CN104768776B - 轮胎 - Google Patents

Abstract

一种轮胎，其设置有：胎面部，其与路面接触；胎侧部，其被设置为与胎面部连续；以及胎圈部，其与胎侧部的轮胎径向内侧连续，并且该轮胎被构造为在胎侧部的至少一部分中设置有：污染防止橡胶层，其不含抗老化剂；以及涂料层，其与污染防止橡胶层邻接并且在胎侧部的外表面露出，该轮胎的特征在于，涂料层的轮胎径向最外端从胎趾起向轮胎径向外侧间隔了轮胎截面高度的65％或更大，并且污染防止橡胶层的轮胎径向最外端位于涂料层的轮胎径向最外端的轮胎径向外侧。

Description

轮胎

技术领域

本发明涉及一种轮胎，该轮胎包括在胎侧部的至少一部分的外表面露出的涂料层。

背景技术

广泛使用在侧部的外表面配置涂料层以在该侧部的外表面形成装饰部等的轮胎。在这种轮胎中，如专利文献1中说明地，为了防止从周围的橡胶渗出的抗老化剂使装饰部受到污染和变色，已知的技术通过配置不含有任何污染性抗老化剂的非污染性或微污染性的胎侧内层橡胶来使装饰部与含有抗老化剂的胎侧橡胶隔离。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平4-121205号公报

发明内容

发明要解决的问题

为了提高装饰部的可视性，如图2所示地使装饰部优选地位于轮胎最大宽度位置Pw的轮胎径向外侧。

图2通过假想线夸张地示出了当轮胎在负荷转动时轮胎的胎侧部如何扭曲(变形)。如图所示地，轮胎在负荷转动时的扭曲量在轮胎最大宽度位置Pw附近具有峰值，该扭曲量向轮胎最大位置Pw的轮胎径向内侧减小。因而，存在如下问题：当装饰部位于轮胎最大宽度位置附近以提高装饰部的可视性时，特别地，装饰部在轮胎的径向最外端部处易于发生剥离。

近年来，已提出具有较薄的胎侧部以降低滚动阻力并且扁平化以提高转弯性能的轮胎。在这些轮胎中，胎侧部的扭曲较大，因此上述问题更显著。

因此，提供一种如下的轮胎是有帮助的：该轮胎能够在防止涂料层被抗老化剂污染或被剥离的情况下提高涂料层的可视性。

用于解决问题的方案

该轮胎包括：胎面部，所述胎面部与路面接触；胎侧部，所述胎侧部与该胎面部相连；以及胎圈部，所述胎圈部与所述胎侧部的轮胎径向内侧相连，其中，该胎侧部的至少一部分包括：污染防止橡胶层，所述污染防止橡胶层不含抗老化剂；以及涂料层，所述涂料层与该污染防止橡胶层邻接且在该胎侧部的外表面露出，该涂料层的轮胎径向最外端从胎趾起向轮胎径向外侧间隔了轮胎截面高度的65％或更大，以及该污染防止橡胶层的轮胎径向最外端位于该涂料层的轮胎径向最外端的轮胎径向外侧。

在说明书和权利要求书中，除非另有说明的，否则涂料层的轮胎径向最外端的位置等被设定为是在轮胎安装到适用轮辋、填充有预定内压并且无负荷的状态下被测量的。

“轮胎截面高度”是轮胎的外径和适用轮辋的轮辋直径之间的差的一半。

“适用轮辋”是基于在制造或使用轮胎的地区内有效的工业标准来确定的各轮胎的轮辋，并且是日本机动车轮胎制造者协会(JATMA)的标准轮辋、轮胎和轮辋协会(TRA)的设计轮辋(Design Rim)，以及欧洲轮胎和轮辋技术组织(ETRTO)的测量轮辋(MeasuringRIM)。

“预定内压”是与诸如JATMA的上述标准根据轮胎尺寸规定的轮胎的最大负荷能力相对应的填充空气压力(最高空气压力)。“最大负荷能力”是上述标准中允许轮胎负荷的最大质量。

这里提到的“空气”可以由氮气或其它非活性气体代替。

在说明书和权利要求书中，“胎面接地端”是当安装到适用轮辋的轮胎载置最大负荷能力的负载时在轮胎宽度方向截面中与地面接触的轮胎表面的轮胎宽度方最外侧点。

发明的效果

能够在防止涂料层被抗老化剂污染或剥离的情况下提高涂料层的可视性。

附图说明

图1是根据本发明的一实施方式的轮胎在安装于适用轮辋、填充有预定内压并且无负荷的状态下的轮胎半部的轮胎宽度方向截面图；

图2是夸张地示出了轮胎在负荷转动时侧部的外表面如何变形的轮胎半部的轮胎宽度方向截面图；

图3是根据本发明的另一实施方式的轮胎在安装于适用轮辋、填充有预定内压并且无负荷的状态下的轮胎半部的轮胎宽度方向截面图；以及

图4是根据本发明的又一实施方式的轮胎在安装于适用轮辋、填充有预定内压并且无负荷的状态下的轮胎半部的轮胎宽度方向截面图。

具体实施方式

以下参考附图说明实施方式。

注意，以下说明仅为示例性的，而构件的特性和功能效果等是非限定性的。

图1中所示的轮胎10包括：胎面部1，其与路面接触；各胎侧部2，其分别与胎面部1的相应侧部的轮胎径向内端连续并且在轮胎径向上向内延伸；各胎圈部3，其分别与相应的胎侧部2的轮胎径向内端连续。各胎圈部3包括用于保持胎体帘布层6的胎圈芯4和位于胎圈芯4的轮胎径向外侧的胎圈填胶5。

轮胎10包括在一对胎圈部3之间延伸并且能够径向配置的胎体帘布层6。该胎体帘布层6从胎面部1起经过一对胎侧部2到一对胎圈部3在该对胎圈部3之间环状地延伸，并且胎体帘布层6例如经过绕着埋设在各胎圈部3的胎圈芯4从轮胎宽度方向内侧到轮胎宽度方向外侧折返的方式被保持。在以下的说明中，胎体帘布层6的从胎面部1到折返位置的部分被称为主体部分6b，胎体帘布层6的从折返位置向前的部分被称为折返部分6c。

内衬层7设置在胎体帘布层6的内周侧。

轮胎10的胎侧部2包括：污染防止橡胶层11，其不包含抗老化剂；涂料层12，其与污染防止橡胶层11邻接并且在胎侧部的外表面露出；橡胶层13a和13b，其包含抗老化剂并且分别与污染防止橡胶层11的轮胎径向内部和轮胎径向外部邻接。通过污染防止橡胶层11将涂料层12与橡胶层13a、13b隔离。

虽然未示出，涂料层12可以形成例如在轮胎周向上的文字、图形、包括条形码的符号和图案等的标记。

涂料层12可以是任意颜色。

例如，可以通过直接将来自喷墨打印机的喷头的含有墨的涂料喷射在硫化成型后的轮胎的污染防止橡胶层11的表面上以在该表面上打印涂料的方式形成涂料层12。可以使多种涂料重叠来形成涂料层12。

作为形成涂料层12的涂料，由于UV固化墨在固化后具有高强度并且具有在轮胎行驶期间抵抗由于摩擦等导致的墨剥离、即涂料层剥离的良好的耐久性，因此UV固化墨为特别优选的。UV固化墨对污染防止橡胶层还具有良好的粘附性。

可以使用典型地制备轮胎的橡胶组合物用的成分来制备用于形成污染防止橡胶层11的橡胶组合物，但是用于形成污染防止橡胶层11的橡胶组合物不包含任何抗老化剂。换言之，污染防止橡胶层是不含有抗老化剂且至少使含有的抗老化剂不污染与该污染防止橡胶层邻接的涂料层的橡胶层。

通过由这种橡胶组合物形成污染防止橡胶层11，使包含在橡胶层13a和13b的抗老化剂未到达涂料层12，由此有效地防止涂料层12被污染。

污染防止橡胶层11的橡胶成分的示例包括天然橡胶(NR)、丁基橡胶(IIR)、卤化丁基橡胶、异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、氯丁二烯橡胶(CR)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)和乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)等。这些成分可以被单独添加或者以两种或更多种的组合的形式被添加。在污染防止橡胶层11包括乙烯-丙烯-二烯三元共聚物的情况下，乙烯-丙烯-二烯三元共聚物在污染防止橡胶层中的比例优选地为在每100份重量的橡胶成分中占80份或更多份重量。

污染防止橡胶层11中的丁基橡胶的包含物减少了透过污染防止橡胶层11的抗老化剂，因而防止涂料层12受到包含于橡胶层13a和13b的抗老化剂的污染。

在污染防止橡胶层11包含无机粘土矿物的情况下，透过污染防止橡胶层11的抗老化剂进一步减少，以增强防止涂料层12被橡胶层13a和13b污染的效果。

典型地，涂料层的剥离一般最初从其端部开始发生。

因此，在轮胎10中，如图1所示，涂料层12的轮胎径向最外端12a从胎趾3a起向轮胎径向外侧间隔了轮胎截面高度SH的65％或更大。

因而，涂料层12的轮胎径向最外端12a与轮胎负荷转动时发生大扭曲的区域(从胎趾3a起向轮胎径向外侧间隔了轮胎截面高度SH的55％或更小的区域)相分离。这防止了涂料层12在轮胎径向最外端12a处的剥离，并且还提高了涂料层12的可视性和装饰性。

此外，涂料层12的轮胎径向最外端12a从胎面部1的轮胎径向最外端PH起向轮胎径向内侧间隔了8mm或更大。这有效地防止了涂料层12由于与路缘等接触而导致剥离。

为了在涂料层与含有抗老化剂的胎面橡胶或橡胶胎圈包布之间配置具有足够厚度的污染防止橡胶层，在轮胎宽度方向截面中，污染防止橡胶层11的轮胎径向最外端11a和涂料层12的轮胎径向最外端12a之间的沿着污染防止橡胶层的外表面的外周长度L优选地为10mm或更大。

如果多个端部(污染防止橡胶层11的轮胎径向最外端11a和涂料层12的轮胎径向最外端12a)在易于扭曲的轮胎侧部的外表面上彼此接近，则在轮胎侧部的外表面附近的各层的端部11a和12a之间发生应力集中，导致涂料层的端部更容易剥离。另一方面，将外周长度L设定为10mm或更大提高了涂料层的耐剥离性。

将外周长度L设定为10mm或更大还有效地防止了涂料层受到抗老化剂的污染。

涂料层12的表面与橡胶层13a的表面之间的最短距离优选地为7mm或更大。通过确保污染防止橡胶层的这种污染距离(抗老化剂在橡胶中移动和污染的距离)，可以有效地抑制褐色变色。

涂料层12在轮胎径向最内端12b处也易于发生剥离。

因此，涂料层12的轮胎径向最内端12b位于轮胎负荷转动时发生大扭曲的、轮胎最大宽度位置Pw的轮胎径向内侧。采用这种方式能够有效地防止涂料层12的剥离。

在该实施方式的轮胎中，污染防止橡胶层11的轮胎径向最外端11a位于涂料层12的轮胎径向最外端12a的轮胎径向外侧。

通过采用该方式在涂料层的轮胎径向最外端附近将污染防止橡胶层介于涂料层与含有抗老化剂的橡胶层之间，防止抗老化剂到达涂料层，使得能够防止涂料层受到抗老化剂的污染。

更优选地，污染防止橡胶层11的轮胎径向最内端11b位于涂料层12的轮胎径向最内端12b的轮胎径向内侧。因而，可以防止涂料层在其轮胎径向最内端附近受到抗老化剂的污染。

大应力作用于轮胎的接地面。污染防止橡胶层11的轮胎径向最外端11a相应地位于胎面接地端Pt的轮胎径向内侧，以抑制污染防止橡胶层11和橡胶层13a之间的粘附边界面14a附近发生大应力。因此，可以有效地防止在粘附边界面14a处发生剥离。

当轮胎负荷转动时，在胎体帘布层6的折返端部6a附近发生大扭曲。因此，污染防止橡胶层11的轮胎径向最外端11a和/或轮胎径向最内端11b在轮胎径向上与胎体帘布层6的折返端部6a间隔了5mm或更大。这更有效地防止了在粘附边界面14a或14b处发生剥离。

在污染防止橡胶层11的最大厚度Ws被限制为3mm或更小以减小整个轮胎10的滚动阻力的情况下，当轮胎负荷转动时污染防止橡胶层11的扭曲特别大。本发明公开的轮胎可以有效地适用于这种情况。

这里，在轮胎宽度方向截面中，在污染防止橡胶层11的轮胎宽度方向内侧的表面的法线方向上测量所述的污染防止橡胶层11的厚度。

在将轮胎10安装在车辆上时，轮胎10被安装到图1中的假想线表示的轮辋凸缘21。这里，在轮胎10和轮辋凸缘21之间的接触面产生摩擦，在该接触面附近还产生大应力。

为了防止涂料层12剥离并且防止污染防止橡胶层11和橡胶层13b在粘附边界面14b处剥离，污染防止橡胶层11的轮胎径向最内端11b和涂料层12的轮胎径向最内端12b优选地位于轮辋凸缘21的轮胎径向最外端21a的轮胎径向外侧。

图3示出了根据另一实施方式的轮胎。在图3的轮胎110中，配置于胎侧部102的侧部橡胶111延伸到胎面橡胶112的轮胎径向内侧，即在本示例中延伸到带束113的轮胎径向内侧。此外，胎面橡胶112在轮胎宽度方向外侧具有小型侧部橡胶112a。侧部橡胶111和小型侧部橡胶112a不含有抗老化剂，并且用作上述污染防止橡胶层。

可以容易地制造本实施方式中的轮胎。典型地，通过如下方法制造制品轮胎：成型具有侧部橡胶和胎体帘布层的原胎体(raw casing)，在原胎体的外周侧配置带束层构件和胎面橡胶构件以形成生胎，并且对生胎进行硫化。利用上述特征，小型侧部橡胶可以在轮胎的外周面上容易露出，使得可以容易地制造污染防止橡胶层延伸到胎面部附近的轮胎。

图4示出了根据又一实施方式的轮胎。在图4的轮胎210中，胎体帘布层206的折返部分206c延伸到涂料层12的轮胎径向最外端12a的轮胎径向外侧。胎体帘布层206的折返端部206a与带束8在轮胎宽度方向上重叠，并且向轮胎宽度方向内侧延伸。

胎体帘布层206的主体部分206b和折返部分206c在位置205a的轮胎径向外侧彼此重叠。该位置205a与夹在主体部分206b和折返部分206c之间的胎圈填胶205的轮胎径向最外端对应，该位置205a位于涂料层12的轮胎径向最内端12b的轮胎径向内侧。

轮胎210的其它结构与图1所示的轮胎10的结构相同。

当轮胎负荷转动时在胎体帘布层206的折返端部206a周围产生大扭曲。在本实施方式的轮胎210中，胎体帘布层206的折返端部206a位于涂料层12的轮胎径向最外端12a的轮胎径向外侧，这能够进一步抑制涂料层12在轮胎径向最外端12a和其它位置处的剥离。

可选地，胎体帘布层206的折返端部可以位于涂料层12的轮胎径向最内端12b的轮胎径向内侧，以进一步抑制涂料层12在轮胎径向最内端12b和其它位置处的剥离。

在本实施方式中，胎体帘布层206的折返端部206a与带束8在轮胎宽度方向上重叠，并且向轮胎径向内侧延伸。利用该特征，利用带束8来压胎体帘布层206的折返端部206a。这减小了轮胎负荷转动时在涂料层12的轮胎径向最外端12a处产生的扭曲，并且进一步抑制了涂料层12在轮胎径向最外端12a处的剥离。

当轮胎负荷转动时在胎圈填胶205周围产生大扭曲。在本实施方式的轮胎210中，胎圈填胶205的轮胎径向最外端205a相应地位于涂料层12的轮胎径向最内端12b的轮胎径向内侧。这防止了涂料层12由于胎圈填胶205周围的扭曲而导致的剥离，因而进一步提高了涂料层12的耐剥离性。

另外，胎圈填胶205的轮胎径向最外端205a位于从胎趾3a起向轮胎径向外侧间隔了轮胎截面高度SH的15％-25％的位置处。因而，在确保了胎侧部2的弯曲刚性的情况下，减小了轮胎负荷转动时在涂料层12的轮胎径向最内端12b附近产生的扭曲，以进一步提高涂料层12的耐剥离性。

虽然在上述三个实施方式中公开的特征适用于轮胎半部、特别是适用于安装在车辆上的轮胎的外侧半部，但是本发明所公开的特征可以适用于轮胎的两侧。

实施例

试制具有195/65R15的轮胎尺寸的实施例轮胎以及具有195/65R15的轮胎尺寸的比较例轮胎，并且对这些实施例轮胎和比较例轮胎的性能进行评价。以下对此进行说明。

如图4所示，各实施例轮胎和比较轮胎在其胎侧部2设置有：污染防止橡胶层11，其不含抗老化剂；涂料层12，其与污染防止橡胶层11邻接并且在胎侧部的外表面露出；以及橡胶层13a和13b，其含有抗老化剂并且分别与污染防止橡胶层11的轮胎径向内侧和轮胎径向外侧邻接。

表1示出各实施例轮胎的规格。

在各实施例轮胎中，涂料层的轮胎径向最外端从胎趾起向轮胎径向外侧间隔了轮胎截面高度的70％，污染防止橡胶层的轮胎径向最外端位于涂料层的轮胎径向最外端的轮胎径向外侧。涂料层的轮胎径向最内端从胎趾起向轮胎径向外侧间隔了轮胎截面高度的25％。

在各比较例轮胎中，污染防止橡胶层的轮胎径向最外端从胎趾起向轮胎径向外侧间隔了轮胎截面高度的70％。在比较例轮胎1和比较例轮胎2中，涂料层的轮胎径向最外端从胎趾起向轮胎径向外侧分别间隔了轮胎截面高度SH的60％和55％。在比较例轮胎3中，污染防止橡胶层的轮胎径向最外端和涂料层的轮胎径向最外端在轮胎径向上处于相同位置。涂料层的轮胎径向最内端从胎趾起向轮胎径向外侧间隔了轮胎截面高度的25％。

在实施例轮胎1至实施例轮胎8中，胎体帘布层的折返端部从胎趾起向轮胎径向外侧间隔了轮胎截面高度SH的90％，胎体帘布层的折返端部与带束在轮胎宽度方向上重叠并且向轮胎径向内侧延伸。

在实施例轮胎9和比较例轮胎1至比较例轮胎3中，胎体帘布层的折返端部从胎趾起向轮胎径向外侧间隔了轮胎截面高度SH的50％.

在实施例轮胎1至实施例轮胎7和实施例轮胎9中，胎圈填胶的轮胎径向最外端从胎趾起向轮胎径向外侧间隔了轮胎截面高度SH的20％。

在实施例轮胎8和比较例轮胎1至比较例轮胎3中，胎圈填胶的轮胎径向最外端从胎趾起向轮胎径向外侧间隔了轮胎截面高度SH的30％。

在各实施例轮胎和比较例轮胎中，污染防止橡胶层11的轮胎径向最内端11b和涂料层12的轮胎径向最内端12b位于轮胎最大宽度位置Pw的轮胎径向内侧。

(耐剥离性评价试验)

为了评价涂料层的耐剥离性，实施例轮胎和比较例轮胎均被填充根据JATMA标准的预定内压、负荷根据JATMA标准的最大负荷能力并且经受大约10000km和30000km的转鼓试验，以检查涂料层的是否发生剥离。表1和表2示出了该评价的结果。

另外，为了评价耐摩擦性，均安装在车辆上的实施例轮胎和比较例轮胎与路缘接触以检查是否发生剥离。表1和表2也示出了该评价的结果。

(耐污染性评价试验)

为了评价耐污染性，实施例轮胎和比较例轮胎均被收纳于风蚀仪(weathermeter)并且暴露48小时，以形成如在室外放置了1个月的情况下相同的状态，并且检查涂料层的是否发生变色。同样地，实施例轮胎和比较例轮胎均被作出如在室外放置了3个月的情况下相同的状态，并且检查涂料层是否发生变色。表1和表2示出了该评价的结果。

[表1]

[表2]

如从表1和表2可以清楚地看出，涂料层的轮胎径向最外端从胎趾起向轮胎径向外侧间隔了轮胎截面高度的65％或更大并且污染防止橡胶层的轮胎径向最外端位于涂料层的轮胎径向最外端的轮胎径向外侧的实施例轮胎1至实施例轮胎9的耐剥离性和耐污染性优异，而比较例轮胎1至比较例轮胎3的耐剥离性和耐污染性中的至少一方不足。

附图标记

1 胎面部

2 胎侧部

3 胎圈部

3a 胎趾

4 胎圈芯

5 胎圈填胶

6 胎体帘布层

6a 折返端部

6b 主体部分

6c 折返部分

7 内衬层

10 轮胎

11 污染防止橡胶层

11a 轮胎径向最外端

11b 轮胎径向最内端

12 涂料层

12a 轮胎径向最外端

12b 轮胎径向最内端

13a、13b 橡胶层

14a、14b 粘附边界面

21 轮辋凸缘

21a 轮胎径向最外端

102 胎侧部

103 胎圈部

110 轮胎

111 侧部橡胶(污染防止橡胶层)

112 胎面橡胶

112a 小型侧部橡胶(污染防止橡胶层)

113 带束

205 胎圈填胶

205a 轮胎径向最外端

206 胎体帘布层

206a 折返端部

206b 主体部分

206c 折返部分

210 轮胎

Claims (7)

1.一种轮胎，其包括：

胎面部，所述胎面部与路面接触；

胎侧部，所述胎侧部与该胎面部相连；以及

胎圈部，所述胎圈部与所述胎侧部的轮胎径向内侧相连，

其中，该胎侧部的一部分包括不含抗老化剂的污染防止橡胶层，该胎侧部的其它部分包括含有抗老化剂的橡胶层，该胎侧部还包括与该污染防止橡胶层邻接且在该胎侧部的外表面露出的涂料层，

该涂料层的轮胎径向最外端从胎趾起向轮胎径向外侧间隔了轮胎截面高度的65％或更大，以及

该污染防止橡胶层的轮胎径向最外端位于该涂料层的轮胎径向最外端的轮胎径向外侧，

所述轮胎包括至少一个胎体帘布层，所述至少一个胎体帘布层包括：主体部分，所述主体部分从所述胎面部起经过所述胎侧部环状延伸到所述胎圈部；以及折返部分，所述折返部分与所述主体部分连续并且绕着所述胎圈部折返，

所述污染防止橡胶层的轮胎径向最内端在轮胎径向上与所述胎体帘布层的折返端部间隔了5mm或更大。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述胎体帘布层的折返端部位于所述涂料层的轮胎径向最外端的轮胎径向外侧或位于所述涂料层的轮胎径向最内端的轮胎径向内侧。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，

所述胎圈部设有胎圈填胶，并且

所述胎圈填胶的轮胎径向最外端位于所述涂料层的轮胎径向最内端的轮胎径向内侧。

4.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，

所述涂料层的轮胎径向最外端从所述胎面部的轮胎径向最外端起向轮胎径向内侧间隔了8mm或更大。

5.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，

所述污染防止橡胶层的轮胎径向最外端位于胎面接地端的轮胎径向内侧。

6.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，

在轮胎宽度方向截面中，所述污染防止橡胶层的轮胎径向最外端和所述涂料层的轮胎径向最外端之间的沿着该污染防止橡胶层的外表面的外周长度为10mm或更大。

7.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，

所述涂料层的轮胎径向最内端位于轮胎最大宽度位置的轮胎径向内侧，并且

所述污染防止橡胶层的轮胎径向最内端位于该涂料层的轮胎径向最内端的轮胎径向内侧。