[发明专利]具有自密封层的轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种轮胎，该轮胎包括置于其内壁上以封闭由于使用中的 穿孔而形成的任何孔眼的自密封层。

背景技术

为了可以使用，自密封层必须满足许多物理和化学性质条件。特别是， 其必须在非常宽的工作温度范围内有效，并且在轮胎的整个使用寿命内有 效。当刺入的物体保持在适当位置上时，其必须能够封闭孔眼，该刺入的 物体被我们称为“钉子”。当除去钉子时，自密封层必须能够充满所述孔眼 并且使轮胎不漏气，特别是在冬季条件下。

已经设想到了许多解决方案，但是尚未能开发出用于特别是随时间而 缺乏稳定性或在极端工作温度条件下缺乏有效性的客车轮胎的解决方案。

为了有助于在高温下保持燃料效率，文献US 4,113,799提出了一种基 于高和低分子量的丁基橡胶的结合的自密封层，该高和低分子量的丁基橡 胶可在少量热塑性苯乙烯弹性体存在的情况下部分交联。为了良好的密封 效果，所述文献中提出的自密封层还具有优选在0.035MPa和0.063MPa 之间的延伸弹性模量。

US 4,426,468具有用于轮胎的自密封层，其基于被交联的高分子量的丁 基橡胶，并且其配方被调整，以便满足对于断裂应力、断裂伸长率和交联 密度特性所给定的值。

这些包覆层降低轮胎的滚动阻力。它们可能不够有效，特别是在已经 以可观时段保持于轮胎结构中一定位置处的钉子被除去之后和/或在冬季温 度条件下。

文献EP 1090069B1公开了一种自密封组合物，其具有100重量份的 苯乙烯基热塑性弹性体、110至190重量份的粘合剂、80至140重量份的 液态增塑剂和2至20重量份的添加剂。因此，所述文献未提供关于该组合 物的物理特性的信息，该组合物也倾向于降低包括其自身的轮胎的滚动阻 力。

发明内容

本发明的主题是一种轮胎，其至少包括两个侧壁、在径向外侧设有胎 面的胎冠、胎体型增强结构和胎冠增强层，所述侧壁的内表面和所述胎冠 的内表面形成轮胎的内壁，至少一部分内壁被包括热塑性苯乙烯(TPS)弹 性体的自密封层覆盖，并且轮胎能够被充气到给定工作充气压力Pg。该轮 胎的特征在于，对于在+30℃和+100℃之间的给定温度范围内的任何温度， 自密封层具有小于0.2的损耗因子tgδ和小于Pg的动态模量G^*，tgδ和G^*在10Hz的频率下测得。

本发明的轮胎的自密封弹性体层具有在非常宽的轮胎工作温度范围内 以近乎完全弹性的方式机械地工作的优点。与未包含这种覆盖物的轮胎相 比，该特性实质上消除了滚动阻力的任何减小，并且当将已经在轮胎结构 中的一定位置处保持可观时间的钉子除去时显著提高了密封的等级。措辞 “可观时间”被理解为意味着从几小时到几天。

此外，已经发现，当动态模量G^*变得大于给定温度范围内的充气压力 Pg时，自密封层的密封性能变坏。这是因为由于若干密封机理的驱动力为 轮胎充气压力所产生的压缩力，当自密封层的动态模量G^*等于或大于轮胎 压力Pg时，已经发现自密封层不再可以充分变形以有效封闭由刺穿所导致 的孔眼，特别是在刺入物体已经被拔出之后。然而，对于工作压力在2和3 巴(bar)之间的客车轮胎来说太刚硬的特定自密封层可成功地用于工作压 力为大约8至10巴的重型货车轮胎中。

优选地，损耗因子tgδ持续地小于0.15。

这意味着，滚动阻力没有减小并且确保了刺穿孔被覆盖物有效地封闭。

此外，动态模量G^*优选大于Pg/30。该值与损耗因子的非常低的值相结 合确保了在高速和高温下滚动期间具有优良的形状稳定性。

此外，申请人已经发现，动态模量G^*的优选范围为：

0.01＜G^*＜0.1MPa

并且可以在多种轮胎中有效地使用动态模量在该范围内的自密封层。

有利地，给定温度范围扩展到低温范围[+10；+30]℃，以便将轮胎在寒 冷状况下使用考虑进去。于是，给定温度范围为从+10℃到+100℃。

有利地，该范围可以包括高温范围[100；130]℃，以便确保高温下的良 好特性和特别优良的尺寸稳定性。于是，给定温度范围为从+10℃到+130℃。

优选地，热塑性苯乙烯弹性体是自密封层的主要弹性体。