用于车辆车轮的自支撑轮胎制造技术

本发明专利技术涉及一种用于车辆车轮的自支撑轮胎，其具有拥有降低的刚度的侧壁增强插入件(113)。与已知的具有更高模量的侧壁增强插入件的自支撑轮胎相比，这些轮胎在漏气行驶条件下具有良好的里程数、更高的舒适性和显著降低的滚动阻力。的滚动阻力。的滚动阻力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车辆车轮的自支撑轮胎


[0001]本专利技术涉及一种用于车辆车轮的自支撑轮胎。近年来，轮胎制造商已经在寻求消除对车辆中的笨重备用车胎的需求，同时确保车辆能够在一个或多个轮胎严重或完全压力损失的情况下继续其行程。
[0002]备用车胎现在通常由截面减小的车胎或维修/充气套件代替，然而这通常需要在危急条件下停车以及实施操作。
[0003]自支撑轮胎是这样的轮胎，其能够在相当大或完全的压力损失下支承车辆负载，允许驾驶员行驶一定距离到达车库而无需停止等待路边救援或在有潜在危险的情况下更换轮胎/重新为轮胎充气。
[0004]当充气压力明显低于工作压力，或甚至为零时(这被称为“漏气保用”模式)，轮胎必须能够以一定速度行驶一定距离，例如在80km/h下行驶80km。
[0005]法律或车辆制造商要求被称为“EM”(加长机动性)性能的这种性能，以使制造商能够展示轮胎为适合漏气保用。
[0006]当充气压力接近工作压力(在这种情况下被称为“正常驾驶”模式)时，希望轮胎具有尽可能最高的性能，例如尤其是机动性、低重量、低滚动阻力和足够的舒适性。
[0007]因此，自支撑轮胎的结构必须具有足够的强度，以防止侧壁结构和内表面在处于放气条件下使用轮胎时自行塌陷，另一方面当轮胎处于正常充气工作条件时，其必须具有良好的舒适性和较低的滚动阻力。
[0008]在不损害正常行驶条件的情况下，已经使用了若干技术来实现上述支承效果。
[0009]因此，例如，为了赋予轮胎自支撑特征，即上述保证在降低或基本为零的充气压力(例如在刺破之后)下短/中距离行驶的能力，已知将弹性体材料的一个或多个侧壁增强插入件集成到轮胎的侧壁结构中、在相对于不透气弹性体材料层的轴向外侧位置和相对于每个侧壁的轴向内侧位置，所述弹性体材料的一个或多个侧壁增强插入件通常具有透镜状和/或基本半圆形的轮廓。
[0010]这些弹性体材料的侧壁增强插入件具有在轮胎的正常充气压力降低时(例如在刺破之后)充分支承车辆负载的目的。
[0011]因此，如此配置的用于车辆车轮的自支撑轮胎包括：
[0012]‑
胎体结构，其包括至少一个胎体帘布层，所述胎体帘布层具有与相应的环形锚固结构相联的相对的侧向边缘；
[0013]‑
施加在胎体结构的径向外侧位置的带束结构；
[0014]‑
施加在带束结构的径向外侧位置的胎面带；
[0015]‑
一对侧壁结构，每个所述侧壁结构均包括在胎体结构的轴向外侧位置延伸并且在环形锚固结构之一和胎面带的轴向外侧部分之间径向延伸的侧壁；
[0016]‑
被称为衬里的不透气弹性体材料层，其施加在胎体结构的径向内侧位置；和
[0017]‑
至少一对侧壁结构增强插入件，其结合在轮胎的侧壁结构中、在不透气弹性体材料层的轴向外侧位置和每个侧壁的轴向内侧位置。

技术介绍

[0018]在自支撑轮胎领域，已经提出了各种实施例，其旨在赋予自支撑能力所需的特征，而又不会过分损害正常充气压力下的乘坐舒适性和消耗。这些解决方案在用于制造侧壁增强插入件的弹性体材料的物理化学特征、预期的侧壁插入件的数量以及它们相对于一个或多个胎体帘布层的定位方面本质上是多样化的。
[0019]根据现有技术提出的一种方法，通过在不透气弹性体材料层的轴向外侧和每个侧壁的轴向内侧的位置使用至少一个特定的橡胶插入件增强侧壁结构来确保自支撑能力。
[0020]通常，侧壁增强插入件通过支承漏气轮胎来工作。
[0021]根据现有技术，认为插入件应由具有高模量的材料制成，以确保抬升、低滞后以最小化滚动阻力和良好的断裂伸长率，主要是为了允许在轮辋上安装/拆卸轮胎。通常为了确定最佳折衷方案，在复合物的开发中，从不能满足高滚动阻力要求以及舒适性差的高模量开始，然后逐渐减小插入件的厚度以降低滚动阻力，直到确定实现保证所需的漏气保用距离的最小值。然而，对于仍然高的滚动阻力值，该结果并不令人满意。
[0022]事实上，现有技术教导以不同方式赋予增强插入件高模量，例如通过使用承载有大量增强材料的弹性体复合物和/或包括具有高模量的弹性体和/或通过使用大量硫化剂或额外的交联体系增加交联密度来增强。
[0023]例如，文献WO2009080144A1描述了一种具有侧壁增强插入件的自支撑轮胎，所述侧壁增强插入件包括交联的弹性体材料，通过交联承载有20phr
‑
35phr的特定硅藻土和10phr
‑
35phr的至少一种其他增强体的弹性体组合物获得所述交联的弹性体材料。例示复合物包括至少50phr的填料，即按重量计至少30.4％，并且例示复合物的特征在于具有相当高的模量值E
’
，其高于6MPa。
[0024]文献US2020056014A公开了一种用于自支撑轮胎的侧壁增强插入件的弹性体组合物，其包含低分子量聚合物和硫化促进剂。至于增强填料，在实验部分中，它只显示出含有相当于按重量计31％的60phr炭黑的组合物。
[0025]文献JP2010215831A描述了一种用于自支撑轮胎的侧壁增强插入件的弹性体组合物，其包含具有不同表面积的两种二氧化硅(大体上表明的总量为10phr至150phr)并且优选还包括炭黑(第28段)。包括二氧化硅和炭黑在内的填料的总量为40phr至170phr(第30段)。实验部分的表1示出了一种包括35phr炭黑的组合物(对比例2)(是驱动性能较差并且尤其是漏气行驶性能较差的组合物)，而所有其他组合物包含50phr的总填料。该文献没有公开其中描述的组合物的模量值。
[0026]文献JP2014019725A描述了一种类似于之前的弹性体组合物的用于自支撑轮胎的侧壁增强插入件的弹性体组合物，其还包括特定的官能化聚合物。由于使用间同聚丁二烯而获得的声称优势之一是增加了组合物的刚度，从而改善了漏气行驶性能(第296段)。表(第63
‑
67页)中举例说明的组合物包括总量为至少54phr的填料，所述填料包括50phr的炭黑和4phr至155phr的二氧化硅。该文献没有公开其中描述的组合物的动态模量值。
[0027]文献EP2700513A1解决自支撑轮胎的胎圈中的热量积聚、在漏气轮胎上行驶时可能造成的严重损坏以及通过在更靠近轮胎胎圈处形成凹痕或凸出部来提高其使用寿命。关于侧壁增强层，该文献指出材料的复弹性模量(E*)必须相当高，更精确地范围为6MPa至12MPa(权利要求5)。该说明书没有详细公开任何弹性体组合物。
[0028]文献WO2019086785A1描述了包括侧壁增强插入件的自支撑轮胎，其中所述插入件由具有高模量，特别是具有如下的复剪切动态模量G*的材料形成，所述复剪切动态模量G*通常至少等于1.0MPa(权利要求1)，优选地至少等于1.9MPa(权利要求3)，并且在示例中等于3.15MPa，其中Tan Delta为0.09，这是非常刚硬和相对消耗性材料的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于车辆车轮的自支撑轮胎，所述自支撑轮胎包括：
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胎体结构(101)，所述胎体结构具有与相应的环形锚固结构(102)相联的相对侧边缘；
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带束结构(106)，所述带束结构施加在所述胎体结构(101)的径向外侧位置；
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胎面带(109)，所述胎面带施加在所述带束结构(106)的径向外侧位置；
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一对侧壁结构，每个所述侧壁结构包括在所述胎体结构(101)的轴向外侧位置延伸并且在所述环形锚固结构(102)之一和所述胎面带(109)的轴向外侧部分之间径向延伸的侧壁(108)；和
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至少一对侧壁增强插入件(113)，每个所述侧壁增强插入件在所述侧壁(108)中的每一个的轴向内侧位置处嵌入相应的所述侧壁结构中，其特征在于，所述侧壁增强插入件(113)中的至少一个包括这样的弹性体复合物，优选地由所述弹性体复合物组成，所述弹性体复合物具有根据本说明书中公开的RPA方法在70℃，10Hz，9％应变下测量的小于1.25MPa的剪切模量值G
’
。2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，两个所述侧壁增强插入件(113)都包括所述弹性体复合物，优选地由所述弹性体复合物组成。3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，所述侧壁增强插入件的所述弹性体复合物通过混合和硫化这样的弹性体组合物来制备，所述弹性体组合物至少包括：
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100phr的至少一种二烯弹性体聚合物，
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按重量计总量小于总重量的30％的至少一种增强填料组合物，和
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至少0.1phr的至少一种硫化剂。4.根据权利要求3所述的轮胎，其中，所述弹性体组合物包括量小于50phr，优选小于30phr，更优选小于20phr的聚丁二烯，甚至更优选不包括聚丁二烯。5.根据权利要求3或4所述的轮胎，其中，所述弹性体组合物包括至少一种增强填料，其总量按重量计小于所述弹性体组合物的总重量的27％，优选小于25％或20％。6.根据权利要求3至5中任一项所述的轮胎，其中，所述增强填料包括海泡石和二氧化硅纤维。7.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：倍耐力轮胎股份公司，
类型：发明
国别省市：