CN105774411A - 充气轮胎的冠带层以及制造充气轮胎的冠带层的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种充气轮胎的冠带层及制造充气轮胎的管带层的方法，该冠带层包括：膜层；涂层，被构造为包围膜层的外表面；以及橡胶顶层，被构造为包围涂层的外表面。

Description

充气轮胎的冠带层以及制造充气轮胎的冠带层的方法
相关申请的交叉引用
本申请基于2015年1月9日提交的韩国专利申请第10-2015-0003544号并主张上述申请的优先权，上述申请的公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开涉及一种充气轮胎的冠带层以及一种制造充气轮胎的冠带层的方法。
背景技术
一般而言，轮胎可具有支撑机动车辆的整体重量的支撑功能、将机动车辆的驱动力和制动力输送到路面的动力输送功能、减轻由于不规则路面产生的外部冲击的减震功能、以及根据机动车辆的移动方向改变位置的位置改变功能。
机动车辆中使用的典型的子午线轮胎具有若干层相互层压的结构。通常，典型的子午线轮胎可具有胎面、带束层、胎体帘布和胎里气密层按照提到的顺序从最外侧被层压的结构。最小化带束层的移动并增强行驶稳定性的冠带层可设置在胎面与带束层之间。
图1是示出了充气轮胎的冠带层1的结构的视图。作为构成现有充气轮胎的冠带层1，已经使用了包括经帘线2以及与经帘线2正交的纬帘线3的编织织物，经帘线2通过将尼龙纤维捻为合成纤维而形成。然而，具有交叉结构的帘线2和3的厚度在从0.8mm到1.6mm的范围。因此，当安装附加的橡胶顶层4时，冠带层1的厚度可能过度增加。这就造成充气轮胎的重量变得更大且其制造成本变得更高的问题。
[现有技术文件]
[专利文件]
专利文件1：韩国专利申请公开第2003-0019978号。
发明内容
本公开的实施例可提供一种充气轮胎，该充气轮胎包括具有耐久性增强但重量减轻的冠带层。
根据本公开的实施例，能够提供一种充气轮胎，该充气轮胎包括具有耐久性增强但重量减轻的冠带层。
附图说明
图1是示出了充气轮胎的传统的冠带层的结构的视图。
图2是示出了包括根据本公开的一个实施例的冠带层的充气轮胎的局部剖视立体图。
图3是图2所示的充气轮胎的剖视图。
图4是示出根据本公开的一个实施例的充气轮胎的冠带层的视图。
图5是沿图4中的线A-A剖开的剖视图。
图6是制造根据本公开的一个实施例的充气轮胎的冠带层的方法的流程图。
具体实施方式
现将参考附图具体描述实施本技术构思的特定实施例。如果确定详细描述可能不必要地使本公开的精神模糊不清，则已知构造或功能的详细描述将被省略。
图2是示出了包括根据本公开的一个实施例的冠带层20的充气轮胎100的局部剖视立体图。图3是图2所示的充气轮胎100的剖视图。
参照图2和图3，根据本公开的一个实施例的充气轮胎100可包括胎面10、胎体帘布30、胎圈40、三角胶条50、胎里气密层60、胎侧80、带束层70和冠带层20。
胎面10是与路面接触的部分，且能够将机动车辆的制动力和驱动力输送到路面。胎体帘布30是存在于充气轮胎之内的帘布层，且能够支撑机动车辆的重量并吸收由路面产生的震动。胎圈是通过在钢丝上涂覆橡胶而形成的矩形或六边形线束，且能够使充气轮胎100座接并固定在轮辋上。三角胶条50具有最小化胎圈40的分散并保护胎圈40免受外部震动的功能。
胎里气密层60被用于代替管，且位于充气轮胎100的最内侧。胎里气密层60可防止空气泄漏。带束层70位于胎面10与胎体帘布30之间。带束层70可减轻外部震动并可使胎面10的接地面变宽，从而增强机动车辆的行驶稳定性。
根据本实施例的充气轮胎100可为例如具有55或更少的扁平率、90或更多的负载指数以及H速度或更高的速度指数的高速轮胎，以及具有65或更多的扁平率和少于175的宽度的电池汽车轮胎。然而，根据本实施例的充气轮胎100的结构不限于前述，而是可包括多种不同构造。前述构造中的一些可被省略。
根据本实施例的冠带层20可防止带束层70的层间剥离现象。此外，根据本实施例的冠带层20用于在行驶过程中最小化带束层70的移动以及用于增强行驶稳定性。冠带层20可设置在胎面10与带束层70之间。
图4是示出根据本公开的一个实施例的充气轮胎100的冠带层20的视图。图5是沿图4中的线A-A剖开的剖视图。
参照图4和图5，多个冠带层20可被附接到带束层70的上侧。如图2所示，一个冠带层21可被设置成与另一邻接冠带层22呈间隔开的关系。如果冠带层21和22被设置成没有间隙，则在邻接的冠带层21与22之间可能会产生重叠部分。因此，边界面的结合力可能会减弱。
然而，如果冠带层21和22如本实施例所示被设置成彼此呈间隔开的关系，则能够防止冠带层21和22以相互重叠的关系被附接。因此，能够防止边界面的结合力减弱。在这种情况下，冠带层20之间的间隙可以是约3mm。如果冠带层20之间的间隙超过3mm，则冠带层20的强化效果可被减弱。冠带层20中的每个可包括膜层201、涂层202和橡胶顶层203。
膜层201用作框架，其增强冠带层20的耐久性。膜层201可为通过熔融纺丝法制造的膜。膜层201可由能够被熔化的聚合物材料制成。聚合物材料的示例可包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、尼龙-6、尼龙-66等。膜层201的厚度可为0.2mm到1.0mm。
膜层201的表面粗糙度可为10nm到100nm。此外，膜层201与另一邻接橡胶之间的结合力可为10.0kgf/cm2。然而，当膜层201被在160℃下闲置15分钟时，膜层201的热收缩系数可为4.0％或更小。此外，膜层201的密度可为1到2.3kgf/cm3或更大。
膜层201的抗弯曲疲劳性能可为40％或更大。如果膜层201的抗弯曲疲劳性能小于40％，则在充气轮胎100的使用期间，由连续疲劳引起的膜破裂现象的发生概率可能会增加。
涂层202是覆盖膜层201的表面的部分，且可被构造成包围膜层201的整个外表面。涂层202可为具有粘合性的橡胶基粘合液。涂层202可引起膜层201通过硫磺与邻接的橡胶交联。涂层202可由例如间苯二酚甲醛乳胶制成。此时使用的乳胶可包括1.8到6.0wt％的乙烯基吡啶乳胶。
橡胶顶层203是涂覆在涂层202上的层，且可包围涂层202的外表面。橡胶顶层203可为炭黑的重量比是10-15PHR的NR基天然橡胶。橡胶顶层203能防止涂层202被诸如紫外线等的光和其他材料破坏。另外，橡胶顶层203能增强膜层201，从而提高冠带层20的结构稳定性。为此，在涂层202形成后，橡胶顶层203可立即在涂层202的表面上形成。
表1示出了通过将具有前述结构的多个冠带层20以3mm的间隔附接到带束层70并随后将它们施涂到具有155/70R19的尺寸的电动车辆的充气轮胎100来进行测试的结果。
表1
测试方法如下。
(a)负载耐久性评估
在充气轮胎100被安装到轮辋之后，空气在26psi的压力下被注入充气轮胎100。在通用轮胎的情况下，试验以120km/hr的初始速度开始。在雪地轮胎的情况下，试验以110km/hr的初始速度开始。试验通过以最大负载的85％行驶轮胎4小时且随后按5％-增加负载行驶轮胎6小时来进行。此后，轮胎在最大负载下以恒定速度被行驶24小时，且随后通过每2小时施加8.5％的负载被行驶直到事故发生。
(b)速度耐久性评估
在充气轮胎100被安装到轮辋之后，空气在32psi的压力下被注入充气轮胎100。在通用轮胎的情况下，试验以140km/hr的初始速度开始。在雪地轮胎的情况下，试验以130km/hr的初始速度开始。轮胎以高达80km的速度行驶2小时，同时施加最大负载的85％行驶4小时。此后，轮胎被闲置2小时且随后通过从140km/hr的初始速度每30分钟增加10km/hr的速度行驶直到事故发生。
(c)高速/高负载耐久性评估
在充气轮胎100被安装到轮辋之后，空气在32psi的压力下被注入充气轮胎100。在通用轮胎的情况下，试验以140km/hr的初始速度开始。在雪地轮胎的情况下，试验以130km/hr的初始速度开始。试验通过以最大负载的85％行驶轮胎4小时且随后按5％-增加负载行驶轮胎6小时来进行。此后，轮胎被闲置24小时。然后，空气压力降低到25psi。试验在100％初始负载下以140km/hr的速度进行1.5小时。此后，轮胎通过每2小时施加8.5％的负载行驶直到事故发生。
(d)与邻接橡胶的结合力
在评估冠带层20与邻接橡胶的结合力的方法中，准备了具有1.5mm到2.5mm的厚度的一片邻接橡胶。
在将冠带层20附接到邻接橡胶后，轮胎在160℃、18kgf/cm2的硫化压力下被硫化20分钟，并被闲置至少4小时。此后，评估冠带层20与邻接橡胶的结合力。
如表1所示，应注意，尽管厚度减少到0.5mm，但是包括膜层201的冠带层20在负载耐久性、速度耐久性和高速/高负载耐久性方面高于具有编织帘线结构的冠带层(对照示例1和2)。此外，可以确定充气轮胎100的整体重量减轻。
下文中，将描述制造根据本公开的一个实施例的充气轮胎100的冠带层20的方法。
根据本公开的一个实施例的冠带层20的膜层201可通过熔融纺丝诸如聚对苯二甲酸乙酯、聚萘二甲酸、尼龙-6、尼龙-66等聚合物材料来制造。然后，膜层201可被彼此叠置的切割辊切成预定宽度(S10)。
以特定形式加工的膜层201可涂覆(coating)有诸如间苯二酚甲醛乳胶等的橡胶基粘合液(S20)。因此，涂层202可形成在膜层201的整个外表面上。此时使用的乳胶可包括1.8到6.0wt％的乙烯基吡啶乳胶。由于涂覆步骤(S20)在膜层201的形状加工(切割)完成之后进行，所以涂层202能够涂覆在膜层201的整个表面上。
如果涂覆步骤(S20)完成，橡胶顶液可立即施涂(applying)到涂层202的表面上(S30)。因此，橡胶顶层203可形成在涂层202的整个外表面上。施涂在涂层202上的橡胶顶液可以是例如炭黑的重量比为10-15PHR的NR基天然橡胶。
通过在涂覆步骤(S20)之后立即施涂橡胶顶液(S30)，能够防止RFL涂层被外部环境或诸如紫外线等的破坏性材料破坏。由于橡胶顶液中炭黑的重量比在10到15PHR的范围内，所以橡胶顶液的流动性大。这使得橡胶顶液能够容易地被施涂到涂层202。
在根据本公开的一个实施例的冠带层20中，具有交叉结构的传统的帘线被膜层201所取代。因此能够减少冠带层20的厚度和重量。由于膜层201为具有均匀厚度的长方体形状，所以能够易于进行涂覆步骤(S20)和橡胶顶液施涂步骤(S30)。此外，最终形成的冠带层20具有均匀厚度和形状。因此能够增强带束层70和充气轮胎100的结构稳定性。
由于橡胶顶液具有流动性，所以能够在涂层202上均匀且平滑地施涂橡胶顶液。因此，能够减少冠带层20的制造时间和制造成本。因为冠带层20具有膜层201、具有结合力的涂层202和橡胶顶层203彼此层压的结构，所以能够保证结构强度。
上述实施例仅仅是本技术构思的一些示例的说明。本技术构思的范围不限于前述实施例。相关领域技术人员应理解的是，本公开可被不同地改变、修改或替换而不脱离本技术构思的精神和范围。这些改变、修改和替换应被理解为落入本技术构思的范围内。

Claims (10)

1.一种充气轮胎的冠带层，包括：
膜层；
涂层，被构造为包围所述膜层的外表面；以及
橡胶顶层，被构造为包围所述涂层的外表面。
2.根据权利要求1所述的冠带层，其中，所述冠带层设置在所述充气轮胎的胎面与带束层之间，并且所述冠带层被设置多个，多个所述冠带层以间隔开的关系相互布置。
3.根据权利要求1所述的冠带层，其中，所述橡胶顶层通过在所述膜层的外表面上施涂具有流动性的橡胶顶液而形成。
4.根据权利要求1所述的冠带层，其中，所述膜层由选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、尼龙-6、尼龙-66组成的组中的一聚合物材料制成。
5.一种制造充气轮胎的冠带层的方法，包括：
通过切割膜形成膜层；
将涂覆液体涂覆在所述膜层上而形成涂层；以及
将橡胶顶液施涂在所述涂层上而形成橡胶顶层。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述膜层通过熔融纺丝聚合物材料而制成，所述聚合物材料选自聚对苯二甲酸乙酯、聚萘二甲酸、尼龙-6、尼龙-66组成的组。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，在形成所述涂层中，所述涂层被涂覆在所述膜层的整个外表面上。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，在形成所述涂层之后，立即形成所述橡胶顶层。
9.根据权利要求5所述的方法，其中，在形成所述涂层中，被涂覆在所述膜层上的涂覆液体是间苯二酚甲醛乳胶，其包括1.8到6.0wt％的乙烯基吡啶乳胶。
10.根据权利要求5所述的方法，其中，所述橡胶顶液是炭黑的重量比为10到15PHR的NR基天然橡胶。
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