CN108688415A - 空腔降噪轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种稳定的空腔降噪轮胎,即使在行驶时发生发热及变形的情况下也不会使吸音材料脱离。本发明提供的空腔降噪轮胎,包括:涂布于气密层内侧的粘合剂层;以及粘附于所述粘合剂层上的吸音材料层,所述粘合剂层,包括:两末端含有烷氧基硅烷的聚醚型聚氨酯。
Description
技术领域
本发明涉及一种稳定的空腔降噪轮胎。即,本发明含有增强弹性及粘合强度的粘合剂组合物,从而可以确保即使在行驶时发生发热及变形也不会使吸音材料脱离。
背景技术
关于汽车噪声,随着政府规制的加强及电动汽车需求的扩大,要求降低轮胎产生的噪声呈现一种逐渐增加的趋势。但是,最近的研发动向表明,轮胎接触路面的胎面部采用宽幅结构且相当于轮胎侧面的胎侧(Side wall)扁平比相对较低的UHP(超高性能)轮胎倍受青睐。这种轮胎由于其结构特性使得胎侧的刚性增加,因此轮胎自身的结构不能对从路面传递的冲击发挥适当的阻尼(Damping)作用,从而导致使与诱发噪声相关的声压上升的结果。这就会在轮胎内部(Cavity)产生空气振动,然后噪声会传输至车辆内部,并让驾驶员感知到所述噪声,从而成为降低行驶时乘车感受的原因(以下将由空气振动产生的噪声统称为“空腔噪声”)。
作为降低空腔噪声的现有技术,有一种利用带有开孔(open cell)的聚氨酯材质发泡体的技术。但是,为了将这种聚氨酯材质的发泡体粘附于轮胎内侧的气密层(innerliner)上,如果使用普通的液态粘合剂,粘合剂就会被吸收至吸音材料层,从而导致吸音能力及粘结力显著降低。
如果不使用液态粘合剂而使用通过光或热使其硬化的粘合剂(JP 2015-166134A),也会出现一些问题。即,虽然初期粘结力会比较优秀,但是弹性等应力较差,导致在受车辆荷重影响而使轮胎变形的状态下,无法经受追加产生的反复变形与振动而被损坏,从而发生吸音材料剥离或脱离的问题。
如果使用丁基类热熔粘合剂,在轮胎变形的情况下也会充分延伸,从而能够缓解外部冲击。但是,热熔性粘合剂的特性决定了温度越升高其粘度就会越降低,流动性增加,因此行驶时粘附于轮胎内的吸音材料位置就会改变,从而会对轮胎平衡或均匀性产生不良影响。
虽然有使用硅胶系列粘合剂的专利,但是其强度较差,承受轮胎大变形影响的特性比较脆弱。
因此,为了解决粘合剂存在的上述问题,将用于降低轮胎的空腔噪声的吸音材料粘合到气密层上,就需要使用能够承受轮胎变形与发热的特殊粘合剂。
在先技术文献
专利文献
日本公开专利第2015-166134号。
发明内容
所要解决的技术问题
本发明的目的在于,提供一种持久力强的粘合剂组合物,通过增强弹性及粘合强度,以确保能够承受轮胎的变形与发热。
本发明的另一目的在于,提供一种轮胎,用持久力强的粘合剂组合物粘附吸音材料,以确保能够降低轮胎的噪声中由轮胎内部的空气振动产生的空腔噪声。
本发明的又一个目的在于,提供一种轮胎,用持久力强的粘合剂组合物粘附吸音材料,以确保即使受行驶时轮胎的温度变化、汽车荷重与外部冲击影响而发生变形也不会使吸音材料剥离或者脱离,一直保持轮胎的空腔降噪性能,直至达到轮胎磨耗寿命为止。
解决技术问题的方法
本发明提供的空腔降噪轮胎,包括:涂布于气密层内侧的粘合剂层;以及粘附于所述粘合剂层上的吸音材料层,所述粘合剂层,包括:两末端含有烷氧基硅烷的聚醚型聚氨酯。
所述两末端含有烷氧基硅烷的聚醚型聚氨酯可以用下述化学式1表示。
[化学式1]
R1至R3分别是独立的碳数量为1至3的烷基或烷氧基,n为1至10,000的整数。
所述醚重复单元可以是下述化学式2表示的氧化丙烯(oxypropylene)重复单元,所述聚氨酯重复单元可以用下述化学式3表示。
[化学式2]
[化学式3]
所述烷氧基硅烷是从由单烷氧基硅烷、双烷氧基硅烷、三烷氧基硅烷构成的组中选择的任意一种。
所述烷氧基硅烷是从由甲氧基硅烷、乙氧基硅烷及丙氧基硅烷构成的组中选择的任意一种。
所述化学式1可以用下述化学式1a表示。
[化学式1a]
R1至R3分别是独立的碳数量为1至3的烷基或烷氧基,n为1至10,000的整数。
所述吸音材料含有聚氨酯泡沫。
发明效果
依据本发明的粘合剂组合物,增强了弹性及粘结力,能够承受轮胎的变形与发热。
利用依据本发明的粘合剂组合物制造的轮胎,由于使用持久力强的粘合剂组合物粘附吸音材料,从而能够降低轮胎的噪声中由轮胎内部的空气振动产生的空腔噪声。
依据本发明的轮胎,使用持久力强的粘合剂组合物粘附吸音材料,即使在行驶时轮胎的温度变化且由于汽车荷重与外部冲击而发生变形的情况下,也不会使吸音材料剥离或者脱离,能够一直保持轮胎的空腔降噪性能,直至达到轮胎磨耗寿命为止。
附图说明
图1是依据本发明一个实现例的充气轮胎侧剖面图。
具体实施方式
下面,将对本发明进行更加详细的说明。
依据本发明一个实施例的空腔降噪轮胎,包括:涂布于气密层内侧的粘合剂层;及粘附于所述粘合剂层上的吸音材料层。所述粘合剂层,包括:两末端含有烷氧基硅烷的聚醚型聚氨酯。
图1中显示了依据本发明一个实施例的充气轮胎侧剖面图。参照图1可知,依据本发明的充气轮胎1,包括:涂布于气密层内侧的粘合剂层2;粘附于所述粘合剂层2上的吸音材料层3。
所述粘合剂层2的两末端含有烷氧基硅烷的聚醚型聚氨酯可以用下述化学式1表示。
[化学式1]
R1至R3分别是单独的碳数量为1至3的烷基或烷氧基,n为1至10,000的整数。
所述醚重复单元可以是下述化学式2表示的氧化丙烯(oxypropylene)重复单元,所述聚氨酯重复单元可以用下述化学式3表示。
[化学式2]
[化学式3]
所述化学式1表示的聚合物,其聚合物的主链由聚醚型聚氨酯合成,并非由聚醚合成。因此,既能够保持一定的弹性,又能够增强其强度,以确保能够承受住外力的冲击。
所述化学式1表示的聚合物,在其两末端包含烷氧基硅烷作为官能基,可以构成聚合物间的交联结构,因此能够提高粘合强度。
所述烷氧基硅烷可以是单烷氧基硅烷、或双烷氧基硅烷、或三烷氧基硅烷。
所述烷氧基硅烷包括碳数量为1至3的烷氧基。优选地,可以是从由甲氧基硅烷、乙氧基硅烷及丙氧基硅烷构成的组中选择的任意一种。
例如,上述烷氧基硅烷可以是从由甲基二甲氧基硅烷、甲基二乙氧基硅烷、甲基二丙氧基硅烷、甲基二丁氧基硅烷、乙基二甲氧基硅烷、乙基二乙氧基硅烷、乙基二丙氧基硅烷、乙基二丁氧基硅烷、丙基二甲氧基硅烷、丙基二乙氧基硅烷、丙基二丙氧基硅烷、丙基二丁氧基硅烷、丁基二甲氧基硅烷、丁基二乙氧基硅烷、丁基二丙氧基硅烷、丁基二丁氧基硅烷、二甲基甲氧基硅烷、二甲基乙氧基硅烷、二甲基丙氧基硅烷、二甲基丁氧基硅烷、二乙基甲氧基硅烷、二乙基乙氧基硅烷、二乙基丙氧基硅烷、二乙基丁氧基硅烷、二丙基甲氧基硅烷、二丙基乙氧基硅烷、二丙基丙氧基硅烷、二丙基丁氧基硅烷、二丁基甲氧基硅烷、二丁基乙氧基硅烷、二丁基丙氧基硅烷、二丁基丁氧基硅烷、甲基乙基甲氧基硅烷、甲基丙基甲氧基硅烷、甲基丁基甲氧基硅烷、甲基乙基乙氧基硅烷、甲基丙基乙氧基硅烷、甲基丁基乙氧基硅烷、甲基乙基丙氧基硅烷、甲基丙基丙氧基硅烷、甲基丁基丙氧基硅烷、甲基乙基丁氧基硅烷、甲基丙基丁氧基硅烷、甲基丁基丁氧基硅烷、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷及三丙氧基硅烷构成的组中选择的任意一种,但并非仅限定于此。
进一步讲,所述化学式1可以用下述化学式1a表示。
[化学式1a]
R1至R3分别是单独的包含的碳数量为1至3的烷基或烷氧基,n为1至10,000的整数。
采用包含两末端含有烷氧基硅烷的聚醚型聚氨酯聚合物的粘合剂组合物,即使因受汽车荷重与外部冲击等因素的影响而发生变性或者在高温甚至低温环境下,吸音材料也不会脱附、剥离或者脱落,能够一直保持轮胎的空腔降噪性能,直至达到轮胎磨耗寿命为止。
优选地,所述吸音材料层3将聚氨酯泡沫作为吸音材料包含在内。
所述聚氨酯泡沫基本上可以通过使多异氰酸酯化合物(polyisocyanatecompound)与多羟基化合物(polyhydroxycompound)发生聚氨酯反应进行制造。
所述聚氨酯泡沫是指带有开孔(open cell)的聚氨酯系列吸音材料,其密度为25至35kg/m3。
由于粘性较低的粘合剂被聚氨酯泡沫大量吸收,因此带有开孔的聚氨酯泡沫就很难与气密层进行粘合。但是,硅胶粘合剂的粘性与弹性较好,只被开孔表面所吸收,因此其粘结力不会下降,即使是在发生较大变形的情况下,也能够确保粘合剂层的耐久性,因此适合用于粘合聚氨酯泡沫。
下面,将对本发明的实施例进行详细说明,以确保具有本发明所属技术领域一般知识的技术人员能够很容易地实施。但是,本发明可以通过多种不同的形态实现,并非仅限定于这里列举的实施例。
[制造例:制造粘合剂组合物]
利用下述表1所示组成制造粘合剂组合物。
[表1]
[试验例1:粘结力评估]
将所述实施例及比较例中制造的粘合剂组合物涂布于轮胎气密层与吸音材料上,对其物性进行了测定,其结果如表2所示。
[表2]
通过所述表2可以看出,主链包含聚醚型聚氨酯聚合物且末端变性的实施例1的硬度及模量得到提高,粘结力进一步增强。
延伸率(变形率)与比较例1相比更低,因此可以防止粘附的吸音材料脱离。
以上,对本发明的理想实施例进行了详细说明。但是,本发明的权利范围并非仅限定于此,本领域的技术人员利用以下权利要求书中定义的本发明基本概念实施的多种变形及改良形态也属于本发明的权利范围。
Claims (7)
1.一种空腔降噪轮胎,其特征在于:
包括:涂布于气密层内侧的粘合剂层;以及
粘附于所述粘合剂层上的吸音材料层,
所述粘合剂层,包括:两末端含有烷氧基硅烷的聚醚型聚氨酯。
2.根据权利要求1所述的空腔降噪轮胎,其特征在于:
所述两末端含有烷氧基硅烷的聚醚型聚氨酯用下述化学式1表示:
[化学式1]
其中,R1至R3分别是独立的碳数量为1至3的烷基或烷氧基,n为1至10,000的整数。
3.根据权利要求2所述的空腔降噪轮胎,其特征在于:
所述醚重复单元可以是下述化学式2表示的氧化丙烯重复单元,所述聚氨酯重复单元可以用下述化学式3表示:
[化学式2]
[化学式3]
4.根据权利要求1所述的空腔降噪轮胎,其特征在于:
所述烷氧基硅烷是从由单烷氧基硅烷、双烷氧基硅烷、三烷氧基硅烷构成的组中选择的任意一种。
5.根据权利要求1所述的空腔降噪轮胎,其特征在于:
所述烷氧基硅烷是从由甲氧基硅烷、乙氧基硅烷及丙氧基硅烷构成的组中选择的任意一种。
6.根据权利要求2所述的空腔降噪轮胎,其特征在于:
所述化学式1可以用下述化学式1a表示:
[化学式1a]
其中,R1至R3分别是独立的碳数量为1至3的烷基或烷氧基,n为1至10,000的整数。
7.根据权利要求1所述的空腔降噪轮胎,其特征在于:
所述吸音材料含有聚氨酯泡沫。
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