)節(jié)氧分壓和/或氮?dú)獾目諝?。在使用空氣和氮?dú)鈨烧叩那闆r下，可以采用任何混合比。另一方面，當(dāng)在中空體內(nèi)部包括復(fù)合材料時(shí)，它優(yōu)選包括聚合物和連續(xù)泡孔。
作為構(gòu)成復(fù)合材料的聚合物，可以提及在它們的分子中含有極性官能團(tuán)的聚合物、聚烯烴和彈性體，但它并不限于此。作為在它的分子中含有極性官能團(tuán)的聚合物，可以提及聚氨酯、蜜胺樹脂、聚乙烯醇樹脂、丙烯腈基聚合物、丙烯酸類聚合物、偏氯二乙烯基聚合物、丙烯腈/苯乙烯樹脂和聚酯樹脂。
作為丙烯腈聚合物，可以提及丙烯腈聚合物、丙烯腈/甲基丙烯腈共聚物、丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯共聚物和丙烯腈/甲基丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯三元共聚物。作為丙烯酸類聚合物，可以提及甲基丙烯酸甲酯樹脂、甲基丙烯酸甲酯/丙烯腈共聚物、甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯腈共聚物和甲基丙烯酸甲酯/丙烯腈/甲基丙烯腈三元共聚物。作為偏二氯乙烯基聚合物，可以提及偏二氯乙烯/丙烯腈共聚物、偏二氯乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物、偏二氯乙烯/甲基丙烯腈共聚物、偏二氯乙烯/丙烯腈/甲基丙烯腈共聚物、偏二氯乙烯/丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯共聚物、偏二氯乙烯/甲基丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯共聚物和偏二氯乙烯/丙烯腈/甲基丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯共聚物。作為聚烯烴，可以提及聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯/聚乙烯共聚物等，和其中優(yōu)選是聚乙烯。作為彈性體，可以提及可硫化彈性體如異丁烯/對(duì)甲基苯乙烯共聚物的鹵化物、丁基橡膠、鹵化丁基橡膠等，和熱塑性彈性體如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物等。
此外，構(gòu)成復(fù)合材料的聚合物優(yōu)選是在它的分子中含有極性官能團(tuán)的聚合物，優(yōu)選聚氨酯。
可以合適地根據(jù)應(yīng)用或使用輪胎的目的等選擇復(fù)合材料中連續(xù)泡孔的尺寸和并不特別限定。然而，當(dāng)連續(xù)泡孔的尺寸太大時(shí)，它傾向于惡化復(fù)合材料自身的耐用性。
另外，復(fù)合材料在大氣壓下的密度優(yōu)選為0.012-0.12g/cm3，優(yōu)選0.015-0.06g/cm3。當(dāng)密度太高時(shí)，它傾向于增加輪胎重量，而當(dāng)密度太小時(shí)，它傾向于惡化復(fù)合材料的耐用性。
另一方面，當(dāng)復(fù)合材料由發(fā)泡體組成時(shí)，在大氣壓下的膨脹比優(yōu)選為10-100倍，優(yōu)選20-80倍。當(dāng)膨脹比太低時(shí)，它傾向于增加輪胎重量，而當(dāng)膨脹比太高時(shí)，它傾向于惡化復(fù)合材料的耐用性。
在此使用的每個(gè)壓縮彈性物體的體積可以合適地根據(jù)目的和應(yīng)用選擇和并不特別限定，但它的直徑優(yōu)選為上述粒子直徑的范圍。此外，多重壓縮彈性物體在此使用，但它們的體積可以相同或不同。
壓縮彈性物體的制備并不特別限定和可包括，遵循第一種到第四種方法。第一種到第三種方法涉及包括在中空體中復(fù)合材料的壓縮彈性物體的生產(chǎn)方法，和第四種方法涉及包括在中空體中氣體的壓縮彈性物體的生產(chǎn)方法。
第一種方法是這樣的方法，其中提供袋形中空體和將復(fù)合材料放置在其中和其后關(guān)閉袋形中空體的開口部分。開口部分的關(guān)閉方法依賴于中空體使用的材料等，但可包括，例如，內(nèi)加熱系統(tǒng)如高頻加熱工藝，超聲波密封工藝等，和外加熱系統(tǒng)如熱密封工藝、脈動(dòng)密封工藝等。
在第二種方法中，提供袋形中空體和將可發(fā)泡組合物放置在其中?？砂l(fā)泡組合物是稍后形成復(fù)合材料的組合物。其后，將包括可發(fā)泡組合物的中空體布置在模具等中和成型。
第三種方法是這樣的方法，其中將可發(fā)泡組合物放置在模具等中和然后成型和膨脹。在此情況下，通過(guò)膨脹產(chǎn)生為最外層的非膨脹層相應(yīng)于中空體。
第四種方法是這樣的方法，其中提供袋形中空體和在其中填充氣體和其后關(guān)閉袋形中空體的開口部分。作為關(guān)閉開口部分的方法，可以使用上述一種方法。
另外，當(dāng)可發(fā)泡材料用作復(fù)合材料時(shí)，優(yōu)選是使用發(fā)泡劑的方法。作為發(fā)泡劑，可以提及通過(guò)熱解產(chǎn)生氣體的熱解發(fā)泡劑、高壓壓縮氣體、液化氣體等。
特別地，大量熱解發(fā)泡劑具有產(chǎn)生氮?dú)獾奶匦?，使得通過(guò)合適控制這樣熱解發(fā)泡劑的反應(yīng)而獲得的復(fù)合材料在它的泡劑中包含氮?dú)狻?br> 同樣，當(dāng)可發(fā)泡材料，特別是聚氨酯泡沫用作復(fù)合材料時(shí)，可以提及這樣的方法，其中水用作發(fā)泡劑和通過(guò)水與作為一種單體的異氰酸酯的反應(yīng)產(chǎn)生二氧化氣體。此外，可以提及物理方法，其中惰性，通過(guò)采用在聚合物形成中的反應(yīng)熱蒸發(fā)低沸點(diǎn)溶劑等。
關(guān)于以上開放創(chuàng)口的密封能力，有利的是將許多最大直徑不小于2cm的密封片11與大量粒子3一起布置在輪胎內(nèi)部，如圖4所示。即，熱塑性聚氨酯，聚烯烴基樹脂、尼龍基樹脂等可應(yīng)用于密封片11，但并不特別限定于此。
可以通過(guò)在輪胎中放置許多密封片11而肯定地進(jìn)行開放創(chuàng)口的密封，這是由于密封片11同樣作為上述粒子3a-3c。在圖4的實(shí)施方案中，直徑小于1mm的相對(duì)小尺寸粒子顯示為粒子3，但密封片11可在圖3所示具有各種尺寸的粒子混合物中布置。即，除直徑小于1mm的相對(duì)小尺寸粒子以外，直徑不小于1mm但小于5mm的粒子，直徑不小于5mm但小于5cm的粒子任一或兩者可以布置在輪胎中。
和同樣，為在輪胎中布置密封片，在輪輞組裝中和在固定到胎圈上之前加入到輪胎中的方法簡(jiǎn)單，但這并不限定于此。向在固定到輪圈上之后的輪胎-輪輞組合體中，可以填充先前與以上粒子組混合的密封片。
其后，詳細(xì)解釋如圖1-4所示向各種輪胎-輪輞組合體施加給定內(nèi)部壓力的方法。
可以通過(guò)填充含泡孔的粒子獲得具有上述結(jié)構(gòu)的輪胎-輪輞組合體，其中在高于大氣壓的壓力環(huán)境下，在處于高壓環(huán)境下的輪胎-輪輞組合體內(nèi)部中，將密閉泡孔中的內(nèi)部壓力控制到給定范圍。
首先，通過(guò)加熱和膨脹樹脂粒子而產(chǎn)生基本球形的含泡孔粒子，樹脂粒子每個(gè)由發(fā)泡劑如液化氣體等包覆。如圖5所示，將大量這樣獲得的含泡孔粒子貯存在耐壓貯存罐20中，采用在不小于150kPa的更高壓力下的氮?dú)獾忍畛滟A存罐，和將輪胎-輪輞組合體21通過(guò)轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)連接到貯存罐20，和將在貯存罐中的含泡孔粒子與罐中氣體一起轉(zhuǎn)移到輪胎-輪輞組合體21的內(nèi)部以進(jìn)行含泡孔粒子的填充。
作為用于含泡孔粒子的轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，可以提及這樣的方法，其中將貯存罐20通過(guò)管路22連接到布置在輪胎-輪輞組合體21上的入口端口21a，和將從在與輪胎-輪輞組合體21的入口端口21a分離180°的位置下布置的出口端口21b延伸的管路23連接到隔膜泵24，如圖5所示。在這樣形成的連續(xù)通路中，當(dāng)將隔膜泵24啟動(dòng)以形成由管路22和23中箭頭所示的吸入物流時(shí)，可以將在貯存罐20內(nèi)部的含泡孔粒子導(dǎo)向輪胎-輪輞組合體內(nèi)部。
在此情況下，將通過(guò)氣體但不通過(guò)含泡粒子的過(guò)濾器25連接到輪胎-輪輞組合體21的出口端口21b上，如圖6所示，或?qū)⑾嗨朴谝陨系倪^(guò)濾器26布置在管路23的連接部分中，如圖7所示，因此僅將氣體導(dǎo)向輪胎-輪輞組合體21的外部和可以將含泡孔粒子留在輪胎-輪輞組合體21的內(nèi)部。
另一方面，將圖8所示的雙管結(jié)構(gòu)中的管路27連接到入口端口21a而不在輪胎-輪輞組合體中布置出口端口21b，因此可以通過(guò)內(nèi)管27a提供氣體和含泡孔的粒子和可以通過(guò)外管27b吸入輪胎內(nèi)的氣體。
在任何情況下，進(jìn)行含泡孔粒子的填充同時(shí)將輪胎內(nèi)的氣體等吸入到外部，但可以進(jìn)行含泡孔粒子的填充而未吸入輪胎內(nèi)的氣體。然而，在填充平均粒度不大于1mm的小尺寸含泡孔粒子的情況下，需要吸放輪胎內(nèi)的空氣用于避免入口端口附近由這樣粒子的堵塞。伴隨地，可以根據(jù)吸入量改變含泡孔粒子的轉(zhuǎn)移速率。
如由圖5中箭頭28所示，將從隔膜泵24排放的氣體導(dǎo)向到貯存罐20以形成“貯存罐→輪胎-輪輞組合體→貯存罐→·····”的環(huán)形密閉系統(tǒng)。在此情況下，有利的是進(jìn)行含泡孔粒子的填充同時(shí)保持這樣系統(tǒng)的內(nèi)部在加壓狀態(tài)。
即，當(dāng)在輪胎-輪輞組合體內(nèi)部填充在貯存罐20中在更高壓力下壓縮的含泡孔粒子時(shí)，如果內(nèi)部的壓力轉(zhuǎn)到大氣壓，體積的恢復(fù)力起作用以將含泡孔的粒子推動(dòng)到輪胎內(nèi)面上和因此在輪胎中產(chǎn)生張力。此輪胎張力是發(fā)展各種輪胎性能的最重要因素和在普通氣胎中起空氣的作用。
本發(fā)明目的在于壓縮含泡孔粒子的恢復(fù)力和進(jìn)行關(guān)于將能夠提供安全輪胎性能的含泡孔粒子填充入輪胎-輪輞組合體內(nèi)部的各種研究，同時(shí)采用以上作用以保持由輪胎要求的性能，和結(jié)果是已經(jīng)建立以上方法。
此外，采用沒有壓縮的含泡孔粒子填充的輪胎并不輪胎殼體張力，和具有如下缺點(diǎn)。
首先，對(duì)于輸入如運(yùn)行中牽引力，制動(dòng)力，側(cè)向力等的剛性絕對(duì)缺乏，使得不能穩(wěn)定車輛的行為和輪胎不能稱為安全輪胎。
其次，對(duì)道路的偏轉(zhuǎn)變大，和輪胎中含泡孔粒子的變形量增加。此根據(jù)含泡孔粒子的滯后損失而促進(jìn)熱生成但也促進(jìn)含泡孔粒子的破裂或蠕變。
在本發(fā)明中，需要以復(fù)數(shù)數(shù)目布置圖54所示輪胎內(nèi)用于含泡孔粒子的入口端口21a和用于外部空氣的出口端口21b。此外，優(yōu)選入口端口和出口端口存在于相對(duì)于輪胎旋轉(zhuǎn)軸的圓周上的對(duì)稱位置。由于，含泡孔粒子傾向于以高密度填充(合并)在入口端口和出口端口附近，使得不均勻化含泡孔粒子的重量分布以引起均勻性的惡化。這誘導(dǎo)輪胎旋轉(zhuǎn)期間振動(dòng)的發(fā)生，它引起駕乘舒適感，駕駛穩(wěn)定性和輪胎均勻性的惡化。作為解決此不便的對(duì)策，有效的是在相對(duì)于輪胎旋轉(zhuǎn)軸的對(duì)稱位置布置入口端口和出口端口。
作為改進(jìn)均勻性的另一措施，填充含泡孔粒子同時(shí)向輪胎施加振動(dòng)的方法是有效的。這通過(guò)振動(dòng)的施加而促進(jìn)含泡孔粒子的移動(dòng)和使得可以避免合并成特別位置和希望具有通過(guò)振動(dòng)的施加而避免內(nèi)胎內(nèi)由粉末的堵塞的效果。
此外，振動(dòng)的施加帶來(lái)含泡孔粒子填充密度的增加(表觀體積的降低)和存在的可能性是在輪胎內(nèi)部形成不含有含泡孔粒子的空間。因此，有利的是在填充中進(jìn)行振動(dòng)的施加。
作為施加振動(dòng)的工藝，可以使用夾具，夾具能夠簡(jiǎn)單地連接或分離與由Exxen Corporation制造的球振動(dòng)器30固定的輪蓋31，通過(guò)壓縮空氣將鋼球旋轉(zhuǎn)到輪胎1和輪輞2的組合體21，如圖9所示。同樣，可以使用打擊類型振動(dòng)施加機(jī)器。
這樣的振動(dòng)施加機(jī)構(gòu)可以直接布置在輪胎-輪輞組合體上作為可分離的機(jī)構(gòu)，或以布置在填充裝置如保持輪胎-輪輞組合體的置物臺(tái)32(見圖9)等的側(cè)面。
如所示，例如，在圖10中，用于含泡孔粒子的貯存罐20包括第一罐20a和第二罐20b，其中將給定數(shù)量的測(cè)量的含泡孔粒子從第一罐20a轉(zhuǎn)移到第二罐20b和在輪胎-輪輞組合體中填充來(lái)自第二罐20b的精確稱重量數(shù)量的含泡孔粒子。在此情況下，由于它具有用于儲(chǔ)備大量材料的大尺寸，第一罐20a不適于精確稱重，使得優(yōu)選將稱重功能提供到第二罐20b。即，可以通過(guò)如下方式得到精確填充量預(yù)先稱重給定數(shù)量的含泡孔粒子，和將它們轉(zhuǎn)移到第二罐20b，和測(cè)量通過(guò)填充入輪胎降低的數(shù)量。在此情況下，通過(guò)例如，將第二罐20b放置在天平23上和進(jìn)行在這樣狀態(tài)下的填充而實(shí)現(xiàn)填充和稱重兩者。
此外，貯存罐優(yōu)選具有用于調(diào)節(jié)壓力的壓力變化功能和壓力傳感器。即，可能通過(guò)壓力變化功能調(diào)節(jié)貯存罐中的壓力，填充調(diào)節(jié)到給定壓力的含泡孔粒子。例如，如圖11所示，將通過(guò)使用空氣壓縮機(jī)34獲得的壓縮空氣通過(guò)調(diào)節(jié)器35引入貯存罐，和可以通過(guò)在罐20上布置用于泄漏的閥門(泄漏閥)而改變壓力。
由于總是通過(guò)調(diào)節(jié)器35提供調(diào)節(jié)到所需壓力的氣體，即使通過(guò)在罐一側(cè)的泄漏而降低壓力，壓力自動(dòng)增加到所需數(shù)值。另外，優(yōu)選在泄漏閥上布置過(guò)濾器以不從罐內(nèi)部移出含泡孔的粒子。
在這樣獲得的輪胎-輪輞組合中，可以向輪胎提供必須的封套張力。即，通過(guò)在輪胎內(nèi)部布置含泡孔的粒子而不是在輪胎中填充空氣，給定相應(yīng)于輪胎內(nèi)部壓力的張力，使得建立不同于常規(guī)方法的施加內(nèi)部壓力的新方法。
根據(jù)本發(fā)明，可以僅通過(guò)將任何輪胎和任何輪輞進(jìn)行最小加工而不要求輪胎結(jié)構(gòu)的改變和控制，而提供新輪胎-輪輞組合體。即使通過(guò)駛過(guò)，例如，釘子等而使在這樣組合體中的輪胎承受外部損傷，不容易引起如在普通氣胎中的封套張力的降低。由于，當(dāng)在輪胎中引起外部損傷以從輪胎內(nèi)部向外部散失壓縮氣體時(shí)，圍繞含泡孔粒子的壓力降低，但由壓縮含泡孔粒子的恢復(fù)力增加體積以重新產(chǎn)生封套張力。因此，不發(fā)生如在常規(guī)氣胎中的刺穿狀態(tài)。
甚至當(dāng)含泡孔粒子的尺寸較小時(shí)，從外部損傷向輪胎外部排出含泡孔粒子的可能性非常低，和沒有在常規(guī)使用條件下抗損傷的問題。
現(xiàn)在，輪胎是通過(guò)各種市場(chǎng)從它們的制造商安裝到車輛上的產(chǎn)品。主要有這樣的情況，將輪胎從輪胎制造商向汽車制造商提供和由汽車制造商安裝到新車上，和這樣的情況，車輛的主人從輪胎銷售商店得到輪胎，使得有提供輪胎的許多當(dāng)事人。
由于通過(guò)介質(zhì)如空氣將內(nèi)部壓力施加到常規(guī)輪胎，可以進(jìn)行在任何位置的空氣填充，使得輪胎自身的密封足夠作為輪胎提供系統(tǒng)。然而，其中通過(guò)填充含泡孔粒子而施加內(nèi)部壓力的輪胎-輪輞組合體前提為含泡孔粒子的填充，使得迫切的任務(wù)是建立專為采用含泡孔粒子填充的輪胎的供應(yīng)系統(tǒng)。
本發(fā)明人認(rèn)真研究了適于采用含泡孔粒子填充的輪胎的供應(yīng)措施和發(fā)現(xiàn)如下供應(yīng)方法和與其相伴隨的服務(wù)方法。
首先，將如下方法(A)-(C)有利地用作采用含泡孔粒子填充的輪胎的供應(yīng)方法。
(A)在將采用含泡孔粒子填充的輪胎-輪輞組合體轉(zhuǎn)移到它的供應(yīng)當(dāng)事人的過(guò)程中，將包括含泡孔粒子的輪胎-輪輞組合體內(nèi)部調(diào)節(jié)到給定壓力。此方法適于這樣的情況，用于允諾使含泡孔粒子中的密閉泡孔的內(nèi)部壓力到達(dá)給定內(nèi)部壓力的足夠時(shí)間直到到達(dá)供應(yīng)當(dāng)事人，例如，如下情況供應(yīng)當(dāng)事人偏遠(yuǎn)等，特別是如下情況將輪胎-輪輞組合體出口到各種海外國(guó)家。
(B)在將采用含泡孔粒子填充的輪胎-輪輞組合體調(diào)節(jié)到給定壓力之后，將這樣的輪胎-輪輞組合體轉(zhuǎn)移到供應(yīng)當(dāng)事人。此方法適于有較高可能性的如下情況可能在恒定時(shí)間內(nèi)貯存輪胎-輪輞組合體直到至少含泡孔粒子中密閉泡孔的內(nèi)部壓力達(dá)到給定壓力和其后輪胎用戶立即取得和使用這樣的輪胎-輪輞組合體。
(C)將含泡孔的粒子轉(zhuǎn)移到供應(yīng)當(dāng)事人用于在貯存狀態(tài)下在給定壓力環(huán)境下的輪胎-輪輞組合體，和然后將其中密閉泡孔內(nèi)壓力保持在給定壓力下的含泡孔粒子填充入存在于供應(yīng)當(dāng)事人處的輪胎-輪輞組合體或從在供應(yīng)當(dāng)事人一側(cè)的含泡孔粒子轉(zhuǎn)移開的輪胎-輪輞組合體的內(nèi)部。即，在供應(yīng)當(dāng)事人一側(cè)進(jìn)行含泡孔粒子的填充。例如，當(dāng)在貯存狀態(tài)下在高壓環(huán)境下將含泡孔的粒子轉(zhuǎn)移到輪胎銷售商店時(shí)，也可以將含泡孔的粒子填充入預(yù)先安裝到車輛上的輪胎-輪輞組合體，即活性輪胎-輪輞組合體，因此使得可以重新將常規(guī)輪胎作為安全輪胎。此方法適于這樣的情況，輪胎用戶希望在現(xiàn)場(chǎng)取得和使用根據(jù)本發(fā)明的輪胎-輪輞組合體，其中輪胎用戶可自由選擇輪胎種類，輪的尺寸，牌子和設(shè)計(jì)等的結(jié)合。
另外，甚至當(dāng)輪胎用戶先前擁有輪胎-輪輞組合體或僅取得輪胎或輪輞任一，可以提供根據(jù)本發(fā)明的輪胎-輪輞組合體，使得以上方法可滿足客戶的各種需要。
其次，關(guān)于安裝有根據(jù)以上供應(yīng)方法(A)-(C)任一提供的輪胎-輪輞組合體的車輛的駕駛員，描述客戶服務(wù)的實(shí)施方案。
在此服務(wù)的實(shí)施中，首先在輪胎-輪輞組合體上布置內(nèi)部壓力傳感器，同時(shí)要求車輛含有用于傳輸包括位置信息和涉及輪胎故障的信息的特定信息的端設(shè)備，如無(wú)線電裝置、PHS、具有GPS(全球定位系統(tǒng))功能的移動(dòng)電話、導(dǎo)航系統(tǒng)等。
另外，作為在此使用的“特定信息”，具體提及輪胎的內(nèi)部壓力，車輛位置，車輛種類，輪胎尺寸，產(chǎn)生故障的輪胎的安裝位置等。
當(dāng)由內(nèi)部壓力傳感器檢測(cè)到內(nèi)部壓力的異常降低時(shí)，從端設(shè)備傳輸特定信息。優(yōu)選自動(dòng)傳輸此信息。
然后，將傳輸?shù)奶囟ㄐ畔⑼ㄟ^(guò)通訊控制部分如電話線，衛(wèi)星通訊等傳輸?shù)叫畔⒖刂品?wù)器，信息控制服務(wù)器含有預(yù)選貯存有銷售和維修輪胎的服務(wù)商店位置信息的數(shù)據(jù)庫(kù)部分如輪胎服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。
接收信息的信息控制服務(wù)器從數(shù)據(jù)庫(kù)部分在定位車輛的區(qū)域中采集維修車間的信息和將采集的維修車間信息通過(guò)通訊控制部分傳輸。
傳輸?shù)姆?wù)車間信息由端設(shè)備接收，和將采集的維修車間信息和輪胎內(nèi)部壓力降低的警報(bào)一起通過(guò)在車輛上提供的信息傳輸機(jī)構(gòu)傳輸?shù)今{駛員。結(jié)果是，駕駛員可容易地從傳輸?shù)男畔⒅雷罱姆?wù)車間如輪胎銷售車間或輪胎維修工廠和可快速地直接去最近的服務(wù)車間。
作為信息傳輸機(jī)構(gòu)，可以提及，顯示機(jī)構(gòu)如監(jiān)視器等，聲學(xué)措施如聲音等。特別地，在含有導(dǎo)航系統(tǒng)的車輛的情況下，可以在地圖上顯示最近服務(wù)車間的位置。
同樣，信息控制服務(wù)器可通過(guò)通訊控制部分將車輛的特定信息傳輸?shù)讲杉降淖罱?wù)車間。在此情況下，優(yōu)點(diǎn)是在這樣服務(wù)車間的操作者可以在如下狀態(tài)下等待車輛的到達(dá)在給定壓力下壓縮足以補(bǔ)充內(nèi)部壓力降低的含泡孔粒子。
提供如下實(shí)施例以說(shuō)明本發(fā)明和并不作為限制。
實(shí)施例1-12，對(duì)比例1-5通過(guò)施加具有表1和2所示各種規(guī)格的粒子到具有圖1所示結(jié)構(gòu)的輪胎，制備輪胎尺寸為175/70R13的客車輪胎和尺寸為5J×13的輪輞的組合體和輪胎尺寸為11R22.5的卡車和公用汽車安全輪胎和尺寸為750×22.5輪輞的組合體，如相同表所示。在此，輪胎1是根據(jù)感興趣輪胎種類和尺寸的通用結(jié)構(gòu)。此外，構(gòu)成表1和2中粒子連續(xù)相的樹脂組合物的種類示于表3。將如表3所示其中包覆氣體組分的樹脂粒子加熱和膨脹以形成粒子，和在表1和2所示的各種平均本體比重下，將這樣獲得的粒子加入到輪胎內(nèi)部。相似地，內(nèi)襯層橡膠的種類示于表4。
在此，表1和2中輪胎的內(nèi)體積由輪胎和輪輞包括的體積確定。因此，可以通過(guò)如下方式從重量增量確定輪胎的內(nèi)體積將輪胎組裝到輪輞上和填充具有已知比重的非壓縮流體如等到其內(nèi)部，因此在此時(shí)使用水。
和同樣，根據(jù)以下公式測(cè)量在大氣壓下的使用粒子的體積量。
在大氣壓下的使用粒子的體積量＝在輪胎填充的粒子總重量/在大氣壓下粒子的平均本體比重關(guān)于這樣獲得的輪胎，在轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)之前和之后，在5000km距離中，在如下條件下測(cè)量輪的偏轉(zhuǎn)量客車安全輪胎在90km/h速度下，在3.53kN負(fù)荷下運(yùn)行和卡車和公共汽車安全輪胎在60km/h速度下，在26.46kN負(fù)荷下運(yùn)行，和在轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)之前和之后的偏轉(zhuǎn)移位(在加載下運(yùn)行之前的輪胎高度-在加載下運(yùn)行之后的輪胎高度)表示為基于在加載下在運(yùn)行之前的輪胎高度為100的指數(shù)。指數(shù)值越小，結(jié)果越好。
現(xiàn)在，負(fù)荷的承受表示耐外部力的力量存在于輪胎內(nèi)部。在常規(guī)輪胎中此力量由存在于輪胎內(nèi)的空氣產(chǎn)生，而在根據(jù)本發(fā)明的輪胎中它由在輪胎內(nèi)部填充的粒子和存在于粒子周圍空間中的氣體產(chǎn)生。當(dāng)兩者彼此競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，輪胎保持最初形狀和在運(yùn)行中并不引起故障，但當(dāng)由于空氣從內(nèi)部等而降低輪胎內(nèi)部的力量時(shí)，輪胎逐漸由來(lái)自外部的力量變形以引起偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象?？諝鈴膬?nèi)部的泄漏在常規(guī)氣胎情況下表示在輪胎內(nèi)部填充的空氣向輪胎外部的漏出，和在根據(jù)本發(fā)明輪胎的情況下表示，氣體從粒子中泡孔內(nèi)部向粒子或粒子周圍空間外部的泄漏和最初存在于粒子周圍空間中的氣體向輪胎外部漏出。
因此，在本發(fā)明中，輪胎中偏轉(zhuǎn)量的增加比表示為獲得輪胎負(fù)荷支撐能力的改變的指示。
另外，將在以上轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)之后的客車輪胎安裝到1500cc等級(jí)的客車上和將直徑為3mm和長(zhǎng)度為3cm的釘子從輪胎胎面外部通過(guò)胎面以形成外部損傷，和然后將汽車在測(cè)試線路過(guò)程中在90km/h的速度下，在相應(yīng)于四個(gè)乘員重量的負(fù)荷能力下，在300km的最大距離下運(yùn)行，在此期間不小于200km的可利用運(yùn)行距離是成功的。另一方面，通過(guò)將直徑為5mm和長(zhǎng)度為8cm的釘子從輪胎胎面外部通過(guò)胎面穿過(guò)，將在以上轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)之后的卡車和公共汽車的輪胎承受外部損傷，和然后官裝到卡車上，它在測(cè)試線路過(guò)程中，在60km/h速度下，在100％負(fù)荷下，在100km的最大距離下運(yùn)行，在此期間不小于40km的可利用運(yùn)行距離是成功的。
這些測(cè)量結(jié)果也見表1和2。
表1

(*1)輪胎的內(nèi)體積21升，尺寸175/70R13+輪輞5J-13(*2)在輪胎中填充中空粒子之后，調(diào)節(jié)輪胎內(nèi)體積同時(shí)防止粒子通過(guò)過(guò)濾器的泄漏(*3)不小于200km的運(yùn)行距離是成功的表2

(*1)輪胎的內(nèi)體積21升，尺寸IIR22.5，輪輞750×22.5(*2)在輪胎中填充中空粒子之后，調(diào)節(jié)輪胎內(nèi)體積同時(shí)防止粒子通過(guò)過(guò)濾器的泄漏(*3)不小于40km的運(yùn)行距離是成功的表3

表4

氣體滲透常數(shù)的測(cè)量由Toyo Seiki Seisakusho制造的型號(hào)Mt-C3JIS K7126(1987)(氣體滲透在塑料膜和片中的測(cè)試方法(A-方法))實(shí)施例13-23，對(duì)比例6-9通過(guò)施加具有表5所示各種規(guī)格的粒子到具有圖1所示結(jié)構(gòu)的輪胎上，而制備輪胎尺寸為205/60R15的客車安全輪胎和尺寸為6J×15的輪輞的組合體，如在相同表中所示。同樣，通過(guò)施加具有表6所示各種規(guī)格的粒子而制備輪胎尺寸為11R22.6的卡車和公共汽車輪胎與尺寸為750×22.5的輪輞的組合體。在此，輪胎1是根據(jù)感興趣輪胎種類和尺寸的通用結(jié)構(gòu)。此外，構(gòu)成表5和6中粒子連續(xù)相的樹脂組合物示于以上表3。將其中包覆表3所示氣體組分的樹脂粒子加熱和膨脹以形成粒子，和在表5和6所示體積填充比下，將這樣獲得的粒子加入到輪胎內(nèi)部。相似地，用于內(nèi)襯層的橡膠種類示于以上表4。
關(guān)于這樣獲得的輪胎，以與實(shí)施例1相同的方式測(cè)量輪胎的偏轉(zhuǎn)量，從中在轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)之前和之后的偏轉(zhuǎn)移位(在加載下運(yùn)行之前的輪胎高度-在加載下運(yùn)行之后的輪胎高度)表示為基于在加載下在運(yùn)行之前的輪胎高度為100的指數(shù)。指數(shù)值越小，結(jié)果越好。和同樣，以與實(shí)施例1中相同的方式，在通過(guò)將給定釘子從輪胎胎面外部通過(guò)胎面，將轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)之后的每個(gè)輪胎進(jìn)行外部損傷之后，測(cè)量可利用的運(yùn)行距離。
測(cè)量的結(jié)果也示于表5和6。
表5

(*1)輪胎的內(nèi)體積30.4升(*2)在輪胎中填充中空粒子之后，調(diào)節(jié)輪胎內(nèi)體積同時(shí)防止粒子通過(guò)過(guò)濾器的泄漏(*3)不小于200km的運(yùn)行距離是成功的。
表6

(*1)輪胎的內(nèi)體積21升，尺寸IIR22.5，輪輞750×22.5(*2)在輪胎中填充中空粒子之后，調(diào)節(jié)輪胎內(nèi)體積同時(shí)防止粒子通過(guò)過(guò)濾器的泄漏(*3)不小于40km的運(yùn)行距離是成功的實(shí)施例24-33，對(duì)比例10-11[粒子中熱膨脹開始溫度的測(cè)量]表8中的熱膨脹開始溫度是當(dāng)在如下條件下測(cè)量膨脹移位時(shí)時(shí)移位升高的溫度。
儀器Nishizawa PERKIN-ELMER 7系列
(熱分析體系)測(cè)量條件10℃/min的升溫速率，測(cè)量開始的溫度為25℃，測(cè)量終止的溫度為200℃測(cè)量物理量通過(guò)加熱的膨脹移位的測(cè)量用于本發(fā)明每個(gè)粒子的熱膨脹開始溫度的測(cè)量結(jié)果見表8。
根據(jù)如下程序解釋輪胎-輪輞組合體內(nèi)體積的測(cè)量。
程序1-1在大氣壓下在輪胎-輪輞組合體中填充具有已知比重的非壓縮流體如水等同時(shí)保持在不向其施加負(fù)荷的狀態(tài)，和測(cè)量填充之后的重量以獲得輪胎-輪輞組合體的初始內(nèi)體積V0(升)。
通過(guò)以上程序，將在大氣壓下的輪胎-輪輞組合體的初始內(nèi)體積測(cè)量在為無(wú)負(fù)荷狀態(tài)下的輪胎初始?jí)毫Α?br> 程序2-1填充室溫的空氣同時(shí)保持不向輪胎-輪輞組合體施加負(fù)荷的狀態(tài)以獲得給定的內(nèi)部壓力P2。同時(shí)，通過(guò)內(nèi)部壓力膨脹輪胎，和因此與初始內(nèi)體積V0相比，在給定內(nèi)部壓力下的內(nèi)體積V2增加。
程序2-2通過(guò)積分流量計(jì)測(cè)量大氣壓下通過(guò)開啟輪胎氣門嘴而排放的空氣體積V1。此時(shí)，將通過(guò)內(nèi)部壓力膨脹到V2的輪胎轉(zhuǎn)回到初始內(nèi)體積V0。另外，由Shinagawa Seiki Co.，Ltd.制造的DCDRY氣體表DC-2C和智能計(jì)數(shù)器SSF用作積分流量計(jì)。
程序2-3由如下公式(1)確定在給定內(nèi)部壓力下的輪胎內(nèi)體積P1×(V0+V1)＝P2×V2……(1)其中V0＝輪胎-輪輞組合體的襯始內(nèi)體積(升)
P1＝大氣壓(絕對(duì)壓力kPa)V1＝大氣壓下的空氣體積(升)P2＝給定內(nèi)部壓力(絕對(duì)壓力kPa)V2＝無(wú)負(fù)荷下設(shè)定到給定內(nèi)部壓力的輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積(升)通過(guò)以上程序，測(cè)量無(wú)負(fù)荷下在每個(gè)內(nèi)部壓力下輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積。
程序3-1填充室溫的空氣同時(shí)保持不向輪胎-輪輞組合體施加負(fù)荷的狀態(tài)以獲得給定的內(nèi)部壓力P2。
程序3-2在給定負(fù)荷下將輪胎-輪輞組合體推動(dòng)到道路表面等上以通過(guò)壓力傳感器測(cè)量?jī)?nèi)部壓力P3。由于通過(guò)施加以上負(fù)荷使輪胎偏轉(zhuǎn)，與在不施加負(fù)荷的狀態(tài)下輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積V2相比，在有負(fù)荷狀態(tài)下輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積V3降低。通過(guò)內(nèi)體積的這樣降低作用，與在不施加負(fù)荷的狀態(tài)下輪胎內(nèi)部壓力P2相比，在有負(fù)荷狀態(tài)下的輪胎內(nèi)部壓力P3增加。此外，由Copal Denshi Co.Ltd.制造的含有放大器PA-400-353G的壓力傳感器用作壓力傳感器。
程序3-3根據(jù)程序2-1到2-3和如下公式(2)，通過(guò)在給定內(nèi)部壓力下，在不施加負(fù)荷的狀態(tài)下輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積V2，測(cè)量在給定負(fù)荷下輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積V3P2×V2＝P3×V3……(2)其中P2＝給定內(nèi)部壓力(絕對(duì)壓力kPa)V2＝無(wú)負(fù)荷下設(shè)定到給定內(nèi)部壓力的輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積(升)P3＝當(dāng)將給定負(fù)荷施加到設(shè)定到給定內(nèi)部壓力的輪胎時(shí)的輪胎內(nèi)部壓力(絕對(duì)壓力kPa)V3＝當(dāng)將給定負(fù)荷施加到設(shè)定到給定內(nèi)部壓力的輪胎時(shí)輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積(升)通過(guò)以上程序，測(cè)量無(wú)負(fù)荷下在每個(gè)內(nèi)部壓力下輪胎-輪輞組合體的內(nèi)體積。在每個(gè)負(fù)荷下，在每個(gè)內(nèi)部壓力下輪胎-輪輞組合體內(nèi)體積的測(cè)量結(jié)果見表9。
通過(guò)施加具有表7所示各種規(guī)格的粒子到具有圖1所示結(jié)構(gòu)的輪胎，制備輪胎尺寸為175/70R13的客車安全輪胎和尺寸為5J×13的輪輞的組合體。在此，輪胎1是根據(jù)感興趣的輪胎種類和尺寸的通用結(jié)構(gòu)。此外，構(gòu)成表7中粒子連續(xù)相的樹脂組合物示于表8。將其中包覆表8所示氣體組分的樹脂粒子加熱和膨脹以形成粒子，和在表7所示體積填充比下，將這樣獲得的粒子加入到輪胎內(nèi)部。另外，內(nèi)襯層的橡膠種類見上表4。
然后，將氮?dú)饬魅肟蛙囕喬?輪輞組合體以調(diào)節(jié)內(nèi)部壓力到200kPa，和將這樣的內(nèi)部壓力保持在室溫下20天。將這樣獲得的測(cè)試輪胎安裝到1500cc等級(jí)的客車上，和然后在10點(diǎn)評(píng)級(jí)中由職業(yè)駕駛員評(píng)價(jià)在通常內(nèi)部壓力下抗振動(dòng)的駕乘合適感。在評(píng)價(jià)結(jié)果中，點(diǎn)數(shù)越高，結(jié)果越好。
其后，將1500cc等級(jí)的客車設(shè)定到相應(yīng)于四個(gè)乘員重量的負(fù)荷能力和將測(cè)試輪胎安裝到其左前輪上以測(cè)量在此車輪左前輪的軸重量。結(jié)果是，左前輪的軸重量是3.92kN。在每個(gè)直到為5.0mm和長(zhǎng)度為50mm的四個(gè)釘子從測(cè)試輪胎胎面表面通過(guò)到它的內(nèi)部就位之后，以確認(rèn)輪胎內(nèi)部壓力降低到大氣壓，將這樣的輪胎在測(cè)試線路過(guò)程中在90km/h速度下運(yùn)行，在此期間連續(xù)測(cè)量輪胎-輪輞組合體內(nèi)的溫度和粒子周圍空間中的壓力以檢驗(yàn)發(fā)展內(nèi)部壓力恢復(fù)功能的狀態(tài)。在要評(píng)價(jià)的輪胎-輪輞組合體中，將監(jiān)測(cè)內(nèi)部壓力的內(nèi)部壓力傳感器引入輪輞的內(nèi)面，和通過(guò)使用通常使用的測(cè)距儀將內(nèi)部壓力的測(cè)量數(shù)據(jù)的信號(hào)傳輸和由布置在車輛內(nèi)部的接收器接收以測(cè)量?jī)?nèi)部壓力的變化。測(cè)量結(jié)果也見表7。
此外，通過(guò)慣性方法測(cè)量滾動(dòng)阻力，其中在如下條件下進(jìn)行測(cè)試輪胎內(nèi)部壓力為170kPa，負(fù)荷是JIS100％負(fù)荷和慣性開始溫度是100km和從降低慣性轉(zhuǎn)鼓速率的曲線測(cè)量相應(yīng)于輪胎滾動(dòng)阻力的所做的功。測(cè)量的結(jié)果表示為基于對(duì)比例10輪胎為100的指數(shù)。指數(shù)值越小，滾動(dòng)阻力越低。這些結(jié)果也見表7。
表7-1

表7-2

表8

表9車輛中指定的內(nèi)部壓力200kPa車輛的軸負(fù)荷3.92Kn輪胎尺寸175/70R13，輪輞尺寸5J-13

實(shí)施例34-36，對(duì)比例12通過(guò)施加具有表10所示各種規(guī)格的粒子到具有圖1所示結(jié)構(gòu)的輪胎，制備輪胎尺寸為175/70R13的客車安全輪胎和尺寸為5J×13的輪輞的組合體。在此，輪胎1是根據(jù)感興趣的輪胎種類和尺寸的通用結(jié)構(gòu)。此外，構(gòu)成表10中粒子連續(xù)相的樹脂組合物示于表11。將其中包覆表11所示氣體組分的樹脂粒子加熱和膨脹以形成粒子，和在表10所示各種體積下將這樣獲得的粒子或進(jìn)一步2cm×2cm×60μm的低密度聚乙烯密封片加入到輪胎內(nèi)部，和其后將輪胎內(nèi)部壓力調(diào)節(jié)到350kPa。此外，將監(jiān)測(cè)內(nèi)部壓力的傳感器引入輪輞，和通過(guò)使用通常使用的測(cè)距儀將內(nèi)部壓力測(cè)量數(shù)據(jù)的信號(hào)傳輸和由接收器接收以測(cè)量?jī)?nèi)部壓力的變化。
然后，將這樣獲得的客車輪胎-輪輞組合體安裝到1500cc等級(jí)客車上。首先，在10點(diǎn)評(píng)級(jí)中由職業(yè)駕駛員評(píng)價(jià)在通常內(nèi)部壓力下抗振動(dòng)的駕乘舒適感。在評(píng)價(jià)結(jié)果中，點(diǎn)數(shù)越高，結(jié)果越好。
同樣，將在相等間距下焊接的鐵板與每個(gè)直徑為3.0mm和長(zhǎng)度為50mm的10個(gè)釘子固定到測(cè)試線路過(guò)程的道路表面上，和一旦汽車在90km/h的速度下在相應(yīng)于四個(gè)乘員重量的負(fù)荷能力下在鐵板上通過(guò)以將汽車右側(cè)前輪和后輪駛在釘子上，以因此在輪胎中產(chǎn)生損傷，通過(guò)三階段評(píng)級(jí)在如下狀況下評(píng)價(jià)駕駛性能降低內(nèi)部壓力同時(shí)測(cè)量通過(guò)以上鐵板的經(jīng)過(guò)時(shí)間和輪胎中的內(nèi)部壓力。即，在損傷之前通過(guò)在90km/h的速度下運(yùn)行直到內(nèi)部壓力降低到不小于50kPa而進(jìn)行測(cè)量，和降低50kPa要求的時(shí)間是評(píng)價(jià)量度。
另一方面，在以上客車輪胎胎圈填料部分人工形成長(zhǎng)度30mm的切口，和將這樣的切口暫時(shí)密封和在輪胎中填充內(nèi)部壓力。然后，去密封以評(píng)價(jià)是否停止粒子的放出同時(shí)測(cè)量降低內(nèi)部壓力到大氣壓的時(shí)間。
測(cè)量結(jié)果也見表10。
表10

(*1)輪胎的內(nèi)體積21升，尺寸175/70R13，輪輞5J-13(*2)在輪胎中填充中空粒子之后通過(guò)將氮?dú)馓畛淙胼喬ザ{(diào)節(jié)內(nèi)部壓力。
(*3)不小于1分鐘的時(shí)間是成功的。
(*4)評(píng)價(jià)結(jié)果A連續(xù)駕駛是可能的，沒有故障或小心持續(xù)駕駛B在處理駕駛中要求仔細(xì)和集中C要求減速運(yùn)行或運(yùn)行不可能(無(wú)控制)(*5)不小于30秒的時(shí)間是成功的。
表11

實(shí)施例37-48通過(guò)僅施加具有表12和13所示各種規(guī)格的含泡孔粒子A，和含泡孔粒子A和B到具有圖1所示結(jié)構(gòu)的輪胎上而制備輪胎尺寸為175/70R13和客車安全輪胎和尺寸為5J×13的輪輞的組合物，如相同表中所示。在此，輪胎1是根據(jù)感興趣的輪胎種類和尺寸的通用結(jié)構(gòu)。
此外，含泡孔粒子A的種類見表14，和含泡孔粒子B的種類見表15。即，將其中包覆表3所示氣體組分的樹脂粒子加熱和膨脹以形成含泡孔粒子A，和在表14所示各種真實(shí)比重下向輪胎內(nèi)部加入這樣獲得的含泡孔粒子A。同樣，按它們自身將表15所示的粒子B布置在輪胎內(nèi)部。
關(guān)于這樣獲得的輪胎-輪輞組合體，通過(guò)如下方法評(píng)價(jià)各種性能?？蛙囕喬サ慕Y(jié)果也見表12，和卡車和公共汽車輪胎的結(jié)果也見表13。
此外，將監(jiān)測(cè)內(nèi)部壓力的傳感器引入輪胎-輪輞組合體中輪輞的內(nèi)面用于以上評(píng)價(jià)，和將內(nèi)部壓力測(cè)量數(shù)據(jù)的信號(hào)通過(guò)使用通常使用的測(cè)距儀傳輸和由布置在轉(zhuǎn)鼓測(cè)試裝置以外的接收器接收以測(cè)量?jī)?nèi)部壓力的變化。
<在輪胎損傷之后性能的評(píng)價(jià)(轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn))>
在通過(guò)填充氮?dú)馊肟蛙囕喬?輪輞組合體而將內(nèi)部壓力調(diào)節(jié)到為絕對(duì)壓力的300kPa之后，從胎面表面敲打每個(gè)直徑為5.0mm和長(zhǎng)度為50mm的10個(gè)釘子以向其外部通過(guò)輪胎。在敲打釘子的狀態(tài)下，在轉(zhuǎn)鼓上在90km/h的速度下運(yùn)行輪胎同時(shí)施加3.54kN的負(fù)荷，和測(cè)量從轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)開始過(guò)去的時(shí)間和輪胎內(nèi)的內(nèi)部壓力。測(cè)量初始?jí)毫ν瑫r(shí)連續(xù)在90km/h下運(yùn)行直到內(nèi)部壓力從300kPa的測(cè)試開始水平降低不小于50kPa，和在250kPa的時(shí)間停止測(cè)試以進(jìn)行運(yùn)行距離的比較。另外，在250kPa時(shí)間處在轉(zhuǎn)鼓停止之后計(jì)數(shù)剩余釘子的數(shù)目，和觀察釘子脫落之后的痕跡以評(píng)價(jià)密封程度和分析內(nèi)部壓力降低的原因。
關(guān)于卡車和公共汽車輪胎和輪輞的組合體，以與以上所述相同的方式進(jìn)行評(píng)價(jià)區(qū)別在于內(nèi)部壓力是為絕對(duì)壓力的800kPa，和釘子的直徑為5mm和長(zhǎng)度為8cm，和負(fù)荷是26.46kN，和速度是60km/h和測(cè)試停止的內(nèi)部壓力是500kPa。
<在將內(nèi)部壓力變成大氣壓之后在轉(zhuǎn)鼓上的運(yùn)行距離>
其次，將輪胎靜止放置直到內(nèi)部壓力完全脫逸到大氣壓。在這樣的狀態(tài)下，輪胎在轉(zhuǎn)鼓上在90km/h的速度下運(yùn)行300km的距離直到在客車輪胎的情況下施加3.54kN的負(fù)荷，在此期間不小于200km的運(yùn)行距離是成功的，而在卡車和公共汽車輪胎的情況下，持續(xù)在轉(zhuǎn)鼓上的運(yùn)行直到負(fù)荷是26.46kN，和速度是60km/h和最大距離是100km，在此期間不小于40km的運(yùn)行距離是成功的。
表12 客車輪胎-輪輞組合體

(*1)輪胎的內(nèi)體積21升，尺寸175/70R13，輪輞5J-13(*2)在輪胎中布置含泡孔粒子A和B之后，通過(guò)將氮?dú)馓畛淙胼喬ザ{(diào)節(jié)內(nèi)部壓力。
(*3)監(jiān)測(cè)內(nèi)部壓力同時(shí)在敲打釘子的狀態(tài)下在轉(zhuǎn)鼓上運(yùn)行(*4)在釘子脫落之后痕跡的密封性能。
“完全”由于在釘子脫落之后的痕跡完全由含泡孔粒子A和粒子B的組合物堵塞，在轉(zhuǎn)鼓停止之前內(nèi)部壓力的降低非常緩慢和進(jìn)一步的運(yùn)行是可能的。
“不完全”由于不完全堵塞在釘子脫落之后的痕跡，內(nèi)部壓力逐漸降低和在轉(zhuǎn)鼓停止之前的內(nèi)部壓力的降低量特別大。同樣，痕跡的密封是不完全的，使得不可能期望進(jìn)一步的另外運(yùn)行。
表13 卡車和公共汽車輪胎-輪輞組合體

(*1)輪胎的內(nèi)體積21升，尺寸175/70R13，輪輞5J-13(*2)在輪胎中布置含泡孔粒子A和B之后，通過(guò)將氮?dú)馓畛淙胼喬ザ{(diào)節(jié)內(nèi)部壓力。
(*3)監(jiān)測(cè)內(nèi)部壓力同時(shí)在敲打釘子的狀態(tài)下在轉(zhuǎn)鼓上運(yùn)行(*4)在釘子脫落之后痕跡的密封性能。
“完全”由于在釘子脫落之后的痕跡完全由含泡孔粒子A和粒子B的組合物堵塞，在轉(zhuǎn)鼓停止之前內(nèi)部壓力的降低非常緩慢和進(jìn)一步的運(yùn)行是可能的。
“不完全”由于不完全堵塞在釘子脫落之后的痕跡，內(nèi)部壓力逐漸降低和在轉(zhuǎn)鼓停止之前的內(nèi)部壓力的降低量特別大。同樣，痕跡的密封是不完全的，使得不可能期望進(jìn)一步的另外運(yùn)行。
表14含泡孔粒子A的種類和含量

MMA甲基丙烯酸甲酯AN丙烯腈MAN甲基丙烯腈PVDC偏二氯乙烯表15粒子B的種類和含量

MMA甲基丙烯酸甲酯AN丙烯腈盡管進(jìn)行以上試驗(yàn)的主要目的在于對(duì)輪胎內(nèi)部壓力進(jìn)行有效補(bǔ)償，如果在含泡孔粒子A中混合少量粒子B，通過(guò)采用如下現(xiàn)象獲得解決輪胎殘余不平衡的效果通過(guò)輪胎旋轉(zhuǎn)期間的離心力的作用粒子B在輪胎中不均勻地分布。
實(shí)施例49[大氣壓下的填充]根據(jù)不是圖5中箭頭18的通路，將在大氣壓下貯存平均粒度為120μm的含泡孔粒子的貯存罐，輪胎-輪輞組合體和隔膜泵通過(guò)壓力膠管連接，和通過(guò)泵的排出壓力在各種填充量下，在輪胎-輪輞組合體內(nèi)部填充含泡孔的粒子。此外，輪胎-輪輞組合體是輪胎尺寸為175/70R14的客車輪胎和尺寸為5J-14的輪輞的組合體，和在輪輞底部布置四個(gè)用于含泡孔粒子的入口端口和四個(gè)用于輪胎內(nèi)外部空氣的出口端口。同樣，在用于外部空氣的出口端口中布置玻璃過(guò)濾器以不從輪胎流出含泡孔的粒子。
根據(jù)包括圖5中箭頭18的通路，將在大氣壓下貯存平均粒度為120μm的含泡孔粒子的貯存罐，輪胎-輪輞組合體，隔膜泵和貯存罐通過(guò)壓力膠管連接以形成環(huán)形密閉系統(tǒng)。通過(guò)在系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)泵，在200,250和300kPa下加壓系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài)下循環(huán)空氣，在各種填充量下，將含泡孔粒子從貯存罐轉(zhuǎn)移和填充到輪胎-輪輞組合體的內(nèi)部。
在每個(gè)以上生產(chǎn)步驟下，確認(rèn)在輪胎-輪輞組合體中填充的含泡孔粒子的填充量的結(jié)果見表16。在此情況下，當(dāng)在大氣壓下填充含泡孔粒子的體積是V1和輪胎內(nèi)體積是V2時(shí)，通過(guò)填充量P[％]＝100×V1/V2表示填充量。
表16

如從表16看出的那樣，由于壓縮含泡孔粒子以降低體積，可以在高壓填充中達(dá)到不小于100％的填充量。
此外，通過(guò)使用縱向彈簧剛性測(cè)試機(jī)評(píng)價(jià)采用含泡孔粒子填充的輪胎-輪輞組合體的靜止彈簧特性。在此情況下，具有與上述相同尺寸的氣胎用作對(duì)照物。通過(guò)如下方式進(jìn)行輪胎靜彈簧的評(píng)價(jià)在輪胎中填充300kPa的空氣作為通常內(nèi)部壓力之后僅逐漸從輪胎內(nèi)部排出空氣和測(cè)量在每個(gè)內(nèi)部壓力下的彈簧特性。
評(píng)價(jià)結(jié)果見圖12，從中可以理解在作為通常例子的氣胎中，伴隨著內(nèi)部壓力的降低引起彈簧常量的下降和在穿刺條件下不能獲得作為輪胎的基本性能。另一方面，在高壓下采用粒子填充的輪胎中，和常規(guī)例子同樣在內(nèi)部壓力的初始下降時(shí)觀察到彈簧常量的下降，但當(dāng)內(nèi)部壓力進(jìn)一步降低時(shí)，相反觀察到彈簧常量的升高。這是由于這樣的事實(shí)，伴隨著內(nèi)部壓力的降低壓縮的含泡孔粒子的體積恢復(fù)以開始輪胎封套張力的產(chǎn)生。因此，在高壓下填充的輪胎中，理解甚至在穿刺條件下獲得等于在氣胎通常使用中該值的彈簧常量。
然后，將這樣的輪胎安裝到2000cc等級(jí)客車上和將直徑為3mm和長(zhǎng)度為3cm的釘子通過(guò)輪胎胎面位置以形成外部損傷，和在測(cè)試線路過(guò)程中在90km/h下在相應(yīng)于四個(gè)乘員重量的負(fù)荷下運(yùn)行。將此運(yùn)行進(jìn)行300km的最大距離以測(cè)量可利用的運(yùn)行距離。此外，不小于200km的運(yùn)行距離作為成功的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果見表17。
表17

如從表17看出的那樣，通過(guò)填充含泡孔粒子極大地增加在損傷之后的可利用運(yùn)行距離和進(jìn)一步通過(guò)在高壓下的填充而增加效果。
工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明，可以提供具有優(yōu)異耐用性的安全輪胎和輪輞的組合體，它能夠甚至在損傷狀態(tài)下穩(wěn)定運(yùn)行，而不犧牲滾動(dòng)阻力和在輪胎損傷之前通常運(yùn)行中的駕乘舒適感。
權(quán)利要求
1.一種用以形成基本上為球形的粒子的發(fā)泡性組成物，其成分包括聚乙烯醇樹脂、丙烯腈類聚合物、丙烯酸類聚合物與偏二氯乙烯類聚合物其中的至少一種樹脂；以及自具有2-8個(gè)碳的直鏈和支化脂族烴及其氟化物、具有2-8個(gè)碳的脂環(huán)族烴及其氟化物，以及由如下通式(1)表示的醚化合物中所選出的至少一種發(fā)泡劑，R1-O-R2...........(1)其中，R1和R2各自為具有1-5個(gè)碳的單價(jià)烴基，其中可有部分氫原子被氟原子置換。
2.一種基本上為球形的粒子，其成分包括聚乙烯醇樹脂、丙烯腈類聚合物、丙烯酸類聚合物與偏二氯乙烯類聚合物其中的至少一種樹脂；以及二硝基五亞甲基四胺、偶氮二甲酰胺、對(duì)甲苯磺酰肼及其衍生物與氧雙苯磺酰基肼中至少其中一種熱解發(fā)泡劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基本上為球形的粒子的發(fā)泡性組成物，其中丙烯腈類聚合物是選自下列物質(zhì)至少一種丙烯腈聚合物、丙烯腈/甲基丙烯腈共聚物、丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯共聚物和丙烯腈/甲基丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯三元共聚物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基本上為球形的粒子的發(fā)泡性組成物，其中丙烯酸類聚合物是選自下列物質(zhì)至少一種甲基丙烯酸甲酯樹脂、甲基丙烯酸甲酯/丙烯腈共聚物、甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯腈共聚物以及甲基丙烯酸甲酯/丙烯腈/甲基丙烯腈三元共聚物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基本上為球形的粒子的發(fā)泡性組成物，其中偏二氯乙烯類聚合物是選自下列物質(zhì)至少一種偏二氯乙烯/丙烯腈共聚物、偏二氯乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物、偏二氯乙烯/甲基丙烯腈共聚物、偏二氯乙烯/丙烯腈/甲基丙烯腈共聚物、偏二氯乙烯/丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯共聚物、偏二氯乙烯/甲基丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯共聚物和偏二氯乙烯/丙烯腈/甲基丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯共聚物。
全文摘要
提供一種輪胎－輪輞組合體，該輪胎－輪輞組合體能夠在輪胎損傷之后甚至在輪胎內(nèi)部壓力降低中要求的距離中穩(wěn)定運(yùn)行，而不犧牲滾動(dòng)阻力和在輪胎損傷之前通常運(yùn)行中的駕乘舒適感，其中在通過(guò)將中空?qǐng)A環(huán)圈形輪胎組裝到核準(zhǔn)的輪輞上而確定的內(nèi)部布置大量基本球形的粒子，每個(gè)粒子由樹脂連續(xù)相和密閉泡孔組成和平均本體比重不大于0.1，和在25℃下為絕對(duì)壓力的輪胎內(nèi)部壓力不小于150KPa。
文檔編號(hào)C08L33/02GK1865340SQ20061005777
公開日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2002年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月21日
發(fā)明者寺谷裕之, 大谷光司, 石黑俊行 申請(qǐng)人:株式會(huì)社普利司通