专利名称：充气轮胎及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种充气轮胎及其制造方法，更具体地说，不必担心降噪用吸音材料与轮胎之间发生的剪应变，通过分散在轮胎内部产生共鸣的原因的噪声能量或者改变发生频率，能够减少轮胎内部噪声的充气轮胎及其制造方法。
背景技术：
轮胎内部的共鸣音作为在轮胎内部产生的噪声，最近，汽车和轮胎生产厂家非常关注该噪声。充气轮胎的情况，行驶在不平路面时，由于路面不平整导致的轮胎内部的压力变化，作为这种噪声的原因之一，通过车体传递，从而在车内产生具有尖峰的音，带给驾驶员不舒服感和降低乘车舒适度。随着汽车上安装的轮胎尺寸低扁平化和大尺寸化，这种轮胎内部的共鸣噪声更加突出。 为了减少这种轮胎内部的共鸣噪声，以往提出了各种减少噪声的轮胎。具体地，韩国特许公开第2006-125502号(专利文献I)公开了在轮胎内部表面上安装具有吸音性能的特殊海绵的方法，韩国特许公开第2005-102110号(专利文献2)公开了在轮胎内部或轮辋上设置环状体，以改变内部空间，或者在车轮表面上粘贴毛皮等，从而减少轮胎内部共鸣引起的噪声的技术。另外，作为其它方式，日本特许公开第2002-240507号(专利文献3)公开了在轮胎内部以未固定状态内置40mm至IOOmm的球形吸音材料，从而减少轮胎共鸣噪声的技术。所述方法适用于轿车用轮胎，为了防止发热不粘贴，但是在轮胎内部以未固定状态旋转时，可能发生球形体形状变形或不平衡问题等。此外，韩国特许公开第2009-18418号(专利文献4)公开了在轮胎内部的内衬外表面上粘贴具有1/4或1/8轮胎圆周长大小的吸音材料，从而减少轮胎噪声的方法。此时，存在需要粘贴两次以上吸音材料的麻烦。在先技术文献专利文献专利文献I :韩国特许公开第2006-125502号(
公开日2006. 12. 6)专利文献2 :韩国特许公开第2005-102110号(
公开日2005.10.25)专利文献I :日本特许公开第2002-240507号(
公开日2002. 8. 28)专利文献I :韩国特许公开第2009-18418号(
公开日:2009. 2. 20)
发明内容
本发明的目的在于提供一种充气轮胎，不必担心降噪用吸音材料与轮胎之间发生的剪应变，通过分散成为轮胎内部产生共鸣的原因的噪声能量，或者改变发生频率，从而能够减少轮胎内部噪声。本发明的另一目的在于提供一种能够通过简单工艺制造所述充气轮胎的制造方法。
为了实现所述目的，本发明的一实施例涉及的充气轮胎，包括多孔吸音材料，该多孔吸音材料通过密封胶层粘贴在内衬内侧表面上，所述密封胶(Sealant)层，相对于100重量份的丁基橡胶，含有100至400重量份的聚异丁烯、10至100重量份的无机添加剂和I至15重量份的硫化剂。所述聚异丁烯的重均分子量可以为1000至3000g/mol。所述无机添加剂可以从炭黑、二氧化硅、碳酸钙、硅酸钙、氧化镁、氧化铝、硫酸钡、滑石、云母及其混合物组成的组中选择。所述密封胶层的厚度可以为Imm至5mm。所述密封胶层与多孔吸音材料的厚度之比可以为I :1至I :3。所述多孔吸音材料可以从海绵、聚酯无纺布及两者的层叠体组成的组中选择。 本发明的另一实施例涉及的轮胎制造方法，其包括如下步骤制造多孔吸音材料、密封胶层及防粘纸依次层叠的降噪用吸音构件的步骤；然后，从所述降噪用吸音构件去除防粘纸之后，以使密封胶层面向轮胎的内衬内侧表面的方式将吸音构件粘贴在内衬内侧表面上的步骤；所述密封胶层，相对于100重量份的丁基橡胶，含有100至400重量份的聚异丁烯、10至100重量份的无机添加剂和I至15重量份的硫化剂。制造所述降噪用吸音构件的制造方法可以包括如下步骤混合丁基橡胶、聚异丁烯、无机添加剂和硫化剂制备密封胶形成用组合物的步骤；将所述密封胶形成用组合物涂覆在多孔吸音材料的一表面上而形成密封胶层的步骤；然后，在所述密封胶层上层压防粘纸的步骤。所述密封胶层可以在140°C至180°C的温度下使密封胶形成用组合物进行交联反应而制备。所述防粘纸可以是涂布有聚乙烯或硅防粘剂的纸或者聚酯薄膜。下面的详细说明包括其它本发明的实施例的具体事项。本发明的充气轮胎包括通过密封胶层粘贴在内衬内侧表面上的多孔吸音材料，从而能够有效地减少车辆轮胎内部的共鸣和振动引起的噪声。另外，本发明的充气轮胎包括密封胶，该密封胶是基于丁基橡胶的组分加入硫磺被交联的，所以在高温下粘度变化也不显著，不会发生由于轮胎旋转时产生的离心力导致密封胶偏移或展开的现象。另外，具有强粘合性和温度稳定性，在轮胎行驶时不变形。另外，本发明的充气轮胎包括最佳厚度的密封胶层，所以对轮胎与吸音材料之间的剪应变的缓冲作用优秀，可对钉子或突起等外部冲击引起的漏气实施自我修补。另外，本发明的充气轮胎制造方法，通过利用降噪多孔吸音材料、密封胶层和防粘纸依次层叠形成的降噪用吸音构件，能够容易制备具有多孔吸音材料的充气轮胎。
图I是示出本发明的一实施例涉及的充气轮胎的侧剖视图。图2是概略示出本发明的另一实施例涉及的制造充气轮胎时所利用的降噪用吸音构件的结构的结构图。图3是表示在实验例I中观察到的实施例中制备的轮胎防止共鸣噪声效果的结果的曲线图。
图4a是表示在实验例2中观察到的对实施例中制备的轮胎进行突起物通过(Cleat impact)实验时轮胎抗垂直压力的结果的曲线图。图4b是表示在实验例2中观察到的对实施例中制备的轮胎进行突起物通过实验时轮胎抗切线力的结果的曲线图。附图标记I :轮胎2 :密封胶层3 :吸音材料层4:防粘纸
具体实施例方式下面，参照有关本发明的实施例的附图详细说明本发明，以使所属技术领域的普通技术人员容易实现。但是，本发明可以通过各种不同形式实现，并不仅限于在此说明的实施例和附图。通常，在轮胎内部安装降噪用吸音材料时，利用过氧化氢系粘合剂、挥发性粘合剂等进行粘合固定。但是，所述过氧化氢系粘合剂或者挥发性粘合剂，由于行驶时粘合部位的弯曲或产生的热量，频繁发生容易脱离的情况。对此，本发明的发明人发现，在由胎面部、胎侧部、胎圈部和内衬等构成的充气轮胎中，利用粘合性非常强的密封胶，将降噪用吸音材料粘贴在轮胎的内衬内侧表面上，则能够有效地减少汽车轮胎内部的共鸣和振动引起的噪声，同时缓冲降噪用吸音材料与轮胎之间发生的剪应变，从而完成了本发明。图I是示出本发明的一实施例涉及的充气轮胎的侧剖视图。参照图1，本发明涉及的充气轮胎I包括通过密封胶层2粘贴在内衬内侧表面上的多孔吸音材料3。所述多孔吸音材料3用于减少在轮胎内部空间产生的共鸣噪声，由多孔部件构成，通过粘合性非常强的密封胶层2牢固粘合。作为所述多孔吸音材料3可以使用作为吸音材料使用的常规多孔部件。具体地，可以使用从海绵、聚酯无纺布、聚苯乙烯无纺布及由这些层叠体组成的组中选择的任一个。优选所述吸音材料厚度为Imm至15mm，相对于轮胎胎面部的宽度，具有100%至120%的宽度(幅度)。所述密封胶层2含有丁基橡胶、聚异丁烯、无机添加剂和硫化剂，还可以选择性地含有其它添加剂。优选所述聚异丁烯的重均分子量为1000至3000g/mol。另外，所述聚异丁烯，相对于100重量份的丁基橡胶，可含有100至400重量份。当聚异丁烯的含量小于100重量份时，可能降低温度稳定性，当超过400重量份时，可能降低密封胶的粘合效果和缓冲效果。具体地说，为了提高密封胶的粘合效果和缓冲效果，相对于100重量份的丁基橡胶，所述聚异丁烯优选使用100至400重量份，为了同时提高温度稳定性，所述聚异丁烯优选使用200至300重量份。所述无机添加剂用于调节密封胶的发热量，可以从炭黑、二氧化硅、碳酸钙、硅酸钙、氧化镁、氧化铝、硫酸钡、滑石、云母及其混合物组成的组中选择。此时，所述无机添加齐U，相对于100重量份的丁基橡胶，可以含有10至100重量份，可优选含有30至50重量份。另外，所述硫化剂有助于密封胶交联，相对于100重量份的丁基橡胶，可以含有I至15重量份，可优选含有5至10重量份。所述硫化剂可以使用硫磺硫化剂、有机过氧化物、树脂硫化剂、氧化镁等金属氧化物。所述硫磺硫化剂可以使用硫磺粉(S )、不溶性硫磺(S )、沉淀硫磺(S )、胶质(CO 110 i d )硫磺等无机硫化剂。所述密封胶层的所述丁基橡胶、聚异丁烯、无机添加剂和硫化剂超出所述含量范围时，有可能导致多孔吸音材料不粘贴，或者轮胎行驶时密封胶层脱离。此外，所述密封胶层还可以含有从交联促进剂、硫化促进助剂、粘合剂及其混合物组成的组中选择的其它添加剂。
用于促进交联的交联促进剂，可以使用从亚磺酰胺类、噻唑类，秋兰姆类、硫脲类、胍类、二硫代氨基甲酸类、醛胺类、醛氨类、咪唑啉类、黄原酸类及其组合的组中选择的任一个。此时，所述交联促进剂，相对于100重量份的丁基橡胶，可以含有O至10重量份，可优选含有3至5重量份。所述硫化促进助剂是与所述交联促进剂并用以使其促进效果完整而使用的配合齐U，可以同时使用氧化锌和硬脂酸。同时使用所述氧化锌和硬脂酸时，为了作为硫化促进助剂起到适当作用，相对于100重量份的所述丁基橡胶，可以分别使用I至5重量份和O. 5至
3重量份。另外，为了提高密封胶的粘合力，作为粘合剂可以使用如酚醛树脂、松香(rosin)树脂或職烯(terpene )树脂的天然树脂,和如石油树脂、煤焦油(coal tar )或烧基酹醒树脂等合成树脂。此时，粘合剂相对于100重量份的丁基橡胶，可以含有O至10重量份，可优选含有3至5重量份。具有如上所述组分的密封胶2，基于丁基橡胶的组分加入硫化剂被交联制备，所以在高温下粘度变化也不显著，不会发生由于轮胎旋转时产生的离心力导致密封胶偏移或展开的现象。另外，具有强粘合性和温度稳定性，以便轮胎行驶时不变形。所述密封胶层2具有Imm至5mm的厚度,所以对吸音材料的粘贴特性和轮胎与吸音材料之间的剪应变的缓冲作用优秀，可对5mm以下的钉子或突起引起的漏气实施自我修补。另外，所述密封胶层2和吸音材料3的厚度之比可以为I :1至I :3。所述密封胶层2和吸音材料3的厚度之比在上述范围之内时，即使轮胎在严酷条件下驱动，也能够防止密封胶层2与吸音材料3分离。另外，优选所述密封胶层2的幅度与吸音材料3相同，相对于轮胎胎面部的宽度，具有100%至120%的宽度。具有如上所述构成的本发明的充气轮胎，可以利用多孔吸音材料、密封胶层和防粘纸依次层叠的降噪用吸音构件制备。S卩，本发明的另一实施例涉及的充气轮胎的制造方法，其包括如下步骤制造多孔吸音材料、密封胶层及防粘纸依次层叠的降噪用吸音构件的步骤；然后，从所述降噪用吸音构件去除防粘纸之后，以使密封胶层面向于轮胎的内衬内侧表面的方式将降噪用吸音构件粘贴在内衬内侧表面上的步骤。制造粘贴吸音构件之前的轮胎的方法，只要是用于制造轮胎的现有方法均可适用，在本说明书中省略详细说明。图2是概略示出本发明的另一实施例涉及的制造充气轮胎时所利用的降噪用吸音构件的结构的结构图。参照图2说明，所述降噪用吸音构件依次层叠有多孔吸音材料3、密封胶层2和防粘纸4，可以通过包括如下步骤的制造方法制备混合丁基橡胶、聚异丁烯、无机添加剂和硫化剂制备密封胶形成用组合物的步骤；将所述密封胶形成用组合物涂覆在多孔吸音材料的一表面上而形成密封胶层的步骤；然后，在所述密封胶层上层压防粘纸的步骤。 组成所述密封胶形成用组合物的丁基橡胶、聚异丁烯、无机添加剂和硫化剂的种类和含量如上所述，根据需要还可以含有其它添加剂。所述其它添加剂的种类和含量如上所述。混合丁基橡胶、聚异丁烯、无机添加剂、硫化剂和选择的其它添加剂制备密封胶形成用组合物，之后在多孔吸音材料的一表面上涂覆密封胶形成用组合物使最终制备的密封胶层的厚度达到Imm至5mm,之后在140°C至180°C的高温下进行交联反应。接着，在交联反应结果制备的密封胶层上层压防粘纸。所述防粘纸是在与密封胶接触的表面上涂布聚乙烯或硅等防粘剂的纸或者聚酯薄膜，在轮胎上粘贴降噪用吸音构件之前从密封胶去除。这样，本发明涉及的制造方法利用如上所述结构的吸音构件，所以剥离防粘纸的同时，将密封胶层粘贴在位于轮胎内部的内衬内壁上，从而能够容易制备具有降噪多孔吸音材料的充气轮胎。本发明涉及的充气轮胎可以是轿车轮胎、赛车轮胎、飞机轮胎、农业机械用轮胎、非公路用轮胎(off-the-road)、卡车轮胎或巴士轮胎等。可优选用于轿车轮胎。另外，所述轮胎可以是子午线(radial)轮胎或斜交(bias)轮胎，但优选为辐射轮胎。下面，详细说明本发明的实施例，以使本发明所属技术领域的普通技术人员容易实现。但是，本发明可以通过各种不同形式实现，并不仅限于在此说明的实施例。制造例制造降噪用吸音构件实施例I至实施例3如下表I的组分混合各成分而制备密封胶形成用组合物，之后涂覆在8_厚的多孔吸音材料(聚氨酯泡沫)的一表面上，之后在170°C的高温下进行交联反应，形成厚度为4mm的密封胶层。在形成的密封胶层上层压与所述密封胶层相同面积的防粘纸。从所述制备的降噪用吸音构件剥离防粘纸之后，如图I所示，使密封胶层面向235/45R17规格轮胎(韩泰轮胎公司制)的内部内衬内侧表面上的方式，粘贴降噪用吸音构件，从而制备轮胎。比较例I比较例I中使用未含有密封胶形成用组合物和多孔吸音材料的235/45R17规格的轮胎。比较例2除了使用聚丁烯和萜烯树脂为主要成分的粘性流动液之外，与实施例I相同，从而形成了密封胶层。比较例3和比较例4
以如下表I的组分，实施与所述实施例I相同，从而制备了密封胶形成用组合物。(表I)
权利要求
1.一种充气轮胎，包括多孔吸音材料，该多孔吸音材料通过密封胶层粘贴在内衬内侧表面上， 所述密封胶层，相对于100重量份的丁基橡胶，含有100至400重量份的聚异丁烯、10至100重量份的无机添加剂和I至15重量份的硫化剂。
2.根据权利要求I所述的充气轮胎，其特征在于， 所述聚异丁烯的重均分子量为1000g/mol至3000g/mol。
3.根据权利要求I所述的充气轮胎，其特征在于， 所述无机添加剂从炭黑、二氧化硅、碳酸钙、硅酸钙、氧化镁、氧化铝、硫酸钡、滑石、云母及其混合物组成的组中选择。
4.根据权利要求I所述的充气轮胎，其特征在于， 所述密封胶层的厚度为Imm至5mm。
5.根据权利要求I所述的充气轮胎，其特征在于， 所述密封胶层与多孔吸音材料的厚度之比为I :1至I :3。
6.根据权利要求I所述的充气轮胎，其特征在于， 所述多孔吸音材料从海绵、聚酯无纺布及两者的层叠体组成的组中选择。
7.一种充气轮胎的制造方法，包括如下步骤 制造多孔吸音材料、密封胶层及防粘纸依次层叠的降噪用吸音构件的步骤；以及从所述降噪用吸音构件去除防粘纸之后，以使密封胶层面向轮胎的内衬内侧表面的方式将吸音构件粘贴在内衬内侧表面上的步骤； 所述密封胶层，相对于100重量份的丁基橡胶，含有100至400重量份的聚异丁烯、10至100重量份的无机添加剂和I至15重量份的硫化剂。
8.根据权利要求7所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于，所述降噪用吸音构件的制造方法包括如下步骤 混合丁基橡胶、聚异丁烯、无机添加剂和硫化剂制备密封胶形成用组合物的步骤； 将所述密封胶形成用组合物涂覆在多孔吸音材料的一表面上而形成密封胶层的步骤；以及 在所述密封胶层上层压防粘纸的步骤。
9.根据权利要求8所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于， 所述密封胶层通过在140°C至180°C的温度下使密封胶形成用组合物进行交联反应而制备。
10.根据权利要求8所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于， 所述防粘纸是涂布有聚乙烯防粘剂或硅防粘剂的纸或者聚酯薄膜。
全文摘要
本发明的涉及充气轮胎及其制造方法，所述充气轮胎包括多孔吸音材料，该多孔吸音材料通过密封胶层粘贴在内衬内侧表面上，所述密封胶层，相对于100重量份的丁基橡胶，含有100至400重量份的聚异丁烯、10至100重量份的无机添加剂和1至15重量份的硫化剂。本发明涉及的充气轮胎，不必担心吸音材料与轮胎之间发生的剪应变，通过分散在轮胎内部产生共鸣的原因的噪声能量，或者改变发生频率，从而能够减少轮胎内部噪声。
文档编号B60C9/18GK102950974SQ201210309470
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月27日 优先权日2011年8月26日
发明者宋东炫 申请人:韩国轮胎株式会社