[发明专利]具有内置自密封层的轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及轮胎，所述轮胎包括配置于其内壁上的所谓的“自密封”层，从而堵塞在使用中出现的任何穿孔，并更具体地涉及这样的轮胎，该轮胎中的自密封层在其硫化之前置于胎坯中。

背景技术

许多文献描述了这样的轮胎，该轮胎在其全部或部分的内表面上包括自密封层。

举例而言，文献US 4,418,093描述了将一层自密封材料均匀地涂布在经硫化的轮胎的内壁上的方法，该方法将轮胎进行旋转，接着结合振荡运动直至自密封材料充分交联而不再流动。

在向轮胎的未固化胎坯涂布自密封层时，遇到的问题之一是由于自密封层的高度发粘性质所致，该自密封层在硫化阶段中强有力地粘附至固化膜上。当经硫化的轮胎脱离固化模具之后，小块的自密封层可能仍然粘在膜的壁上，并因此导致其迅速报废。在该高温硫化阶段中，自密封层的成分也可能迁移至固化膜中，而这同样也可能缩短其寿命。通常使用的不粘剂（如刷白料或含液体的硅酮）完全不足以解决该问题。

为了解决该问题，文献US 4,664,168公开了一种具有自密封层的轮胎，所述自密封层在制造轮胎之时引入。该轮胎包括外部橡胶胎面、胎体增强件、配置在相对于胎体增强件的内侧上的气密层以及配置成最靠内的不粘层。该轮胎还包括与不粘层相邻并且配置在相对于气密层的内侧上的自密封层。该不粘层由如滑石或硬脂酸锌的粉末构成。

通过限制自密封层与用于成型胎坯的工具之间的直接接触，该不粘层使轮胎更加易于制造。然而，在具有固化膜的模具中硫化胎坯时，胎坯由于固化膜所施加的压力而延伸，这导致颗粒进一步分离，并导致自密封产品有可能直接与固化膜相接触。

发明内容

本发明的目标是与已描述的轮胎相类似的轮胎，该轮胎中的不粘层由形状因子F=L/E为5以上的颗粒构成（L代表长度或最长尺寸，而E为垂直于长度的最短尺寸；E和L为数均平均数）。

具有高形状因子的颗粒的使用意味着不粘层可保持高效，特别是在具有固化膜的模具中硫化胎坯的过程中。

该效率显著高于由形状因子较低的颗粒（如球）构成的层可能得到的效率。在发生延伸时，每个颗粒与其相邻颗粒分离，留下为未被占据的通道，在该通道处，有可能在固化膜或轮胎成型鼓的表面与自密封层之间发生有害的直接接触。

最有利的方法是仅在表面涂布该层（无颗粒之间的连接），此时该颗粒凭借其固有的粘着性而粘附至自密封产品。

有利的是，还涂布常规的不粘溶液（隔离剂：不粘溶液或粉末悬浮液，典型地包含硅酮或PDMS）。这在轮胎内表面的那些并未用自密封产品覆盖的区域中是有必要的，并且在涂布有高形状因子的纤维或颗粒的区域中提供了额外的不粘效果。

根据一个有利的具体实施方案，所述不粘层由嵌入基质中的颗粒构成。

该基质可与所述自密封层的材料相同。

根据第一具体实施方案，所述颗粒为短纤维，其直径为10至200微米之间，并且长度为1至5毫米之间。

该纤维有利地选自棉纤维、芳纶纤维、玻璃纤维及其混合物。

根据第二具体实施方案，所述颗粒为层状填料。

这些层状填料有利地选自石墨、层状硅酸盐和这些填料的混合物。

有利地选择石墨、云母和滑石及其混合物。

所述不粘层的厚度有利地为500微米以下，并且非常有利地为100微米以下。其可为30至50微米之间。

该包含颗粒或纤维的不粘层还可通过将其在制造轮胎的第二阶段中（其为仅在硫化过程之前的精加工阶段）进行涂布来使用。

如上所述，该包含颗粒或纤维的不粘层意味着能够成型轮胎而实质上消除了与自密封层固有的极高粘着性相关的所有问题。所述不粘层的作用在于，一方面使自密封层与轮胎成型鼓分隔，其次在另一方面使精加工鼓与固化膜分隔。

根据本发明的一个具体实施方案，所述自密封层可包含至少一种热塑性苯乙烯（或“TPS”）弹性体和用于使所述弹性体增量的200phr以上的增量油（其中phr意指每100份固体橡胶中的重量份数）。

TPS可为所述自密封层中的主要弹性体。

所述TPS弹性体可选自以下嵌段共聚物：苯乙烯/丁二烯/苯乙烯（SBS）、苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯（SIS）、苯乙烯/异戊二烯/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）嵌段共聚物和这些共聚物的混合物。

有利地，所述TPS弹性体选自SEBS共聚物、SEPS共聚物和这些共聚物的混合物。