專利名稱：充氣輪胎及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有泄氣保用功能的充氣輪胎及其制造方法。
背景技術：
我們已經知道有這樣一種充氣輪胎，即在其左右側壁部配置有由高硬度橡膠制 成、截面呈月牙形的增強層，當輪胎因爆胎而處于泄氣狀態(tài)時，能借助增強層來承受載 荷使車輛繼續(xù)行駛。(參看日本專利公開公報第2008-37114號、日本專利公開公報第 2008-37117 號)。這種因增強層而具備泄氣保用功能的充氣輪胎，在泄氣狀態(tài)下行駛時，其在胎面 部易發(fā)生翹曲。尤其是冰雪路面，一旦發(fā)生這種翹曲，就會因輪胎與冰雪路面的接觸面積降 低而產生打滑，甚至會出現(xiàn)無法行駛之類的問題。

發(fā)明內容
發(fā)明擬解決的問題本發(fā)明的目的在于提供一種能抑制在泄氣狀態(tài)下行駛時所產生的翹曲，改善在冰 雪路面上泄氣狀態(tài)下的行駛性能的充氣輪胎及其制造方法。為實現(xiàn)所述目的的本發(fā)明的充氣輪胎，在其左右側壁部設有泄氣保用增強層，其 特征在于，在胎面部內面?zhèn)扰渲糜杏蔁崴苄詷渲蛘哂蔁崴苄詷渲煞峙c彈性體混合而成 的熱塑性彈性體組合物構成的胎面增強層。本發(fā)明的充氣輪胎的制造方法，其特征在于，在成形具備胎面增強層的生胎時，安 裝預先成形好的胎面增強層，該胎面增強層沿周向方向纏繞由熱塑性樹脂或熱塑性彈性體 組合物構成的帶狀材料而成，然后再對生胎進行成形。發(fā)明的效果采用所述本發(fā)明，因為在泄氣狀態(tài)下行駛中會發(fā)生翹曲的胎面部配置了由比橡膠 的剛性高的熱塑性樹脂或熱塑性彈性體組合物構成的胎面增強層，提高了胎面部的剛性， 所以能有效地抑制泄氣狀態(tài)下行駛時出現(xiàn)的翹曲。因此，即使是冰雪路面，由于能確保輪胎 的接地面積，使車輛可以在輪胎泄氣狀態(tài)下繼續(xù)行駛，所以它能改善在冰雪路面泄氣狀態(tài) 下的行駛性能。而且，抑制胎面部的翹曲，能夠延長泄氣狀態(tài)下的行駛距離，因此還能提高泄氣狀 態(tài)下的持久性。


圖1是表示本發(fā)明的充氣輪胎的一個實施例的輪胎子午線的截面圖。圖2是表示泄氣保用增強層的成形工序的說明圖。圖3是表示胎面增強層的成形工序的說明圖。圖4是表示泄氣保用增強層整形工序的一個例子的說明圖。
圖5是表示泄氣保用增強層整形工序的另一個例子的說明圖。圖6是被未硫化橡膠層包覆的泄氣保用增強層的截面圖。圖7是表示胎面增強層整形工序的一個例子的說明圖。圖8是被未硫化橡膠層包覆的泄氣保用增強層的截面圖。圖9是表示在剛體芯子上安裝胎面增強層的工序的說明圖。圖10是表示在剛體芯子上安裝左右泄氣保用增強層的工序的說明圖。附圖標記說明1胎面部2側壁部3胎圈部10泄氣保用增強層11輪胎空腔部12胎面增強層13 胎面15花紋塊30未硫化橡膠層N，S帶狀材料
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。圖1表示本發(fā)明的充氣輪胎的一個實施例，1為胎面部，2為側壁部，3為胎圈部。胎殼4層和胎殼層5延伸設置在左右胎圈部3之間，其兩端部以夾住胎邊芯7的 方式繞著埋入設置的胎圈芯6從輪胎軸的內側折返到外側。在胎面部1的胎殼層5外周配 置兩層帶束層8，在帶束層8的外周設有帶罩層9。在左右側壁部2上均設有在輪胎泄氣狀態(tài)下能夠確保車輛繼續(xù)行駛的、截面呈月 牙形的泄氣保用增強層10。左右兩側的泄氣保用增強層10以環(huán)狀形式設置在胎殼4的內 側、面朝輪胎空腔11的輪胎內表面上。左右兩側的泄氣保用增強層10均由熱塑性樹脂或 由熱塑性樹脂成分與彈性體成分混合而成的熱塑性彈性體組合物構成。在胎面1部位的內表面?zhèn)仍O置了橫跨于左右兩側胎肩部IA之間的胎面增強層12， 該增強層是由熱塑性樹脂或由熱塑性樹脂成分與彈性體成分混合而成的熱塑性彈性體組 成物構成。胎面增強層12也設置在胎殼層4的內側、面朝輪胎空腔部11的輪胎內表面上， 它與左右兩側的泄氣保用增強層10相鄰接，并以環(huán)狀形式沿輪胎圓周方向延伸。胎面增強 層12和左右兩側的泄氣保用增強層10在輪胎的寬度方向上相互連接，使輪胎的整個內表 面全部處于包覆狀態(tài)之中。以這種連接方式接合成整體的胎面增強層12以及左右兩側的 泄氣保用增強層10還發(fā)揮了能防止空氣穿透的功能，因此現(xiàn)在已不再使用過去的內襯層 了。胎面13上的花紋塊15是由沿輪胎圓周方向延伸的主槽14和沿輪胎寬度方向延 伸的橫向槽(未圖示)分割而成的。在各個花紋塊15上設有輪胎寬度方向延伸的刀槽花 紋(未圖示)。
采用所述本發(fā)明，因為在泄氣狀態(tài)下行駛時會發(fā)生翹曲的胎面部1配置了由比橡 膠的剛性高的熱塑性樹脂或熱塑性彈性體組合物構成的胎面增強層12，提高了胎面1部的 剛性，所以能夠有效地抑制泄氣狀態(tài)下行駛過程中產生的翹曲，即使是在冰雪路面行駛也 能確保接地面積，使車輛在輪胎泄氣狀態(tài)下還能繼續(xù)行駛，改善了泄氣狀態(tài)下的行駛性能。此外，由于胎面部1的翹曲得到了抑制，因此延長了泄氣狀態(tài)下的行駛距離，從而 提高了泄氣狀態(tài)下的持久性在本發(fā)明中，構成胎面增強層12的熱塑性樹脂或熱塑性彈性體組合物的儲存彈 性模量Ea優(yōu)選設定在20 IOOOMPa范圍內。如果儲存彈性模量Ea低于20MPa，則在泄氣 狀態(tài)下行駛時，將會因剛性不足而不能有效抑制翹曲。相反，如果超過lOOOMPa，則胎面增強 層會變得過硬，從而在乘坐舒適性方面產生問題。更優(yōu)選20 500MPa的范圍。再者，本發(fā) 明中所說的儲存彈性模量是指采用東洋精機株式會社生產的粘彈性分光計、在靜態(tài)應變?yōu)?10%、動態(tài)應變?yōu)槭?%、頻率為20Hz、溫度為20°C條件下所測定出的儲存彈性模量。
胎面增強層12的厚度t優(yōu)選設定在1 15mm的范圍內。如果厚度t小于1mm，則 因剛性不足會難以抑制泄氣狀態(tài)下行駛過程中產生的翹曲；相反，如果超過15mm，則胎面 增強層會變得過硬，影響乘坐舒適性。構成胎面增強層12的熱塑性樹脂或熱塑性彈性體組合物的儲存彈性模量 Ea(MPa)與胎面增強層12的厚度t (mm)之間的關系，從剛性不足及乘坐舒適性方面考慮，優(yōu) 選使兩者的乘積EaX t在20 1500Mpa/mm的范圍內。優(yōu)選將構成泄氣保用增強層10的熱塑性樹脂或熱塑性彈性體組合物的儲存彈性 模量設定在20 500MPa的范圍內。如果儲存彈性模量低于20MPa，則在泄氣狀態(tài)下行駛時 其支撐能力會下降，泄氣狀態(tài)下的持久性降低。相反，如果超過500MPa，則胎面增強層會變 得過硬，乘坐舒適性降低。至于泄氣保用增強層10的厚度，將其最大值設定在3 30mm的范圍內即可。如 果厚度小于3mm，則在泄氣狀態(tài)下行駛時其支撐能力會下降，泄氣狀態(tài)下的持久性降低。相 反，如果超過30mm，則胎面增強層變得過硬，乘坐舒適性變差。泄氣保用增強層10，可由如上所述熱塑性樹脂或熱塑性彈性體組合物構成，也可 以由與以往相同的高硬度橡膠構成。當使用橡膠時，泄氣保用增強層10的厚度(最大厚 度)位于10 20mm的范圍內即可。當采用橡膠構成泄氣保用增強層10時，將內襯層配置 在胎殼層4的內側，以作為防空氣穿透層用。具備上述泄氣保用增強層10以及胎面增強層12的充氣輪胎優(yōu)選按下述方法進行 生產。即在成形具備泄氣保用增強層10和胎面增強層12的生胎時，如圖2、圖3所示，按照 各自的工序預先將泄氣保用增強層和胎面增強層分別成形好。圖2表示泄氣保用增強層10的成形工序，將由熱塑性樹脂或熱塑性彈性體組合物 構成的一根或數根帶狀材料S以轉圈方式纏繞在成形用輔助工具21的成形面21A上，進行 泄氣保用增強層10的成形。邊旋轉成形用輔助工具21，邊順序纏繞被施加了張力的帶狀材 料S。泄氣保用增強層10采用的是將帶狀材料S沿輪胎徑向方向進行疊壓成形的層壓 結構，如果采用的是這種層壓結構，在纏繞帶狀材料S時，相對地降低輪胎上靠徑向外側 (圖2上端)部位上所施加的張力。也就是說，在纏繞帶狀材料S時，處于輪胎徑向方向內側部位上的纏繞張力較高，因此應使該張力逐漸下降，即是使纏繞張力沿輪胎徑向方向外 側逐漸遞減。如果采用由熱塑性樹脂或熱塑性彈性體組合物構成的帶狀材料S來成形泄氣保 用增強層10，則纏繞層數會增多。為了使這種泄氣保用增強層10的形狀處于穩(wěn)定狀態(tài)，必 須對所纏繞的帶狀材料S上施加的張力加以控制，S卩如上文中所述，其控制的目標是使纏 繞的張力沿輪胎徑向方向外側逐漸遞減。從均勻性的角度考慮，如果把帶狀材料S的張力設定為T(N)、儲存彈性模量設定 為E (Pa)、截面面積設定為A(m2)，設定從輪胎截面高度SH的中央位置到輪胎徑向方向內側 的張力T = (0. 01 0. 15) XEXA、設定從輪胎截面高度SH的中央位置到輪胎徑向方向外 側的張力T= (0.001 0.01) XEXA較為合適。對泄氣保用增強層10而言，較理想的做法是如圖4所示，通過壓入泄氣保用增強 層10的外形修整專用成形模22來對泄氣保用增強層10的形狀進行修整。如果先纏繞帶 狀材料S后再成形，則會在相鄰接的部位上產生段差，而且還容易將空氣阻塞在疊壓的壓 層之間，從而給硫化工序造成不良影響。因此，通過采用壓入成形模22對其形狀進行修整 的方式可以消除段差，并且能驅散被阻塞在疊層之間的空氣或者使它們排向外界。更理想 的方法是在采用成形模22來成形泄氣保用增強層10的工序中采取加熱措施，這樣能使其 形狀處于更穩(wěn)定的狀態(tài)。為了使泄氣保用增強層10獲得最終的零部件形狀，成形模22最 好采用模壓件結構。如圖5所示，也可以不采用成形模22而是改用能自由旋轉的成形輥23，即通過邊 旋轉成形輥邊滾壓泄氣保用增強層10 —側表面來進行整形。如圖6所示，最好用未硫化橡膠層30對已經被修整好形狀的泄氣保用增強層10 予以包覆，從與鄰接的未硫化胎殼層4之間的粘接性考慮這樣做比較理想。優(yōu)選將泄氣保 用增強層10予以整體包覆，但也可以只包覆和粘貼有關的部分。泄氣保用增強層10與未 硫化橡膠層30采用粘接劑粘接即可。未硫化橡膠層30與相鄰輪胎的結構件即未硫化胎殼 層4也可以采用同一種橡膠材料，而且允許其物理特性介于泄氣保用增強層10的構成材料 和胎殼層4所用的橡膠材料這兩者之間，可以根據需要進行適宜的選擇。另外，圖3表示的是胎面增強層12的成形工序，此工序是預先將一根或數根由熱 塑性樹脂或熱塑性彈性體組合物構成的帶狀材料N以轉圈方式纏繞在滾筒狀的成形輔助 工具24上，然后再對胎面增強層12進行成形。邊轉動成形用輔助工具24邊順序纏繞被施 加了張力的帶狀材料N。胎面增強層12也采用了使帶狀材料N沿輪胎徑向方向疊壓成型的層壓結構，當為 這種層壓結構時，在纏繞帶狀材料N的過程中，同樣也應相對地降低輪胎徑向外側(圖3上 端)部位上所施加的張力。也就是說，在纏繞帶狀材料N時，處于輪胎徑向方向內側部位上 的纏繞張力較高，因此應使該張力逐漸下降，即是使纏繞張力沿輪胎徑向方向外側逐漸遞 減。如圖7所示，胎面增強層12也最好壓入用于修整胎面增強層12外形的專用成形 模25來進行整形，修整胎面增強層12外形的理由與上述情況相同。更理想的方法是在采用 成形模25進行成形的過程中對胎面增強層12進行加熱，這樣能使其形狀處于更穩(wěn)定的狀 態(tài)。為了使胎面增強層12成形為最終的零部件形狀，成形模25最好采用模壓件結構。如圖5所示，也可以不采用成形模25而是改用自由旋轉的成形輥23。如圖8所示，整形后的胎面增強層12也最好用未硫化橡膠層30全部或部分地予 以包覆，從與鄰接的未硫化胎殼4之間的粘接性考慮這樣做比較合適。胎面增強層12與未 硫化橡膠層30采用上述同樣粘接劑粘接即可。未硫化橡膠層30可以采用與鄰接輪胎的結 構件即未硫化胎殼層4材質相同的橡膠，而且允許其物理特性介于胎面增強層12構成材料 和胎殼層4所用橡膠這兩者之間，可以按需要進行適宜的選擇。按照上述方法，可使用預先成形好的泄氣保用增強層10和胎面增強層12來成形 生胎。如圖9所示，胎面增強層12安裝在與輪胎內表面具有相同形狀、且可拆分的剛體芯 子26上。接著，如圖10所示安裝左右兩側的泄氣保用增強層10，以下步驟與以往相同，即 安裝好輪胎上的各個零部件，在剛體芯子26上成形生胎。成形后將剛體芯子26解體，將其 從生胎上取下來。將獲得的生胎置于輪胎硫化機的模具內加壓加熱進行硫化，這樣便制成 了圖1的充氣輪胎。成形生胎時，是通過安裝預先成形好的胎面增強層12和泄氣保用增強層10來進 行成形的，它與直接在剛體芯子26上纏繞帶狀材料N、S來成形胎面增強層12和泄氣保用 增強層10相比較，具有能縮短成形時間和提高生產效率的優(yōu)點。上述N、S帶狀材料的截面形狀為諸如長方形的四角形狀，當采用熱塑性樹脂材料 時，最好能使用寬度為5 30mm、厚度為1. 0 0. 4mm的帶狀材料。此外，如果采用熱塑性 彈性體組合物，最好能使用寬度為5 30mm，厚度為1. 0 5. Omm的帶狀材料。如果寬度和 厚度比上述范圍小，其形狀的自由度將會下降(難以獲得所希望的形狀)，相反，如果超過 上述范圍，則尺寸穩(wěn)定性會變差。在本發(fā)明中，用于泄氣保用增強層10及胎面增強層12的熱塑性樹脂最好能采用 下列種類樹脂例如，聚酰胺類樹脂〔例如，尼龍6 (N6)、尼龍66(N66)、尼龍46 (N46)、尼龍 Il(Nll)、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MXD6 (MXD6)、尼龍6T、尼龍6/6T共聚物、尼龍66/PP共 聚物、尼龍66/PPS共聚物〕及其它們的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、 聚對苯二甲酸丁二脂(PBT)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、間苯二甲酸共聚酯(PEI〕、PET/ PEI共聚物、聚芳酯(PAR)、聚2，6-萘二酸乙二醇酯(PBN)、液晶聚酯、聚氧亞烴基二亞氨二 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/ 丁二稀共聚物〕，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〕，乙烯聚合物類樹脂〔例如，醋酸乙烯酯、聚乙烯醇(PVA)、乙烯醇/乙烯共 聚物(EVOH)、聚偏氯乙烯(PDVC)、聚氯乙烯(PVC)、氯乙烯/偏氯乙烯共聚物、偏氯乙烯/丙 烯酸甲酯共聚物、偏氯乙烯/丙烯腈共聚物〕、纖維素類樹脂〔例如，醋酸纖維素、纖維素醋 酸酪酸酯〕，氟化乙烯類樹脂〔例如，聚偏二氟乙烯(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)〕等等。熱塑性彈性體組合物可由上述熱塑性樹脂成分和彈性體成分混合而成。所使用的 彈性體最好能采用下列材料及種類例如，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，丁苯橡膠(SBR)、順丁橡膠(BR)、高順式BR及低順式BR)、丁腈橡膠(NBR)、氫化NBR、氫化SBR〕，烯烴橡膠〔例如，乙丙橡膠(EPDM、EPM)、馬來酸變 性乙丙橡膠(M-EPM)、丁基橡膠(IIR)、異丁烯和芳香族乙烯或二烯類單體共聚物、丙烯酸 酯橡膠(ACM)、離聚物〕，含鹵橡膠〔例如，Br-IIR、CI-IIR、異丁烯對甲基苯乙烯共聚物的溴 化物(Br-IPMS)、氯丁橡膠(CR)、表氯醇橡膠(CHR)、氯磺化聚乙烯橡膠(CSM)、氯化聚乙烯 橡膠(CM)、馬來酸變性氯化聚乙烯橡膠(M-CM)〕，硅橡膠〔例如，甲基乙烯基硅橡膠、二甲基 硅橡膠、二甲基二苯基甲基乙烯基硅橡膠、含硫磺橡膠〔例如，聚硫橡膠〕，氟橡膠〔例如，偏 二氟乙烯類橡膠、含氟乙烯基醚橡膠、四丙氟橡膠、磷腈氟橡膠〕，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、氨基甲酸乙酯類彈性體、聚酰胺類彈性體〕等等。當上述特別指定的熱塑性樹脂成分與彈性體成分的互溶性有差異時，可采用適當 的互溶劑作為第3成分來使兩者互溶。通過在混合物內加入互溶劑使熱塑性樹脂和彈性體 成分的表面張力下降，以致使已形成的分散層中的橡膠顆粒變細，從而使兩種成分的特性 得到更有效的發(fā)揮。這類互溶劑一般選用具有熱塑性樹脂及彈性體成分雙方或者其中一方 的結構的共聚物，也可選用具有能與熱塑性樹脂或彈性體成分發(fā)生反應的環(huán)氧基，羰基，鹵 代基，氨基，惡唑基，羥基等共聚物結構的化合物。這些互溶劑根據所混合的熱塑性樹脂和 彈性體成分的種類來選定即可。通常使用的互溶劑可列舉如下苯乙烯_乙烯-丁烯-苯 乙烯嵌段共聚物(SEBS)及其馬來酸改性物、EPDM、EPM、EPDM/苯乙烯或者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、反應性四氯化碳等等。雖然對這些互 溶劑的配合量沒有特別的限制，但是優(yōu)選相對于100重量份的聚合物成分(熱塑性樹脂與 彈性體成分的總和)，互溶劑的量為0. 5 10重量份。對熱塑性樹脂和彈性體進行混合時，對特定的熱塑性樹脂成分(A)和彈性體成分 (B)的配比沒有特別的限制，根據儲存彈性模量，帶狀材料的截面面積進行適宜選擇即可， 重量比的理想范圍是為90/10 30/70。在本發(fā)明所涉及的熱塑性彈性體組合物中除上述必要的聚合物成分外，還可以在 不損害本發(fā)明的輪胎用熱塑性彈性體組合物的必要特性的前提下，混合上述互溶劑聚合物 等其他聚合物?；旌掀渌酆衔锏哪康氖菫榱烁纳茻崴苄詷渲蛷椥泽w成分的互溶性、材 料的成形加工性以及提高耐熱性并降低成本等等。用于這一目的的材料可以舉例如下例 如，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、ABS、SBS、聚碳酸酯(PC)等等。對本發(fā)明所涉 及的熱塑性彈性體組合物而言，只要不影響上述儲存彈性模量的數據，在配制聚合物混合 物時一般可任意添加所需的填充劑(碳酸鈣、氧化鈦、氧化鋁等)、碳黑、白碳黑等增強劑、 軟化劑、增塑劑、加工助劑、顏料、染料、防老化劑等等。而且在混合上述彈性體成分與熱塑性樹脂時，也可進行動態(tài)性硫化處理。進行動 態(tài)性硫化處理時，硫化劑、硫化助劑、硫化條件(溫度、時間)等參數根據所添加的彈性體的 成分確定即可，并無特別的限制。硫化劑可使用一般的橡膠硫化劑(交聯(lián)劑)。具體地說，硫磺類硫化劑可列舉出粉 末硫磺、沉淀性硫磺、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，例如其加入量可選用0. 5 4phr〔phr為每100重量份橡膠成分(彈性體)的重
量份〕。此外，有機過氧化物類的硫化劑可舉例如下過氧化苯酰、氫過氧化叔丁基、2， 4-二氯過氧化苯甲酰、2，5-二甲基-2，5-二(t-氫過氧化叔丁基〕己烷、2，5-二甲基正己
8烷-2，5-過氧化苯甲酸等等，重量比方面，例如加入量可大致選用1 20phr。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。其它還可舉例如下氧化鋅(加入量為5phr左右)、氧化鎂(加入量為4phr左右)、一 氧化鉛(加入量為10 20phr左右)、對苯醌二肟、二苯甲酰對醌二肟、四氯對苯醌、聚1， 4- 二亞硝基苯(加入量為2 IOphr左右)、二氨基二苯基甲烷(加入量為0. 2 IOphr 左右)。硫化劑可使用一般的橡膠硫化劑(交聯(lián)劑)。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。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)己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(加入 量為5phr)、硬脂酸和油酸及其鋅鹽(加入量為2 4phr)等。熱塑性彈性體組合物的制造 方法是，首先用雙軸混煉擠壓機等設備對熱塑性樹脂成分和彈性體成分(如果是橡膠則采 用未硫化物)進行熔化和混煉，并借助分散相(相疇)使生成連續(xù)相(基質)的熱塑性樹 脂中的彈性體成分處于彌散分布的狀態(tài)。對彈性體成分進行硫化處理時，也可在混煉過程 中采用加入硫化劑的方式對彈性體成分進行動態(tài)硫化。此外，雖然熱塑性樹脂或彈性體成 分中各種配合劑(不包括硫化劑)的添加也可以在上述混煉過程中進行，但是最好在混煉 前預先將之混合好。對混煉熱塑性樹脂和彈性體成分時所使用的混煉機未作特別的規(guī)定， 螺桿式擠壓機、混合機、封閉式混煉機及雙軸混煉擠壓機均可使用。不過，對于熱塑性樹脂 與彈性體成分的混煉以及彈性體的動態(tài)硫化過程而言，使用雙軸混煉擠壓機最為理想。此 外，也可使用兩臺以上的混煉機來依次進行混煉。作為熔化混煉的條件，只要將溫度設定在 熱塑性樹脂的熔化溫度即可。此外，混煉時的理想剪切速度為1000 7500Sec-l。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。由上述方法制成的熱塑性彈性體組合物再采用注塑成形、擠壓成形等常規(guī)熱塑性樹脂 的成形方法后即可獲得帶狀材料的規(guī)定形狀。由此得到的帶狀材料其結構特點為，在熱塑性樹脂基質㈧中的彈性體成分⑶ 是以不連續(xù)相的形式處于彌散分布的狀態(tài)。通過采用這種結構，其良好的柔軟性以及連續(xù) 相樹脂層所產生的效果便能使帶狀材料獲得足夠的剛性，同時無論彈性體成分的多寡，在 成形過程中均表現(xiàn)出與熱塑性樹脂等同的成形加工性能。對與泄氣保用增強層10及胎面增強層12相鄰接的胎殼層4的粘接可采用兩種方法，一種方法是先在胎邊芯上涂布好由通常橡膠類、酚醛樹脂類、丙烯酸共聚物類、異氰 酸酯類等聚合物和交聯(lián)劑溶于溶劑中后所得到的粘接劑，再通過硫化成形過程中的加熱加 壓操作使其粘接；另一種方法是將苯乙烯-丁二烯_苯乙烯共聚物(SBS)、乙烯-丙烯酸乙 酯共聚物(EEA)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)等粘接用樹脂和帶狀材 料一起擠壓，或者也可以利用層壓加工先制成多層疊壓體，然后再在硫化時與相鄰的胎殼4 進行粘接。溶劑型的粘接劑可舉例如下有酚醛樹脂類(Chemlok 220，Lord公司產品)、氯 化橡膠類(Chemlok 205、Chemlok 234B)、異氰酸酯類(Chemlok402)等等。上述實施例中，是將本發(fā)明的充氣輪胎中的泄氣保用增強層10面朝輪胎空腔部 11進行配置的，泄氣保用增強層也可配置在胎殼層4和5兩層之間。此外，如果配置有內襯 層，也可以將泄氣保用增強層配置在內襯層與內側的胎殼層4之間。本發(fā)明能十分理想地用于在花紋塊上設有刀槽花紋、且具有泄氣保用功能的冰雪 路面用充氣輪胎，當然并不僅限于此。實例輪胎尺寸采用的是通用尺寸，即205X55R15。圖1中的本發(fā)明輪胎1(實例1)是 在左右側壁的內表面配置了由橡膠構成、且截面形狀為月牙形的泄氣保用增強層，并在胎 面部位內側設置了由表1所示的熱塑性彈性體組合物(儲存彈性模量60MPa)構成的胎面 增強層。圖1中的本發(fā)明輪胎2(實例2)是在左右側壁的內表面上配置了由表2所示的熱 塑性樹脂(儲存彈性模量60MPa)構成、且截面形狀為月牙形的泄氣保用增強層，在胎面部 位內側也設置了由相同熱塑性樹脂構成的胎面增強層。此外對于本發(fā)明輪胎1，還制作了不 安裝胎面增強層的常規(guī)輪胎(慣用輪胎)以及安裝了橡膠胎面增強層(JIS硬度70)的對 比用輪胎(對比輪胎)，以分別供試驗中使用。在本發(fā)明的各輪胎及對比輪胎中，胎面增強層的厚度均為5mm。此外，本發(fā)明輪 胎2的泄氣保用增強層最大厚度為IOmm ；而在本發(fā)明輪胎1的慣用輪胎及對比輪胎中均為 15mm0將上述各個試驗輪胎安裝在輪輞尺寸為16X6J的輪輞上，并將氣壓調節(jié)為OkPa， 然后將其安裝在排氣量為2000CC轎車(相當于乘坐4名乘客的載荷)的左后輪上，按照以 下試驗方法進行了泄氣狀態(tài)下的冰上驅動性能、泄氣狀態(tài)下的冰上制動性能以及泄氣狀態(tài) 下的持久性等評價試驗，從而得到了表3所示的結果。再者除左后輪外，其它車輪也使用了 與上述尺寸相同的輪胎和輪輞，并將其氣壓調節(jié)為230kPa。泄氣狀態(tài)下的冰上驅動性能在冰溫為_2°C的試驗場上采用〇(驅動時無打滑現(xiàn)象)、Δ (驅動時存在打滑現(xiàn) 象)、X(空轉而完全無法驅動)這3個等級來評價泄氣狀態(tài)下的冰上驅動性能。泄氣狀態(tài)下的冰上制動性能在冰溫為_2°C的試驗場上以時速為40km/h的速度進行直線行駛，測量從完全制 動開始到車輛停止時的滑行距離。其評價結果以常規(guī)輪胎取值100的指數值來表示。該值 越大，泄氣狀態(tài)下的冰上制動性能就越好。泄氣狀態(tài)下的持久性以80km/h的速度沿試驗場的橢圓形干燥路面進行周向行駛，測量試駕員從感覺 到試驗輪胎因故障而發(fā)生異常振動起到停止行駛時的行駛距離。其評價結果以常規(guī)輪胎取 值100的指數值來表示。該值越大，爆胎漏氣泄壓耐久性越優(yōu)良。
表 1 表2 表 3 從表3中可知，采用本發(fā)明的輪胎，能夠改善泄氣狀態(tài)下的冰上制動性能和冰上 驅動性能，并能改善冰雪路面上泄氣狀態(tài)下的行駛性能。而且還能改善泄氣狀態(tài)下的持久 性。
權利要求
一種充氣輪胎，在其左右側壁部設有在輪胎泄氣狀態(tài)下能確保車輛繼續(xù)行駛的泄氣保用增強層，其特征在于在胎面部的內面?zhèn)扰渲糜杏蔁崴苄詷渲蛴蔁崴苄詷渲煞峙c彈性體成分混合而成的熱塑性彈性體組合物構成的胎面增強層。
2.根據權利要求1所述的充氣輪胎，構成胎面增強層的熱塑性樹脂或熱塑性彈性體組 合物的儲存彈性模量為20 lOOOMPa。
3.根據權利要求1或2所述的充氣輪胎，胎面增強層的厚度為1 15mm。
4.根據權利要求1或權利要求2所述的充氣輪胎，構成胎面增強層的熱塑性樹脂或熱 塑性彈性體組合物的儲存彈性模量與胎面增強層厚度的乘積為20 1500MPa/mm。
5.根據權利要求1或權利要求2所述的充氣輪胎，泄氣保用增強層由熱塑性樹脂或由 熱塑性樹脂成分與彈性體成分混合而成的熱塑性彈性體組合物構成。
6.根據權利要求5所述的充氣輪胎，將胎面增強層及泄氣保用增強層配置在面朝輪胎 空腔部的輪胎內面，并將這些胎面增強層與泄氣保用增強層彼此連接，包裹輪胎內面。
7.根據權利要求1或權利要求2所述的充氣輪胎，在胎面形成的塊體上設有刀槽花紋。
8.一種根據權利要求1所述的充氣輪胎的制造方法，在成形具備胎面增強層的生胎 時，安裝預先成形好的胎面增強層，該胎面增強層沿周向纏繞由熱塑性樹脂或由熱塑性彈 性體組合物構成的帶狀材料而成，然后再對生胎進行成形。
9.根據權利要求8所述的充氣輪胎的制造方法，在安裝預先成形好的胎面增強層之 前，對該胎面增強層的形狀進行修整。
10.根據權利要求8或9所述的充氣輪胎的制造方法，在安裝預先成形好的胎面增強層 之前，將該胎面增強層用未硫化橡膠層包裹。
11.根據權利要求8或權利要求9所述的充氣輪胎的制造方法，先沿周向纏繞由熱塑性 樹脂或由熱塑性彈性體組合物構成的帶狀材料，預先成形泄氣保用增強層，然后安裝該泄 氣保用增強層，然后再對生胎進行成形。
12.根據權利要求11所述的充氣輪胎的制造方法，泄氣保用增強層由沿輪胎徑向層疊 帶狀材料而成，纏繞帶狀材料時，使所施加的張力朝輪胎徑向的外側逐漸遞減。
13.根據權利要求11所述的充氣輪胎的制造方法，在安裝預先成形好的泄氣保用增強 層之前，對該泄氣保用增強層的形狀進行修整。
14.根據權利要求11所述的充氣輪胎的制造方法，在安裝預先成形好的泄氣保用增強 層之前，將該泄氣保用增強層用未硫化橡膠層包裹。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種充氣輪胎及其制造方法，在充氣輪胎的左右側壁部(2)設有在輪胎泄氣狀態(tài)下能確保車輛繼續(xù)行駛的泄氣保用增強層(10)，其特征在于，在胎面部(1)內面?zhèn)扰渲糜杏蔁崴苄詷渲蛴蔁崴苄詷渲煞趾蛷椥泽w成分混合而成的熱塑性彈性體組合物構成的胎面增強層(12)。該制造方法包括在成形具備胎面增強層的生胎時，安裝預先成形好的胎面增強層，該胎面增強層沿周向纏繞由熱塑性樹脂或由熱塑性彈性體組合物構成的帶狀材料而成，然后再對生胎進行成形。采用本發(fā)明，能夠抑制在泄氣狀況下行駛時所產生的翹曲，改善在冰雪路面上泄氣狀態(tài)下的行駛性能。
文檔編號B60C9/00GK101890879SQ20101018369
公開日2010年11月24日 申請日期2010年5月18日 優(yōu)先權日2009年5月18日
發(fā)明者森將一 申請人:橫濱橡膠株式會社