包括密封剂层和吸音材料层的轮胎的制作方法

本发明涉及一种包括密封剂层和吸音材料层的轮胎，更具体而言，涉及一种通过在涂布于轮胎内侧面的密封剂层上附着吸音材料层来在发生刺孔时能够自行密封且具有消减噪音性能的轮胎。
背景技术：
：汽车性能的发展刺激了对高速驾驶的一般驾驶员的需求，为此，各种汽车部件和装置也同时得到发展。在高速行驶时轮胎刺孔极大地威胁到驾驶员和乘客的安全，且车辆失去转向力，从而可能引发伤害周围的其他人或物体的重大事故。为了防止这些问题，使用添加能够密封轮胎内部的穿孔的密封剂(sealant)的技术或添加硬质辅助物以防止破裂的轮胎瘪掉的技术(run-flat)的轮胎被开发且商用化。另一方面，随着关于汽车噪音的政府法规的强化和对电动汽车需求的增加，有对轮胎降噪的需求逐渐增加的趋势。然而，近年来，轮胎开发趋势如下，即，与轮胎路面接触的胎面部分具有宽幅且相当于轮胎侧面的侧壁(sidewall)的扁平比较低的超高性能(ultrahighperformance，uhp)轮胎备受关注。由于结构特性，这些轮胎的侧壁刚性增加，因此轮胎本身结构针对从路面传递的冲击无法起到衰减(damping)作用，导致增加与噪声产生相关的声压的结果。这从轮胎内部(空洞)产生空气振动，使得噪音被传递到车辆内部，驾驶员感觉到它，从而成为降低驾驶时的乘坐舒适性的原因(下文中，由空气振动引起的噪音统称为共鸣声)。因此，轮胎制造商已经提出了一种通过使用开孔的聚氨酯发泡体(吸音材料)来减少轮胎内部产生的噪音的轮胎。然而，与一般轮胎不同地，自行密封轮胎的内部涂有聚合物材料，因此当在该材料上安装能够减少轮胎内部噪音的吸音材料时，刺孔部位密封性能会急剧恶化，导致无法发挥其固有的作用。并且，在将吸音材料安装在另一部位上时，尤其当将吸音材料安装在侧壁部位上时，轮胎和车轮之间的结合可能发生干涉，导致损坏吸音材料。即使吸音材料安装在车轮上，降噪性能也可能显着降低，导致无法起到吸音材料自身的作用。因此，需要开发通过将吸音材料安装在自行密封轮胎上来使特殊材料能够在发生刺孔时自行密封且通过附着的吸音材料可以降低共振声音的轮胎。技术实现要素：技术问题本发明的目的在于提供一种轮胎，其通过在涂布于轮胎内侧面的密封剂层上附着吸音材料层来在发生刺孔时能够自行密封且具有消减噪音性能，而且，通过增加吸音材料的平均孔径，减小密封剂和吸音材料之间的比表面积，以改善密封剂的流动性，并且，即使钉子贯通轮胎和密封剂达到吸音材料也减少钉子表面和吸音材料的附着比表面积，以防止吸音材料的细小碎片降低密封剂的功能，并保持降噪性能。解决问题的方案本发明的一实施例的轮胎包括：吸音材料层，附着于轮胎内侧面；及密封剂层，布置在上述轮胎内侧面与上述吸音材料层之间，且包括密封剂(sealant)，上述密封剂用于将上述吸音材料层附着于上述轮胎内侧面，其中，上述吸音材料层包括第一多孔材料，上述第一多孔材料的平均孔径为1,200μm至2,400μm。上述吸音材料层还可包括第二多孔材料，上述第二多孔材料层叠在上述第一多孔材料上，上述第一多孔材料的一面可以通过上述密封剂层附着于上述轮胎内侧面，且上述第二多孔材料可以层叠在上述第一多孔材料的另一面。上述第二多孔材料的平均孔径可以为100μm至1,200μm。上述第一多孔材料可以具有25kg/m3至40kg/m3的密度、10kgf至20kgf的硬度、0.8kgf/cm2以上的抗拉强度及70％以上的伸张率，上述第二多孔材料可以具有20kg/m3至40kg/m3的密度、10kgf至20kgf的硬度、0.8kgf/cm2以上的抗拉强度及70％以上的伸张率。上述吸音材料层的厚度可以为20mm至60mm，上述第一多孔材料的厚度可以为上述吸音材料层的总厚度的30长度％至90长度％。发明的效果本发明的轮胎通过在涂布于轮胎内侧面的密封剂层上附着吸音材料层来在发生刺孔时能够自行密封且具有消减噪音性能，而且，通过增加吸音材料的平均孔径，减小密封剂和吸音材料之间的比表面积，以改善密封剂的流动性，并且，即使钉子贯通轮胎和密封剂达到吸音材料也减少钉子表面和吸音材料的附着比表面积，以防止吸音材料的细小碎片降低密封剂的功能，并保持降噪性能。附图说明图1为本发明的一实施例的轮胎的切割透视图。图2为本发明的另一实施例的轮胎的切割透视图。图3为在实验例1中示出轮胎的噪音测定结果的曲线图。符号说明1：轮胎2：密封剂层3：吸音材料层31：第一多孔材料32：第二多孔材料具体实施方式以下，参照附图来对本发明的实施例进行详细说明，以使本发明所属
技术领域：
的普通技术人员轻松实现本发明。本发明可通过多种不同的实施方式实现，并不限定于在本说明书中所说明的实施例。本发明的一实施例的轮胎包括：吸音材料层，附着于轮胎内侧面；及密封剂层，布置在上述轮胎内侧面与上述吸音材料层之间。上述轮胎是如下的密封剂轮胎，即，其在内衬内侧面(轮胎的空洞)涂有包含特殊聚合物材料的密封剂(sealant)，因此当轮胎胎面部位由于钉子或尖锐异物而发生刺孔时，上述密封剂立即密封刺孔部分以防止空气泄漏，因此可以无需在驾驶途中车停在路肩下车并更换轮胎。并且，上述轮胎是如下的无声(silent)轮胎，即，在上述轮胎的内部附着有发泡体即具有多个孔的多孔材料，因此在驾驶途中轮胎内部的空气层降低被在轮胎路面上发生的震动激发而发生的共振声。然而，为了同时实现这两种性能，存在以下问题。即，通过使如聚氨酯等的材料发泡(foaming)来制造一般的吸音材料，因此多个细孔密集地分布。当上述吸音材料附着在涂布于轮胎内衬的密封剂上时，如钉子等的异物贯通轮胎时到达上述吸音材料层，并且当钉子被拉出时，上述吸音材料的细小碎片由于上述密封剂的粘性而粘附在钉子上而脱落，这些吸音材料的细小碎片会成为降低上述密封剂密封能力的因素，或在密封剂层上的密集形成有细孔的吸音材料层和密封剂的上层稠密地物理结合以减少密封剂的流动性，从而会降低上述密封剂的功能。为了解决这种问题，若将上述吸音材料布置在未涂布上述密封剂的位置而不是布置在上述内衬位置或者将上述吸音材料缠绕在车轮上，则上述吸音材料的吸音性能可能会显着降低，且在将轮胎安装在上述车轮上时也可能会受到干扰，导致使用中出现问题。并且，为了分离上述吸音材料层和上述密封剂层，需要设置单独的结构物，或上述吸音材料层在驾驶途中压缩时，需要设置用于防止与上述密封剂层结合的单独的结构物，但设置单独的结构物就是不适合旋转轮胎的技术。对此，本发明的轮胎通过增加上述吸音材料的平均孔径来减小上述密封剂和上述吸音材料之间的比表面积，以改善上述密封剂的流动性，并且，即使钉子贯通上述轮胎和上述密封剂达到上述吸音材料也减少钉子表面和上述吸音材料的附着比表面积，以防止上述吸音材料的细小碎片降低上述密封剂的功能，并保持降噪性能。图1为本发明的一实施例的气压轮胎的切割透视图。参照图1，根据本发明的轮胎1包括涂布于内侧面的密封剂层2和附着在上述密封剂层2上的吸音材料层3。上述密封剂层2涂布于上述轮胎1的内侧面，当上述轮胎1的内侧包括内衬时，上述密封剂层2可以位于上述内衬上。上述密封剂层2可以涂布于上述轮胎1的内侧面的部分表面或整个表面，优选地，可以涂布于上述轮胎1的与接地面对应的内侧面。这是因为主要被异物贯通的部分为上述轮胎1的接地面。因此，上述密封剂层2的宽度相对于上述轮胎1的胎面部分的宽度可以是100长度％至120长度％。并且，上述密封剂层2的厚度可以为2mm至8mm。当上述密封剂层2的厚度在上述范围内时，可以针对由于钉子或突起产生的穿孔确实自行密封，而不会影响上述密封剂的流动特性。上述密封剂层2可以通过将包含橡胶组分的密封剂组合物产生交联反应来制备或在不交联的状态下使用包含交联橡胶成分的密封剂组合物来制备。作为上述密封剂组合物，只要具有粘接性，就没有特别限定，可以使用用于密封轮胎1的刺孔的通常的橡胶组合物。然而，作为一个例子，上述密封剂组合物可以使用包含丁基橡胶作为主要成分的密封剂组合物，并且还可以使用包含天然橡胶类化合物、硅酮类化合物、氨基甲酸乙酯类化合物、苯乙烯类化合物或乙烯类化合物的密封剂组合物。上述丁基橡胶的实例包括丁基橡胶(iir)或如溴化丁基橡胶(br-iir)、氯化丁基橡胶(cl-iir)等的卤化丁基橡胶(x-iir)等。并且，上述密封剂组合物还可包括天然橡胶(nr)、异戊二烯橡胶(ir)、丁二烯橡胶(br)、丁苯橡胶(sbr)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶(sibr)、乙烯丙烯二烯橡胶(epdm)、氯丁橡胶(cr)、丙烯腈丁二烯橡胶(nbr)等二烯类橡胶。但从流动性等观点看，相对于100重量份的上述橡胶成分，上述丁基橡胶的含量优选为90重量份以上。上述密封剂组合物可进一步包括聚异丁烯，并且上述聚异丁烯的重均分子量可为1,000g/mol至10,000g/mol。另外，相对于100重量份的上述橡胶成分，上述聚异丁烯的含量可以为100重量份至500重量份。当上述聚异丁烯的含量小于100重量份时，材料的流动性可能降低，并且当上述聚异丁烯的含量大于500重量份时，上述材料的形状稳定性可能降低。另一方面，上述密封剂组合物可进一步包括液态聚合物。上述液态聚合物可以是液态聚丁烯、液态聚异丁烯、液态聚异戊二烯、液态聚丁二烯、液态聚α-烯烃、液态异丁烯、液态乙烯-α-烯烃共聚物、液态乙烯丙烯共聚物、液态乙烯丁基烯共聚物等。相对于100重量份的上述橡胶成分，上述液态聚合物的含量可以为50重量份至1，000重量份，更具体而言，可以为150重量份至500重量份。当上述液态聚合物的含量小于50重量份时，材料的流动性可能降低，当上述液态聚合物的含量大于1,000重量份时，上述材料的形状稳定性可能降低。上述密封剂组合物可以进一步包括无机添加剂。上述无机添加剂用于调节上述密封剂组合物的加强性，上述无机添加剂可以选自由炭黑、二氧化硅、碳酸钙、硅酸钙、氧化镁、氧化铝、硫酸钡、滑石、云母及其混合物组成的组中。此时，相对于100重量份的上述橡胶成分，上述无机添加剂的含量可以为10至100重量份，优选地，可以为30至60重量份。并且，上述密封剂组合物还可以包含选自硫化剂、硫化促进剂、硫化促进助剂、粘合剂及其混合物组成的组中的添加剂。上述硫化剂是有助于上述密封剂组合物的交联的，优选地，上述硫化剂的含量相对于100重量份的上述橡胶成分可以为1至20重量份，优选地，可以为5至10重量份。作为上述硫化剂，可以使用硫基硫化剂、有机过氧化物、双马来酰亚胺类、苯醌衍生物、酚醛硫化剂和氧化镁等的金属氧化物。作为上述硫磺类硫化剂，可以使用硫磺粉末(s)、不溶性硫磺(s)、沉淀硫磺(s)、胶体硫磺(colloid)等无机硫化剂。作为用于硫化促进的上述硫化促进剂，可以使用选自由次磺酰胺类、噻唑类、硫代氨基甲酰类、硫脲类、胍类、二硫代氨基甲酸盐类、醛胺类、醛氨类、咪唑啉类、黄原酸盐类及其组合构成的组中的任一种。此时，相对于100重量份的上述橡胶成分，上述硫化促进剂的含量可以为0至10重量份，优选地，可以为3至5重量份。上述硫化促进助剂是与上述硫化促进剂并用而使促进效果更充分的配合剂，可以同时使用氧化锌和硬脂酸。在同时使用上述氧化锌和上述硬脂酸的情况下，为了起到适当的硫化促进助剂的作用，相对于100重量份的上述橡胶成分，可以分别使用1至5重量份和0.5至3重量份。并且，作为用于提高上述密封剂组合物的粘合力的增粘剂，可以使用天然树脂类增粘剂例如酚醛类树脂、松香(rosin)类树脂和萜烯(terpene)类树脂，以及合成树脂类增粘剂例如石油树脂、煤焦油(coaltar)和烷基酚醛类树脂。此时，相对于100重量份的上述橡胶成分，增粘剂的含量可以为0至10重量份，优选地，可以为3至5重量份。另一方面，上述吸音材料层3用于减少在上述轮胎1的内部空间中产生的共振噪声，并且上述吸音材料层3可以具有在上述轮胎1的圆周方向上延伸的片状。即，上述吸音材料层3可以沿着上述轮胎1的圆周方向以片状延伸，并且其两端可以彼此相遇以形成与上述轮胎1相同的环状。并且，上述吸音材料层3的厚度可以为20mm至60mm，更具体而言，可以为30mm至60mm的厚度，且可以相对于上述轮胎1的胎面部分的宽度具有10％至120％的宽度(幅)。当上述吸音材料层3的厚度小于35mm时，降噪性能可能降低，并且当上述吸音材料层3的厚度超过60mm时，吸音材料可能在驾驶时由于与轮胎内部的吸音材料面向的轮辋表面之间的摩擦而磨损。上述吸音材料层3包括平均孔径为1,200μm至2,400μm的第一多孔材料31。也就是说，上述第一多孔材料31的平均孔径大于以往用作吸音材料的多孔材料的平均孔径，由此，减小上述密封剂2和上述吸音材料3之间的比表面积，以改善上述密封剂的流动性，并且，即使钉子等异物贯通上述轮胎1和上述密封剂2达到上述吸音材料3也减少钉子表面和上述第一多孔材料31的附着比表面积，以防止上述第一多孔材料31的细小碎片降低上述密封剂的功能，并保持降噪性能。当上述第一多孔材料31的平均孔径小于1,200μm时，与表面接触的密封剂的流动性可能降低，并且当上述第一多孔材料31的平均孔径超过2,400μm时，吸音材料的耐久性可能会减少。上述多孔材料可以是选自由多孔无纺布、多孔泡沫(foam)及其层压体组成的组中的一种。具体而言，上述多孔无纺布可以是聚酯无纺布或聚苯乙烯无纺布，上述多孔泡沫可以是如由聚醚多元醇作为原料制成的聚氨酯泡沫即醚类聚氨酯泡沫、由聚酯多元醇作为原料制成的聚氨酯泡沫即酯类聚氨酯泡沫、由聚酯聚醚多元醇作为原料的聚氨酯泡沫即醚/酯类聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫等的合成树脂泡沫、如乙丙橡胶泡沫(epdm泡沫)和丁腈橡胶泡沫(nbr泡沫)等的橡胶泡沫。上述聚氨酯泡沫通常可以通过使多异氰酸酯化合物和多元醇产生氨基甲酸酯反应来制备。上述吸音材料层3可以进一步包括层叠在上述第一多孔材料31上的第二多孔材料32。图2为本发明的另一实施例的气压轮胎的切割透视图，其图示进一步包括上述第二多孔材料32的情况。参照上述图2，上述第一多孔材料31的一面通过上述密封剂层2附着于上述轮胎1内侧面，且上述第二多孔材料32层叠在上述第一多孔材料31的另一面。上述第二多孔材料32的平均孔径可以为100μm至1,200μm，更详细地，可以为300μm至1,000μm。也就是说，上述第二多孔材料32的平均孔径小于上述第一多孔材料31的平均孔径。从而，由于上述第一多孔材料31的上述平均孔径比上述第二多孔材料32相对大，因此使上述密封剂层2的流动性扰动最小化并有助于消减噪音，而且，由于上述第二多孔材料32的上述平均孔径比上述第一多孔材料31相对小，因此可以具有比上述第一多孔材料31更大的降噪性能。此时，上述第一多孔材料31的厚度可以为上述吸音材料层3的总厚度的10长度％至100长度％，更详细地，可以为上述吸音材料层3的总厚度的30长度％至90长度％。当上述第一多孔材料31的厚度小于上述吸音材料层3的总厚度的10长度％时，穿透的钉子与第二多孔材料32接触，并且当拔出钉子时，该钉子拉出细小的吸音材料碎片，从而可能降低自行密封性能，当上述第一多孔材料31的厚度100长度％时，与厚度小于100长度％的情况相比，降噪性能可能降低。并且，上述第一多孔材料31可以具有25kg/m3至40kg/m3的密度、10kgf至20kgf的硬度、0.8kgf/cm2以上的抗拉强度及70％以上的伸张率。当上述第一多孔材料31的密度小于25kg/m3时，耐久性可能降低，当上述密度超过40kg/m3时，吸音材料的重量增加，从而可能影响轮胎性能。当上述第一多孔材料31的硬度小于10kgf或大于20kgf时，可以降低工艺性。当上述第一多孔材料31的抗拉强度小于0.8kgf/cm2时，耐久性可能降低，并且当上述第一多孔材料31的伸张率小于70％时，耐久性可能降低。上述第二多孔材料32可以具有20kg/m3至40kg/m3的密度、10kgf至20kgf的硬度、0.8kgf/cm2以上的抗拉强度及70％以上的伸张率。当上述第二多孔材料32的密度小于20kg/m3时，耐久性可能降低，并且当上述第二多孔材料32的密度超过40kg/m3时，重量可能增加，从而可能影响轮胎性能。当上述第二多孔材料32的硬度小于10kgf或大于20kgf时，可以降低工艺性。当上述第二多孔材料32的抗拉强度小于0.8kgf/cm2时，耐久性可能降低，并且当上述第二多孔材料32的伸长率小于70％时，耐久性可能降低。上述第一多孔材料31和上述第二多孔材料32可以以各种方式附接。例如，上述第二多孔材料32可以通过粘合剂或双面胶带附着到上述第一多孔材料31上。上述第二多孔材料32仅在上述平均孔径或上述密度方面不同，而其材料的描述等与上述第一多孔材料31的描述相同，因此将省略其重复描述。以下，对本发明的实施例进行详细说明，以使本发明所属
技术领域：
的普通技术人员轻松实现本发明。本发明可通过多种不同的实施方式实现，并不限定于在本说明书中所说明的实施例。[制备例：轮胎的制备]准备了具有如下表1所示的物理性能的第一多孔材料和第二多孔材料。表1单位第二多孔材料第一多孔材料密度kg/m32830硬度(ild25％)kgf1218抗拉强度kgf/cm21.311.0伸张率％25083平均孔径μm8001850-硬度：jisk6400-2-抗拉强度、伸张率：jisk6400-5-密度：jisk7222并且，将100重量份的丁基橡胶、400重量份的聚异丁烯、40重量份的炭黑添加剂及2重量份的硫基硫化剂混合来制备密封剂组合物，将其涂布到195/65r15规格的轮胎内侧面，然后如下表2所示附着多孔材料，从而制备轮胎。在下表2中，比较例1表示不包括上述吸音材料层的情况，比较例2表示仅附着上述第二多孔材料来形成吸音材料层的情况，实施例1表示仅附着上述第一多孔材料来形成吸音材料层的情况，实施例2表示在将上述第一多孔材料附着于密封剂层之后，使用粘合剂将上述第二多孔材料粘合到上述第一多孔材料上以实现粘合而层压来形成吸音材料层的情况。上述比较例2、实施例1及实施例2的吸音材料层的总厚度相同。表2[实验例：测定轮胎的性能]对所制备的上述轮胎进行噪音、密封效果、高速耐久性实验及附着耐久性实验，其结果示于下表3和图3中。在上述图3中，比较例表示上述比较例2。表3-噪音实验：使用突起物通过(cleatimpact(凸块冲击))实验装置，在以一定间隔通过突起物的同时通过在轮胎/车轮中心轴上的垂直方向力量大小变化来测定轮胎内部的共振声(突起物贯穿实验装置：测定当轮胎或轮胎和悬架结合体受到突起物撞击时的车轴或悬架的振动响应和振动阻尼测试器)。-密封效果：为了确认涂布有密封剂的轮胎的自行密封性能，在将包括三个特殊制造的小型钉子(主体直径：2.5mm)、三个特殊制造的中型钉子(主体直径：3.4mm)、三个特殊制造的大型钉子(主体直径：5.0mm)的总9个钉子钉在轮胎内部涂布有密封剂的胎面部分，拔出该钉子，然后测定空气压力。以100％表示与初始空气压力相同并没有空气泄漏的情况。-高速和附着耐久实验：在240km/h高速行驶中以一定反复周期以100km/h减速并加速来进行实验34小时，然后用肉眼测定吸音材料层的附着性和是否维持形状。参照上述表3和图3可知，在实施例1和实施例2中制备的轮胎的情况下，与在上述比较例2中制备的轮胎相比，密封效果得到改善。这是因为，在上述实施例1和实施例2中制备的轮胎通过将上述第一多孔材料适用于吸音材料层，从而减小密封剂和吸音材料之间的比表面积，以改善密封剂的流动性，并且，即使钉子贯通轮胎和密封剂达到吸音材料也减少钉子表面和吸音材料的附着比表面积，以防止吸音材料的细小碎片降低密封剂的功能。并且，在上述实施例1和实施例2中制备的轮胎的情况下，与在上述比较例1中制备的轮胎相比，噪音性能得到改善，在上述实施例2中制备的轮胎的情况下，与在上述实施例1中制备的轮胎相比，噪音性能进一步得到改善。这被认为通过增加吸音材料的平均孔径来防止降低密封剂的功能，而且还获得提高降噪性能的效果。因此，可以通过调节第一多孔吸音材料和第二多孔吸音材料的比率或调节第二多孔吸音材料的厚度来适当调节每个轮胎规格所需的吸音效果。以上说明了本发明的优选实施例，但本发明的保护范围并不局限于上述实施例，在权利要求书和说明书以及说明书附图所公开的范围内可用多种形式变形实施，当然这也应当属于本发明的保护范围。当前第1页12