本发明涉及用于在损伤或漏气的状态下可以受限制地运转的充气轮胎(以下称做漏气保用轮胎)的胎轮组装体(胎轮组件；tire wheel assembly)，更详细地说，涉及不使用粘结剂就改良了设在轮胎/轮辋的内空腔部(内空洞部)的由环状金属壳和橡胶状弹性体构成的漏气保用支撑体的环状金属壳与橡胶状弹性体的接触部分的粘结性的胎轮组装体。

对于充气轮胎，需求一种即使在汽车等的行驶中内压因刺破、爆胎等而急剧下降的情况下，仍具有可以行驶一定距离的紧急行驶可能性的漏气保用轮胎，相应于该需求，提出了很多方案。作为该方案，例如在特开平10-297226号公报和特表2001-519279号公报等中，提出了在充气轮胎的内空腔部的轮辋上装设漏气保用支撑体(芯子体)，由其来支撑刺破等之后的充气轮胎，由此轮胎可以在刺破状态下行驶的技术。
所述漏气保用支撑体，呈这样的结构：具有以外周侧为支撑面的环状构件，在其两脚部安装弹性环，经由弹性环将支撑体支撑在轮辋上。使用该漏气保用支撑体的技术，不用对以往的一般的充气轮胎的车轮/轮辋施加特别的改造，就可以保持原样地使用车轮/轮辋，所以具有可以保持原样地利用以往的充气轮胎的制造、加工、安装设备的优点。
与此相对，作为传统的方法也有增强轮胎胎侧从而能够在刺破状态下行驶的技术，但该技术具有在轮胎断面高度较高的轮胎尺寸中无法发挥充分的性能的问题；另外，作为前面所述那样的在轮胎的内空腔部设置漏气保用支撑体的技术，有的技术将芯子制成实心的，但此时芯子的柔软性就没有了，会有难以组装到轮胎上的问题；此外，也有使用特殊的轮辋构造、特别的轮胎构造的提案，但此时轮胎和车轮都不是通用性的，所以会有给用户带来过度的负担的问题。
然而，所述的使用漏气保用支撑体的技术，虽然通用性、安装性优异，但弹性环与环状构件的接触面的粘结力会给漏气保用支撑体的耐久性带来很大影响，存在极大地左右其耐久性的问题。因此，为了提高装设了漏气保用支撑体的胎轮组装体的漏气保用支撑体的耐久性、并且延长轮胎在刺破状态下的行驶距离，必需改良支撑体的金属壳内表面与橡胶弹性体的粘结性和耐久性。
从该观点出发，提出了好几个提高金属壳与橡胶状弹性体的粘结力的方案。例如在特开2004-074857号公报中提出了由粘结剂进行的粘结，在特开2004-074855号公报中提出了通过电解聚合处理而进行的粘结，在特开2004-074854号公报中提出了通过电解聚合和配合过氧化物而进行的粘结，另外，在特开2004-106692号公报中提出了通过高硫含量和可熔酚醛树脂型的烷基酚树脂的配合而进行的直接粘结。为了使环状金属壳(钢)与橡胶的粘结良好，以往使用间接粘结剂或实施特殊的表面处理，但在特开2004-106692号公报的技术中，通过将橡胶混合物侧设为高硫配合和树脂配合的体系，从而可以将橡胶状弹性体与金属(钢)直接粘结。另外，后来作为将金属与橡胶状弹性体直接的方法，还开发出配合乙酰丙酮配位基、配合二氧化硅、配合环烷酸铁的方法。然而，这些橡胶/金属直接粘结性的混合物，由于包含特殊配合剂，所以会有引起成本上升，或者进而在硫化成型时橡胶粘附·附着在模具表面等问题，给实用化带来障碍。

因此，本发明的目的在于，改良构成漏气保用胎轮组装体的漏气保用支撑体的环状金属壳与橡胶状弹性体的直接粘结性，从而改良漏气保用支撑体的耐久性以及漏气保用行驶性。
根据本发明，可以提供一种胎轮组装体，该胎轮组装体是在轮胎/轮辋的内空腔部具有由环状金属壳和橡胶状弹性体形成的漏气保用支撑体的漏气保用胎轮组装体，所述橡胶状弹性体由至少在其与环状金属壳的粘结部附近和粘结部附近以外的部位不同的、至少2种橡胶构成，粘结部附近由直接粘结性橡胶弹性体形成。
在本发明中，将构成漏气保用支撑体的橡胶状弹性体的橡胶制成为2层以上的构造，在橡胶状弹性体的与环状金属壳接触的部位(粘结部)及其附近配置与橡胶粘结的高硫和可熔酚醛树脂型烷基酚树脂配合的橡胶组合物，在那以外配置耐热老化性优异的橡胶，可以兼备制造工序的简便化和橡胶状弹性体、进而漏气保用支撑体的耐久性。由此，粘结特性高的直接粘结性的橡胶的使用体积减少，所以可以谋求漏气保用支撑体整体的成本降低，进而也可以抑制硫化时的橡胶与模子的粘附、附着的问题。
附图说明
图1是表示本发明的胎轮组装体的一个实施方式的主要部分的子午线截面图。
图2是表示本发明的胎轮组装体的另一实施方式的主要部分的子午线截面图。
图3是表示本发明的胎轮组装体的又一实施方式的主要部分的子午线截面图。
图4是表示本发明的胎轮组装体的环状金属壳与橡胶状弹性体的粘结部附近的状态的概念图。
图5是表示本发明的胎轮组装体的环状金属壳与橡胶状弹性体的粘结面的一例的图。
符号说明1漏气保用支撑体2充气轮胎3空腔部
4环状金属壳5环状金属壳6环状金属壳7橡胶状弹性体8轮辋9弹性环10与金属直接粘结的直接粘结性橡胶组合物11通用橡胶具体实施方式本说明书和权利要求书中所使用的单数形式(a、an、the)，除了从语法文意上看明显不是多个的情况以外，都应该理解为包含多个对象的情况。
根据本发明，不必在由高刚性的金属壳和橡胶状弹性体形成的漏气保用支撑体的金属壳与橡胶状弹性体之间涂布有机溶剂系等的粘结剂，就可以得到金属壳与橡胶状弹性体的直接粘结性被改良了的胎轮组装体，进而优选通过确保规定的粘结面积，可以对漏气保用支撑体赋予充分耐受轮辋组装时、漏气保行驶时的负载的粘结力。
下面，通过附图所示的优选的实施方式具体地说明本发明。图1、图2以及图3是表示本发明的胎轮组装体(车轮)的代表性的实施方式的主要部分的子午线截面图。
本发明的漏气保用支撑体1，例如如图1、图2以及图3所示，由被插入充气轮胎2的空腔部3内的环状金属壳4、5或6、和橡胶状弹性体7形成。该漏气保用支撑体1，外径以与充气轮胎2的空腔部3的内表面保持一定距离的方式形成为比空腔部3的内径小的形状，而且其内径形成为与充气轮胎的胎圈部的内径大致相同的尺寸。该漏气保用支撑体1，以被插入充气轮胎2的内侧的状态与充气轮胎2一起组装到车轮的轮辋8上，构成胎轮组装体。该胎轮组装体被装配在汽车等上，当在行驶中充气轮胎被刺破等时，则该被刺破而瘪了的轮胎2变为由漏气保用支撑体1的外周面支撑的状态，从而能够进行在被刺破的状态下行驶。
如上所述，本发明的胎轮组装体的漏气保用支撑体1，由环状金属壳4、5或6和橡胶状弹性体7构成，环状金属壳4、5或6，为了支撑被刺破等的轮胎而在外侧形成连续的支撑面，内侧呈以左右的侧壁为脚部的形状。外侧的支撑面可以制成各种的形状，例如可以为图1所示的平坦的形状，也可以如图2所示那样为与其周方向正交的横截面的形状为向外侧凸出的凸曲面的形状(该凸曲面的在轮胎轴向排列的数目并不限于图2所示的2个，可以是3个以上，更可以是一个)，进而也可以如图3所示那样是由2个以上的凸曲面构成，在其凹部配置截面为圆形的弹性环9从而赋予在被刺破的状态下行驶时的缓冲能力，和/或利用橡胶状弹性体使环状金属壳分离从而金属壳的侧壁直接与轮辋8相接触，可以维持稳定的配合状态的形状等等。
这样，在形成支撑面的情况下，如果根据本发明提高金属与橡胶状弹性体的粘结，便可以延长轮胎的漏气行驶的持续距离。
橡胶状弹性体7，分别安装在环状金属壳4、5或6的两脚部的端部(参照图1或图2)或者两脚部中(参照图3)，通过使之保持原样地与左右轮辋8上相接触，来支撑环状金属壳4、5或6。该橡胶状弹性体7由橡胶构成，缓和环状金属壳4、5或6从刺破等之后的轮胎上受到的冲击、振动，同时起到防止相对于轮辋8的滑动的作用，将环状金属壳稳定地支撑在轮辋8上。
本发明的胎轮组装体的漏气保用支撑体，为了使橡胶状弹性体7与环状金属壳4、5或6的粘结性良好，同时使作业性简便，且谋求成本降低，例如如图4所示，优选由包含100重量份的二烯系橡胶、2～10重量份的硫以及1～6重量份的可熔酚醛树脂型烷基酚树脂的直接粘结性橡胶组合物形成橡胶状弹性体7的与环状金属壳4、5或6的粘结面附近10的部分。这里，作为二烯系橡胶可以单独或混合使用天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶、聚丁二烯橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶等通用橡胶。
作为在本发明中所使用的所述直接粘结性橡胶组合物的必需成分的硫，将历来作为硫化剂而配合到轮胎等所用的橡胶组合物中的任意的硫，相对于100重量份的橡胶，优选配合2～10重量份，更优选配合3～6重量份。如果该配合量过少，则无法得到所需的橡胶-金属间的粘结力，所以不优选；相反如果过多，则作为橡胶的老化物性降低，所以不优选。
在本发明中，为了可以将环状金属壳和橡胶状弹性体直接粘结，进而，将可熔酚醛树脂型(resol-type)烷基酚树脂，相对于100重量份的二烯系橡胶，优选配合1～6重量份，更优选配合2～5重量份。如果该配合量过少，则无法充分得到所需的粘结力，所以不优选；相反如果过多，则橡胶加工时容易产生早期硫化，所以不优选。
在本发明中可以使用的可熔酚醛树脂型烷基酚树脂是公知的材料，具体地说，在市场上有日立化成工业(株)制造的ヒタノ一ル2501Y等出售。
在本发明的优选的实施方式中，作为所述直接粘结性橡胶组合物，从进一步促进粘结界面的反应的观点出发，配合有机酸钴，相对于100重量份的二烯系橡胶，所配合的有机酸钴换算成钴元素之后的量优选为0.1～1重量份，更优选为0.2～0.4重量份。如果有机酸钴的配合量过少，则无法充分得到所需的粘结力的增大效果；相反如果配合量过多，则钴促进橡胶的老化，所以不优选。作为这样的有机酸钴，具体可以列举环烷酸钴、硼酸新癸酸钴、硬脂酸钴、松香酸钴、乙酰丙酮钴，其中优选使用乙酰丙酮钴。
根据本发明的优选的方式，另外，从改善耐热老化性的观点出发，所述直接粘结性橡胶组合物，相对于100重量份的二烯系橡胶，作为增强性填充剂，以10/1～1/2的重量比，配合合计量为40～90重量份的炭黑/二氧化硅，此外，在配合二氧化硅的场合，为了确保二氧化硅与橡胶的充分的结合，优选相对于二氧化硅的重量，配合1～20重量％、优选配合5～15重量％的硅烷偶合剂。对于所述炭黑、二氧化硅，可以使用以往的炭黑、二氧化硅，另外，硅烷偶合剂也可以使用以往的硅烷偶合剂，具体地可以列举双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫醚、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫醚等。
本发明的橡胶状弹性体，如在图4中模式地示出的那样，具有由2种以上(2层以上)的橡胶形成橡胶状弹性体的构造。另外，也可以由上述的直接粘结性橡胶组合物构成橡胶状弹性体的整体，但这样做成本太高，不实用。因此，如图4所示的其一例那样，在本发明中，将支撑环的橡胶制成2层以上的构造，在与金属壳接触的部位，配置与上述的橡胶粘结的高硫/树脂配合的直接粘结性橡胶，除此以外配置耐热老化性优异的通用橡胶，从而兼备制造工序的简便化和耐久性。由此，粘结特性高的橡胶体积减少，所以能够实现支撑环全体的成本降低，此外也可以抑制硫化时橡胶对模具的粘附。
如图4所示，直接粘结性的橡胶组合物设置在橡胶状弹性体与环状金属壳的粘结部位，其他部位由通用橡胶构成即可。对粘结部附近的区域10的体积没有限定，只要环状金属壳和橡胶状弹性体显示出所需的粘结强度就足够了，优选的是，在壳末端的上部和下部分别配置直接粘结性组合物，壳末端的上部形成为变形半圆状的截面形状，并以最厚的部分的厚度为0.5mm～1.5mm的范围配置橡胶，壳末端的下部配置最厚的部分的厚度为至少0.5mm以上的橡胶(截面形状可以制成各种形状)。
另外，通用组合物按照以往那样配置耐热老化特性优异的橡胶(高填料配合、低硫配合)即可。
对于本发明的由直接粘结性橡胶和通用橡胶制造橡胶状弹性体的方法没有特别限定，例如可以通过利用二色挤压机将直接粘结性橡胶与通用橡胶同时挤压来制造。这样的橡胶状弹性体与环状金属壳的粘结，例如可以通过下述过程实施：将橡胶状弹性体与金属壳一起成形，然后通过在模具内进行热处理从而在硫化橡胶的同时进行橡胶·金属间的直接粘结。
如图5所示，优选构成本发明的漏气保用支撑体1的环状金属壳5和橡胶状弹性体7具有牢固的粘结力，为此，最好确保规定的粘结面积。轮辋作业时、在刺破的状态下行驶时的负载受到轮辋径R(英寸)的影响，在将粘结面积设为S(cm2)时，它们的比S/R优选为4.5cm2/英寸以上，更优选为8～20cm2/英寸。这里所谓粘结面积是指环状金属壳4、5或6的一侧端部上的金属与橡胶状弹性体的粘结面积，即与其圆周方向正交的横截面上的环状金属壳4、5或6的端部的与橡胶状弹性体7接触的金属壳的外/内表面和端部沿圆周方向一周的总粘结面积。
进而，环状金属壳5与橡胶状弹性体7的粘结面优选在轴向、径向上构成，更优选的是两者大致同等。由此，形成可耐受在刺破的状态下行驶时产生的轴向、径向这两方向的力的构造。
在图1、2和3中，漏气保用支撑体1、充气轮胎2、轮辋8以车轮的转轴(未图示出)为中心共轴地呈环状地形成。另外，对金属壳的尺寸没有特别限定，但优选为厚度0.5～3.0mm，宽度与轮胎胎趾的间隔大致相等。
本发明的胎轮组装体，为了可以经由刺破等之后的轮胎支撑汽车等的重量，环状体4、5或6由金属材料构成。作为这样的金属，可以例示铁、不锈钢、铝合金等。
作为构成所述的橡胶状弹性体的与环状金属壳的粘结面附近以外的部分的橡胶，如果可以稳定支撑环状金属壳，则可以由任意的通用橡胶构成，例如作为橡胶，可以列举天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚丁二烯橡胶、丁基橡胶等。
在构成本发明的漏气保用支撑体的橡胶状弹性体的橡胶组合物中，除了所述的必需成分，还可以配合炭黑和二氧化硅等的其他的增强剂(填料)、硫化或交联剂、硫化或交联促进剂、各种油、抗老化剂、增塑剂等的在轮胎用途、其他的一般橡胶用途中一般所配合的各种添加剂，该添加剂可以采用一般的方法混炼、硫化，制成组合物，从而用于硫化或交联。只要不影响本发明的目的，这些添加剂的配合量可以规定为以往的一般的配合量。
实施例下面，根据实施例进一步说明本发明，当然本发明的范围并不限于这些实施例。
实施例1～2和比较例1～3橡胶状弹性体样品的制备在表I所示的配合中，将除了硫化促进剂和硫之外的成分用2升的密闭型搅拌机混炼5分钟，混合到达到150℃为止，然后向其中加入表I所示的量的硫化促进剂和硫，以80℃×3分钟的条件进行混合，制作出橡胶状弹性体(尺寸：5.5mm厚×2.5cm宽×8cm长)。
表I
表I注解：*1：天然橡胶*2：东海碳(株)制造的HAF级炭黑(シ一ストN)*3：正同化学工业(株)制造的氧化锌*4：FLEXSYS制造的抗老化剂*5：日本硅石工业(株)制造的二氧化硅(二ツプシ一ルAQ)*6：デグツサ制造的硅烷偶合剂*7：キシダ化学(株)制造的乙酰丙酮钴(III)
*8：日立化成工业(株)制造的烷基酚树脂(ヒタノ一ル2501Y)*9：日立化成工业(株)制造的不溶性硫*10：大内新兴化学(株)制造的硫化促进剂(ノクセラ一DZ-G)接下来，使用由所得到的橡胶组合物A、B及C形成的橡胶状弹性体，通过表II所示的组合，使橡胶状弹性体与代替金属壳的金属基板(铁制)粘结(在150℃进行60分钟的粘结)，采用以下所示的试验方法对所得到的漏气保用胎轮组装体的耐久性进行测定。结果表示在表II中。
另外，表II所示的橡胶组合物A、B和C的使用量是所使用的橡胶组合物量的总量；另外，比较例1的粘结剂的使用量为，对粘结部分以约30μm的厚度分别涂布底漆、粘结剂各一次；此外，实施例1和2的壳附近的橡胶组合物的使用量为所使用的橡胶组合物总量的5～20％。
耐久性试验法将试验用轮胎安装在2500cc乘用车上，将右前侧的轮胎内空气压力设定为0kPa，将其他3个部位的轮胎内空气压力设定为200kPa，以90km/hr行驶，直到产生故障为止。将比较例1的值记为100用指数表示出结果。数值越大表示耐久性越好。
表II
*1：ロ一ド·フア一·イ一スト制造的粘结剂ケムロツク200/205产业上的可利用性如以上所说明那样，在单独的状态下与橡胶的粘结性缺乏的铁、不锈钢等金属与橡胶状弹性体的粘结非常困难，即使能够粘结，大多数的情况也是强度不足，或者缺乏经时耐久性，但是根据本发明，通过使用二烯系橡胶、硫和可熔酚醛树脂型烷基酚树脂，在金属壳与橡胶状弹性体之间，不涂布有机溶剂系粘结剂即可以使金属和橡胶直接粘结，作为漏气保用支撑体的耐久性大幅度提高。