CN104114379A - 充气轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明提供耐久性优异的充气轮胎(82)。轮胎(2)具备粘着片材层(28)。该粘着片材层(28)具备夹持部(58)以及露出部(60)。夹持部(58)被胎面(4)的基层(32)与顶层(34)夹持。露出部(60)与胎体(12)层叠。通过使橡胶组合物交联而获得粘着片材层(28)。该橡胶组合物含有增粘剂。夹持部(58)的宽度(W1)优选为5mm以上20mm以下。露出部(60)的宽度(W2)优选为10mm以上20mm以下。粘着片材层(28)的厚度优选为0.5mm以上2.0mm以下。粘着片材层(28)的粘着力与顶层(34)的粘着力之比优选为1.30以上。
Description
技术领域
本发明涉及充气轮胎。详细而言,本发明涉及胎面具备基层及顶层的轮胎。
背景技术
典型的胎面具备基层及顶层。基层由粘合性优异的交联橡胶构成。顶层由耐磨损性优异的橡胶构成。作为基层及顶层的成型方法,已知绕带方法。在绕带方法中,将由未交联橡胶构成的条状的第一带卷绕成螺旋状,由此成型为基层用的层叠体。在该层叠体上,将由其它未交联橡胶构成的条状的第二带卷绕成螺旋状,由此成型为顶层用的层叠体。利用未交联橡胶所具有的粘着性,将顶层用的层叠体与基层用的层叠体接合,使两者一体化。日本特开2002-160508公报中公开了该绕带方法。
专利文献1:日本特开2002-160508公报
当对第二带进行卷绕时,有时会发生该第二带未与基层用的层叠体充分接合的情况。不充分的接合容易在胎面的端部的附近产生。在接合不充分的情况下,空气会残留于两层叠体之间。使得包括该胎面的生胎被废弃。
在生胎的成型时,胎面的端部有时层叠于胎体。即使在该端部与胎体之间,也会产生因接合不良而引起的空气的残留。产生该残留的生胎会被废弃。
近年来,对低耗油性能优异的轮胎的需求高涨。该轮胎中采用能够抑制滚动阻力的顶层。该顶层的粘着指数低。在具备该顶层的生胎的成型过程中,特别容易产生接合不良。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种成型时难以产生部件间的接合不良的充气轮胎。
本发明所涉及的充气轮胎具备:
(1)胎面,其具备基层以及位于上述基层的径向外侧且与上述基层层叠的顶层;
(2)一对胎侧,它们分别从胎面的端部大致朝径向内侧延伸;
(3)一对胎圈,它们分别位于大致比胎侧靠径向内侧的位置;
(4)胎体,其沿着胎面及胎侧而架设于两胎圈之间;以及
(5)一对粘着片材层,它们的一部分被基层与顶层夹持,剩余的部分在胎侧的轴向内侧与胎体层叠。
优选地,粘着片材层中的被基层与顶层夹持的部分的宽度为5mm以上20mm以下。优选地,粘着片材层中的与胎体层叠的部分的宽度为10mm以上20mm以下。
优选地,粘着片材层的厚度为0.5mm以上2.0mm以下。
优选地,粘着片材层的粘着力与顶层的粘着力之比为1.30以上。
优选地,顶层的损失正切值tanδ为0.30以下,顶层的复弹性模量E﹡为10.5以上。在如下条件下对损失正切值tanδ以及复弹性模量E﹡进行测量:初始应变为10%,动应变为±2%,频率为10Hz,变形模式为拉伸,温度为30℃。
在本发明所涉及的充气轮胎中,利用粘着片材层将基层与顶层牢固地接合在一起。在该轮胎中,还利用粘着片材层将胎面与胎体牢固地接合在一起。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的充气轮胎的一部分的剖视图。
图2是示出图1的轮胎的一部分的放大剖视图。
图3是示出图1的轮胎的粘着片材层的立体图。
具体实施方式
以下,适当地参照附图并基于优选的实施方式对本发明进行详细说明。
图1中示出了充气轮胎2。在图1中,上下方向为轮胎2的径向,左右方向为轮胎2的轴向,与纸面垂直的方向为轮胎2的周向。在图1中,单点划线CL表示轮胎2的赤道面。除了胎面4的花纹以外,该轮胎2的形状相对于赤道面对称。
该轮胎2具备胎面4、胎侧6、边口部8、胎圈10、胎体12、带束14、束带16、边缘束带18、内衬层20、隔离胶22、缓冲层24、防擦布26以及粘着片材层28。该轮胎2为无内胎型轮胎。本实施方式所涉及的轮胎2装配于轿车。
胎面4呈向径向外侧突出的形状。胎面4形成有与路面接触的胎面表面。在胎面表面刻设有沟30。由该沟30形成胎面花纹。胎面4具有基层32和顶层34。顶层34位于基层32的径向外侧。顶层34层叠于基层32。基层32由粘接性优异的交联橡胶构成。基层32的典型的橡胶基材为天然橡胶。顶层34由耐磨损性、耐热性以及抓地性优异的交联橡胶构成。
胎侧6从胎面4的端部大致朝径向内侧延伸。该胎侧6的径向外侧端与胎面4接合。在该接合部位,胎侧6位于胎面4的轴向外侧。该轮胎2具有SOT构造(sidewall-over-tread构造)。胎侧6的径向内侧端与边口部8接合。胎侧6由耐切割性以及耐光性优异的交联橡胶构成。该胎侧6用于防止胎体12的损伤。胎侧6具备肋36。肋36朝轴向外侧突出。肋36用于防止供该轮胎2装配的轮辋的凸缘的损伤。
边口部8大致位于胎侧6的径向内侧。在轴向上,边口部8位于比胎圈10及胎体12更靠外侧的位置。边口部8由耐磨损性优异的交联橡胶构成。边口部8与轮辋的凸缘抵接。
胎圈10位于胎侧6的径向内侧。胎圈10具备胎圈芯38、以及从该胎圈芯38朝径向外侧延伸的三角胶40。胎圈芯38为环状,包括被卷绕的非伸缩性的线材。线材的典型的材质为钢。三角胶40朝径向外侧而变得尖细。三角胶40由高硬度的交联橡胶构成。
胎体12包括第一胎体帘布42以及第二胎体帘布44。第一胎体帘布42以及第二胎体帘布44架设于两侧的胎圈10之间,并沿着胎面4及胎侧6。第一胎体帘布42绕胎圈芯38从轴向内侧朝轴向外侧折返。在第一胎体帘布42,通过上述折返而形成有主部46和折返部48。第二胎体帘布44绕胎圈芯38从轴向内侧朝轴向外侧折返。在第二胎体帘布44,通过上述折返而形成有主部50和折返部52。在径向上,第一胎体帘布42的折返部的端部位于比第二胎体帘布44的折返部的端部更靠外侧的位置。
虽未进行图示,但胎体帘布42、44分别包括贴胶和并列的多根帘线。各帘线相对于赤道面所成的角度的绝对值为45°至90°,进而为75°至90°。换言之,该胎体12具有子午线构造。帘线由有机纤维构成。作为优选的有机纤维,能够举例示出聚酯纤维、尼龙纤维、人造丝纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯纤维以及芳纶纤维。胎体12可以由一层胎体帘布形成。
带束14位于胎体12的径向外侧。带束14与胎体12层叠。带束14对胎体12进行加强。带束14包括内侧层54以及外侧层56。根据图1明确可知,在轴向上,内侧层54的宽度略大于外侧层56的宽度。虽未进行图示,但内侧层54及外侧层56分别包括贴胶和并列的多根帘线。各帘线相对于赤道面倾斜。倾斜角度的绝对值通常为10°以上35°以下。内侧层54的帘线相对于赤道面的倾斜方向与外侧层56的帘线相对于赤道面的倾斜方向相反。帘线的优选材质为钢。可以将有机纤维用于帘线。优选地,带束14的轴向宽度为轮胎2的最大宽度的0.7倍以上。带束14可以具备3层以上的层。
束带16位于带束14的径向外侧。在轴向上,束带16的宽度大于带束14的宽度。虽未进行图示,但该束带16由帘线与贴胶构成。帘线卷绕成螺旋状。该束带16具有所谓的无缝构造。帘线实质上沿周向延伸。帘线相对于周向的角度为5°以下,进而为2°以下。由于带束14被该帘线约束,因此带束14的翘曲(lifting)得以抑制。帘线由有机纤维构成。作为优选的有机纤维,举例示出尼龙纤维、聚酯纤维、人造丝纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯纤维以及芳纶纤维。
带束14及束带16构成加强层。可以仅由带束14构成加强层。也可以仅由束带16构成加强层。
边缘束带18位于带束14的径向外侧,且位于带束14的端部的附近。虽未进行图示,但该边缘束带18由帘线与贴胶构成。帘线卷绕成螺旋状。该束带16具有所谓的无缝构造。帘线实质上沿周向延伸。帘线相对于周向的角度为5°以下,进而为2°以下。由于带束14被该帘线约束,因此带束14的翘曲得以抑制。帘线由有机纤维构成。作为优选的有机纤维,举例示出尼龙纤维、聚酯纤维、人造丝纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯纤维以及芳纶纤维。
内衬层20在赤道面CL的附近与胎体12的内周面接合。内衬层20由交联橡胶构成。将空气遮蔽性优异的橡胶用于内衬层20。内衬层20的典型的橡胶基材为丁基橡胶或卤化橡胶。内衬层20对轮胎2的内压进行保持。
隔离胶22位于胎侧6的轴向内侧。隔离胶22被胎体12与内衬层20夹持。隔离胶22由粘接性优异的交联橡胶构成。隔离胶22与胎体12牢固地接合,也与内衬层20牢固地接合。借助隔离胶22抑制在胎侧6的轴向内侧的、内衬层20相对于胎体12的剥离。
缓冲层24在带束14的端部的附近与胎体12层叠。缓冲层24由软质的交联橡胶构成。缓冲层24对带束14的端部的应力进行吸收。利用该缓冲层24抑制带束14的翘曲。
防擦布26位于胎圈10的附近。若将轮胎2组装于轮辋,则该防擦布26与轮辋抵接。通过该抵接对胎圈10的附近进行保护。在该实施方式中,防擦布26与边口部8为一体。因此,防擦布2的材质与边口部8的材质相同。防擦布2可以由布与含浸于该布的橡胶构成。
如图2所示,粘着片材层28的一部分被基层32与顶层34夹持。以下,将该部分称作夹持部58。粘着片材层28中的夹持部58以外的部分与胎体12层叠。以下,将该部分称作露出部60。
通过使橡胶组合物交联而获得粘着片材层28。该橡胶组合物(交联前)的粘着性优异。由于该橡胶组合物的粘着性优异,因此,在生胎成型时,基层32与顶层34借助夹持部58而充分接合。夹持部58对基层32与顶层34之间的空气的残留进行抑制。在生胎成型时,胎面4借助露出部60而与胎体12充分接合。露出部60对胎面4与胎体12之间的空气的残留进行抑制。在该轮胎2的制造过程中,生胎的不良率低。
对于具备粘着片材层28的轮胎2而言,即使在顶层34的损失正切值tanδ为0.30以下、且复弹性模量E﹡为10.5以上的情况下,也能够对空气的残留进行抑制。对于损失正切值tanδ为0.30以下、且复弹性模量E﹡为10.5以上的顶层34而言,能够有助于轮胎2的低油耗。以“JIS K 6394”的规定为基准对损失正切值tanδ及复弹性模量E﹡进行测量。测量条件如下。
粘弹性分光仪:岩本制造所的“VESF-3”
初始应变:10%
动应变:±2%
频率:10Hz
变形模式:拉伸
测量温度:30℃
因粘着片材层28的橡胶组合物含有增粘剂,因此能够提高粘着片材层28的粘着性。从粘着性的观点出发,优选增粘剂的量相对于橡胶基材的100质量份为1质量份以上,特别优选为5质量份以上。该增粘剂的量优选为10质量份以下。
以下示出粘着片材层28的优选的组分的一例。
天然橡胶:40质量份
聚丁二烯:60质量份
炭黑:50质量份
增粘剂:5质量份
矿物油:10质量份
防老化剂:3质量份
石蜡:2质量份
硬脂酸:3质量份
氧化锌:3质量份
硫磺:2质量份
硫化促进剂NS:1.5质量份
从对空气残留的抑制的观点出发,粘着片材层28的粘着力与顶层34的粘着力之比优选为1.30以上,更优选为1.50以上,特别优选为1.75以上。该比优选为2.5以下。
利用东洋精机制造所的品名为“PICMA粘度测试仪(tack test)”的商品对粘着力进行测量。测量条件如下。
上升速度:30mm/min
测量时间:2.5秒
温度:23℃
湿度:55%
优选地,粘着片材层28的橡胶组合物的穆尼粘度(ML1+4(100℃))为45以上。利用该穆尼粘度为45以上的橡胶组合物能够抑制空气的残留。根据该观点,穆尼粘度特别优选为60以上。穆尼粘度优选为80以下。
基层32的粘着力与顶层34的粘着力之比优选为1.10以上1.80以下。胎体12的贴胶的粘着力与顶层34的粘着力的比优选为1.10以上1.65以下。
图2中由箭头W1示出的是夹持部58的宽度。宽度W1优选为5mm以上20mm以下。利用宽度W1为5mm以上的夹持部58对基层32与顶层34之间的空气的残留进行抑制。根据该观点,宽度W1特别优选为10mm以上。对于具有宽度W1为20mm以下的夹持部58的轮胎2而言,其重量轻,且能够以低廉的成本获得。进而,对于具有宽度W1为20mm以下的夹持部58的轮胎2而言,能够获得良好的接地形状。良好的接地形状有利于耐磨损性。根据该观点,宽度W1特别优选为15mm以下。
图2中由箭头W2示出的是露出部60的宽度。宽度W2优选为10mm以上20mm以下。利用宽度W2为10mm以上的露出部60对胎面4与胎体12之间的空气的残留进行抑制。根据该观点,宽度W2特别优选为13mm以上。对于具有宽度W2为20mm以下的露出部60的轮胎2而言,其重量轻,且能够以低廉的成本获得。进而,对于具有宽度W2为20mm以下的露出部60的轮胎2而言,其耐久性优异。根据该观点,宽度W2特别优选为17mm以下。
图3中示出进行成型工序之前的粘着片材层28。在成型工序中,在基层32的端部的上,沿周向对该粘着片材层28进行卷绕。卷绕圈数为1圈。
粘着片材层28的宽度W优选为15mm以上40mm以下。利用宽度为15mm以上的粘着片材层28对空气的残留进行抑制。根据该观点,宽度W特别优选为20mm以上。对于具有宽度W为40mm以下的粘着片材层28的轮胎2而言,能够以低廉的成本获得。根据该观点,宽度W特别优选为35mm以下。
粘着片材层28的厚度T优选为0.5mm以上2.0mm以下。利用厚度T为0.5mm以上的粘着片材层28对空气的残留进行抑制。根据该观点,厚度T特别优选为1.0mm以上。对于具有厚度T为2.0mm以下的粘着片材层28的轮胎2而言,能够以低廉的成本获得。根据该观点,厚度T特别优选为1.5mm以下。
在该轮胎2的制造过程中,将带束14的内侧层54以及外侧层56卷绕于成型机的转鼓上。将束带16卷绕于该带束14上。对该转鼓供给条状的橡胶带,并将该橡胶带卷绕层叠为螺旋状,由此对基层32进行成型。将粘着片材层28卷绕于该基层32的端部的附近。将粘着片材层28的一部分卷绕于基层32上,并将其剩余的部分卷绕于转鼓上。对该转鼓供给其它的橡胶带,并将该橡胶带卷绕层叠为螺旋状,由此对顶层34进行成型。粘着片材层28的一部分被基层32与顶层34夹持。使带束14、束带16、胎面4以及粘着片材层28与在其他阶段成型的胎体12接合。对于粘着片材层28中的未被基层32与顶层34夹持的部分而言,使其与胎体12层叠、接合。
在本发明中,在将轮胎组装于正规轮辋、且对轮胎填充空气以使其达到正规内压的状态下,对轮胎的各部件的尺寸及角度进行测量。在测量时,不对轮胎施加载荷。在本说明书中,正规轮辋是指在轮胎所依据的规格下规定的轮辋。JATMA规格下的“标准轮辋”、TRA规格下的“Design Rim”以及ETRTO规格下的“Measuring Rim”为正规轮辋。在本说明书中,“正规内压”是指在轮胎所依据的规格下规定的内压。JATMA规格下的“最高气压”、TRA规格下的“TIRE LOAD LIMITS ATVARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”中所记载的“最大值”、以及ETRTO规格下的“INFLATION PRESSURES”为正规内压。在轿车用轮胎的情况下,在内压为180kPa的状态下对尺寸及角度进行测量。
实施例
以下,虽然利用实施例使本发明的效果变得更加明显,但是不应当基于该实施例的记载而对本发明进行限定性的解释。
[实施例1]
制作了图1所示的充气轮胎。该轮胎的尺寸为“235/45R1894Y”。该轮胎具备粘着片材层。当将后述的比较例2中的顶层的粘着力设为100时,该粘着片材层的粘着力的指数为140。该粘着片材层的损失正切值tanδ为0.30,该粘着片材层的复弹性模量E﹡为10.5。该粘着片材层的厚度T为0.5mm。该粘着片材层的夹持部的宽度W1为5mm,该粘着片材层的露出部的宽度W2为10mm。
[比较例1]
除了不设置粘着片材层以外,其它与实施例1相同,由此获得比较例1的轮胎。
[实施例2-4]
除了如下述表1所示那样设定粘着片材层的厚度T以外,其它与实施例1相同,由此获得实施例2-4的轮胎。
[实施例5-9]
除了如下述表2所示那样设定宽度W1及W2以外,其它与实施例1相同,由此获得实施例5-9的轮胎。
[实施例10]
除了如下述表3所示那样设定粘着片材层的厚度T以及宽度W1和W2以外,其它与实施例1相同,由此获得实施例10的轮胎。
[实施例11-12]
除了通过对粘着片材层的组分进行变更而如下述表3所示那样设定其粘着力以外,其它与实施例1相同,由此获得实施例11-12的轮胎。
[实施例13]
除了通过对顶层的组分进行变更而如下述表3所示那样设定其复弹性模量E﹡以外,其它与实施例1相同,由此获得实施例13的轮胎。
[比较例2]
除了通过对顶层的组分进行变更而如下述表3所示那样设定其损失正切值tanδ,并未设置粘着片材层以外,其它与实施例1相同,由此获得比较例2的轮胎。
[不良率]
制作了100个生胎。目视观察这些生胎,将在胎面的端部附近残留有空气的生胎评价为不良。算出各轮胎的不良率,并基于下述基准评定等级。
A:不良率为1%以下。
B:不良率超过1%且为5%以下。
C:不良率超过5%。
下述表1-3中示出了其结果。
[接地形状]
将轮胎组装于正规轮辋,对该轮胎填充空气以使内压达到230kPa。使该轮胎负载4.2kN的载荷,利用静态试验机对接地形状进行了测量。基于以下基准对各轮胎的测量结果评定等级。
A:接地形状良好。
B:接地形状略微不良。
C:接地形状不良。
下述表1-3中示出了其结果。
[耐久性]
将轮胎组装于正规轮辋,对该轮胎填充空气以使内压达到230kPa。将该轮胎装配于转鼓式行驶试验机,使轮胎负载4.14kN的纵向载荷。使该轮胎以80km/h的速度在半径为1.7m的转鼓上行驶。对直至轮胎损坏为止的行驶距离进行了测量。基于测量结果对各轮胎评定等级。下述表1-3中示出了其结果。
[滚动阻力]
将轮胎组装于正规轮辋,利用滚动阻力试验机在下述测量条件下对滚动阻力进行了测量。
内压:230kPa
载荷:4.41kN
速度:80km/h
基于下述基准对各轮胎的测量结果评定等级。
A:滚动阻力为110以下。
B:滚动阻力超过110且为114以下。
C:滚动阻力超过114。
下述表1-3中示出了其结果。
[操纵稳定性]
将轮胎组装于正规轮辋,对该轮胎填充空气以使内压达到230kPa。将该轮胎装配于排气量为4300cc的轿车。使驾驶员在赛车环道上驾驶该轿车。使该驾驶员基于以下基准对操纵稳定性评定等级。
A:操纵稳定性良好。
B:操纵稳定性略微不良。
C:操纵稳定性不良。
下述表1-3中示出了其结果。
[表1]
表1评价结果
[表2]
表2评价结果
[表3]
表3评价结果
如表1-3所示,各实施例的轮胎的各项性能优异。根据该评价结果可知,本发明的优越性明显。
产业上的利用可能性
本发明所涉及的充气轮胎能够装配于各种车辆。
附图标记的说明
2…轮胎;4…胎面;6…胎侧;8…边口部;10…胎圈;12…胎体;14…带束;16…束带;18…边缘束带;20…内衬层;22…隔离胶;24…缓冲层;26…防擦布;28…粘着片材层;32…基层;34…顶层;58…夹持部;60…露出部。
Claims (6)
1.一种充气轮胎,其中,所述充气轮胎具备:
胎面,该胎面具备基层以及位于该基层的径向外侧且与该基层层叠的顶层;
一对胎侧,该一对胎侧分别从所述胎面的端部大致朝径向内侧延伸;
一对胎圈,该一对胎圈分别位于大致比所述胎侧更靠径向内侧的位置;
胎体,该胎体沿着所述胎面及所述胎侧而架设于两胎圈之间;以及
一对粘着片材层,该一对粘着片材层的一部分被所述基层与所述顶层夹持,剩余的部分在所述胎侧的轴向内侧与所述胎体层叠。
2.根据权利要求1所述的轮胎,其中,
所述粘着片材层的被所述基层与所述顶层夹持的部分的宽度为5mm以上20mm以下。
3.根据权利要求1所述的轮胎,其中,
所述粘着片材层的与所述胎体层叠的部分的宽度为10mm以上20mm以下。
4.根据权利要求1所述的轮胎,其中,
所述粘着片材层的厚度为0.5mm以上2.0mm以下。
5.根据权利要求1所述的轮胎,其中,
所述粘着片材层的粘着力与所述顶层的粘着力之比为1.30以上。
6.根据权利要求1所述的轮胎,其中,
在如下条件,即:初始应变为10%、动应变为±2%、频率为10Hz、变形模式为拉伸、温度为30℃的条件下测量的所述顶层的损失正切值tanδ为0.30以下且复弹性模量E﹡为10.5以上。
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