包括由纤维组件粘合的橡胶内衬的充气轮胎及其制造方法技术

本发明专利技术涉及充气轮胎(1)，其包括外橡胶胎面、胎体增强件(7)、相对于胎体增强件布置在内部的气密层(10a，10b)和与气密层相邻并布置在胎体增强件(7)和气密层(10a)之间的粘附层，轮胎的粘附层由可变形纤维组件构成。本发明专利技术还涉及用于制造这种充气轮胎的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括由纤维组件粘合的橡胶内衬的充气轮胎及其制造方法
本专利技术涉及充气轮胎领域，并且更特别地涉及保证这些充气轮胎气密的气密层。
技术介绍
在常规“无内胎”类型(即没有内胎的类型)的充气轮胎中，径向内面包括气密层(或更一般地对任何充气气体气密的层)，所述气密层有可能使充气轮胎充气并将其保持在压力下。所述气密层的气密性质允许其确保相对较低水平的压力损失，使得轮胎有可能在正常操作状态下保持充气达足够长的时间，通常数周或数月。该层的另一作用是保护充气轮胎的内部结构的材料免受源自轮胎内部空间的空气扩散的危害。如今气密内层或“内衬”的该作用由基于丁基橡胶(异丁烯和异戊二烯的共聚物)的组合物实现，所述丁基橡胶的优良气密性质在很长时间内被认可。然而，基于丁基橡胶或者弹性体的组合物的公知的缺点是，它们更进一步地在较广温度范围内显示出高滞后损失，该缺点损害了充气轮胎的滚动阻力。为了降低这些气密内层的滞后性，因此最后，机动车辆的燃料消耗为目前气密密封技术遇到的总体目标。申请人公司的文献WO2008/145277公开了一种设置有对充气气体气密的层的充气制品，其中气密层包含弹性体组合物，所述弹性体组合物至少包含具有聚苯乙烯嵌段和聚异丁烯嵌段的热塑性弹性体和聚丁烯油。与丁基橡胶相比，热塑性弹性体由于其热塑性质而具有以下主要优点，即能够在融化(流体)状态下起作用，以及因而提供简化工艺的可能性，并且减少充气轮胎的滚动阻力。另一方面，这些气密层的应用受限于在充气轮胎的硫化过程中其与相邻橡胶复合物所产生的粘接的缺失。为了解决这个问题，文献WO2010/063427A1公开了一种充气轮胎，其包括具有外橡胶胎面的胎冠和胎冠增强件、胎体增强件、相对于胎体增强件定位在内部的气密层和与气密层相邻并定位在胎体增强件和气密层之间的粘附层，其中气密层是基于具有聚苯乙烯嵌段和聚异丁烯嵌段的热塑性弹性体的组合物，粘附层是基于具有聚苯乙烯嵌段和聚二烯嵌段的不饱和热塑性弹性体的组合物。该粘附层旨在增强热塑性弹性体层和二烯弹性体层(例如基于通常使用在充气轮胎上的天然橡胶的胎体帘布的压延物)之间的粘附。
技术实现思路
本专利技术的主题为一种类似的充气轮胎，在该充气轮胎中粘附层由可变形纤维组件构成。申请人公司十分惊人地发现，当在未固化状态下将可变形纤维组件定位在气密层和例如胎体增强件的压延物之间时，该可变形纤维组件保证了在高温和压力下固化之后，气密层与充气轮胎的压延物之间具有良好的粘附。该可变形纤维组件更进一步地具有充分改进充气轮胎的气密性性能的优势。在充气轮胎的加压固化过程中，可变形纤维组件一方面由气密层的弹性体材料浸渍，另一方面由相邻的橡胶衬的弹性体材料浸渍，这种可变形弹性体组件的存在能够获得气密层与相邻的橡胶衬之间的充分的内聚力。气密层可以有利地基于包含聚异丁烯嵌段和热塑性嵌段的热塑性弹性体(TPEI弹性体)。十分有利地，气密层可以基于包含聚异丁烯嵌段和聚苯乙烯嵌段的热塑性弹性体。由可变形纤维组件的存在产生的内聚力因而能够更轻易地利用这种具有聚异丁烯嵌段的热塑性弹性体作为气密层的主要组分。根据另一实施方案，气密层可以基于丁基橡胶。本专利技术的另一主题为一种用于制造包括气密层的充气轮胎的方法，其中在充气轮胎的制造过程中，将粘附层加入到所述充气轮胎中，特征在于，将由可变形纤维组件构成的粘附层定位在所述气密层的径向外表面上。根据第一实施方案，在将所述气密层平坦安置在轮胎成型鼓上之后，将所述粘附层放置在该鼓上。根据选择的实施方案，在将所述气密层平坦安置在轮胎成型鼓上之前，将可变形纤维组件安置在所述气密层上以形成层压材料。本专利技术特别地涉及旨在安装在如下机动车辆上的充气轮胎：客用型、SUV(“运动型多用途车”)型、两轮车辆(尤其是摩托车)、航空器，以及选自货车、重型车辆(即地铁、公共汽车、重型道路运输车辆(卡车、拖拉机、拖车)、越野车辆(如农业或土木工程车辆))以及其他运输或搬运车辆的工业车辆。I.本专利技术的具体描述在本说明书中，除非明确相反指出，否则所述的所有百分数(％)均为重量％。而且，由表述“在a和b之间”表示的值的任何间隔表示从大于a延伸至小于b的值的范围(即排除了极限值a和b)，而由表述“从a至b”表示的值的任何间隔意指从a延伸至直至b的值的范围(即包括严格的极限值a和b)。通常，在本文中使用可互换的术语“弹性体”和“橡胶”。I-1.气密层I-1-A.基于丁基橡胶的气密层通常将丁基橡胶理解为意指异丁烯的均聚物，或者异丁烯与异戊二烯的共聚物(所述丁基橡胶属于二烯弹性体)，以及这些均聚物和异丁烯与异戊二烯的共聚物的卤化衍生物，特别地通常为溴化或者氯化衍生物。作为通常用作内衬组成使用的丁基橡胶的示例，可以提及：异丁烯与异戊二烯的共聚物(IIR)；溴化丁基橡胶，例如溴化异丁烯-异戊二烯共聚物(BIIR)；以及氯化丁基橡胶，例如氯化异丁烯-异戊二烯共聚物(CIIR)。对之前的定义的延伸，名称“丁基橡胶”也包括异丁烯与苯乙烯衍生物的共聚物，例如溴化异丁烯与甲基苯乙烯的共聚物(BIMS)，特别地由Exxon销售的称为EXXPRO的弹性体属于这样的共聚物。申请WO2006/047509和WO2008/145314提供了使用这种丁基橡胶用于制造充气轮胎的内衬的示例，以及这种内衬的配方的示例。无论该橡胶是气密层的唯一弹性体，还是气密层的主要弹性体，根据本专利技术的一个主题的粘附层都可以用于增强基于丁基橡胶的全部气密层的充气轮胎的结构的剩余部分的粘附。I-1-B.基于包含聚异丁烯嵌段的热塑性弹性体的气密层I.1.B.1包含聚异丁烯嵌段的热塑性弹性体包含聚异丁烯嵌段的热塑性弹性体(下文缩写为“TPEI”)具有介于热塑性聚合物和弹性体之间的结构。它们由通过柔性聚异丁烯弹性体序列连接的刚性热塑性序列组成。这些TPEI可以例如为包含热塑性嵌段和弹性体嵌段(本文为聚异丁烯嵌段)的二嵌段共聚物。它们通常为三嵌段弹性体，所述三嵌段弹性体具有经由柔性链段连接的两个刚性链段。所述刚性和柔性链段可线性地、以星形方式或以枝化方式设置。典型地，这些链段或者嵌段的每一者包含至少多于5个，通常多于10个的基础单元。包含聚异丁烯嵌段的热塑性弹性体的数均分子量(表示为Mn)优选在30000和500000g/mol之间，更优选在40000和400000g/mol之间。在所指出的最小值以下，则存在TPEI的链之间的内聚力受到影响的风险，特别是由于其可能的稀释(在增量油的存在下)；此外，操作温度的增加冒着影响机械性质，特别是断裂性质的风险，后果是“在热条件下”降低的性能。更进一步地，过高的Mn重量可损害气密层的挠性。因此，已发现在50000至300000g/mol范围内的值是特别合适的，特别地适合用于充气轮胎组合物中的包含聚异丁烯嵌段的热塑性弹性体或TPEI。TPEI的数均分子量(Mn)通过空间排阻色谱法(SEC)以已知的方式确定。首先将样品以大约1g/l的浓度溶解于四氢呋喃中，然后在注入前将溶液过滤通过孔隙为0.45μm的过滤器。所使用的设备为“Watersalliance”色谱链。洗脱溶剂为四氢呋喃，流动速率为0.7ml/min，系统温度为35℃，并且分析时间为90min。使用串联的一组四根Waters柱，其具有商标名“St本文档来自技高网...

【技术保护点】
充气轮胎，其包括具有外橡胶胎面的胎冠和胎冠增强件、胎体增强件、相对于所述胎体增强件定位在内部的气密层和与所述气密层相邻并定位在所述胎体增强件和所述气密层之间的粘附层，其特征在于，所述粘附层由可变形纤维组件构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.11.15 FR 12608681.充气轮胎，其包括具有外橡胶胎面的胎冠和胎冠增强件、胎体增强件、相对于所述胎体增强件定位在内部的气密层和与所述气密层相邻并定位在所述胎体增强件和所述气密层之间的粘附层，其特征在于，所述粘附层由可变形纤维组件构成，所述可变形纤维组件能够由气密层和胎体增强件的橡胶复合物浸渍，以在气密层和胎体增强件之间形成粘附。2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中所述可变形纤维组件为非织造织物。3.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中所述可变形纤维组件由二维堆叠的短纤维构成。4.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中所述可变形纤维组件为织造织物，其在充气轮胎的至少圆周方向上的延展性大于60％。5.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中所述可变形纤维组件的纤维选自天然织物纤维、合成织物纤维及其混合物。6.根据权利要求5所述的充气轮胎，其中所述纤维包括选自丝纤维、棉纤维和羊毛纤维的纤维。7.根据权利要求1至6中任一项所述的充气轮胎，其中所述纤维包括选自如下的纤维：纤维素纤维、聚酰胺纤维、芳族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酰亚胺纤维、聚砜纤维、聚醚砜纤维、聚氨酯纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维和聚氯乙烯纤维。8.根据权利要求1所述的充气轮胎，...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·屈斯托德罗，M·格雷韦尔丹热尔，V·勒马尔，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，米其林研究和技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR