具有自密封層的輪胎制造技術

一種呈徑向向內張開的環(huán)形形式的無內胎輪胎，所述輪胎具有外壁和內壁，其特征在于，至少部分內壁覆蓋有自密封層，所述自密封層包括邵氏０硬度小于３５的熱塑性苯乙烯（ＴＰＳ）類彈性體。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種無內胎輪胎，該輪胎的內壁上設置有自密封層從而在使用中封堵任何穿孔。
技術介紹
剌孔的問題，S卩如何允許車輛能不顧一個或多個輪胎壓力的大量缺失或完全缺失而持續(xù)行進，或者如何避免穿孔后的空氣缺失，能夠一直回溯到裝備有充氣輪胎的車輪使用的最初時期。 通常提出的一種解決方案是在輪胎內壁上增加自密封層。 為了能夠使用，這種自密封層必須滿足許多物理和化學性質的條件。具體地，它必須能夠貫穿輪胎的整個使用壽命在非常寬的運行溫度范圍內有效。它必須能夠在導致穿孔的物體(被大家稱為"釘子")保持在相應位置時封堵穿孔或小孔。在釘子被移走之后，自密封層必須能夠填滿所述小孔。優(yōu)選地，自密封層的材料不會全部地穿過輪胎壁以至于在外部形成突起或"塞子"。這些塞子對于避免泄露是有效的，但是如果由于某種原因塞子被削掉，那么就不再能封堵住泄露。 文獻US 4 426 468提出了一種用于輪胎的自密封層，該自密封層基于交聯(lián)高分子重量丁基橡膠，該橡膠的配方進行調整從而滿足斷裂應力、斷裂伸長的給定數(shù)值以及交聯(lián)密度特性，并且由此具體地防止自密封層的材料穿過輪胎壁進入到釘子移走之后留下的小孔中。 文獻EP 1 090 069Bl公開了一種自密封合成物，該合成物以重量計包括100份苯乙烯基熱塑性彈性體、110-190份粘結劑、80-140份液體增塑劑以及2-20份添加劑。該文獻沒有提供有關合成物物理特性的任何信息。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的一個主題是一種徑向向內張開的環(huán)形形式并且具有外壁和內壁的無內胎輪胎，其特征在于，至少部分內壁覆蓋有自密封層，該自密封層包括邵氏0硬度小于35的熱塑性苯乙烯(TPS)類彈性體。 有利地，自密封層的邵氏0硬度小于20并且更優(yōu)選地小于10。 本專利技術的另一個主題是類似的輪胎，自密封層具有小于0. OlMpa的動態(tài)模量G*，該G*在10Hz頻率以及6(TC溫度下測量。 申請人:發(fā)現(xiàn)，與現(xiàn)有技術文獻中指示內容相反，包括熱塑性苯乙烯類彈性體的極柔軟自密封層的使用不僅是可行的，而且提供了良好的穿孔密封特性，特別是在導致穿孔的釘子被移走或拔除之后。 有利地，在某些應用中，自密封層在面向內腔的側面上覆蓋有薄膜。該薄膜能夠基本上限制自密封層的材料在釘子移走之后穿過輪胎壁的傾向。這層薄膜的存在允許使用比現(xiàn)有技術文獻中推薦的材料硬度更低的自密封材料，而不會損害穿孔情況下的有效性。所述薄膜優(yōu)選為熱塑性薄膜并且更優(yōu)選為可伸展薄膜。 有利地，熱塑性薄膜的厚度小于100iim并且優(yōu)選地在5到50iim之間，取決于輪胎的類型。 熱塑性薄膜的這種極小厚度賦予其可忽略的重量以及極大彈性。這種熱塑性薄膜可以是聚丙烯(PP)薄膜。 可伸展熱塑性薄膜可從包括聚乙烯(PE)薄膜、聚氯乙烯(PVC)薄膜以及聚偏二氯乙烯(PVDC)薄膜的組中選擇。由這三種材料制成的薄膜非常廣泛地用作專業(yè)及家庭應用中的拉伸薄膜。有利地，自密封層的厚度大于0.3mm并且優(yōu)選地在0.5mm到10mm之間，取決于應用。該層的厚度取決于所涉及輪胎的類型。對于重型貨車和農用車輛，該厚度在2到5mm之間。對于民用工程車輛中使用的輪胎，該厚度在2到10mm之間。對于乘用車輛，該厚度在O. 5至lj4mm之間。最后，對于力車輪胎，該厚度為0. 4至lj 2mm并且優(yōu)選地約為lmm。 有利地，TPS是自密封層的主要彈性體。 TPS彈性體具有能夠接受極高含量填充油的優(yōu)點并且同時具有良好的延展性及抗拉強度特性，并且由此得到的彈性體合成物具有適用于小孔密封應用的機械特性。 有利地，TPS彈性體可從包括苯乙烯/ 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)、苯乙烯/乙烯-乙烯-丙烯/苯乙烯(SEEPS)嵌段共聚物以及這些共聚物的混合物的組中選擇。 優(yōu)選地，TPS彈性體從包括SEBS共聚物、SEPS共聚物以及這些共聚物的混合物中選擇出來。 有利地，自密封層包括數(shù)量大于200phr(每百份橡膠或者彈性體，以重量計的份數(shù))的填充油。 所述填充油可從包括聚烯烴油、石蠟油、環(huán)烷油、芳香族油、礦物油以及這些油的混合物的組中選擇。 優(yōu)選地，填充油是含量在500到900phr之間的聚異丁烯油。 在根據(jù)本專利技術的輪胎中，自密封層可被設置到輪胎胎冠上，并且自密封層可以延伸到輪胎赤道，或者從一個側壁延伸到另一個側壁，至少延伸到當輪胎處于安裝位置時與輪輞凸緣的邊緣附近相對應的徑向位置。自密封層或者由自密封層和可伸展熱塑性薄膜組成的自密封疊層的范圍不僅取決于所涉及輪胎發(fā)生穿孔的風險，而且取決于這些風險與所述輪胎重量之間的折衷。 專利技術的另一個主題是一種將自密封疊層施加到無內胎力車輪胎內壁的方法，其中 _將輪胎內外翻轉，從而將內壁翻到環(huán)面外側并且將外壁翻到環(huán)面內側；-使輪胎的外環(huán)面壁延展；-將自密封裝置施加到輪胎的內壁；并且-將輪胎內外翻轉，從而將內壁和外壁翻回到它們的最初位置 自密封層由此極為有利地處在壓力狀態(tài)下，所述壓力狀態(tài)有助于自密封操作。 通過接下來的描述并且參考附圖，本專利技術的其它特征和優(yōu)點將會變得清楚，所述附圖顯示了作為非限制性示例的本專利技術實施例。附圖說明 接下來的描述中給出了所有的實施例細節(jié)，附有圖1到14，其中 圖1示意性地顯示了結合有根據(jù)本專利技術的自密封層的輪胎的徑向橫截面； 圖2顯示了結合有根據(jù)本專利技術的自密封疊層的力車輪胎的局部徑向橫截面； 圖3和圖4示意性地顯示了在存在穿孔物體以及該物體被移走之后根據(jù)本專利技術的自密封層的密封機理； 圖5和圖6示意性地顯示了在穿孔物體或釘子被移走之后根據(jù)本專利技術的自密封疊層的密封機理； 圖7顯示了將自密封層施加到力車輪胎的第一步驟； 圖8顯示了內外翻轉之后的力車輪胎； 圖9顯示了設置在膨脹鼓上的內外翻轉的力車輪胎； 圖10顯示了使內外翻轉輪胎膨脹的階段； 圖11顯示了膨脹的內外翻轉力車輪胎； 圖12顯示了自密封層的施加； 圖13顯示了圖12中的輪胎被翻回到正常的圓形；以及 圖14顯示了圖13中的輪胎被翻回到正常的圓形。具體實施例方式邵氏0硬度值是根據(jù)ASTM D 2240標準而獲得。在壓頭施加后10秒進行測量。 彈性體材料的動態(tài)特性是通過Alpha Technologies公司的RPA2000流變儀而獲得。樣本放置于兩個紋狀雙錐形板之間的腔內。在封閉之后，腔的體積大約4. 5cm3。 一個板是固定的，而另一個板繞著中心以正弦曲線方式擺動。施加大約20%的變形并且在0. 03Hz與33Hz之間進行頻率掃描。腔內的施加溫度為6(TC。用到的結果是動態(tài)剪切模量6*和損耗系數(shù)tanS ，其中 G*=a/G'2+C7"2以及tan S =G"/G， G* :動態(tài)剪切模量，單位MPa ; G':真實剪切模量，單位MPa ; G":損耗模量，單位MPa ;以及 S :施加的變形與測量的應力之間的相位偏移。 動態(tài)模量和邵氏0硬度是用于表現(xiàn)彈性體材料機械特性的兩種方法。它們的結果相互關聯(lián)，但是并不相同，特別是在極低剛度材料的情況下。這兩種方法特別適用于表現(xiàn)極低剛度材料的特征，例如本文中描述的自密封層材料。 材料的伸長模量被理解為本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種呈徑向向內張開的環(huán)形形式的無內胎輪胎，所述輪胎具有外壁和內壁，其特征在于，至少部分內壁覆蓋有自密封層，所述自密封層包括邵氏０硬度小于３５的熱塑性苯乙烯（ＴＰＳ）類彈性體。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：J梅里諾洛佩斯，M阿胡瓦多，P勒薩熱，F皮亞洛，
申請(專利權)人：米其林技術公司，米其林研究和技術股份公司，
類型：發(fā)明
國別省市：FR[法國]