充氣輪胎的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種充氣輪胎,其使用以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜與接合橡膠的層疊體作為內(nèi)襯層,其具有優(yōu)異的耐久性,能夠在輪胎開始使用后,防止該薄膜或接合橡膠在該層疊體片的搭接部的附近出現(xiàn)裂紋、剝離。本發(fā)明的充氣輪胎,將以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜與接合橡膠層疊而成的層疊體片的輪胎周向端部重疊搭接形成內(nèi)襯層而成,其中作為所述重疊搭接的層疊體片,使用的是如下一種形態(tài)的層疊體片:其輪胎周向端部的至少一個端部,由呈三角波形的鋸齒形狀在輪胎寬度方向上連續(xù)的直線形成的邊緣線構(gòu)成。
【專利說明】充氣輪胎
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種充氣輪胎。
[0002] 更詳細地說,涉及一種充氣輪胎,將以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜與接合橡膠 層疊而成的層疊體片的輪胎周向端部重疊搭接形成內(nèi)襯層而成,其具有優(yōu)異的耐久性,能 夠在輪胎開始使用后,防止接合橡膠在該層疊體片的搭接部附近出現(xiàn)裂紋。
【背景技術(shù)】
[0003] 近年來,有業(yè)者提出使用以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜與接合橡膠的層疊體片 作為內(nèi)襯層的充氣輪胎,并進行了研究(專利文獻1)。
[0004] 通常,為了制造這種充氣輪胎,采用以下的制造工藝,即將以熱塑性樹脂為主要成 分的防透氣層用薄膜與在該以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜上硫化粘合的橡膠(接合橡 膠)片的層疊體片卷繞在輪胎成型鼓上并重疊搭接,然后供給輪胎的硫化成型工序。
[0005] 但是,將呈卷筒狀卷體而被卷起來的、由以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜與接合 橡膠構(gòu)成的層疊體片從卷筒狀卷體拉出,切取所需要長度,卷繞在輪胎成型鼓上,在該鼓上 等進行重疊搭接,再進行硫化成型,制造出輪胎時,輪胎開始行駛后,構(gòu)成內(nèi)襯層的以熱塑 性樹脂為主要成分的薄膜與在該薄膜上硫化粘合了的接合橡膠有時會發(fā)生剝離。
[0006] 用圖對其進行說明的話就是,如圖3(a)所示,將由以熱塑性樹脂為主要成分的薄 膜2和接合橡膠3構(gòu)成的層疊體片1,用刀具切取所需要尺寸(長度),在輪胎成型鼓(未圖 示)上,在其兩端部設(shè)置搭接部S并重疊搭接,做成環(huán)狀。層疊體片材1的搭接分為:使用 1片時,將其兩端部搭接,使其整體形成為環(huán)狀,或者使用多片時,將它們的相互間的端部相 互搭接,使其整體形成為環(huán)狀。
[0007] 然后,再卷繞制造輪胎所需要的構(gòu)件(未圖示),然后用膠囊硫化成型。硫化成型 后,如圖3 (b)中的模型圖所示,形成由以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜2和接合橡膠3構(gòu) 成的內(nèi)襯層10,在搭接頭部S附近,形成有以熱塑性樹脂為主成分的薄膜2露出的部分和埋 設(shè)在接合橡膠中的部分。該以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜2是用來構(gòu)成防透氣層2a的, 在該圖中,上方為輪胎內(nèi)腔側(cè),箭頭D所示的方向為輪胎周向。
[0008] 圖3(c)是示意性地顯示圖3(b)所示的內(nèi)襯層的搭接部附近的防透氣層和接合橡 膠層的形態(tài)的俯視圖。該圖3(a)?(c)中,E1、E2分別表示重疊搭接的層疊體片1的周向 兩端部的邊緣線。
[0009] 然后,輪胎開始使用后,在接合橡膠3出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象特別容易發(fā)生在圖3(b)所 示的以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜2 (防透氣層2a)露出的前端部附近4等處。
[0010] 其原因、特別是在以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜2 (防透氣層2a)與接合橡膠3 之間(界面)出現(xiàn)裂紋的原因可能在于,通常以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜2(防透氣層 2a)的剛性較高,因此上下被該薄膜2 (防透氣層2a)夾住的接合橡膠會被固定,其變形被抑 制,但上下未被該薄膜2 (防透氣層2a)夾住的該薄膜2的前端部附近4的接合橡膠上變形 沒有被抑制,產(chǎn)生較大的應(yīng)力。此外,也可能是由于以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜與接合 橡膠層的硫化粘合力有時不夠大。
[0011] 另一方面,以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜2與接合橡膠的硫化粘合力足夠大的 情況下,應(yīng)力變形會集中在接合橡膠3內(nèi)的圖3 (b)中以C表示的部位附近,頻繁出現(xiàn)裂紋。 該應(yīng)力變形集中在接合橡膠露出到表面的圖3(b)中以上述C表示的部位附近,并因在該部 分上,在接合橡膠層3產(chǎn)生了具有輪胎周向的變形方向的應(yīng)力變形,這可能是在接合橡膠 層的該C附近出現(xiàn)裂紋的原因(圖3(c)中顯示了應(yīng)力的方向)。
[0012] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0013] 專利文獻
[0014] 【專利文獻1】日本專利特開2009-241855號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0015] 發(fā)明擬解決的問題
[0016] 本發(fā)明的目的在于,鑒于上述問題,提供一種充氣輪胎,其使用以熱塑性樹脂為主 要成分的薄膜與接合橡膠的層疊體作為內(nèi)襯層,其具有優(yōu)異的耐久性,能夠在輪胎開始使 用后,防止該薄膜或接合橡膠在該層疊體片的搭接部的附近出現(xiàn)裂紋。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0017]
[0018] 為達成上述課題,本發(fā)明的充氣輪胎具有下述(1)的結(jié)構(gòu)。
[0019] (1) 一種充氣輪胎,將以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜與接合橡膠層疊而成的層 疊體片的輪胎周向端部重疊搭接形成內(nèi)襯層而成,其特征在于,作為所述重疊搭接的層疊 體片,使用如下一種形態(tài)的層疊體片:其輪胎周向端部的至少一個端部,由呈三角波形的鋸 齒形狀在輪胎寬度方向上連續(xù)的直線形成的邊緣線構(gòu)成。
[0020] 此外,在本發(fā)明的充氣輪胎中,優(yōu)選包含以下(2)?(7)的任一結(jié)構(gòu)。
[0021] (2)根據(jù)上述(1)所述的充氣輪胎,其特征在于,所述呈鋸齒形狀的三角波形為俯 視時以通過該三角波形的頂點并且與輪胎周向平行的直線為對稱線的線對稱形狀。
[0022] (3)根據(jù)上述(1)所述的充氣輪胎,其特征在于,所述呈鋸齒形狀的三角波形為俯 視時以通過該三角波形的頂點并且與輪胎周向平行的直線為對稱線的非線對稱形狀。
[0023] (4)根據(jù)上述(3)所述的充氣輪胎,其特征在于,所述呈鋸齒形狀的三角波形為俯 視時該三角波形的一邊與輪胎周向平行的形狀。
[0024] (5)根據(jù)上述(1)?(4)中任一項所述的充氣輪胎,其特征在于,所述重疊搭接的 層疊體片的兩端部,具有所述呈三角波形的鋸齒形狀在輪胎寬度方向上連續(xù)的直線形成的 邊緣線。
[0025] (6)根據(jù)上述(1)?(5)中任一項所述的充氣輪胎,其特征在于,所述重疊搭接在 輪胎周向上的重疊長度即使在最小部分也為5mm以上。
[0026] (7)根據(jù)上述(1)?¢)中任一項所述的充氣輪胎,其特征在于,所述呈三角波形 的鋸齒形狀在輪胎寬度方向上連續(xù)的直線形成的邊緣線,是利用激光進行加工而形成。 [0027] 發(fā)明的效果
[0028] 根據(jù)上述權(quán)利要求1所述的本發(fā)明的充氣輪胎,可提供一種充氣輪胎,將以熱塑 性樹脂為主要成分的薄膜與接合橡膠層疊的層疊體片的輪胎周向端部重疊搭接形成內(nèi)襯 層而成,其具有優(yōu)異的耐久性,能夠在輪胎開始使用后,防止接合橡膠在該層疊體片的搭接 部附近出現(xiàn)裂紋。
[0029] 根據(jù)權(quán)利要求2至7中任一項所述的本發(fā)明的充氣輪胎,可具有上述權(quán)利要求1 所述的本發(fā)明的效果,并且可以更切實且有效地獲得該效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030] 圖1(a)是示意性地顯示本發(fā)明的充氣輪胎中內(nèi)襯層的搭接部附近的防透氣層與 接合橡膠層的一方式例的俯視圖,圖1(b)是圖1(a)的X-X剖面圖。該圖1顯示了在將防 透氣層與接合橡膠層的層疊體的端部相互搭接時,作為層疊體片,使用了具有如下一種形 態(tài)的層疊體片的示例:其兩個端部具有呈三角波形的鋸齒形狀在輪胎寬度方向上連續(xù)的直 線形成的邊緣線。
[0031] 圖2(a)?圖2(c)分別是示意性地顯示本發(fā)明的充氣輪胎中內(nèi)襯層的搭接部附近 的防透氣層與接合橡膠層的另一方式例的圖,圖2(a)?圖2(c)中,上方分別為俯視圖,下 方分別為X-X剖面圖。
[0032] 圖3(a)?圖3(c)是用于說明現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題的圖,圖3(a)是表示將以 熱塑性樹脂為主要成分的薄膜與在該以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜上硫化粘合的接合 橡膠層疊而成的層疊體片,切取規(guī)定長度,卷繞于輪胎成型鼓上,將該層疊體片的兩個端部 重疊搭接了的狀態(tài)的模型圖,圖3(b)是表示在圖3(a)所示狀態(tài)下進行輪胎硫化成型后的 狀態(tài)的模型圖,圖3(c)是搭接部附近的俯視圖。
[0033] 圖4是表示本發(fā)明的充氣輪胎的一方式例的部分破碎立體圖。
[0034] 圖5是說明實施例3和實施例4中采用的三角波形狀的概略模型圖。
【具體實施方式】
[0035] 下面,使用圖紙等進一步詳細說明本發(fā)明的充氣輪胎。
[0036] 本發(fā)明的充氣輪胎,如圖1(a)、(b)所示,將以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜2(防 透氣層2a)與接合橡膠3層疊而成的層疊體片的輪胎周向端部重疊搭接形成內(nèi)襯層而成, 其特征在于,作為該重疊搭接的層疊體片,使用了如下一種形態(tài)的層疊體片:其輪胎周向端 部E1、E2中的至少一個具有呈三角波形的鋸齒形狀在輪胎寬度方向上連續(xù)的直線L1、L2形 成的邊緣線。
[0037] 也就是說,直線L1、L2是彎曲的連續(xù)直線。圖1中顯示了輪胎周向端部E1、E2均 具有呈三角波形的鋸齒形狀在輪胎寬度方向上連續(xù)的直線LI、L2形成的邊緣線的示例,但 也可以是僅輪胎周向端部El、E2中的任一個為呈三角波形的鍋齒形狀在輪胎寬度方向上 連續(xù)的直線。僅一個為該彎曲的連續(xù)直線時,另一個邊緣線可以是圖3(c)所示的一直線狀 的邊緣線、多個圓弧狀連起來而成的曲線狀的邊緣線、部分具有與輪胎寬度方向平行的成 分并形成鋸齒狀的直線連續(xù)直線狀的邊緣線、或者將它們組合而成的邊緣線等。這是因為, 即使僅一個邊緣線為上述彎曲連續(xù)直線,也可獲得本發(fā)明的效果。
[0038] 本發(fā)明中,如上所述,通過將特別是具有上述三角波形狀的鋸齒狀邊緣線的層疊 體片作為重疊搭接的層疊體片1,能夠在搭接部附近的各位置,使向輪胎周向施加的應(yīng)力分 散到周向成分以外的方向,同時還能夠使集中產(chǎn)生在搭接部的中心的寬度方向的大致一直 線上的應(yīng)力發(fā)生位置也產(chǎn)生分散,它們疊加作用,可發(fā)揮顯著抑制裂紋出現(xiàn)的效果。
[0039] 圖1(a)中示意性地顯示了應(yīng)力的分散狀態(tài)。輪胎周向上產(chǎn)生的應(yīng)力,在搭接部的 各位置,分散成與端部的邊緣線El、E2垂直的成分、平行的成分。相對于此,邊緣線為與輪 胎周向垂直的一直線時,應(yīng)力不能分散到周向以外,該應(yīng)力僅作用于輪胎周向,并且該力也 較大(圖3(c))。
[0040] 本發(fā)明中,"輪胎周向端部由呈三角波形的鋸齒形狀在輪胎寬度方向上連續(xù)的直 線形成的邊緣線構(gòu)成"是指,邊緣線El、E2呈圖1 (a)所示的三角波形的鋸齒形狀,該"鋸 齒形狀"部分中,該邊緣線El、E2至少不具有任何與輪胎寬度方向(換言之,即為"輪胎徑 向")平行的線。也就是說,本發(fā)明中,呈鋸齒形狀部分的部分中不具有如圖3(c)所示的與 輪胎寬度方向(輪胎徑向)平行的邊緣線。這是因為如果存在與該輪胎寬度方向(輪胎徑 向)平行的邊緣線部,則無法充分獲得上述應(yīng)力分散效果。
[0041] 此外,"由連續(xù)的直線形成三角波形的鋸齒形狀"是指,不包括"由連續(xù)的曲線形成 波形的邊緣線"的意思,"由連續(xù)的曲線形成的波形的邊緣線"時,通常在其一部分中具有與 "具有與輪胎寬度方向(輪胎徑向)平行的邊緣線部"等同的作用效果,可能會因該一部分 而無法充分獲得本發(fā)明的應(yīng)力分散效果,可能成為導(dǎo)致裂紋出現(xiàn)的起因,因此將其除外。
[0042] 圖1中邊緣線E1、E2明確為"由連續(xù)的直線形成三角波形的鋸齒形狀",但并非邊 緣線的部分,例如顯示彎折位置的圖1 (a)的線LI、L2雖然在圖紙上畫成直線,但也可部分 地具有曲線部分。
[0043] 三角波形的鋸齒形狀,如圖1(a)所示,俯視時,該三角波形也可以是以通過該三 角波形的頂點且與輪胎周向平行的直線為對稱線的線對稱形狀。此時,在輪胎寬度方向、周 向上可獲得大致均勻的應(yīng)力分散效果。圖1(a)顯示了該例,即顯示了邊緣線E1、E2與輪胎 周向D-D的傾斜角0 1、0 2都為45°的情況。
[0044] 或者,俯視時,呈鋸齒形狀的三角波形也可以是以通過該三角波形的頂點且與輪 胎周向平行的直線為對稱線的非線對稱形狀。圖2(a)?(c)分別顯示此時的方式例,(a)、 (b)為鋸齒狀,且邊緣線El、E2與輪胎周向D-D的傾斜角0 2為0° (三角波形為直角三角 形)。此外,(c)顯示了傾斜角9 1為60°、0 2為30°的情況(此時三角波形也為直角三 角形)。圖2(a)與(b)的不同在于,三角波形的頂點在輪胎寬度方向上的位置在兩端相互 一致(圖2(a))或者相互偏離(圖2(b))。如該圖2(a)?(c)所示,俯視時,呈鋸齒形狀的 三角波形為以通過該三角波形的頂點且與輪胎周向平行的直線為對稱線的非線對稱形狀 時,可獲得在輪胎寬度方向、周向上略有分布的應(yīng)力分散效果。
[0045] 通過連續(xù)的彎曲直線形成三角波形的鋸齒形狀的邊緣線,可形成在搭接的層疊體 片的一個端部,優(yōu)選形成在重疊搭接的兩個端部。
[0046] 重疊搭接部優(yōu)選在輪胎周向上的重合長度(重疊長度L)(圖1)即使在最小部分 也為5mm以上,更優(yōu)選為7?30mm。小于5mm時,重疊搭接的效果會減弱,大于30mm時,會 出現(xiàn)輪胎均勻性的問題,因此并非優(yōu)選。
[0047] 三角波形的高度、三角波形的形成間距等會隨著輪胎尺寸而變化,但一般三角波 形的高度(輪胎周向的長度)優(yōu)選為3?15mm,三角波形的形成間距優(yōu)選為5?60mm。
[0048] 傾斜角0 1、傾斜角0 2根據(jù)三角波形的形成間距來決定,但前者0 1可在0? 75°的范圍內(nèi),后者0 2可在0?75°的范圍內(nèi),兩者的合計角度可在60?150°的范圍 內(nèi)。如果三角波形的形成間距過大,或者傾斜角9 1、傾斜角9 2過大,則本發(fā)明的效果會減 弱。
[0049] 構(gòu)成本發(fā)明中使用的層疊體片的以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜2優(yōu)選使用厚 度為30?300 y m的薄膜,接合橡膠優(yōu)選使用片厚度為0. 3?1. 5mm的接合橡膠。
[0050] 形成三角波形的加工可以通過以下方法等實施,即將薄膜與接合橡膠進行層疊 后,在形成該層疊體片的輪胎周向端部時,在成為輪胎寬度方向的方向下實施激光加工進 行切割。由于使用激光的照射進行切割加工,所以優(yōu)選從與層疊體片面垂直的方向?qū)ζ湔?射激光形成三角波形,并且使其向該層疊體片的面方向移動的切割加工法??梢砸贿呉苿?一邊連續(xù)地照射激光,或者也可以一邊移動一邊間歇性地照射激光。激光優(yōu)選使用紅外線 激光或C0 2 (二氧化碳)激光,其中,從加工性良好、控制性等方面考慮,優(yōu)選使用C02 (二氧 化碳)激光。YAG激光可以依據(jù)薄膜片材的原材料酌情使用,但在加工性、控制性方面多劣 于上述兩種激光。
[0051] 圖4表示本發(fā)明的充氣輪胎的一方式例的部分破碎立體圖。
[0052] 充氣輪胎T設(shè)計為在胎面部11的左右連接側(cè)壁部12和胎圈部13。在該輪胎內(nèi) 偵牝作為輪胎骨架的簾布層14沿輪胎寬度方向,跨越左右胎圈部13、13而設(shè)。在與胎面部 11對應(yīng)的簾布層14的外周側(cè),設(shè)有包含鋼絲簾線的2層帶束層15。箭頭X表示輪胎寬度 方向,箭頭D表示輪胎周向。在簾布層14的內(nèi)側(cè)配設(shè)有內(nèi)襯層10,其搭接部S沿輪胎寬度 方向延伸、存在。
[0053] 本發(fā)明的充氣輪胎抑制了原來在輪胎內(nèi)周面上該搭接部S附近容易產(chǎn)生的裂紋、 形成內(nèi)襯層10的以熱塑性樹脂為主體的片材2與接合橡膠層3之間的裂紋、剝離的產(chǎn)生, 耐久性顯著提升。
[0054] 另外,重疊搭接形成的搭接部S存在于輪胎整個寬度上,但并非必須在該輪胎整 個寬度的搭接部設(shè)置三角波形狀的邊緣線,特別是,優(yōu)選存在于輪胎寬度方向上至少從寬 度更寬的帶束層的端部到胎邊芯的前端部之間的區(qū)域。胎肩部附近在行駛過程中變形較 大,因此薄膜和接合橡膠容易產(chǎn)生裂紋或剝離,優(yōu)選包括側(cè)壁部在內(nèi),至少設(shè)置在上述區(qū)域 內(nèi)。
[0055] 本發(fā)明中內(nèi)襯層的構(gòu)成要素之一即"以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜"是以下兩 種具有代表性的薄膜的總稱:由"熱塑性樹脂"構(gòu)成的薄膜,或者由"維持熱塑性樹脂為主要 成分,并在該樹脂中共混彈性體而成的熱塑性彈性體組合物"構(gòu)成的薄膜。即便是后者,主 要成分還是熱塑性樹脂,和橡膠100%的片材等相比較,以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜具 有剛性通常較大的特質(zhì)。因此,采用上述本發(fā)明的構(gòu)成,保護內(nèi)襯層的搭接部附近對延長充 氣輪胎的使用壽命而言很重要。
[0056] 以下,對本發(fā)明中可以使用的熱塑性樹脂、彈性體進行說明。
[0057] 關(guān)于本發(fā)明中可以使用的熱塑性樹脂,優(yōu)選使用例如:聚酰胺類樹脂〔例如,尼 龍 6 (N6)、尼龍 66 (N66)、尼龍 46 (N46)、尼龍 11 (N11)、尼龍 12 (N12)、尼龍 610 (N610)、 尼龍612 (N612)、尼龍6/66共聚物(N6/66)、尼龍6/66/610共聚物(N6/66/610)、尼龍 MDX6 (MXD6)、尼龍6T、尼龍9T、尼龍6/6T共聚物、尼龍66/PP共聚物、尼龍66/PPS共聚物〕 及其N-烷氧基烷基化物,例如尼龍6的甲氧基甲基化物、尼龍6/610共聚物的甲氧基甲基 化物、尼龍612的甲氧基甲基化物;聚酯類樹脂〔例如,聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對 苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚間苯二甲酸乙二醇酯(PEI)、PET/PEI共聚物、聚芳酯(PAR)、聚 萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、液晶聚酯、聚氧亞烷基二酰亞胺二酸/聚對苯二甲酸丁二醇酯共 聚物等芳香族聚酯〕;聚腈類樹脂〔例如,聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯腈、丙烯腈/苯乙烯共 聚物(AS)、甲基丙烯腈/苯乙烯共聚物、甲基丙烯腈/苯乙烯/ 丁二烯共聚物〕;聚甲基丙 烯酸酯類樹脂〔例如,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸乙酯〕;聚乙烯類樹脂〔例如, 乙酸乙烯酯、聚乙烯醇(PVA)、乙烯醇/乙烯共聚物(EVOH)、聚偏二氯乙烯(PDVC)、聚氯乙烯 (PVC)、氯乙烯/偏二氯乙烯共聚物、偏二氯乙烯/丙烯酸甲酯共聚物、偏二氯乙烯/丙烯腈 共聚物(ETFE)〕;纖維素類樹脂〔例如,乙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素〕;氟類樹脂〔例如,聚 偏氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、四氟乙烯/乙烯共聚物〕;酰亞 胺類樹脂〔例如,芳香族聚酰亞胺(PI)〕等。
[0058] 此外,關(guān)于本發(fā)明中可以使用的構(gòu)成熱塑性彈性體組合物的熱塑性樹脂與彈性 體,熱塑性樹脂可以使用上述樹脂。彈性體可以優(yōu)選使用例如:二烯類橡膠及其氫化物〔例 如,天然橡膠(NR)、異戊二烯橡膠(IR)、環(huán)氧化天然橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠(SBR)、丁二烯 橡膠(BR、高順BR和低順BR)、丁腈橡膠(NBR)、氫化NBR、氫化SBR〕、烯烴類橡膠〔例如,乙丙 橡膠(EPDM、EPM)、馬來酸改性乙丙橡膠(M-EPM)、丁基橡膠(IIR)、異丁烯與芳香族乙烯基 或二烯類單體的共聚物、丙烯酸酯橡膠(ACM)、離聚物〕、含鹵素橡膠〔例如,Br-IIR、CI-IIR、 溴化異丁烯-對甲基苯乙烯共聚物(BIMS)、氯丁橡膠(CR)、氯醚橡膠(CHR)、氯磺化聚乙烯 橡膠(CSM)、氯化聚乙烯橡膠(CM)、馬來酸改性氯化聚乙烯橡膠(M-CM)〕、硅橡膠〔例如,甲 基乙烯基硅橡膠、二甲基硅橡膠、甲基苯基乙烯基硅橡膠〕、含硫橡膠〔例如,聚硫橡膠〕、氟 橡膠〔例如,偏二氟乙烯類橡膠、含氟乙烯基醚基橡膠、四氟乙烯-丙烯類橡膠、含氟硅類橡 膠、含氟磷腈類橡膠〕、熱塑性彈性體〔例如,苯乙烯類彈性體、烯烴類彈性體、酯類彈性體、 聚氨酯類彈性體、聚酰胺類彈性體〕等。
[0059] 從增加橡膠體積率,從低溫到高溫均可實現(xiàn)柔軟、高耐久性方面考慮,尤其優(yōu)選彈 性體的50重量%以上為鹵化丁基橡膠或溴化異丁烯-對甲基苯乙烯共聚橡膠或者馬來酸 酐改性乙烯-a -烯烴共聚橡膠。
[0060] 此外,從兼顧防透氣性和耐久性方面考慮,優(yōu)選熱塑性彈性體組合物中熱塑性樹 脂的50重量%以上為尼龍11、尼龍12、尼龍6、尼龍6、尼龍66、尼龍6/66共聚物、尼龍6/12 共聚物、尼龍6/10共聚物、尼龍4/6共聚物、尼龍6/66/12共聚物、芳香族尼龍以及乙烯/ 乙烯醇共聚物中的任一種。
[0061] 此外,利用上述特定熱塑性樹脂和上述特定彈性體的組合進行共混獲得共混物 時,如果相容性不同,可以使用適當?shù)南嗳輨┳鳛榈谌煞郑箖烧呦嗳?。在共混體系中混 合相容劑,可以降低熱塑性樹脂與彈性體的界面張力,從而會使形成有分散層的彈性體的 粒徑變得微細,因此,兩種成分的特性可以更有效地顯現(xiàn)。這種相容劑通??梢允褂媒Y(jié)構(gòu)為 具有熱塑性樹脂及彈性體兩者或一方結(jié)構(gòu)的共聚物,或者具有可與熱塑性樹脂或彈性體反 應(yīng)的環(huán)氧基、撰基、齒基、氣基、囉唑琳基、輕基等的共聚物??梢愿鶕?jù)要共混的熱塑性樹脂 和彈性體的種類進行選擇,通常使用的可列舉有苯乙烯/乙烯-丁烯嵌段共聚物(SEBS)及 其馬來酸改性物、EPDM、EPM、EPDM/苯乙烯或EPDM/丙烯腈接枝共聚物及其馬來酸改性物、 苯乙烯/馬來酸共聚物、反應(yīng)性氧硫蒽等。相關(guān)相容劑的混配量并無特別限定,優(yōu)選相對于 聚合物成分(熱塑性樹脂與彈性體的合計)100重量份,為〇. 5?10重量份。
[0062] 在熱塑性樹脂與彈性體共混而成的熱塑性彈性體組合物中,特定的熱塑性樹脂與 彈性體的組成比并無特別限定,可以適當決定,保證彈性體作為不連續(xù)相分散于熱塑性樹 脂的基質(zhì)中這一結(jié)構(gòu)即可,優(yōu)選范圍為90/10?30/70。
[0063] 本發(fā)明中,在不損害內(nèi)襯層或補強層的必要特性的范圍內(nèi),可以在熱塑性樹脂或 含有熱塑性樹脂與彈性體的共混物的熱塑性彈性體組合物中混合相容劑等其它聚合物?;?合其它聚合物的目的在于改良熱塑性樹脂與彈性體的相容性,改善材料的成型加工性,提 高耐熱性,降低成本等,關(guān)于所使用的材料,可舉例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯 (PS)、ABS、SBS、聚碳酸酯(PC)等。
[0064] 此外,在不損害內(nèi)襯層的必要特性的范圍內(nèi),可以任意混配通常在聚合物混配物 中混配的填充劑(碳酸鈣、氧化鈦、氧化鋁等)、碳黑、白碳黑等補強劑、軟化劑、增塑劑、力口 工助劑、顏料、染料、抗老化劑等。熱塑性彈性體組合物的結(jié)構(gòu)為,彈性體作為不連續(xù)相分散 于熱塑性樹脂的基質(zhì)中。采用相關(guān)結(jié)構(gòu)可以賦予內(nèi)襯層充分的柔軟性,以及利用樹脂層的 連續(xù)相效果,而賦予其充分的防透氣性,與此同時,不論彈性體有多少,成型時都可以獲得 和熱塑性樹脂同等的成型加工性。
[0065]此外,彈性體在和熱塑性樹脂混合時,還可以進行動態(tài)硫化。動態(tài)硫化時的硫化 齊U、硫化助劑、硫化條件(溫度、時間)等可以根據(jù)要添加的彈性體的組成適當決定,并無特 別限定。
[0066] 如此,對熱塑性彈性體組合物中的彈性體進行動態(tài)硫化會使所獲得的樹脂薄膜片 成為含有硫化彈性體的片材,對來自外部的變形具有抵抗力(彈性),尤其容易維持三角波 形狀的邊緣線的結(jié)構(gòu),可以切實地獲得本發(fā)明的效果,因此優(yōu)選。
[0067]硫化劑可使用一般的橡膠硫化劑(交聯(lián)劑)。具體為,硫磺類硫化劑可舉例如下: 硫磺粉、沉淀硫磺、高分散性硫磺、表面處理硫磺、不溶性硫磺、二硫代二嗎啉、二硫化烷基 酚等,可大致使用例如0. 5?4phr〔在本說明書中,"phr"是指相對于每100重量份彈性體 成分所加入的重量份。以下相同?!?。
[0068] 此外,有機過氧化物類的硫化劑可舉例如下:過氧化苯甲酰、叔丁基氫過氧化物、 2, 4-二氯過氧化苯甲酰、2, 5-二甲基-2, 5-雙(過氧化叔丁基)己烷、2, 5-二甲基己 烷-2, 5-雙(過氧化苯甲酸酯)等等,重量比方面,例如加入量可大致選用1?20phr。 [0069]還有,酚醛樹脂類硫化劑可舉例如下:烷基酚樹脂的溴化物、含有氯化錫、氯丁二 烯等鹵素供體化合物和烷基酚樹脂的混合交聯(lián)系列等,重量比可使用1?20phr左右的比 例。
[0070]其它還可舉例如下:氧化鋅(5phr左右)、氧化鎂(4phr左右)、一氧化鉛(10? 20phr左右)、對苯醌二廂、二苯甲酰對醌二廂、四氯對苯醌、聚1,4-二亞硝基苯(2?lOphr 左右)、二氨基二苯基甲烷(〇. 2?lOphr左右)。
[0071] 另外,也可按需要來添加硫化促進劑??纱笾掳?. 5?2phr的比例使用醛氨類、 胍類、噻唑類、亞磺酰胺類、秋蘭姆類、二硫代氨基甲酸鹽類、硫脲類等一般硫化促進劑。
[0072] 具體可舉例如下:醛氨類硫化促進劑有六亞甲基四胺等,胍類硫化促進劑有二苯 胍等,噻唑類硫化促進劑有二硫化二苯并噻唑(DM)、2_巰基苯并噻唑及其鋅鹽、環(huán)己胺鹽 等,亞磺酰胺類硫化促進劑有環(huán)已基苯并噻唑基亞磺酰胺(CBS)、N-氧聯(lián)二(1,2-亞乙 基)-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、2- (4-嗎啉基二硫代)苯并 噻唑等,秋蘭姆類硫化促進劑有四甲基秋蘭姆二硫化物(TMTD)、二硫化四乙基秋蘭姆、一硫 化四甲基秋蘭姆(TMTM)、四硫化雙五甲亞基秋蘭姆等,二硫代氨基甲酸鹽類硫化促進劑有, 二甲基二硫代氨基甲酸鋅、二乙基二硫代氨基甲酸鋅、二丁基二硫代氨基甲酸鋅、乙基苯基 二硫代氨基甲酸鋅、二乙基二硫代氨基甲酸碲、二甲基二硫代氨基甲酸銅、二甲基二硫代氨 基甲酸鐵、N-二硫代甲酸-2-甲基哌啶2-甲基哌啶鹽等,硫脲類硫化促進劑有亞乙基硫脲、 二乙基硫脲等等。而且,硫化促進劑也能與通常的橡膠促進劑一起使用,例如可使用氧化鋅 (5phr左右)、硬脂酸和油酸及其鋅鹽(2?4phr)等。
[0073] 熱塑性彈性體組合物的制造方法為,預(yù)先用雙螺桿混煉擠出機等對熱塑性樹脂與 彈性體(如果是橡膠,則為未硫化物)進行熔融混煉,在形成連續(xù)相(基質(zhì))的熱塑性樹脂 中分散彈性體作為分散相(相疇)。要硫化彈性體時,可以在混煉期間添加硫化劑,對彈性 體進行動態(tài)硫化。此外,熱塑性樹脂或彈性體的各種混配劑(硫化劑除外)也可以在上述混 煉期間進行添加,優(yōu)選在混煉前預(yù)先混合。關(guān)于熱塑性樹脂與彈性體的混煉所使用的混煉 機,并無特別限定,可以使用螺桿擠出機、捏合機、班伯里混煉機、雙螺桿混煉擠出機等。其 中,熱塑性樹脂和彈性體的混煉以及彈性體的動態(tài)混煉優(yōu)選使用雙螺桿混煉擠出機。此外, 也可使用兩臺以上的混煉機來依次進行混煉。作為熔融混煉的條件,只要將溫度設(shè)定在熱 塑性樹脂的熔融溫度以上即可。此外,混煉時的最大剪切速度優(yōu)選300?TSOOsec 4。整個 混煉時間為30秒至10分鐘,如果需要加入硫化劑,則添加后的硫化時間以15秒至5分鐘 為宜。按上述方法制成的聚合物組合物可以利用注塑成型、擠出成型等常規(guī)的熱塑性樹脂 成型方法,成型為期望的形狀。
[0074] 按上述方式獲得的熱塑性彈性體組合物的結(jié)構(gòu)為,彈性體作為不連續(xù)相分散于熱 塑性樹脂的基質(zhì)中。采用相關(guān)結(jié)構(gòu)可以賦予內(nèi)襯層充分的柔軟性,以及利用樹脂層的連續(xù) 相效果,而賦予內(nèi)襯層充分的防透氣性能和強度,與此同時,不論彈性體有多少,成型時都 可以獲得和熱塑性樹脂同等的成型加工性。
[0075] 熱塑性樹脂及熱塑性彈性體組合物的楊氏模量并無特別限定,優(yōu)選1?500MPa, 更優(yōu)選25?250MPa。
[0076] 實施例
[0077] 以下,通過實施例等,具體說明本發(fā)明的充氣輪胎。
[0078] 另外,各評估特性的測定方法采用以下記載的方法。
[0079] (1)搭接部的抗裂性能評估:
[0080] 利用轉(zhuǎn)鼓試驗機在內(nèi)壓120kPa、負載7. 24kN、速度81km/h下進行80小時的行駛 試驗,然后觀察各試驗輪胎(各實施例、常規(guī)例中各10條)內(nèi)腔的內(nèi)襯層搭接部附近接合 橡膠有無出現(xiàn)裂紋的情況(出現(xiàn)條數(shù)、大小),進行評估。將常規(guī)例1的輪胎作為指數(shù)100 進行評估,數(shù)值越大表示越優(yōu)異。
[0081] (2)均勻性的評估:
[0082] 按照JASO C-607-87測定RFV進行評估。n數(shù)設(shè)為10,將常規(guī)例1的輪胎設(shè)為100, 用指數(shù)來表示其平均值。數(shù)值越大,表示均勻性越優(yōu)異。數(shù)值在2%以上判斷為"有優(yōu)勢", 5%以上判斷為"有顯著優(yōu)勢"。實施例1?4、常規(guī)例1、比較例1?3
[0083] 作為試驗輪胎,各實施例1?4、常規(guī)例1、比較例1?3各制作10條輪胎結(jié)構(gòu)為 具有2層帶束層、2層簾布層的輪胎尺寸195/65R1591H(15X6J)的試驗輪胎。
[0084]制造各試驗輪胎時,在形成內(nèi)襯層的防透氣層的以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜 中,使用N6/N66作為熱塑性樹脂,使用BIMS (溴化異丁烯-對甲基苯乙烯共聚物)作為彈 性體,將其共混獲得厚度130 U m的薄膜,再在該薄膜上層疊厚度0. 7mm的表1所示組成的 接合橡膠,將獲得的層疊片用作內(nèi)襯層用片。
[0085]表 1
【權(quán)利要求】
1. 一種充氣輪胎,將以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜與接合橡膠層疊而成的層疊體片 的輪胎周向端部重疊搭接形成內(nèi)襯層而成,其特征在于,作為所述重疊搭接的層疊體片,使 用的是如下一種形態(tài)的層疊體片:其輪胎周向端部的至少一個端部,由呈三角波形的鋸齒 形狀在輪胎寬度方向上連續(xù)的直線形成的邊緣線構(gòu)成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣輪胎,其特征在于,所述呈鋸齒形狀的三角波形為俯視 時以通過所述三角波形的頂點并且與輪胎周向平行的直線為對稱線的線對稱形狀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣輪胎,其特征在于,所述呈鋸齒形狀的三角波形為俯視 時以通過所述三角波形的頂點并且與輪胎周向平行的直線為對稱線的非線對稱形狀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的充氣輪胎,其特征在于,所述呈鋸齒形狀的三角波形為俯視 時所述三角波形的一邊與所述輪胎周向平行的形狀。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任一項所述的充氣輪胎,其特征在于,所述重疊搭接 的層疊體片的兩端部,具有所述呈三角波形的鋸齒形狀在所述輪胎寬度方向上連續(xù)的直線 形成的邊緣線。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任一項所述的充氣輪胎,其特征在于,所述重疊搭接 以在所述輪胎周向上的重疊長度即使在最小部分也為5mm以上的方式形成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任一項所述的充氣輪胎,其特征在于,所述呈三角波 形的鋸齒形狀在所述輪胎寬度方向上連續(xù)的直線形成的邊緣線,是利用激光進行加工而形 成。
【文檔編號】B60C5/14GK104284784SQ201380023977
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月8日
【發(fā)明者】瀨戶秀樹, 橋村嘉章, 松田淳, 遠藤豐明, 小石川佳史, 芝井孝志 申請人:橫濱橡膠株式會社