CN101535066A - 充气轮胎 - Google Patents
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Abstract
一种能够提高将粘接密封剂层配置在胎面部的内侧的轮胎的均匀性的充气轮胎。该充气轮胎(T)在与胎面部(1)相对应的区域中的内衬层(4)的内侧配置有粘接密封剂层(5)，其中：粘接密封剂层(5)，由配置在内衬层(4)侧的压缩永久应变率小于等于40％的辅助橡胶层(5a)与配置在该辅助橡胶层(5a)的内侧的粘接密封剂材料(5b)的层叠体构成。
Description
技术领域
本发明涉及充气轮胎，更详细地说，涉及能够提高将粘接密封剂层配置在胎面部的内侧的轮胎的均匀性的充气轮胎。
背景技术
为了确保在行驶中轧到钉子等上时的车辆的安全性，提出了很多在胎面部的内侧配置粘着性密封剂层、以避免由穿孔引起的气压急剧下降的充气轮胎。
粘着性密封剂层具有流动性，所以在暴露的状态下，在保管中会产生偏流，变得难以进行轮辋组装作业。因此，为了避免这些麻烦，通行的方法是用保护橡胶片覆盖其表面。
但是，如果充气轮胎高速行驶，则粘着性密封剂由于离心力而流动在轮胎宽度方向的中央区域集中，或者由于胎面部在接地面侧反复变形而不均匀(偏心)，所以轮胎的均匀性恶化，存在成为产生振动的原因等问题。特别是，在为了确保密封效果而将粘着性密封剂层的测量厚度设定得较大时，该现象显著表现。
另一方面，提出了下述的方案(例如，参照专利文献1)：在粘着性密封剂层中使用包含聚异丁烯橡胶和过氧化物的橡胶组成物，用保护橡胶片覆盖其表面而配置在未硫化轮胎的胎面部的内侧，利用硫化时的热量通过过氧化物将橡胶成分热分解，由此使其改性为粘着流动性的密封剂层。但是，在这种轮胎中，橡胶成分分解时产生大量的分解气体，所以该分解气G会如图5所示，充满粘接密封剂层5与保护橡胶片6之间，使得保护橡胶片6变为鼓起状态。如果在这样的状态下行驶，则具有保护橡胶片6破裂、进而使轮胎的均匀性恶化的问题。
专利文献1：日本国特开2003-80909号公报
发明内容
本发明的目的在于解决上述的以往的问题，涉及一种能够提高将粘接密封剂层配置在胎面部的内侧的轮胎的均匀性的充气轮胎。
为了达成上述目的，本发明的充气轮胎，在与胎面部相对应的区域中的内衬层的内侧配置有粘接密封剂层，其特征在于：由配置在所述内衬层侧的压缩永久应变率小于等于40％的辅助橡胶层与配置在该辅助橡胶层的内侧的粘接密封剂材料的层叠体构成所述粘接密封剂层。
进而，在上述的结构中，优选如下面的(1)～(4)所记载那样的结构。
(1)所述粘接密封剂材料由会因过氧化物而热分解的橡胶成分构成，并且所述粘接密封剂层的内侧由保护橡胶片覆盖。
(2)所述粘接密封剂层的厚度为3mm～6mm，所述辅助橡胶层的厚度占该粘接密封剂层的厚度的20％～60％。
(3)所述内衬层形成为在所述粘接密封剂层接触的区域比其他的区域厚。
(4)将所述辅助橡胶层的断裂伸长率设为小于等于700％。进而，将300％模量设为小于等于13MPa。
根据本发明，粘接密封剂层由配置在内衬层侧的辅助橡胶层与配置在该辅助橡胶层的内侧的粘接密封剂材料的层叠体构成，所以在由于轧到钉子上等而产生贯通粘接密封剂层的穿孔时，与钉子等的除去相联动，配置在内衬层侧的辅助橡胶层发挥作用，通过其复原力封闭穿孔。因此，能够将用于密封穿孔的粘接密封剂材料的配置量抑制得尽可能地少。由此，伴随着粘接密封剂材料的少量化，厚度变薄，所以粘接密封剂材料对辅助橡胶层的剪切力增大，行驶中的由离心力引起的粘接密封剂材料的流动得到抑制，从而能够防止均匀性的恶化。
另外，在粘接密封剂材料由会因过氧化物而热分解的橡胶成分构成时，由于粘接密封剂材料的少量化，分解气体的产生量减少，所以能够防止由保护橡胶片的破裂导致的均匀性的恶化。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式中的充气轮胎的硫化前的状态的剖视图。
图2是图1的R部的放大剖视图。
图3是表示图1的轮胎的硫化后的状态的剖视图。
图4是表示本发明的其他实施方式中的充气轮胎的与图1相当的剖视图。
图5是表示以往的充气轮胎的硫化后的状态的剖视图。
符号说明
1：胎面部 2：胎圈部 3：胎侧部
4：内衬层 5：粘接密封剂层 5a：辅助橡胶层
5b：粘接密封剂材料 6：保护橡胶片
T：充气轮胎 Z：空隙
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的结构进行详细说明。
图1是表示本发明的实施方式中的充气轮胎的硫化前的状态的剖视图，图2是图1的R部的放大剖视图。
如图1所例示，充气轮胎T包括：胎面部1，左右一对胎圈部2、2，和将胎面部1与胎圈部2、2互相连接的胎侧部3、3。在与胎面部1相对应的区域中的内衬层4的内侧，配置有粘接密封剂层5，粘接密封剂层5的内侧由保护橡胶片6覆盖。另外，根据轮胎的种类、用途，也有不用保护橡胶片6覆盖粘接密封剂层5的内侧的情况。
粘接密封剂层5如图2(图1的R部的放大图)所示，由配置在内衬层4侧的辅助橡胶层5a与配置在辅助橡胶层5a的内侧的粘接密封剂材料5b的层叠体构成。在辅助橡胶层5a中，使用压缩永久应变率小于等于40％、优选为15％～30％的橡胶。
另外，上述的压缩永久应变率指：从硫化后的轮胎取出辅助橡胶层5a，将该橡胶片形成为直径29.0mm、厚度12.5mm，根据JIS K6262的规定，在温度70℃、压缩时间24小时、压缩率25％的条件下进行测定所得的值。
由此，在由于轮胎在行驶中轧到钉子等上而产生贯通粘接密封剂层5的穿孔时，与钉子等的除去相联动，配置在内衬层4侧的辅助橡胶层5a发挥作用，通过其复原力密封穿孔。因此，能够将用于密封穿孔的粘接密封剂材料5b的配置量抑制得尽可能地少。由此，伴随着粘接密封剂材料5b的少量化，厚度变薄，所以粘接密封剂材料5b对辅助橡胶层5a的剪切力增大，行驶中的由于离心力引起的粘接密封剂材料5b的流动得到抑制，从而能够防止均匀性的恶化。
在本发明中，在辅助橡胶层5a中，使用从天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、丁基橡胶等中选择的1种或者多种橡胶。在这些橡胶中，为了调整压缩永久应变率，添加有炭黑、锌白、硫化促进剂、硫磺等配合剂。
在本发明中，构成粘接密封剂材料5b的材料只要具有粘着性即可，没有特别限定，但从轮胎成形时的作业性与确保优异的密封材料的观点出发，粘接密封剂材料5b能够由会因过氧化物而热分解的橡胶成分构成。在粘接密封剂材料5b由会因过氧化物而热分解的橡胶成分构成时，优选如图1所示，由保护橡胶片6覆盖粘接密封剂层5的内侧。
这样构成的充气轮胎T在模具内被加热预定时间，由于该热量，构成粘接密封剂材料5b的橡胶成分分解而产生气体。因此，在硫化后的充气轮胎T中，如图3所示，在粘接密封剂材料5b与保护橡胶片6之间形成了由分解气体形成的空隙Z。这样，由于粘接密封剂材料5b的少量化，能够将由分解气体形成的空隙Z抑制为很小，并且能够防止保护橡胶片6的破裂、均匀性的恶化。
在上述的粘接密封剂材料5b中，作为通过过氧化物而分解的橡胶成分，使用聚异丁烯橡胶、丁基橡胶(IIR)、异戊二烯橡胶等。另外，在构成粘接密封剂材料5b的橡胶组成物中，为了调整粘度，除了过氧化物分解性质的橡胶成分，也能够配合其他的橡胶成分。作为该橡胶成分，例如，可以列举苯乙烯-丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、天然橡胶等。
另外，在构成上述粘接密封剂材料5b的橡胶组成物中，根据需要，为了促进由过氧化物进行的橡胶成分的分解，有时添加添加剂。作为添加剂，可以列举环烷酸钴(Cobaltous naphthenate)那样的催化剂、炭黑、二氧化硅等无机填充剂、聚丁烯那样的粘着剂、芳香族系加工油(process oil)、环烷系加工油、石蜡系加工油等可塑剂。
在本发明中，优选的是：粘接密封剂层5的厚度设定为3mm～6mm，并且将辅助橡胶层5a的厚度相对于粘接密封剂层5的厚度所占的比例调整为20％～60％。如果辅助橡胶层5a的厚度相对于粘接密封剂层5的厚度所占的比例小于20％，则粘接密封剂材料5b的厚度变得过厚，不能充分地得到均匀性的提高效果。另一方面，如果该辅助橡胶层5a所占的比例超过60％，则粘接密封剂材料5b的厚度变得过薄，密封效果变得不足。
更优选的是：如图4所示，将内衬层4形成得在粘接密封剂层5接触的区域比其他的区域厚。层厚的程度没有特别限定，只要设定为不会带来由轮胎的重量增加引起的恶性影响的范围内即可。由此，除了将钉子等异物除去之后的橡胶层5a的复原力，还加上内衬层4的复原力，由此能够进一步提升穿孔的封闭作用，得到更可靠的密封效果。
本发明中的辅助橡胶层5a，如上所述使用压缩永久应变率小于等于40％、优选为15％～30％的橡胶，但更优选使用断裂时的伸长率小于等于700％、优选为450％～600％的橡胶。由此，能够得到所希望的密封效果，同时能够进一步降低合并使用的粘接密封剂材料5b的使用量。更优选的是，为了可靠地得到密封效果，将辅助橡胶层5a的300％模量调整为小于等于13MPa、优选为5MPa～11MPa。
如上所述，本发明的充气轮胎，配置在胎面部的内侧的粘接密封剂层由压缩永久应变率较低的辅助橡胶层与粘接密封剂材料的层叠体构成，由此能够维持密封效果同时防止均匀性的恶化。由于以这样的简单的结构发挥优异的作用效果，所以优选适用于包括粘接密封剂层的充气轮胎。特别是，在粘接密封剂材料由会因过氧化物而热分解的橡胶成分构成时，在轮胎最大宽度大于等于225mm、轮辋直径大于等于16英寸的大直径大宽度尺寸的充气轮胎中，为了确保密封效果需要配置大量的粘接密封剂层，所以优选使用本发明。
实施例
使轮胎尺寸与粘接密封剂层5的结构如表1那样不同，分别制作以往轮胎(以往例1、2)、本发明轮胎(实施例1、2)以及比较轮胎(比较例)。另外，将各轮胎的构造设为图1的所示，在粘接密封剂材料中使用由通过过氧化物而分解的橡胶成分构成的橡胶组成物。
对于这5种轮胎，通过下面的试验方法进行密封性以及均匀性的评价，将其结果合并记载在表1中。
[密封性]
将各轮胎组装在轮辋上，然后填充210kPa的气压，在胎面上分别钉入5根贯通胎面部的长度的钉子。在该状态下放置1小时，然后将钉入胎面部的5根钉子全部除去，放置24小时。调查这期间轮胎内压的变化以及钉子钉入部的状况，根据其结果，在密封性为合格级别时用◎表示，在没有到达合格级别时用×表示。
[均匀性]
将各轮胎组装在轮辋上，然后填充200kPa的气压，通过均匀性试验机，测定以90km/h的轮胎行驶速度使其连续行驶3小时后的均匀性。将其结果分为5个级别进行评价。评价的数值越大，表示均匀性越优异。
[表1]
通过表1可知：在以往轮胎中，均匀性在轮胎的尺寸较大的以往例2中比以往例1恶化，在本发明轮胎中，维持了与以往轮胎同等的密封性，与以往轮胎相比均匀性提高。
Claims (6)
1.一种充气轮胎，在与胎面部相对应的区域中的内衬层的内侧配置有粘接密封剂层，其中：
所述粘接密封剂层，由配置在所述内衬层侧的压缩永久应变率小于等于40％的辅助橡胶层与配置在该辅助橡胶层的内侧的粘接密封剂材料的层叠体构成。
2.如权利要求1所述的充气轮胎，其中：所述粘接密封剂材料由会因过氧化物而热分解的橡胶成分构成，并且所述粘接密封剂层的内侧由保护橡胶片覆盖。
3.如权利要求1或2所述的充气轮胎，其中：所述粘接密封剂层的厚度为3mm～6mm，所述辅助橡胶层的厚度占该粘接密封剂层的厚度的20％～60％。
4.如权利要求1、2或3所述的充气轮胎，其中：所述内衬层的厚度形成为在所述粘接密封剂层接触的区域比其他的区域厚。
5.如权利要求1、2、3或4所述的充气轮胎，其中：所述辅助橡胶层的断裂伸长率小于等于700％。
6.如权利要求5所述的充气轮胎，其中：所述辅助橡胶层的300％模量小于等于13MPa。
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