充氣輪胎的製作方法
2024-01-25 05:30:15
本申請是2013年7月26日提交的申請號為「201380032868.3」的、發明名稱為「充氣輪胎」的中國發明專利申請的分案申請。
本發明涉及充氣輪胎，更具體而言涉及具有改進胎體層的充氣輪胎。
背景
通常而言，例如在專利文獻1的充氣輪胎中，通過使胎圈填充膠距離胎踵的高度h為10-30mm以降低輪胎重量並通過由熱塑性樹脂或通過將熱塑性樹脂組分與楊氏模量為70-1,500mpa且厚度為0.05-0.25mm的彈性體組分共混而得到的熱塑性彈性體組合物構造設置在胎體層內側上的內襯層，補償了隨重量降低而劣化的操縱穩定性並且以高水平同時提供重量降低和操縱穩定性二者。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本未審專利申請公開號2012-106625a
發明概述
本發明待解決的問題
對於近年來的充氣輪胎，從環境貢獻如全球變暖對策的需要看希望進一步降低輪胎重量。
鑑於前述情況，本發明的目的是要提供可以進一步降低重量的充氣輪胎。
解決問題的方式
為了解決上述問題並實現該目的，第一個發明的充氣輪胎的構造方式應使得至少兩個胎體層各自在輪胎寬度方向上具有兩個端部，所述兩個端部延伸到設置在兩個胎圈部中的胎圈芯，並且所述兩個端部從胎圈芯沿輪胎寬度方向的內側纏繞到沿輪胎寬度方向的外側並在輪胎徑向方向上向外延伸。在該充氣輪胎中，胎體層由熱塑性片形成且至少在熱塑性片的相鄰片之間設置橡膠層。
根據該充氣輪胎，胎體層由熱塑性片形成且至少在熱塑性片的相鄰片之間設置橡膠層。因此，胎體層以與應用於其中在輪胎寬度方向設置胎體帘布並由塗敷橡膠塗布胎體帘布的常規充氣輪胎的胎體層相似的方式起輪胎框架的作用。此外，該熱塑性片與胎體帘布相比重量更輕。結果可以進一步降低輪胎重量。
此外，根據該充氣輪胎，胎體層由熱塑性片形成；因此，胎體層可以在應用於常規充氣輪胎內側的內襯中抑制漏氣。由此可以省略該內襯，並可以進一步降低輪胎重量。
此外，根據該充氣輪胎，胎體層由熱塑性片形成，從而允許省略壓延工藝(實施操作如將橡膠壓片的工藝(壓片工藝(sheetingprocessing))和橡膠對紡織物的塗布(蓋頂工藝(toppingprocessing)))；因此可以簡化輪胎製造工藝。
此外，第二個發明的充氣輪胎的構造方式應使得在第一個發明中，熱塑性片各自具有的平均厚度不小於0.03mm且不大於1.0mm，具有的空氣滲透係數不小於3×10-12cc·cm/cm2·sec·cmhg且不大於500×10-12cc·cm/cm2·sec·cmhg。
根據該充氣輪胎，胎體層由於上述熱塑性片的所示厚度而顯著起輪胎框架的作用且由於上述所示空氣滲透係數而顯著起內襯的作用；因此，可以獲得降低輪胎重量的顯著效果。
此外，第三個發明的充氣輪胎的構造方式應使得在第一個或第二個發明中，橡膠層具有的與熱塑性片的剝離強度不小於50n/25mm且不大於n/25mm。
根據該充氣輪胎，上述橡膠層的所示剝離強度可以改善胎體層之間的粘合強度並因此可以改進輪胎耐久性。
此外，第四個發明的充氣輪胎的構造方式應使得在第一個至第三個發明中的任一個中，橡膠層為含有如下組分的橡膠組合物：甲醛和式(1)所示化合物的縮合物，其中r1、r2、r3、r4和r5表示氫、羥基或具有1-8個碳的烷基；亞甲基給體；和硫化劑；以及所述縮合物的配混量相對於100質量份橡膠組分不小於0.5質量份且不大於20質量份，所述亞甲基給體的配混量相對於100質量份橡膠組分不小於0.5質量份且不大於80質量份並且所述亞甲基給體的配混量與所述縮合物的配混量之比不小於1且不大於4：
根據該充氣輪胎，可以改進橡膠層相對於熱塑性片的粘合強度。也就是說，改進橡膠層與熱塑性片的剝離強度並且改進胎體層之間的粘合強度。結果可以改進輪胎耐久性。
此外，第五個發明的充氣輪胎的構造方式應使得在第一個至第四個發明中的任一個中，熱塑性片各自在室溫下具有的拉伸屈服強度不小於1mpa且不大於100mpa。
根據該充氣輪胎，上述熱塑性片的所示拉伸屈服強度允許在拉伸熱塑性片時抑制塑性形變，從而允許改進耐壓性。耐壓性的改進可以降低堆疊的熱塑性片數目並允許降低輪胎重量。
此外，第六個發明的充氣輪胎的構造方式應使得在第一個至第五個發明中的任一個中，熱塑性片各自在室溫下具有的斷裂伸長率不小於80％且不大於500％。
根據該充氣輪胎，例如甚至當在輪胎中由工具等在輪輞裝配工作過程中引起出現局部變形時，可以防止熱塑性片的斷裂；因此，可以使用常規安裝(輪輞裝配)裝置。此外，在實際使用過程中的輪胎耐久性也通過確保上述斷裂伸長率而改進。
此外，第七個發明的充氣輪胎的構造方式應使得在第一個至第六個發明的任一個中，在胎體層沿輪胎徑向方向的外側提供至少兩個帶束層並且在輪胎寬度方向上具有最大寬度的熱塑性片在輪胎寬度方向上具有兩個端部，所述端部位於沿在輪胎寬度方向上具有最大寬度的帶束層的輪胎寬度方向的端部沿輪胎寬度方向的內側上。
根據該充氣輪胎，構造在輪胎寬度方向上具有最大寬度的熱塑性片沿輪胎寬度方向的兩個端部以使其位於沿在輪胎寬度方向上具有最大寬度的帶束層的輪胎寬度方向的端部沿輪胎寬度方向的內側上可以防止其中相應部件的端部積聚在胎肩部的情形。當相應部件的端部積聚時，其中端部相互面對的部分變成彎曲點，這傾向於降低耐壓性和耐久性。也就是說，根據該充氣輪胎，可以抑制彎曲點的出現，並且可以改進耐壓性和耐久性。
此外，根據該充氣輪胎，將在胎圈芯處纏繞的熱塑性片的一部分設置在胎側部中提高了熱塑性片在該胎側部中的堆疊。在該構造中，待堆疊的熱塑性片數目降低，因而可以降低輪胎重量，並且可以確保胎側部的耐壓性。
此外，第八個發明的充氣輪胎的構造方式應使得在第七個發明中，熱塑性片具有的在輪胎寬度方向上具有最大寬度的熱塑性片沿輪胎寬度方向的兩個端部之間的間隔cw與在輪胎寬度方向上具有最大寬度的帶束層在輪胎寬度方向上的寬度bw之間的關係滿足0.10≤cw/bw≤0.95。
根據該充氣輪胎，改進耐壓性和耐久性的顯著效果可以在其中在輪胎寬度方向上具有最大寬度的熱塑性片沿輪胎寬度方向的兩個端部位於沿在輪胎寬度方向上具有最大寬度的帶束層的輪胎寬度方向的兩個端部沿輪胎寬度方向的內側上的構造中得到。
此外，第九個發明的充氣輪胎的構造方式應使得在第一個至第八個發明中的任一個中，熱塑性片具有的相對於輪胎圓周方向的拉伸屈服強度α與相對於輪胎寬度方向的拉伸屈服強度β之間的關係滿足1<β/α≤5。
根據該充氣輪胎，使相對於輪胎寬度方向的拉伸屈服強度β大於相對於輪胎圓周方向的拉伸屈服強度α使得輪胎更可能在輪胎圓周方向上變形且更不可能在輪胎寬度方向上變形。由此可以使得輪胎的接地形狀(接地長度)更為合適；因此，可以改進操縱穩定性。
發明效果
本發明充氣輪胎可以進一步降低輪胎重量。
附圖簡述
圖1為根據本發明實施方案的充氣輪胎的子午線橫截面視圖。
圖2為說明根據本發明實施方案的充氣輪胎的胎體層的部分放大子午線橫截面視圖。
圖3為根據本發明實施方案的改性實施例的充氣輪胎的子午線橫截面視圖。
圖4為說明根據本發明實施方案的改性實施例的充氣輪胎的單一熱塑性片的擴展視圖。
圖5為說明根據本發明實施方案的改性實施例的充氣輪胎的單一熱塑性片的擴展視圖。
圖6為顯示根據本發明工作實施例的充氣輪胎的測試結果的表。
圖7為顯示根據本發明工作實施例的充氣輪胎的測試結果的表。
圖8為根據本發明工作實施例的充氣輪胎的子午線橫截面示意圖。
圖9為根據本發明工作實施例的充氣輪胎的子午線橫截面示意圖。
圖10為根據本發明工作實施例的充氣輪胎的子午線橫截面示意圖。
圖11為根據本發明工作實施例的充氣輪胎的子午線橫截面示意圖。
圖12為根據本發明工作實施例的充氣輪胎的子午線橫截面示意圖。
圖13為根據本發明工作實施例的充氣輪胎的子午線橫截面示意圖。
圖14為根據本發明工作實施例的充氣輪胎的子午線橫截面示意圖。
實施本發明的最佳方式
下面基於附圖詳細說明本發明的實施方案。應注意的是本發明不限於該實施方案。此外，該實施方案的組成包括可以由本領域熟練技術人員容易地替換的那些或基本相同的那些。此外，該實施方案中所述的多個改性實施例可以由本領域熟練技術人員在顯而易見的範圍內按需組合。
圖1為根據本發明實施方案的充氣輪胎1的子午線橫截面視圖。在下列說明中，「輪胎徑向方向」是指與充氣輪胎1的旋轉軸(未示出)垂直的方向；「沿輪胎徑向方向的內側」是指在輪胎徑向方向面向旋轉軸的那側；以及「沿輪胎徑向方向的外側」是指在輪胎徑向方向遠離旋轉軸的那側。「輪胎圓周方向」是指以旋轉軸為中心軸的圓周方向。此外，「輪胎寬度方向」是指與旋轉軸平行的方向；「沿輪胎寬度方向的內側」是指在輪胎寬度方向面向輪胎赤道面cl(輪胎赤道線)的那側；以及「沿輪胎寬度方向的外側」是指在輪胎寬度方向遠離輪胎赤道面cl的那側。「輪胎赤道面cl」是指與充氣輪胎1的旋轉軸垂直且通過充氣輪胎1的輪胎寬度中央的面。輪胎寬度是在輪胎寬度方向上位於沿輪胎寬度方向外側上的部分之間的寬度，或者換言之是在輪胎寬度方向上位於最遠離輪胎赤道面cl的部分之間的距離。「輪胎赤道線」是指沿充氣輪胎1的輪胎圓周方向位於輪胎赤道面cl上的線。在本發明實施方案中，「輪胎赤道線」被給予與輪胎赤道面所用參考符號相同的「cl」參考符號。
如圖1所示，本發明實施方案的充氣輪胎1具有胎面部2，在胎面部2的兩側上的胎肩部3以及依序由各胎肩部3連接的胎側部4和胎圈部5。此外，充氣輪胎1包括胎體層6、帶束層7和帶束補強層8。
胎面部2由橡膠材料(胎面橡膠)形成，在充氣輪胎1沿輪胎徑向方向的最外側上暴露並且其表面構成充氣輪胎1的輪廓。胎面表面21在胎面部2的周向表面上形成或者在行進時與路面接觸的道路接觸表面上形成。胎面表面21提供有多個(在本發明實施方案中為4個)沿輪胎圓周方向延伸的主溝槽22。此外，在胎面表面21中通過多個主溝槽22形成多個沿輪胎圓周方向延伸的肋狀陸部(landportion)23。此外，儘管在附圖中沒有明確顯示，在胎面表面21中提供在各陸部23中與主溝槽22相交的胎紋溝槽(luggroove)。陸部23在輪胎圓周方向上由胎紋溝槽多次分割。此外，形成胎紋溝槽以在胎面部2沿輪胎寬度方向的最外側處通向外側。應注意的是胎紋溝槽可以呈與主溝槽22連通的形式或者可以呈不與主溝槽22連通的形式。
胎肩部3是在胎面部2沿輪胎寬度方向的兩個外側上的位置。此外，胎側部4在充氣輪胎1沿輪胎寬度方向的最外側處暴露。胎圈部5各自包括胎圈芯51和胎圈填充膠52。胎圈芯51通過將由鋼絲構成的胎圈絲卷繞成環形而形成。胎圈填充膠52為設置在由胎體層6沿輪胎寬度方向的端部在胎圈芯51處纏繞形成的空間中的橡膠材料。
胎體層6沿輪胎寬度方向的端部在一對胎圈芯51處從沿輪胎寬度方向的內側纏繞到沿輪胎寬度方向的外側並在輪胎徑向方向上向外延伸，且胎體層6以圓環形狀沿輪胎圓周方向拉伸而形成輪胎框架。有關該胎體層6的細節將在下面描述。
帶束層7具有其中堆疊至少兩層(帶束層71、72)的多層結構，設置在沿輪胎徑向方向的外側上，即設置在胎面部2中的胎體層6的外周上，並沿輪胎圓周方向覆蓋胎體層6。帶束層71、72由多個相對於輪胎圓周方向以預定角度(例如20-30度)相互平行設置並被塗敷橡膠覆蓋的帘布(未示出)構成。帘布由鋼或有機纖維(例如聚酯、人造絲、尼龍等)形成。此外，設置相互相鄰的帶束層71、72以橫切其帘布。
帶束補強層8設置在沿輪胎徑向方向的外側，即設置在帶束層7的外周上，並沿輪胎圓周方向覆蓋帶束層7。帶束補強層8由多個沿輪胎寬度方向相互平行且沿輪胎圓周方向基本平行(±5度)設置的帘布(未示出)構成，這些帘布被塗敷橡膠覆蓋。帘布由鋼或有機纖維(例如聚酯、人造絲、尼龍等)形成。圖1中所示帶束補強層8由帶束補強層81(其設置使得在帶束層7沿輪胎徑向方向的外側上覆蓋整個帶束層7)、帶束補強層82(其設置使得在帶束補強層81沿輪胎徑向方向的外側上覆蓋整個帶束層7)以及帶束補強層83(其設置使得在帶束補強層82沿輪胎寬度方向的外側上覆蓋帶束層7沿輪胎寬度方向的各端部)構成。應注意的是帶束補強層8的構造並不限於此；儘管在附圖中未示出，但該構造包括其中設置帶束補強層8以覆蓋整個帶束層7的構造、其中設置帶束補強層8以覆蓋帶束層7沿輪胎寬度方向的各端部的構造以及其中適當組合這些的構造。也就是說，帶束補強層8至少與帶束層7沿輪胎寬度方向的兩個端部重疊。此外，通過沿輪胎圓周方向纏繞帶狀(例如寬度為10mm)條材而提供帶束補強層8。
圖2為說明根據本發明實施方案的充氣輪胎的胎體層的部分放大子午線橫截面視圖。
在上述充氣輪胎1中，胎體層6由至少兩層(圖1示出兩層，而圖2示出3層)構成且由熱塑性片(61、62、63)形成。此外，在熱塑性片(61、62、63)的相鄰片之間設置橡膠層6a。圖2示出了一種其中除了在熱塑性片(61、62、63)的相鄰片之間還在熱塑性片61的外側—為胎圈部5中纏繞部處的最外側—上提供橡膠層6a的形式。
熱塑性片(61、62、63)由熱塑性樹脂或通過將彈性體組分在熱塑性樹脂中共混而得到的熱塑性彈性體組合物構成且不具有帘布。
本發明實施方案中所用熱塑性樹脂例如包括聚醯胺樹脂(例如尼龍6(n6)、尼龍66(n66)、尼龍46(n46)、尼龍11(n11)、尼龍12(n12)、尼龍610(n610)、尼龍612(n612)、尼龍6/66共聚物(n6/66)、尼龍6/66/610共聚物(n6/66/610)、尼龍mxd6、尼龍6t、尼龍9t、尼龍6/6t共聚物、尼龍66/pp共聚物或尼龍66/pps共聚物)，聚酯樹脂(例如芳族聚酯如聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚間苯二甲酸乙二醇酯(pei)、聚對苯二甲酸丁二醇酯/四亞甲基二醇共聚物、pet/pei共聚物、多芳基化物(par)、聚萘二甲酸丁二醇酯(pbn)、液晶聚酯或聚氧化烯二醯亞胺二酸/聚對苯二甲酸丁二醇酯共聚物)，聚腈樹脂(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/苯乙烯共聚物或(甲基)丙烯腈/苯乙烯/丁二烯共聚物)，聚(甲基)丙烯酸酯樹脂(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/丙烯酸酯共聚物(eaa)或乙烯/甲基丙烯酸甲酯樹脂(ema))，聚乙烯基樹脂(例如乙酸乙烯酯(eva)、聚乙烯醇(pva)、乙烯醇/乙烯共聚物(evoh)、聚偏二氯乙烯(pvdc)、聚氯乙烯(pvc)、氯乙烯/偏二氯乙烯共聚物或偏二氯乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物)，纖維素樹脂(例如乙酸纖維素或乙酸丁酸纖維素)，氟樹脂(例如聚偏二氟乙烯(pvdf)、聚氟乙烯(pvf)、聚氯氟乙烯(pctfe)或四氟乙烯/乙烯共聚物(etfe))，醯亞胺樹脂(例如芳族聚醯亞胺(pi))等。
用於本發明實施方案中的彈性體包括例如二烯橡膠及其氫化物(例如nr、ir、環氧化天然橡膠、sbr、br(高順式br和低順式br)、nbr、氫化nbr或氫化sbr)，烯烴橡膠(例如乙烯/丙烯橡膠(epdm，epm)、馬來酸化乙烯/丙烯橡膠(m-epm))，丁基橡膠(iir)，異丁烯和芳族乙烯基單體或二烯單體共聚物，丙烯酸系橡膠(acm)，離聚物，含滷素的橡膠(例如br-iir、cl-iir、異丁烯/對甲基苯乙烯的溴代共聚物(br-ipms)、氯丁二烯橡膠(cr)、醇橡膠(hydrinrubber)(chc，chr)、氯磺化聚乙烯(csm)、氯化聚乙烯(cm)或馬來酸化氯化聚乙烯(m-cm))，矽橡膠(例如甲基乙烯基矽橡膠、二甲基矽橡膠或甲基苯基乙烯基矽橡膠)，含硫橡膠(例如聚硫化物橡膠)，氟橡膠(例如偏二氟乙烯橡膠、含氟的乙烯基醚橡膠、四氟乙烯-丙烯橡膠、含氟的矽橡膠或含氟的磷腈橡膠)，熱塑性彈性體(例如苯乙烯彈性體、烯烴彈性體、聚酯彈性體、聚氨酯彈性體或聚醯胺彈性體)等。
以此方式，本發明的充氣輪胎1的構造方式應使得至少兩個胎體層6在輪胎寬度方向上具有兩個端部，所述兩個端部延伸到設置在兩個胎圈部5中的胎圈芯51，並且所述兩個端部從胎圈芯51沿輪胎寬度方向的內側纏繞到沿輪胎寬度方向的外側並在輪胎徑向方向上向外延伸。在該充氣輪胎1中，胎體層6由熱塑性片(61、62、63)形成並且至少在熱塑性片(61、62、63)的相鄰片之間設置橡膠層6a。
根據該充氣輪胎1，胎體層6由熱塑性片(61、62、63)形成並且具有至少設置在熱塑性片(61、62、63)的相鄰片之間的橡膠層6a。胎體層6可以以與應用於其中在輪胎寬度方向設置胎體帘布並由塗敷橡膠塗布胎體帘布的常規充氣輪胎的胎體層相似的方式起輪胎框架的作用。熱塑性片(61、62、63)與胎體帘布相比重量更輕。結果可以進一步降低輪胎重量。
此外，根據該充氣輪胎1，由熱塑性片(61、62、63)形成的胎體層6可以在應用於常規充氣輪胎內側的內襯中抑制漏氣。由此可以省略該內襯，並可以進一步降低輪胎重量。
此外，根據該充氣輪胎1，胎體層6由熱塑性片(61、62、63)形成，從而允許省略壓延工藝(實施操作如將橡膠壓片的工藝(壓片工藝)和橡膠對紡織物的塗布(蓋頂工藝))；因此可以簡化輪胎製造工藝。
應注意的是橡膠層6a的平均厚度優選不小於0.05mm且不大於0.5mm。不小於0.05mm的平均厚度使得可以進行製造，而不大於0.5mm的平均厚度使得防止重量增加。
此外，在本發明該實施方案的充氣輪胎1中，構成胎體層6的熱塑性片(61、62、63)優選各自具有的平均厚度不小於0.03mm且不大於1.0mm並且具有的空氣滲透係數為不小於3×10-12cc·cm/cm2·sec·cmhg且不大於500×10-12cc·cm/cm2·sec·cmhg。
在這裡平均厚度通過將待測量的輪胎沿輪胎寬度方向切割以使各切片沿輪胎圓周方向具有20-30mm寬度，沿輪胎寬度方向將該切割片分成至少8個相同部分，測量各構成胎體層6的熱塑性片(61、62、63)的厚度並對各片取平均而得到。此外，空氣滲透係數根據jisk7126，「gaspermeabilitytestmethodofplasticfilmandsheet(a)」在其中測試氣體為空氣(n2:o2＝8:2)且測試溫度為30℃的條件下得到。
根據該充氣輪胎1，胎體層6由於如上所述熱塑性片(61、62、63)的所示厚度而顯著起輪胎框架的作用且由於如上所述的所示空氣滲透係數而顯著起內襯的作用；因此可以得到降低輪胎重量的顯著效果。應注意的是為了得到除了起內襯的作用外降低輪胎重量的顯著效果，進一步優選使熱塑性片(61、62、63)各自的平均厚度不小於0.05mm且不大於0.6mm，而為了得到除了起內襯的作用外降低輪胎重量的進一步顯著效果，更優選使熱塑性片(61、62、63)各自的平均厚度不小於0.08mm且不大於0.5mm。
此外，在本發明該實施方案的充氣輪胎1中，優選橡膠層6a與熱塑性片(61、62、63)的剝離強度不小於50n/25mm且不大於400n/25mm。
在這裡剝離強度通過根據jisk6256測量而得到。
根據該充氣輪胎1，由於如上所述橡膠層6a的所示剝離強度，改進了胎體層6之間的粘合強度；因此，可以改進輪胎耐久性。應注意的是剝離強度的上限可以超過400n/25mm，但由於在輪胎模塑過程中在進料裝置的金屬鼓上發生粘附—這傾向於使處理特性劣化並使改性困難，使上限為400n/25mm。應注意的是為了得到改進耐久性的顯著效果，進一步優選使橡膠層6a的剝離強度不小於150n/25mm且不大於400n/25mm，並且為了得到進一步改進耐久性和進一步改進輪胎模塑過程中的處理特性的顯著效果，更優選使橡膠層6a的剝離強度不小於170n/25mm且不大於300n/25mm。
此外，在本發明實施方案的充氣輪胎1中，橡膠層6a為含有如下組分的橡膠組合物：甲醛和式(1)所示化合物的縮合物，其中r1、r2、r3、r4和r5表示氫、羥基或具有1-8個碳的烷基；亞甲基給體；和硫化劑；以及該縮合物的配混量相對於100質量份橡膠組分不小於0.5質量份且不大於20質量份，該亞甲基給體的配混量相對於100質量份橡膠組分不小於0.5質量份且不大於80質量份並且該亞甲基給體的配混量與該縮合物的配混量之比不小於1且不大於4：
根據該充氣輪胎1，可以改進橡膠層6a對熱塑性片(61、62、63)的粘合強度。也就是說，改進橡膠層6a與熱塑性片(61、62、63)的剝離強度並且改進胎體層6之間的粘合強度。由此可以改進輪胎耐久性。
此外，在本發明該實施方案的充氣輪胎1中，優選熱塑性片(61、62、63)各自在室溫下的拉伸屈服強度不小於1mpa至不大於100mpa。
在這裡通過根據jisk7113所示測試方法的測量得到拉伸屈服強度。
根據該充氣輪胎1，如上所述熱塑性片(61、62、63)的所示拉伸屈服強度允許在拉伸熱塑性片(61、62、63)時抑制塑性形變，從而改進耐壓性。耐壓性的改進可能降低待堆疊的熱塑性片(61、62、63)的數目，從而降低輪胎重量。應注意的是拉伸屈服強度的上限可能超過100mpa，但由於這傾向於使熱塑性片(61、62、63)的形狀因充氣模塑(inflationmolding)過程中的放大而不均勻，為了易於製造而使上限為100mpa。應注意的是進一步優選使熱塑性片(61、62、63)的上述拉伸屈服強度不小於2mpa且不大於80mpa，從而得到降低待堆疊熱塑性片(61、62、63)的數目和使製造容易的顯著效果。
此外，在本發明實施方案的充氣輪胎1中，優選熱塑性片(61、62、63)各自在室溫下的斷裂伸長率不小於80％且不大於500％。
根據該充氣輪胎1，例如甚至當在輪胎中由工具等在輪輞裝配工作過程中引起出現局部變形時，可以防止熱塑性片(61、62、63)的斷裂；因此，可以使用常規安裝(輪輞裝配)裝置。此外，在實際使用過程中的輪胎耐久性也通過確保上述斷裂伸長率而改進。應注意的是斷裂伸長率的上限可能超過500％，但將它規定為可以實現的範圍。應注意的是為了得到確保熱塑性片(61、62、63)的耐久性的顯著效果，更優選使熱塑性片(61、62、63)的斷裂伸長率不小於100％且不大於500％。
此外，在如圖3中根據改性實施例的充氣輪胎的子午線橫截面視圖所示的本發明實施方案的充氣輪胎1中，優選熱塑性片(61、62)中在輪胎寬度方向上具有最大寬度(在輪胎寬度方向上的最大展開寬度)的熱塑性片(圖3中的熱塑性片61)沿輪胎寬度方向的兩個端部c1位於在輪胎寬度方向上具有最大寬度(在輪胎寬度方向上的最大展開寬度)的帶束層(圖3中的帶束層71)的輪胎寬度方向的端部b1沿輪胎寬度方向的內側上。
根據該充氣輪胎1，構造在輪胎寬度方向上具有最大寬度的熱塑性片(圖3中的熱塑性片61)沿輪胎寬度方向的兩個端部c1以使其位於沿在輪胎寬度方向上具有最大寬度的帶束層(圖3中的帶束層71)的輪胎寬度方向的端部b1沿輪胎寬度方向的內側上可以防止其中部件的端部積聚在胎肩部3的情形。當部件的端部積聚時，其中端部相互面對的部分變成彎曲點，這傾向於降低耐壓性和耐久性。也就是說，根據該充氣輪胎1，可以抑制彎曲點的出現，並且可以改進耐壓性和耐久性。
此外，將其中熱塑性片(61、62)在胎圈芯51處纏繞的部分設置在胎側部4中提高了熱塑性片(61、62)在胎側部4中的堆疊(圖3中兩次)。通過以此方式構造，待堆疊的熱塑性片(61、62)數目降低，因而可以降低輪胎重量，並且可以確保胎側部4的耐壓性。
應注意的是在圖3中，熱塑性片(圖3中的熱塑性片62)—在輪胎寬度方向上不具有最大寬度的熱塑性片—沿輪胎寬度方向的兩個端部c2也構造得位於在沿輪胎寬度方向具有最大寬度的帶束層(圖3中的帶束層71)的輪胎寬度方向的端部b1沿輪胎寬度方向的內側上。通過以此方式構造，可以進一步抑制彎曲點的出現，並且可以得到改進耐壓性和耐久性的顯著效果。此外，在圖3中，在輪胎寬度方向上具有最大寬度的熱塑性片(圖3中的熱塑性片61)沿輪胎寬度方向的兩個端部c1構造得位於在帶束層(圖3中的帶束層72)—在輪胎寬度方向不具有最大寬度的帶束層—的輪胎寬度方向的端部b2沿輪胎寬度方向的內側上。通過以此方式構造，可以進一步抑制彎曲點的出現，並且可以得到改進耐壓性和耐久性的顯著效果。此外，在圖3中，熱塑性片(圖3中的熱塑性片62)—在輪胎寬度方向上不具有最大寬度的熱塑性片—沿輪胎寬度方向的兩個端部c2構造得位於在帶束層(圖3中的帶束層72)—在輪胎寬度方向上不具有最大寬度的帶束層—的輪胎寬度方向的端部b2沿輪胎寬度方向的內側上。通過以此方式構造，可以進一步抑制彎曲點的出現，並且可以得到改進耐壓性和耐久性的顯著效果。
此外，如圖3所示的本發明實施方案的充氣輪胎1的構造方式應使得在輪胎寬度方向上具有最大寬度的熱塑性片(圖3中的熱塑性片61)沿輪胎寬度方向的兩個端部c1位於在沿輪胎寬度方向具有最大寬度的帶束層(圖3中的帶束層71)的輪胎寬度方向的端部b1沿輪胎寬度方向的內側上。以此構造，優選熱塑性片(61、62)具有的在輪胎寬度方向上具有最大寬度的熱塑性片(圖3中的熱塑性片61)沿輪胎寬度方向的兩個端部(c1到c1)之間的間隔cw與在輪胎寬度方向上具有最大寬度的帶束層(圖3中的帶束層71)在輪胎寬度方向上的寬度bw之間的關係滿足0.10≤cw/bw≤0.95。
根據該充氣輪胎1，可以在如下構造中得到改進耐壓性和耐久性的顯著效果：其中在輪胎寬度方向上具有最大寬度的熱塑性片(圖3中的熱塑性片61)沿輪胎寬度方向的兩個端部c1位於在沿輪胎寬度方向具有最大寬度的帶束層(圖3中的帶束層71)的輪胎寬度方向的端部b1沿輪胎寬度方向的內側上。應注意的是為了得到改進耐壓性和耐久性的進一步顯著效果，優選滿足0.15≤cw/bw≤0.95。
此外，在本發明實施方案的充氣輪胎1中，優選熱塑性片(61、62、63)具有的相對於輪胎圓周方向的拉伸屈服強度α與相對於輪胎寬度方向的拉伸屈服強度β之間的關係滿足1<β/α≤5。
根據該充氣輪胎1，使相對於輪胎寬度方向的拉伸屈服強度β大於相對於輪胎圓周方向的拉伸屈服強度α使得輪胎更可能在輪胎圓周方向上變形且更不可能在輪胎寬度方向上變形。由此可以使得輪胎的接地形狀(接地長度)更為合適；因此，可以改進操縱穩定性。
應注意的是提供下列方法以使熱塑性片(61、62、63)中相對於輪胎圓周方向的拉伸屈服強度α與相對於輪胎寬度方向的拉伸屈服強度β之間的關係滿足1<β/α≤5。
例如通過拉伸模塑使熱塑性片(61、62、63)沿輪胎圓周方向和輪胎寬度方向的拉伸速率相互不同導致不同的剛度。
此外，例如正如在圖4中的說明根據改性實施例的充氣輪胎的單一熱塑性片的擴展視圖中那樣，在熱塑性片(61、62、63)的預定部分中提供通孔6b使得熱塑性片(61、62、63)沿輪胎圓周方向和輪胎寬度方向的拉伸性相互不同，從而導致不同剛度。應注意的是通孔6b的形狀不受限制；然而，具有三角形等可能使銳角部分變成裂紋生長的基點；因此，優選斜切角或者以圓弧形狀成形，更優選使所有通孔6b成形為環形。此外，在圖4中，通孔6b僅在熱塑性片(61、62、63)的預定位置提供，但可以橫跨熱塑性片(61、62、63)的整個表面提供。此外，通孔6b優選相互等距隔開以防止局部拉伸或剛度的局部變化。
此外，例如正如在圖5中的說明根據改性實施例的充氣輪胎的單一熱塑性片的擴展視圖中那樣，在熱塑性片(61、62、63)的預定部分提供槽口6c使得熱塑性片(61、62、63)沿輪胎圓周方向和輪胎寬度方向的拉伸性相互不同，從而導致不同剛度。應注意的是槽口6c可以是狹縫，其中其兩端並不敞開。此外，在圖5中，在徑向方向上的槽口6c僅提供在熱塑性片(61、62、63)的預定位置，但可以橫跨熱塑性片(61、62、63)的整個表面提供。此外，槽口6c並不限於提供在徑向方向並且可以相對於輪胎圓周方向呈對角線提供。
此外，例如儘管附圖中沒有示出，但熱塑性片(61、62、63)的厚度可以通過防止圖4所示通孔6b穿透熱塑性片(61、62、63)的厚度方向或防止圖5所示槽口6c穿透熱塑性片(61、62、63)的厚度方向而部分改變。
順便提一下，對於帶束補強層8的帶束補強層(81、82、83)的帘布而言，可以使用脂族聚醯胺如尼龍66(n66)或尼龍46(n46)、芳族聚醯胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚烯烴酮(pok)或通過將由這些材料構成的紗線捻在一起而得到的混合帘布。然而，胎體層6的熱塑性片(61、62、63)是在脫模之後立刻軟化的熱塑性材料並且這傾向於因帶束補強層8的熱收縮而改變輪胎形狀。為了防止該情形，優選具有低熱收縮特性的帶束補強層8。
工作實施例
圖6和7是顯示根據本發明工作實施例的充氣輪胎的測試結果的表，而圖8-14是根據本發明工作實施例的充氣輪胎的子午線橫截面示意圖。
在本發明工作實施例中，有關輪胎重量的測試對多種類型的充氣輪胎以不同條件進行。
在該測試方法中，使用輪胎尺寸為235/40r18的充氣輪胎作為測試輪胎來測量這些測試輪胎的重量。此外，重量基於將傳統實施例設定為標準分(100)的測量結果編號。編號越小，輪胎重量越輕且越優異。
如圖6和7所示，在如圖1所見的傳統實施例的充氣輪胎中，設置兩個具有被塗敷橡膠覆蓋的帘布的胎體層以在輪胎赤道面cl上形成兩層並在胎側部4中形成4層。
同時，如圖6和7所示，工作實施例1-33的充氣輪胎的構造方式使得胎體層由熱塑性片構成且在熱塑性片的相鄰片之間設置橡膠層。如圖6所示，在如圖1所示工作實施例1-18的充氣輪胎中，設置兩個熱塑性片(61、62)以在輪胎赤道面cl上形成兩層並在胎側部4中形成4層。此外，在如圖3所示工作實施例19-23的充氣輪胎中，設置兩個熱塑性片(61、62)以在輪胎赤道面上形成兩層並在胎側部4中形成4層。熱塑性片的兩個端部設置在帶束層7的下側(沿輪胎徑向方向的內側)。此外，在工作實施例1-23中工作實施例2-23的充氣輪胎中，熱塑性片具有的平均厚度和空氣滲透係數滿足所示範圍。在工作實施例8-23的充氣輪胎中，橡膠層的剝離強度滿足所示範圍。在工作實施例10-23的充氣輪胎中，熱塑性片的拉伸屈服強度滿足所示範圍。在工作實施例16-23的充氣輪胎中，熱塑性片的斷裂伸長率滿足所示範圍。在工作實施例20-23的充氣輪胎中，熱塑性片端部和帶束層寬度之間的關係(cw/bw)滿足所示範圍。在工作實施例22和23的充氣輪胎中，熱塑性片沿輪胎圓周方向和輪胎寬度方向的拉伸屈服強度之間的關係(β/α)滿足所示範圍。
此外，如圖7所示，在如圖8所示工作實施例24和25的充氣輪胎中，設置4個熱塑性片(61、62、63、64)以在輪胎赤道面cl上形成4層並在胎側部4中形成8層。在如圖9所示工作實施例26-28的充氣輪胎中，設置5個熱塑性片(61、62、63、64、65)以在輪胎赤道面cl上形成5層並在胎側部4中形成10層。在如圖10所示工作實施例29的充氣輪胎中，設置4個熱塑性片(61、62、63、64)以在輪胎赤道面cl上形成4層並在胎側部4中形成8層。此外，設置熱塑性片(66)以在胎側部4中形成1層。在圖11所示工作實施例30的充氣輪胎中，設置3個熱塑性片(61、62、63)以在輪胎赤道面cl上形成3層並在胎側部4中形成6層。在圖12所示工作實施例31的充氣輪胎中，設置3個熱塑性片(61、62、63)以在輪胎赤道面cl上形成3層並在胎側部4中形成6層。此外，設置熱塑性片(66)以在胎側部4中形成1層。在圖13所示工作實施例32的充氣輪胎中，設置3個熱塑性片(61、62、63)以在輪胎赤道面cl上形成3層並在胎側部4中形成6層。熱塑性片的兩個端部設置在帶束層7的下側(沿輪胎徑向方向的內側)。在圖14所示工作實施例33的充氣輪胎中，設置3個熱塑性片(61、62、63)以在輪胎赤道面cl上形成3層並在胎側部4中形成6層。熱塑性片的兩個端部設置在帶束層7的下側(沿輪胎徑向方向的內側)並且設置熱塑性片(66)以在胎側部4中形成1層。此外，工作實施例24-33的充氣輪胎具有的平均厚度和空氣滲透係數滿足所示範圍。橡膠層的剝離強度滿足所示範圍。熱塑性片的拉伸屈服強度滿足所示範圍。熱塑性片的斷裂伸長率滿足所示範圍。熱塑性片沿輪胎圓周方向和輪胎寬度方向的拉伸屈服強度之間的關係(β/α)滿足所示範圍。此外，工作實施例32和33的充氣輪胎具有的熱塑性片端部和帶束層寬度之間的關係(cw/bw)滿足所示範圍。
應注意的是，對於橡膠層的剝離強度，將其中橡膠層堆疊在熱塑性片上的樣品在硫化之後切割成寬25mm的條狀樣品，根據jisk6256測量該條狀樣品的剝離強度並將測量的剝離強度(n/25mm)編號成具有下列標準的(0)-(6)的7個等級。對於該編號，(5)或更大為所示範圍。
(0)…不小於0[n/25mm]且小於20[n/25mm]
(1)…不小於20[n/25mm]且小於25[n/25mm]
(2)…不小於25[n/25mm]且小於50[n/25mm]
(3)…不小於50[n/25mm]且小於75[n/25mm]
(4)…不小於75[n/25mm]且小於100[n/25mm]
(5)…不小於100[n/25mm]且小於200[n/25mm]
(6)…不小於200[n/25mm]
如圖6和7的測試結果所示，顯然根據本發明工作實施例1-33的充氣輪胎具有降低的輪胎重量。
參考號
1充氣輪胎
2胎面部
21胎面表面
22主溝槽
23陸部
3胎肩部
4胎側部
5胎圈部
51胎圈芯
52胎圈填充膠
6胎體層
61、62、63熱塑性片
6a橡膠層
6b通孔
6c槽口
7(71和72)帶束層
8(81、82、83)帶束補強層
cl輪胎中心線(輪胎赤道線)