本發(fā)明涉及包含含有特定基體樹(shù)脂和碳纖維的cfrp的輪胎。

背景技術(shù)：

已強(qiáng)烈要求改善輪胎的低燃費(fèi)性并提出通過(guò)改善組成輪胎的橡膠組合物或通過(guò)使用較輕的輪胎來(lái)改善低燃費(fèi)性。關(guān)于充氣輪胎原材料的組分比例，包括鋼絲簾線(xiàn)、胎圈鋼絲、樹(shù)脂簾線(xiàn)等的簾線(xiàn)類(lèi)僅次于橡膠組合物(橡膠組分和配合劑)占第二大比例，因此已嘗試通過(guò)改善這些簾線(xiàn)(其結(jié)果為使輪胎輕量化)來(lái)改善輪胎的低燃費(fèi)性。

由于鋼絲簾線(xiàn)和胎圈鋼絲的彈性模量、強(qiáng)度、初始模量、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)異，因此將其用作輪胎的增強(qiáng)材料。例如，將鋼絲簾線(xiàn)嵌入充氣輪胎的束帶等中作為增強(qiáng)材料，從而大大地有助于確保輪胎的強(qiáng)度和形狀穩(wěn)定性。此外，通過(guò)使用胎圈鋼絲作為充氣輪胎的胎圈芯，可獲得具有胎圈部分所必需的足夠強(qiáng)度并具有可應(yīng)對(duì)輪輞裝配時(shí)變形的足夠彈性的胎圈。

已提出如用碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂(cfrp，carbonfiberreinforcedresin)代替鋼絲簾線(xiàn)或胎圈鋼絲使簾線(xiàn)輕量化的方法作為使輪胎輕量化同時(shí)保持特性如強(qiáng)度的方法。然而，通常使用的cfrp具有非常高的彈性模量，其通過(guò)用由環(huán)氧樹(shù)脂組成的基體樹(shù)脂浸漬碳纖維然后使經(jīng)浸漬的碳纖維固化來(lái)生產(chǎn)。因此，存在容易產(chǎn)生彎曲斷裂的問(wèn)題。特別地，如果用容易遭受彎曲斷裂的cfrp代替胎圈鋼絲，則存在其不能夠應(yīng)對(duì)輪輞裝配時(shí)的變形并產(chǎn)生斷裂的問(wèn)題。

作為解決上述問(wèn)題的方法，專(zhuān)利文獻(xiàn)1中描述了通過(guò)使用包含碳纖維和由經(jīng)固化的液體熱固性樹(shù)脂或經(jīng)固化的液體橡膠以特定的體積比組成的基體相的束帶組分來(lái)改善耐久性和轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。然而，既沒(méi)有考慮環(huán)氧樹(shù)脂和經(jīng)官能團(tuán)改性的丙烯腈丁二烯共聚物的組合使用，也沒(méi)有考慮低燃費(fèi)性。

專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)了具有第一簾布層的輪胎，其中碳纖維簾線(xiàn)用涂層橡膠而非環(huán)氧樹(shù)脂涂覆。然而，由于碳纖維簾線(xiàn)與涂層橡膠之間的粘附不足因此存在耐久性問(wèn)題，并且還存在通過(guò)輕量化來(lái)改善低燃費(fèi)性的效果不足的問(wèn)題。

現(xiàn)有文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：jph01-024642a

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：jps64-016404a

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明將解決的問(wèn)題

本發(fā)明的目的是提供輕量化的同時(shí)保持了使用鋼絲簾線(xiàn)和/或胎圈鋼絲的輪胎的強(qiáng)度的輪胎。

解決問(wèn)題的方法

本發(fā)明的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)通過(guò)將包含基體樹(shù)脂和碳纖維的cfrp用于輪胎獲得了輕量化的同時(shí)保持了強(qiáng)度的輪胎，其中所述基體樹(shù)脂包含特定量的環(huán)氧樹(shù)脂和經(jīng)官能團(tuán)改性的丙烯腈丁二烯共聚物，并且他們已經(jīng)完成了本發(fā)明。

換句話(huà)說(shuō)，本發(fā)明涉及包含含有基體樹(shù)脂和碳纖維的cfrp的輪胎，其中所述基體樹(shù)脂包含含有20質(zhì)量％至80質(zhì)量％的環(huán)氧樹(shù)脂和20質(zhì)量％至80質(zhì)量％的經(jīng)官能團(tuán)改性的丙烯腈丁二烯共聚物的樹(shù)脂組分。

優(yōu)選地，所述基體樹(shù)脂為初始彈性模量為0.1mpa至1000mpa且斷裂伸長(zhǎng)率不小于50％且在50％的伸長(zhǎng)率時(shí)不屈服的基體樹(shù)脂。

優(yōu)選地，所述cfrp用于胎圈芯。

優(yōu)選地，所述cfrp用于胎圈芯的一部分。

發(fā)明效果

根據(jù)包含含有基體樹(shù)脂和碳纖維的cfrp的輪胎可以提供輕量化的同時(shí)保持了在使用鋼絲線(xiàn)簾和胎圈鋼絲的情況下的強(qiáng)度的輪胎，其中所述基體樹(shù)脂包含特定量的環(huán)氧樹(shù)脂和經(jīng)官能團(tuán)改性的丙烯腈丁二烯共聚物。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的輪胎的特征在于：使用包含基體樹(shù)脂和碳纖維的cfrp，其中基體樹(shù)脂包含含有特定量環(huán)氧樹(shù)脂和經(jīng)官能團(tuán)改性的丙烯腈丁二烯共聚物的樹(shù)脂組分。

基體樹(shù)脂是作為cfrp的基材的樹(shù)脂，并且在本發(fā)明中其特征為包含含有特定量環(huán)氧樹(shù)脂和經(jīng)官能團(tuán)改性的丙烯腈丁二烯共聚物的樹(shù)脂組分。

環(huán)氧樹(shù)脂不受特別地限制，只要其為分子中包含兩個(gè)或更多個(gè)由兩個(gè)碳原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成的環(huán)氧基的化合物，并且為其中環(huán)氧基的環(huán)在固化時(shí)打開(kāi)以引發(fā)與另一個(gè)環(huán)氧樹(shù)脂或經(jīng)官能團(tuán)改性的丙烯腈丁二烯共聚物的交聯(lián)反應(yīng)(在某些情況下，與固化劑的交聯(lián)反應(yīng))并可形成經(jīng)固化的基體樹(shù)脂的化合物即可。這種環(huán)氧樹(shù)脂的實(shí)例包括縮水甘油醚型環(huán)氧樹(shù)脂如雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂、溴化雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂、氫化雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚f型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚s型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚af型環(huán)氧樹(shù)脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹(shù)脂、萘型環(huán)氧樹(shù)脂、芴型環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂、苯酚酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂、鄰甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂、三(羥苯基)甲基型環(huán)氧樹(shù)脂、四羥苯基乙烷型環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧氯丙烷與羧酸縮合得到的縮水甘油酯型環(huán)氧樹(shù)脂、雜環(huán)環(huán)氧樹(shù)脂如通過(guò)三縮水甘油基異氰酸酯或環(huán)氧氯丙烷與乙內(nèi)酰脲之間的反應(yīng)獲得的乙內(nèi)酰脲型環(huán)氧樹(shù)脂等。其中，雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂為優(yōu)選的，因?yàn)榭色@得具有高強(qiáng)度和低粘度的基體樹(shù)脂。

樹(shù)脂組分中環(huán)氧樹(shù)脂的含量不小于20質(zhì)量％，優(yōu)選不小于25質(zhì)量％，更優(yōu)選不小于30質(zhì)量％。如果環(huán)氧樹(shù)脂的含量小于20質(zhì)量％，則存在固化后交聯(lián)變得不充分且難以得到期望的彈性模量或伸長(zhǎng)率的傾向。另一方面，樹(shù)脂組分中的環(huán)氧樹(shù)脂的含量不超過(guò)80質(zhì)量％，優(yōu)選不超過(guò)75質(zhì)量％，更優(yōu)選不超過(guò)70質(zhì)量％。如果環(huán)氧樹(shù)脂的含量超過(guò)80質(zhì)量％，則存在固化后樹(shù)脂的彈性模量變高，得不到足夠的伸長(zhǎng)率且樹(shù)脂變脆的傾向。

環(huán)氧樹(shù)脂的重均分子量(mw)優(yōu)選不小于200，更優(yōu)選不小于300，因?yàn)樵谑覝叵掠迷摶w樹(shù)脂對(duì)碳纖維進(jìn)行浸漬處理是容易的。如果mw小于200，則存在室溫下的粘度變低且處理變得困難的傾向。另一方面，mw優(yōu)選不超過(guò)10,000，更優(yōu)選不超過(guò)9,000。如果mw超過(guò)10,000，則存在未經(jīng)固化的樹(shù)脂變硬且在室溫下預(yù)浸漬物的形成或?qū)雍献兊美щy的傾向。

經(jīng)官能團(tuán)改性的丙烯腈丁二烯共聚物不受特別地限制，只要其為具有引發(fā)與其中環(huán)氧基的環(huán)打開(kāi)的環(huán)氧樹(shù)脂的交聯(lián)反應(yīng)(在一些情況下，與固化劑的交聯(lián)反應(yīng))且可以形成經(jīng)固化的基體樹(shù)脂的官能團(tuán)的丙烯腈丁二烯共聚物即可。所述官能團(tuán)的優(yōu)選實(shí)例包括羧基、氨基、環(huán)氧基、乙烯基等，并且氨基為更優(yōu)選的。

樹(shù)脂組分中經(jīng)官能團(tuán)改性的丙烯腈丁二烯共聚物的含量不小于20質(zhì)量％，優(yōu)選不小于25質(zhì)量％，更優(yōu)選不小于30質(zhì)量％。如果經(jīng)官能團(tuán)改性的丙烯腈丁二烯共聚物的含量小于20質(zhì)量％，則存在固化后樹(shù)脂的伸長(zhǎng)率變得不足且樹(shù)脂變脆的傾向。另一方面，樹(shù)脂組分中經(jīng)官能團(tuán)改性的丙烯腈丁二烯共聚物的含量不超過(guò)80質(zhì)量％，優(yōu)選不超過(guò)75質(zhì)量％，更優(yōu)選不超過(guò)70質(zhì)量％。如果經(jīng)官能團(tuán)改性的丙烯腈丁二烯共聚物的含量超過(guò)80質(zhì)量％，則存在固化后樹(shù)脂的交聯(lián)變得不充分且得不到期望的物理特性的傾向。

樹(shù)脂組分可包括除環(huán)氧樹(shù)脂和經(jīng)官能團(tuán)改性的丙烯腈丁二烯共聚物以外的樹(shù)脂組分。作為其他樹(shù)脂組分，可將諸如聚乙烯醇縮醛樹(shù)脂、苯氧基樹(shù)脂、聚酯、聚碳酸酯、聚亞芳基氧化物、聚砜、聚酰胺和聚酰亞胺的熱塑性樹(shù)脂，除環(huán)氧樹(shù)脂之外的熱固性樹(shù)脂等在不影響本發(fā)明效果的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行混合。如果樹(shù)脂組分包括其他樹(shù)脂組分，則樹(shù)脂組分中其含量?jī)?yōu)選不超過(guò)10質(zhì)量％，更優(yōu)選不超過(guò)8質(zhì)量％，進(jìn)一步優(yōu)選不超過(guò)6質(zhì)量％，因?yàn)樵撐唇?jīng)固化樹(shù)脂在室溫下的處理是容易的。

優(yōu)選地，基體樹(shù)脂包括除上述樹(shù)脂組分之外的諸如固化劑或固化促進(jìn)劑的添加劑，因?yàn)閺?qiáng)度可通過(guò)充分地促進(jìn)交聯(lián)反應(yīng)來(lái)改善。應(yīng)當(dāng)注意，環(huán)氧樹(shù)脂的固化僅需要固化劑，但是根據(jù)本發(fā)明的基體樹(shù)脂可通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂的開(kāi)環(huán)環(huán)氧基與經(jīng)官能團(tuán)改性的丙烯腈丁二烯共聚物的官能團(tuán)之間的反應(yīng)被固化。

用作環(huán)氧樹(shù)脂固化劑的那些可用作固化劑。其實(shí)例包括雙氰胺(dicy)、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基砜、3,3’-二氨基二苯基甲烷、3,3’-二氨基二苯基砜等。其中，dicy為優(yōu)選的，因?yàn)槠湓诔叵碌姆€(wěn)定性?xún)?yōu)異。如果基體樹(shù)脂包含固化劑，基于1mol的環(huán)氧基，其含量?jī)?yōu)選不小于2g，更優(yōu)選不小于3g，進(jìn)一步優(yōu)選不小于4g，因?yàn)槌浞执龠M(jìn)了反應(yīng)且改善了強(qiáng)度。另一方面，基于1mol的環(huán)氧基，含量?jī)?yōu)選不超過(guò)20克，更優(yōu)選不超過(guò)19克，進(jìn)一步優(yōu)選不超過(guò)18克，因?yàn)榉乐沽擞捎谑Ｓ辔捶磻?yīng)的物質(zhì)而使強(qiáng)度劣化。

用作環(huán)氧樹(shù)脂固化促進(jìn)劑的那些可用作固化促進(jìn)劑。其實(shí)例包括3-苯基-1,1-二甲基脲、3-(4-氯苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲(dcmu)等，并且其中，dcmu為優(yōu)選的。如果基體樹(shù)脂包含固化促進(jìn)劑，則與固化劑的含量比(固化劑/固化促進(jìn)劑)優(yōu)選不小于1.0，更優(yōu)選不小于1.2，進(jìn)一步優(yōu)選不小于1.4。另一方面，含量比例優(yōu)選不超過(guò)10，更優(yōu)選不超過(guò)9，進(jìn)一步優(yōu)選不超過(guò)8。固化劑與固化促進(jìn)劑此范圍內(nèi)的含量比傾向于使固化后樹(shù)脂的物理特性令人滿(mǎn)意。

通過(guò)以下方法可使基體樹(shù)脂固化：必要時(shí)將添加劑與包含環(huán)氧樹(shù)脂和經(jīng)官能團(tuán)改性的丙烯腈丁二烯共聚物的樹(shù)脂組分進(jìn)行混合，然后通過(guò)例如加熱以打開(kāi)環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧基并引發(fā)與另一環(huán)氧樹(shù)脂或經(jīng)官能團(tuán)改性的丙烯腈丁二烯共聚物的交聯(lián)反應(yīng)(在一些情況下，與固化劑的交聯(lián)反應(yīng))。固化條件可根據(jù)混合的樹(shù)脂組分或固化劑適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行調(diào)整，并且固化可通過(guò)在100℃至200℃下處理5分鐘至150分鐘來(lái)完成。

固化后基體樹(shù)脂的初始彈性模量?jī)?yōu)選不小于0.1mpa，更優(yōu)選不小于0.3mpa，進(jìn)一步優(yōu)選不小于0.5mpa。如果初始彈性模量小于0.1mpa，則容易產(chǎn)生塑性變形且可使輪胎的耐久性劣化。另一方面，初始彈性模量?jī)?yōu)選不超過(guò)1000mpa，更優(yōu)選不超過(guò)700mpa，進(jìn)一步優(yōu)選不超過(guò)400mpa。如果初始彈性模量超過(guò)1000mpa，則柔性降低，由于變形如彎曲容易發(fā)生斷裂，并且可使輪胎的耐久性劣化。注意，如本文使用的基體樹(shù)脂的初始彈性模量為拉伸試驗(yàn)中20n至40n載荷下的彈性模量。

固化后基體樹(shù)脂的斷裂強(qiáng)度優(yōu)選不小于1.0mpa，更優(yōu)選不小于1.5mpa，進(jìn)一步優(yōu)選不小于2.0mpa。如果斷裂強(qiáng)度小于1.0mpa，則耐久性?xún)A向于劣化。另一方面，斷裂強(qiáng)度優(yōu)選不超過(guò)100mpa，更優(yōu)選不超過(guò)90mpa，進(jìn)一步優(yōu)選不超過(guò)80mpa。如果斷裂強(qiáng)度超過(guò)100mpa，則彈性模量?jī)A向于變得過(guò)高，并且可使輪胎的耐久性劣化。

固化后的基體樹(shù)脂的斷裂伸長(zhǎng)率優(yōu)選不小于50％，更優(yōu)選不小于55％，進(jìn)一步優(yōu)選不小于60％。如果斷裂伸長(zhǎng)率小于50％，則基體樹(shù)脂不能遵循輪胎的變形，并且由于裂縫的產(chǎn)生可使輪胎的耐久性劣化。斷裂伸長(zhǎng)率的上限不受特別地限制，通常為300％。

進(jìn)一步優(yōu)選地，固化后基體樹(shù)脂在50％的伸長(zhǎng)率處不屈服。如果在小于50％的伸長(zhǎng)率處產(chǎn)生屈服，則可能沒(méi)有保持輪胎的質(zhì)量或形狀，因?yàn)槿菀桩a(chǎn)生塑性變形。注意，如本文使用的基體樹(shù)脂的屈服意味著在拉伸試驗(yàn)中觀察到應(yīng)力的下降且變形甚至在移除應(yīng)力之后仍然保留。

應(yīng)注意，如本文使用的初始彈性模量、斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率和在50％的伸長(zhǎng)率處屈服的出現(xiàn)是在固化后使用成形為jisk6251的4號(hào)啞鈴的基質(zhì)樹(shù)脂在5mm/min的拉伸速度且?jiàn)A具之間的距離為58mm的條件下測(cè)量的數(shù)值。還要注意，在20n至40n的載荷范圍內(nèi)計(jì)算初始彈性模量。由株式會(huì)社島津制作所等制造的autograph可用作測(cè)量裝置。

碳纖維的實(shí)例包括使用丙烯酸酯纖維作為原材料的基于pan的碳纖維和使用瀝青(石油、煤、煤焦油等的副產(chǎn)物)作為原材料的基于瀝青的碳纖維。盡管兩種碳纖維均可用于本發(fā)明中，但優(yōu)選地使用基于pan的碳纖維，因?yàn)槠渚哂袕?qiáng)的拉伸強(qiáng)度。

根據(jù)本發(fā)明的cfrp(碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂)可通過(guò)以下步驟來(lái)生產(chǎn)：制備預(yù)浸漬物，其中用基體樹(shù)脂對(duì)碳纖維進(jìn)行浸漬，將預(yù)浸漬物成型為期望的形狀然后進(jìn)行固化。用液體基體樹(shù)脂對(duì)碳纖維束進(jìn)行浸漬的方法的實(shí)例包括通過(guò)使用輥來(lái)用液體基體樹(shù)脂對(duì)碳纖維束進(jìn)行浸漬的方法，或用片狀的基體樹(shù)脂將碳纖維布夾在當(dāng)中然后通過(guò)加壓等對(duì)碳纖維布進(jìn)行浸漬的方法。從與碳纖維的粘附和輪胎的輕量化角度出發(fā)，預(yù)浸漬物中基體樹(shù)脂的含量?jī)?yōu)選為15質(zhì)量％至50質(zhì)量％，更優(yōu)選為20質(zhì)量％至40質(zhì)量％。

本發(fā)明的輪胎特征在于cfrp用作簾線(xiàn)的一部分。被cfrp代替的簾線(xiàn)實(shí)例包括鋼絲簾線(xiàn)或胎圈鋼絲，因?yàn)檩喬ピ牧现衅浣M分比較高，通過(guò)代替使輪胎輕量化的效果明顯且也能保持強(qiáng)度，并且優(yōu)選地，鋼絲簾線(xiàn)或胎圈鋼絲的全部或一部分由cfrp代替。因?yàn)楸景l(fā)明的cfrp在輪輞裝配時(shí)能夠抵抗大的變形，因此優(yōu)選地胎圈鋼絲的全部或一部分由cfrp代替。此外，其中胎圈鋼絲的一部分由cfrp代替的輪胎，即，使用由cfrp和胎圈鋼絲構(gòu)成的胎圈芯的輪胎為優(yōu)選的，因?yàn)榭梢匝a(bǔ)償特征為彎曲模量較小的cfrp的特性，并且即使在輪胎形成期間施加較大的力，輪胎也可恢復(fù)到原始形狀。在與cfrp組合使用的胎圈鋼絲中，可使用涂覆有用于涂覆胎圈鋼絲的橡膠組合物的常規(guī)胎圈鋼絲。

如果將cfrp用作輪胎的胎圈鋼絲，則本發(fā)明的輪胎可通過(guò)以下步驟來(lái)生產(chǎn)：制備預(yù)浸漬物，其中用基體樹(shù)脂對(duì)碳纖維束進(jìn)行浸漬，將預(yù)浸漬物層合成胎圈鋼絲的形狀以獲得期望的剛度，使經(jīng)層合的預(yù)浸漬物固化并使用獲得的cfrp胎圈鋼絲代替全部或一部分常規(guī)胎圈鋼絲。

如果使用cfrp代替嵌入輪胎束帶部分的鋼絲簾線(xiàn)，則制備預(yù)浸漬物，其中用基體樹(shù)脂對(duì)碳纖維束進(jìn)行浸漬，層合預(yù)浸漬物以獲得期望的剛度，并使用cfrp簾線(xiàn)(預(yù)浸漬物)代替全部或一部分常規(guī)鋼絲簾線(xiàn)。在此情況下，本發(fā)明的輪胎可通過(guò)以下步驟獲得：生產(chǎn)其中將cfrp簾線(xiàn)(預(yù)浸漬物)嵌入束帶層的未硫化輪胎，并在硫化過(guò)程中通過(guò)由熱使cfrp簾線(xiàn)固化而將其硫化。

本發(fā)明的輪胎可通過(guò)常規(guī)的方法來(lái)生產(chǎn)，不同之處在于將cfrp用作一部分簾線(xiàn)。本發(fā)明的輪胎可適當(dāng)?shù)赜米鞒擞密?chē)輪胎、公共汽車(chē)輪胎、卡車(chē)輪胎等。

實(shí)施例

將基于實(shí)施例描述本發(fā)明，但本發(fā)明不僅僅受限于此。

以下將集中解釋實(shí)施例和比較例中使用的各種化學(xué)物品。

環(huán)氧樹(shù)脂1：由三菱化學(xué)株式會(huì)社制造的jer828(雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂，環(huán)氧當(dāng)量184至194)

環(huán)氧樹(shù)脂2：jer4005p(雙酚f型環(huán)氧樹(shù)脂，mw：8,500，環(huán)氧當(dāng)量：950至1,200)

經(jīng)胺基改性的丙烯腈丁二烯共聚物(atbn)：由cvcthermosetspecialties制造的atbn1300x16

固化劑：由三菱化學(xué)株式會(huì)社制造的dicy7(雙氰胺的細(xì)粉末產(chǎn)品)

固化促進(jìn)劑：由保土谷化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制造的dcmu-99

碳纖維：由三菱麗陽(yáng)株式會(huì)社制造的mr60h24p(單纖維直徑：5μm，單纖維數(shù)目：24,000)

胎圈鋼絲1：由鋼制成，直徑：1.2mm，結(jié)構(gòu)：4+4+4，涂覆有橡膠組合物

胎圈鋼絲2：由鋼制成，直徑：1.2mm，結(jié)構(gòu)：四列一段(fourlinesonestep)，涂覆有橡膠組合物

用于測(cè)試的基體的制備

根據(jù)表1所示的配方含量，將樹(shù)脂組分、固化劑和固化促進(jìn)劑進(jìn)行混合并使用鑄造模具(2mm的板)將混合物的溫度在30分鐘內(nèi)從室溫升高至170℃，然后將混合物在170℃保持10分鐘以使其固化。之后，將該狀態(tài)調(diào)整為25℃、濕度為50％且時(shí)間為48小時(shí)的條件，然后將所述混合物沖壓成4號(hào)啞鈴的形狀以制備用于測(cè)試的基體樹(shù)脂。

<拉伸測(cè)試>

通過(guò)使用由shimadzucorporation制造的autograph，在拉伸速度為5mm/分鐘且?jiàn)A具之間的距離為58mm的條件下對(duì)用于測(cè)試的每種基體樹(shù)脂的“初始彈性模量”、“斷裂強(qiáng)度”、“斷裂伸長(zhǎng)率”以及“在50％的伸長(zhǎng)率處屈服的出現(xiàn)”進(jìn)行測(cè)量，其結(jié)果示于表1中。

表1

實(shí)施例和比較例

使用輥用每種未經(jīng)固化的基體樹(shù)脂1至7對(duì)每種碳纖維進(jìn)行浸漬以制備預(yù)浸漬物。將各個(gè)這些預(yù)浸漬物纏繞在金屬夾具上并形成為胎圈芯的形狀然后在170℃的條件下保持10分鐘進(jìn)行固化以制備用于測(cè)試的胎圈芯。就實(shí)施例5和實(shí)施例6而論，將每種預(yù)浸漬物纏繞在鋼絲2上并形成為胎圈芯的形狀，其中鋼絲2被設(shè)置在金屬夾具上并形成為胎圈芯的形狀，然后在170℃的條件下保持10分鐘進(jìn)行固化以制備用于測(cè)試的胎圈芯。使用得到的用于測(cè)試的胎圈芯形成用于測(cè)試的各個(gè)輪胎(尺寸：195/65r1591h)并進(jìn)行以下評(píng)估測(cè)試。注意，比較例1使用由鋼絲構(gòu)成的用于測(cè)試的胎圈芯來(lái)制備用于測(cè)試的輪胎，并對(duì)所述輪胎進(jìn)行評(píng)估。預(yù)浸漬物的樹(shù)脂含量、形成胎圈芯時(shí)的分層數(shù)目以及評(píng)估結(jié)果示于表2中。

<胎圈芯質(zhì)量的測(cè)量>

對(duì)用于測(cè)試的每個(gè)胎圈芯的質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量并由指數(shù)表示，假定比較例1的結(jié)果為100。質(zhì)量指數(shù)越低，則胎圈芯的質(zhì)量就越低從而胎圈芯就越輕。

<hofmann緊固力的測(cè)量>

輪輞裝配之前在輪胎的胎圈部分中，從輪胎的中心至輪胎的外側(cè)施加徑向均勻的力并且測(cè)量胎圈部分內(nèi)徑與輪輞外徑相稱(chēng)時(shí)的力，并且結(jié)果由指數(shù)表示，假定比較例1的結(jié)果為100。緊固力的指數(shù)越高，則輪輞裝配時(shí)緊固力就越優(yōu)異。注意，性能的目標(biāo)值為55至120。

<配合力的測(cè)試>

測(cè)量已將每個(gè)輪胎安裝到輪輞(尺寸：15×6j)時(shí)的空氣壓力，并且結(jié)果由指數(shù)表示，假定比較例1的結(jié)果為100，配合力的指數(shù)越小，則配合就越容易。

<抗水壓力破裂的測(cè)試>

將每個(gè)輪胎安裝到輪輞(尺寸：15×6j)上并將水注入每個(gè)輪胎中直到輪胎的內(nèi)部壓力變?yōu)?00kpa并且測(cè)量輪胎破裂時(shí)的內(nèi)部壓力。結(jié)果由指數(shù)表示，假定比較例1的結(jié)果為100。抗水壓力破裂指數(shù)越高，則抗水壓力破裂就越優(yōu)異。注意，性能的目標(biāo)值不小于85。

表2

在如表2所示的比較例2的抗水壓力破裂測(cè)試中，胎圈是彎曲的且輪胎在較早的階段被破壞。

從表2所示的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)通過(guò)將包含基體樹(shù)脂和碳纖維的cfrp用于輪胎可獲得輕量化的同時(shí)保持強(qiáng)度的輪胎，其中基體樹(shù)脂包含特定量的環(huán)氧樹(shù)脂和經(jīng)官能團(tuán)改性的丙烯腈丁二烯共聚物。

權(quán)利要求書(shū)(按照條約第19條的修改)

1.一種輪胎，包含：

含有基體樹(shù)脂和碳纖維的cfrp，其中所述基體樹(shù)脂包含含有30質(zhì)量％至80質(zhì)量％的環(huán)氧樹(shù)脂、20質(zhì)量％至70質(zhì)量％的經(jīng)官能團(tuán)改性的丙烯腈丁二烯共聚物和固化劑的樹(shù)脂組分。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎，其中所述基體樹(shù)脂為初始彈性模量為0.1mpa至1000mpa且斷裂伸長(zhǎng)率不小于50％且在50％的伸長(zhǎng)率時(shí)不屈服的基體樹(shù)脂。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪胎，其中所述cfrp用于胎圈芯。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪胎，其中所述cfrp用于胎圈芯的一部分。