[发明专利]包含内置的自密封层和保护层的轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及充气轮胎，所述充气轮胎包括位于其内壁上的自密封层以在使用中密封任何穿孔，更具体地，涉及这样的充气轮胎，其中自密封层在其硫化之前位于充气轮胎的胎坯中。

背景技术

很多文献公开了这样的充气轮胎，所述充气轮胎在其全部或部分内表面上包括自密封层。

举例而言，文献US 4 418 093公开了这样一种工艺：通过对充气轮胎进行旋转接着结合振荡运动直至自密封材料充分交联以致不再流动，从而将一层自密封材料均匀地设置在经硫化的充气轮胎的内壁上。

当自密封层位于充气轮胎的未固化胎坯中时，遇到的问题之一是由于自密封层的非常发粘的性质所致，自密封层在硫化阶段过程中强有力地粘附至固化膜上。在经硫化的充气轮胎从固化模具上移除之后，部分自密封层会仍然粘附性地粘合至膜的壁，并导致其迅速报废。在该高温的硫化阶段期间，自密封层的成分还可以移动到固化膜当中，这还可能减少自密封层的使用寿命。通常使用的例如白色涂料或液态硅酮的非粘试剂完全不足以解决该问题。

为了解决该问题，文献US 2009/0084482 A1公开了具有自密封层的充气轮胎，所述自密封层在轮胎制造过程中被结合。该充气轮胎包括外部橡胶胎面、胎体增强件、相对于胎体增强件位于内侧上的气密层以及位于最内侧的保护层。该充气轮胎还包括自密封层，该自密封层邻近可分离的保护层并位于相对于气密层的内侧上。所述保护层为尼龙的热塑性薄膜或尼龙与橡胶的混合物的热塑性薄膜。

该保护层避免了自密封层与用于组装充气轮胎的胎坯的工具之间的任何接触，从而有利于制造充气轮胎。该层还是所谓的可分离的，即该层在轮胎硫化后能够从自密封层的表面移除而不除去该层的全部或部分，且无撕裂发生。

发明内容

本发明的一个主题是类似于之前描述的充气轮胎，其中保护层是由氯化热塑性聚合物构成的薄膜，并且其中所述氯化热塑性聚合物包括至少一种增塑添加剂，所述增塑添加剂选自乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、聚丁烯、聚酯、氯乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、苯六甲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、可交联的丙烯酯化合物、环氧油及其混合物。

包含在上述清单中的增塑剂赋予了氯化热塑性薄膜良好的热稳定性。

优选地，增塑添加剂是选自乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、氯乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、聚丁烯、聚酯、可交联的丙烯酯化合物及其混合物的聚合物。

这种聚合物增塑添加剂优选地具有的数均分子量(M_n)介于2000和10000g/mol之间。

在硫化阶段过程中，已经观察到，诸如已经添加了作为主要增塑剂的己二酸二辛酯(或另一种低分子量的己二酸或者邻苯二甲酸酯)的PVC薄膜的氯化热塑性薄膜的属性由于该增塑剂扩散到邻近的橡胶混合物(一侧是自密封层，另一侧是固化膜)而被极大地改变。这可能导致热塑性薄膜中出现高损害性的裂缝。

聚合物增塑添加剂的分子量必须足够高，从而在轮胎交联阶段过程中尽可能地限制这些增塑剂迁移到固化膜或/和邻近的自密封层。当分子量变得大于2000g/mol的时候，观察到增塑添加剂的扩散变得足够缓慢，从而不再损害薄膜的机械强度，另一方面，当分子量变得大于10000g/mol的时候，增塑添加剂不再正确地履行其作为热塑性薄膜的增塑剂的作用。

优选地，所述氯化热塑性薄膜还包括至少一种辅助添加剂，所述辅助添加剂选自锡盐、钙盐、钡盐、锌盐、高氯酸盐、胺及其混合物。

这些辅助添加剂是热塑性薄膜的热稳定剂，并且非常充分地减缓了氯化薄膜的热降解动力。所提及的金属盐可以有利地与环氧油一起使用。

所述氯化热塑性薄膜还可以包括选自己二酸和邻苯二甲酸酯的添加剂，但是这些添加剂的含量必须很低，优选地小于2重量％。

有利地，氯化热塑性聚合物的数均分子量(M_n)大于50000g/mol。因此，该聚合物具有非常高的分子量，这减少了很多不稳定的功能并且提高了薄膜的抗高温性能。

所述氯化热塑性聚合物可以选自聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)和氯化聚氯乙烯(CPVC)。

保护性薄膜的厚度可以介于7和50微米之间，优选地介于10和30微米之间。

后一点十分重要。这是因为已经观察到，当薄膜的厚度不足的时候，例如小于7μm，则在充气轮胎的成型阶段(这是轮胎制造的第一阶段)的过程中能够观察到裂缝。这种氯化热塑性薄膜必须具有大于或等于10μm的厚度，从而经受该第一制造阶段。

然而，通过在制造轮胎的第二阶段(即，就在硫化之前的精整阶段)过程中来应用薄膜，从而可以使用这种薄膜。