輪胎和擴(kuò)展移動(dòng)性的車輪-輪胎組件的制作方法
【專利摘要】一種環(huán)狀復(fù)曲形式的輪胎,所述輪胎在內(nèi)部沿徑向打開并且具有內(nèi)壁和外壁、胎冠、兩個(gè)胎側(cè)和兩個(gè)胎圈、胎冠增強(qiáng)件和胎體增強(qiáng)件(60),所述內(nèi)壁至少部分地覆蓋有氣密層(50),所述胎體增強(qiáng)件(60)錨固在兩個(gè)胎圈中并且至少?gòu)乃鎏トρ由熘敝撂ス?,其特征在于,氣密橡膠(50)至少部分地覆蓋有自密封產(chǎn)品層(55),并且每個(gè)胎圈具有環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)(70),所述環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)包括單個(gè)金屬絲線的多個(gè)線圈(72、73),所述線圈(72、73)在多個(gè)沿徑向重疊的層中沿軸向并排設(shè)置從而限定六邊形橫截面。
【專利說明】輪胎和擴(kuò)展移動(dòng)性的車輪-輪胎組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及輪胎,更具體地涉及這樣一種輪胎,其適合為裝配有輪胎的車輛提供 擴(kuò)展移動(dòng)性。
【背景技術(shù)】
[0002] 在輪胎壁被刺孔物體(例如螺釘或釘子)刺孔或"刺穿"的過程中,輪胎的充氣空 氣能夠經(jīng)由刺孔泄露并且所造成的壓力損失可能造成輪胎壓扁和車輛蹣跚。
[0003] 為了解決該刺穿問題(所述問題起源于使用具有充氣輪胎的車輪的最開始),一 般的解決方案是停車和用備用車輪替換車輪。
[0004] 已經(jīng)設(shè)想了其它解決方案并且這些解決方案在市面上是可得的,從而避免必須使 用備用車輪。
[0005] 文獻(xiàn)US 5 916 921提出一種氣溶膠容器,所述氣溶膠容器包含與各種產(chǎn)品混合 的液體膠乳乳液,所述產(chǎn)品包括纖維產(chǎn)品和氣體推進(jìn)劑。在扁平輪胎的情況下,該容器被設(shè) 計(jì)成附接至輪胎氣門并且將氣體推進(jìn)劑和密封/修補(bǔ)乳液送入輪胎的內(nèi)腔。然后輪胎至少 部分地進(jìn)行再充氣,乳液塞住刺孔并且有可能首先以低速重新開始行駛從而使乳液在輪胎 的整個(gè)內(nèi)表面上徹底地分布,然后正常行駛。
[0006] 除了備用車輪之外,還存在由一些機(jī)動(dòng)車輛制造商提供的修補(bǔ)工具包。修補(bǔ)工具 包的優(yōu)點(diǎn)在于減少車輛重量,因此減少車輛的燃料消耗,并且解放行李箱地板下方的空間。
[0007] 用于輪胎的修補(bǔ)工具包和氣溶膠罐僅為暫時(shí)性修補(bǔ)??扇〉氖遣怀^約80km/h 的給定速度并且檢查或迅速更換其輪胎。
[0008] 輪胎制造商也已經(jīng)提出這樣的輪胎,所述輪胎在其內(nèi)壁上或其結(jié)構(gòu)中設(shè)置有 彈性、粘性或糊狀產(chǎn)品(被稱為"自密封產(chǎn)品")的層,所述產(chǎn)品能夠密封刺孔。文獻(xiàn)WO 2008/080556 Al公開了這種輪胎的一個(gè)實(shí)例。這些輪胎本身不是防刺穿的,但是刺孔通常 被自密封產(chǎn)品封閉或密封。相比于抗刺穿的罐或工具包,這些裝配有自密封產(chǎn)品層的輪胎 的優(yōu)點(diǎn)在于不需要停車。另一方面,當(dāng)刺孔物體尺寸過大或當(dāng)刺孔位于面向自密封產(chǎn)品層 的區(qū)域的外部時(shí),這些輪胎不能處理刺孔問題。
[0009] 輪胎制造商也已經(jīng)設(shè)想在整個(gè)組合的輪胎/車輪中引入結(jié)構(gòu)增強(qiáng)元件,所述結(jié)構(gòu) 增強(qiáng)元件允許輪胎在與刺孔相關(guān)的壓力損失的情況下繼續(xù)行駛。這些增強(qiáng)元件可以如文獻(xiàn) WO 2002/030689 Al (參考自支撐輪胎)設(shè)置在輪胎的結(jié)構(gòu)中,或者可以如文獻(xiàn)EP 0 673 324 Bl所提出的構(gòu)成支撐件。自支撐輪胎和支撐件允許裝配有所述自支撐輪胎和支撐件 的車輛至少在有限的距離上和以降低的速度繼續(xù)行駛,而無論刺孔的嚴(yán)重性如何。另一方 面,這些解決方案昂貴并且在車輛的正常使用過程中造成輪胎某些性能因素(例如舒適度 或滾動(dòng)阻力)的劣化。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010] 本發(fā)明的主題是一種環(huán)狀復(fù)曲形式的輪胎,所述輪胎在內(nèi)部沿徑向打開并且具有 內(nèi)壁和外壁、胎冠、兩個(gè)胎側(cè)和兩個(gè)胎圈、胎冠增強(qiáng)件和胎體增強(qiáng)件,所述內(nèi)壁至少部分地 覆蓋有氣密層,所述胎體增強(qiáng)件錨固在兩個(gè)胎圈中并且至少?gòu)乃鎏トρ由熘敝撂ス?,?特征在于,所述氣密層至少部分地覆蓋有自密封產(chǎn)品層,并且每個(gè)胎圈包括環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu), 所述環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)包括單個(gè)金屬絲線的多個(gè)線圈,所述線圈在多個(gè)沿徑向重疊的層中沿軸 向并排設(shè)置從而限定六邊形橫截面。
[0011] 選擇環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于,當(dāng)胎圈安裝在如ETRTO所定義的幾何形狀H2的輪 輞座上并且由輪胎的內(nèi)壁和輪輞所限定的內(nèi)腔在大氣壓力下時(shí),輪胎的胎圈可以容易地適 應(yīng)于承受具有〇. 5g橫向加速度的行駛,而胎圈不會(huì)與相應(yīng)的輪輞座脫離。通過相比于常規(guī) 結(jié)構(gòu)將環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的進(jìn)程縮短數(shù)毫米實(shí)現(xiàn)該適應(yīng)性,從而改進(jìn)胎圈的耐脫離性。本領(lǐng)域 技術(shù)人員通常進(jìn)行該適應(yīng)性。所描述的環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于其允許改進(jìn)該耐脫離性而 一方面不會(huì)有害于輪胎在其輪輞上的安裝或輪胎從其輪輞的拆卸,另一方面不會(huì)有害于輪 胎的制造。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的輪胎因此組合了自密封產(chǎn)品層的存在和胎圈結(jié)構(gòu),所述胎圈結(jié)構(gòu)被 設(shè)計(jì)成當(dāng)以零充氣壓力行駛或在正常使用條件下扁平行駛時(shí)限制胎圈脫離的風(fēng)險(xiǎn)。
[0013] "正常"使用條件意指非專業(yè)駕駛員可及的使用條件。
[0014] 該輪胎包括自密封產(chǎn)品層,亦即絕大部分的刺孔不會(huì)對(duì)內(nèi)部充氣壓力造成影響, 但是在該層不能避免輪胎壓力損失的情況下,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該層的存在使得有可能顯著增加 當(dāng)扁平行駛時(shí)輪胎可行進(jìn)的距離同時(shí)保持駕駛車輛的可能性,因?yàn)樘トυ谳嗇y座上維持原 位。這是因?yàn)樵撟悦芊猱a(chǎn)品層的存在使得有可能特別通過潤(rùn)滑作用延遲對(duì)輪胎胎側(cè)的損 壞。該輪胎因此允許車輛繼續(xù)行駛至少數(shù)千米,而無論刺孔或刺穿的嚴(yán)重性如何,這允許車 輛離開危險(xiǎn)區(qū)域。獲得該效果而不會(huì)造成舒適度、滾動(dòng)阻力或正常使用行為的性能因素的 任何劣化。
[0015] 以所述方式形成環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)或胎圈線具有的優(yōu)點(diǎn)在于,提供高的抗扭剛度,這 高度有益于改進(jìn)輪胎胎圈的耐脫落性同時(shí)維持使輪胎易于制造的六邊形整體形狀。通過與 編結(jié)胎圈線對(duì)比,胎圈線的進(jìn)程可以維持在可接受的值內(nèi)從而允許將輪胎安裝在其輪輞上 或者從其輪輞拆卸輪胎的可能性。
[0016] 優(yōu)選地,所使用的金屬絲線為橡膠化絲線,其橫截面選自圓形、正方形、矩形和六 邊形橫截面。
[0017] 根據(jù)一個(gè)有利的【具體實(shí)施方式】,沿徑向重疊的層以3-4-5-4-3構(gòu)造設(shè)置。
[0018] 根據(jù)另一個(gè)【具體實(shí)施方式】,沿徑向重疊的層以3-4-3-2構(gòu)造設(shè)置。該實(shí)施方式的 優(yōu)點(diǎn)在于基本上具有與之前輪胎相同的效力同時(shí)允許重量的節(jié)約。
[0019] 優(yōu)選地,金屬絲線的橫截面具有的最大尺寸在1和I. 8mm之間。
[0020] 金屬絲線的橫截面可以為直徑在1和I. 6mm之間,優(yōu)選在1. 5和I. 6mm之間的圓 形。
[0021] 金屬絲線的橫截面可以為邊長(zhǎng)在0. 7和0. 9mm之間的六邊形。絲線的六邊形橫截 面的益處在于,其進(jìn)一步增強(qiáng)胎圈線的抗扭剛度,這在扁平行駛條件下的胎圈的耐脫落性 方面是高度有益的。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)主題的輪胎的胎側(cè)和胎圈的結(jié)構(gòu)的一個(gè)有利的實(shí)施方式:
[0023] -胎體增強(qiáng)件包括多個(gè)胎體增強(qiáng)元件,所述胎體增強(qiáng)元件鄰近地設(shè)置并且沿周向 對(duì)齊,通過圍繞環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的卷邊錨固在兩個(gè)胎圈中,從而在每個(gè)胎圈中形成向外線股 和返回線股,每個(gè)返回線股沿徑向向外延伸直至位于離胎圈的環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的徑向最內(nèi)點(diǎn) 的徑向距離DRR處的端部,徑向距離DRR大于或等于輪胎的徑向高度H的7 %并且小于或等 于輪胎的徑向高度H的30% ;
[0024] -每個(gè)胎圈包括被稱為填充物的橡膠配混物,填充物沿徑向位于環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的 外部并且至少部分地位于胎體增強(qiáng)件的向外線股和返回線股之間,填充物在胎圈的環(huán)形增 強(qiáng)結(jié)構(gòu)的徑向最內(nèi)點(diǎn)的外部沿徑向延伸直至離所述點(diǎn)的徑向距離DRB處,徑向距離DRB在 輪胎的徑向高度H的20和45%之間;
[0025] -每個(gè)胎圈進(jìn)一步包括被稱為外帶部的橡膠配混物,所述外帶部沿軸向位于胎體 增強(qiáng)件和填充物的外部,每個(gè)外帶部在外帶部的徑向內(nèi)端部和外帶部的徑向外端部之間沿 徑向延伸,外帶部的徑向內(nèi)端部位于離胎圈的環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的徑向最內(nèi)點(diǎn)的距離DRI處, 徑向距離DRI在輪胎的徑向高度H的1和10%之間,外帶部的徑向外端部位于離胎圈的環(huán) 形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的徑向最內(nèi)點(diǎn)的距離DRL處,徑向距離DRL在輪胎的徑向高度H的35和50 %之 間。
[0026] 根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施方式,胎圈額外包括被稱為保護(hù)件的橡膠配混物,所述保護(hù) 件旨在與輪輞座接觸并且相對(duì)于所述外帶部在外部部分地沿軸向延伸,由填充物、外帶部 和保護(hù)件橡膠配混物形成的組件具有在垂直于具有組件的胎體增強(qiáng)件的外部線股的方向 上的任何徑向平面上測(cè)得的最大厚度E,使得比例E/DRL大于15%,優(yōu)選大于20%。
[0027] 在前兩個(gè)實(shí)施方式中描述的胎圈結(jié)構(gòu)因此具有的優(yōu)點(diǎn)在于非常短粗,這改進(jìn)了其 在橫向加速度下耐脫離的能力。
[0028] 有利地,填充物、外帶部和保護(hù)件橡膠配混物在10%伸長(zhǎng)下的模量在5和15MPa之 間。
[0029] 所述伸長(zhǎng)模量意指可以使用相比于通常使用的填充物橡膠配混物具有低滯后性 的橡膠配混物,提供了在輪胎滾動(dòng)阻力方面的優(yōu)點(diǎn)。
[0030] 根據(jù)一個(gè)替代性實(shí)施方式,胎體增強(qiáng)件包括多個(gè)胎體增強(qiáng)元件,所述胎體增強(qiáng)元 件鄰近地設(shè)置并且在至少兩個(gè)周向隊(duì)列中沿周向?qū)R,一個(gè)周向隊(duì)列的增強(qiáng)元件通過圍繞 環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的卷邊錨固在兩個(gè)胎圈中,從而在每個(gè)胎圈中形成向外線股和返回線股,每 個(gè)返回線股沿徑向向外延伸直至位于離胎圈的環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的徑向最內(nèi)點(diǎn)的徑向距離DRR 處的端部,徑向距離DRR大于或等于輪胎的徑向高度H的50%。
[0031] 胎側(cè)和胎圈與兩個(gè)胎體簾布層的該結(jié)構(gòu)具有的優(yōu)點(diǎn)在于更能耐受由凹坑造成的 沖擊。
[0032] 根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施方式,每個(gè)胎圈包括被稱為填充物的橡膠配混物和被稱為保 護(hù)件的橡膠配混物,填充物沿徑向設(shè)置在環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的外部并且至少部分地設(shè)置在胎體 增強(qiáng)件的外部線股和返回線股之間,保護(hù)件旨在與輪輞座接觸,填充物和保護(hù)件橡膠配混 物在10%伸長(zhǎng)下的模量在5和15MPa之間。
[0033] 正如前述實(shí)施方式,所述伸長(zhǎng)模量意指可以使用相比于通常使用的填充物橡膠配 混物具有低滯后性的橡膠配混物,這提供了在輪胎滾動(dòng)阻力方面的優(yōu)點(diǎn)。
[0034] 根據(jù)一個(gè)【具體實(shí)施方式】,額外的增強(qiáng)扁豆?fàn)钗镌O(shè)置在胎側(cè)的在氣密層和胎體增強(qiáng) 件之間的區(qū)域中,并且該額外的增強(qiáng)扁豆?fàn)钗餅樽畲蠛穸仍?. 5和IOmm之間,優(yōu)選在0. 5 和4mm之間的橡膠配混物。
[0035] 所述額外的扁豆?fàn)钗镌鰪?qiáng)了輪胎的結(jié)構(gòu)支撐并且增加了輪胎在扁平行駛條件下 的壽命,但是也增加了胎圈的耐脫落性。
[0036] 優(yōu)選地,額外的扁豆?fàn)钗锏淖畲蠛穸仍?. 5和2. 5_之間,從而不會(huì)有害于輪胎的 滾動(dòng)阻力。在扁平行駛條件下,所述額外的扁豆?fàn)钗锏暮穸炔荒鼙苊廨喬サ奶ト吞?cè)之 間的任何接觸,但是其顯著增加了該輪胎在例如以約〇. Ibar的剩余充氣壓力行駛時(shí)的壽 命,并且也明顯改進(jìn)了胎圈在扁平行駛條件下的耐脫落性。
[0037] 根據(jù)一個(gè)【具體實(shí)施方式】,自密封產(chǎn)品層面向胎冠設(shè)置在氣密層上。
[0038] 有利地,自密封產(chǎn)品層在氣密層上面向胎側(cè)的至少一部分延伸。
[0039] 自密封層可以包含至少(phr表示重量份/百份固體彈性體)一種熱塑性苯乙烯 ("TPS")彈性體和大于200phr的用于所述彈性體的增量油。
[0040] TPS可以是自密封層的主要彈性體。
[0041] TPS彈性體可以選自苯乙烯/ 丁二烯/苯乙烯(SBS)、苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯 (SIS)、苯乙烯/異戊二烯/ 丁二烯/苯乙烯(SIBS)、苯乙烯/乙烯/ 丁烯/苯乙烯(SEBS)、 苯乙烯/乙烯/丙烯/苯乙烯(SEPS)和苯乙烯/乙烯/乙烯/丙烯/苯乙烯(SEEPS)嵌 段共聚物和這些共聚物的混合物。
[0042] 有利地,TPS彈性體選自SEBS共聚物、SEPS共聚物和這些共聚物的混合物。
[0043] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式,自密封層可以包含至少(phr表示重量份/百份固體彈性 體):
[0044] (a)作為主要彈性體的不飽和二烯彈性體;
[0045] (b)在30和90phr之間的烴類樹脂;
[0046] (c)重量含量在0和60phr之間且Tg (玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)小于_20°C的液體增塑 劑;和
[0047] (d) 0至小于120phr的填料。
[0048] 不飽和二烯彈性體有利地選自聚丁二烯、天然橡膠、合成聚異戊二烯、丁二烯共聚 物、異戊二烯共聚物和這些彈性體的混合物。
[0049] 不飽和二烯彈性體可以有利地為異戊二烯彈性體,優(yōu)選選自天然橡膠、合成聚異 戊二烯和這些彈性體的混合物。
[0050] 有利地,不飽和二烯彈性體的含量大于50phr,優(yōu)選大于70phr。
[0051] 本發(fā)明的主題還是包括車輪和如上所述的輪胎的組件,所述組件額外包括用于測(cè) 量車輪和輪胎組件的內(nèi)腔的充氣壓力的設(shè)備。
[0052] 使用所述組件,充氣壓力損失的情況變得非常稀少,另外在該情況下,壓力損失通 常極低。用于測(cè)量充氣壓力的設(shè)備使得有可能足夠迅速地警告從而在充氣壓力變得過低之 前并且因此在輪胎結(jié)構(gòu)受到任何損壞之前修補(bǔ)輪胎或更換輪胎。
[0053] 所述設(shè)備可以為附接至車輪氣門或輪胎內(nèi)表面或設(shè)置在輪胎結(jié)構(gòu)中的壓力傳感 器。
[0054] 本發(fā)明特別涉及旨在裝配至客運(yùn)車輛類型的機(jī)動(dòng)車和SUV(運(yùn)動(dòng)型多用途車輛) 和廂式貨車的輪胎。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0055] 根據(jù)如下說明和實(shí)施方式并且通過附圖可以容易地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn),所述不 以特定比例繪制的附圖以簡(jiǎn)單的方式顯示了:
[0056] 圖1在徑向橫截面中顯示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的輪胎的四分之一;
[0057] 圖2顯示了如何確定輪胎的高度H ;
[0058] 圖3在徑向橫截面中顯示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的另一種輪胎的一部分;
[0059] 圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)主題的輪胎的第一個(gè)實(shí)施方式的徑向橫截面;
[0060] 圖5顯示了胎圈線的第一個(gè)實(shí)施方式的橫截面;
[0061] 圖6顯示了胎圈線的第二個(gè)實(shí)施方式的橫截面;
[0062] 圖7顯示了胎圈線的第三個(gè)實(shí)施方式的橫截面;
[0063] 圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)主題的輪胎的第二個(gè)實(shí)施方式的徑向橫截面;和
[0064] 圖9顯示了可以用于制造自密封產(chǎn)品組合物的擠出/配混設(shè)備的實(shí)例。
【具體實(shí)施方式】
[0065] 當(dāng)使用術(shù)語(yǔ)"徑向"時(shí),可取的是本領(lǐng)域技術(shù)人員將該詞語(yǔ)的數(shù)個(gè)不同使用進(jìn)行區(qū) 分。首先,該表述涉及輪胎的半徑。在該意義上,如果點(diǎn)Pl比點(diǎn)P2更接近輪胎的旋轉(zhuǎn)軸 線,則稱點(diǎn)Pl位于點(diǎn)P2的"徑向內(nèi)部"(或"沿徑向位于點(diǎn)P2的內(nèi)部")。相反,如果點(diǎn)P3 比點(diǎn)P4更遠(yuǎn)離輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線,則稱點(diǎn)P3位于點(diǎn)P4的"徑向外部"(或"沿徑向位于點(diǎn)P4 的外部")。當(dāng)在最短(或最長(zhǎng))半徑的方向上移動(dòng)時(shí),將稱移動(dòng)是"徑向向內(nèi)(或向外)"。 當(dāng)涉及徑向距離時(shí),術(shù)語(yǔ)的該含義同樣適用。
[0066] 另一方面,當(dāng)絲線或增強(qiáng)件的增強(qiáng)元件與周向方向形成大于或等于80°且小于或 等于90°的角度時(shí),則稱該絲線或增強(qiáng)件是"徑向的"。應(yīng)當(dāng)指明的是,在本文獻(xiàn)中,術(shù)語(yǔ) "絲線"應(yīng)在一般含義內(nèi)進(jìn)行理解并且包括以單絲、多絲、簾線、合股紗線或等效集合體的形 式提供的絲線,而無論形成絲線的材料如何或者是否使用橡膠共混物進(jìn)行表面處理用于促 進(jìn)其粘合。
[0067] 最后,術(shù)語(yǔ)"徑向橫截面"在此應(yīng)理解為意指沿著包括輪胎旋轉(zhuǎn)軸線的平面的橫截 面。
[0068] "軸向"方向是平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的方向。如果點(diǎn)P5比點(diǎn)P6更接近輪胎的中 平面,則稱點(diǎn)P5位于點(diǎn)P6的"軸向內(nèi)部"(或"沿軸向位于點(diǎn)P6的內(nèi)部")。相反,如果點(diǎn) P7比點(diǎn)P8更遠(yuǎn)離輪胎的中平面,則稱點(diǎn)P7位于點(diǎn)P8的"軸向外部"(或"沿軸向位于點(diǎn)P8 的外部")。輪胎的"中平面"是垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線并且與每個(gè)胎圈的環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)等 距設(shè)置的平面。
[0069] "周向方向"是垂直于輪胎的半徑和軸向方向兩者的方向。
[0070] 在本文獻(xiàn)中,當(dāng)兩個(gè)元件之間形成的角度小于或等于20°時(shí),則稱這兩個(gè)增強(qiáng)元 件是"平行的"。
[0071] 在本文獻(xiàn)的上下文中,表述"橡膠共混物"表示由包含至少一種彈性體和一種填料 的橡膠形成的組合物。
[0072] I.輪胎的構(gòu)造
[0073] 圖1在徑向橫截面中示意性地顯示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的輪胎10的四分之一。輪胎 10包括兩個(gè)胎圈20,所述胎圈20旨在與安裝輪輞(未示出)接觸,每個(gè)胎圈20包括環(huán)形 增強(qiáng)結(jié)構(gòu),在該情況下為胎圈線70。兩個(gè)胎側(cè)30沿徑向向外延伸胎圈20并且在胎冠25中 會(huì)合,所述胎冠25包括胎冠增強(qiáng)件,所述胎冠增強(qiáng)件由第一增強(qiáng)件層80和第二增強(qiáng)件層90 形成并且沿徑向被胎面40覆蓋。每個(gè)增強(qiáng)件層包括覆蓋在由橡膠共混物形成的基質(zhì)中的 絲狀增強(qiáng)件。每個(gè)增強(qiáng)件層中的增強(qiáng)件基本上彼此平行,兩個(gè)層的增強(qiáng)件以約20°的角度 從一層到另一層交叉,正如被稱為子午線輪胎的輪胎情況中的本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。
[0074] 輪胎10進(jìn)一步包括胎體增強(qiáng)件60,所述胎體增強(qiáng)件60從胎圈20延伸通過胎側(cè) 30直至胎冠25。該胎體增強(qiáng)件60在該情況下包括基本上沿徑向取向(亦即與周向方向形 成大于或等于65°且小于或等于90°的角度)的絲狀增強(qiáng)件。
[0075] 胎體增強(qiáng)件60包括多個(gè)胎體增強(qiáng)元件并且通過環(huán)繞胎圈線70的卷邊而錨固在兩 個(gè)胎圈20中,從而在每個(gè)胎圈中形成向外線股61和返回線股62。返回線股沿徑向向外延 伸至端部63,所述端部63位于離胎圈的環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的徑向最內(nèi)點(diǎn)71的徑向距離DRR處, 徑向距離DRR通常大于或等于輪胎的徑向高度H的15%。
[0076] 輪胎的"徑向高度"H限定為當(dāng)輪胎10安裝在安裝輪輞5上(如圖2所示)并充 氣至其工作壓力時(shí)在胎圈20的環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)70的徑向最內(nèi)點(diǎn)71和胎面40的徑向最外點(diǎn) 41 (圖2)之間的徑向距離。
[0077] 每個(gè)胎圈包括填充物110,填充物沿徑向位于胎圈線70的外部,并且以良好的比 例位于胎體增強(qiáng)件60的向外線股61和返回線股62之間。
[0078] 填充物110在胎圈的環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的徑向最內(nèi)點(diǎn)71的外部沿徑向延伸直至點(diǎn) 111,所述點(diǎn)111位于離點(diǎn)71的徑向距離DRB處,徑向距離DRB通常大于或等于輪胎的徑 向高度H的20%。在該具體情況下,填充物110延伸直至輪胎的赤道。在本文獻(xiàn)的上下文 中,輪胎的"赤道"意指胎體增強(qiáng)件的最大軸向延伸的點(diǎn)的徑向高度。在輪胎的徑向橫截面 中,赤道呈現(xiàn)為當(dāng)輪胎安裝在輪輞上并且充氣時(shí)穿過胎體增強(qiáng)件具有最大軸向?qū)挾鹊狞c(diǎn)的 軸向直線。當(dāng)胎體增強(qiáng)件在數(shù)個(gè)點(diǎn)處達(dá)到該最大軸向?qū)挾葧r(shí),最接近輪胎的中高度H/2的 點(diǎn)的徑向高度被認(rèn)為是輪胎的赤道。因此定義的赤道不必與輪胎的中平面130-致,在現(xiàn) 有技術(shù)的文獻(xiàn)中輪胎的中平面有時(shí)也被稱為"赤道"。優(yōu)選地,這樣選擇DRB使得填充物并 不在輪胎的赤道的外部沿徑向延伸。
[0079] 胎圈20還包括被稱為"保護(hù)件"的橡膠共混物25,所述"保護(hù)件"旨在與輪輞座接 觸。保護(hù)件25相對(duì)于環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)70和胎體增強(qiáng)件的卷邊沿徑向設(shè)置在內(nèi)部并且在胎體 增強(qiáng)件60的向外線股61和返回線股62的每一側(cè)的外部沿軸向延伸。
[0080] 在該情況下,環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)或胎圈線為被稱為編結(jié)的胎圈線,這意指其包括軟鋼 芯部,一根或多根絲線或簾線圍繞所述軟鋼芯部在一個(gè)或多個(gè)層中纏繞。
[0081] 輪胎10的內(nèi)表面由氣密層或內(nèi)襯50覆蓋。
[0082] 還已知的實(shí)踐是提供外帶部120,所述外帶部120沿軸向設(shè)置在胎體增強(qiáng)件和填 充物的外部,如參見文獻(xiàn)WO 2010/072736 Al的圖3中所示的輪胎。每個(gè)外帶部在位于離 胎圈的環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)70的徑向最內(nèi)點(diǎn)71的徑向距離DRI處的徑向內(nèi)端部121的外部沿徑 向延伸直至徑向外端部122,DRI通常小于或等于輪胎的徑向高度H的20%,在外帶部的徑 向外端部122和外帶部的徑向內(nèi)端部121之間的徑向距離DRL大于或等于輪胎的徑向高度 H 的 30%。
[0083] 圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)主題的輪胎的第一個(gè)實(shí)施方式。該輪胎包括自密封 產(chǎn)品層55,所述自密封產(chǎn)品層55施加至氣密層或內(nèi)襯50的一部分。在該具體情況下,自密 封產(chǎn)品層面向輪胎的胎冠25設(shè)置并且在胎側(cè)30的大比例上沿軸向延伸。在圖4中,僅顯 示了層55的端部。該自密封產(chǎn)品層55能夠通過塞住刺孔處理大多數(shù)刺孔。
[0084] 該輪胎還包括胎圈線70,所述胎圈線70由單個(gè)金屬絲線72的多個(gè)線圈形成,所 述線圈在多個(gè)沿徑向重疊的層(C1、C2、C3、C4)中沿軸向并排設(shè)置從而限定六邊形橫截面。 圖4的胎圈線的組件對(duì)應(yīng)于四層構(gòu)造,沿徑向從內(nèi)至外為3-4-3-2。與點(diǎn)71相鄰的層Cl包 括3個(gè)沿軸向并排設(shè)置的線圈,然后相鄰層C2為4個(gè)線圈,然后C3具有3個(gè)線圈并且沿徑 向朝向外部最遠(yuǎn)設(shè)置的最后一層C4包括兩個(gè)隊(duì)列。圖6對(duì)應(yīng)于該構(gòu)造。
[0085] 金屬絲線具有等于I. 55mm的直徑。該絲線經(jīng)過橡膠化(未示出)。
[0086] 圖5顯示了具有五個(gè)層(C1、C2、C3、C4和C5)的3-4-5-4-3構(gòu)造的優(yōu)選線圈的另 一個(gè)實(shí)例。該構(gòu)造包括19個(gè)線圈而前一個(gè)構(gòu)造包括12個(gè)線圈。
[0087] 金屬絲線72也可以具有I. 3mm的直徑。在該情況下,取決于胎圈的尺寸和待承受 的負(fù)載,周向線圈的數(shù)目和分布需要調(diào)節(jié)從而適應(yīng)。
[0088] 圖7顯示了具有與圖6相似構(gòu)造的胎圈線的橫截面,所述胎圈線具有四個(gè)層(C1、 C2、C3和C4)但是由六邊形橫截面的金屬絲線73制成。該絲線的使用改進(jìn)了胎圈線的抗 扭剛度而不增加其質(zhì)量。
[0089] 該輪胎(圖4)的胎圈的結(jié)構(gòu)與圖3相似,具有僅一個(gè)胎體簾布層60、胎體簾布層 卷邊,其的返回線股62沿徑向向外延伸直至位于離胎圈線70的徑向最內(nèi)點(diǎn)71徑向距離 DRR處的端部63。徑向距離DRR大于或等于輪胎的徑向高度H的7%并且小于或等于輪胎 的徑向高度H的30%。胎圈還包括填充物110,所述填充物110沿徑向向外延伸直至離點(diǎn) 71徑向距離DRB處。徑向距離DRB在輪胎的徑向高度H的20和45%之間。胎圈還包括外 帶部120,所述外帶部120的徑向內(nèi)端部121位于離點(diǎn)71的徑向距離DRI處,DRI在徑向高 度H的1和10%之間。徑向距離DRL(其為兩個(gè)端部121和122之間的徑向距離)在輪胎 的徑向高度H的35和50%之間。
[0090] 胎圈還包括被稱為保護(hù)件25的橡膠配混物,所述保護(hù)件25旨在與輪輞座接觸。該 保護(hù)件相對(duì)于外帶部120在外部沿軸向部分地延伸。
[0091] 由填充物、外帶部和保護(hù)件橡膠配混物形成的組件具有在垂直于胎體增強(qiáng)件的向 外線股61的方向150上在任何徑向平面中測(cè)得的最大厚度E。該最大厚度E使得比例E/ DRL大于15%,優(yōu)選大于20%。在所示情況下,該比例為約28%。
[0092] 該高形式因素D/DRL顯示了胎圈的結(jié)構(gòu)非常短粗并且這與環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的扭力 上非常剛性的性質(zhì)結(jié)合意味著輪胎可以提供這些胎圈在扁平行駛條件下的出色的耐脫落 性。
[0093] 優(yōu)選地,上述橡膠共混物具有在5和15MPa之間的在10%伸長(zhǎng)下的模量。這些相 對(duì)低的值意味著可以使用具有低滯后性的配混物,提供了在輪胎的滾動(dòng)阻力方面的優(yōu)點(diǎn)。
[0094] 在10%伸長(zhǎng)下的模量意指在10%變形和環(huán)境溫度(23°C )下的伸長(zhǎng)割線模量,在 直至10%變形的初始適應(yīng)循環(huán)之后進(jìn)行測(cè)量。
[0095] 圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)主題的輪胎的替代性實(shí)施方式。
[0096]自密封產(chǎn)品層55施加至內(nèi)襯50的一部分。在該具體情況下,自密封產(chǎn)品層面向 輪胎的胎冠25設(shè)置并且沿軸向延伸直至輪胎的胎側(cè)30。
[0097] 胎體增強(qiáng)件包括第一周向增強(qiáng)體隊(duì)列60或第一胎體簾布層和第二周向增強(qiáng)體隊(duì) 列或第二胎體簾布層65,所述第一周向增強(qiáng)體隊(duì)列60或第一胎體簾布層通過圍繞胎圈線 70卷起錨固在胎圈20中。該第二胎體簾布層65基本上在環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)70和胎冠之間延 伸。存在兩個(gè)半部胎體。其益處在于其增加了輪胎對(duì)由凹坑或擠壓造成的沖擊的抵抗力。
[0098] 前述胎圈20的結(jié)構(gòu)包括胎圈線70,所述胎圈線70由單個(gè)金屬絲線72的多個(gè)線圈 形成,所述線圈在多個(gè)沿徑向重疊的層中沿軸向并排設(shè)置從而限定六邊形橫截面。圖5顯 示了該實(shí)施方式的優(yōu)選的線圈結(jié)構(gòu)。
[0099] 返回線股62在徑向上向外延伸直至離胎圈的環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的徑向最內(nèi)點(diǎn)71徑向 距離DRR處的端部63,徑向距離DRR大于或等于輪胎的徑向高度H的50%。該極高的徑向 距離DRR的值與胎圈線70的高抗扭剛度組合,使得有可能獲得該輪胎在扁平行駛條件下的 出色的耐脫落性。
[0100] 胎圈20還包括被稱為保護(hù)件25的橡膠配混物,并且如前所述,填充物和保護(hù)件在 10%伸長(zhǎng)下的模量在5和15MPa之間。
[0101] 這提供了在輪胎的滾動(dòng)阻力方面的優(yōu)點(diǎn)。
[0102] II.自密封產(chǎn)品層
[0103] 在下文中,除非另外明確指出,所有百分比(%)均為重量%。
[0104] 此外,由表述"在a和b之間"表示的任何數(shù)值區(qū)間代表大于"a"且小于"b"的數(shù) 值范圍(亦即不包括極限a和b),而由表述"a至b"表示的任何數(shù)值區(qū)間意指從"a"延伸 直至"b"的數(shù)值范圍(亦即包括嚴(yán)格極限a和b)。
[0105] 縮寫"phr"意指重量份/百份固體狀態(tài)的彈性體(如果存在數(shù)種固體彈性體,則 為固體彈性體的總和)。
[0106] 表述組合物"基于"應(yīng)理解為通常意指組合物包含其各種組分的混合物和/或反 應(yīng)產(chǎn)物,這些組分中的一些有可能能夠(甚至旨在)在制造組合物的各個(gè)階段過程中,例如 在其任選的最終交聯(lián)或硫化(固化)過程中至少部分地彼此進(jìn)行反應(yīng)。
[0107] II-L基于熱塑性苯乙烯彈性體的自密封產(chǎn)品層
[0108] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,自密封層55包含熱塑性苯乙烯("TPS")彈性體和大于200phr 的用于彈性體的增量油。熱塑性苯乙烯彈性體為以苯乙烯基嵌段共聚物形式提供的熱塑性 彈性體。
[0109] 在結(jié)構(gòu)上介于熱塑性聚合物和彈性體之間,它們以已知的方式由通過柔性彈性體 序列連接的剛性聚苯乙烯序列組成,所述柔性彈性體序列例如聚丁二烯、聚異戊二烯或聚 (乙烯/ 丁烯)。它們通常為三嵌段彈性體,所述三嵌段彈性體具有通過柔性鏈段連接的兩 個(gè)剛性鏈段。剛性和柔性鏈段可以線性地、以星形支化方式或以支化方式設(shè)置。
[0110] TPS彈性體選自苯乙烯/ 丁二烯/苯乙烯(SBS)、苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯 (SIS)、苯乙烯/異戊二烯/ 丁二烯/苯乙烯(SIBS)、苯乙烯/乙烯/ 丁烯/苯乙烯(SEBS)、 苯乙烯/乙烯/丙烯/苯乙烯(SEPS)和苯乙烯/乙烯/乙烯/丙烯/苯乙烯(SEEPS)嵌 段共聚物和這些共聚物的混合物。
[0111] 更優(yōu)選地,彈性體選自SEBS共聚物、SEPS共聚物和這些共聚物的共混物。
[0112] 當(dāng)TPS彈性體包含一種或多種其它熱塑性或非熱塑性彈性體(例如二烯類型的熱 塑性或非熱塑性彈性體)時(shí),TPS彈性體可以構(gòu)成彈性體基質(zhì)的全部或者彈性體基質(zhì)的主 要重量部分(優(yōu)選大于50 %,更優(yōu)選大于70 % )。
[0113] 所述自密封層的實(shí)例及其性質(zhì)公開在文獻(xiàn)FR 2 910 382、FR 2 910 478和FR 2 925 388 中。
[0114] 所述自密封層可以通過以合適的尺寸擠出扁平輪廓元件而預(yù)先形成從而將其應(yīng) 用在制造鼓上。一個(gè)實(shí)施例描述于文獻(xiàn)FR 2 925 388中。
[0115] II-2.基于二烯彈性體的自密封產(chǎn)品層
[0116] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,自密封層55產(chǎn)品由彈性體組合物組成,所述彈性體組合物至 少包含作為主要彈性體(優(yōu)選大于50phr)的不飽和二烯彈性體,在30和90phr之間的烴 類樹脂和含量在〇和60phr之間且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或Tg小于-20°C的液體增塑劑(phr表 示重量份/百份固體彈性體)。其具有的另一個(gè)基本特征在于不含填料或包含小于120phr 的填料。
[0117] ?二烯彈性體
[0118] 為了提醒讀者,"二烯"彈性體或橡膠應(yīng)當(dāng)以公知的方式理解為至少部分(即均聚 物或共聚物)得自二烯單體(帶有兩個(gè)共軛或非共軛碳-碳雙鍵的單體)的彈性體。
[0119] 這些二烯彈性體可分為兩類,飽和的或不飽和的。在本專利申請(qǐng)中,"不飽和 的"(或"基本上不飽和的")二烯彈性體被理解為意指至少部分得自共軛二烯單體的二烯 彈性體并具有大于30% (摩爾% )的得自共軛二烯的單元含量;因此例如丁基橡膠或二烯 與EPDM型α -烯烴的共聚物的二烯彈性體不包括在該定義中,由于其降低的二烯源單元含 量(通常小于15摩爾% ),例如丁基橡膠或二烯與EPDM型α -烯烴的共聚物的二烯彈性體 可以被稱為"飽和的"或"基本上飽和的"二烯彈性體。
[0120] 優(yōu)選使用二烯源(共軛二烯)單元含量(摩爾% )大于50%的不飽和二烯彈性 體,這種二烯彈性體更優(yōu)選地選自聚丁二烯(BR)、天然橡膠(NR)、合成聚異戊二烯(IR)、丁 二烯共聚物(例如丁二烯/苯乙烯共聚物或SBR)、異戊二烯共聚物(當(dāng)然,不同于丁基橡 膠)和這些彈性體的混合物。
[0121] 不同于液體類型的二烯彈性體,組合物的不飽和二烯彈性體根據(jù)定義為固體。優(yōu) 選地,其數(shù)均分子量(Mn)在100 000和5 000 000g/mol之間,更優(yōu)選在200 000和4 000 000g/m〇l之間。以已知的方式,例如通過SEC確定Mn值:溶劑四氫呋喃;溫度35°C ;濃度 lg/Ι ;流速lml/min ;在注入之前溶液過濾通過具有0. 45 μ m的孔隙率的過濾器;用標(biāo)樣 (聚異戊二烯)進(jìn)行Moore校準(zhǔn);一組串聯(lián)的4根"Waters"柱("Styragel"HMW7、HMW6E 和2HT6E);通過差示折光計(jì)("Waters2410")及其相關(guān)的操作軟件("Waters Empower") 檢測(cè)。
[0122] 更優(yōu)選地,自密封層的組合物的不飽和二烯彈性體為異戊二烯彈性體。術(shù)語(yǔ)"異戊 二烯彈性體"應(yīng)理解為以已知的方式意指異戊二烯均聚物或共聚物,換言之,選自如下的二 烯彈性體:天然橡膠(NR)、合成聚異戊二烯(IR)、丁二烯/異戊二烯共聚物(BIR)、苯乙烯 /異戊二烯共聚物(SIR)、苯乙烯/ 丁二烯/異戊二烯共聚物(SBIR)和這些彈性體的混合 物。
[0123] 該異戊二烯彈性體優(yōu)選為天然橡膠或合成順式-1,4-聚異戊二烯;在這些合成聚 異戊二烯中優(yōu)選使用順式-1,4-鍵的含量(摩爾% )大于90 %,還更優(yōu)選大于95 %,特別 是大于98%的聚異戊二烯。
[0124] 當(dāng)不飽和二烯彈性體包含一種或多種其它二烯或非二烯彈性體(例如熱塑性類 型的二烯或非二烯彈性體)時(shí),上述不飽和二烯彈性體(特別是異戊二烯彈性體,例如天然 橡膠)可以構(gòu)成彈性體基質(zhì)的全部或者彈性體基質(zhì)的主要重量部分(優(yōu)選大于50%,更優(yōu) 選大于70%)。換言之并優(yōu)選地,在組合物中,(固體)不飽和二烯彈性體,特別是異戊二 烯彈性體例如天然橡膠的含量大于50phr,更優(yōu)選大于70phr。還更優(yōu)選地,不飽和二烯彈 性體,特別是異戊二烯彈性體例如天然橡膠的該含量大于SOphr。
[0125] 根據(jù)一個(gè)【具體實(shí)施方式】,自密封產(chǎn)品層包含優(yōu)選作為主要彈性體的至少兩種固體 彈性體的共混物(或"混合物"):
[0126] ?至少一種(即一種或多種)聚丁二烯或丁二烯共聚物,稱為"彈性體A",和
[0127] ?至少一種(即一種或多種)天然橡膠或合成聚異戊二烯,稱為"彈性體B"。
[0128] 作為聚丁二烯,可特別地提及1,2-單元含量在4%和80%之間的那些聚丁二烯或 順式-1,4-單元含量大于80%的那些聚丁二烯。作為丁二烯共聚物,可特別地提及丁二烯 /苯乙烯共聚物(SBR)、丁二烯/異戊二烯共聚物(BIR)或苯乙烯/ 丁二烯/異戊二烯共聚 物(SBIR)。如下是特別合適的:苯乙烯含量在5重量%和50重量%之間,更特別地在20重 量%和40重量%之間,丁二烯部分的1,2-鍵含量在4%和65%之間,且反式-1,4-鍵含量 在20%和80%之間的SBR共聚物,異戊二烯含量在5重量%和90重量%之間且Tg為-40°C 至-80°C的BIR共聚物,苯乙烯含量在5重量%和50重量%之間,更特別地在10重量%和 40重量%之間,異戊二烯含量在15重量%和60重量%之間,更特別地在20重量%和50 重量%之間,丁二烯含量在5重量%和50重量%之間,更特別地在20重量%和40重量% 之間,丁二烯部分的1,2-單元含量在4%和85%之間,丁二烯部分的反式-1,4-單元含量 在6%和80%之間,異戊二烯部分的1,2-加上3, 4-單元含量在5%和70%之間且異戊二 烯部分的反式-1,4-單元含量在10%和50%之間的SBIR共聚物,和更通常地Tg在-20°C 和-70°C之間的任何SBIR共聚物。
[0129] 還更優(yōu)選地,彈性體A為丁二烯均聚物,換言之為聚丁二烯(BR),該聚丁二烯優(yōu)選 具有大于90%,更優(yōu)選大于95%的順式-1,4-鍵含量(摩爾% )。
[0130] 彈性體B為天然橡膠或合成聚異戊二烯;在這些合成聚異戊二烯中優(yōu)選使用順 式-1,4-聚異戊二烯,優(yōu)選順式-1,4-鍵含量(摩爾% )大于90 %,還更優(yōu)選大于95 %,特 別是大于98 %的那些順式-1,4-聚異戊二烯。
[0131] 如上彈性體A和B可以為,例如嵌段、無規(guī)、序列或微序列彈性體,并可以在分散體 中或在溶液中制得;它們可以為偶聯(lián)的和/或星形支化的和/或例如用偶聯(lián)劑和/或星形 支化試劑或官能化試劑支化或官能化的。為了用炭黑進(jìn)行偶聯(lián),可以提及例如包含C-Sn鍵 的官能團(tuán)或者胺化官能團(tuán),例如二苯甲酮;為了用增強(qiáng)無機(jī)填料(如二氧化硅)進(jìn)行偶聯(lián), 可以提及例如娃燒醇官能團(tuán)或具有娃燒醇端部的聚娃氧燒官能團(tuán)(例如在US 6 013 718 中所述)、烷氧基硅烷基團(tuán)(例如在US 5 977 238中所述)、羧基基團(tuán)(例如在US 6 815 473或US 2006/0089445中所述)或聚醚基團(tuán)(例如在US 6 503 973中所述)。也可提及 環(huán)氧化型的彈性體(如SBR、BR、NR或IR)作為這種官能化彈性體的其它實(shí)例。
[0132] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式,彈性體A:彈性體B的重量比優(yōu)選在20:80至80:20的 范圍內(nèi),還更優(yōu)選在30:70至70:30,特別是40:60至60:40的范圍內(nèi)。
[0133] 與單獨(dú)使用天然橡膠或單獨(dú)使用聚丁二烯相比,根據(jù)不同的特定目標(biāo)應(yīng)用,特別 是在低溫下(特別是在小于(TC的溫度下)的使用過程中,在兩個(gè)彈性體A和B的所述各個(gè) 濃度范圍內(nèi)觀察到在自密封性質(zhì)和操作溫度方面的最好折中。
[0134] 根據(jù)定義,彈性體A和B為固體。與液體相反,術(shù)語(yǔ)"固體"應(yīng)理解為意指僅在重 力作用下和環(huán)境溫度(23°C)下,最遲在24小時(shí)之后不能最終呈現(xiàn)其存在的容器的形狀的 任何物質(zhì)。
[0135] 與可任選地用作本發(fā)明的組合物中的液體增塑劑的液體類型的彈性體相反,彈性 體A和B及其共混物的特征在于極高的粘度:其在KKTC下測(cè)得的在未加工態(tài)(即非交聯(lián) 態(tài))下的門尼粘度ML (1+4)優(yōu)選大于20,更優(yōu)選大于30,特別是在30和130之間。
[0136] 作為提醒,門尼粘度或塑性以已知的方式表征固體物質(zhì)。使用如標(biāo)準(zhǔn)ASTM D1646(1999)中描述的振蕩稠度計(jì)。根據(jù)如下原理進(jìn)行門尼塑性測(cè)量:以未加工態(tài)(即固 化之前)進(jìn)行分析的樣品在加熱至給定溫度(例如35°C或KKTC )的圓柱形室中進(jìn)行模 制(成型)。在預(yù)熱1分鐘之后,轉(zhuǎn)子以2轉(zhuǎn)/分鐘在測(cè)試試樣內(nèi)旋轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)4分鐘之后 測(cè)量用于維持該運(yùn)動(dòng)的工作扭矩。門尼粘度(ML 1+4)以"門尼單位"(MU,IMU = 0.83牛 頓·米)表示。
[0137] 根據(jù)另一可能的定義,固體彈性體也理解為意指具有高分子量的彈性體,即通常 顯示大于100 000g/m〇l的數(shù)均分子量(Mn)的彈性體;優(yōu)選地,在這種固體彈性體中,分子 量分布區(qū)域(通過SEC測(cè)得)的至少80%,更優(yōu)選至少90 %位于100 000g/mol以上。
[0138] 優(yōu)選地,彈性體A和B中的每一個(gè)的數(shù)均分子量(Mn)在100 000和5 000 OOOg/ mol之間,更優(yōu)選在150 000和4 000 000g/mol之間;特別地,在200 000和3 000 OOOg/ mol之間,更特別地在200 000至1 500 000g/mol之間。優(yōu)選地,對(duì)于彈性體A,其多分散 指數(shù)PI (Mw/Mn)在1. 0和10. 0之間,特別是在1. 0和3. 0之間,對(duì)于彈性體B,其多分散指 數(shù) PI (Mw/Mn)在 3. 0 和 8. 0 之間。
[0139] 根據(jù)本說明書以及取決于本發(fā)明的組合物的特定目標(biāo)應(yīng)用,本領(lǐng)域技術(shù)人員公知 如何調(diào)節(jié)彈性體A和B的平均分子量和/或分子量分布。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體的實(shí)施方 式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可例如選擇寬的分子量分布。如果希望偏向自密封組合物的流動(dòng)性,本 領(lǐng)域技術(shù)人員可偏向低分子量的比例。根據(jù)另一個(gè)具體的實(shí)施方式(其可與前述實(shí)施方式 結(jié)合或不結(jié)合),為了優(yōu)化組合物的自密封(填充)作用的目的,本領(lǐng)域技術(shù)人員也可偏向 中間分子量的比例。根據(jù)另一個(gè)具體的實(shí)施方式,為了增加自密封組合物的機(jī)械強(qiáng)度的目 的,本領(lǐng)域技術(shù)人員可偏向高分子量的比例。
[0140] 可以例如通過配混不同的起始二烯彈性體(彈性體A和/或彈性體B)得到這些 不同的分子量分布。
[0141] 根據(jù)自密封層的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式,固體彈性體A和B的如上共混物構(gòu)成存 在于本發(fā)明的自密封組合物中的唯一的固體彈性體,即兩種彈性體A和B的總含量則為 IOOphr ;換言之,彈性體A和彈性體B的含量因此各自在10至90phr,優(yōu)選20至80phr,更 優(yōu)選30至70phr,特別是40至60phr的范圍內(nèi)。
[0142] 根據(jù)自密封產(chǎn)品層的另一個(gè)具體的實(shí)施方式,當(dāng)彈性體A和B的共混物不構(gòu)成本 發(fā)明的組合物的唯一的固體彈性體時(shí),所述共混物優(yōu)選構(gòu)成本發(fā)明的組合物中以重量計(jì)的 主要固體彈性體;更優(yōu)選地,兩種彈性體A和B的總含量則大于50phr,更優(yōu)選大于70phr, 特別是大于80phr。
[0143] 因此,根據(jù)本發(fā)明的具體的實(shí)施方式,彈性體A和B的共混物可與作為較少(以 重量計(jì))組分的其它(固體)彈性體組合,無論這些彈性體為不飽和二烯彈性體還是飽 和二烯彈性體(例如丁基彈性體),或者不同于二烯彈性體的彈性體,例如熱塑性苯乙烯 ("TPS")彈性體,所述熱塑性苯乙烯("TPS")彈性體例如選自苯乙烯/ 丁二烯/苯乙烯 (SBS)、苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯(SIS)、苯乙烯/ 丁二烯/異戊二烯/苯乙烯(SBIS)、苯 乙烯/異戊二烯/苯乙烯(SIBS)、苯乙烯/乙烯/ 丁烯/苯乙烯(SEBS)、苯乙烯/乙烯/ 丙烯/苯乙烯(SEPS)和苯乙烯/乙烯/乙烯/丙烯/苯乙烯(SEEPS)嵌段共聚物和這些 共聚物的混合物。
[0144] 出人意料地,不含填料(或具有極低含量的填料)的彈性體A和B的上述共混物 已經(jīng)證實(shí)在以建議的窄范圍添加熱塑性烴類樹脂之后,能夠滿足有效的自密封組合物的功 能。
[0145] ?烴類樹脂
[0146] 根據(jù)該第二個(gè)實(shí)施方式的自密封組合物的第二基本組分為烴類樹脂。
[0147] 根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的定義,表述"樹脂"在本專利申請(qǐng)中被保留含義為在環(huán) 境溫度(23°C )下為固體的化合物,這與液體增塑化合物(如油)不同。
[0148] 烴類樹脂是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的基本上基于碳和氫的聚合物,其可特別地在 聚合物基質(zhì)中用作增塑劑或增粘劑。它們?cè)谒玫暮肯卤举|(zhì)上與它們所意圖的聚合 物組合物可混溶(即可相容),從而充當(dāng)真正的稀釋劑。它們已在例如R.Mildenberg、 Μ· Zander 和 G. Collin 的題為 "Hydrocarbon Resins,'的作品(New York,VCH,1997,ISBN 3-527-28617-9)中描述,該作品的第5章涉及它們的應(yīng)用,特別是在輪胎橡膠領(lǐng)域中的應(yīng) 用(5.5. "Rubber Tires and Mechanical Goods")。它們可為脂族、脂環(huán)族、芳族、氫化芳 族,脂族/芳族類型,亦即基于脂族和/或芳族單體。它們可為天然的或合成的,并可為或可 不為油基的(如果為油基的情況,則它們也稱為石油樹脂)。它們的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg) 優(yōu)選大于〇°C,特別是大于20°C (通常在30°C和95°C )之間。
[0149] 以已知的方式,就烴類樹脂常常在加熱時(shí)軟化并可因此被模制而言,這些烴類樹 脂也可描述為熱塑性樹脂。它們也可通過軟化點(diǎn)或軟化溫度定義,在軟化點(diǎn)或軟化溫度下, 例如粉末形式的產(chǎn)品粘附在一起;通常對(duì)于樹脂,該數(shù)據(jù)往往代替極差定義的熔點(diǎn)。烴類樹 脂的軟化溫度通常比其Tg值大大約50至60°C。
[0150] 在自密封層的組合物中,樹脂的軟化溫度優(yōu)選大于40°C (特別是在40°C和140°C 之間),更優(yōu)選大于50°C (特別是在50°C和135°C之間)。
[0151] 所述樹脂以在30和90phr之間的重量含量使用。在30phr以下,由于組合物過高 的硬度,防刺穿性能經(jīng)證實(shí)為不足的,而在90phr以上,除了在高溫(通常大于60°C )下性 能被損害的風(fēng)險(xiǎn)之外,還受到材料不足的機(jī)械強(qiáng)度的存在。由于這些原因,樹脂含量?jī)?yōu)選在 40和80phr之間,還更優(yōu)選至少等于45phr,特別是在45至75phr的范圍內(nèi)。
[0152] 根據(jù)自密封層的優(yōu)選的實(shí)施方式,烴類樹脂具有如下特征中的至少(任何)一個(gè) 特征,更優(yōu)選所有特征:
[0153] -大于 25°C 的 Tg;
[0154] -大于50°C (特別是在50°C和135°C之間)的軟化點(diǎn);
[0155] -在400和2000g/mol之間的數(shù)均分子量(Mn);
[0156] -小于3的多分散指數(shù)(PI)(提示:PI = Mw/Mn,Mw為重均分子量)。
[0157] 更優(yōu)選地,該烴類樹脂顯示出如下特征中的至少(任何)一個(gè)特征,更優(yōu)選所有特 征:
[0158] -在25°C和100°C之間(特別是在30°C和90°C之間)的Tg ;
[0159] -大于60°C,特別是在60°C和135°C之間的軟化點(diǎn);
[0160] -在500和1500g/mol之間的數(shù)均分子量Mn ;
[0161] -小于2的多分散性指數(shù)PI。
[0162] 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D3418 (1999)測(cè)量Tg。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ISO 4625 (環(huán)和球法)測(cè)量軟化 點(diǎn)。宏觀結(jié)構(gòu)(Mw、Mn和PI)通過尺寸排阻色譜法(SEC)確定:溶劑四氫呋喃;溫度35°C ; 濃度lg/1 ;流速lml/min ;在注入之前溶液過濾通過具有0. 45 μ m的孔隙率的過濾器;采用 聚苯乙烯標(biāo)樣進(jìn)行Moore校準(zhǔn);一組三根串聯(lián)的"Waters"柱("Styragel"HR4E、HRl和 HR0. 5);通過差示折光計(jì)("Waters"2410)及其相關(guān)的操作軟件("Waters Empower")檢 測(cè)。
[0163] 作為所述烴類樹脂的實(shí)例,可提及選自環(huán)戊二烯(縮寫為CPD)或雙環(huán)戊二烯(縮 寫為DCPD)均聚物或共聚物樹脂、萜烯均聚物或共聚物樹脂、C5餾分均聚物或共聚物樹脂 和這些樹脂的混合物的那些。在上述共聚物樹脂中,可以更特別地提及選自(D)CPD/乙烯 基芳族共聚物樹脂、(D) CPD/萜烯共聚物樹脂、(D) CPD/C5餾分共聚物樹脂、萜烯/乙烯基芳 族共聚物樹脂、C5餾分/乙烯基芳族共聚物樹脂和這些樹脂的混合物的那些。
[0164] 術(shù)語(yǔ)"萜烯"在本文以已知的方式結(jié)合了 α -菔烯、β -菔烯和苧烯單體;優(yōu)選使用 苧烯單體,該化合物以已知的方式以三種可能的異構(gòu)體形式存在:L-苧烯(左旋對(duì)映體)、 D-苧烯(右旋對(duì)映體)或其他二戊烯(右旋和左旋對(duì)映體的外消旋物)。例如,苯乙烯、 α-甲基苯乙烯、鄰-甲基苯乙烯、間-甲基苯乙烯、對(duì)-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、對(duì)_(叔 丁基)苯乙烯、甲氧基苯乙烯、氯苯乙烯、輕基苯乙烯、乙烯基均三甲基苯、二乙烯基苯、乙 烯基萘,或得自C9餾分(或者更通常地得自C8至ClO餾分)的任何乙烯基芳族單體適合 作為乙烯基芳族單體。
[0165] 更特別地,可提及的樹脂選自如下的樹脂=(D)Cro均聚物樹脂、(D)CPD/苯乙烯共 聚物樹脂、聚苧烯樹脂、苧烯/苯乙烯共聚物樹脂、苧烯/D(CPD)共聚物樹脂、C5餾分/苯 乙烯共聚物樹脂、C5餾分/C9餾分共聚物樹脂,和這些樹脂的混合物。
[0166] 所有上述樹脂對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是公知的,且可市購(gòu)得到,例如對(duì)于聚苧 烯樹脂而言由DRT以名稱"Dercolyte"出售、對(duì)于C5餾分/苯乙烯樹脂或C5餾分/C9 饋分樹脂由Neville Chemical Company以名稱"Super Nevtac"出售或由Kolon以名稱 "Hikorez"出售,或者由Struktol以名稱"40MS"或"40NS"出售或由Exxon Mobil以名稱 "Escorez"出售(芳族和/或脂族樹脂的混合物)。
[0167] ?填料
[0168] 根據(jù)該第二個(gè)實(shí)施方式的自密封層的組合物具有的另一個(gè)基本特征在于包含0 至小于120phr的至少一種(亦即一種或多種)填料,包括0至小于30phr的至少一種(亦 即一種或多種)增強(qiáng)填料。
[0169] 在本文中填料應(yīng)理解為意指任何類型的填料,無論其為增強(qiáng)的(通常具有重均尺 寸優(yōu)選小于500nm,特別是在20和200nm之間的納米粒子)或者為非增強(qiáng)的或?yàn)槎栊缘模ㄍ?常具有重均尺寸優(yōu)選大于1 μ m,例如在2和200 μ m之間的微米粒子),重均尺寸以本領(lǐng)域 技術(shù)人員公知的方式測(cè)得(例如根據(jù)申請(qǐng)W02009/083160的部分I. 1)。
[0170] 作為本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為增強(qiáng)的填料的例子,特別地提及炭黑或增強(qiáng)無機(jī)填料 (例如在偶聯(lián)劑的存在下的二氧化硅),或這兩類填料的共混物。這是因?yàn)橐砸阎姆绞剑?二氧化硅在偶聯(lián)劑的存在下為增強(qiáng)填料,偶聯(lián)劑允許二氧化硅結(jié)合至彈性體。
[0171] 所有炭黑適合作為炭黑,例如特別是常規(guī)用于輪胎中的炭黑。在常規(guī)用于輪胎中 的炭黑中,可例如提及300、600、700或900級(jí)(ASTM)的炭黑(例如N326、N330、N347、N375、 N683、N772或N990)。二氧化硅(Si02)型高分散性礦物填料,特別是BET比表面積小于 450m2/g,優(yōu)選為30至400m 2/g的沉淀二氧化硅或熱解二氧化硅特別適合作為增強(qiáng)無機(jī)填 料。
[0172] 作為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知除了增強(qiáng)填料或惰性填料之外的填料的實(shí)例,可特別地 提及選自如下的那些:灰分(即燃燒殘余物)、天然碳酸鈣(白堊)或合成碳酸鈣的微粒、 合成硅酸鹽或天然硅酸鹽(如高嶺土、滑石、云母、蒙脫土)、二氧化硅(不存在偶聯(lián)劑)、氧 化鈦、氧化鋁、鋁硅酸鹽(粘土、斑脫土)及其混合物。根據(jù)所需的顏色,可有利地使用例如 著色填料或由顏料著色的填料從而使組合物著色。優(yōu)選地,本發(fā)明的組合物包含除了增強(qiáng) 填料之外的填料,所述填料選自白堊、滑石、高嶺土及其混合物。
[0173] 填料所提供的物理狀態(tài)并不重要,無論其為粉末、微球、顆粒、珠粒的形式還是任 何其它適當(dāng)?shù)闹旅芑问?。?dāng)然,填料也被理解為意指不同的增強(qiáng)和/或非增強(qiáng)填料的混 合物。
[0174] 通常存在這些增強(qiáng)填料或其它填料從而為最終組合物提供尺寸穩(wěn)定性,即最小機(jī) 械強(qiáng)度。優(yōu)選將更少的填料成比例地置于組合物中,因?yàn)橐阎盍蠈?duì)于彈性體(特別是二 烯彈性體,如天然橡膠或聚丁二烯)而言為增強(qiáng)的。
[0175] 根據(jù)本說明書,本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠調(diào)節(jié)本發(fā)明的組合物的填料含量以獲得所 需的性質(zhì)水平,并能夠調(diào)節(jié)配方以適合設(shè)想的特定應(yīng)用。優(yōu)選地,本發(fā)明的組合物包含0至 小于IOOphr的填料,優(yōu)選0至小于70phr的填料,包括0至小于15phr的增強(qiáng)填料,優(yōu)選0 至小于IOphr的增強(qiáng)填料。
[0176] 還更優(yōu)選地,本發(fā)明的組合物包含0至70phr的填料,包括0至小于5phr的增強(qiáng) 填料。非常優(yōu)選地,本發(fā)明的組合物能以5至70phr,優(yōu)選10至30phr的范圍的含量包含除 了增強(qiáng)填料之外的填料。
[0177] 根據(jù)所設(shè)想的應(yīng)用,根據(jù)填料的含量,本發(fā)明可以特別實(shí)現(xiàn)兩個(gè)實(shí)施方式。這是因 為過高的填料量損壞柔性、可變形性和蠕變能力的所需性質(zhì),而一定量的填料(例如30至 小于120phr)的存在有可能改進(jìn)可加工性和降低成本。
[0178] 因此,根據(jù)第一個(gè)具體的實(shí)施方式,組合物具有極低的填料含量,亦即組合物總共 包含0至小于30phr的填料(包括0至小于30phr的增強(qiáng)填料),優(yōu)選0至小于30phr的填 料,包括0至小于15phr的增強(qiáng)填料(更優(yōu)選0至小于IOphr的增強(qiáng)填料)。根據(jù)該第一個(gè) 實(shí)施方式,該組合物的優(yōu)點(diǎn)在于有可能獲得在冷條件和熱條件下具有良好的抗刺穿性質(zhì)的 自密封組合物。
[0179] 更優(yōu)選地,根據(jù)該第一個(gè)具體的實(shí)施方式,如果增強(qiáng)填料存在于本發(fā)明的組合物 中,貝1J其含量?jī)?yōu)選小于5phr (即在O和5phr之間),特別是小于2phr (即在O和2phr之間)。 該含量已證實(shí)特別有利于本發(fā)明組合物的制備方法,并向本發(fā)明的組合物提供極好的自密 封性能。特別地當(dāng)涉及炭黑時(shí),更優(yōu)選地使用在〇. 5和2phr之間的含量。
[0180] 再次優(yōu)選地,根據(jù)該第一個(gè)具體的實(shí)施方式,如果使用除了增強(qiáng)填料之外的填料, 其含量?jī)?yōu)選為5至小于30phr,特別是10至小于30phr。
[0181] 此外,根據(jù)第二個(gè)具體的實(shí)施方式(所述實(shí)施方式為優(yōu)選的),組合物包含30至 小于120phr的填料,優(yōu)選大于30至小于IOOphr和更優(yōu)選35至80phr,包括(根據(jù)該第二 個(gè)實(shí)施方式)〇至小于30phr的增強(qiáng)填料(更優(yōu)選0至小于15phr)。根據(jù)該第二個(gè)具體的 實(shí)施方式,該組合物具有的優(yōu)點(diǎn)在于改進(jìn)可加工性和降低成本的同時(shí)不會(huì)過度損壞關(guān)于柔 性、可變形性和蠕變能力的性質(zhì)。此外,該第二個(gè)實(shí)施方式賦予組合物顯著改進(jìn)的抗刺穿性 能。
[0182] 優(yōu)選地,根據(jù)該第二個(gè)具體的實(shí)施方式,如果增強(qiáng)填料存在于本發(fā)明的組合物中, 則其含量?jī)?yōu)選小于5phr (即在0和5phr之間),特別是小于2phr (即在0和2phr之間)。 該含量已證實(shí)特別有利于本發(fā)明組合物的制備方法,并向本發(fā)明的組合物提供極好的自密 封性能。特別地當(dāng)涉及炭黑時(shí),更優(yōu)選地使用在〇. 5和2phr之間的含量。
[0183] 優(yōu)選地,根據(jù)該第二個(gè)具體的實(shí)施方式,除了增強(qiáng)填料之外的填料的含量為5至 小于120phr,特別是10至小于IOOphr和更優(yōu)選15至80phr。非常優(yōu)選地,除了增強(qiáng)填料 之外的填料的含量在25至50phr,還更優(yōu)選30至50phr的范圍內(nèi)。
[0184] ?液體增塑劑
[0185] 根據(jù)第二個(gè)實(shí)施方式的自密封產(chǎn)品層的組合物可以以小于60phr (換言之,在0和 60phr之間)的含量額外包含被稱為"低Tg"增塑劑的液體增塑劑(在23°C下為液體),所 述液體增塑劑的作用特別是通過稀釋二烯彈性體和烴類樹脂從而軟化基質(zhì),特別改進(jìn)"冷" 的自密封性能(亦即,通常小于(TC的溫度);其Tg根據(jù)定義小于-20°C和優(yōu)選小于_40°C。
[0186] 無論是芳族性質(zhì)還是非芳族性質(zhì)的任何液體彈性體或任何增量油,更通常地已知 其對(duì)彈性體(特別是二烯彈性體)的增塑性質(zhì)的任何液體增塑劑均可使用。在環(huán)境溫度下 (23°C ),這些增塑劑或這些油(或多或少地為粘性的)為液體(亦即,作為提醒,具有最終 采取它們的容器的形狀的能力的物質(zhì)),這特別地與在環(huán)境溫度下天生為固體的烴類樹脂 相反。
[0187] 特別合適的是具有通常在300和90 000之間,更通常在400和50 000之間的低 數(shù)均分子量(Mn)的液體彈性體(例如以液體BR、液體SBR、液體IR或液體解聚天然橡膠的 形式),例如在上述專利文獻(xiàn)US 4 913 209、US 5 085 942和US 5 295 525中所述。也可 使用這些液體彈性體與油的混合物,如下所述。
[0188] 增量油,特別是選自如下的那些增量油也是合適的:聚烯烴油(即得自烯烴、單烯 烴或二烯烴的聚合)、石蠟油、環(huán)烷油(具有低粘度或高粘度,氫化的或非氫化的)、芳族或 DAE (蒸餾芳族提取物)油、MES (中度提取溶劑化物)油、TDAE (經(jīng)處理的蒸餾芳族提取物) 油、礦物油、植物油(和它們的低聚物,例如菜籽油、豆油或葵花油)和這些油的混合物。
[0189] 根據(jù)一個(gè)具體的實(shí)施方式,例如使用聚丁烯類型的油,特別是聚異丁烯(縮寫為 "PIB")油,相比于測(cè)試的其它油,特別是相比于石蠟類型的常規(guī)油,其被證明具有出色的性 質(zhì)折中。舉例而言,PIB油特別地由Univar以名稱"Dynapak Poly"(例如"Dynapak Poly 190")出售和由 BASF 以名稱"Glissopal"(例如"Glissopal 1000")或"Oppanol"(例如 "Oppanol B12")出售;石蠟油例如由Exxon以名稱"Telura 618"出售或由R印sol以名稱 "Extensol 51" 出售。
[0190] 醚、酯、磷酸酯或磺酸酯增塑劑,更特別地選自酯和磷酸酯的那些增塑劑也適合作 為液體增塑劑。作為優(yōu)選的磷酸酯增塑劑,可提及包含在12和30個(gè)之間的碳原子的那些, 例如磷酸三辛酯。作為優(yōu)選的酯增塑劑,可以特別地提及選自如下的化合物:偏苯三酸酯、 均苯四甲酸酯、鄰苯二甲酸酯、1,2-環(huán)己烷二羧酸酯、己二酸酯、壬二酸酯、癸二酸酯、甘油 三酯和這些化合物的混合物。在如上三酯中,作為優(yōu)選的甘油三酯,可提及主要(大于50 重量%,更優(yōu)選大于80重量% )由不飽和C18脂肪酸(即選自油酸、亞油酸、亞麻酸和這些 酸的混合物的脂肪酸)組成的那些。更優(yōu)選地,無論是合成源或天然源(例如向日葵植物 油或油菜籽植物油的情況),所用的脂肪酸大于50重量%,還更優(yōu)選大于80重量%由油酸 組成。具有高油酸含量的這種三酯(三油酸酯)在輪胎胎面中作為增塑劑是公知的,它們 已經(jīng)描述于例如申請(qǐng)WO 02/088238(或US 2004/0127617)中。
[0191] 液體增塑劑的數(shù)均分子量(Mn)優(yōu)選在400和25 000g/mol之間,還更優(yōu)選在800 和10 000g/m〇l之間。對(duì)于過低的Mn重量,存在增塑劑移出組合物外的風(fēng)險(xiǎn),而過高的重 量可能導(dǎo)致該組合物過硬。已證實(shí)在1 〇〇〇和4 000g/mol之間的Mn重量對(duì)于目標(biāo)應(yīng)用, 特別是對(duì)于在輪胎中的應(yīng)用構(gòu)成出色的折中。
[0192] 增塑劑的數(shù)均分子量(Mn)可以以已知的方式特別通過SEC確定,預(yù)先將樣品以大 約lg/Ι的濃度溶解于四氫呋喃中;然后在注入之前將溶液過濾通過孔隙率為〇. 45 μ m的過 濾器。設(shè)備為"Waters Alliance"色譜線。洗脫溶劑為四氫呋喃,流速為lml/min,系統(tǒng)溫 度為35°C且分析時(shí)間為30分鐘。使用名稱為"STYRAGEL HT6E"的一組兩根"Waters"柱。 聚合物樣品的溶液的注入體積為1〇〇μ1。檢測(cè)器為"Waters 2410"差示折光器,其附帶的 使用色譜數(shù)據(jù)的軟件為"Waters Millenium"系統(tǒng)。計(jì)算的平均分子量是相對(duì)于利用聚苯 乙烯標(biāo)樣獲得的校準(zhǔn)曲線而言。
[0193] 總之,液體增塑劑優(yōu)選選自液體彈性體、聚烯烴油、環(huán)烷油、石蠟油、DAE油、MES 油、TDAE油、礦物油、植物油、醚增塑劑、酯增塑劑、磷酸酯增塑劑、磺酸酯增塑劑以及這些化 合物的混合物。更優(yōu)選地,該液體增塑劑選自液體彈性體、聚烯烴油、植物油和這些化合物 的混合物。
[0194] 根據(jù)如下描述和實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠根據(jù)自密封組合物(特別是旨在 使用自密封組合物的輪胎)的特定使用條件而調(diào)節(jié)液體增塑劑的量。
[0195] 優(yōu)選地,液體增塑劑的含量在5至40phr范圍內(nèi),更優(yōu)選在10至30phr范圍內(nèi)。低 于所述最低值,存在彈性體組合物對(duì)于某些應(yīng)用呈現(xiàn)過高硬度的風(fēng)險(xiǎn),而高于所述最高值, 產(chǎn)生組合物不充分的內(nèi)聚力和自密封性質(zhì)降低的風(fēng)險(xiǎn)。
[0196] ?各種添加劑
[0197] 如上所述的自密封層的基本組分,即不飽和二烯彈性體、增塑烴類樹脂、任選的液 體增塑劑和任選的填料本身足以用于自密封組合物從而完全進(jìn)行使用自密封組合物的關(guān) 于輪胎的防刺穿作用。
[0198] 然而,通常可以少量(優(yōu)選以小于20phr,更優(yōu)選小于15phr的含量)加入各種其 它添加劑,例如保護(hù)劑,如UV穩(wěn)定劑,抗氧化劑或抗臭氧劑,各種其它穩(wěn)定劑或可有利地用 于給自密封組合物著色的著色劑。根據(jù)目標(biāo)應(yīng)用,可任選地加入以短纖維或漿料形式的纖 維以賦予自密封組合物更大的內(nèi)聚力。
[0199] 根據(jù)自密封產(chǎn)品層的組合物的第二個(gè)實(shí)施方式的優(yōu)選的實(shí)施方式,自密封組合物 額外包含用于使不飽和二烯彈性體交聯(lián)的體系,所述體系可以由僅一種或多種化合物組 成。該交聯(lián)劑優(yōu)選為基于硫和/或硫給體的交聯(lián)劑。換言之,該交聯(lián)劑為"硫化"試劑。
[0200] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式,硫化試劑包括硫和作為硫化活化劑的胍衍生物(即取 代的胍)。取代的胍是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的(參見例如WO 00/05300):作為非限制性的 例子,可提及Ν,Ν' -二苯胍(縮寫為"DPG")、三苯胍或二(鄰甲苯基)胍。優(yōu)選使用DPG。 硫含量為例如在〇. 1和I. 5phr之間,特別是在0. 2和I. 2phr之間(特別是在0. 2和I. Ophr 之間),且胍衍生物本身的含量在0和I. 5phr之間,特別是在0和I. Ophr之間(特別是在 0· 2至0· 5phr的范圍內(nèi))。
[0201] 所述交聯(lián)劑或硫化試劑無需硫化促進(jìn)劑的存在。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式,組合 物因此可不含這種促進(jìn)劑,或者可至多包含小于lphr,更優(yōu)選小于0. 5phr的這種促進(jìn)劑。
[0202] 然而,通常,如果使用這種促進(jìn)劑,作為例子可提及能夠在硫的存在下用作二烯彈 性體的硫化促進(jìn)劑的任何化合物("主"促進(jìn)劑或"次"促進(jìn)劑),特別是噻唑型促進(jìn)劑和它 們的衍生物、次磺酰胺、秋蘭姆、二硫代氨基甲酸酯、二硫代磷酸酯、硫脲和黃原酸酯型的促 進(jìn)劑。作為這種促進(jìn)劑的例子,可特別提及如下化合物:2_巰基苯并噻唑二硫化物(縮寫 為"MBTS")、N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺("CBS")、N,N-二環(huán)己基-2-苯并噻唑次 磺酰胺("DCBS")、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺("TBBS")、N-(叔丁基)-2-苯并噻 唑磺酰亞胺("TBSI")、二芐基二硫代氨基甲酸鋅("ZBEC")、l-苯基-2,4-二硫代縮二 脲("DTB")、二丁基二硫代磷酸鋅("ΖΒΗ)")、2-乙基己基二硫代磷酸鋅("ZDT/S")、雙 [0, 0-二(2-乙基己基)硫代磷?;鵠二硫化物("DAPD")、二丁基硫脲("DBTU")、異丙 基黃原酸鋅("ZIX")和這些化合物的混合物。根據(jù)另一個(gè)有利的實(shí)施方式,如上硫化體系 可不含鋅或氧化鋅(已知為硫化活化劑),或至多可包含小于lphr,更優(yōu)選小于0. 5phr的 鋒或氧化鋒。
[0203] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的【具體實(shí)施方式】,硫化試劑包括硫給體。這種硫給體的 量將優(yōu)選地調(diào)節(jié)為在〇. 5和15phr之間,更優(yōu)選在0. 5和IOphr之間(特別是在1和5phr 之間),特別是從而獲得如上所述的優(yōu)選的等價(jià)硫含量。
[0204] 硫給體是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的;可特別地提及秋蘭姆多硫化物,其為已知的硫 化促進(jìn)劑,并具有式(I) :
【權(quán)利要求】
1. 一種環(huán)狀復(fù)曲形式的輪胎,所述輪胎在內(nèi)部沿徑向打開并且具有內(nèi)壁和外壁、胎冠、 兩個(gè)胎側(cè)和兩個(gè)胎圈、胎冠增強(qiáng)件和胎體增強(qiáng)件,所述內(nèi)壁至少部分地覆蓋有氣密層,所述 胎體增強(qiáng)件錨固在兩個(gè)胎圈中并且至少?gòu)乃鎏トρ由熘敝撂ス冢? 其特征在于,所述氣密層至少部分地覆蓋有自密封產(chǎn)品層,并且每個(gè)胎圈包括環(huán)形增 強(qiáng)結(jié)構(gòu),所述環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)包括單個(gè)金屬絲線的多個(gè)線圈,所述線圈在多個(gè)沿徑向重疊的 層中沿軸向并排設(shè)置從而限定六邊形橫截面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎,其中金屬絲線的橫截面選自圓形、正方形、矩形和六邊 形橫截面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1和2任一項(xiàng)所述的輪胎,其中所述沿徑向重疊的層以3-4-5-4-3構(gòu) 造設(shè)置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1和2任一項(xiàng)所述的輪胎,其中所述沿徑向重疊的層以3-4-3-2構(gòu)造 設(shè)置。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的輪胎,其中金屬絲線的橫截面具有的最大尺寸在1 和1. 8mm之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的輪胎,其中金屬絲線具有邊長(zhǎng)在0. 7和0. 9mm之間的六邊形 橫截面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的輪胎,其中金屬絲線具有直徑在1. 0和1. 6mm之間,優(yōu)選在 1. 5和1. 6mm之間的圓形橫截面。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的輪胎,其中: -所述胎體增強(qiáng)件包括多個(gè)胎體增強(qiáng)元件,所述胎體增強(qiáng)元件鄰近地設(shè)置并且沿周向 對(duì)齊,通過圍繞環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的卷邊錨固在兩個(gè)胎圈中,從而在每個(gè)胎圈中形成向外線股 (61)和返回線股(62),每個(gè)返回線股沿徑向向外延伸直至位于離胎圈的環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的 徑向最內(nèi)點(diǎn)(71)的徑向距離DRR處的端部(63),徑向距離DRR大于或等于輪胎的徑向高度 Η的7%并且小于或等于輪胎的徑向高度Η的30% ; -每個(gè)胎圈包括被稱為填充物的橡膠配混物,填充物沿徑向位于環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的外部 并且至少部分地位于胎體增強(qiáng)件的向外線股和返回線股之間,填充物在胎圈的環(huán)形增強(qiáng)結(jié) 構(gòu)的徑向最內(nèi)點(diǎn)的外部沿徑向延伸直至離所述點(diǎn)的徑向距離DRB處,徑向距離DRB在輪胎 的徑向高度Η的20和45%之間, -每個(gè)胎圈進(jìn)一步包括被稱為外帶部(120)的橡膠配混物,所述外帶部(120)沿軸向位 于胎體增強(qiáng)件和填充物的外部,每個(gè)外帶部在外帶部的徑向內(nèi)端部(121)和外帶部的徑向 外端部(122)之間沿徑向延伸,外帶部的徑向內(nèi)端部(121)位于離胎圈的環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的 徑向最內(nèi)點(diǎn)(71)的距離DRI處,徑向距離DRI在輪胎的徑向高度Η的1和10%之間,外帶 部的徑向外端部(122)位于離胎圈的環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的徑向最內(nèi)點(diǎn)(71)的距離DRL處,徑向 距離DRL在輪胎的徑向高度Η的35和50%之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的輪胎,其中胎圈額外包括被稱為保護(hù)件的橡膠配混物,所述 保護(hù)件旨在與輪輞座接觸并且相對(duì)于所述外帶部在外部部分地沿軸向延伸,由填充物、夕卜 帶部和保護(hù)件橡膠配混物形成的組件具有在垂直于具有所述組件的胎體增強(qiáng)件的外部線 股的方向(150)上的任何徑向平面上測(cè)得的最大厚度Ε,使得比例E/DRL大于15%,優(yōu)選大 于 20%。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的輪胎,其中填充物、外帶部和保護(hù)件橡膠配混物在10%伸長(zhǎng) 下的模量在5和15MPa之間。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的輪胎,其中所述胎體增強(qiáng)件包括多個(gè)胎體增強(qiáng)元 件,所述胎體增強(qiáng)元件鄰近地設(shè)置并且在至少兩個(gè)周向隊(duì)列中沿周向?qū)R,一個(gè)周向隊(duì)列 的增強(qiáng)元件通過圍繞環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的卷邊錨固在兩個(gè)胎圈中,從而在每個(gè)胎圈中形成向外 線股(61)和返回線股(62),每個(gè)返回線股沿徑向向外延伸直至位于離胎圈的環(huán)形增強(qiáng)結(jié) 構(gòu)的徑向最內(nèi)點(diǎn)(71)的徑向距離DRR處的端部(63),徑向距離DRR大于或等于輪胎的徑向 聞度Η的50 %。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的輪胎,其中每個(gè)胎圈包括被稱為填充物(110)的橡膠配混 物和被稱為保護(hù)件的橡膠配混物,填充物沿徑向設(shè)置在環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的外部并且至少部分 地設(shè)置在胎體增強(qiáng)件的外部線股和返回線股之間,保護(hù)件旨在與輪輞座接觸,填充物和保 護(hù)件橡膠配混物在10%伸長(zhǎng)下的模量在5和15MPa之間。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的輪胎,其中額外的增強(qiáng)扁豆?fàn)钗镌O(shè)置在所述氣密 層和所述胎體增強(qiáng)件之間的所述胎側(cè)的區(qū)域中,并且其中所述額外的增強(qiáng)扁豆?fàn)钗餅樽畲?厚度在〇. 5和10mm之間,優(yōu)選在0. 5和4mm之間的橡膠配混物。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的輪胎,其中額外的扁豆?fàn)钗锏淖畲蠛穸仍?. 5和2. 5mm之 間。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的輪胎,其中自密封產(chǎn)品層面向胎冠設(shè)置在氣密層 上。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的輪胎,其中所述自密封產(chǎn)品層在氣密層上面向所述胎側(cè)的 至少一部分延伸。
17. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的輪胎,其中自密封層包含至少一種熱塑性苯乙烯 ("TPS")彈性體和大于200phr的用于所述彈性體的增量油,其中phr表示重量份/百份 彈性體。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的輪胎,其中TPS為自密封層的主要彈性體。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17和18任一項(xiàng)所述的輪胎,其中TPS彈性體選自苯乙烯/ 丁二烯 /苯乙烯(SBS)、苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯(SIS)、苯乙烯/異戊二烯/ 丁二烯/苯乙烯 (SIBS)、苯乙烯/乙烯/ 丁烯/苯乙烯(SEBS)、苯乙烯/乙烯/丙烯/苯乙烯(SEPS)和苯 乙烯/乙烯/乙烯/丙烯/苯乙烯(SEEPS)嵌段共聚物和這些共聚物的混合物。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的輪胎,其中TPS彈性體選自SEBS共聚物、SEPS共聚物和這 些共聚物的混合物。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1至16任一項(xiàng)所述的輪胎,其中自密封層包含至少: (a) 作為主要彈性體的不飽和二烯彈性體; (b) 在30和90phr之間的烴類樹脂; (c) 重量含量在0和60phr之間且Tg (玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)小于-20°C的液體增塑劑;和 (d) 0至小于120phr的填料,其中phr表示重量份/百份彈性體。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的輪胎,其中不飽和二烯彈性體選自聚丁二烯、天然橡膠、合 成聚異戊二烯、丁二烯共聚物、異戊二烯共聚物和這些彈性體的混合物。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的輪胎,其中不飽和二烯彈性體為異戊二烯彈性體,優(yōu)選選 自天然橡膠、合成聚異戊二烯和這些彈性體的混合物。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的輪胎,其中不飽和二烯彈性體為至少兩種固體彈性體的共 混物,所述至少兩種固體彈性體為被稱為"彈性體A"的聚丁二烯或丁二烯共聚物彈性體, 和被稱為"彈性體B"的天然橡膠或合成聚異戊二烯彈性體,彈性體A :彈性體B的重量比在 10:90至90:10的范圍內(nèi)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的輪胎,其中彈性體A :彈性體B的重量比在20:80至80:20, 優(yōu)選30:70至70:30的范圍內(nèi)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求21至25任一項(xiàng)所述的輪胎,包含0至小于lOOphr的填料,優(yōu)選0至 小于70phr的填料,包括0至小于15phr的增強(qiáng)填料,優(yōu)選0至小于lOphr的增強(qiáng)填料。
27. 根據(jù)權(quán)利要求21至26任一項(xiàng)所述的輪胎,包含0至70phr的填料,包括0至小于 5phr的增強(qiáng)填料。
28. 根據(jù)權(quán)利要求21至27任一項(xiàng)所述的輪胎,包含5至70phr,優(yōu)選5至30phr的除 增強(qiáng)填料之外的填料。
29. 根據(jù)權(quán)利要求21至28任一項(xiàng)所述的輪胎,額外包含交聯(lián)劑,所述交聯(lián)劑包括硫或 硫給體。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的輪胎,其中硫給體為秋蘭姆多硫化物,優(yōu)選四芐基秋蘭姆 二硫化物(TBzTD)。
31. -種包括車輪和根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的輪胎的組件,所述組件包括用于 測(cè)量車輪和輪胎組件的充氣壓力的設(shè)備。
【文檔編號(hào)】B60C15/06GK104245366SQ201380017936
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月5日
【發(fā)明者】J·梅里諾洛佩斯, M·阿胡安托, S·勒菲弗, J·弗拉芒 申請(qǐng)人:米其林集團(tuán)總公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司