[發明專利]預形成的三角膠芯/胎圈復合材料及具有該材料的輪胎

在審

• 申請號: 201510660772.2
• 申請日: 2015-10-14
• 公開（公告）號: CN105501001A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: P.H.桑茲特倫;J.J.戈爾登;J.H.拉科
• 申請（專利權）人: 固特異輪胎和橡膠公司
• 主分類號: B60C15/04
• 分類號: B60C15/04;B29D30/08;C08L9/00;C08L9/06;C08K13/02;C08K3/04;C08K3/22;C08K5/09;C08K3/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孟慧嵐;彭昶

技術領域

本發明涉及制備三角膠芯/胎圈復合材料作為預加三角膠芯的(pre-apexed)輪胎胎圈，和包含這樣的預加三角膠芯的胎圈的充氣輪胎。本發明涉及這樣的預加三角膠芯的胎圈，其中三角膠芯由包含間同立構-1,2-聚丁二烯聚合物的橡膠組合物組成。

背景技術

充氣輪胎通常由周向胎面和間隔的胎圈，從胎圈延伸至胎面的側壁和支撐胎面和側壁組件的胎體組成。輪胎側壁通常在側壁內包含橡膠三角膠芯，所述橡膠三角膠芯從輪胎胎圈徑向向外延伸進入輪胎側壁以增加輪胎側壁的剛度，以由此提高輪胎的有益加工性能。

在實踐中，充氣輪胎通常被成型為組件的組合件，其包括單獨組合三角膠芯和胎圈組件連同其它組件以形成輪胎組合件，然后將其在合適的模具中固化以形成輪胎。

對于本發明，期望預形成周向圍繞橡膠密封的眾多金屬或鋼絲、簾線的環形胎圈施加的未固化的三角膠芯膠條的復合材料以由此形成預加三角膠芯的胎圈。通過使包含這樣的預加三角膠芯的胎圈的組件的組合件成型并隨后固化該組合件以形成輪胎來制備輪胎。

通過預形成圍繞環形胎圈的周向三角膠芯條的復合材料提供預加三角膠芯的輪胎胎圈的預想的方法被認為是違背過去的實踐的，所述方法包括擠出成型的未固化的橡膠三角膠芯條至未固化的橡膠密封的眾多金屬簾線的環形胎圈上并周向圍繞環形胎圈。

對于這樣的施加未固化的三角膠芯膠條至環形胎圈上并周向圍繞環形胎圈的預想的方法，容易看出未固化的橡膠三角膠芯條的外周(peripheral)外部部分必須拉伸以比圍繞環形胎圈的橡膠三角膠芯條的外周內部部分延伸或經過更大的距離。因為擠出的未固化的橡膠三角膠芯的外周外部部分比它的外周內部部分被拉伸至更大長度，已經觀察到因為拉伸的三角膠芯條在性質上是彈性的，它具有試圖收縮并由此返回它的初始未拉伸形狀的自然趨勢。所以，未固化的三角膠芯條的拉伸的彈性外周外部部分趨向不期望地收縮并由此變形和朝向它的外周內部部分向內卷曲。

因此，呈現出能夠這樣的制備預形成的三角膠芯/胎圈組合(預加三角膠芯的胎圈)的挑戰，對于所述組合，當施加至環形輪胎胎圈組件上并周向圍繞環形輪胎胎圈組件時，未固化的三角膠芯膠條的外部部分可以基本保持它的拉伸形狀。

對于這樣的挑戰，因此建議通過以下來評估降低三角膠芯膠條的彈性性能：通過在它的橡膠組合物中添加熱塑性間同立構-1,2-聚丁二烯聚合物，以由此使得未固化的橡膠組合物在性質上稍微彈性較小，以由此允許當拉伸時，橡膠組合物顯著降低或基本消除未固化的三角膠芯膠條的外部外周部分的上述收縮和卷曲。

選擇熱塑性間同立構-1,2-聚丁二烯聚合物，因為可以將它連同在輪胎的輪胎三角膠芯組件的具有合適的彈性性能的固化橡膠組合物中存在的其它基于二烯的彈性體硫固化。

間同立構-1,2-聚丁二烯聚合物被認為是結晶熱塑性聚合物，并且因此處于它的未固化狀態而不是彈性的。然而，當與各種基于二烯的彈性體共混以形成橡膠組合物時，它在將橡膠組合物硫固化時顯示彈性橡膠狀性能。

歷史上，已經建議將間同立構聚丁二烯用于各種用途的各種輪胎組件的各種橡膠組合物中，例如輪胎胎體、內襯和三角膠芯組件。例如參見美國專利5,307,850、6,156,143、6,202,726、6,539,996、6,956,093和8,536,262。

如指出的，因為未固化的三角膠芯膠條包含熱塑性間同立構聚丁二烯，它在性質上稍微彈性較小。

由于彈性較小，當周向圍繞環形胎圈包裹時，周向將它拉伸后，預想未固化的橡膠三角膠芯，特別是它的外部外周部分可能具有試圖回到它的初始形狀的降低的趨勢和由此向內卷曲以呈現上述不需要的改變的三角膠芯形狀的較小趨勢和由此有利地能夠將三角膠芯/胎圈復合材料插入用于制備充氣輪胎的輪胎組合件。

因此，建議評估制備用于制備充氣輪胎的未固化的三角膠芯/胎圈復合材料的方法，其中三角膠芯由包含間同立構-1,2-聚丁二烯熱塑性聚合物的未固化的橡膠組合物組成，所述間同立構-1,2-聚丁二烯熱塑性聚合物具有約180℃至約230℃，或者約200℃至約230℃并高于用于混合三角膠芯橡膠的橡膠組合物達到的最高混合溫度(例如約140℃至約170℃)的熔點。