CN114072291A - 胎体隔离胶层 - Google Patents

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Abstract

一种胎体隔离胶层，其中嵌入有增强帘布层，所述增强帘布层配置在距所述胎体隔离胶层的外表面的距离T处且距所述胎体隔离胶层的内表面的距离B处，从而限定不对称指数AT等于100×(T‑B/T+B)。所述不对称指数AT大于‑100且小于0。

Description

胎体隔离胶层
发明内容
本发明涉及胎体隔离胶层，其具有诸如如果不能完全消除内衬层，则允许内衬层的厚度显著降低的特征。
内衬为内橡胶层，在其基本上不透气的情况下，用于无内胎充气轮胎，以将充气轮胎内腔中的空气保持在压力下。此外，内衬必须确保氧气尽可能多地被限制在内腔内，并且不会在构成充气轮胎的其它部件的那些配混料内扩散，从而导致降解现象。
在制造充气轮胎时，为了确保所需的强度和耐久性标准，使用由热塑性材料(例如尼龙、人造丝、聚酯、芳族聚酰胺、PET)制成的增强帘布层。配置为覆盖帘布层的橡胶层用英文词语“胎体隔离胶(body ply skim)”表示，并且通常与内衬层直接接触。
众所周知，在充气轮胎工业中，需要降低充气轮胎的重量，这对车辆的总能耗和滚动阻力产生积极影响。
对于本领域技术人员来说显而易见的是，内衬层的厚度降低或实际上消除内衬层必然转化为使用更少量的材料，这在生产率和充气轮胎本身的更低重量方面都具有明显的优点，对车辆的总能耗和滚动阻力有积极影响。
一旦内衬层变薄，如果不是真正消除的话，可能出现的问题之一涉及构成增强帘布层的帘线的可能暴露。事实上，众所周知，在硫化步骤期间，由于气囊的作用，生充气轮胎被压缩在模具壁之间，气囊膨胀时，将充气轮胎从内部推向模具壁。在该硫化步骤期间，将橡胶层如其中存在的内衬和其中结合有增强帘布层的胎体隔离胶在气囊的作用下压缩，并且增强帘布层的帘线必须靠近充气轮胎的内表面，该内表面限定了充气轮胎的内腔。
从上面的描述中可以立即清楚地看出，如果内衬非常薄或者没有内衬，则帘线会在充气轮胎的内表面上产生突起，或者实际上，甚至从橡胶层中露出，从而暴露出来。对于本领域技术人员来说显而易见的是，这种可能性必然会导致危及其操作的关键充气轮胎问题。
本发明的目的为实施一种解决方案，该解决方案能够在其中使用非常薄的内衬层的情况下或者在不使用内衬层的情况下防止帘线突起或露出。
本发明的发明人已经制造了一种胎体隔离胶层，其技术特征是如允许内衬层的显著变薄或其完全去除，而不会发生上述现象。
本发明的主题为一种充气轮胎，其包括用单一橡胶配混料制成并且其中嵌入有增强帘布层的胎体隔离胶层；所述增强胎体帘布层配置在距所述胎体隔离胶层的外表面的距离T处且距所述胎体隔离胶层的内表面的距离B处，从而限定不对称指数AI等于100×(T-B/T+B)；所述外表面朝向所述充气轮胎的胎面，并且所述内表面朝向所述充气轮胎的内腔；所述充气轮胎的特征在于，所述不对称指数AI大于-100且小于0。
胎体隔离胶的外表面意指面向充气轮胎的胎面的胎体隔离胶的表面；胎体隔离胶的内表面意指朝向充气轮胎的内腔的胎体隔离胶的表面。
优选地，所述不对称指数AI大于-85且小于-30。
优选地，所述胎体隔离胶层的厚度在0.9～2.0mm之间。
优选地，所述胎体隔离胶层用配混料制成，所述配混料包括聚表卤代醇橡胶；作为可交联的不饱和链聚合物基料的环氧化天然橡胶；填料和硫化体系。
此处和下文中，硫化体系意指至少包含硫磺和促进化合物(acceleratingcompound)的成分的复合物，这些成分在制备配混料时在最后混合步骤中添加，并且具有一旦配混料经受硫化温度则促进聚合物基料的硫化的目的。
此处和下文中，术语“可交联的不饱和链聚合物基料”是指任何天然的或合成的未交联的聚合物，其能够在用硫系体系交联(硫化)时呈现通常由弹性体呈现的所有化学-物理和机械特征。
优选地，所述填料为具有层状结构的材料。
优选地，所述配混料包括：70～90phr的所述聚表卤代醇橡胶；5～25的所述环氧化天然橡胶(E-NR)；和5～25的天然橡胶(NR)；E-NR和NR之间的以phr计的比率在0.2～5.0之间。
所述量以phr表示，即以每100份橡胶的份数表示，其中橡胶是指由聚表卤代醇、E-NR和NR组成的复合物。
优选地，所述E-NR和NR之间的以phr计的比率在1.0.～3.0之间。
优选地，所述聚表卤代醇橡胶为源自表氯醇均聚物或表氯醇/烯丙基-缩水甘油醚共聚物或表氯醇/环氧乙烷共聚物或表氯醇/环氧乙烷/烯丙基-缩水甘油醚三元共聚物的橡胶。
为了更好地理解本发明，在附图的帮助下，以下实施例用于说明性和非限制性的目的，其中：
-图1为根据本发明的充气轮胎的一部分的截面图；
-图2为根据本发明的胎体隔离胶层的一部分的截面。
在图1中，整体上用P表示根据本发明的充气轮胎。
充气轮胎P包括胎面层1和直接面向充气轮胎P的内腔3的胎体隔离胶层2。
特别地，在充气轮胎P中，在不考虑内衬层存在的情况下，胎体隔离胶层2直接面向内腔3。
在图2中，整体上用2表示根据本发明的胎体隔离胶层。胎体隔离胶层由单一配混料4和容纳在单一配混料4内的增强帘布层5组成。
胎体隔离胶层2包括朝向充气轮胎的胎面1的外表面E和面向内腔3的内表面I。
在图2中，用T表示帘线5和外表面E之间的距离，用B表示帘线5和内表面I之间的距离。
具体实施方式
制造三种充气轮胎：充气轮胎A表示比较例，并且包括厚度等于1.2mm的胎体隔离胶层，其中嵌入有AI等于0的PET的增强帘布层，并且包括厚度等于1.0mm的内衬层；充气轮胎B表示比较例，并且包括厚度等于1.2mm的胎体隔离胶层，其中嵌入有AI等于0的PET的增强帘布层，并且不包括任何内衬层；充气轮胎C表示根据本发明的实施例，并且包括厚度等于1.2mm的胎体隔离胶层，其中嵌入有AI等于-49的PET的增强帘布层，并且不包括任何内衬层。
除了内衬层的存在和PET增强帘布层的位置以外，充气轮胎A-C在所有方面都是相同的。
使用表I中报告的以phr计的组成的配混料来制造胎体隔离胶层。
表I
A
NR 15.0
E-NR 15.0
聚表卤代醇橡胶 70.0
CB 40.0
硫磺 2.0
MBTS 0.2
TBBS 0.8
NR代表天然橡胶，其由天然来源的顺式-1,4-聚异戊二烯构成的聚合物基料制成。
E-NR代表环氧化天然橡胶，其环氧化度为25％。
所使用的聚表卤代醇橡胶为源自表氯醇/环氧乙烷/烯丙基-缩水甘油醚三元共聚物的橡胶，由ZEON公司以T3000销售。
CB代表属于N6级别的炭黑。
MBTS为用作硫化促进剂的二硫化巯基苯并噻唑的缩写。
TBBS为用作硫化促进剂的N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺的缩写。
配混料的制备
根据与本发明目的无关的下述标准工序来制造配混料。
(第一混合步骤)
在混合开始之前，将聚合物基料和增强填料装填到具有切向转子且内容积为230～270升之间的混合器(通常称为班伯里)中，使填充系数达到66～72％。
混合器以40-60转/分钟的速度运行，由此形成的混合物在一旦达到140～160℃的温度后排出。
(第二混合步骤)
将硫化体系添加至从先前步骤中获得的混合物中，使其填充系数为63～67％。
混合器以20～40rpm的速度运行，并且由此形成的混合物一旦达到100-110℃的温度时就排出。
通过相同的硫化工艺来制造充气轮胎A-C。
一旦制造了充气轮胎，就从内衬+胎体隔离胶(I+BPS)组件的重量、滚动阻力和外观的方面对其进行评价。
表II列出了上述参数的评价。
外观评价来自于工业中操作者的触觉和视觉检查。
与重量有关的数据以充气轮胎A的I+BPS组件的重量变化来表示。
滚动阻力值相对于充气轮胎A的相对值而指数化，并且根据ISO28580工序进行检测。
表II
Figure BDA0003438432320000051
从表II的评价中可以清楚地看出，作为本发明主题的解决方案提供了能够消除内衬层的很大优势，在重量和滚动阻力方面具有相对优势，而不会因此引起增强帘布层的帘线的暴露或露出。此外，重要的是要强调，虽然没有内衬，但所使用的配混料也确保了必要的不透气性。

Claims (9)

1.一种充气轮胎(P)，其包括胎体隔离胶层(2)，所述胎体隔离胶层(2)用单一橡胶配混料(4)制成并且其中嵌入有增强帘布层(5)；所述增强帘布层(5)配置在距所述胎体隔离胶层的外表面(E)的距离T处且距所述胎体隔离胶层的内表面(I)的距离B处，从而限定不对称指数AI等于100×(T-B/T+B)；所述外表面(E)朝向所述充气轮胎(P)的胎面(1)，并且所述内表面(I)朝向所述充气轮胎(P)的内腔(3)；所述充气轮胎的特征在于，所述不对称指数AI大于-100且小于0。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述不对称指数AI大于-85且小于-30。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述胎体隔离胶层的厚度在0.9～2.0mm之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述胎体隔离胶层用配混料制成，所述配混料包括聚表卤代醇橡胶；作为可交联的不饱和链聚合物基料的环氧化天然橡胶；填料和硫化体系。
5.根据权利要求4所述的充气轮胎，其特征在于，所述填料为具有层状结构的材料。
6.根据权利要求4或5所述的充气轮胎，其特征在于，所述配混料包括：70～90phr的所述聚表卤代醇橡胶；5～25的所述环氧化天然橡胶(E-NR)；和5～25的天然橡胶(NR)；E-NR和NR之间的以phr计的比率在0.2～5.0之间。
7.根据权利要求6所述的充气轮胎，其特征在于，所述E-NR和NR之间的以phr计的比率在1.0～3.0之间。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述聚表卤代醇橡胶为源自表氯醇均聚物或表氯醇/烯丙基-缩水甘油醚共聚物或表氯醇/环氧乙烷共聚物或表氯醇/环氧乙烷/烯丙基-缩水甘油醚三元共聚物的橡胶。
9.根据前述权利要求中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述胎体隔离胶层(2)直接面向所述内腔(3)；所述充气轮胎(P)没有内衬层。
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