CN116249625A - 用于非充气轮胎支撑部件的橡胶组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种非充气轮胎，该非充气轮胎包括环形内圈、环形外圈和定位在环形内圈和环形外圈之间的支撑结构。支撑结构包括橡胶胶清层和嵌入橡胶胶清层中的帘线的多层结构。橡胶胶清层对臭氧暴露具有抗性，不需要覆盖橡胶胶清层的保护层。橡胶胶清层表现出对嵌入的金属帘线的粘附性。制造非充气轮胎的方法包括通过在一根或多根帘线上直接施加胶清层来形成多层结构。

Description

用于非充气轮胎支撑部件的橡胶组合物
技术领域
本公开涉及用于具有支撑结构的非充气轮胎的橡胶组合物。更具体地，本公开涉及用作非充气轮胎的轮辐的胶清涂层或表面施加物的橡胶组合物。
背景技术
虽然各种轮胎构造使得轮胎能够在未充气或充气不足的条件下运行，但非充气轮胎不需要充气。相反，非充气轮胎包括多个轮辐、腹板件、小室或将内圈连接到外圈的其他侧开式支撑结构。一些非充气轮胎包括安装到外圈的胎面和安装到内圈的轮辋。
非充气轮胎的侧开式支撑结构在操作中经受各种载荷条件。此外，灰尘、水、雪、沙子、泥浆或其他碎屑可接触或积聚在侧开式支撑结构上。虽然支撑结构由被选择用于提供期望的结构特性的材料构成，但是某些材料在暴露于环境因素(诸如暴露于臭氧)时会退化。因此，需要一种用于非充气轮胎的轮辐，该轮辐能够承受轮胎的各种载荷条件，同时还能承受暴露于有害的环境因素。用于非充气轮胎的轮辐还理想地包含橡胶组合物，该橡胶组合物粘附到被选择用于提供结构特性的材料，诸如增强构件或帘线。
发明内容
在第一方面中，存在一种非充气轮胎，该非充气轮胎包括环形内圈、环形外圈、定位在环形内圈和环形外圈之间的支撑结构，其中支撑结构包括由橡胶胶清组合物制成的胶清层，橡胶胶清组合物包含乙烯丙烯二烯单体橡胶，并且存在嵌入胶清层中的帘线。
在方面1的一示例中，支撑结构包括多个轮辐。
在方面1的另一示例中，支撑结构包括互连腹板。
在方面1的另一示例中，胶清层具有外表面，该外表面暴露于轮胎周围的环境和条件，例如环境空气。
在方面1的另一示例中，橡胶胶清组合物与嵌入胶清层中的帘线(例如，具有未涂覆的金属外表面的金属帘线)直接接触。
在方面1的另一示例中，橡胶胶清组合物具有第一表面和第二表面，第一表面与嵌入胶清层中的帘线直接接触，并且第二表面暴露于环境。
在方面1的另一示例中，橡胶胶清组合物还包含天然橡胶或聚异戊二烯或其组合。
在方面1的另一示例中，橡胶胶清组合物还包含约40phr至约100phr的天然橡胶或聚异戊二烯。
在方面1的另一示例中，橡胶胶清组合物还包含约10phr至约100phr的增强填料，例如包括炭黑。
在方面1的另一示例中，增强填料包含约20phr至约80phr的炭黑。
在方面1的另一示例中，增强填料包含约5phr或更少的二氧化硅，或任选地基本上不含二氧化硅或不含二氧化硅。
在方面1的另一示例中，橡胶胶清组合物包括约20phr或更多的乙烯丙烯二烯单体橡胶，例如约20phr至约80phr的乙烯丙烯二烯单体橡胶。
在方面1的另一示例中，橡胶胶清组合物包含约1phr或更少的抗氧化剂。
在方面1的另一示例中，橡胶胶清组合物包含约1phr或更少的树脂。
在方面1的另一示例中，帘线包括外表面，外表面的部分是金属的。
在方面1的另一示例中，支撑结构包括波状轮辐或连续的环。
在第二方面中，存在一种非充气轮胎，该非充气轮胎包括环形内圈、环形外圈、定位在环形内圈和环形外圈之间的支撑结构，其中支撑结构包括由橡胶胶清组合物制成的胶清层和嵌入在胶清层中的金属帘线，该橡胶胶清组合物包含乙烯丙烯二烯单体橡胶，并且橡胶胶清组合物具有第一表面和第二表面，第二表面暴露于轮胎周围的环境，金属帘线具有外表面，金属帘线的外表面与橡胶胶清组合物的第一表面直接接触。
在方面2的一示例中，橡胶胶清组合物还包含约40phr至约100phr的天然橡胶或聚异戊二烯和约20phr至约80phr的炭黑，并且乙烯丙烯二烯单体橡胶以约20phr至约80phr存在。
第二方面可以单独提供，或者与上述第二方面的示例中的任何一个或多个示例组合提供，或者与第一方面的示例及其示例的任何一个或多个示例组合提供。
附图说明
在附图中，示出了结构，该结构与下文提供的详细描述一起描述了受权利要求书保护的本发明的示例性实施方案。类似的元件用相同的附图标号标示。应当理解，被示出为单个部件的元件可以用多个部件替换，并且被示出为多个部件的元件可以用单个部件替换。附图未按比例绘制，并且出于说明性目的，可能放大了某些元件的比例。
图1是现有技术中已知的未变形的非充气轮胎的前视图。
图2是图1的非充气轮胎在承受载荷时变形的前视图。
图3是现有技术中已知的包括轮辋总成的非充气轮胎的前视图。
图4是包括波状轮辐支撑结构的非充气轮胎的前视图。
图5是包括线性轮辐结构的非充气轮胎的前视图。
图6是包括非线性轮辐结构的非充气轮胎的前视图。
图7是包括轮辐结构的非充气轮胎的前视图，该轮辐结构包括胶清层界面。
图8是沿着示出了波状轮辐支撑件的剖视图的图4的线8-8截取的图4的轮辐的局部剖视图，其也代表了沿着示出了线性轮辐结构的剖视图的图5的线8-8截取的图5的轮辐的局部剖视图。
图9是沿着示出了非线性轮辐的剖视图的图6的线9-9截取的图6的轮辐的局部剖视图。
图10是沿着示出了包括胶清层界面的轮辐结构的剖视图的图7的线10-10截取的图7的轮辐的一个实施方案的局部剖视图。
具体实施方式
本文，当给出诸如5-25(或5至25)的范围时，这意指优选至少或超过5，并且单独且独立地，优选不超过或小于25。在一个示例中，这样的范围独立地定义5或更大，并且单独且独立地定义25或更小。
图1和图2示出了已知的非充气轮胎10的一个示例。如图所示，非充气轮胎10包括具有内表面23和外表面24的大致环形内圈20，以及具有内表面33和外表面34的大致环形外圈30。环形内圈20和环形外圈30中的一者或两者可以由交联或未交联的聚合物制成，或另选地，由金属(例如，钢、铝等)制成。
非充气轮胎10包括互连腹板40，该互连腹板连接大致环形内圈20和大致环形外圈30。互连腹板40是从大致环形内圈20的外表面24径向延伸到大致环形外圈30的内表面33的支撑结构。如图所示，互连腹板40具有限定了多个大致多边形开口50的腹板元件42、44的至少两个径向相邻的层56、58。在另选的实施方案中，多个轮辐或其他开孔支撑结构可以将内圈20连接到外圈30。
在一个实施方案中，大致环形内圈20和大致环形外圈30由与互连腹板40相同的材料制成。大致环形内圈20、大致环形外圈30和互连腹板40可以通过注塑或压缩成型、可浇注聚合物、增材制造或本领域公知的任何其他方法制成，并且可以同时形成，使得它们的附接通过包括内圈20、外圈30和互连腹板40的材料冷却和凝固而形成。
大致环形内圈20的内表面23被构造成接合轮辋总成(未示出)，轮胎10安装到该轮辋总成。胎面层70附接到大致环形外圈30的外表面34上。可以通过粘合或使用本领域中通常可用的其他方法完成附接。
如图2所示，外圈30可以被构造成在围绕并包括胎面层70的印迹区32的区域48中变形，这减小了振动并增加了轮胎10的乘坐舒适性。
图3示出了已知的轮胎100的实施方案的前视图，该轮胎具有大致环形内圈110、大致环形外圈120和内部支撑结构，该内部支撑结构以在内圈110和外圈120之间延伸的柔性互连腹板130的形式呈现。柔性互连腹板130由限定多边形开口140的多个腹板元件135形成。腹板元件135形成多个六边形和基本上梯形的形状，包括外部一系列交替的六边形和梯形开口以及内部一系列交替的六边形和梯形开口。图1至图3中所示的几何形状仅仅是示例性的。类似地，轮辐或其他支撑结构可以用来提供互连腹板。
图3还示出了安装在轮辋总成150上的轮胎100，该轮辋总成位于大致环形内圈110处。轮辋总成150可以围绕旋转轴155旋转(如箭头A所示)。旋转可以由车辆的车轴或其他装置来传递，以旋转轮胎100。胎面170附接到大致环形外圈120上。胎面170可以由橡胶或其他弹性材料制成。
图4至图7示出了本公开的不同类型的非充气轮胎200的示例性实施方案。为了简单起见，图4至图7的非充气轮胎200被示出为没有胎面和轮辋总成，这两者可以与针对图3的轮胎100描述的轮辋总成150和胎面170基本相同。可能的话，类似的附图标号用于类似的部件。
图4示出了非充气轮胎200的示例，该非充气轮胎具有大致环形内圈210、大致环形外圈220以及定位在大致环形内圈210和大致环形外圈220之间并且在其间延伸的波状轮辐230a。如图所示，轮辐230a与圈210、220直接接触。如箭头240所示，波状轮辐230a可以通过在大致环形内圈210和大致环形外圈220之间以波状图案来回弯曲轮辐材料片或轮辐材料带250来形成。
图5示出了非充气轮胎200的示例，该非充气轮胎具有大致环形内圈210、大致环形外圈220以及定位在大致环形内圈210和大致环形外圈220之间并且在其间延伸的多个线性轮辐230b。在示出的实施方案中，多个线性轮辐230b沿大致径向方向延伸并且与圈210、220直接接触。在另选的实施方案中(未示出)，多个线性轮辐相对于径向方向成一角度延伸。在一个此类实施方案中，多个线性轮辐通常彼此平行。在另选的实施方案中，多个线性轮辐以发散的角度延伸。轮辐可具有不同于所示形状的形状，例如具有圆化端部的椭圆形或圆柱形。
多个线性轮辐230b可以通过将线性轮辐202固定在大致环形内圈210和大致环形外圈220之间来制造。另选地，多个线性轮辐230b可以被形成、模制或制造成，以将每个线性轮辐202提供为多个线性轮辐230b的整体部件。多个轮辐可具有彼此邻接或直接接触的外表面，例如，可粘附或结合在一起的外表面。
图6示出了非充气轮胎200的示例，该非充气轮胎具有大致环形内圈210、大致环形外圈220以及定位在大致环形内圈210和大致环形外圈220之间并且在其间延伸的多个非线性轮辐230c。每个非线性轮辐203被示出为椭圆形环，尽管其他形状的轮辐(例如，圆形、矩形、梯形、多边形、弯曲形、波浪形、不规则形等)可以在进一步的实施方案中采用。虽然非线性轮辐203被示出为连续的环，但是也可以采用不连续的结构(例如，U形、V形、S形、弧形等)。在所示的实施方案中，每个非线性轮辐203与相邻轮辐径向间隔开，使得相邻轮辐之间存在空间。多个非线性轮辐230c可以通过将每个非线性轮辐203固定在大致环形内圈210和大致环形外圈220之间来制造。
图7示出了非充气轮胎200的示例，该非充气轮胎具有大致环形内圈210、大致环形外圈220以及在大致环形内圈210和大致环形外圈220之间延伸的多个轮辐230d。每个轮辐204、205形成为至少两个相邻空隙206、208之间的结构。在所示实施方案中，每个轮辐204，205是相邻圆形空隙206、208之间的结构，尽管其他形状的空隙(例如，椭圆形、矩形、梯形、多边形等)可以在进一步的实施方案中采用。空隙206、208可以形成、模制或制造到多个轮辐230d中，以提供作为整体部件的多个轮辐230d。另选地，多个轮辐230d可以通过在大致环形内圈210和大致环形外圈220之间固定多个连续结构(例如，圆形、矩形、梯形、多边形等)或不连续结构(例如U形、V形、S形、弧形等)来制造。
例如，如图7中的虚线所示，多个轮辐230d可以通过将第一圆环207和第二圆环209固定在大致环形内圈210和大致环形外圈220之间而形成，其中第一圆环207在界面221、222处接触第二圆环209。第一圆环207和第二圆环209可在界面221、222处通过机械紧固件(例如，螺栓、夹具、支架)、粘合剂(例如，胶水、焊接、钎焊或可以包括加热、硫化或其他耦接方法的化学结合工艺)中的一者或多者耦接在一起。
在一些实施方案中，耦接第一圆环207和第二圆环209的方法可将第一圆环207的材料与第二圆环209的材料熔合，例如，熔合两个橡胶胶清层(诸如彼此结合或粘附的两个橡胶胶清层)的外表面，以形成作为连续边界的界面221。另选地，在一些实施方案中，耦接第一圆环207和第二圆环209的方法可以将界面222形成为不连续的边界。不管支撑轮辐结构204、205的界面221、222是连续的还是不连续的，附加材料215可以任选地添加在第一圆环207和第二圆环209之间，以填充间隙并为多层轮辐204、205提供附加支撑。附加材料215可以是与用于橡胶胶清层的材料相同或不同的材料。
虽然图4至图7示出了具有作为轮辐的支撑结构的非充气轮胎，但是应理解，非充气轮胎可以具有其他支撑结构，诸如互连腹板。例如，互连腹板可以由一组下轮辐和一组上轮辐形成，每组轮辐类似于上文所示出或所描述的实施方案中的一个实施方案。类似于上述轮辐，腹板支撑结构可以使用橡胶胶清层来嵌入增强构件，诸如帘线。
图8示出了沿示出了波状轮辐230a的图4的线8-8截取的非充气轮胎200的一部分的剖视图。轮辐230a包括多个增强构件，示例性地示出为嵌入橡胶胶清层355中的帘线300。多根帘线300中的每根示例性帘线301、302、303、304、305可以由金属(例如，钢、电镀或涂层钢、黄铜、镀黄铜钢)构成，以向波状轮辐230a提供结构支撑和增强。可以构成多根帘线300中的一根或多根帘线的材料的其他示例包括聚合材料、热塑性聚合树脂(诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))、尼龙、人造纤维、天然棉或其他轮胎增强材料或其组合。橡胶胶清层355可以是配制成粘附到帘线301-305的橡胶化合物，该橡胶化合物在下文被描述为橡胶组合物。例如，胶清层355可以是橡胶组合物，例如包含钴的组合物，该组合物被配制成粘附到镀黄铜钢帘线301-305。在聚合增强材料的情况下，可构成胶清层355的配制成粘附到多根帘线300的橡胶组合物的其他示例包括间苯二酚甲醛胶乳化学物质。优选地，橡胶胶清层355提供具有改善的抗臭氧降解性的支撑结构(例如，轮辐230a)。即，橡胶胶清层355优选地具有用于表面施用的性能，例如，耐受暴露于在轮胎操作期间支撑结构所暴露的环境中的臭氧。橡胶胶清层355优选在与嵌入增强构件(例如，301)接触的部分和暴露于环境的部分之间是单层。即，橡胶胶清层355可以没有外保护层或用于提供附加暴露保护(诸如耐受暴露于臭氧)的层，并且与轮辐的嵌入增强构件直接接触。
非充气轮胎200的侧开式支撑结构(即，波状轮辐230a)在操作中经受各种载荷条件，并且因此被构造成经受这种载荷。例如，嵌入胶清层355中的多根帘线300可以被构造成经受这种载荷。此外，空气、道路灰尘、水、雪、沙子、泥浆或其他碎屑会接触或积聚在波状轮辐230a上。虽然包括多根帘线300和胶清层355的波状轮辐230a由选择来提供期望的结构特性的材料构成，但是某些材料在暴露于环境因素(例如，臭氧)时会退化。特别地，胶清层355被设计成适于暴露于臭氧。此外，胶清层355被配制成粘附到帘线301-305。此类配方在提供对帘线301-305的良好粘附性的同时，还可以令人惊讶地使得胶清层355足以作为单层表面施加组合物防止由于暴露于臭氧而降解。尽管据信将胶清层355配制为更耐臭氧可能降低胶清层355相对于多根帘线300的粘附特性，但本公开实现了满足这两个标准的橡胶组合物。
参照图8至图10描述了非充气轮胎200的轮辐201-205的附加特征，应当理解，一个或多个轮辐201-205的一个或多个特征可以单独或组合提供，以在不脱离本公开范围的情况下提供非充气轮胎200的轮辐。因此，一个或多个轮辐201-205的一个或多个特征可以单独或组合提供，以提供参照图3至图7讨论的轮辐结构130、230a、230b、230c、230d中的一者或多者。因此，本公开的非充气轮胎200的嵌入单个橡胶胶清层(例如，355)中的轮辐201-205能够经受各种轮胎载荷条件，同时还能承受暴露于有害环境因素。
参照图8，波状轮辐230a包括橡胶胶清层355，该橡胶胶清层嵌入有帘线301、302、303、304和305，并且因此相对于环境覆盖帘线的任何外表面。示出了沿着图4的线8-8截取的波状轮辐230a的部分201的剖视图的图8的剖视图也示出了沿着图5的线5-5截取的线性轮辐202的剖视图。为了简化而非限制，图4和图5中的多层轮辐230a、230b的特征将在图8中相对于图4的波状轮辐230a的部分201进行描述，应理解相对于图5的线性轮辐202这些特征以相同或相似的方式应用。此外，应理解，参照图8所示和描述的横截面可以应用于上文所示或描述的非充气轮胎的任何支撑结构。
如图8所示，橡胶胶清层355包括暴露于环境的第一外层表面311和暴露于环境的第二外层表面321。如图所示，橡胶胶清层355可以作为围绕轮辐的一根或多根帘线的外表面的单个连续保护层提供。尽管图示为其中橡胶胶清层355具有四个侧面的矩形横截面，但是轮辐201可以限定其他形状的横截面(例如，三角形、正方形、梯形、多边形、圆形、椭圆形等)使得橡胶胶清层355包括一个或多个侧面，该一个或多个侧面直接粘附到嵌入帘线上，并保护嵌入帘线免受环境的有害因素影响。因此，除非另有说明，应理解的是，在不脱离本公开范围的情况下，橡胶胶清层355在一些实施方案中可以覆盖帘线的至少一部分，并且在其他实施方案中可以覆盖整个帘线。
多根帘线300嵌入橡胶胶清层355的方式不旨在是限制性的，并且可以利用如本领域中常规的各种制造技术来实现。例如，多根帘线300和橡胶胶清层355可以通过压延工艺制造，其中轧辊将橡胶胶清层355和多根帘线300压缩在一起，以将多根帘线300嵌入橡胶胶清层355内。另选地，橡胶胶清层355和多根帘线300中的一者或多者可以被共挤出以制造其中嵌入有多根帘线300的橡胶胶清层355。在其他示例中，尽管示出了五根帘线301-305，但是应当理解，在不脱离本公开范围的情况下，轮辐201可以包括任意数量的多根帘线300。
图9示出了沿着示出了具有布置在一个橡胶胶清层355中的多根帘线300的非线性轮辐203的图6的线9-9截取的非线性轮辐203的剖视图。该层的第一部分包括帘线301a-305a，并且该层的第二部分包括帘线301b-305b。第一层帘线301a-305a与第二层帘线301b-305b对齐，尽管在其他实施方案中，帘线301a-305a和301b-305b可以相对于彼此偏移。此外，在不脱离本公开范围的情况下，多根帘线300中的一根或多根帘线可以接触(例如，被缠绕、编织、重叠或以其他方式交织)。此外，应理解，参照图9所示和描述的横截面可以应用于上文所示或描述的非充气轮胎的任何支撑结构。
在所示实施方案中，多根帘线300沿径向方向延伸。在另选的实施方案中，在不脱离本公开范围的情况下，多根帘线300可在其他方向上延伸，例如轴向方向、周向方向，或者相对于径向方向以一定角度偏置。多根帘线300可以在与轮辐201-205相同的方向上延伸，或者可以在相对于轮辐201-205延伸的一个或多个方向不同的方向上延伸。
多根帘线300旨在为橡胶胶清层355提供结构增强，因此可以预期嵌入橡胶胶清层355内的帘线301a-305a、301b-305b的任何组合、取向或构造都在本公开的范围内，轮辐201-205的任何组合、取向或构造也是如此。
图10示出了沿图7的线10-10截取的包括连续界面221的轮辐204的剖视图。应理解，参照图10所示和描述的横截面可以应用于上文所示或描述的非充气轮胎的任何支撑结构。在一个示例中，第一圆环207和第二圆环209(见图7)可以耦接在一起，以形成具有连续界面221的多层轮辐204。所谓连续界面221意味着相邻的第一圆环207和第二圆环209的橡胶胶清层355彼此邻接，并根据参照图7所描述的耦接方法中的任何一种或多种耦接在一起。
如图10所示，第一圆环207在其内径上包括具有外表面351的第一橡胶胶清层355，在其外径上没有外保护层。同样，第二圆环209在其内径上包括具有外表面381的第二橡胶胶清层355，在其外径上没有外保护层。因此，当通过结合(例如硫化在一起)耦接在一起时，第一圆环207(其橡胶胶清层355暴露)的外径邻接第二圆环209(其橡胶胶清层355暴露)的外径。每个圆环207、209的相应邻接橡胶胶清层355限定彼此直接接触的连续界面221，橡胶胶清层355的外表面351、381保护嵌入橡胶胶清层355内的帘线301a-305a、301b-305b不暴露于环境。
上述附图中所示的胶清层355由橡胶组合物制成。术语“phr”是指按重量计相对于每一百份橡胶的份数，并且是本领域中常见的量度，其中组合物(例如，胶清层)的组分相对于所有弹性体(橡胶)组分的总和进行测量。所有橡胶组分(无论一种、两种、三种或更多种不同的橡胶组分存在于橡胶组合物中)的总phr或份数定义为100phr。其它非橡胶组分通常与100份橡胶成比例，并且相对量可以以phr表示。
橡胶组合物包含橡胶组分。橡胶组分包括橡胶或橡胶混合物，当与橡胶组合物的其它组分共混时，该橡胶或橡胶混合物也可称为可硫化橡胶组合物。该组合物的橡胶组分可以包括100phr的橡胶，该橡胶包括至少一种橡胶。认为全部橡胶的总量为100份(按重量计)并且被表示为100phr。
合成橡胶和天然橡胶均可用于胶清层的橡胶组合物的橡胶组分中。这些橡胶也可称为弹性体，包括但不限于天然或合成聚(异戊二烯)(优选天然聚异戊二烯)和弹性二烯聚合物，该弹性二烯聚合物包括聚丁二烯和共轭二烯单体与至少一个单烯烃单体的共聚物。合适的聚丁二烯橡胶是弹性的，并且具有约1％至3％的1,2-乙烯基含量和约94％至99％的顺式-1,4含量。通过适当调节其它组分的含量，具有至多约12％的1,2-含量的其它丁二烯橡胶也可以是合适的，因此，可以使用基本上任何高乙烯基弹性聚丁二烯。共聚物可衍生自共轭二烯，诸如1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯-(异戊二烯)、2,3-二甲基-1,2-丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯等，以及前述二烯的混合物。优选的共轭二烯是1,3-丁二烯。
关于单烯烃单体，它们包括乙烯基芳族单体，诸如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基萘、乙烯基吡啶等以及前述物质的混合物。基于共聚物的总重量，共聚物可以包含至多50重量％的单烯烃。优选的共聚物是共轭二烯(特别是丁二烯)和乙烯基芳烃(特别是苯乙烯)的共聚物。
在一个或多个实施方案中，本发明涉及包含弹性体(例如单个弹性体或弹性体的混合物)和乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)的橡胶组合物。当弹性体以一定量使用时，诸如相对于EPDM为约100phr或更少、约90phr或更少、约80phr或更少、约70phr或更少、或约65phr或更少，或者相对于EPDM为约40phr或更多、约45phr或更多、约50phr或更多、约55phr或更多、或约60phr或更多，该弹性体可实现耐臭氧性并且不极大地损害其它性能，诸如疲劳和对帘线的粘附性。当EPDM以一定量使用时，诸如相对于非EPDM弹性体为约65phr或更少、约60phr或更少、约55phr或更少、约50phr或更少、或约45phr或更少，或者相对于非EPDM弹性体为约25phr或更多、约30phr或更多、约35phr或更多、约40phr或更多、或约45phr或更多。在某些实施方案中，非EPDM弹性体是天然橡胶、合成聚异戊二烯或其组合，任选地有其他非EPDM弹性体，诸如聚丁二烯。天然橡胶或聚异戊二烯可以为橡胶组合物提供改善的对金属帘线的粘附性和抗裂性。
在一个或多个实施方案中，非EPDM弹性体相对于EPDM聚合物以约4:1至约2:3、约3.5:1至约2.5:1、约2.5:1至约2:1、约1.75:1至约1.25:1或约1.5:1至约1:1的比例存在于橡胶组合物中。
在一个或多个实施方案中，橡胶组合物包含增强填料。通过在接触增强部件(例如，帘线)的胶清层橡胶组合物中包含一种或多种增强填料，胶清层橡胶组合物可具有改善的抗撕裂强度和耐降解性。例如，胶清层可以由橡胶组合物制成，该橡胶组合物具有增强填料的共混物，与一个或多个增强部件(诸如多根金属帘线)接触。胶清层橡胶组合物的增强填料可以选择炭黑，例如具有至少一种增强胶清层性能(例如抗撕裂强度或耐降解性)的特性的炭黑。所选择的炭黑可以进一步与其它不同的增强填料(例如二氧化硅)共混。
在一个或多个实施方案中，橡胶组合物具有约25phr至约80phr、约30phr至约70phr或约35phr、40phr、45phr、50phr、55phr或60phr的总增强填料含量。橡胶组合物中的增强填料内容物可以包括多于一种增强填料，例如至少两种填料，例如第一增强填料和第二增强填料，其中这些增强填料之一是炭黑。第一增强填料和第二增强填料可以彼此不同。第一增强填料(例如，炭黑)可以以约25phr至约65phr、约30phr至约60phr、约35phr至约55phr、约40phr至约50phr或约45phr范围内的量存在。第二增强填料(例如，二氧化硅)可以0phr至约20phr、约1phr至约10phr、约2phr至约5phr或约0.1phr或更少的量存在。在一个或多个实施方案中，橡胶组合物包含单一增强填料(诸如炭黑)，并且可以任选地不含第二填料，例如二氧化硅。
炭黑和/或二氧化硅的表面可以任选地被处理或改性以改善对特定类型聚合物的亲和力。此类表面处理和改性是本领域技术人员公知的。
也可以使用附加填料，包括但不限于矿物填料，诸如粘土、滑石、铝的水合物、氢氧化铝和云母。前述附加填料是任选的并且可以以约1phr至约40phr的不同量使用。
在一个或多个实施方案中，增强填料可以包含一种或多种合适的炭黑。合适的炭黑是任何常规炭黑，例如HAF、ISAF和SAF型炭黑。炭黑的其它示例包括N115、N134、N234、N299、N330、N339、N343、N347和N375型炭黑。炭黑填料具有例如在70m2/g至150m2/g范围内的氮比表面积N2SA。在另一示例中，炭黑增强填料具有例如60ml/100g至140ml/100g的邻苯二甲酸二丁酯吸收量。在又一个示例中，增强填料具有0.1MPa至1MPa、0.2MPa至0.8MPa或小于0.8MPa、0.7MPa、0.6MPa或0.5MPa的300％伸长应力。可选择具有上述特性中的一种或多种特性和例如所有提到的性能或其各种组合的增强填料。当存在于增强填料中时，炭黑的量为约20phr至约65phr、约25phr至约60phr、约30phr至约55phr、或约35phr至约50phr。
增强填料包扩炭黑，例如，任选地与非炭黑填料(诸如二氧化硅)组合。二氧化硅可以是任何合适的常规二氧化硅。合适的二氧化硅包括沉淀二氧化硅或热解二氧化硅、湿二氧化硅(水合硅酸)、干二氧化硅(无水硅酸)、硅酸钙等。在这些填充剂中，优选沉淀的无定形湿加工水合二氧化硅。二氧化硅可具有例如500m2/g或更小、或在50m2/g至400m2/g、或100m2/g至200m2/g范围内的BET表面积和比CTAB表面积。可使用的一些市售二氧化硅包括但不限于由PPG工业集团(宾夕法尼亚州匹兹堡(Pittsburgh,Pa.))生产的Hisil 190、Hisil210、Hisil 215、Hisil 233、Hisil243等。许多可用的商业等级的不同二氧化硅也可从德固赛公司(DeGussa Corporation(例如VN2、VN3)、罗纳普朗克(Rhone Poulenc)(例如Zeosil1165MP0)和J.M.Huber公司(J.M.Huber Corporation)获得。在一个示例中，二氧化硅以约0.1phr至约10phr、约0.5phr至约5phr、约1phr至约3phr的量存在于增强填料中，任选地与另一种非炭黑增强填料组合。在另一示例中，二氧化硅作为增强填料以约5phr或更少、约3phr或更少、约1phr或更少或约0.5phr或更少存在于橡胶组合物中。
胶清层橡胶组合物可以包含本领域已知的其它成分作为例如通常包含在用于制造轮胎的橡胶组合物中的添加剂，诸如，将各种组分橡胶与各种常用的添加剂材料混合，该添加剂材料诸如，例如硫、载硫剂、过氧化物、固化助剂(诸如促进剂、活化剂和缓凝剂)和加工助剂(诸如油)、亚甲基给予体、包括粘合剂或增粘树脂和增塑剂的树脂、填料、颜料、脂肪酸、氧化锌、蜡、抗降解剂(诸如抗氧化剂和抗臭氧剂)以及胶溶剂(例如2,2-二苯甲酰氨基-二苯基二硫化物(DBD))。如本领域技术人员已知的，选择上述添加剂并通常以常规量使用。常规量例如为0.1phr至200phr的量。
在一个或多个实施方案中，胶清层橡胶组合物可以包含固化剂或固化包。固化包可以包含例如以下各项中的至少一项：硫化剂、硫化促进剂、硫化活化剂(例如氧化锌、硬脂酸等)、硫化抑制剂和/或防焦剂。在某些实施方案中，固化包包含至少一种硫化剂、至少一种硫化促进剂、至少一种硫化活化剂和任选地硫化抑制剂和/或防焦剂。硫化促进剂和硫化活化剂用作硫化剂的催化剂。硫化抑制剂和防焦剂在本领域中是已知的，并且可以由本领域技术人员基于所需的硫化性能来选择。
在一个示例中，胶清层橡胶组合物可以以约0.1phr至约10phr、约1phr至约7phr、或约2phr至约5phr的量包含氧化锌。在其它示例中，还可以将硫化剂和硫化促进剂添加到胶清层橡胶组合物中。合适的硫化剂和硫化促进剂是本领域已知的，并且可以基于胶清层橡胶组合物的期望的物理、机械和固化速率性能以合适的量添加。硫化剂的示例包括硫和供硫化合物。在某些实施方案中，用于橡胶组合物中的硫化剂的量可以为约0.1phr至约10phr，或约1phr至约8phr或小于约7phr、6phr或5phr。
当使用时，特定的硫化促进剂没有特别限制。许多促进剂是本领域已知的，包括但不限于二苯胍(DPG)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、4,4'-二硫代二吗啉(DTDM)、二硫化四丁基秋兰姆(TBTD)、二硫化苯并噻唑(MBTS)、2-(吗啡啉基硫代)苯并噻唑(MBS)、N-叔丁基-2-苯并噻唑磺酰胺(TBBS)、N-环己基-2-苯并噻唑磺酰胺(CBS)、N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(BBS)、N,N-二环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(DCBS)及其混合物。硫化促进剂的用量没有特别限制，但优选落在约0.5phr至约3phr的范围内。
胶清层橡胶组合物可以包括至少一种抗降解剂以保护橡胶免受氧化侵蚀。抗降解剂可以包括抗氧化剂或抗臭氧剂，并且带式胶清组合物可以包括至少一种抗降解剂的AO包。抗降解剂可以包括例如对苯二胺(PPD)，诸如N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-对苯二胺(6PPD)三甲基-二氢喹啉(TMQ)、酚类、烷基化二苯胺(DPA)、芳族亚磷酸酯类和二苯胺-酮缩合物或其组合。抗降解剂或抗降解剂的组合可以以约0.1phr至约8phr、约0.5phr至约5phr或小于约4phr、3phr、2phr或1phr的范围存在于橡胶组合物中。
在一个实施方案中，胶清层橡胶组合物可以任选地包含一种或多种用于将该橡胶组合物粘附到增强件(例如，帘线)上的粘附促进剂。金属粘附促进剂在本领域中是已知的并且可以包括例如金属化合物或盐类，特别是钴、镍或镧系元素盐和化合物。可混合在橡胶组合物中的钴化合物的示例包括酸性钴盐(诸如叔碳酸钴、新癸酸钴、玫瑰酸钴、环烷酸钴、硬脂酸钴等)和脂肪酸钴/硼配位化合物。在通常用于轮胎等的直接硫化粘附中，使用金属盐以改善胶清层与金属增强材料之间的初始粘合性。粘附促进剂或促进剂的组合可以以约0.05phr至约5phr、约0.1phr至约3phr、约0.2phr至约2phr或约0.5phr、0.75phr、1phr、1.25phr、1.5phr或1.75phr的范围存在于橡胶组合物中。
可以混合在用于胶清层的橡胶组合物中的亚甲基给予体化合物包括橡胶工业中通常使用的那些，诸如六(甲氧基甲基)三聚氰胺(HMMM)、六亚甲基四胺(HMT)、五(甲氧基甲基)羟甲基三聚氰胺、四(甲氧基甲基)二羟甲基三聚氰胺等。这些亚甲基给予体化合物中的单独一种或两种或多种可以单独使用或组合使用，其混合量优选在约0.5phr至约4phr的范围内，更优选在约1phr至约3phr或更少的范围内。
可以通过本领域已知的方法将各种成分混合在一起，诸如例如通过在班伯里密炼机中将各种成分捏合在一起，来形成胶清层橡胶组合物。例如，组合物可以在至少两个混合阶段中混合。第一阶段可以是不添加硫化剂或硫化促进剂的混合阶段，通常被本领域技术人员称为非生产性混合阶段。在某些实施方案中，可以使用多于一个非生产性混合阶段。最后阶段可以是添加硫化剂和硫化促进剂的混合阶段，通常被本领域技术人员称为生产性混合阶段。非生产性混合阶段可在130℃至200℃的温度下进行。生产性混合阶段可在低于硫化温度的温度下进行以避免橡胶组合物的不期望的预固化。因此，生产性混合阶段的温度不应超过120℃，并且通常为40℃至120℃，或60℃至110℃，并且特别是约75℃至100℃。
为了展示本发明的实践，已制备和测试了以下实施例。然而，所述实施例不应被视为限制本发明的范围。在不脱离本文所公开的实施方案的实质和范围的情况下，对这些具体实施例的多种变型是可能的。更具体地，在以下实施例中使用的特定橡胶、填料和其它成分(例如，固化剂包成分)不应被解释为限制性的，因为可以使用与具体实施方式中的公开内容一致的其它此类成分来代替。换句话讲，以下实施例中的特定橡胶、填料和其它成分以及它们的量和它们的相对量应该理解为适用于具体实施方式的更一般的内容。
实施例1
下表1列出了为测定对金属增强构件的粘附性和耐臭氧性而制备的橡胶组合物的组分。
表1
Figure BDA0004126766690000151
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Figure BDA0004126766690000161
以下给出表中使用的缩写的含义。需注意，表中的各组分指示的数值指phr。DBD：2,2-二苯甲酰氨基-二苯基二硫化物；ESBR：乳液聚合丁苯橡胶；SBR：丁苯橡胶；BR：丁二烯橡胶；6PPD：N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-对苯二胺；TMQ：三甲基-二氢喹啉；HMMM：六(甲氧基甲基)三聚氰胺；DCBS：N,N-二环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺；AO：(2,2'-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚))。
测量比较例1-4和实施例1-2对金属帘线的粘附性。制备每个实施例组合物的三个样品。一个样品是组合物的固化和未老化的硫化形式，一个样品是未固化的(绿色)形式并且在40℃和80％相对湿度下老化7天，并且一个样品是在60℃和85％相对湿度下用2％氧老化7天的固化的硫化形式。每个样品沿其中心部分包含嵌入的钢帘线。如下表2所示，通过将嵌入的钢帘线从橡胶样品中拉出所需的力来评估粘附力(每根帘线的能量力，焦耳)。
表2
Figure BDA0004126766690000171
如表2所示，比较例3和4没有产生任何数据，因为样品组合物没有粘附到金属帘线上。与比较例1和2相比，实施例1和2提供类似的粘附结果，并且在一些情况下提供改善的粘附结果。实施例1和2证明，用20phr至50phr的EPDM填充组合物并将通过EPDM填充量降低天然橡胶含量可以实现与非EPDM组合物类似的粘附性，并且有时可以实现改善的粘附性。表2进一步证明，实施例1和2在样品中提供了改善的粘附性，这些样品是硫化形式，并且在60℃和85％相对湿度下用2％氧气老化7天，以模拟降解条件和臭氧暴露。
制备比较例1-4和实施例1-2的样品并测量其耐臭氧性。通过固化各实施例化合物的2mm厚的垫并提取1.8mm宽、2mm长的样品来评价耐臭氧性。在30℃或0℃下使这些样品经受亿分之50份(pphm)的臭氧三天，在此期间样品经历在45％应变下的静态伸长和在180RPM下在15％与45％之间的循环应变的交替周期。基于在样品中形成的裂纹的尺寸判断抗臭氧性。
在30℃测试中，比较例1和2以及实施例1的样品均在第1天和第2天显示出许多样品中的显著的裂纹，并且比较例1和实施例1在第3天破裂。比较例3的样品在第3天破裂，并且比较例4的样品在第3天产生宽裂纹。实施例2的样品在第1、2和3天没有显示出裂纹，这证明与比较例1-4和实施例1的样品相比，50phr的EPDM提供了改善的抗臭氧性。
在0℃试验中，比较例1和2以及实施例1的样品均在第1天和第2天显示出许多样品中的显著的裂纹，并且比较例1在第3天破裂，并且比较例2和实施例1在第4天破裂。比较例3的样品在第4天破裂，并且比较例4的样品在第3天和第4天产生宽裂纹。实施例2的样品在第1、2、3和4天没有显示出裂纹，这证明与比较例1-4和实施例1的样品相比，50phr的EPDM提供了改善的抗臭氧性。
实施例2
下表3列出了为测定对金属增强构件的粘附性和耐臭氧性而制备的橡胶组合物的组分。
表3
Figure BDA0004126766690000181
需注意，表中的各组分指示的数值指phr。
测量实施例3-8对金属帘线的粘附性。制备每个实施例组合物的三个样品。一个样品是组合物的固化和未老化的硫化形式，一个样品是未固化的(绿色)形式并且在40℃和80％相对湿度下老化7天，并且一个样品是在60℃和85％相对湿度下用2％氧老化7天的固化的硫化形式。每个样品沿其中心部分包含嵌入的钢帘线。如下表4所示，通过将嵌入的钢帘线从橡胶样品中拉出所需的力来评估粘附力(每根帘线的能量力，焦耳)。值得注意的是，对从橡胶样品中拉出之后的钢帘线的检查表明，所有的帘线都表现出其外表面被样品橡胶完全覆盖，并且得到覆盖等级“A”。去除的钢帘线将一部分样品橡胶保留在整个帘线外表面上，这证明了样品橡胶组合物实现了对钢帘线的期望的粘附性。
表4
Figure BDA0004126766690000191
如表4中所见，与不包括EPDM和45phr的炭黑的比较例2的样品相比，除了在帘线上提供完全橡胶覆盖之外，实施例3至8在样品中提供类似的粘附性并且在一些情况下提供改善的粘附性，这些样品为硫化形式，并且在60℃和85％相对湿度下用2％氧气老化7天，以模拟降解条件和臭氧暴露。
制备实施例3-8的样品并测量其耐臭氧性。通过固化各实施例化合物的2mm厚的垫并提取1.8mm宽、2mm长的样品来评价耐臭氧性。在30℃或0℃下使这些样品经受亿分之50份(pphm)的臭氧三天，在此期间样品经历在45％应变下的静态伸长和在180RPM下在15％与45％之间的循环应变的交替周期。基于在样品中形成的裂纹的尺寸判断抗臭氧性。
在30℃测试下，实施例3-8的样品在第1天没有显示出裂纹。实施例3、5、6和8的样品在第2天没有显示出裂纹，而实施例4和7的样品破裂。首先破裂的实施例4和7包含5phr的二氧化硅，而剩余的无裂纹样品不包含二氧化硅。实施例3、4和8的样品在第3天破裂，并且实施例5的样品在第3天没有显示出任何裂纹。
在0℃测试下，实施例4和6的样品在第1天显示出一个裂纹，而实施例3、5、7和8的其余样品在第1天没有裂纹。在第2天，实施例7的样品表现出明显的裂纹。在第3天，实施例4和7的样品显示出严重的裂纹，这证明了含二氧化硅的组合物在不含二氧化硅的样品之前破裂。在其余样品中，实施例3、5和8的样品在第4天仍然没有任何裂纹，而实施例6的样品破裂。
就在说明书或权利要求书中使用术语“包括”或“具有”而言，其旨在以类似于术语“包含”在权利要求书中用作过渡词时所理解的方式来具有包容性。此外，就采用术语“或”(例如，A或B)而言，该术语旨在表示“A或B或两者”。当申请人旨在指示“仅A或B但不是两者”时，则将采用术语“仅A或B但不是两者”。因此，本文中术语“或”的使用具有包容性，不具有排他性用途。参见Bryan A.Garner，《现代法律用语词典》第624页(第二版，1995年)(BryanA.Garner,A Dictionary of Modern Legal Usage 624(2d.Ed.1995)。此外，就在说明书和权利要求书中使用术语“在……中”或“到……中”而言，该术语旨在另外表示“在……上”或“到……上”。此外，就在说明书或权利要求书中使用术语“连接”而言，该术语旨在不仅表示“直接连接到”，而且也表示“间接连接到”，诸如通过另外的一个或多个部件进行连接。
虽然本申请已通过其实施方案的描述进行了说明，并且虽然已相当详细地对所述实施方案进行了描述，但申请人并非意图将所附权利要求书的范围约束为这样的细节或以任何方式限制为这样的细节。附加的优点和修改对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。因此，在其更广泛的方面，本申请并不限于所示和所述的特定细节、代表性设备和方法，以及示例性示例。因此，可以在不脱离申请人的总体发明构思的实质或范围的情况下偏离此类细节。

Claims (16)

1.一种非充气轮胎，所述非充气轮胎包括：
环形内圈；
环形外圈；
支撑结构，所述支撑结构定位在所述环形内圈和所述环形外圈之间，其中所述支撑结构包括：
胶清层，所述胶清层包含橡胶胶清组合物，所述橡胶胶清组合物包含乙烯丙烯二烯单体橡胶，和
帘线，所述帘线嵌入所述胶清层中。
2.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中所述支撑结构包括多个轮辐。
3.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中所述支撑结构包括互连腹板。
4.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中所述胶清层包括暴露于环境的外表面。
5.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中所述橡胶胶清组合物与嵌入所述胶清层中的所述帘线直接接触。
6.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中所述橡胶胶清组合物包括第一表面和第二表面，所述第一表面与嵌入所述胶清层中的所述帘线直接接触，并且所述第二表面暴露于所述环境。
7.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中所述橡胶胶清组合物还包含约40phr至约100phr的天然橡胶或聚异戊二烯。
8.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中所述橡胶胶清组合物还包含约10phr至约100phr的增强填料。
9.根据权利要求8所述的非充气轮胎，其中所述增强填料包含约20phr至约80phr的炭黑。
10.根据权利要求8所述的非充气轮胎，其中所述增强填料包含约5phr或更少的二氧化硅。
11.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中所述橡胶胶清组合物包含约20phr或更多的乙烯丙烯二烯单体橡胶。
12.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中所述橡胶胶清组合物包含约20phr至约80phr的乙烯丙烯二烯单体橡胶。
13.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中所述橡胶胶清组合物包含约1phr或更少的抗氧化剂和1phr或更少的树脂。
14.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中所述帘线包括外表面，所述外表面的部分是金属的。
15.一种非充气轮胎，所述非充气轮胎包括：
环形内圈；
环形外圈；
支撑结构，所述支撑结构定位在所述环形内圈和所述环形外圈之间，其中所述支撑结构包括：
胶清层，所述胶清层包含橡胶胶清组合物，所述橡胶胶清组合物包含乙烯丙烯二烯单体橡胶，并且所述橡胶胶清组合物包括第一表面和第二表面，所述第二表面暴露于环境中，和
金属帘线，所述金属帘线嵌入所述胶清层中，所述金属帘线包括外表面，所述金属帘线的所述外表面与所述橡胶胶清组合物的所述第一表面直接接触。
16.根据权利要求15所述的非充气轮胎，其中所述橡胶胶清组合物还包含约40phr至约100phr的天然橡胶或聚异戊二烯和约20phr至约80phr的炭黑，并且所述乙烯丙烯二烯单体橡胶以约20phr至约80phr存在。
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JP4060628B2 (ja) * 2001-06-21 2008-03-12 住友ゴム工業株式会社 空気入りラジアルタイヤ
CN107074015B (zh) * 2014-10-06 2019-12-06 住友橡胶工业株式会社 轮胎用橡胶组合物、充气轮胎和非充气轮胎
JP6664895B2 (ja) * 2015-07-02 2020-03-13 株式会社ブリヂストン タイヤ
US11052706B2 (en) * 2015-12-29 2021-07-06 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Composite layer tire
CN111989226B (zh) * 2018-04-20 2024-03-29 米其林集团总公司 具有可模制的加强型热塑性聚氨酯轮辐的非充气车轮及其制备方法

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