專(zhuān)利名稱：自身支承型可虧氣行駛的輪胎及插入物和胎圈橡膠組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有子午線胎體結(jié)構(gòu)、適用于60系列以下規(guī)格的自身支承型(Self-Supporting Type)可虧氣行駛(Run Flat)充氣輪胎及用以實(shí)現(xiàn)可虧氣行駛性能的插入物和胎圈橡膠組合物，特別涉及在胎側(cè)部使插入物橡膠的位置和尺寸最適合并可提高可虧氣行駛性能和膨脹性能的自身支承型可虧氣行駛充氣輪胎，及含有間規(guī)1，2-聚丁二烯的用以實(shí)現(xiàn)可虧氣行駛性能的插入物和胎圈橡膠組合物。
背景技術(shù)：
關(guān)于自身支承型可虧氣行駛充氣輪胎，從上個(gè)世紀(jì)七十年代之前已由多個(gè)制造商提出了專(zhuān)利申請(qǐng)。作為其代表例子，有在1974年在世界范圍申請(qǐng)的火石(Firestone)公司的美國(guó)專(zhuān)利第3,949,798號(hào)和鄧路普(Dunlop)公司的專(zhuān)利等。但是，上述專(zhuān)利文獻(xiàn)記載的自身支承型可虧氣行駛充氣輪胎通過(guò)對(duì)胎側(cè)部由特殊的插入橡膠進(jìn)行加強(qiáng)來(lái)確?？商潥庑旭傂阅?，但是卻將阻礙膨脹性能。因此，為了確保可維持可虧氣行駛性能的同時(shí)使膨脹性能不變差的輪胎，多個(gè)輪胎制造商進(jìn)行了各種結(jié)構(gòu)的技術(shù)開(kāi)發(fā)。作為其代表例，有普利司通(Bridgestone)公司的日本特開(kāi)平10-138720號(hào)和日本特開(kāi)平10-067211號(hào)，和鄧路普(Dunlop)公司的美國(guó)專(zhuān)利第6,536,494號(hào)等。
另一方面，為了提高可虧氣行駛輪胎的胎側(cè)部的剛性，使用加強(qiáng)型填料或者硫化劑。但是，在這種情況下，加強(qiáng)型填料的比重為1.8至2.0程度，其成了橡膠制品重量增加的主要原因。然而這不能降低輪胎重量，在輪胎的輕量化方面存在很多問(wèn)題。
另外，不利于耐疲勞性、耐破裂性、耐發(fā)熱性，不能維持所需的可虧氣行駛性能，引起橡膠的破損。尤其是，現(xiàn)有的自身支承型可虧氣行駛輪胎因?yàn)檫M(jìn)行加強(qiáng)而使用插入物，所以無(wú)法防止重量的增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述問(wèn)題而提出的，其目的在于提供一種包括插入橡膠的自身支承型可虧氣行駛充氣輪胎，在這種輪胎中胎側(cè)部的插入橡膠的位置和尺寸最適合，這種輪胎可確保可虧氣行駛性能，同時(shí)可提高膨脹性能。
另外，本發(fā)明的其它目的在于提供一種用于實(shí)現(xiàn)可虧氣行駛性能的插入物和胎圈橡膠組合物，由間規(guī)1，2-聚丁二烯代替現(xiàn)有的加強(qiáng)型填料的作用，由此在輪胎制造中可以填充少量填料，并可以在維持插入物和胎圈所需的強(qiáng)度的同時(shí)使橡膠制品進(jìn)一步達(dá)到輕量化。
而且，本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用于實(shí)現(xiàn)可虧氣行駛性能的插入物和胎圈橡膠組合物，其中，為了提高可虧氣行駛性能，減少加強(qiáng)型填料的含量，由間規(guī)1，2-聚丁二烯起到加強(qiáng)作用，減輕橡膠的重量，由此可以使輪胎在維持低比重的同時(shí)具有相同的硬度，并可以提高拉伸特性、耐疲勞性、耐破裂性、以及耐發(fā)熱性，以滿足輪胎的可虧氣行駛耐久特性，防止重量增加，提高燃料消耗性能。
本發(fā)明的自身支承型可虧氣行駛充氣子午線輪胎包括胎面部、胎側(cè)部和胎圈部，在60系列以下規(guī)格的輪胎內(nèi)部有壓力損失時(shí)，所述輪胎能夠以預(yù)定速度在自身支承車(chē)輛載荷的狀態(tài)下安全行駛預(yù)定的距離。其中，在位于所述輪胎的內(nèi)側(cè)的內(nèi)襯墊和形成輪胎骨架的胎體之間設(shè)置插入橡膠，在所述胎側(cè)部的與所述胎圈部相對(duì)應(yīng)的部位和位于最外側(cè)的胎體之間設(shè)置加強(qiáng)片，以在輪胎虧氣行駛時(shí)提高與輪緣凸緣接觸的胎圈部的耐久性。
本發(fā)明具有下述效果為了提高輪胎的可虧氣行駛性能，減少加強(qiáng)型填料的含量，由間規(guī)1，2-聚丁二烯代替該加強(qiáng)型填料起到加強(qiáng)作用，降低橡膠的重量，由此可以維持低比重的同時(shí)具有相同的硬度，并可以提高拉伸特性、耐疲勞性、耐破裂性、耐發(fā)熱性的系數(shù)。
特別是可以滿足可虧氣行駛耐久特性，并可以防止重量增加，提高燃料消耗性能。


圖1所示的是本發(fā)明的自身支承型可虧氣行駛輪胎在正常膨脹的狀態(tài)下沿輪胎徑向切斷的一側(cè)截面圖；圖2所示的是與圖1相似的沿輪胎徑向切斷后的一側(cè)的截面圖，以對(duì)適用于胎側(cè)部的插入橡膠、胎體的卷起高度(TUH)、胎圈填料高度(BFH)等結(jié)構(gòu)和位置進(jìn)行說(shuō)明；圖3所示的是與圖1相似的沿輪胎徑向切斷后的一側(cè)的截面圖，用于對(duì)與本發(fā)明的插入橡膠的尺寸有關(guān)的結(jié)構(gòu)和位置進(jìn)行說(shuō)明。
在附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下10胎面部 11、12第一、第二胎體13胎側(cè)部 14胎圈填料15胎圈鋼絲 16插入橡膠17加強(qiáng)片 19內(nèi)襯墊20第一帶束層 21第二帶束層22加強(qiáng)帶束層具體實(shí)施方式
下面，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖1所示的是本發(fā)明的自身支承型可虧氣行駛輪胎在正常膨脹的狀態(tài)下沿輪胎徑向切開(kāi)后的一側(cè)的截面圖。
如圖1所示，本發(fā)明的自身支承型可虧氣行駛的輪胎包括胎面部10，與地面接觸；胎側(cè)部13，用來(lái)保護(hù)第一、第二胎體11、12免受外部的沖擊；胎圈填料14，用來(lái)調(diào)整胎側(cè)部13的剛性；胎圈鋼絲15，用來(lái)將輪胎固定在輪緣上；插入橡膠16，設(shè)置在胎側(cè)部13內(nèi)側(cè)，用來(lái)確?？商潥庑旭傂阅?；加強(qiáng)片17，設(shè)置在虧氣行駛時(shí)與輪緣凸緣接觸的胎圈部上，用來(lái)防止第一、第二胎體11、12和胎側(cè)部13的橡膠分離。
在圖中，未說(shuō)明的標(biāo)號(hào)18為胎圈包布(Chafer)，19為內(nèi)襯墊，20為第一帶束層，21為第二帶束層，22為加強(qiáng)帶束層。
本發(fā)明的可虧氣行駛輪胎如圖1所示，在斷面高度為H的輪胎中，優(yōu)選將位于內(nèi)襯墊19和胎體11之間的插入橡膠16的最大厚度部位設(shè)置于斷面高度H的1/2附近，其厚度優(yōu)選地越靠近帶束層20、21和胎圈鋼絲15一側(cè)越變薄。
圖2所示的是與圖1相似的沿輪胎徑向切開(kāi)的一側(cè)的截面圖，用于對(duì)適用于胎側(cè)部的插入橡膠、胎體的卷起高度TUH(Turn UpHeight)、胎圈填料高度BFH(Bead Filler Height)等位置進(jìn)行說(shuō)明。
如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明，為了確?？商潥庑旭傂阅芏褂玫牟迦胂鹉z16的起始處位于從胎圈鋼絲15起高度h至少為5mm以上的上部，其適當(dāng)?shù)姆秶鸀?mm＜h＜20mm。
另外，插入橡膠16的結(jié)束部位優(yōu)選從第一帶束層20端部起在胎面寬度方向上保持至少5mm以上的寬度W，其適當(dāng)?shù)姆秶鸀?mm＜W＜25mm。
如圖2所示，在采用一片或兩片胎體的充氣子午線輪胎中，第一胎體11的TUH優(yōu)選的是比斷面高度H低，且比斷面高度H的1/2要高。也就是，第一胎體11的TUH優(yōu)選位于斷面高度H的50～70％范圍。另外，TUH優(yōu)選以比胎圈填料高度BFH至少高10mm以上的方式設(shè)計(jì)。
圖3所示的是與圖1相似的沿輪胎徑向切開(kāi)的一側(cè)的截面圖，用于對(duì)與本發(fā)明的插入橡膠16的尺寸有關(guān)的結(jié)構(gòu)和位置進(jìn)行說(shuō)明。
在將本發(fā)明適用的插入橡膠16以三等分的方式分成第一區(qū)間L1、第二區(qū)間L2和第三區(qū)間L3時(shí)，插入橡膠16的最大尺寸位于第二區(qū)間L2，第一區(qū)間L1越靠近帶束層20、21越變薄，第三區(qū)間L3越靠近胎圈鋼絲15越變薄。
另外，在設(shè)計(jì)時(shí)，將整體胎側(cè)部的最小尺寸Smin設(shè)置于第一區(qū)間L1和第二區(qū)間L2的分界線部分，該最小尺寸Smin最好和與輪緣凸緣23接觸的胎圈部的在整個(gè)胎圈部中尺寸最小的部分Bmin大致相同。Smin/Bmin的比例優(yōu)選設(shè)計(jì)在0.9～1.1的范圍。
另外，為了在虧氣行駛時(shí)保護(hù)胎圈部，加強(qiáng)片17在距胎圈鋼絲5mm或更遠(yuǎn)的位置開(kāi)始，而在距胎圈填料10mm或更遠(yuǎn)的上部結(jié)束。
另一方面，本發(fā)明為了提高胎側(cè)部插入物和胎圈橡膠的可虧氣行駛性能，提供插入物和胎圈橡膠組合物，其組合物作為原料橡膠使用天然橡膠，作為加強(qiáng)填料，含有間規(guī)1，2-聚丁二烯，在其組成成分中，包括20～80重量份的天然橡膠，10～80重量份的分散有間規(guī)1，2-聚丁二烯的聚丁二烯，0～50重量份的聚丁二烯，相對(duì)于這些組成成分，添加20～70重量份的填充劑，0.5～6重量份的作為硫化劑的硫磺，0.5～4重量份的作為硫化促進(jìn)劑的磺酰胺類(lèi)，0.5～5重量份的防劣化劑。
本發(fā)明使用的分散有間規(guī)1，2-聚丁二烯的聚丁二烯優(yōu)選含有3～35％的間規(guī)1，2-聚丁二烯。
如上所述，含有間規(guī)1，2-聚丁二烯橡膠的聚丁二烯的含量，優(yōu)選在整個(gè)原料橡膠中含有10～80重量份。在其含量低于10重量份時(shí)，基于間規(guī)1，2-聚丁二烯的加強(qiáng)填料的作用小，所以難以確保所需的模數(shù)水平，相反，在其含量高于80重量份時(shí)，因?yàn)榫鄱《┖烷g規(guī)1，2-聚丁二烯的含量過(guò)于多，存在導(dǎo)致降低混煉、壓延加工性、耐破裂性和耐發(fā)熱性的缺點(diǎn)。
另外，在間規(guī)1，2-聚丁二烯橡膠的含量低于3％時(shí)，無(wú)法起到作為加強(qiáng)填料的作用，所以與普通聚丁二烯橡膠的性能差異不大，在其含量超過(guò)35％時(shí)，因?yàn)槟?shù)急劇上升，所以無(wú)法獲得適當(dāng)水平的性能。為了獲得最適合的性能，間規(guī)1，2-聚丁二烯橡膠優(yōu)選含有10～20％。
在本發(fā)明的插入物和胎圈橡膠組合物中，間規(guī)聚丁二烯替代在現(xiàn)有的橡膠組合物中起到加強(qiáng)作用的加強(qiáng)填料，由此防止因加強(qiáng)填料的重量的增加，并耐疲勞性、耐破裂性和耐發(fā)熱性優(yōu)良。
下面，進(jìn)一步地對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的實(shí)施例只是對(duì)本發(fā)明的組合物的舉例，本發(fā)明的技術(shù)范圍并不因以下實(shí)施例受到限定。
實(shí)施例1～2根據(jù)表1記載的組合比例，對(duì)混合有天然橡膠(STR-20)、含有間規(guī)1，2-聚丁二烯的聚丁二烯(UBEPOL公司制造VCR617)、碳黑(GPF)、氧化鋅(KS#2)、硬脂酸(固化劑P60)、防老化劑1(6PPD)、防老化劑2(RD)、硫磺(粉末)、硫化促進(jìn)劑(TBBS)、防劣化劑(Bayer公司制造KA9188)的橡膠組合物在160℃下進(jìn)行20分鐘的硫化。在表2中記載有根據(jù)ASTM規(guī)定的如上進(jìn)行硫化的橡膠片的拉伸特性、損耗因子(Tanδ)、耐疲勞性、耐破裂性、耐發(fā)熱性及比重的測(cè)量結(jié)果。
由上述橡膠組合物制造可虧氣行駛輪胎后，對(duì)輪胎性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)，其結(jié)果表示在表3中?？商潥庑旭傒喬サ哪途眯阅馨凑障率龇绞奖硎緦⑤喬ソM裝到輪緣后，以內(nèi)部壓力為2.5kg/cm2的狀態(tài)在38℃下放置24小時(shí)，之后，取出閥，使輪胎內(nèi)部壓力調(diào)整到大氣壓狀態(tài)，以載荷400kg、速度80km/h在滾筒(直徑1.7m)上行駛，測(cè)量直到發(fā)生故障的時(shí)間，以該時(shí)間為指數(shù)表示可虧氣行駛輪胎的耐久性能。將實(shí)施例的指數(shù)設(shè)定為100。轉(zhuǎn)動(dòng)阻力按如下方式表示在將輪胎組裝到輪緣后，利用Coast Down SAE J2452試驗(yàn)方法，并將實(shí)施例中的對(duì)照組設(shè)定為100，以指數(shù)化的方式表示。
比較例1～3使用聚丁二烯橡膠(錦湖石油化學(xué)制造)來(lái)代替上述實(shí)施例1中的含有間規(guī)1，2-聚丁二烯的聚丁二烯，其它添加劑和組合比例如表1所示，將如表1所示比例進(jìn)行混合的橡膠組合物在160℃下進(jìn)行20分鐘的硫化。在表2中記載有根據(jù)ASTM規(guī)定的如上進(jìn)行硫化的橡膠片的拉伸特性、損耗因子(Tanδ)、耐疲勞性、耐破裂性、耐發(fā)熱性及比重的測(cè)量結(jié)果。
由上述比較例1和3的橡膠組合物制造可虧氣行駛輪胎后，對(duì)輪胎性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)，其結(jié)果表示在表3中?？商潥庑旭傒喬サ哪途眯阅馨凑障率龇绞奖硎緦⑤喬ソM裝到輪緣后，以內(nèi)部壓力2.5kg/cm2狀態(tài)在38℃下放置24小時(shí)，之后，取出閥，使輪胎內(nèi)部壓力調(diào)整到大氣壓狀態(tài)，以載荷400kg、速度80km/h在滾筒(直徑1.7m)上行駛，測(cè)量直到發(fā)生故障的時(shí)間，將實(shí)施例的設(shè)定為100而以指數(shù)化的方式表示比較例的可虧氣行駛輪胎的耐久性能。轉(zhuǎn)動(dòng)阻力是按照如下方式表示在將輪胎組裝到輪緣后，利用Coast Down SAE J2452試驗(yàn)方法，并將實(shí)施例的對(duì)照組設(shè)定為100，從而以指數(shù)化的方式表示。
表1

(單位重量份)表2

表3

權(quán)利要求
1.一種自身支承型可虧氣行駛的充氣輪胎，包括胎面部、胎側(cè)部和胎圈部，輪胎內(nèi)部壓力損失時(shí)，所述輪胎能夠以預(yù)定速度在自身支承車(chē)輛載荷的狀態(tài)下安全行駛預(yù)定距離，其特征在于，在位于所述輪胎的內(nèi)側(cè)的內(nèi)襯墊和形成輪胎骨架的胎體之間設(shè)置插入橡膠，在所述胎側(cè)部的與所述胎圈部相對(duì)應(yīng)的部位和位于最外側(cè)的胎體之間設(shè)置加強(qiáng)片，以在虧氣行駛時(shí)提高與輪緣凸緣接觸的胎圈部的耐久性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自身支承型可虧氣行駛的充氣輪胎，其特征在于，所述插入橡膠的起始處的高度(h)設(shè)定在從胎圈鋼絲起上方的5mm～20mm范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自身支承型可虧氣行駛的充氣輪胎，其特征在于，所述插入橡膠的結(jié)束位置設(shè)定在從第一帶束層20的端部起向胎面部的寬度方向延伸的5mm～25mm范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自身支承型可虧氣行駛的充氣輪胎，其特征在于，在將所述插入橡膠以三等分的方式分成第一區(qū)間(L1)、第二區(qū)間(L2)和第三區(qū)間(L3)時(shí)，所述插入橡膠的最大尺寸(Tmax)位于第二區(qū)間(L2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自身支承型可虧氣行駛的充氣輪胎，其特征在于，在將所述插入橡膠以三等分的方式分成第一區(qū)間(L1)、第二區(qū)間(L2)和第三區(qū)間(L3)時(shí)，整體胎側(cè)部的最小尺寸(Smin)位于第一區(qū)間(L1)和第二區(qū)間(L2)的分界線部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自身支承型可虧氣行駛的充氣輪胎，其特征在于，所述整個(gè)胎側(cè)部的最小尺寸(Smin)和與輪緣凸緣接觸的胎圈部的整體胎圈部的最小尺寸(Bmin)大致相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自身支承型可虧氣行駛的充氣輪胎，其特征在于，所述整體胎側(cè)部的最小尺寸(Smin)相對(duì)于整體胎圈部的最小尺寸(Bmin)的比例在0.9～1.1的范圍。
8.一種可虧氣行駛輪胎用胎側(cè)插入物及胎圈橡膠組合物，包括作為原料橡膠的天然橡膠，和聚丁二烯橡膠、填充劑、硫化劑、硫化促進(jìn)劑、防劣化劑，其中，含有20～80重量份的天然橡膠，10～80重量份的分散有間規(guī)1，2-聚丁二烯的聚丁二烯，0～50重量份的聚丁二烯橡膠。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可虧氣行駛輪胎用胎側(cè)插入物及胎圈橡膠組合物，其特征在于，所述分散有間規(guī)1，2-聚丁二烯的聚丁二烯含有3～35％的間規(guī)1，2-聚丁二烯。
全文摘要
本發(fā)明提供一種自身支承型可虧氣行駛的充氣輪胎，包括胎面部、胎側(cè)部、胎圈部，其中，在位于輪胎內(nèi)襯墊和形成輪胎骨架的胎體之間設(shè)置有插入橡膠，在胎側(cè)部的與胎圈部相對(duì)應(yīng)的部位和位于最外側(cè)的胎體之間設(shè)置加強(qiáng)片，以在虧氣行駛時(shí)提高與輪緣凸緣接觸的胎圈部的耐久性。另外，提供一種可虧氣行駛輪胎用胎側(cè)插入物及胎圈橡膠組合物，包括作為原料橡膠的天然橡膠，和聚丁二烯橡膠、填充劑、硫化劑、硫化促進(jìn)劑、防劣化劑，其中，含有20～80重量份的天然橡膠，10～80重量份的分散有間規(guī)1，2－聚丁二烯的聚丁二烯，0～50重量份的聚丁二烯橡膠。
文檔編號(hào)B60C1/00GK1891498SQ20061009854
公開(kāi)日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2006年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月7日
發(fā)明者樸鐘福, 張斗瀛 申請(qǐng)人:韓國(guó)輪胎株式會(huì)社