专利名称：包括含部分交联的苯乙烯-丁二烯橡胶的密封材料的轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于车轮的自密封轮胎。更特别地，本发明涉及含密封材料的用于车 轮的自密封轮胎，制造所述轮胎的方法，和所述密封材料。
背景技术：
在车轮用轮胎的工业领域中，进行了各种尝试生产自密封轮胎，换句话说，可延迟 或防止空气损失和结果在例如因尖锐物体(例如指甲)引起的穿孔之后轮胎本身跑气的轮 胎。为了实现上述目标，已知自密封轮胎，它提供有含聚合物材料的至少一层，所述层 可粘附到引起穿孔的物体上，且当除去所述物体时，也可流入到穿孔位置内，从而密封穿孔 并防止空气从轮胎中流出。例如美国专利US3981342中公开了自密封轮胎，该专利公开了一种提供有一层的 自密封无内胎轮胎，所述层包括含低分子量液体弹性体和高分子量固体弹性体的混合物和 用量足以导致所述混合物部分交联的交联剂的组合物，所述液体弹性体的存在量大于所述 固体弹性体。美国专利US3565151公开了自密封的无内胎轮胎，它包括被内气密层隔开的在轮 胎的胎冠区域内的两层密封材料，所述内气密层在轮胎的胎体帘布层内部从胎圈延伸到胎 圈。密封材料基本上由含有小量固化剂和80-95份冷聚合SBR和5-20份热聚合SBR的共 混物的苯乙烯丁二烯(SBR)型合成橡胶组成。美国专利US4228839公开了提供有一层的自密封轮胎，所述层包括可辐射降解的 聚合物材料和可通过辐射和/或通过加热交联的聚合物材料的混合物。美国专利US4113799公开了密封剂组合物，它包括高平均分子量的丁基橡胶和低 平均分子量的丁基橡胶的混合物和存在量为该组合物约的增粘剂，其中高与低 平均分子量丁基橡胶之比为约20/80-60/40。美国专利US4664168公开了一种自密封的充气轮胎，它具有提供有密封剂和多个 边缘胶条的一层的内表面，所述边缘长条部分交叠密封剂层，在制造和操作轮胎的过程中 保持密封剂在原位。美国专利US4913209和US5085942公开了在含空气透不过的气密层或弹性体胶条 (“内气密层”)的弹性体层压体上构造的自密封的无内胎充气轮胎，所述弹性体层压体用 无屏蔽(bare)(亦即，没有被挠性材料片材覆盖和没有被其约束)的弹性体穿孔密封材料 (“密封剂”)薄层涂布，其中密封剂的上部表面用脱粘剂脱粘，所述脱粘剂防止表面粘附到 金属上，和粘附到炽热的加压固化胎胆(bladder)上。美国专利US7004217公开了自密封的无内胎充气轮胎，它包括在外气密层和内 气密层之间用密封剂组合物填充的密封剂腔室，其中内气密层由300%模量为小于或等于 60kgf/cm2的挠性橡胶制成。
发明内容
申请人:认为在自密封轮胎中遇到的主要问题之一是寻找所使用密封材料的恰当 的性能组合以及密封材料在轮胎结构内的合适定位。事实上，所述材料应当粘附到引起穿 孔的物体上，当引起穿孔的物体除去时，快速地移动到穿孔的内部，且没有从接触它的任何 轮胎结构中保留，且没有流出穿孔，以便防止空气损失和结果轮胎跑气。此外，当车辆停止时或者在储存过程中，密封材料应当在轮胎内部保持在原位。另 一方面，当使轮胎运动时，这会潜在地在密封材料的分布上产生不均勻性(例如，由于高速 所致)，所述密封材料应当能在轮胎内部维持均勻的分布。事实上，密封材料从其起始位置 挪动和在轮胎的具体区域内的累积不仅引起轮胎内部重量分布平衡丧失，而且使得它用作 为密封层无效，或者至少部分致使轮胎以不满意的自密封能力。另外，密封材料应当还优选能在轮胎的制造过程中施加，从而避免需要对成品轮 胎进行进一步的后生产处理。关于这一点，密封材料应当能在常规的轮胎制造装置内容易 地加工，且不需要额外和/或昂贵的投资用于提升等级或取代它。申请人:已发现，通过使用含至少一种天然或合成弹性体作为主要组分，至少一种 预交联的弹性体，优选苯乙烯-丁二烯弹性体作为次要组分，低含量的至少一种增粘剂，低 含量的至少一种增强填料，和优选至少一种均化剂，可获得所需的性能结合。申请人:还发现，就成品自密封无内胎轮胎的性能来说，通过在胎体结构和相对于 胎体结构在内部位置内提供的不透气层(通常称为气密层)之间插入以上所述的密封材 料，获得良好的结果。申请人:还注意到，就成品自密封无内胎轮胎的性能来说，当在胎体结构和气密层 之间，优选仅仅在轮胎的侧面相对胎侧区域内插入缓冲层，和该气密层的厚度低于Imm时， 结果得到进一步改进。申请人:注意到，可在常规的轮胎制造装置内加工所述密封材料。更特别地，申请人 观察到在橡胶混炼的常规装置，例如本伯里密炼机内，以及在常规的橡胶涂敷装置，例如挤 出机内可容易地加工所述密封材料。申请人:注意到密封材料不要求添加任何交联剂使之固化，因此使得该组合物更加 容易得多地可加工，且不要求任何具体的控制温度或其他工艺条件，避免过早或过度交联 组合物，这种过早或过度交联会负面影响含增加其粘度或稳定性的交联体系的密封材料。申请人:观察到当车辆行驶或者停止时和在储存过程中，所述密封材料能在成品轮 胎内维持其位置，甚至维持所需的流动性，以便在穿孔内部快速运动。特别地，申请人观察到当在胎体结构和薄气密层之间插入所述密封材料时，在轮 胎的穿孔时刻，密封材料的流动性允许快速渗透和闭合孔隙，且显著减少空气压力的损失 量。在没有限制于任何假设的情况下，申请人认为通过本发明的合适组合，得到所述 性能的特殊组合，其中天然或合成弹性体主要赋予粘合性能，预交联的弹性体主要赋予稳 定性能，和低含量的增粘剂与增强填料主要赋予流动性能。此外，申请人还尤其观察到当在轮胎的侧面相对的胎侧区域内，在胎体结构和气 密层之间布置进一步的层时，在制造操作过程中，或者在轮胎的储存条件下，或者在车轮上 安装之后，运转轮胎时，密封材料较好地容纳在轮胎内部。
因此，在第一方面中，本发明涉及用于车轮的轮胎，它包括-基本上为腰鼓形状的胎体结构，所述胎体结构具有在各自的胎圈结构内终止的 相对侧面边缘，所述胎体结构包括至少一个胎体帘布层；-相对于所述胎体结构，在径向外侧的位置上采用的带束层(belt结构，所述带束 层结构包括至少一层带束层包布层；-相对于所述带束层结构，在径向外侧的位置上采用的胎面胶；-相对于所述胎体结构，在相对侧上侧面采用的一对胎侧；-相对于所述至少一个胎体帘布层，在径向内侧的位置上采用的基本上不透气的 层；-相对于所述至少一个胎体帘布层，在径向内侧的位置上，优选在相对于所述不透 气层，在径向外侧的位置上采用的密封材料层；其中所述密封材料包括55phr-95phr,优选65phr_90phr的至少一种天然或合成弹性体；5phr-45phr，优选10_35phr，至少一种预交联的弹性体，优选苯乙烯-丁二烯弹性 体；5-50phr,优选20phr_40phr的至少一种增粘剂，和l-40phr,优选5_30phr的至少一种增强填料。对于本说明书和随后的权利要求的目的来说，术语“phr”是指相对于每100重量 份弹性体的含量，给定组分的重量份。对于本说明书和随后的权利要求的目的来说，除了在操作例中以外，或者除非另 有说明，表达用量、数量、百分数等等的所有数值要理解为在所有情况下用术语“约”修饰。 此外，所有范围包括在公开的最大点和最小点之间的任何结合且包括在其间的任何中间范 围，这些中间范围可能或者可能没有在此处具体地列出。在优选的实施方案中，所述不透气层的厚度低于1. Omm,更优选低于0. 9mm,和仍 更优选低于0. 8mm。申请人观察到所述不透气层越薄，则密封材料的流动性能的可利用性越 好，它能以更快速和更有效的方式流动并闭合孔隙，这是由于薄的不透气层的顺从性所致。在优选的实施方案中，在所述至少一个胎体帘布层和所述不透气层之间施加所述 至少一层密封材料。在进一步优选的实施方案中，所述至少一层密封材料在基本上相应于形成所述胎 面胶表面的平面上圆周向延伸。在进一步优选的实施方案中，沿着所述至少一层密封材料的每一轴向外部边缘施 加优选具有基本上三角形截面的胶条。在进一步优选的实施方案中，所述至少一层密封材料的厚度范围为lmm-15mm，优 选范围为2mm-10mm，和更优选范围为2mm-5mm。在进一步优选的实施方案中，在所述不透气层和所述至少一个胎体帘布层之间施 加缓冲层。更优选，仅仅在轮胎的侧面相对胎侧区域内施加所述缓冲层。在这一情况下，在所述至少一个胎体帘布层和所述缓冲层之间，或者在所述缓冲 层和所述不透气层之间施加所述至少一层密封材料。申请人:注意存在缓冲层，优选仅仅在轮胎的侧面相对胎侧区域内施加的缓冲层，和特别是当不透气层的厚度低于1. Omm时，将改进就成品自密封无内胎轮胎的性能来说的结果。在另一方面中，本发明涉及用于车轮的轮胎，它包括-基本上为腰鼓形状的胎体结构，所述胎体结构具有在各自的胎圈结构内终止的 相对侧面边缘，所述胎体结构包括至少一个胎体帘布层；-相对于所述胎体结构，在径向外侧的位置上采用的带束层(belt)结构，所述带 束层结构包括至少一层带束层包布层；-相对于所述带束层结构，在径向外侧的位置上采用的胎面胶；-相对于所述胎体结构，在相对侧上侧面采用的一对胎侧；-相对于所述至少一个胎体帘布层，在径向内侧的位置上采用的基本上不透气的 层；-在所述的至少一个胎体帘布层和所述基本上不透气的层之间布置的密封材料 层；其中在基本上相当于形成轮胎侧面相对的胎侧区域的表面的平面上，在所述不透 气层和所述至少一个胎体帘布层之间采用缓冲层，和所述不透气层的厚度低于1. 0mm。在进一步的方面中，本发明涉及生产车轮用轮胎的方法，所述方法包括-制造含至少一个胎体帘布层和相对于所述至少一个胎体帘布层在径向内侧的位 置上采用的基本上不透气的层的生胎；-在硫化模具内形成的模腔内对生胎进行模塑；-通过加热到预定温度和预定时间段，对所述生胎进行交联；其中所述方法进一步包括相对于所述至少一个胎体帘布层，在径向内侧的位置 上，和优选相对于所述不透气层，在径向外侧的位置内采用一层密封材料，其中所述密封材 料包括55phr-95phr,优选65phr_90phr的至少一种天然或合成弹性体；5phr-45phr，优选10_35phr，至少一种预交联的弹性体，优选苯乙烯-丁二烯弹性 体；5-50phr,优选20phr_40phr的至少一种增粘剂，和l-40phr,优选5_30phr的至少一种增强填料。根据一个优选的实施方案，在制造生胎过程中进行所述至少一层密封材料的施 加。在优选的实施方案中，通过挤出，进行所述至少一层密封材料的施加。在进一步优选的实施方案中，通过在密闭的旋管内缠绕由所述密封材料组成的至 少一根肋条状带，进行所述至少一层密封材料的施加。可例如通过从挤出机中挤出所述密 封材料，生产所述肋条状带，所述挤出机包括具有密封材料可从中挤出成所需截面形状的 挤出孔隙的模头。在制造例如不透气层，缓冲层或胎体帘布层的条件下，可在轮胎的结构元件表面 上直接施加所述至少一层密封材料。或者，可在载体层或载体上，施加所述至少一层密封材 料，所述载体层或载体可用于预先形成密封层，然后将它转移到轮胎的结构元件上。在进一步的方面中，本发明涉及密封材料，它包括
55phr-95phr,优选65phr_90phr的至少一种天然或合成弹性体；5phr-45phr，优选10_35phr，至少一种预交联的苯乙烯-丁二烯弹性体；5-50phr,优选20phr_40phr的至少一种增粘剂，和l-40phr,优选5_30phr的至少一种增强填料。根据一个优选的实施方案，所述密封材料可进一步包括用量为lphr-20phr的至 少一种均化剂。在进一步优选的实施方案中，所述密封材料可进一步包括用量为0. 05phr-5phr 的至少一种塑解剂。在以上提及的方面中的至少一个中，本发明可显示出以下所述的一种或更多种优 选特征。在本发明中有利使用的天然或合成弹性体可选自尤其适合于生产轮胎的常用的 弹性体材料，亦即玻璃化转变温度(Tg)通常低于20°C，优选范围为0°C到-110°C的具有不 饱和链的弹性体聚合物或共聚物。这些聚合物或共聚物可具有天然来源或者可通过溶液聚 合、乳液聚合或气相聚合任选地与用量不大于60wt %的至少一种选自极性共聚单体中的至 少一种共聚单体共混的一种或更多种共轭二烯烃而获得。共轭二烯烃通常含有4-12，优选4-8个碳原子，且可选自例如1，3_ 丁二烯、异戊二 烯、2，3- 二甲基-1，3- 丁二烯、1，3-戊二烯、1，3-己二烯、3- 丁基-1，3-辛二烯、2-苯基-1， 3-丁二烯或其混合物。尤其优选1，3-丁二烯或异戊二烯。可任选地使用的极性共聚单体可选自例如乙烯基吡啶、乙烯基喹啉、丙烯酸和烷 基丙烯酸的酯类，腈类，或其混合物，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基 丙烯酸乙酯、丙烯腈或其混合物。优选地，所述二烯烃弹性体可例如选自顺式-1，4-聚异戊二烯(天然或合成，优选 合成橡胶)、3，4-聚异戊二烯、聚丁二烯(尤其具有高1，4-顺式含量的聚丁二烯)、1，3- 丁 二烯/丙烯腈共聚物或其混合物。可单独或者以两种或更多种不同弹性体聚合物的混合物形式使用以上所述的天 然或合成弹性体。将以上所述的天然或合成弹性体或其混合物加入到本发明的密封材料 中，其用量为 55phr-95phr，优选 65phr_90phr。对可用于本发明的预交联的弹性体进行交联工艺，其中一部分或所有弹性体被交 联，之后加入到本发明的密封材料中。交联部分的含量在本领域中通常用相对于预交联的 弹性体的总重量计的凝胶含量的百分数表示。预交联的弹性体优选具有10% -100wt%的 凝胶含量(基于弹性体的总重量)，更优选20-90wt %，和最优选30-80wt %。在本发明中有利地使用的预交联的苯乙烯-丁二烯弹性体用通过热乳液聚合生 产的苯乙烯含量为l-60wt%，优选2-50wt%的苯乙烯与丁二烯的共聚物为代表。尤其优选的预交联的苯乙烯-丁二烯弹性体是使用或者松香或者脂肪酸皂作为 乳化剂，和通过盐-酸方法凝固的由Petrof lex，Brasil制造的Petrof lex SBR 1009A、 1009S和1018弹性体，和通过热乳液聚合二乙烯基苯，由ISP Corporation, Texas, USA制 造的SBR1009U009A和4503弹性体。在本发明中有利地使用的增粘剂可选自烃树脂。提供橡胶组合物粘性的增粘剂一 般地是指数均分子量范围为数百到数千且当该树脂与天然橡胶或合成橡胶混合时提供粘性的烃树脂。作为树脂，可使用各类合成树脂。可根据本领域已知的技术，例如通过凝胶渗透色谱法(GPC)，测量所述数均分子量 (Mn)0具体地，可使用合成树脂，例如石油基树脂，酚基树脂，煤-基树脂和二甲苯基树 脂和天然树脂，例如松香基树脂和萜烯基树脂。可通过在弗里德尔-克拉夫茨型催化剂，在没有分离各组分的情况下，聚合裂解 油的馏分，从而获得石油基树脂。以在石化工业中，在热裂解石脑油中的副产物结合石化工 业中的碱性材料，例如乙烯和丙烯的形式形成裂解油的馏分，且它含有不饱和烃，例如烯烃 和二烯烃。以商品名示出的芳烃石油树脂的商业产品的实例包括由MITSUISEKIYU KAGAKU Co. ,Ltd.制造的PETR0SIN，由MIKUNI KAGAKU Co. ,Ltd.制造的PETRITE，由NIPPON SEKIYU KAGAKU Co.，Ltd.制造的 NE0P0LYMER，和由 TOYO SODA Co.，Ltd.制造的 PETC0AL。以上所述的酚基树脂的实例包括烷基酚-甲醛基树脂，其用松香改性的树脂， 烷基酚-乙炔基树脂，改性的烷基酚树脂和萜烯-酚树脂。具体实例包括商业产品(以 商品名示出)例如HITANOL 1502(由HITACHI KASEI Co.，Ltd.制造)，它是可溶可熔型 烷基酚树脂，RESINASP-1068(由SI GROUP Inc.制造)，它是一种辛基苯酚-甲醛树脂， DUREZ29095 (由SUMITOMO BAKELITE制造)，它是一种对叔辛基酚树脂，和K0RESIN(由BASF Company制造)，它是一种对叔丁基苯酚-乙炔树脂。煤基树脂的实例包括香豆酮-茚树脂，具体实例包括商业产品(以商品名示出) 例如N0VARES C树脂(由RUTGERS CHEMICAL GmbH制造)，它是通过聚合由蒸馏煤焦油获 得的所谓茚馏分生产的纯合成的茚-香豆酮树脂(如N0VARES C10、C30和C70)，或者例如 N0VARES CA树脂，它是酚改性的茚-香豆酮树脂。二甲苯基树脂的实例包括二甲苯-甲醛树脂。以上所述的增粘剂可单独或者以两种或更多种不同增粘剂的混合物形式使用。以 上所述的增粘剂或其混合物的总量范围为10phr-70phr，优选20phr_40phr。在本发明中有利地使用的增强填料可选自碳黑、二氧化硅、氧化铝、硅铝酸盐、碳 酸钙、高岭土或其混合物。优选碳黑。根据本发明可使用的碳黑类型可选自在生产轮胎中常用的那些，其表面积通常不 低于20m2/g(这根据ISO 6810标准中所述的CTAB吸收法测定)。或者，也可使用表面积低 于20m2/g的碳黑。根据本发明可使用的二氧化硅一般地可以是热解法二氧化硅，或优选沉淀二氧化 硅，其表面积BET (根据ISO 5794/1标准测量)范围为50m2/g-500m7g，优选70m2/g-300m7 go或者，也可使用表面积BET低于50m2/g的二氧化硅。根据本发明将用量为lphr-40phr，优选5phr_30phr，和更优选10phr_20phr的增 强填料加入到密封材料中。本发明的密封材料还优选包括lphr-20phr的均化剂，其适合于加速芳烃基聚合 物与非芳烃基聚合物的共混。在本发明的密封材料中，这些均化剂起到加速苯乙烯基弹性体(它具有芳烃基聚 合物的特征)共混到橡胶组分(它主要具有脂族或非芳烃特征)内的作用。典型地，这种均 化剂包括烃树脂，脂肪酸酯，和环烷油的共混物。一种尤其优选的实例是以名称Mruktol 40MS获自Mruktol Canada he.，Scarborough，Ontario，加拿大的材料。更优选密封材料 包括I-IOphr的所述均化剂。本发明的密封材料还优选包括0. 05phr-5phr,优选0. Iphr-Iphr至少一种塑解 剂，以便通过降低粘度和排胶温度并改进所得混合物的均勻度，加速塑炼操作。硫代酚类和 二硫化物广泛地用作塑解剂。典型的塑解剂可以是例如五氯硫代苯酚和二苯并酰胺基二 苯基二硫化物。具体实例包括商业产品(以商品名示出)例如AkrochemPeptizer 4P和 6P (由 Akrochem Corporation, USA 制造),Renacitl 1/WG(由 Lanxess Deutschland Gmbh 制造)。本发明的密封材料可任选地包括在弹性体组合物中常用的其他添加剂。例如，抗 氧化剂、抗老化剂、粘合剂、抗臭氧剂、改性剂、用于二氧化硅的偶联剂(例如硅烷类)或其 混合物可加入到所述密封材料中。如上所公开的，可在制造生胎的过程中，进行所述至少一层密封材料的施加。在这一情况下，可例如通过施加一层密封材料到载体上，然后叠加提供轮胎充入 的空气所需的不透气性的一层弹性体材料，从而进行施加。可例如通过首先施加至少一层 挠性材料的载体层到载体上，接着施加所述密封材料层，然后叠加弹性材料的不透气层，从 而防止所述密封材料层粘附到载体上。然后移动此三层结构到建造转鼓上，且不透气层接 触转鼓的表面。之后，除去所述至少一层挠性材料的载体层，然后接着施加所述至少一个胎 体帘布层，建造该胎体结构，和施加其他结构元件(带束层结构，胎侧，胎面胶等等)，根据 本领域众所周知的技术建造生胎。优选地，所述不透气层(通常称为气密层)可首先施加到建造转鼓上，接着施加所 述密封材料层到基本上相当于形成轮胎胎面胶表面的表面上，然后在基本上相当于形成轮 胎的侧面相对胎侧区域的表面的表面上施加缓冲层。或者，可通过标准方法，例如共挤出或压延，制备含不透气层和缓冲层的双层结 构。缓冲层可在基本上该气密层的整个延伸表面上延伸，或者优选限于基本上相当于形成 轮胎的侧面相对胎侧区域表面的表面上。另一方法是，在高温下，以具有所需厚度的层形式挤出密封材料到轮胎的结构元 件的所需区域，例如不透气层上。或者，可通过任何合适的设备，转移事先制备的层，例如合适宽度与厚度的密封材 料的挤出层从载体层到轮胎结构元件的所需区域上。在制备气密层中通常使用的弹性体材料可以是任何可交联的弹性体材料，它能提 供在其正常压力下充气的无内胎轮胎所需的不透气性。优选地，通常主要通过丁基橡胶 (IIR)和卤代丁基橡胶(XIIR)形成气密层。或者，可通过动态硫化弹性体和树脂的共混物， 即所谓的动态硫化的合金或DVA，形成气密层，正如在例如WO 2007/050076、US6, 079，465 和US 6,617, 383中所公开的。可由与气密层相同的弹性体材料形成缓冲层，或者可由不同的材料形成缓冲层。 优选地，主要通过天然或合成异戊二烯橡胶(NR)形成缓冲层。任选地，丁基橡胶(IIR)、卤 代丁基橡胶(XIIR)或苯乙烯-丁二烯橡胶可共混到天然或合成异戊二烯橡胶中。可根据本领域已知的方法，通过混合以上所述的组分与可能存在的其他添加剂， 制备本发明的密封材料。可例如通过开炼机型炼胶机或者具有切向转子的密炼机(本伯里)或联锁式转子密炼机antermix)或者K0-Kneader (Buss)型或多螺杆同向旋转或逆向 旋转型的连续炼胶机，进行混合。
通过例举的实施方案，参考附图1和2，进一步详细地阐述本发明，其中所述附图 示出了根据本发明制造的轮胎的一部分的截面视图。优选实施方案的详细说明参考图1和图2，“a”是指轴向和“1·”是指径向。为了简便起见，图1和图2仅仅 示出了一部分轮胎，没有表示的其余部分相同且相对于径向“r”对称排列。轮胎(100)包括至少一个胎体帘布层(101)、相对向的侧面边缘各自与包含至少 一个胎圈芯(102)和至少一个胎边芯(104)的胎圈结构(103)相连。在这一情况下，胎体 帘布层(101)和胎圈芯(102)之间的连接通过翻转胎圈芯(102)周围的胎体帘布层(101) 的相对向的侧面边缘而达到，以形成如图1所示的所谓胎体卷边(turn-up) (IOla)。或者，常规的胎圈芯(102)可替换为至少一个由在同心线圈(图1中未示出)内 设置的由涂胶金属丝形成的环形嵌片(参见，例如欧洲专利申请EP928680或EP928702)。 在这一情况下，胎体帘布层(101)不在所述环形嵌片周围翻转，其中通过在环形嵌片之间 保留帘布层末端(图1中未示出)提供连接。胎体帘布层(101)通常包括彼此平行地排列的多个增强帘线且至少部分用交联 弹性体材料的层涂布。这些增强帘线通常由纺织纤维，例如人造丝、尼龙或聚对苯二甲酸乙 二酯，或者多根一起绞合、镀以金属合金(例如铜/锌合金、锌/锰合金、锌/钼/钴合金和 类似物)的钢绞线制成。胎体帘布层(101)通常为径向型，即其加入有在相对于圆周方向为基本上垂直方 向上排列的增强帘线。胎圈芯(102)封闭在沿着轮胎(100)的内周边缘确定的胎圈结构(103)内，而轮 胎经该胎圈结构啮合在轮辋(图1中未示出)上成为车轮的一部分。通过每一胎体卷边 (IOla)确定的空间包含通常由交联弹性体材料制造的胎边芯(104)。抗磨胶条(105) —般设置在相对于胎体卷边(IOla)的轴向外侧位置。带束层结构(106)沿着胎体帘布层(101)的圆周配置。在图1的特定实施方案中， 带束层结构(106)包括两个带束层包布层(106a，106b)，所述带束层包布层(106a，106b)加 入有多个增强帘线，典型地为金属帘线，这些帘线在每一包布层内彼此平行且相对于相邻 的包布层相交叉，取向，以相对于沿圆周方向形成预定的角度。在径向最外面的带束层包布层(106)上，有至少一层0度增强层(106c)，通常称 为“0°带束层”，所述0度增强层(106c)通常加入相对于圆周方向以数度的角度(例如 0° -5°的角度)排列，并通过交联的弹性体材料涂布的多个增强帘线，典型地为织物帘 线。在图1所示的特定实施方案中，为两层0度增强层(106c，106d)。胎侧(108)也配置在胎体帘布层(101)的外侧，这一胎侧位于从胎圈结构(103) 至带束层结构(106)的端部的在轴向外侧的位置上延伸。其侧面边缘与胎侧(108)相连的胎面胶(109)相对于带束层结构(106)配置在 圆周上径向外侧的位置上。就外表面来说，胎面胶(109)具有被设计为与地面接触的滚动表面(109a)。通常在这一表面(109a)内制造圆周向花纹沟和/或横向凹口(图1中未示 出)，以便确定在滚动表面(109a)上分布的各种形状和尺寸的多个花纹块，为了简便起见， 所述面(109a)在图1中表示为是光滑的。在胎侧(108)和胎面胶(109)之间的连接区域内，可任选地存在交联弹性体材料 的胶条(110)，通常称其为“微型胎侧(mini-sidewall)”这一微型胎侧通常通过与胎面胶 (109) 一起共挤出得到并使得在胎面胶(109)和胎侧(108)之间的力学相互作用得到改进。 或者，胎侧(108)的末端部分直接覆盖胎面胶(109)的侧面边缘。在带束层结构(106)和 胎面胶(109)之间可任选地存在胎面下层(图1中未示出)。相对于胎体帘布层(101)，在径向向内的位置上提供通常称为气密层的基本上不 透气的弹性体材料层(111)，提供轮胎充气所需的不透气性。将本发明的密封材料层(107)置于气密层(111)和胎体帘布层(101)之间，即相 对于所述气密层(111)在径向向外的位置上和相对于胎体帘布层(101)在径向向内的位置 上施加密封材料层(107)。本发明的密封材料层(107)在基本上相当于形成胎面胶(109) 的表面的平面上圆周向延伸。如图1所示，可任选地沿着密封材料层(107)的每一轴向向外的边缘放置具有基 本上三角形截面(11 的交联弹性体材料的两条胶条。所述胶条具有在规定区域内包含密 封材料的功能，从而防止例如在相邻元件之间的材料渗漏，尤其在硫化轮胎的过程中。所述 渗漏可能引起共硫化和所述元件脱离的问题，这些问题倾向于损害成品轮胎的性能和耐久性。根据本发明的优选实施方案(图2)，也可在基本上相当于形成轮胎的侧面相 对胎侧区域的表面的区域内，在气密层(111)上方提供缓冲层(113)，或气密层下层 (imderliner)，避免气密层胶料与胎体帘线接触。在这一情况下，通过所述缓冲层(13)侧 面包含根据本发明的密封材料层(107)。根据本发明的另一实施方案(未示出)，缓冲层(11 可在基本上整个气密层 (111)的延伸区域上延伸。在这一情况下，在缓冲层(11 和胎体帘布层(101)之间布置密 封材料层(107)，并通过具有基本上三角形截面的两条交联的弹性体材料的胶条(112)侧 面包含该密封材料层(107)。以下通过许多制备例进一步阐述本发明，这些制备例纯粹为了阐述的目的给出， 决不限制本发明。实施例如下所述制备表1给出的组合物(各组分的用量以Phr给出)。首先，在具有切向转子的这类密炼机(本伯里)内负载弹性体GR和SBR 1009)和 塑解剂，在约60rpm下旋转约ι分钟。之后，添加总量1/4的增粘剂(Novares C30，和 Durez ^K)95)并继续混合I分钟。然后添加碳黑(Ν326)和一半部分的增粘剂，并在约 60rpm下进行混合约2分钟。随后，添加其余部分的增粘剂和均化剂(S t ruk t O 1 40MS)， 并在约60rpm下进行混合。在约2分钟之后，但在任何情况下，一旦温度达到150°C时，从炼 胶机中排放组合物，然后转移到开炼式炼胶机内。表权利要求
1.用于车轮的轮胎，它包括-基本上为腰鼓形状的胎体结构，所述胎体结构具有在各自的胎圈结构内终止的相对 侧面边缘，所述胎体结构包括至少一个胎体帘布层；-相对于所述胎体结构，在径向外侧的位置上采用的带束层结构，所述带束层结构包括 至少一层带束层包布层；-相对于所述带束层结构，在径向外侧的位置上采用的胎面胶； -相对于所述胎体结构，在相对侧上侧面采用的一对胎侧；-相对于所述至少一个胎体帘布层，在径向内侧的位置上采用的基本上不透气的层；-相对于所述至少一个胎体帘布层，在径向内侧的位置上采用的密封材料层；其中所述密封材料包括55phr-95phr至少一种天然或合成弹性体；5phr-45phr至少一种预交联的弹性体；5-50phr至少一种增粘剂，和l-40phr至少一种增强填料。
2.权利要求1的轮胎，其中相对于所述基本上不透气的层在径向外侧的位置上采用所 述密封材料层。
3.权利要求2的轮胎，其中在所述基本上不透气的层和所述至少一个胎体帘布层之间 采用缓冲层。
4.权利要求3的轮胎，其中仅仅在轮胎的侧面相对胎侧区域内采用所述缓冲层。
5.前述任何一项权利要求的轮胎，其中所述至少一层密封材料层在基本上相当于形成 所述胎面胶的表面的表面上圆周向延伸。
6.前述任何一项权利要求的轮胎，其中沿着所述至少一层密封材料层的每一轴向外侧 的边缘采用交联的弹性体材料的胶条。
7.前述任何一项权利要求的轮胎，其中所述基本上不透气的层的厚度低于1.0mm。
8.前述任何一项权利要求的轮胎，其中所述至少一层密封材料层的厚度范围为 Imm-15mmο
9.权利要求8的轮胎，其中所述至少一层密封材料层的厚度范围为5mm-10mm。
10.前述任何一项权利要求的轮胎，其中所述至少一种天然或合成弹性体选自一种或 更多种共轭二烯烃的天然和合成聚合物与共聚物。
11.权利要求10的轮胎，其中所述共轭二烯烃选自1，3_丁二烯、异戊二烯、2，3_ 二甲 基-1，3- 丁二烯、1，3-戊二烯、1，3-己二烯、3- 丁基-1，3-辛二烯、2-苯基-1，3- 丁二烯及 其混合物。
12.权利要求10的轮胎，其中所述至少一种天然或合成弹性体选自天然顺式-1，4-聚 异戊二烯、合成顺式-1，4-聚异戊二烯、3，4-聚异戊二烯、聚丁二烯、1，3-丁二烯/丙烯腈 共聚物及其混合物。
13.前述任何一项权利要求的轮胎，其中所述至少一种预交联的弹性体选自通过热乳 液聚合生产的苯乙烯含量为l-60wt%，优选2-50wt%的预交联的苯乙烯-丁二烯共聚物。
14.前述任何一项权利要求的轮胎，其中所述至少一种增粘剂选自合成和天然烃树脂。
15.权利要求14的轮胎，其中所述合成烃树脂选自石油基树脂、酚基树脂，煤基树脂和二甲苯基树脂。
16.权利要求15的轮胎，其中所述酚基树脂选自烷基酚-甲醛基树脂，其用松香改性的 树脂，烷基酚-乙炔基树脂，改性的烷基酚树脂和萜烯-酚树脂。
17.权利要求15的轮胎，其中所述煤基树脂选自香豆酮-茚树脂。
18.权利要求14的轮胎，其中所述天然烃树脂选自松香基树脂和萜烯基树脂。
19.前述任何一项权利要求的轮胎，其中所述至少一种增强填料选自炭黑、二氧化硅、 氧化铝、硅铝酸盐、碳酸钙、高岭土及其混合物。
20.权利要求19的轮胎，其中所述至少一种增强填料选自炭黑、二氧化硅及其混合物。
21.前述任何一项权利要求的轮胎，其中所述密封材料进一步包括用量为Iphr-IOphr 的至少一种均化剂。
22.前述任何一项权利要求的轮胎，其中所述密封材料进一步包括用量为 0. 05phr-5phr的至少一种塑解剂。
23.生产车轮用轮胎的方法，所述方法包括-制造包含至少一个胎体帘布层和相对于所述至少一个胎体帘布层在径向内侧的位置 上采用的至少一个基本上不透气的层的生胎；-在硫化模具内形成的模腔内对生胎进行模塑； -通过加热到预定温度和预定时间段，对所述生胎进行交联；其中所述方法进一步包括相对于所述至少一个胎体帘布层，在径向内侧的位置上，采 用密封材料层，其中所述密封材料层包括-55phr-95phr至少一种天然或合成弹性体； -5phr-45phr至少一种预交联的弹性体； -5-50phr至少一种增粘剂,和 -l-40phr至少一种增强填料。
24.权利要求23的方法，其中相对于所述至少一层基本上不透气的层，在径向外侧的 位置上进行所述至少一层密封材料层的施加。
25.权利要求23的方法，其中在制造生胎的过程中，进行所述至少一层密封材料层的 施加。
26.权利要求23的方法，其中通过挤出，进行所述至少一层密封材料层的施加。
27.权利要求23的方法，其中通过在密闭的线圈内缠绕由所述密封材料组成的至少一 根肋条状带，进行所述至少一层密封材料层的施加。
28.权利要求23-27任何一项的方法，其中通过在轮胎的结构元件的所需表面上直接 形成所述密封层，从而进行所述至少一层密封材料层的施加。
29.权利要求23-27任何一项的方法，其中通过在载体层上形成具有合适宽度和厚度 的密封材料层，然后通过将所述密封层转移到轮胎的结构元件的所需表面上，从而进行所 述至少一层密封材料层的施加。
30.密封材料，它包括-55phr-95phr至少一种天然或合成弹性体； -5phr-45phr至少一种预交联的弹性体； -5-50phr至少一种增粘剂,和-l-40phr至少一种增强填料。
31.权利要求30的密封材料，其中所述密封材料包括65phr-90phr的所述至少一种天 然或合成弹性体。
32.权利要求30的密封材料，其中所述密封材料包括10phr-35phr的所述至少一种预 交联的弹性体。
33.权利要求30的密封材料，其中所述密封材料包括20phr-40phr的所述至少一种增 粘剂。
34.权利要求30的密封材料，其中所述密封材料包括5phr-30phr的所述至少一种增强 填料。
35.权利要求30-34任何一项的密封材料，其中根据权利要求10-12任何一项定义所述 至少一种天然或合成弹性体。
36.权利要求30-34任何一项的密封材料，其中根据权利要求13定义所述至少一种预 交联的弹性体。
37.权利要求30-34任何一项的密封材料，其中根据权利要求14-18任何一项定义所述 至少一种增粘剂。
38.权利要求30-34任何一项的密封材料，其中根据权利要求19-20任何一项定义所述 至少一种增强填料。
39.权利要求30-34任何一项的密封材料，其中所述密封材料进一步包括用量为 lphr-20phr的至少一种均化剂。
40.权利要求30-34任何一项的密封材料，其中所述密封材料进一步包括用量为 0. 05phr-5phr的至少一种塑解剂。
41.用于车轮的轮胎，它包括-基本上为腰鼓形状的胎体结构，所述胎体结构具有在各自的胎圈结构内终止的相对 侧面边缘，所述胎体结构包括至少一个胎体帘布层；-相对于所述胎体结构，在径向外侧的位置上采用的带束层结构，所述带束层结构包括 至少一层带束层包布层；-相对于所述带束层结构，在径向外侧的位置上采用的胎面胶；-相对于所述胎体结构，在相对侧上侧面采用的一对胎侧；-相对于所述至少一个胎体帘布层，在径向内侧的位置上采用的基本上不透气的层；-在所述的至少一个胎体帘布层和所述基本上不透气的层之间布置的密封材料层；其中在基本上相当于形成轮胎侧面相对的胎侧区域的表面的表面上，在所述基本上不 透气的层和所述至少一个胎体帘布层之间采用缓冲层，和所述基本上不透气的层的厚度低 于 1. Omm0
42.权利要求41的轮胎，其中所述基本上不透气的层的厚度低于0.9mm。
43.权利要求41的轮胎，其中所述基本上不透气的层的厚度低于0.8mm。
44.权利要求41-43任何一项的轮胎，其中所述至少一层密封材料层的厚度范围为 Imm-15mmο
45.权利要求44的轮胎，其中所述至少一层密封材料层的厚度范围为5mm-10mm。
46.权利要求41-45任何一项的轮胎，其中所述密封材料层包括-55phr-95phr至少一种天然或合成弹性体； -5phr-45phr至少一种预交联的弹性体； -5-50phr至少一种增粘剂,和 -l-40phr至少一种增强填料。
47.权利要求46的轮胎，其中所述至少一层天然或合成弹性体根据权利要求10-12任 何一项定义。
48.权利要求46的轮胎，其中所述至少一种预交联弹性体根据权利要求13定义。
49.权利要求46的轮胎，其中所述至少一种增粘剂根据权利要求14-18任何一项定义。
50.权利要求46的轮胎，其中所述至少一种增强填料根据权利要求19-20任何一项定
全文摘要
本发明涉及用于车轮的轮胎，它包括基本上为腰鼓形状的胎体结构，所述胎体结构具有在各自的胎圈结构内终止的相对侧面边缘，所述胎体结构包括至少一个胎体帘布层；相对于所述胎体结构，在径向外侧的位置上采用的带束层结构，所述带束层结构包括至少一层带束层包布层；相对于所述带束层结构，在径向外侧的位置上采用的胎面胶；相对于所述胎体结构，在相对侧上侧面采用的一对胎侧；相对于所述至少一个胎体帘布层，在径向内侧的位置上采用的基本上不透气的层；相对于所述至少一个胎体帘布层，在径向内侧的位置上，优选在相对于所述不透气层，在径向向外的位置上采用的一层密封材料层；其中所述密封材料包括55phr-95phr，优选65phr-90phr的至少一种天然或合成弹性体；5phr-45phr，优选10-35phr，至少一种预交联的弹性体，优选苯乙烯-丁二烯弹性体；5-50phr，优选20phr-40phr的至少一种增粘剂，和1-40phr，优选5-30phr的至少一种增强填料。
文档编号B29C73/16GK102046400SQ200880129566
公开日2011年5月4日 申请日期2008年5月30日 优先权日2008年5月30日
发明者C·帕皮, G·曼奇尼, L·詹尼尼, M·纳米亚斯南尼, S·索里纳斯 申请人:倍耐力轮胎股份公司