[发明专利]轮胎平衡组合物

说明书

发明领域

本发明涉及用于消除/减小因轮胎和轮辋缺陷而引起的的机动车车轮组件振动的平衡组合物，以及这种组合物的使用。

背景技术

在旋转的车轮组件(轮胎+轮辋)上的振动是由不同类型的轮胎缺陷造成的，主要是：

·不均匀的质量分布

·强度的变化

·几何形状的变化

·径向和横向的偏转

·偏心

同样，轮辋上的缺陷也会增加振动。

现在最常用的消除车轮组件产生振动的方法仍然是在轮辋上粘结铅锤。而且姑且不论由该配重脱落而导致的对环境铅污染的增加，这种方法只能补偿(或者说最多只能部分地)由该车轮组件中质量分布不均匀产生的振动，并且由于上述其它缺陷也是振动的重要来源，补偿铅锤对于补偿现代高质量轮胎是不理想的。

欧洲专利0557365描述了一种不同的降低因车轮组件缺陷产生的振动的方案，包括将粘塑性凝胶导入该轮胎腔体中。这种凝胶作用的原理是其能在由振动引起的压力下流动，并在滚动的轮胎中自动以此方式分布，即由轮胎缺陷产生的振动被减小，而不论缺陷类型如何。与铅锤相比，这种凝胶的平衡效果可通过测量在前轴的弹簧支柱垂直加速度的实验证明，该前轴的车轮绕一转鼓滚动。典型的结果显示了铅锤平衡实际上增加垂直加速度，在这种情况下清楚地表明其它振动源比不均匀的质量分布更重要。然而，这种平衡凝胶不能完全消除由车轮组件缺陷产生的振动，这是因为由局部加厚在该平衡凝胶中产生的离心力(这是由于减小振动而导致的)最终将象该缺陷产生的剩余振动力一样强，并由此形成一种均衡，在此保持了一确定水平的垂直加速度。

并且，凝胶组合物的一个缺点通常是，由于凝胶不能形成在铅锤方法中的定位的“结块”，而是形成一连续的和厚度逐渐变化的薄层来提供所需的平衡，在每个轮胎中必须充入大量的凝胶。

发明概述

本发明的目的在于消除或明显降低上述说保持的垂直加速度的水平，以及显著降低每个轮胎所需该组合物的数量。现已发现在一凝胶层中掺入或包埋一定量的固体或一定尺寸的颗粒，该尺寸至少大到能使该颗粒在不平衡产生的加速力下经过该凝胶层，但不能大到它们产生振动，明显增大和提高该组合物降震能力和平衡该车轮组件。

本发明由此涉及一种轮胎平衡组合物，一方面具有粘塑凝胶，另一方面具有最小平均尺寸在0.5-5mm的固体颗粒。

在上下文中，术语“固体”用于该颗粒意味着颗粒具有一连续和相当圆滑表面，但不一定没有缝隙或空腔。这样在本发明意义上的固体颗粒可以是中空的或多孔的，虽然一纯粹固体颗粒，即整体上具有连续材料并没有空腔或多孔是优选的。

本发明还涉及一种轮胎平衡组合物试剂盒，装在车轮组件内的本发明的轮胎平衡组合物，以及用于平衡机动车车轮组件的方法。

在下文中将掺入了或包埋了固体颗粒而制成本发明组合物的凝胶称作DFC(动力补偿)凝胶。

发明的详细描述

包埋入凝胶中起运动体作用的颗粒可以是特定尺寸的任何类型的颗粒，能够独立分散在粘塑性凝胶中。在一优选的实施方案中，该颗粒其最小和最大尺寸之间的平均比率α≤2，因为具有大于这个范围的颗粒将只在纵向上容易移动，α优选≤1.5，特别是1左右。

由于随该颗粒与粘塑性凝胶之间分子相互作用(氢键作用、通过范德华力、静电相互作用，等)随固体尺寸减小而增加作用，该相互作用与该振动以及作用在该固体上的离心力相关，平均尺寸小于0.1mm的固体不会对该凝胶-颗粒组合物的平衡效果有好处。通常上述颗粒的最小尺寸在0.5-5mm，在一优选的实施方案中，该颗粒的平均最小尺寸在1-4mm，特别是3mm左右。

适合的能够使该包埋入的固体物质运动，补偿振动力到一较小或较大程度的粘塑性凝胶可以通过下列特征确定流变学(用Swenden，Lund， Rheologica AB的剪切流变计测量)：

储能模量3(G’)：22℃时为1000Pa-25000Pa

损耗模量3(G”)：小于该储能模量

临界屈服应力：22℃时超过3Pa。

在一优选的实施方案中，22℃时该储能模量在9000Pa左右，临界屈服应力优选在30Pa左右。

为了以适当的方式与该轮胎和该包埋入的固体颗粒相配合，本发明的组合物最好还具有对于该轮胎和该颗粒适合的粘附性(“粘性”)。这样，在该轮胎的内衬与该粘塑性凝胶之间以及该置入的物质与粘塑性凝胶之间的粘附可在下述的两个实验中测量：

步骤1：