本發(fā)明涉及一種充氣輪胎。

背景技術(shù)：

已提出的多種充氣輪胎(在下文中，可被簡(jiǎn)稱為輪胎)，在其胎側(cè)壁部的外表面上被設(shè)置有由環(huán)形或其他形狀的印刷層形成的裝飾部(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

引用列表

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:特開2013-237292號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(技術(shù)問題)

在上述方面，當(dāng)如上述的由印刷層形成的裝飾部被設(shè)置于輪胎中時(shí)，由于在行駛期間輪胎的變形導(dǎo)致的應(yīng)變，可在裝飾部中出現(xiàn)裂紋。因此，需要提高裝飾部的耐用性。更進(jìn)一步，印刷層可在當(dāng)輪胎接觸路緣石等時(shí)剝落。相應(yīng)地，還需要提高包括印刷層的裝飾部對(duì)外部損害的抗性。

本發(fā)明考慮上述問題，并且本發(fā)明旨在提供在胎側(cè)壁部中的裝飾部的耐用性和對(duì)外部損害的抗性都被提高的充氣輪胎。

(解決問題)

本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容如下。

一種充氣輪胎，在其胎側(cè)壁部的外表面上包括裝飾部，裝飾部包括印刷層和位于印刷層的輪胎外側(cè)的保護(hù)層，其中

裝飾部進(jìn)一步包括中間層，中間層位于印刷層和保護(hù)層之間，并且

當(dāng)印刷層的儲(chǔ)能模量、保護(hù)層的儲(chǔ)能模量和中間層的儲(chǔ)能模量被分別地定義為E1’、E2’和E3’時(shí)，滿足下列關(guān)系式：

E2’＞E3’＞E1’。

這里，“儲(chǔ)能模量”是指根據(jù)JIS K7244在25℃測(cè)量的儲(chǔ)能模量。

這里，“層的厚度”是指在層的最大寬度位置測(cè)量且在當(dāng)輪胎被安裝于適用的輪輞、被填充有預(yù)定的內(nèi)壓且被放置在無(wú)負(fù)載狀態(tài)下所測(cè)量的厚度。這里“適用的輪輞”是指在輪胎制造和使用的各個(gè)地區(qū)中有效的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的任何輪輞。這些工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的示例包括日本的日本汽車輪胎制造商協(xié)會(huì)(JATMA)年鑒、歐洲的歐洲輪胎和輪輞技術(shù)組織(ETRTO)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)以及美國(guó)的輪胎和輪輞協(xié)會(huì)(TRA)年鑒?！邦A(yù)定的內(nèi)壓”是指與JATMA或其他標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的適用的尺寸的輪胎的輪胎最大負(fù)載能力相對(duì)應(yīng)的氣壓(最大氣壓)。

這里，下面描述的“對(duì)比率”是指在輪胎表面上的每單位面積的涂漆面積，并且例如，可通過測(cè)量在其上通過使用顯微鏡進(jìn)行圖像處理來(lái)施加涂料的區(qū)域來(lái)獲得。

(有益效果)

本發(fā)明提供了提高在胎側(cè)壁部中的裝飾部的耐用性和外部損害抗性的充氣輪胎。

附圖說明

在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的充氣輪胎的在輪胎寬度方向上的剖視圖；

圖2是輪胎-輪輞組件的側(cè)視圖，其中，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的充氣輪胎被安裝于輪輞；并且

圖3是示意性地示出了裝飾部和胎側(cè)壁部的部分剖視圖。

具體實(shí)施方式

下文中，將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施方式。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的充氣輪胎的輪胎寬度方向上的剖視圖。盡管圖1僅示出了在輪胎寬度方向上的由作為邊界的輪胎赤道平面CL劃分的半部，未示出的在輪胎寬度方向上的另一半部具有相同的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，充氣輪胎1包括：環(huán)形胎面部2，其沿輪胎周向連續(xù)地延伸；一對(duì)胎側(cè)壁部3(在圖1中僅示出了胎側(cè)壁部3的其中一個(gè))，其從胎面部2的側(cè)部朝向輪胎徑向內(nèi)側(cè)連續(xù)地延伸；以及一對(duì)胎圈部4(在圖1中僅示出了其中一個(gè)胎圈部4)，其從胎側(cè)壁部3的輪胎徑向內(nèi)側(cè)連續(xù)延伸。這里，盡管輪胎的內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有被特別地限定，但在圖1的示例中的輪胎1包括胎體5，其在被嵌入到胎圈部4中的一對(duì)胎圈芯4a(在圖1中僅示出了其中一個(gè)胎圈芯4a)和帶束6之間環(huán)形地延伸，帶束6被設(shè)置于胎體5的輪胎徑向外側(cè)，并且在該示例中包括兩個(gè)帶束層。

圖2是輪胎-輪輞組件的側(cè)視圖，其中，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的充氣輪胎被安裝于適用的輪輞。如圖2所示，輪胎1被安裝于適用的輪輞R，并且在所示的示例中，輪胎1在胎側(cè)壁部3的外表面3a上包括環(huán)形的裝飾部7。在所示的示例中，包括字母的標(biāo)記M1和M2被施加于裝飾部7的圓周上的兩個(gè)位置。另外，裝飾部7還可被部分地設(shè)置于胎側(cè)壁部3的圓周上。例如，裝飾部7可被設(shè)置在施加標(biāo)記M1和M2的兩個(gè)位置中。

下面對(duì)圖3進(jìn)行參考，其是示意性地示出了裝飾部7和胎側(cè)壁部3的部分剖視圖。如圖3所示，裝飾部7包括印刷層8和保護(hù)層9，保護(hù)層9位于印刷層8的輪胎外側(cè)，以保護(hù)印刷層8不受外部損壞。裝飾部7進(jìn)一步包括中間層10，其位于印刷層8和保護(hù)層9之間。

在本實(shí)施方式中，這里，印刷層8可通過絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷、凸版印刷或其他印刷工藝將諸如油墨的涂料施加到胎側(cè)壁部3的外表面3a來(lái)形成。

印刷層8可具有白漆層或被設(shè)置在白漆層的輪胎外側(cè)上的彩漆層(除了白色的任何顏色)的層壓結(jié)構(gòu)。為了生成具有良好的色彩密度的裝飾部7，優(yōu)選地將白漆層制成比彩漆層更厚。上述層壓結(jié)構(gòu)可被應(yīng)用到印刷層8的圓周的整體或部分。彩漆層可被直接地層壓于白漆層的表面上或可通過底漆層被形成。

更進(jìn)一步，印刷層8和組成胎側(cè)壁部3的橡膠層(側(cè)橡膠)可直接接觸，或者可通過底漆層接觸。當(dāng)印刷層8通過底漆層被設(shè)置于輪胎側(cè)橡膠的輪胎外側(cè)上時(shí)，底漆層可由與中間層10相同的材料制成。這省去了制備單獨(dú)材料(例如油墨)的需要，并且降低了成本。

在本實(shí)施方式中，中間層10和保護(hù)層9被形成為透明層，以便印刷層8可見。

同時(shí)，當(dāng)印刷層8的儲(chǔ)能模量、保護(hù)層9的儲(chǔ)能模量以及中間層10的儲(chǔ)能模量被分別定義為E1’、E2’和E3’時(shí)，本實(shí)施方式的充氣輪胎滿足下列關(guān)系式：

E2’＞E3’＞E1’。

下面描述本實(shí)施方式的充氣輪胎的效果。

首先，增加裝飾部7對(duì)外部損壞的抗性的一種可能的方法是使用具有高儲(chǔ)能模量的保護(hù)層9。然而，保護(hù)層9和印刷層8之間的剛度的巨大不同可導(dǎo)致由于輪胎、橡膠制品的應(yīng)力而在它們之間的界面處出現(xiàn)裂紋。在本實(shí)施方式中，由于具有滿足上述關(guān)系式的儲(chǔ)能模量的中間層10被設(shè)置在印刷層8和保護(hù)層9之間，印刷層8與保護(hù)層9的剛度的不同被緩解。因此，本實(shí)施方式在設(shè)置保護(hù)層9的同時(shí)提高了裝飾部7的耐用性，保護(hù)層9被證明具有足以耐受外部損壞的儲(chǔ)能模量。因此，根據(jù)本發(fā)明的輪胎，在胎側(cè)壁部中的裝飾部的耐用性和外部損壞抗性被提高。

在上述方面，在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中，比率E2’/E3’和比率E3’/E1’優(yōu)選地滿足下列關(guān)系式：

E2’/E3’＜E3’/E1’。

上述的剛度差異在類似于印刷層8的軟層的存在下趨向于相對(duì)減輕。因此，在儲(chǔ)能模量高的一側(cè)的中間層10的儲(chǔ)能模量與印刷層8的儲(chǔ)能模量的比率E3’/E1’被設(shè)置為比在儲(chǔ)能模量低的一側(cè)的保護(hù)層9的儲(chǔ)能模量與中間層10的儲(chǔ)能模量的比率E2’/E3’大。結(jié)果，裝飾部7的耐用性和外部損壞抗性作為整體被進(jìn)一步提高。

更進(jìn)一步，在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中，E2’/E1’優(yōu)選地滿足下列關(guān)系式：

E2’/E1’≥5。

將比率E2’/E1’設(shè)置為5或更大允許功能分離，其中，在具有高儲(chǔ)能模量的保護(hù)層9中的外部損壞抗性提高，并且保持了在具有低儲(chǔ)能模量的印刷層8中的耐用性。因此，裝飾部7的耐用性和對(duì)外部損壞的抗性甚至被進(jìn)一步提高。

另外，從通過防止保護(hù)層9與印刷層8的剛度差異過大來(lái)保持裝飾部7的耐用性來(lái)看，上述比率E2’/E1’優(yōu)選地滿足下列關(guān)系式：

E2’/E1’≤100。

而且，在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中，當(dāng)與裝飾部7的輪胎內(nèi)側(cè)相鄰的側(cè)橡膠(組成胎側(cè)壁部3的橡膠)的儲(chǔ)能模量被定義為E4’時(shí)，優(yōu)選地滿足下列關(guān)系式：

E1’＜E4’；并且E3’＜E4’。

當(dāng)滿足上述關(guān)系式時(shí)，印刷層8和中間層10更好地適應(yīng)特別是由輪胎的胎側(cè)壁部3的變形引起的側(cè)橡膠的應(yīng)變，并且裝飾部7的耐用性甚至被進(jìn)一步地提高。

更詳細(xì)地，從具有高儲(chǔ)能模量的保護(hù)層9中的外部損壞抗性的提高以及保持具有低儲(chǔ)能模量的印刷層8中的耐用性來(lái)看，印刷層8的儲(chǔ)能模量E1’優(yōu)選地為1.0×10⁸(Pa)或更小，并且保護(hù)層9的儲(chǔ)能模量E2’優(yōu)選地為1.0×10⁷(Pa)或更大。

在另一方面，從通過防止保護(hù)層9與印刷層8的剛度差異過大來(lái)保持裝飾部7的耐用性來(lái)看，印刷層8的儲(chǔ)能模量E1’優(yōu)選地為1.0×10⁶(Pa)或更大，并且保護(hù)層9的儲(chǔ)能模量E2’優(yōu)選地為5.0×10⁸(Pa)或更小。

在本發(fā)明中，這里，印刷層8的材料的示例可包括但并不特別地被限定于活性能量射線固化油墨，活性能量射線固化油墨主要包含低聚物、著色劑，并且根據(jù)需要還包含光聚合引發(fā)劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、粘合促進(jìn)劑、流變控制劑、分散劑等。印刷層8的儲(chǔ)能模量E1’可通過控制上述材料的量被控制在預(yù)定的范圍內(nèi)。更詳細(xì)地，例如，由DNP精細(xì)化工股份有限公司制造的UF-245油墨系列可被使用作為印刷層8的材料。保護(hù)層9的材料的示例可包括但并不被特別地限定于(甲基)丙烯酸類樹脂或通過(甲基)丙烯酸類樹脂的有機(jī)硅改性獲得的樹脂。除了這種樹脂，還可使用聚氨酯樹脂或通過含有對(duì)聚氨酯樹脂進(jìn)行碳酸酯改性而得到的樹脂的任何樹脂。更詳細(xì)地，例如，作為保護(hù)層9的材料，由DNP精細(xì)化工股份有限公司制造的“OP-SA13”、“OP-SA79”、“OP-SA355”和“OP-SA356”可以被認(rèn)為是(甲基)丙烯酸類樹脂或通過(甲基)丙烯酸類樹脂的有機(jī)硅改性獲得的樹脂，并且由DNP精細(xì)化工股份有限公司制造的“OP-U354”可以被認(rèn)為是聚氨酯樹脂或通過聚氨酯樹脂的碳酸酯改性獲得的樹脂。保護(hù)層9的儲(chǔ)能模量E2’可通過控制上述材料的量被控制在預(yù)定的范圍內(nèi)。中間層10的材料示例可包括但并不被特別地限定于活性能量射線固化油墨，活性能量射線固化油墨用于形成中間層，中間層主要包含低聚物和單體，并且還根據(jù)需要包含光聚合引發(fā)劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、粘合促進(jìn)劑、控制劑等。更詳細(xì)地，例如，由DNP精細(xì)化工股份有限公司制造的UF-64油墨系列可被使用作為中間層10的材料。中間層10的儲(chǔ)能模量E3’可通過控制上述材料的量被控制在預(yù)定的范圍內(nèi)。另外，活性能量射線的示例可包括α-射線、γ-射線、X-射線、紫外線和電子束。

在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中，印刷層8的厚度d1優(yōu)選地比保護(hù)層9的厚度d2和中間層10的厚度d3大。

通過將具有最低的儲(chǔ)能模量且最軟的印刷層8的厚度制成為它們中的最大，裝飾部7的柔韌性被整體地提高，并且甚至進(jìn)一步地提高了裝飾部7的耐用性。

在上述方面，在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中，比率d2/d1和比率d3/d1優(yōu)選地滿足下列關(guān)系式：

d2/d1≤1/2；以及d3/d1≤1/2。

通過增加具有最小的儲(chǔ)能模量的印刷層8的厚度，使得上述關(guān)系式被滿足，輪胎的應(yīng)變被印刷層8接收。結(jié)果，裝飾部7的耐用性被進(jìn)一步提高。

出于相同的理由，保護(hù)層9的厚度d2和中間層10的厚度d3的總和(d2+d3)優(yōu)選地為印刷層8的厚度d1的1/2或更小。

例如，為了進(jìn)一步同時(shí)確保裝飾部7的耐用性和對(duì)外部損壞的抗性，印刷層8的厚度d1優(yōu)選地為從30至60μm，保護(hù)層9的厚度d2優(yōu)選地為從10至15μm，并且中間層10的厚度d3優(yōu)選地為從10至20μm。

而且，在根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎中，中間層10的對(duì)比率優(yōu)選地比印刷層8的對(duì)比率和保護(hù)層9的對(duì)比率小。

減小中間層10的對(duì)比率使得由于微小的不規(guī)整而產(chǎn)生掛鉤，并且因此，進(jìn)一步提高了中間層10和印刷層8之間的粘合性。更進(jìn)一步，在中間層10和印刷層8之間的界面，產(chǎn)生了不用顯微鏡地施加涂料的區(qū)域，并且應(yīng)變被釋放。因此，裝飾部7的耐用性被進(jìn)一步的提高。

示例

為了確認(rèn)本發(fā)明的效果，根據(jù)示例1至5的輪胎和根據(jù)比較例1的輪胎被試驗(yàn)性地生產(chǎn)，并且每個(gè)都被測(cè)試，以評(píng)估裝飾部的耐用性和外部損壞抗性。輪胎每個(gè)都具有如圖1所示的共同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且在胎側(cè)壁部的外表面包括具有印刷層、保護(hù)層和中間層的裝飾部。輪胎具有下面的表1中所示的規(guī)格，并且在表1中未列出的其他規(guī)格方面是常見的。

<裝飾部的耐用性>

每個(gè)輪胎都被安裝于適用的輪輞，被填充有預(yù)定的內(nèi)壓，并且被安裝于車輛上。隨后，在實(shí)際的車輛上行駛20000km之后，每個(gè)輪胎被測(cè)試以測(cè)量在裝飾部中出現(xiàn)的裂紋的長(zhǎng)度，以評(píng)估裝飾部的耐用性。評(píng)估被表示為指數(shù)值，根據(jù)比較例1的輪胎的結(jié)果被設(shè)為100。值越大表示裝飾部的耐用性越好(即是裂紋越短)。

<裝飾部的外部損壞抗性>

對(duì)于每個(gè)輪胎，裝飾部在1200g的負(fù)載的條件下使用硬幣進(jìn)行劃痕測(cè)試，并且根據(jù)在裝飾部中出現(xiàn)剝落時(shí)觀察到的劃痕的數(shù)量，評(píng)估裝飾部的外部損壞抗性。評(píng)估被表示為指數(shù)值，根據(jù)比較例1的輪胎的結(jié)果被設(shè)為100。值越大表示裝飾部的外部損壞抗性越好(即是在剝落之前觀察到的劃痕數(shù)量越大)。

下面的表1示出了評(píng)估結(jié)果。

表1

如從表1所見，根據(jù)示例1至5的輪胎在裝飾部的耐用性和外部損壞抗性方面優(yōu)于根據(jù)比較例1的輪胎。更進(jìn)一步，示例1與示例2的比較示出，滿足關(guān)系式E2’/E3’＜E3’/E1’的示例1在裝飾部的耐用性和外部損壞抗性方面優(yōu)于示例2。示例1與示例3的比較也示出，滿足關(guān)系式E2’/E1’≥5的示例1在裝飾部的耐用性方面優(yōu)于示例3。而且，示例1和示例4的比較示出，滿足關(guān)系式d1＞d2、d3的示例1在裝飾部的耐用性方面優(yōu)于示例4。示例1和示例5的比較還示出，滿足關(guān)系式d2/d1≤1/2和d3/d1≤1/2的示例1在裝飾部的耐用性方面優(yōu)于示例5。

附圖標(biāo)記說明

1 充氣輪胎

2 胎面部

3 胎側(cè)壁部

4 胎圈部

4a 胎圈芯

5 胎體

6 帶束

7 裝飾部

8 印刷層

9 保護(hù)層

10 中間層