轮胎腔共振噪声吸收器的制作方法
本公开涉及轮胎中的降噪和自密封的改善。
背景技术：
1、在一系列不同条件下在一系列不同运载工具上使用轮胎。在一些操作条件下，轮胎可能产生不期望的噪声水平，这可能负面影响驾驶员或乘员的体验。可以在轮胎内侧安装噪声吸收层或降噪层，目的是降低轮胎噪声。
2、一些轮胎包括设计成自动密封轮胎的刺孔的密封剂层。这样的轮胎可以称为“自密封”轮胎。密封剂层可以是轮胎内侧的粘性涂层。密封剂层的目的是在刺孔的情况下保持轮胎的完整性，即使在穿刺物体从轮胎移出时。
3、还不能在不损害密封性能的情况下提供具有良好噪声吸收特性的自密封轮胎。使用具有密封剂层的降噪层引起许多问题。降噪层可能粘到密封剂层，使降噪层变形并妨碍其性能。这可能例如在轮胎受到撞击并且被迫变形的情况下发生，从而将降噪层压到密封剂层中。
4、类似地，降噪层可能粘到密封剂层并且防止密封剂层流动从而密封刺孔。这可能在降噪层的一部分阻挡密封剂层进入到刺孔中的情况下发生。降噪层的小部分可能与降噪层的其余部分分离并且可能被吸入到刺孔中并且防止密封剂层密封刺孔。
技术实现思路
1、已经发现，根据本公开的轮胎克服了与现有技术相关的缺点。根据本公开的轮胎在不损害自密封性能的情况下提供了改善的降噪性能。如本文所述的轮胎实现了改善的降噪和密封性能，而不需要增加轮胎腔的内部设计的复杂性。
2、本公开是一种轮胎。轮胎可以包括胎面部、胎圈部和胎侧部。胎侧部可以在胎圈部和胎面部之间延伸。胎面部、胎圈部和胎侧部可以限定轮胎的内腔。轮胎还可以包括密封剂层，该密封剂层在轮胎的内腔中配置在轮胎的胎面部上。轮胎还可以包括硅酮泡沫降噪层，该硅酮泡沫降噪层在轮胎的内腔中配置在密封剂层上。
3、轮胎可以是充气轮胎，例如用在包括汽车、轻型货物运载工具和重型货物运载工具的运载工具上的充气轮胎。轮胎可以用于装设在轮毂上并填充有加压空气。胎圈部可以位于轮胎的径向最内侧。胎圈部可以构造成向轮胎提供刚性并允许其装设在轮毂上。胎面部可以包括在其外表面上的胎面，用于接合路面并提供抓力。胎侧部可以包括位于胎面的相反两侧并在胎面部和胎圈部之间延伸的两个胎侧部。
4、轮胎可以是自密封轮胎。轮胎可以构造成自动密封刺孔。密封剂层可以构造成提供这种自密封能力。密封剂层可以构造成自动密封穿过胎面部的刺孔，例如直径在0至5mm的范围内的刺孔。
5、密封剂层可以包括粘性流体或由粘性流体构成，该粘性流体构造成流动到胎面部中的刺孔或穿孔中，并用于密封刺孔或穿孔以防止穿过刺孔或穿孔的空气流失。
6、密封剂层可以是均质层。密封剂层可以由单一均质组合物形成。密封剂层可以构造成粘附(例如直接粘附)到胎面部和降噪层。
7、密封剂层可以与轮胎胎面部和硅酮泡沫降噪层直接接触。
8、密封剂层可以夹在胎面部和硅酮泡沫降噪层之间而没有中间物。
9、轮胎可以不包括例如除了密封剂层和硅酮泡沫降噪层之外的单独的粘附层。
10、轮胎可以在轮胎的内腔中仅包括密封剂层和硅酮泡沫降噪层。
11、密封剂层和降噪层的这种配置消除了对单独的粘附层或支撑层的需要，并大大简化了轮胎的结构。
12、密封剂层在100℃时的粘度可以在50pa*s至1000pa*s(帕斯卡-秒(nsm-2))之间。密封剂层的粘度可以大于50pa*s、100pa*s、200pa*s、400pa*s、600pa*s或800pa*s；和/或密封剂层在100℃时的粘度可以小于1000pa*s、800pa*s、600pa*s、400pa*s、200pa*s或100pa*s。
13、粘度根据astm d5099测量。
14、密封剂层的层厚度可以在1mm和6mm之间。密封剂层的厚度可以大于1mm、2mm、3mm、4mm或5mm；和/或密封剂层的厚度可以小于6mm、5mm、4mm、3mm或2mm。
15、密封剂层的粘着力(tackiness)可以为0.1n至25n。密封剂层的粘着力可以大于0.1n、2n、5n、10n、15n或20n；和/或密封剂层的粘着力可以小于25n、20n、15n、10n、5n、2n或0.1n。
16、用探头式粘着力测试(probe tack test)测量粘着力，其中柱塞直径为25mm和30mm之间、探头直径为30mm、预负载为0.5n、停留时间为30秒、分离速度为2000mm/min。
17、密封剂层可以包括橡胶基材料或由橡胶基材料构成。密封剂层可以是复合密封剂层。
18、密封剂层可以包括丁基橡胶(即任何丁基橡胶)、增塑剂和增粘树脂或由丁基橡胶(即任何丁基橡胶)、增塑剂和增粘树脂构成。丁基橡胶可以是卤化丁基橡胶。
19、密封剂层可以包括丁基橡胶。密封剂层可以包括100phr至400phr(phr是指每百份橡胶中的份数)的增塑剂。密封剂层可以包括10phr至80phr的增粘树脂。
20、密封剂层可以包括丁基橡胶、100phr至400phr的增塑剂和10phr至80phr的增粘树脂或由丁基橡胶、100phr至400phr的增塑剂和10phr至80phr的增粘树脂构成。
21、术语phr是指相对于100份橡胶的成分比例。例如，50phr的组分对于每100份橡胶需要50份该组分。phr可以基于重量或体积。
22、在使用期间，随着路面撞击轮胎的胎面部，腔内侧的空气和/或轮胎本身可能导致振动。在没有降噪层的轮胎中，这种振动可能作为噪声传递到运载工具的内部。这种噪声通常可能在200hz至250hz的频带内。对于轮辋直径大于19英寸的轮胎而言，频带可能转移到低于200hz的频率，如170hz至220hz或者160hz至210hz。
23、轮胎具有降噪层。降噪层是硅酮泡沫降噪层。
24、令人惊讶的是，已经发现使用用于降噪层的硅酮泡沫克服了与使用pu(聚氨酯)或epdm(三元乙丙橡胶)泡沫的现有配置相关的缺点。硅酮泡沫降噪层提供良好的噪声吸收，同时由于其粘着力而允许密封剂正常发挥作用。
25、硅酮泡沫降噪层是具有开孔(open cell)结构的多孔硅酮泡沫。使用开孔结构改善了降噪层对密封剂层的粘附。
26、使用开孔结构允许机械粘附发生，也就是说，密封剂可以渗入硅酮泡沫的开孔结构，将硅酮泡沫在轮胎内保持就位。这可以在密封剂与硅酮泡沫本身的表面没有明显粘附的情况下实现，也就是说，硅酮泡沫可以不防止密封剂流动，因此密封剂可以自由流动到刺孔中以发挥其密封功能。
27、硅酮泡沫降噪层的操作温度的范围可以为-40℃至150℃以上。这可以根据astm d1056标准进行测量。
28、硅酮泡沫降噪层的密度可以小于105kg/m3。硅酮泡沫降噪层的密度可以小于60kg/m3。这可以根据astm d 1056标准进行测量。
29、硅酮泡沫降噪层的拉伸强度可以大于70kpa。这可以根据astm d 412标准进行测量。
30、硅酮泡沫降噪层的极限伸长率可以大于40％。这可以根据astm d 412标准进行测量。
31、硅酮泡沫降噪层的压缩永久形变(compression set)可以小于5％。硅酮泡沫降噪层的压缩永久形变可以小于2％。这可以根据astm d 1056标准进行测量。
32、硅酮泡沫降噪层的耐温性可以为-40℃至+150℃。硅酮泡沫降噪层的耐温性可以为-40℃至+100℃。这可以根据astm d 1056标准进行测量。
33、硅酮泡沫降噪层的宽度可以为50mm至150mm。宽度可以在平行于轮胎的旋转轴线的方向上进行测量。
34、硅酮泡沫降噪层的厚度可以为15mm至40mm、15mm至30mm、20mm至35mm或25mm至30mm。厚度可以在轮胎的径向上延伸。
35、硅酮泡沫降噪层可以在轮胎内周的80％至100％或90％至100％上延伸。
36、硅酮泡沫降噪层可以是长方体。硅酮泡沫降噪层可以具有三角形或梯形截面。硅酮泡沫降噪层可以是锥形的。硅酮泡沫降噪层可以围绕轮胎的圆周具有变化的宽度或厚度。硅酮泡沫降噪层可以围绕轮胎的圆周具有起伏的厚度或宽度。
37、硅酮泡沫降噪层可以居中地位于密封剂层上。硅酮泡沫降噪层可以居中地位于轮胎的中央平面并关于中央平面对称。这可以改善轮胎的平衡。
38、此外，根据本公开的运载工具包括如本文所述的轮胎。
技术特征：
1.一种轮胎，包括：
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述硅酮泡沫降噪层是具有开孔结构的多孔硅酮泡沫。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中所述硅酮泡沫降噪层的操作温度范围为-40℃至150℃以上。
4.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎，其中所述硅酮泡沫降噪层具有：
5.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎，其中所述硅酮泡沫降噪层的密度小于60kg/m3。
6.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎，其中所述硅酮泡沫降噪层的压缩永久形变小于2％。
7.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎，其中所述硅酮泡沫降噪层的宽度为50mm至150mm；厚度为15mm至30mm；和/或在所述轮胎内周的90％至100％上延伸。
8.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎，其中所述硅酮泡沫降噪层居中地定位在所述密封剂层上。
9.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎，其中所述密封剂层由单一均质组合物形成并构造成粘附到所述胎面部和所述降噪层。
10.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎，其中所述密封剂层夹在所述胎面部和所述硅酮泡沫降噪层之间而没有中间物。
11.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎，其中所述轮胎在所述轮胎的所述内腔中仅包括所述密封剂层和所述硅酮泡沫降噪层。
12.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎，其中所述轮胎不包括例如除了所述密封剂层和所述硅酮泡沫降噪层之外的单独的粘附层。
13.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎，其中所述密封剂层在100℃时的粘度在50pa*s至1000pa*s之间；层厚度为1mm至6mm；和/或粘着力为0.1n至25n。
14.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎，其中所述密封剂层包括丁基橡胶、增塑剂和增粘树脂。
15.一种运载工具，其包括根据前述权利要求中任一项所述的轮胎。
技术总结
一种轮胎，包括：胎面部；胎圈部；和胎侧部，其在胎圈部和胎面部之间延伸，其中胎面部、胎圈部和胎侧部限定轮胎的内腔；轮胎还包括：密封剂层，其在轮胎的内腔中配置在轮胎的胎面部上；和硅酮泡沫降噪层，其在轮胎的内腔中配置在密封剂层上。
技术研发人员：R·F·阿伦兹,M·D·M·伯纳尔·奥尔特加,M·埃米利亚尼
受保护的技术使用者：普利司通欧洲有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23