自密封车辆充气轮胎的制作方法

本发明涉及一种自密封车辆充气轮胎，该轮胎具有带束层组件(Gürtelpaket)、径向地安排在该带束层组件上方的胎面以及径向地安排在内侧的气密内层，其中该车辆充气轮胎的自密封是在车辆充气轮胎硫化之后、经由随后径向地施加在内侧上的密封剂层获得，其中该密封剂层基本上具有该带束层组件的宽度并且基本上安排在其投影内并且具有在包含轮胎轴线的横截面平面内形成的横截面，并且该密封剂层具有沿轴向方向基本上平行于该带束层组件延伸的表面以及基本上沿径向方向延伸的表面。

背景技术：

这种类型的具有自密封构型的车辆充气轮胎例如是从本申请人的DE 10 2006 059 286 A1中已知的。这些车辆充气轮胎随后涉及提供具有密封剂层的标准轮胎构造。密封剂是自粘的粘性密封化合物，该化合物作为层、在带束层组件的投影区中在径向方向上从内侧施加至径向最内侧轮胎层，即很大程度上气密的内层。密封剂层能够自动密封直径最大为5毫米的刺痕。在刺穿胎面直至刺透内层之后，密封剂完全围绕刺入的异物，将内部与环境密封分开并且因此防止从轮胎损失压缩的空气。不用迫使车辆的驾驶者立即用等同的备用车轮或应急车轮来更换这个有缺陷的轮胎。

本申请人采用了名为的密封剂。该密封剂以密封性、高粘性以及均衡的流动特性而著名。

由于密封剂层中的密封剂的高粘性，因此不希望进入轮胎内部(例如在轮胎存放期间)的异物粘附在密封剂层上，在本文上下文中尤其粘附在密封剂层的径向朝内指向的表面上。径向朝外指向的表面粘附到内层上，因此不是外露的。

另外，组成部分例如尤其是来自围绕密封剂层的橡胶混合物(特别是内层)的胺类可以与来自密封剂的过氧化物和/或由此形成的自由基(自由基分裂产物)发生反应。胺类例如可以特别是来自促进剂如N-叔丁基-2-苯并噻唑亚磺酰胺(TBBS)的叔丁胺。这些胺类可以通过迁移和/或蒸发以及随后的冷凝而到达轮胎部件(尤其是轮胎内部部件)的表面。尤其在有限空间中存放大量轮胎期间，空气中的胺类的浓度如此高使得胺类尤其凝结在轮胎部件的内表面上。

来自密封剂的过氧化物可以是过氧化二苯甲酰和相应的苯甲酰自由基和/或过氧化苯甲酸叔丁酯和相应的叔丁氧基。

过氧化物或其自由基分裂产物也可以通过迁移和/或蒸发以及随后的凝结尤其集中在轮胎部件的内表面上。

这些胺类与过氧化物或自由基能相互发生反应，并且在此情况下形成不希望有的晶体，这些晶体也尤其附着在密封剂层上。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种自密封车辆充气轮胎，其中没有异物(或只有很少量的异物)粘附在轮胎内的密封剂层上，并且在轮胎内的自由表面区域上的晶体形成减少或者甚至被完全阻止，而密封剂的密封性能不会受到任何不利影响。

根据本发明，该目的实现在于，密封剂层的至少在轴向方向上基本上平行于带束层组件延伸的表面具有周向涂层，该周向涂层包含至少一种脂肪酸的至少一种碱金属盐和/或至少一种脂肪酸的至少一种碱土金属盐。

这种类型的涂层首先使密封剂层的径向朝内指向的表面的粘性显著程度地减小，即(几乎)没有不希望有的异物粘附在密封剂层上。

其次，在密封剂层上的至少一种脂肪酸的碱金属盐和/或碱土金属盐肪酸使来自相邻的橡胶混合物的胺类与来自密封剂的过氧化物或由此形成的自由基(其自由基分裂产物)之间的反应程度减小，这样使得如果发生的话，在涂覆的密封剂层上的不希望有的晶体形成仅在微小程度上存在。

此外，本发明的车辆充气轮胎在自密封性能方面并不会有任何损害。

优选地，该涂层以水悬浮液的形式被涂覆，在此情况下，悬浮液中存在的水的至少大部分蒸发，从而留下涂层，该涂层包含至少一种脂肪酸的至少一种碱金属盐和/或至少一种脂肪酸的至少一种碱土金属盐。

在此情况下，根据该方法，并没有蒸发掉全部的水，余量因此可以保留在涂层中。

在本发明的一个优选的实施例中，该涂层因此包含水。

在另一个优选的实施例中，该涂层仅包含很少量的水或根本不包含水，即按重量计0％至1％的水。

对于本发明必不可少的是该涂层包含脂肪酸的一种或多种盐。这样使密封剂层的表面的粘性显著减小，并且减少或者甚至完全防止在轮胎内的晶体形成。同时，具有这样的涂层的自密封车辆充气轮胎的密封性能并未受到不利影响。

脂肪酸是本领域技术人员已知的，并且根据2015是“具有无支链的碳链(但也有一些例外)的脂肪族饱和的和不饱和羧酸”。

在本发明的上下文中尤其优选的是脂肪酸具有8至18个碳原子。

这样特别有效地防止以上所述的胺类与过氧化物反应而生成不希望有的晶体。在这些链是直线无支链的碳链时，8至18个碳原子数量是尤其优选的。

优选的脂肪酸或其盐例如如下所述，尤其是

具有8个碳原子的辛酸(也称为羊脂酸)，和/或

具有14个碳原子的十四烷酸(也称为肉豆蔻酸)，和/或

具有16个碳原子的十六烷酸(也称为软脂酸)，和/或

具有18个碳原子的十八烷酸(也称为硬脂酸)。

在根据本发明的一个优选的实施例中，该脂肪酸选自以下组，该组由以下各项组成：辛酸和/或十四烷酸和/或十六烷酸和/或十八烷酸。

在根据本发明的一个特别优选的实施例中，脂肪酸至少是十八烷酸。

根据本发明，该至少一种脂肪酸以至少一种碱金属盐和/或碱土金属盐的形式存在于涂层中。

在本发明的上下文中,“至少一种脂肪酸的碱金属盐”应理解为是指至少一种脂肪酸的碱金属盐，其中盐中的碱金属具有单一的正的形式电荷，例如并且尤其是锂(Li⁺)、钠(Na⁺)、钾(K⁺)、铷(Rb⁺)的碱金属离子。

优选地，盐的碱金属离子是锂(Li⁺)和/或钠(Na⁺)和/或钾(K⁺)。

脂肪酸的离子具有单一的负的形式电荷，从而在脂肪酸的碱金属盐中，一个碱金属离子和脂肪酸的一个离子(羧酸盐离子)在各自情况下对应于一个中性的形式电荷。

至少一种脂肪酸的至少一种碱金属盐也可以是不同的碱金属盐的混合物，其中,碱金属和/或脂肪酸是相同的或彼此不同的。同样的情况适用于至少一种脂肪酸的至少一种碱土金属盐。这也可以是混合物，其中，碱土金属和/或脂肪酸是相同的或彼此不同的。

在本发明的上下文中,“至少一种脂肪酸的碱土金属盐”应理解为是指至少一种脂肪酸的碱土金属盐，其中，盐中的碱土金属具有两个正的形式电荷，例如并且尤其是碱土金属离子铍(Be²⁺)、镁(Mg²⁺)、钙(Ca²⁺)等。

优选地,该盐的碱土金属离子是镁(Mg²⁺)和/或钙(Ca²⁺)，更优选地是钙(Ca²⁺)。

在脂肪酸的碱土金属盐的情况下，一个碱土金属离子和脂肪酸的两个离子对应于中性的形式电荷。

在根据本发明的一个优选的实施例中，该涂层包含有至少一种脂肪酸的至少一种碱金属盐以及至少一种脂肪酸的至少一种碱土金属盐。

在本发明的一个尤其优选的实施例中，至少一种脂肪酸的碱土金属盐至少是硬脂酸钙。

包含有硬脂酸钙和至少一种脂肪酸的至少一种碱金属盐的适合的水悬浮液例如能从Rheinchemie公司的商品名为BO7672-1中获得。

这种类型的悬浮液在涂覆和干燥之前包含有按重量计58％至65％的水、按重量计10％至20％的至少一种脂肪酸的至少一种碱金属盐、按重量计10％至20％的硬脂酸钙、以及按重量计少于2％的添加剂或杂质。

在本发明的上下文中，在本发明的车辆充气轮胎的单独部件的安排的描述中的表述“基本上”意味着包含了常见的与生产相关的略微变化。

密封剂层基本上具有带束层组件的宽度。

密封剂层基本上安排在其投影(带束层组件的投影)中，意味着，密封剂层径向地在带束层组件内基本上与之平行地延伸。

密封剂层具有在包含轮胎轴线的横截面平面中形成的横截面，并且该密封剂层具有沿轴向方向基本上平行于带束层组件延伸的表面以及基本上沿径向方向延伸的表面。

密封剂层优选地具有基本上矩形的横截面，并且可以具有根据轮胎尺寸的构型的曲率，尤其在带束层组件的肩台边缘的投影中。

密封剂层在径向朝外方向是由内层界定，并且由其径向朝内指向的表面(该表面沿轴向方向、基本在径向朝内的方向上平行于带束层组件延伸)界定，并且在两侧、优选基本对称地由在径向方向上基本与带束层组件成直角延伸的表面来界定。

为了有效地减小(在径向朝内指向并且因此暴露于内侧的表面上的)密封剂层的粘性，涂层至少以周向的方式被涂覆在密封剂层的径向朝内指向的、基本上平行于带束层组件延伸的表面上。

因为密封剂层的径向朝内指向的、因而暴露于内侧的表面通常是粗糙的，因此在本发明的一个优选的实施例中，涂层具有0.01mm至1mm、更优选地0.05mm至0.15mm的厚度。这样的厚度确保在密封剂层的表面的较小的不均匀性时粘性降低，并且这样还有效地防止晶体形成。同时，在这样的厚度的情况下，未涂覆过多量的涂层(悬浮液)，从而本发明的车辆充气轮胎的轮胎重量以及因而滚动阻力特性并未受到显著影响。

涂层的厚度的附图表示了在径向方向上与密封剂层的轴向延伸范围成直角测量出的厚度。

在此可以想像，涂层的厚度沿轴向方向以0mm至0.005mm变化。

在根据本发明的一个优选的发展，至少在径向方向上与带束层组件基本上成直角延伸的表面额外具有如上所述的涂层。这意味着密封剂层的两个侧向表面在径向方向上延伸(至以上说明的横截面中的左侧和右侧)。

以此方式，密封剂层的整个露出的表面被涂覆，因此在密封剂层的整个区域、即在密封剂层的侧向区域中有效降低粘性并且防止晶体生长(如以上所述)。

优选地，该涂层在此被涂覆到密封剂层的沿径向方向延伸的表面上，这样使得沿轴向方向在两侧存在着与该内层的重叠部。

重叠部的轴向宽度优选地在两侧为0.5mm至10mm，优选为0.5mm至2mm，更优选为1mm。在此实施例中,该涂层因而在密封剂层的整个表面区域上、在两侧处于该内层的一部分中，该部分直接邻接密封剂层并且在轴向方向上具有0.5mm至10mm、优选为0.5mm至2mm、更优选为1mm的宽度。

这样尤其有效地防止异物附着在密封剂层的侧面，并且也防止任何晶体形成。

尤其通过胺类和过氧化物或其自由基分裂产物(如以上所述)的蒸发和随后的冷凝，也可能在两侧轮胎内壁上形成晶体。

在这种情况下，所提及的物质例如可以在涂层被涂覆到密封剂层之前已经被蒸发，并且随后可以沉淀到两个侧向轮胎内壁上。此外，尤其在轮胎仓库中，来自其他(相邻)车辆轮胎的物质也可能蒸发并在轮胎内凝结。

因此，在本发明的进一步优选的实施例中，内层的径向朝内指向的表面以及因而内侧上暴露的表面额外地具有上述涂层。

该内层的径向朝外指向的表面附着在沿径向方向在外侧与内层邻接的轮胎部件上，因而并不露出。

由于该内层也在轮胎内被涂覆有上述的涂层，故也在两个侧向轮胎内壁上防止晶体生长。

优选地，该涂层在此情况下在两侧延伸远至胎圈芯的径向外侧延伸端。因此，优选在本发明的车辆充气轮胎搁置在轮辋上或接触轮辋之处未涂覆该涂层，以避免在接触区内在轮胎与轮辋之间的滑移。

因此，在这个实施例中，当轮胎搁置在轮辋上时，该车辆充气轮胎的整个内表面区域因而优选地具有无缝周向涂层。

这尤其可以想像，密封剂层以及轮胎内侧覆盖有灰色薄雾。

针对本发明的车辆充气轮胎的简单生产方法的目的，在内层的表面上的涂层厚度与在密封剂层的表面上的涂层厚度一样。

附图说明

参照展示了示意性工作实例的图1和图2来详细讨论本发明的进一步的特征、优点和细节。

具体实施方式

本发明的自密封轮胎的主要组成部分由以下构成：成形的胎面1、在所示的实施中由两层2a、2b构成的带束层组件2、围绕胎圈芯8和胎圈填充物9从轴向内侧向轴向外侧引导的并且在胎体翻部3a终止的单层胎体3、以及胎壁10。带束层组件2的这两个层2a、2b由嵌入在橡胶化合物中的并且在各层内彼此平行地延伸的钢帘线增强元件构成，所述一层2a的这些钢帘线被取向成相对于第二层2b的钢帘线处于交叉安排并且对应地与轮胎的周向方向形成在15°与45°之间的角度。单层胎体3还可以以常规的并且已知的方式形成，并且因此具有为纺织物材料或钢丝帘线的增强纱线，这些增强纱线嵌入在橡胶化合物中并且在径向方向上延伸。车辆充气轮胎的自密封是在车辆充气轮胎硫化之后通过随后在径向方向在内侧周向地施加的密封剂层5获得的。密封剂层5基本上具有带束层组件2的宽度并且基本上安排在其投影内并且具有在包含轮胎轴线的横截面平面中形成的横截面，并且该密封剂层具有沿轴向方向基本上平行于带束层组件延伸的表面5a以及基本上沿径向方向延伸的表面5b。表面5b沿轴向方向存在于两侧并且因此构成了密封剂层的环圆周的侧向边界。

在图1的实例中，密封剂层5在沿轴向方向基本上平行于带束层组件延伸的表面5a上以及另外在基本上沿径向方向延伸的表面5b上具有涂层6，该涂层包含至少一种脂肪酸的至少一种碱金属盐和/或至少一种脂肪酸的至少一种碱土金属盐。

例如该涂层包含至少一种脂肪酸的至少一种碱金属盐以及至少一种脂肪酸的至少一种碱土金属盐，其中至少一种脂肪酸的碱土金属盐至少是硬脂酸钙。例如，该脂肪酸选自以下组，该组由以下构成：辛酸和/或十四烷酸和/或十六烷酸和/或十八烷酸。

此外，涂层沿轴向方向在两侧与该内层重叠，即，重叠部7

在每一侧为0.5mm至10mm、优选为0.5mm至2mm、更优选例如为1mm。

涂层6的厚度优选为0.01mm至1mm，尤其并且例如为0.05mm至0.15mm，更优选为0.1mm。

可以获得这种类型的自密封车辆充气轮胎，例如通过：首先生产车辆充气轮胎，然后如在现有技术中已知的施加密封剂层，然后将包含有至少一种脂肪酸的至少一种碱金属盐和/或至少一种脂肪酸的至少一种碱土金属盐的水悬浮液(例如来自Rheinchemie公司的BO 7672-1)施加到密封剂层的所有露出的表面上并且施加到沿轴向方向在每一侧具有0.5mm至10mm、优选0.5mm至2mm、更优选例如1mm宽的内层区域上，并且将其干燥。

在图2中的实例中，密封剂层5在沿轴向方向基本上平行于带束层组件延伸的表面5a上以及额外在基本上沿径向方向延伸的表面5b以及额外在内层4a的径向朝内指向的表面上具有涂层6，该涂层包含有至少一种脂肪酸的至少一种碱金属盐和/或至少一种脂肪酸的至少一种碱土金属盐。

涂层6例如并且优选地涂覆在内层4a上，从而使得涂层在内层4a的径向朝内指向的表面上从密封剂层5在两侧延伸远至胎圈芯8a的径向外侧延伸端。

可以获得这种类型的自密封车辆充气轮胎，例如通过：首先生产车辆充气轮胎，然后如在现有技术中已知的施加密封剂层，然后将包含有至少一种脂肪酸的至少一种碱金属盐和/或至少一种脂肪酸的至少一种碱土金属盐的水悬浮液(例如来自Rheinchemie公司的BO 7672-1)被施加到密封剂层的所有露出的表面以及在径向朝内方向露出的内层表面上远至胎圈芯的径向外侧延伸端，并且将其干燥。

附图标记说明

(说明书的一部分)

1 胎面

2 带束层组件

2a 带束层

2b 带束层

3 胎体

3a 胎体翻部

4 内层

4a 内层的径向朝内指向的表面

5 密封剂层

5a 密封剂层的径向朝内指向的、沿轴向方向

基本上平行于带束层组件延伸的表面

5b 密封剂层的沿径向方向基本与带束层组件

成直角延伸的表面

6 涂层

7 重叠部

8 胎圈芯

8a 胎圈芯的径向外部延伸端

9 胎圈填充物

10 胎壁

rR 径向方向

aR 轴向方向