CN105261307B - 一种彩色夜光橡胶胎标及其制备方法、模具和轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明为一种彩色夜光橡胶胎标及其制备方法、模具和贴合有该胎标的轮胎。彩色夜光橡胶胎标包括上层的彩色夜光胶片和下层的底胶胶片（1），彩色夜光胶片由上层的夜光胶片（2）和下层的彩色胶片（3）复合而成。其中的彩色胶片和夜光胶片分别通过压延机压延制备，再将二者复合制成彩色夜光胶片，最后将彩色夜光胶片与底胶胶片通过模具压合硫化制备成彩色夜光橡胶胎标。将硫化后的彩色夜光橡胶胎标，通过透明汽油胶在轮胎硫化机上与未硫化的胎坯同时贴合硫化，制备成胎侧带有彩色夜光橡胶胎标的轮胎。本发明克服了原有彩色夜光橡胶胎标与黑色胶料粘贴后发光效果差颜色弱的缺陷，彩色夜光橡胶胎标粘贴在黑色的轮胎上能够在较黑暗环境中显示良好的彩色夜光效果，在夜间行车过程中胎标清晰可见，以提高行车安全性。

Description

一种彩色夜光橡胶胎标及其制备方法、模具和轮胎

技术领域

本发明属于轮胎橡胶胎标制作领域，具体涉及一种彩色夜光橡胶胎标及其制备方法、模具和轮胎。

背景技术

橡胶胎标设置在轮胎的胎侧，其主要用在全钢、半钢及子午线轮胎的胎侧上。现有轮胎胎标中已经有橡胶彩色胎标和彩色夜光橡胶胎标。申请号为201510054825.6的发明专利公开了一种带有胎侧标识的轮胎及其制作方法，将欠硫彩色胶片由模具通过模压硫化成型，制成厚度0.5㎜以下的彩色胎侧标识，并与轮胎胎坯在硫化的过程中粘合,制成彩色胎标。专利号为CN101465090发明专利公开了一种彩色夜光轮胎商标及其制造方法：即所合成的彩色夜光弹性体胶料可通过浇注的方法成型商标；或所制成的彩色夜光弹性体胶料可以通过模压或注射的方法成型商标。现有的彩色夜光橡胶胎标存在以下问题：

1、现有彩色夜光橡胶胎标大多是将夜光粉直接添加到透明胶料中，因为夜光粉本身具有不同的颜色，所以夜光粉既是夜光剂也是着色剂。但是由此制作的胎标色彩和发光并不理想，添加夜光粉的透明胶料的颜色与单独添加同色着色剂制作的彩色橡胶的颜色相差甚远，而且将该彩色夜光橡胶胎标与轮胎和黑色胶片贴合，充分光照数小时后，再置于黑暗环境中，除含群青着色剂的夜光效果较差以外，其它颜色的彩色夜光橡胶胎标基本无光，这还是夜光胶料中添加了长效夜光粉，且质量份数在40份以上的结果：其一是粘贴黑色底胶后，黑色底胶与夜光胶的折射率相差甚远；其二是工艺条件如温度、压力和共混条件等，改变了橡胶和配合剂原有的光学性质；其三是黑色底胶的折射率干扰了光线在黑色底胶中的透色方向。

2、在彩色夜光橡胶胎标的制作过程中同时添加夜光粉和着色剂。着色剂的添加既有增色能力又有遮盖能力。在含夜光粉的胶料中添加着色剂，经反复试验除含有单一群青的着色剂，因折射率与所用橡胶接近，粘贴在黑色胶料上在黑暗中尚有可见夜光，添加有其他颜色着色剂的夜光胶料与轮胎粘贴后发光时间短或无可见光。现在的彩色橡胶生产中多以色母胶代替着色剂，而添加色母胶对夜光胎标发光效果影响更大。

3、彩色夜光橡胶胎标与轮胎采用冷粘贴合法粘合的成本相对较高，也制约了彩色夜光橡胶胎标的应用。

发明内容

本发明的目的在于解决以上技术问题，并提供一种色彩鲜亮发光效果好的彩色夜光橡胶胎标，以提高车辆行车、停车及故障时的安全性。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种彩色夜光橡胶胎标，所述彩色夜光橡胶胎标包括上层的彩色夜光胶片和下层的底胶胶片，所述彩色夜光胶片由上层的夜光胶片和下层的彩色胶片复合而成。

进一步的，所述彩色胶片嵌入所述底胶胶片中，所述夜光胶片的表面高于底胶胶片，夜光胶片从底胶胶片表面凸出。

进一步的，夜光胶片从底胶胶片表面凸出的高度0.3~0.5mm。

进一步的，所述彩色夜光橡胶胎标的厚度为0.5~1.0mm以下，所述底胶胶片的厚度为0.2~0.5mm，所述彩色夜光胶片的厚度为0.4~0.6mm，所述夜光胶片的厚度为0.3~0.5mm，所述彩色胶片的厚度为0.1~0.5mm。

进一步的，所述底胶胶片由黑色胶料制备，所述夜光胶片成分中包含透明胶料和夜光粉。

进一步的，所述夜光胶片的成分包括：天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、夜光粉、粒径≤15µm的白炭黑、碳酸钙、透明氧化锌、硬脂酸、乙二醇、防老剂、促进剂、硫磺、软化剂，各成分的质量份数为：

天然橡胶 8~12

丁苯橡胶 60~70

顺丁橡胶 30~40

夜光粉 15~45

粒径≤15µm的白炭黑 25~35

碳酸钙 20~30

透明氧化锌 2~5

硬脂酸 3~7

乙二醇 1~3

防老剂 3~7

促进剂 2~5

硫黄 1~3

软化剂 5~15。

一种彩色夜光橡胶胎标的制作方法，包括以下制作步骤：

1）将彩色胶料以压延机压延制成彩色胶片；

2）将底胶胶料以压延机压延制成底胶胶片；

3）将夜光胶料以压延机压延制成夜光胶片；

4）以压延机将彩色胶片与夜光胶片复合制成彩色夜光胶片；

5）将彩色夜光胶片与底胶胶片通过模具压合硫化制成彩色夜光橡胶胎标。

一种用于制作轮胎胎标的模具，所述模具包括上板、中板或下板，所述下板上设置有底胶凹槽，所述底胶凹槽内设置图形凹槽，所述图形凹槽的深度大于底胶凹槽，所述图形凹槽的边缘设有凸起的隔色墙，所述中板的底部设有与图形凹槽形状对应的向下的凸起。

一种胎侧带有所述彩色夜光橡胶胎标的轮胎。

所述彩色夜光橡胶胎标通过硫化工艺与轮胎粘贴，具体操作为：1）硫化后的彩色夜光橡胶胎标涂刷透明汽油胶后，与未硫化的轮胎胎坯置于轮胎硫化机胎侧板或活络块的凹槽内贴合；2）彩色夜光橡胶胎标与轮胎胎坯一同在轮胎硫化机上硫化成型。

本发明的有益效果是：

1）本发明的彩色夜光橡胶胎标，采用夜光胶片和彩色胶片分开制备后复合的制备方案，克服了原有彩色夜光橡胶胎标与黑色胶料粘贴后发光效果差颜色弱的缺陷，本发明的彩色夜光橡胶胎标粘贴在黑色的轮胎上能够在黑暗环境中显示良好的彩色夜光效果，发光度好，在夜间行车过程中胎标清晰可见。

2） 发光效果好的彩色夜光橡胶胎标，可提高车辆在行车、停车、故障时的安全性。

3）本发明的彩色夜光橡胶胎标与黑色底胶复合时，彩色胶片嵌入黑色底胶中，夜光胶片从黑色底胶表面凸出，增强了显示作用，黑暗环境中使彩色光亮显示效果更好。

4） 对夜光胶片中透明胶料配方的改进有助于提高胶料的耐屈饶性，与轮胎胎侧耐屈绕性的国家标准一致，既能达到较好的耐屈挠性和好的夜光效果，且可保证轮胎使用的安全性。

5） 本发明的彩色夜光橡胶胎标与轮胎的粘合工艺操作简便，胎标与轮胎粘贴后可与轮胎同寿命。

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明轮胎侧标的结构示意图；

图2为制作轮胎侧标的模具的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种彩色夜光橡胶胎标，彩色夜光橡胶胎标包括上层的彩色夜光胶片和下层的底胶胶片1，彩色夜光胶片由上层的夜光胶片2和下层的彩色胶片3复合而成。彩色胶片3嵌入所述底胶胶片1中，所述夜光胶片2的表面高于底胶胶片1，夜光胶片2从底胶胶片1表面凸出。夜光胶片2从底胶胶片1表面凸出的高度0.3~0.5mm。彩色夜光橡胶胎标的厚度为0.5~1.0mm，所述底胶胶片1的厚度为0.2~0.5mm，所述彩色夜光胶片的厚度为0.4~0.6mm，所述夜光胶片2的厚度为0.3~0.5mm，所述彩色胶片3的厚度为0.1~0.5mm。

底胶胶片1由黑色胶料制备，所述夜光胶片2成分中包含透明胶料和夜光粉。夜光胶片2的成分包括：天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、夜光粉、粒径≤15µm的白炭黑、碳酸钙、透明氧化锌、硬脂酸、乙二醇、防老剂、促进剂、硫磺、软化剂，各成分的质量份数为：

天然橡胶 8~12

丁苯橡胶 60~70

顺丁橡胶 30~40

夜光粉 15~45

粒径≤15µm的白炭黑 25~35

碳酸钙 20~30

透明氧化锌 2~5

硬脂酸 3~7

乙二醇 1~3

防老剂 3~7

促进剂 2~5

硫黄 1~3

软化剂 5~15。

0.3至0.5㎜是夜光胶片最佳的发光厚度；

彩色胶片的配方不要求透明性，但须色彩鲜艳，目的是加大着色剂的遮盖力，以彩色胶料的颜色衬映透明胶的彩色。彩色胶料配方中，透明胶料的白炭黑应改为沉淀法白炭黑，氧化锌为不透明的，并提高白炭黑的质量份数，设计制成硬度较高的彩色胶料。配方中添加色母胶的胶料，颜色会更加鲜艳。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上进行的改进，本实施例中与实施例1相同的部分，请参照实施例1中公开的内容进行理解，实施例1公开的内容也应当作为本实施例的内容，此处不作重复描述。透明胶片的配方为：

原材料 配方

天然橡胶 10.00

丁苯橡胶 65.00

顺丁橡胶 35.00

夜光粉 20.00

白炭黑（粒径≤15µm） 30.00

碳酸钙 25.00

氧化锌（透明） 3.00

硬脂酸 5.00

乙二醇 2.00

防老剂CP-C 2.00

防老剂MB 3.00

促进剂DM 0.60

促进剂H 0.60

促进剂TMTD 1.00

促进剂PX 1.00

硫黄 2.00

软化剂 12.00

实施例3

一种彩色夜光橡胶胎标的制作方法，包括以下制作步骤：

1）将彩色胶料以压延机压延制成彩色胶片；

2）将底胶胶料以压延机压延制成底胶胶片；

3）将夜光胶料以压延机压延制成夜光胶片；

4）以压延机将彩色胶片与夜光胶片复合制成彩色夜光胶片；

5）将彩色夜光胶片与底胶胶片通过模具压合硫化制成彩色夜光橡胶胎标；

将彩色夜光胶片覆盖在模具下板上，盖上用于压合图案的中板后，合模硫化2~4分钟，启模，撕去余胶保留所需的彩色夜光胶图案；撤去中板，将底胶胶片覆盖在模具下板上，盖合上板，合模硫化8~15分钟，启模，裁剪胶边，完成彩色夜光橡胶胎标的制作。

将压延制成为厚度0.3~0.5㎜的夜光胶片与压延制成厚度为0.1~0.5㎜的彩色胶片做为底衬胶片，在同一台二辊、三辊或四辊压延机上将厚度0.3~0.5㎜的夜光胶片与厚度0.1~0.5㎜的彩色胶片复合，分别制成厚度为0.4~0.6㎜的复合胶片，即彩色夜光胶片。试验胶片及彩色胎侧标样品证明：复合的彩色夜光胶片，经模具压合硫化后，色彩鲜艳且夜光的可光效果良好。

压延、复合制成的彩色夜光胶片，可根据彩色夜光胎侧标制品图形、英文字母、阿拉伯数字、中文汉字的需要，在模具不同制件部位摆放不同颜色的彩色夜光胶片，分别以不同的中板压合硫化制品的图形、英文字母、阿拉伯数字、中文汉字，撕去胶边后，覆上黑色底胶或其它不同颜色的底胶，合上模具盖板，压合硫化8~15分钟后起模，即制成彩色夜光彩色胎标制品。

实施例4

本实施例是在实施例3的基础上进行的改进，本实施例中与实施例3相同的部分，请参照实施例3中公开的内容进行理解，实施例3公开的内容也应当作为本实施例的内容，此处不作重复描述。

一种彩色夜光橡胶胎标的制备方法：

1）将彩色胶料以二辊或三辊压延机压延制成厚度0.1~0.5㎜的彩色胶片，作为复合夜光彩色胶片的底衬胶片；；

2）将底胶胶料以二辊或三辊压延机压延制成厚度0.2~0.5㎜的黑色或其它颜色底胶胶片；

3）将夜光胶料以二辊或三辊压延机压延制成0.3~0.5㎜夜光胶片；

4）以四辊压延机将彩色胶片与夜光胶片复合制成0.4~0.6㎜彩色夜光胶片；

5）将彩色夜光胶片覆盖在模具下板上，盖上用于刻制图形的中板后，合模硫化2~4分钟，启模，撕去余胶保留所需的彩色夜光图形；具体操作为：

将彩色夜光胶片，裁剪成与制件部分，长宽尺寸相近的彩色夜光胶片，覆盖在模具下板（主模）的制件模型上合模，因中板（即锁模，制品需几付中板可根据彩色夜光胎侧标的颜色及图形、字体、字母、数字的颜色需要确定数量）压胶面雕刻有凸起0.5㎜的英文字母、商标标识、图形、中文汉字的轮廓，在硫化机压力的作用下，主模的隔色墙（刀）将制件胶料与模型制件隔断或切断，余胶沿缝隙流动后溢出，硫化2~4分钟（硫化时间可根据制品需要，调整硫化起点）启模，撕去英文字母、商标标识、图形及中文汉字周围溢出的胶边，如英文字母O、D、A、和中文汉字中间的余胶可用操作针挑去。

撤去中板，将底胶胶片覆盖在模具下板上，盖合上板，合模硫化8~15分钟，启模，裁剪胶边，完成彩色夜光橡胶胎标的制作。

以上，因彩色夜光胶料已根据不同颜色，分别填充满英文字母、阿拉伯数字、中文字体、商标图形的模型并已撕去图形周围胶边，此时，撤去锁模（中板），主模仅留有制品黑色底胶的模型没有填充胶料；将厚度0.2~0.5㎜的黑色底胶胶片，根据制品需要的长宽尺寸，裁剪后覆盖在主模各个制品的模型上，盖板（上板）合模，底胶流动充模，压合硫化8~15分钟（黑色底胶配方的硫化时间可根据制品要求调整，）启模后，裁剪去胶边，完成彩色胎侧标制品的制作。

实施例5

如图2所示，一种用于制作轮胎胎标的模具，模具包括上板4、中板5或下板6，所述下板6上设置有底胶凹槽6-1，所述底胶凹槽6-1内设置图形凹槽6-2，所述图形凹槽6-2的深度大于底胶凹槽6-1，所述图形凹槽6-2的边缘设有向上凸起的隔色墙6-3，所述中板5的底部设有与图形凹槽6-2形状对应的向下的凸起5-1。

在模具的使用过程中，底胶凹槽6-1填充黑色底胶胶片，图形凹槽6-2填充彩色夜光胶片，其中夜光胶片部分在图形凹槽6-1的底端，而彩色胶片部分在图形凹槽6-1的顶端；因为有向上凸起的隔色墙，所以彩色胶片全部嵌入黑色的底胶胶片中的；因为图形凹槽6-2比底胶凹槽6-1深，所以夜光胶片部分能够从黑色底胶胶片表面凸出。底胶凹槽6-1深度为0.2~0.5㎜，隔色墙顶端到图形凹槽6-2底部的深度为0.4~0.6mm。

生产模具的尺寸，根据平板硫化机加热平的板尺寸与彩色胎侧标制品尺寸的大小确定。基本上，长宽450㎜×450㎜。模具由上板（钢模，A3号钢）、中板（铝制锁模，同尺寸，二至多块，根据胎侧标的颜色确定）、下板（模具主板，A3号钢，雕刻制成）三部分组成；

模具盖板(上板），厚度25㎜，模具（中板）锁模二块(一般是三色胎标使用，如四色，锁模可三块，具体根据制品颜色需要，增减中板的数量），厚度25㎜；锁模底边的两角处与前端中间部位，置有三个突起的高15㎜、直径15㎜的圆锥体的锁柱；模具的主模（下板）厚度25㎜，可雕刻英文字母、阿拉伯数字、商标图形及中文汉字和彩色夜光胎侧标整体形状的模型与隔色墙（刀），并与中间层锁柱对应有三个扣入锁柱的锁槽。

锁模雕刻有凸起0.5㎜的英文字母、阿拉伯数字、图形、中文和汉字等轮廓形状，并与主模雕刻有英文字母、阿拉伯数字、商标标识、图形及中文汉字分别对应。由于锁模各个英文字母、阿拉伯数字、图形与中文和汉字等轮廓形状部位与主模上的各个英文字母、阿拉伯数字、图形、中文汉字等模型相对应，合模后，锁模与主模间就形成了0.5㎜的缝隙，胶料在锁模压力的作用下，流动充满制件模型时，余胶易于从两模间溢出并由隔色刀切断，撕去余胶后，模具凹下去的部分就压合出各英文字母、阿拉伯数字、图形、中文汉字，覆盖黑色及其它颜色底胶后，由模具盖板压合硫化，起摸后制成彩色夜光橡胶胎标。

实施例6

一种胎侧带有彩色夜光橡胶胎标的轮胎。

彩色夜光橡胶胎标通过热硫化与轮胎粘贴，具体操作为：1)硫化后的彩色夜光橡胶胎标涂刷透明汽油胶后，放置在轮胎硫化机胎侧板或活络块的凹槽内，与未硫化的轮胎胎坯在轮胎硫化机内粘贴；2)彩色夜光橡胶胎标与轮胎胎坯一同在轮胎硫化机上硫化成型。

汽油胶，是橡胶行业常用的一种粘合剂；橡胶行业按硫化工艺，分为一次硫化工艺、二次硫化工艺。一次硫化工艺，即未硫化的胶料与未硫化的胶料刷上汽油胶，贴合后压合硫化；二次硫化工艺，即将未硫化的胶料与硫化后的橡胶制品刷上汽油胶，贴合后压合硫化。本发明的贴合工艺属于二次硫化工艺。

透明汽油胶配方设计：

首先，透明汽油胶浆硫化后，应表现出良好的透明性和剥离强度，达到国家的质量检测标准；其次，如夜光胎侧标与轮胎胎侧粘合处无胶粘痕迹，视觉上夜光胎侧标与轮胎胎侧是一体的；其三、选择的胶种和各种配合剂要与所用橡胶的折射率相近，对橡胶的透明性没有影响；其四、工艺条件，如温度、压力和共混条件，不改变橡胶和配合剂原有的光学条件，

本实施例将透明汽油胶的配方进行了改进，具体成分如下：

原材料 配方

天然胶 1 0.00

白炭黑（粒径≤15µm） 15.00

碳酸钙 26.00

氧化锌（透明） 3.00

硬脂酸 5.00

乙二醇 2.00

防老剂CP-C 2.00

防老剂MB 3.00

促进剂DM 0.60

促进剂H 0.60

促进剂TMTD 1.00

硫黄 2.00

软化剂 12.00

彩色夜光橡胶胎标的热硫化粘合法，属于未硫化的胎坯（成型后，胎面无花纹的未硫化的轮胎）与硫化后的彩色夜光橡胶胎标刷上透明汽油胶后，在轮胎硫化机上与胎坯一同硫化的二次硫化工艺制成的彩色夜光橡胶胎标轮胎；

本实施例彩色夜光橡胶胎标与胎坯胎侧的贴合的硫化具体工艺操作相对比较简单：

1）经硫化工艺制备的彩色夜光橡胶胎标涂刷上透明胶后，待汽油挥发充分晾干备用；

2）彩色夜光橡胶胎标在轮胎硫化机上与胎坯贴合，并与胎坯在硫化机上一同硫化，贴合有彩色夜光橡胶胎标的胎坯硫化时，一次定型的压力为30-50KPa，否则定型压力太高，会造成胎侧部件膨胀过大，产生外观质量问题。

根据国家标准（GB/T4502-84 轿车轮胎耐久性试验方法 转鼓法），经检测：贴合彩色夜光胎侧标轮胎耐屈挠测定：时速80Km/100h以上，胎面、胎侧无气泡、裂痕、脱离；轮胎的彩色夜光标的屈挠测定：时速100Km/150h，无气泡、裂痕、脱离；自测时速150㎞/200h，无裂痕、脱离，超出国家标准。

Claims (7)

1.一种彩色夜光橡胶胎标，其特征在于：所述彩色夜光橡胶胎标包括上层的彩色夜光胶片和下层的底胶胶片（1），所述彩色夜光胶片由上层的夜光胶片（2）和下层的彩色胶片（3）复合而成；

所述底胶胶片（1）由黑色胶料制备，所述夜光胶片（2）成分中包含透明胶料和夜光粉；

所述夜光胶片（2）的成分包括：天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、夜光粉、粒径≤15µm的白炭黑、碳酸钙、透明氧化锌、硬脂酸、乙二醇、防老剂、促进剂、硫磺、软化剂，各成分的重量份数为：

天然橡胶 8~12

丁苯橡胶 60~70

顺丁橡胶 30~40

夜光粉 15~45

粒径≤15µm白炭黑 25~80

碳酸钙 20~30

透明氧化锌 2~5

硬脂酸 3~7

乙二醇 1~3

防老剂 3~7

促进剂 2~5

硫黄 1~3

软化剂 5~15。

2.根据权利要求1所述的彩色夜光橡胶胎标，其特征在于：所述彩色胶片（3）嵌入所述底胶胶片（1）中，所述夜光胶片（2）的表面高于底胶胶片（1），夜光胶片（2）从底胶胶片（1）表面凸出。

3.根据权利要求2所述的彩色夜光橡胶胎标，其特征在于：夜光胶片（2）从底胶胶片（1）表面凸出的高度为0.3~0.5mm。

4.根据权利要求1所述的彩色夜光橡胶胎标，其特征在于：所述彩色夜光橡胶胎标的厚度为0.5~1.0mm，所述底胶胶片（1）的厚度为0.2~0.5mm，所述彩色夜光胶片的厚度为0.4~0.6mm，所述夜光胶片（2）的厚度为0.3~0.5mm，所述彩色胶片（3）的厚度为0.1~0.5mm。

5.权利要求1~4中任意一项所述彩色夜光橡胶胎标的制作方法，其特征在于：包括以下制作步骤：

将彩色胶料以压延机压延制成彩色胶片；

将底胶胶片以压延机压延制成底胶胶片；

将夜光胶料以压延机压延制成夜光胶片；

以压延机将彩色胶片与夜光胶片复合制成彩色夜光胶片；

将彩色夜光胶片与底胶胶片通过模具压合硫化制成彩色夜光橡胶胎标；

其中用于制作胎标的模具，包括上板（4）、中板（5）或下板（6），所述下板（6）上设置有底胶凹槽（6-1），所述底胶凹槽（6-1）内设置图形凹槽（6-2），所述图形凹槽（6-2）的深度大于底胶凹槽（6-1），所述图形凹槽（6-2）的边缘设有向上凸起的隔色墙（6-3），所述中板（5）的底部设有与图形凹槽（6-2）形状对应的向下的凸起（5-1）。

6.一种胎侧带有权利要求1~4中任意一项所述彩色夜光橡胶胎标的轮胎。

7.根据权利要求6所述的轮胎，其特征在于：所述彩色夜光橡胶胎标通过硫化工艺与轮胎粘贴，具体操作为：1）硫化后的彩色夜光橡胶胎标涂刷透明汽油胶后，与未硫化的轮胎胎坯置于轮胎硫化机胎侧板或活络块的凹槽内贴合；2）彩色夜光橡胶胎标与轮胎胎坯一同在轮胎硫化机上硫化成型。