专利名称：：充气轮胎及其制造方法
技术领域：
：本发明涉及具有吸音部的充气轮胎及其制造方法，更详细地说，涉及可提高由多孑L质材料形成的吸音部的接合性的充气轮胎、和其制造方法。
背景技术：
：对充气轮胎而言，产生噪音的原因之一为轮胎内部填充的空气振动产生空腔共鸣音。该空腔共鸣音，是轮胎运行时路面凹凸使胎面部振动，胎面部振动使轮胎内部空气振动，从而产生的。作为减轻这样的空腔共鸣现象产生的噪音的方法，提出了在轮胎和轮辋间形成的空腔部设置吸音部(例如，参照专利文献1)。然而，在将吸音部贴付在轮辋的外周面的情况中，吸音部妨害了轮辋组装作业。另一方面，在将吸音部贴付在轮胎内壁面的情况中，存在耐久性方面的问题。也就是说，在使用橡胶类接合剂、胶带，将由发泡聚氨酯那样的多孑L质材料形成的吸音部固定在轮胎内壁面的情况中，有时该M力不足，吸音部从轮胎内壁面脱落。专利文献1:日本国特开昭64-78卯2号公报
发明内容本发明的目的在于提供一种可提高由多孔质材料形成的吸音部的^性的充气轮胎和其制造方法。为了解决上述目的而研究出的本发明的充气轮胎，其特征在于，在轮胎内壁面的至少一部分上形成树脂层，在上述树脂层上配置由多孔质材料形成的吸音部，并将由热塑性树脂形成的卡止部件通过上述吸音部与上述树脂层进行热熔接，上述树脂层是由热塑性树脂形成的，或由在热塑性树脂中M了弹性体的热塑性弹性体组合物形成的。另外，为了解决上述目的而研究出的本发明的充气轮胎的制造方法，其特征在于，在轮胎内壁面的至少一部分上设置由热塑性树脂形成的树脂层，或设置由在热塑性树脂中^t弹性体的热塑性弹性体组合物形成的树脂层，将所得充气轮胎硫化，然后在上迷树脂层上配置由多孔质材料形成的吸音部，将由热塑性树脂形成的卡止部件通过上迷吸音部与上述树脂层进行热熔接。在本发明中，在轮胎内壁面上形成以热塑性树脂为基剂的树脂层，另一方面，在树脂层上配置吸音部，将由热塑性树脂形成的卡止部件通过吸音部与树脂层热熔接。因此，即使是在吸音部由发泡聚氨酯那样的热固性树脂形成的情况下，也可以将吸音部结实地固定在轮胎内壁面上。这样通过热熔接进行固定，比通过橡胶类接合剂、胶带进行固定接合力强，可长期良好地维持由多孑L质材料形成的吸音部的接合状态。因此，可长期持续吸音部产生的噪音减低效果。卡止部件的构成材料优选与树脂层所含的树脂相同种类的热塑性树脂，但只要卡止部件的熔点与树脂层的熔点之差为2crc以下即可。如果二者的熔点互相近似，则容易进行热熔接。另一方面，吸音部的多孔质材料可以是发泡聚氨酯。也就是说，发泡聚氨酯优选作为为了呈现良好的吸音特性而使用的吸音部的构成材料。在本发明的充气轮胎中，可以在轮胎内壁面的一部分上形成树脂层作为用于安装吸音部的基材，为了有效利用材料，优选在轮胎内壁面的全部面上形成树脂层作为防透气层。另外，卡止部件与树脂层的热熔接部沿轮胎圆周方向间隔设置，该间隔11与吸音部的宽\￥的关系为0.2\￥<11<4\￥。通过这样，可以用最小限的加工确保良好的耐久性。本发明的充气轮胎的制造方法，在卡止部件与树脂层的热熔接中优选使用超声波熔接才几。在使用这样的超声波熔接机的情况中，可以对卡止部件与树脂层进行局部加热，所以加工性和耐久性的平衡优异。另外，作为超声波熔接机的加振用工具头，如果采用在前端的宽方向的两端部上实施了倒角处理的加振用工具头，则可抑制卡止部件出现白化现象，进一步提高耐久性。图l是表示由本发明的实施形态形成的充气轮胎的立体剖面图。图2表示一例卡止部件与树脂层的热熔接方法，(a)~(c)是各工序的剖面图。图3是表示一例超声波熔接机的加振用工具头的立体图。图4是表示另一例超声波熔接机的加振用工具头的立体图。图5是表示另一例超声波熔接机的加振用工具头的立体图。图6是图5所示的加振用工具头的正面图。图7是表示卡止部件的热熔接结构的剖面图。图8是表示预先设置了切口部的吸音部的剖面图。图9是表示预先设置了切缝的吸音部的剖面图图IO是表示安装在轮胎内壁面上的吸音部的平面展开状态平面图。图11是表示安装在轮胎内壁面上的吸音部的安装结构的变形例的平面展开状态剖面图。图12是表示安装在轮胎内壁面上的吸音部的安装结构的变形例的平面展开状态剖面图。图13是表示安装在轮胎内壁面上的吸音部的安装结构的变形例的平面展开状态平面图。图14是表示安装在轮胎内壁面上的吸音部的安装结构的变形例的平面展开状态平面图。具体实施例方式下面，参照附图对本发明的构成进行详细说明。图l表示的是由本发明的实施形态所形成的充气轮胎。在图1中，充气轮胎包括胎面部l,左右一对胎圏部2，以及将这些胎面部l和胎圏部2互相连接在一起的胎侧部3。在充气轮胎的内壁面上，遍及其全部区域形成树脂层4作为防透气层。该树脂层4，由热塑性树脂构成，或由在热塑性树脂中分散了弹性体的热塑性弹性体组合物构成。如图l所示，在胎面部l的内壁面上，装有由多孑L质材料形成的吸音部5。吸音部5具有大量的内部小室，基于该多孔质结构，吸音部5具有一定的吸音特性。作为吸音部5的多孔质材料可以使用发沫聚氨酯。作为吸音部5与树脂层4的固定方法，可以使用热塑性树脂制的板状的卡止部件7(卡止板或卡止片)进行热熔接。即，在树脂层4上配置吸音部5，将卡止部件7通过吸音部5与树脂层4热熔接。热熔接部，可以在轮胎圓周上位于1个部位，但优选在多个部位，更加优选在4个以上部位沿轮胎圓周方向等间隔配置。卡止部件7的构成材料，优选与树脂层4所含的树脂种类相同的热塑性树脂。在树脂层4作为基剂含有多种树脂的情况下，只要卡止部件7的构成材料与树脂层所含的一种树脂种类相同即可。卡止部件7的熔点与树脂层4的熔点，为了使热熔接容易进行，优选互相近似，但只要熔点差在20。C以下即可。卡止部件7的熔点与树脂层4的熔点之差优选为IO'C以下，更加优选为5'C以下。图2(a)~(c)示出了一例卡止部件与树脂层进^f亍热炫接的方法。首先，如图2(a)所示那样，在树脂层4上配置吸音部5，进而在吸音部5上配置热塑性树脂制的板状的卡止部件7。接着，如图2(b)所示那样，将超声波熔接机的加振用工具头11按压在卡止部件7上，使卡止部件7呈弯折状态，对该弯折形成的前端部分局部加热。通过上述操作，如图2(c)所示那样，通过吸音部5将卡止部件7与树脂层4进行热熔接，形成热熔接部8。在使用超声波熔接机进行热熔接中，加振用工具头11的形状没有特殊限定，可以采用例如图3~图5所示那样的形状。在图3中，加振用工具头11的前端被加工成锋利的直线状。在图4中，加振用工具头11的前端被加工成细长的矩形面。在图5中，加振用工具头11的前端被J&口工成细长的矩形面，进而在前端的宽方向的两端部形成倒角部lla。图6是图5所示的加振用工具头的侧面图。倒角部lla的曲率半径只要是在2mm以上即可。通过在加振用工具头11的前端的宽方向两个端部进行倒角处理，可以抑制因加振用工具头11按压所造成的卡止部件7出现白化的现象。在使用超声波熔接机进行热熔接时，对卡止部件7的尺寸和形状没有特殊限定。卡止部件7的形状，可以为例如四角形，此时可以将角变圆一些，通过这样，可以减轻卡止部件7造成的吸音部5的损伤。另外，如图7所示那样，在与树脂层4进行热熔接后的状态中，优选卡止部件7的端部与吸音部5的上面的空隙距离C为0.5mm<C<8.0mm。如果空隙5巨离(:小于0.5111111，则卡止部件7容易造成吸音部5的损伤，另一方面，即使大于8,0mm，也得不到比这更好的效果。在吸音部5中，在配置卡止部件7的部位上，可以如图8所示那样设置切口部5a、或如图9所示那样i殳置切缝5b。上述的充气轮胎，一方面在轮胎内壁面上形成以热塑性树脂为基剂的树脂层4，另一方面在树脂层4上设置吸音部5，使热塑性树脂制的卡止部件7通过吸音部5与树脂层4进行热熔接，所以即使在吸音部5是由发泡聚氨酯那样的热固性树脂构成的情况，吸音部5也可以结实地固定在树脂层4上。通过热熔接进行的固定，与通过橡胶类接合剂、胶带进行固定相比，接合力强，可以提高由多孔质材料形成的吸音部5的接合性。图10表示的是安装在轮胎内壁面上的吸音部的平面展开状态。如图IO所示，卡止部件7与树脂层4的热熔接部8在轮胎圆周方向上间隔(间距)配置，该间隔H与吸音部5的宽W的关系为0.2W《H《4W较好。0.2W〉H时，热熔接时操作性下降，相反，H〉4W时，吸音部5相对树脂层4的接合状态变得不稳定。另外，热熔解部位8的位置不必一定是等间隔的。另外，卡止部件7的长度Lt(热熔接前的尺寸)只要在吸音部5的厚度的50200%的范围内即可。进而，卡止部件7的厚度只要在树脂层4的厚度的50~150%的范围内即可。图11和图12分别表示的是安装在轮胎内壁面上的吸音部的结构的变形例的平面展开状态。在图11中，卡止部件7沿树脂层4在轮胎圆周方向上连续延伸，该卡止部件7通过多个热熔接部8固定在树脂层4上。在图12中，与图11同样地，卡止部件7沿着树脂层4在轮胎圆周方向上连续延伸，但卡止部件7具有富余的长度。图13和图14分别是安装在轮胎内壁面上的吸音部的变形例的平面展开状态。如图13和图14所示的那样，可以使吸音部5由多个分割片构成，将这些分割片沿着树脂层4在轮胎圆周方向上排列。此时，优选将吸音部5的各分割片在至少2处与树脂层4热熔接。以下，对在轮胎内壁面上形成的树脂层的构成材料进行详细说明。该树脂层，如上所述，由热塑性树脂构成，或由在热塑性树脂中M了弹性体的热塑性弹性体组合物构成。特别是，在遍及轮胎内壁面的全部区域上形成树脂层作为防透气层时，可以使用热塑性弹性体组合物作为树脂层的构成材料。作为热塑性弹性体组合物的热塑性树脂成分，可以使用杨氏模量大于500MPa，优选为500~3000MPa的任选的热塑性树脂，其配合量相对于包括树脂和弹性体的聚合物成分的合计重量为10重量％以上，优选为2085重量％。作为这样的热塑性树脂，可以列举出例如，聚酰胺类树脂[例如尼龙6(N6)、尼龙66(N66)、尼龙46(N46)、尼龙11(Nil)、尼龙12(N12)、尼龙610(N610)、尼龙612(N612)、尼龙6/66共聚物(N6/66)、尼龙6/66/610共聚物(N6/66/610)、尼龙MXD6、尼龙6T、尼龙6/6T共聚物、尼龙66/PP共聚物、尼龙66/PPS共聚物，聚酯类树脂[例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET)、聚间苯二曱酸乙二醇酯(PEI)、聚对苯二甲酸丁二醇酯/四亚曱基二醇共聚物、PET/PEI共聚物、聚芳酯(PAR)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、液晶聚酯、聚氧亚烷基二酰亚胺二^/聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物等芳香族聚酯]，聚腈类树脂[例如聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯腈、丙烯腈/苯乙烯共聚物(AS)、甲基丙烯腈/苯乙烯共聚物、甲基丙烯腈/苯乙烯/丁二烯共聚物]、聚(曱基)丙烯酸酯类树脂[例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸乙酯、乙烯丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯丙烯酸曱酯共聚物(EMA)]，聚乙烯类树脂[例如，聚乙酸乙烯基酯(EVA)、聚乙烯醇(PVA)、乙烯醇/乙烯共聚物(EVOH)、聚l，l-二氯乙烯(PVDC)、聚氯乙烯(PVC)、氯乙烯/l,l-二氯乙烯共聚物、l，l-二氯乙烯/丙烯酸甲酯共聚物]，纤维素类树脂[例如乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素，氟类树脂[例如聚l，l-二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、聚氯氟乙烯(PCTFE)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)]、酰亚胺类树脂[例如芳香族聚酰亚胺(PI)],等等。这些热塑性树脂可以作为不含有弹性体成分的单独的树脂材料使用。作为热塑性弹性体组合物的弹性体成分，为了改善杨氏模量为500MPa以下的任意的弹性体或该弹性体的介軟性、耐热性等，可以使用添加了所需量的补强剂、填充剂、交联剂、软化剂、防老化剂、加工助剂等配合剂的弹性体组合物，该配合量为包括树脂和弹性体在内的聚合物成分的合计重量的10重量％以上，优选10~80重量％。作为这样的弹性体，可以列举出例如，二烯类橡胶和其氢化物[例如NR、IR、环氧化天然橡胶、SBR、BR(高顺式BR和低顺式BR)、NBR、氬化NBR、氢化SBR]，烯烃类橡胶例如乙烯丙烯橡胶(EPDM、EPM)、马来酸改性乙烯丙烯橡胶(M-EPM)、丁基橡胶(IIR)、异丁烯与芳香族乙烯或二烯类单体共聚物、丙烯酸橡胶(ACM)、离聚物、含囟橡胶[例如Br-IIR、C1-IIR、异丁烯对曱基苯乙烯共聚物的溴化物(Br-IPMS)、氯丁二烯橡胶(CR)、氯醇橡胶(CHC、CHR)、氯磺化聚乙烯(CSM)、氯化聚乙烯(CM)、马来酸改性氯化聚乙烯(M-CM)]、硅氧烷橡胶(例如甲基乙烯基硅氧烷橡胶、二曱基硅氧烷橡胶、甲基苯基乙烯基硅氧烷橡胶)、含硫橡胶(例如聚硫醚橡胶)、氟橡胶(例如l，l-二氟乙烯类橡胶、含氟乙烯基醚类橡胶、四氟乙烯-丙烯类橡胶、含氟的硅类橡胶、含氟的磷腈类橡胶)、热塑性弹性体(例如苯乙烯类弹性体、烯烃类弹性体、聚酯类弹性体、氨酯类弹性体、聚酰胺类弹性体)等。在热塑性弹性体组合物中，除了上述必须成分以外，还可以作为第三成分混合相容剂等其他聚合物和配合剂。混合其他聚合物的目的在于，改善热塑性树脂成分和弹性体成分的相容性、改良材料的薄膜成型加工性、提高耐热性、降低成分等，作为其可使用的材料，可以列举出例如，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS、SBS、聚碳酸酯等。热塑性弹性体组合物，可以通过先将热塑性树脂和弹性体(橡胶的情况是未硫化物)用双螺杆混炼挤出机等进行熔融混炼，在形成连续相的热塑性树脂中分軟弹性体成分，从而得到。在将弹性体成分石克化时，可以在混炼下添加硫化剂，使弹性体在动态下疏化。另外，向热塑性树脂或弹性体成分中添加的各种配合剂(除了硫化剂以外)，可以在上述混炼中添加，但优选在混炼前先进行混合。作为热塑性树脂和弹性体的混炼中使用的混炼机，没有特殊限定，可以列举出螺杆挤出机、捏合机、班伯里混合机、双螺杆混炼挤出机等。其中，在树脂成分和橡胶成分的混炼中，以及在橡胶成分的动态疏化中优选使用双螺杆混炼挤出机。进而，也可以使用2种以上的混炼机依次进行混炼。作为熔融混炼的条件，温度只要是可使热塑性树脂熔融的温度以上即可。另外，混炼时的剪切速度优选为25007500sec1。混炼全部进行的时间为30秒至10分，另夕卜，在添加了石克化剂的情况中，优选添加后的石克化时间为15秒至5分。通过上述方法制造的热塑性弹性体组合物，通过树脂用挤出机进行成型或通过压延成型进行薄膜化。薄膜化的方法，只要可使通常的热塑性树脂或热塑性弹性体薄膜化的方法即可。上述热塑性弹性体组合物，可以以成型片或薄膜的状态在轮胎成型中使用，但为了提高其与邻接的橡胶的接合性，也可以叠层接合层。作为构成该接合剂的接合用聚合物的具体例，可以列举出分子量100万以上、优选300万以上的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、乙烯丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯丙烯酸曱酯树脂(EMA)、乙烯丙烯酸共聚物(EAA)等丙烯酸酯类共聚物类，以及它们的马来酸酐加成物、聚丙烯(PP)和其马来酸改性物、乙烯丙烯共聚物和其马来酸改性物、聚丁二烯类树脂和其马来酸肝改性物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)、氟类热塑性树脂、聚酯类热塑性树脂等。接合剂的厚度没有特殊限定，但为了使轮胎轻量化，厚度较薄的较好，优选5|am~L50jam。以上，对本发明的优选实施形态进行了详细说明，但应该可以理解的是，只要不超出所附的权利要求规定的本发明的思想和保护范围，就可以进行各种更改、代用和置换。实施例分别制作了以往例的充气轮胎和实施例1、2的充气轮胎(轮胎尺寸215/55R16)。以往例的充气轮胎是使用橡胶类接合剂将带状的由聚氨酯泡沫(宽150mmx厚20mm)形成的吸音部，遍及轮胎整个周长地固定在胎面部的内壁面而成的。实施例l、2的充气轮胎，在轮胎内壁面的全部面上形成由热塑性弹性体组合物构成的树脂层，另一方面，将带状的由聚氨酯泡沫(宽150mmx厚20mm)构成的吸音部遍及轮胎整个周长地配置在胎面部的树脂层上，在该吸音部上，延轮胎的圆周方向，以约200mm间隔配置卡止片，使用超声波熔接机将卡止片热熔接在树脂层上。另外，在实施例1中，设定卡止部件的熔点和树脂层的熔点之差约为在实施例2中设定卡止部件的熔点和树脂层的熔点之差约为5'C。对这些以往例的充气轮胎和实施例1、2的充气轮胎，使用滚筒试验机，在内压150kPa，速度80km/h的^^下实施行驶试验，测定吸音部出现剥离时的行驶距离。该结果如表l所示。评价结果，是将以往例的充气轮胎作为100时显示的指数。该指数值越大，表示耐久性越好。[表1<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>如从表l可判断的那样，实施例l、2的充气轮胎，与以往例的充气轮胎相比，提高了耐久性。特别是，在实施例2中得到了显著的耐久性改善效果。权利要求1.一种充气轮胎，其中，在轮胎内壁面的至少一部分上形成树脂层，在上述树脂层上配置由多孔质材料形成的吸音部，并将由热塑性树脂形成的卡止部件通过上述吸音部与上述树脂层进行热熔接，上述树脂层是由热塑性树脂形成的，或由在热塑性树脂中分散了弹性体的热塑性弹性体组合物形成的。2.根据权利要求1所述的充气轮胎，上述卡止部件的构成材料是与上述树脂层所含的树脂种类相同的热塑性树脂。3.根据权利要求1所述的充气轮胎，上述卡止部件的熔点与上述树脂层的熔点之差为20'C以下。4.根据权利要求1-3中的任意一项所述的充气轮胎，上述吸音部的多孔质材料A^泡聚氨酯。5.根据权利要求1~4的任意一项所述的充气轮胎，在轮胎内壁面的整个面上形成上述树脂层作为防透气层。6.根据^5L利要求1~5的任意一项所述的充气轮胎，上述卡止部件是板状的。7.根据权利要求1~6的任意一项所述的充气轮胎，沿轮胎圆周方向间隔设置有上述卡止部件与上述树脂层的热熔接部，该间隔H与上述吸音部的宽W的关系为0.2W<H<4W。8.—种充气轮胎的制造方法，在轮胎内壁面的至少一部分上设置由热塑性树脂形成的树脂层，或设置由在热塑性树脂中M弹性体的热塑性弹性体组合物形成的树脂层，将所得充气轮胎硫化，然后在上述树脂层上配置由多孔质材料形成的吸音部，将由热塑性树脂形成的卡止部件通过上述吸音部与上述树脂层进行热熔接。9.根据权利要求8所述的充气轮胎的制造方法，在上述卡止部件与上述树脂层的热熔接中使用超声波熔接机。10.根据权利要求9所述的充气轮胎的制造方法，作为超声波熔接机的加振用工具头，使用在前端的宽方向两端部实施了倒角处理的加振用工具头11.根据权利要求810的任一项所述的充气轮胎的制造方法，上述卡止部件的构成材料是与上述树脂层所含的树脂种类相同的热塑性树脂。12.根据权利要求8~10的任一项所述的充气轮胎的制造方法，上述卡止部件的熔点与上述数值层的熔点之差为20'C以下。13.根据权利要求812的任一项所述的充气轮胎的制造方法，上述吸音部的多孔质材料是发泡聚氨酯。全文摘要本发明提供了可提高由多孔质材料形成的吸音部的接合性的充气轮胎、和其制造方法。本发明的充气轮胎，是在轮胎内壁面的至少一部分上形成树脂层，在上述树脂层上配置由多孔质材料形成的吸音部，并将由热塑性树脂形成的卡止部件通过上述吸音部与上述树脂层进行热熔接，从而形成的，上述树脂层是由热塑性树脂形成的，或由在热塑性树脂中分散了弹性体的热塑性弹性体组合物形成的。文档编号B60C5/00GK101166641SQ200680014348公开日2008年4月23日申请日期2006年4月27日优先权日2005年4月28日发明者丹野笃申请人:横滨橡胶株式会社