橡膠層壓體和輪胎的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種橡膠層壓體,其包括硫化橡膠構(gòu)件和接觸于所述硫化橡膠構(gòu)件設(shè) 置的覆膜,其中所述橡膠層壓體在所述硫化橡膠構(gòu)件和所述覆膜之間展示出良好的粘合 性;和使用所述橡膠層壓體的輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002] 照慣例地,為了提高制品的裝飾和可視性等,橡膠制品,如其它成型品,通常通過(guò) 例如在其表面上的涂裝和印刷等來(lái)進(jìn)行表面著色過(guò)程。因此,輪胎可以使用如上所述的各 種涂料來(lái)進(jìn)行這樣的著色過(guò)程等。例如,PTL 1公開(kāi)了通過(guò)使用UV固化型墨來(lái)提供具有裝 飾的輪胎的方法??梢酝ㄟ^(guò)使用該技術(shù)以快速和精確的方式在輪胎上進(jìn)行具有高對(duì)比度并 且沒(méi)有污跡的高品質(zhì)的鮮明印刷。
[0003] 文獻(xiàn)列表
[0004] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0005] PTL I JP2010-125440
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 然而,在將PTL 1的技術(shù)應(yīng)用于橡膠構(gòu)件的情況下,產(chǎn)生了問(wèn)題:形成在所述橡膠 構(gòu)件上的著色層趨向于剝離并且可能經(jīng)受開(kāi)裂,這是因?yàn)樵谒鲋珜优c所述橡膠構(gòu)件之 間的差的粘合性。
[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種橡膠層壓體,其包括硫化橡膠構(gòu)件和接觸于所述硫化橡 膠構(gòu)件設(shè)置的覆膜,其中所述橡膠層壓體通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)乃龈材さ慕M分而在所述硫化橡 膠構(gòu)件和所述覆膜之間展示出良好的粘合性;和使用所述橡膠層壓體的輪胎。
[0008] 作為為了解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題而實(shí)現(xiàn)前述目的認(rèn)真研宄的結(jié)果,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn):接 觸于硫化橡膠構(gòu)件并且其中含有多硫醇化合物的覆膜在其固化過(guò)程中較少受氧阻聚影響, 并且由于在覆膜中的硫醇基和橡膠表面之間形成的氫鍵,與傳統(tǒng)覆膜相比,在覆膜和橡膠 之間展示出顯著更好的粘合性,因此完成本發(fā)明。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明,可以提供一種橡膠層壓體,其包括不僅確保如期望的裝飾和可視性, 也在硫化橡膠構(gòu)件和其本身之間展示出良好的粘合性的覆膜。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 參考附圖,以下將進(jìn)一步描述本發(fā)明,其中:
[0011] 圖1是示例性示出本發(fā)明的橡膠層壓體的實(shí)施方案的截面圖;和
[0012] 圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的輪胎的一部分的示例性寬度方向的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下文中將參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和本發(fā)明限于所述結(jié)構(gòu)的原因。
[0014] 圖1是示例性示出本發(fā)明的橡膠層壓體的實(shí)施方案的截面圖。
[0015] 如圖1所示,本發(fā)明的橡膠層壓體具有硫化橡膠構(gòu)件11和接觸于所述硫化橡膠構(gòu) 件11設(shè)置的覆膜12。下文中將分別描述這些構(gòu)件。
[0016] (硫化橡膠構(gòu)件)
[0017] 如圖1所示,本發(fā)明的橡膠層壓體具有硫化橡膠構(gòu)件11。在本發(fā)明中,"硫化橡膠 構(gòu)件"表示由通過(guò)硫化含有橡膠組分的橡膠材料而獲得的硫化橡膠材料制成的構(gòu)件。對(duì)橡 膠組分的種類(lèi)沒(méi)有特別限制,但橡膠材料優(yōu)選含有在其主鏈中具有不飽和碳-碳鍵的橡膠 組分,以致確保在硫化橡膠構(gòu)件11和覆膜12之間的良好的粘合性。
[0018] 在本發(fā)明中,"在其主鏈中具有不飽和碳-碳鍵"的橡膠組分表示其中聚合物在其 主鏈中具有至少2m〇l %的不飽和碳-碳鍵(二烯組分)的橡膠組分。
[0019] 相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分,(硫化)橡膠構(gòu)件的防老劑的含量?jī)?yōu)選0至1. 5質(zhì) 量份并且更優(yōu)選小于1. 0質(zhì)量份。在要應(yīng)用于橡膠構(gòu)件的橡膠組合物中的防老劑的含量相 對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分超過(guò)1. 5質(zhì)量份,會(huì)阻害適用于形成覆膜的UV固化型涂料通過(guò) 紫外線(xiàn)的固化,并且惡化在覆膜和橡膠構(gòu)件之間的粘合性。相反,在要應(yīng)用于橡膠構(gòu)件的橡 膠組合物中的防老劑的含量,在相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分,小于1. 0質(zhì)量份時(shí),特別改 善了 UV固化型涂料通過(guò)紫外線(xiàn)的固化,因此進(jìn)一步提高在覆膜和橡膠構(gòu)件之間的粘合性。
[0020] 防老劑的實(shí)例包括N-苯基-Ν' -(1,3-二甲基丁基)-對(duì)苯二胺(6PPD)、和 2, 2, 4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合物(TMDQ)等。
[0021] 例如,天然橡膠(NR)和/或合成橡膠可以用作在其主鏈中具有不飽和碳-碳鍵的 橡膠組分。合成橡膠的實(shí)例包括:二烯系橡膠例如合成聚異戊二烯橡膠(IR)、苯乙烯-丁 二烯共聚物橡膠(SBR)、聚丁二烯橡膠(BR) ;丁基系橡膠(IIR);和EPDM等。這些橡膠組分 可以通過(guò)單一類(lèi)型單獨(dú)或兩種以上的類(lèi)型組合來(lái)使用。
[0022] 進(jìn)一步,就改善橡膠構(gòu)件的耐候性而言,優(yōu)選的是,橡膠構(gòu)件的橡膠組分與非二烯 系橡膠(例如上述的丁基系橡膠或EPDM)共混,以致在假設(shè)在橡膠組分中的非二烯系橡膠 的含量是X時(shí),X滿(mǎn)足15質(zhì)量X彡100質(zhì)量%。
[0023] 除了上述橡膠組分和防老劑以外,通常用于橡膠工業(yè)的添加劑可以適當(dāng)?shù)剡x擇并 且與要應(yīng)用于橡膠構(gòu)件的橡膠組合物共混,除非添加劑的添加不利地影響本發(fā)明的目的, 所述添加劑的實(shí)例包括填料例如炭黑,硫化劑例如硫磺,硫化促進(jìn)劑,加工油,防焦劑,鋅 白,和硬脂酸等。市售產(chǎn)品可以適當(dāng)?shù)赜米鬟@些添加劑。要應(yīng)用于橡膠構(gòu)件的橡膠組合 物可以通過(guò)將橡膠組分與根據(jù)需要選擇的各種添加劑混合并且將混合物進(jìn)行混煉、加熱 (warming)、和擠出等來(lái)制造。
[0024] (覆膜)
[0025] 如圖1所示,作為本發(fā)明的橡膠層壓體10的構(gòu)件的鄰接于橡膠構(gòu)件11設(shè)置的覆 膜12特征地包含多硫醇化合物。
[0026] 包含于覆膜中的多硫醇化合物使其硫醇基通過(guò)氫鍵與在橡膠構(gòu)件中的橡膠組分 鍵合,因此提高在覆膜和橡膠構(gòu)件之間的粘合性,同時(shí)確保如期望的裝飾和可視性。
[0027] 要包含于著色涂料的多硫醇化合物的實(shí)例包括,而不特別限制于此,四甘醇二 (3-巰基丙酸酯)、三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、三[(3-巰基丙酰氧基)-乙基]異氰 脲酸酯、季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)、二季戊四醇六[(3-巰基丙酸酯)、1,4-二(3-巰基 丁酰氧基)丁烷、季戊四醇四(3-巰基丁酸酯)、1,3, 5-三(3-巰基丁氧基乙基)-1,3, 5-三 嗪-2, 4, 6 (1H,3H,5H)-三酮、三羥甲基丙烷三(3-巰基丁酸酯)、和三羥甲基乙烷三(3-巰 基丁酸酯)等。
[0028] 在這些實(shí)例中,多硫醇化合物優(yōu)選仲硫醇化合物和/或三官能或硫醇官能化合 物。
[0029] 具體地,優(yōu)選使用的多硫醇化合物是季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)和/或季戊四 醇四(3-巰基丁酸酯)。
[0030] 在著色涂料中的多硫醇化合物的含量?jī)?yōu)選1至40質(zhì)量%。當(dāng)在著色涂料中的多 硫醇化合物的含量小于1質(zhì)量%時(shí),多硫醇化合物太少以致不可以獲得在覆膜和橡膠部分 之間的良好的粘合性。當(dāng)在著色涂料中的多硫醇化合物的含量超過(guò)40質(zhì)量%時(shí),多硫醇化 合物太多并且可能惡化成膜性和產(chǎn)品的貯存穩(wěn)定性。
[0031] 除了多硫醇化合物以外,覆膜12可以包含著色劑從而實(shí)現(xiàn)如期望的裝飾和可視 性。為了使覆膜的顏色與底層橡膠的顏色不同,共混著色劑。例如,在底層橡膠是黑色的情 況下,將除了黑色以外的著色劑用于覆膜。
[0032] 有機(jī)或無(wú)機(jī)顏料/染料可以用作本發(fā)明的著色劑。使用的著色劑的含量?jī)?yōu)選在覆 膜中的低聚物和單體的總量的1至50質(zhì)量%的范圍內(nèi)。
[0033] 進(jìn)一步,覆膜優(yōu)選能量固化型涂料并且更優(yōu)選UV固化型涂料。除了多硫醇化合物 以外,覆膜含有光聚合引發(fā)劑、低聚物、單體和前述著色劑作為主要組分。進(jìn)一步,覆膜可以 根據(jù)需要含有配混劑例如紫外線(xiàn)吸收劑、防老劑、光穩(wěn)定劑、粘合促進(jìn)劑、流變調(diào)節(jié)劑、和分 散劑等。
[0034] 可以適當(dāng)?shù)厥褂玫牡途畚锏膶?shí)例包括:反應(yīng)性低聚物例如氨基甲酸乙酯(甲基) 丙烯酸酯、環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸樹(shù)脂的(甲基)丙烯酸 酯;和不具有反應(yīng)性官能團(tuán)的低聚物化合物。在本發(fā)明中,術(shù)語(yǔ)"(甲基)丙烯酸酯"同時(shí)表 示丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。在覆膜中的低聚物的含量?jī)?yōu)選在20至80質(zhì)量%的范圍內(nèi)。
[0035] 對(duì)通過(guò)使用前述著色涂料的覆膜的形成方法的類(lèi)型沒(méi)有特別限制。覆膜可以通過(guò) 以下形成在硫化輪胎的外表面上:將硫化輪胎的橡膠表面使用前述UV固化型涂料通過(guò)例 如絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷、凸版印刷、或移印印刷等來(lái)涂布;和將所得涂布層通過(guò)使用UV射線(xiàn) 照射來(lái)固化?;蛘撸材た梢酝ㄟ^(guò)以下形成在輪胎的外表面上:通過(guò)將脫模劑膜使用前述 UV固化型涂料涂布并且將在該膜上的所得涂層通過(guò)UV射線(xiàn)的照射而固化,預(yù)先獲得預(yù)膜 (pr印aratory film);并且將預(yù)膜設(shè)置在模具中并且進(jìn)行輪胎的硫化(即,通過(guò)模具內(nèi)處 理)。
[0036] 對(duì)覆膜的厚度沒(méi)有特別限制,但在橡膠層壓體用作輪胎的構(gòu)成構(gòu)件的情況下,優(yōu) 選在5 μπι至100 μπι的范圍內(nèi)。具有小于5 μπι的厚度的覆膜會(huì)不能夠確保令人滿(mǎn)意的設(shè) 計(jì)性。具有超過(guò)100 μ m的厚度的覆膜不利地增加生產(chǎn)成本。
[0037] 在將輪胎通過(guò)使用本發(fā)明的橡膠層壓體來(lái)形成的情況下,白色層首先形成在輪胎 的胎側(cè)部上從而隱藏胎側(cè)部的黑色,并且單色或幾個(gè)色的彩色層形成在白色層上。