[发明专利]泡沫填充的轮胎

说明书

发明领域

本发明涉及一种充气轮胎，其内腔填充有闭孔泡沫橡胶，该闭孔泡沫橡胶被未发泡橡胶层容纳在胎腔内。

发明背景

胎腔填充有闭孔泡沫橡胶的轮胎有时被用于各种应用，特别是需要相关车辆在服务中维持了延长的时间周期不失时机地用于车辆运载用途。用闭孔泡沫橡胶填充轮胎来形成泡沫填充轮胎是已知的，该泡沫填充轮胎是大体上防放气的并且对于由常见危害而致的破坏具有显著的抗性，该常见危害例如螺钉、钉子、锋利的石头、道路坑凹等。因此，使用这类轮胎通常显著地缩短了这类车辆被列入修理名单并且不可用于有效服务的时间。

例如，参见美国专利Nos.3,022,810、3,381,735、3,650,865、3,872,201、4,060,578和6,623,580。

通常制造泡沫填充轮胎是通过将可发泡的橡胶条(泡沫橡胶前体)插入已经成形和硫化的橡胶胎腔，然后将其安装在金属轮辋上以形成其车轮组件。泡沫橡胶前体橡胶组合物含有硫化剂和可热活化的发泡剂。当加热该组件时，泡沫橡胶前体同时膨胀和硫化以填充轮胎并且将闭孔泡沫填充轮胎与轮辋紧密配合以防轮胎在相关车辆上运转期间滑动。

对于某些情形，需要以如下方法制造闭孔泡沫填充的轮胎，该方法在制得泡沫填充轮胎之后可将泡沫填充轮胎安装到金属轮辋。在该情形中，具有泡沫前体橡胶层于胎腔中的轮胎可被安装到圆筒形金属套管，由此形成组件，其中金属套管表面涂布有热稳定脱模剂。将该组件加热以使泡沫前体橡胶组合物产生膨胀(发泡)并且硫化以使包括压力下的泡沫橡胶靠着金属套管紧密配合。然后移去金属套管，泡沫橡胶靠着其紧密配合，并且将泡沫填充轮胎装运到用户，该用户可将泡沫填充轮胎安装到金属轮辋上，通过使包括泡沫橡胶与金属轮辋紧密配合来用于车辆运载用途。

现在提出了一个挑战是要保护闭孔泡沫橡胶在其从这种紧密配合圆筒形金属固化套管移去时被损害和将来紧密配合安装到金属(圆筒形)轮辋上时被损害。

对于本发明，提出了通过以纯胶胶料阻挡层与胎腔内的泡沫橡胶前体橡胶组合物共硫化的方式安装在胎腔内的纯胶胶料阻挡层来使胎腔容纳闭孔泡沫橡胶，以这样的方式即当膨胀的闭孔泡沫橡胶填充胎腔时，该橡胶阻挡层被膨胀的发泡橡胶前体彻底地压紧以靠着金属固化套管紧密配合。

在本发明说明书中，采用术语“phr”表示一种组分的重量份/每100份弹性体，除非指出了别的方式。术语“弹性体”和“橡胶”可互换使用，除非指出了别的方式。术语“固化”和“硫化”可互换使用，除非指出了别的方式。术语“纯胶胶料”涉及不包含连续芯增强件的橡胶组合物，并因此不受到内部增强芯膨胀的限制，如本领域技术人员所已知的。

除非指出了别的方式，采用术语“径向”之处，是指垂直于轮胎的预定旋转轴的方向。除非指出了别的方式，采用术语“径向向内”或“径向最深”之处，是指对于轮胎的预定旋转轴垂直向内的方向。

本发明概述和实例

根据本发明，提供了一种充气橡胶轮胎，其内腔填充有闭孔泡沫橡胶，具有未发泡橡胶层的所述胎腔覆盖该闭孔泡沫橡胶并且将其容纳在内(所述未发泡橡胶层与所述闭孔泡沫橡胶共硫化)。

根据本发明，一种轮胎内腔填充有闭孔泡沫橡胶并且具有未发泡橡胶层的所述胎腔覆盖该闭孔泡沫橡胶并将其容纳在内的充气轮胎的制造方法包括以下步骤：

(A)用未固化的可发泡的橡胶部分地填充先前模塑并固化的充气橡胶轮胎内腔(例如用多层所述可发泡的橡胶部分地填充所述腔)；

(B)将未固化的不可发泡的橡胶层安装到所述未固化的可发泡的橡胶的径向最深表面上并且在所述部分地填充的固化胎腔内，以形成所述固化的轮胎、未固化的可发泡的橡胶和未固化的不可发泡的橡胶层的第一组件；

(C)将所述第一组件安装到圆筒形的固化金属套管上以封闭所述固化胎腔，该胎腔含有所述可发泡的橡胶和所述不可发泡的橡胶层，其在所述圆筒形金属套管和所述不可发泡的橡胶层之间具有空间，以形成包括所述第一组件和所述圆筒形金属套管的第二组件；

(D)加热所述组件的组合到高温以引起：

(1)通过形成闭孔结构使所述可发泡的橡胶膨胀，并因此：

(a)将所述不可发泡的橡胶层压靠和固化在所述固化的橡胶胎腔内表面上；

(b)将所述不可发泡的橡胶层压入所述圆筒形金属轮辋和所述不可发泡的橡胶层之间的所述空间内并且压靠在所述圆筒形固化轮辋的表面上；以及

(2)所述可发泡的橡胶和所述不可发泡的橡胶层共硫化，与所述可发泡的橡胶的所述膨胀相结合。