充氣輪胎的制作方法
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(1)，所述充氣輪胎(1)具有內(nèi)襯層(9)和胎體簾布層(6)，所述胎體簾布層(6)被設(shè)置成與所述內(nèi)襯層(9)毗鄰，并通過在橡膠層中埋設(shè)簾線而形成，所述內(nèi)襯層(9)由聚合物層積體構(gòu)成，所述聚合物層積體包括：厚度為0.05mm-0.6mm的第一層，所述第一層為包含如下組分的聚合物組合物：SIBS和至少一種選自于天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡膠中的橡膠組分；以及厚度為0.01mm-0.3mm的第二層，所述第二層為包含如下組分的聚合物組合物：SIS和SIB中的至少任意一種以及至少一種選自于天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡膠中的橡膠組分。所述第二層被設(shè)置成與所述胎體簾布層(6)的橡膠層接觸，所述簾線的直徑用D表示時，從通過所述簾線的橫截面中心的面開始至所述第二層為止的距離L為0以上并為(1+D/2)mm以下。
【專利說明】充氣輪胎
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及使用聚合物層積體作為內(nèi)襯層的充氣輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，由于對汽車低燃耗化的強烈社會需求，人們試圖進(jìn)行輪胎的輕質(zhì)化，在輪 胎部件中，也試圖對內(nèi)襯層進(jìn)行輕質(zhì)化等，該內(nèi)襯層設(shè)置在輪胎內(nèi)部并且具有通過降低從 充氣輪胎內(nèi)部到外部的空氣泄漏量（空氣透過量）來提高耐空氣透過性的作用。
[0003] 現(xiàn)在，內(nèi)襯層用橡膠組合物使用例如包含70-100質(zhì)量％丁基橡膠和30-0質(zhì)量％ 天然橡膠的丁基系橡膠，通過使用這樣的橡膠組合物獲得一定程度的耐空氣透過性。使用 丁基系橡膠的內(nèi)襯層通常在用于轎車用輪胎時需具有〇. 6-1. 0_的厚度，在用于卡車和公 共汽車用輪胎時需具有1. 0-2. 0mm左右的厚度，為了實現(xiàn)輪胎的輕質(zhì)化，需要提供耐空氣 透過性優(yōu)于丁基系橡膠并且可提供厚度更薄的內(nèi)襯層的聚合物。
[0004] 例如，日本特開平9-019987號公報（專利文獻(xiàn)1)公開了用于改善內(nèi)襯層與橡膠 層的粘接性的層積體。該文獻(xiàn)中記載了通過在內(nèi)襯層的兩側(cè)上設(shè)置粘接層，使粘接層在內(nèi) 襯層的重合部分處彼此接觸，并通過加熱被堅固地粘接在一起，從而可提高大氣壓保持性。 然而，用于內(nèi)襯層的重合的粘接層在硫化步驟中在加熱狀態(tài)下與氣囊（bladder)接觸，存 在粘合、粘接于氣囊上的問題。
[0005] 日本特開2004-136766號公報（專利文獻(xiàn)2)公開了一種充氣輪胎，其中，熱塑性 樹脂薄膜和從通過胎體簾布層的簾線橫截面中心的面開始至上述熱塑性樹脂薄膜為止的 輪胎徑向距離被設(shè)定為預(yù)定范圍，這使得在行駛時，剪切力被選擇性地施加到比簾布橡膠 層具有更高楊氏模量的熱塑性樹脂薄膜上。然而，該熱塑性樹脂薄膜硫化時的粘接性較差， 而且行駛時，應(yīng)力集中于具有較高楊氏模量的熱塑性樹脂薄膜上，長期行駛時，熱塑性樹脂 薄膜與胎體簾布層之間會發(fā)生剝離，在熱塑性樹脂薄膜中可能產(chǎn)生裂紋。結(jié)果是，作為內(nèi)襯 層的功能可能受到損害。
[0006] 日本特開2007-291256號公報（專利文獻(xiàn)3)公開了一種充氣輪胎，該充氣輪胎能 同時實現(xiàn)抑制大氣壓降低、提高耐久性以及改善燃耗，其中，內(nèi)襯層使用如下的內(nèi)襯層用橡 膠組合物，相對于100質(zhì)量份的由天然橡膠和/或合成橡膠構(gòu)成的橡膠組分，該橡膠組合物 包含15-30質(zhì)量份的特定的乙烯-乙烯醇共聚物。然而，在該充氣輪胎中，內(nèi)襯層具有1mm 的較大厚度，故沒有充分改善輪胎的輕質(zhì)化。
[0007] 日本特開平9-165469號公報（專利文獻(xiàn)4)公開了一種充氣輪胎，其通過使用具 有較低空氣透過率的尼龍形成內(nèi)襯層，可提高與使用橡膠組合物的輪胎內(nèi)表面或胎體層之 間的粘接性。然而，特開平9-165469號公報（專利文獻(xiàn)4)的技術(shù)中，為了形成尼龍薄膜 層，在尼龍薄膜經(jīng)RFL處理后，需要涂布由橡膠組合物構(gòu)成的橡膠糊，從而導(dǎo)致步驟復(fù)雜化 的問題。進(jìn)一步地，在硫化步驟中，通常采用如下輪胎硫化方法：將氣囊主體插入到被放置 在模具內(nèi)的未硫化輪胎（生胎）內(nèi)，使氣囊主體膨脹以從未硫化輪胎的內(nèi)側(cè)壓向模具內(nèi)表 面，進(jìn)行硫化成形，但在專利文獻(xiàn)4的內(nèi)襯層中，還存在尼龍薄膜層與氣囊在加熱狀態(tài)下彼 此接觸，尼龍薄膜層因粘合、粘接在氣囊上而發(fā)生破損的問題。
[0008] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開平9-019987號公報
[0011] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2004-136766號公報
[0012] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2007-291256號公報
[0013] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開平9-165469號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0014] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0015] 本發(fā)明的目的在于改善具有內(nèi)襯層的充氣輪胎中內(nèi)襯層的基本性能例如內(nèi)襯層 與毗鄰其的胎體簾布層橡膠之間的粘接性、撓曲疲勞性和耐空氣透過性等，以及改善輪胎 的輕質(zhì)化、操作穩(wěn)定性和制動穩(wěn)定性。
[0016] 用于解決技術(shù)問題的方案
[0017] 本發(fā)明涉及一種具有內(nèi)襯層和胎體簾布層的充氣輪胎，其中內(nèi)襯層被設(shè)置在輪胎 內(nèi)側(cè)，胎體簾布層被設(shè)置成與所述內(nèi)襯層毗鄰，并通過在橡膠層中埋設(shè)簾線而形成，所述內(nèi) 襯層由聚合物層積體構(gòu)成，該聚合物層積體包括（a)厚度為0. 05mm-0. 6mm的聚合物組合物 的第一層，該聚合物組合物包含苯乙烯-異丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物和至少一種選自于 天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡膠中的橡膠組分；以及（b)厚度為0. 01mm-0. 3_的聚合 物組合物的第二層，該聚合物組合物包含選自于苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物 和苯乙烯-異丁烯二嵌段共聚物中的至少任意一種以及至少一種選自于天然橡膠、異戊二 烯橡膠和丁基橡膠中的橡膠組分，所述第二層被設(shè)置成與所述胎體簾布層的橡膠層接觸， 所述簾線的直徑用D表示時，從通過所述簾線的橫截面中心的面開始至所述第二層為止的 距離L為0以上并為（l+D/2)mm以下。
[0018] 優(yōu)選地，所述第一層由聚合物組合物形成，該聚合物組合物包含：5-40質(zhì)量％的 苯乙烯-異丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物和60-95質(zhì)量％的選自于由天然橡膠、異戊二烯 橡膠和丁基橡膠構(gòu)成的組中的至少一種橡膠組分，所述第二層由聚合物組合物形成，該聚 合物組合物包含10-85質(zhì)量％的選自于苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物和苯乙 烯-異丁烯二嵌段共聚物中的至少任意一種以及15-90質(zhì)量％的選自于由天然橡膠、異戊 二烯橡膠和丁基橡膠構(gòu)成的組中的至少一種橡膠組分。
[0019] 本發(fā)明的充氣輪胎中，相對于100質(zhì)量份的聚合物組分，所述第一層和第二層的 聚合物組合物優(yōu)選包含0. 1-5質(zhì)量份的硫、1-5質(zhì)量份的硬脂酸、0. 1-8質(zhì)量份的氧化鋅、 0. 1-5質(zhì)量份的抗老化劑以及0. 1-5質(zhì)量份的硫化促進(jìn)劑。
[0020] 本發(fā)明的充氣輪胎中，優(yōu)選在所述聚合物層積體與所述胎體簾布層的橡膠層之間 的界面形成凹凸?fàn)睢?br> [0021] 本發(fā)明的效果
[0022] 根據(jù)本發(fā)明，由于經(jīng)動態(tài)硫化的聚合物層積體被用于內(nèi)襯層，故與毗鄰的胎體簾 布層橡膠之間的粘接力被改善。進(jìn)一步地，其可通過較薄的厚度來維持耐空氣透過性。結(jié) 果是，除了充氣輪胎的輕質(zhì)化之外，還可改善撓曲疲勞性和操作穩(wěn)定性。進(jìn)一步地，因為可 提高內(nèi)襯層部分的剛性，故可改善制動穩(wěn)定性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023] 圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的充氣輪胎的右半部分的橫截面圖。
[0024] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的充氣輪胎中的胎體簾布層與內(nèi)襯層之間的 邊界附近的橫截面示意圖。
[0025] 圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的充氣輪胎中的胎體簾布層與內(nèi)襯層之間的 邊界附近的橫截面示意圖。
[0026] 圖4為本發(fā)明的一個實施方式中的內(nèi)襯層的橫截面示意圖。
[0027] 符號說明
[0028] 1充氣輪胎
[0029] 2胎面部
[0030] 3胎側(cè)壁部
[0031] 4胎圈部
[0032] 5胎圈芯
[0033] 6胎體簾布層
[0034] 6a橡膠層
[0035] 7帶束層
[0036] 8胎圈三角膠
[0037] 9內(nèi)襯層
[0038] 10聚合物層積體
[0039] 11 第一層
[0040] 12 第二層
[0041] IL1 第一層
[0042] IL2 第二層
[0043] S胎體簾布層與第二層之間的界面
[0044] K胎體簾布層的簾線
[0045] KC通過簾線橫截面中心的面
[0046] D簾線的直徑
[0047] L從KC開始至第二層為止的距離。
【具體實施方式】
[0048] 本發(fā)明涉及一種至少具有內(nèi)襯層和胎體簾布層的充氣輪胎，其中內(nèi)襯層被設(shè)置在 輪胎內(nèi)側(cè)，胎體簾布層被設(shè)置成與所述內(nèi)襯層毗鄰，并通過在橡膠層中埋設(shè)簾線而形成。此 夕卜，所述內(nèi)襯層由聚合物層積體構(gòu)成，該聚合物層積體包括設(shè)置在輪胎內(nèi)側(cè)的第一層和設(shè) 置成與胎體簾布層毗鄰的第二層。
[0049] 所述第一層是包含如下組分的聚合物組合物：苯乙烯-異丁烯-苯乙烯三嵌段共 聚物和至少一種選自于天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡膠中的橡膠組分，所述第一層的 厚度為 〇. 〇5mm-〇. 6mm。
[0050] 所述第二層為包含如下組分的聚合物組合物：苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三嵌段 共聚物和苯乙烯-異丁烯二嵌段共聚物中的至少任意一種以及至少一種選自于天然橡膠、 異戊二烯橡膠和丁基橡膠中的橡膠組分，所述第二層的厚度為〇. 〇lmm-〇. 3mm。
[0051] 此外，所述第二層被設(shè)置成與所述胎體簾布層的橡膠層接觸的狀態(tài)下，所述簾線 的直徑用D表示時，從通過所述簾線的橫截面中心的面開始至所述第二層為止的距離L為 0以上并為（l+D/2)mm以下。
[0052] 下面使用【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的充氣輪胎。圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的 充氣輪胎的右半部分的橫截面示意圖。充氣輪胎1包括胎面部2、以從胎面部2的兩端開始 形成環(huán)狀的方式配置的胎側(cè)壁部3和胎圈部4。進(jìn)一步地，胎圈部4中埋設(shè)了胎圈芯5。此 夕卜，還設(shè)置了胎體簾布層6和帶束層7,其中胎體簾布層6被設(shè)置成從一個胎圈部4向另一 個胎圈部4 (圖中未顯示）延伸并通過圍繞胎圈芯5折返其兩端而固定，帶束層7被配置在 胎體簾布層6的冠部外側(cè)，由至少兩片簾布構(gòu)成。
[0053] 上述帶束層7通常將2片由鋼絲簾線或芳族聚酰胺纖維等簾線構(gòu)成的簾布配置成 使得簾線相對于輪胎周向以通常5-30°的角度在簾布之間彼此交叉。胎體簾布層6中，由 有機纖維例如聚酯、尼龍、芳族聚酰胺等形成的簾線相對于輪胎周向以近90°排列，在由胎 體簾布層6和其折返部所包圍的區(qū)域中，設(shè)置從胎圈芯5的上端向胎側(cè)壁部3延伸的胎圈 三角膠8。在胎體簾布層6的輪胎徑向內(nèi)側(cè)上，設(shè)置從一個胎圈部4向另一個胎圈部4(圖 中未顯示）延伸的內(nèi)襯層9。
[0054] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的實施方式的充氣輪胎中的胎體簾布層與內(nèi)襯層之間的邊界 附近的橫截面示意圖。內(nèi)襯層9由包含第一層IL1和第二層IL2的聚合物層積體構(gòu)成。第 二層IL2與構(gòu)成胎體簾布層6的橡膠層6a接觸，形成邊界面S。胎體簾布層6通過將多根 簾線K以一定間隔埋設(shè)在橡膠層6a中而形成。
[0055] 此處，本發(fā)明的充氣輪胎中，簾線K的直徑用D表示時，從通過簾線K的橫截面中 心的面（通過連接多根簾線K的橫截面中心所形成的面）開始至所述第二層IL2為止的距 離L(即到邊界面S的距離）設(shè)定為0以上并為（l+D/2)mm以下。
[0056] 作為第二層IL2的主要組分的SIS、SIB具有比胎體簾布層的橡膠層6a更高的剛 性。因此，通過將上述距離L設(shè)置成如（l+D/2)mm以下那么小，剪切應(yīng)力沿第二層IL2的輪 胎周向起作用，從而提高了沿輪胎周向的剪切剛性。結(jié)果是，可提高充氣輪胎行駛時的操作 穩(wěn)定性。另一方面，如果距離L小于0mm，那么胎體簾布層6的簾線K之間的約束力降低，于 是簾線K之間的間隔變得容易波動，沿輪胎周向的剛性降低。此外，如果距離L小于0_，那 么這意味著構(gòu)成胎體簾布層6的橡膠層6a與第二層IL2之間的邊界面S比通過簾線K的 橫截面中心的面KC更靠近胎側(cè)壁部3 -側(cè)。
[0057] 圖3為根據(jù)另一實施方式的胎體簾布層與內(nèi)襯層之間的邊界附近的橫截面示意 圖。聚合物層積體中的第二層IL2通過侵入胎體簾布層6中的簾線與簾線之間，使得第二 層IL2與橡膠層6a之間的邊界面S形成凹凸?fàn)?。此處，從通過簾線K的橫截面中心的面KC 開始至橡膠層6a與第二層IL2之間的邊界面S為止的距離L實質(zhì)上為0。通過該結(jié)構(gòu)，也 可提高沿輪胎周向的剪切剛性，結(jié)果是，可提高充氣輪胎行駛時的操作穩(wěn)定性。此外，邊界 面S為凹凸形狀的情況下的距離L是指到橡膠層6a與第二層IL2之間的邊界面S的最短 距離L'的平均值。
[0058]〈聚合物層積體〉
[0059][第一層的組合物]
[0060] 第一層由包含如下組分的聚合物組合物構(gòu)成：苯乙烯-異丁烯-苯乙烯三嵌段共 聚物（SIBS)和至少一種選自于天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡膠中的橡膠組分。
[0061] SIBS薄膜由于SIBS中包含的異丁烯嵌段而具有出色的耐空氣透過性，于是，使用 該薄膜的內(nèi)襯層具有出色的耐空氣透過性。進(jìn)一步地，因為SIBS除了芳香環(huán)以外的分子結(jié) 構(gòu)均是完全飽和的，故幾乎不發(fā)生劣化硬化，具有出色的耐久性。使用SIBS的情況中，薄膜 的厚度可較薄，從而能實現(xiàn)輪胎的輕質(zhì)化，并能實現(xiàn)燃耗性的提高。
[0062] 雖然SIBS的分子量沒有特別限制，但考慮到SIBS的橡膠彈性以及流動性、形成內(nèi) 襯層的成形加工型，優(yōu)選其通過GPC測定獲得的重均分子量為50, 000-400, 000。如果其重 均分子量低于50, 000,那么SIBS的橡膠彈性、拉伸強度和抗張伸展率可能降低。此外，如果 其超過400, 000,那么由于SIBS的流動性降低，形成內(nèi)襯層的成形加工性（擠出加工性等） 可能降低。就SIBS來說，考慮到獲得更好的耐空氣透過性和耐久性，優(yōu)選SIBS中的苯乙烯 組分的含量為10-40質(zhì)量％。
[0063] SIBS可通過通常的乙烯系化合物的聚合法例如活性陽離子聚合法等獲得（參見 日本特開昭62-48704號公報和日本特開昭64-62308號公報）。
[0064] (橡膠組分）
[0065] 第一層的聚合物組合物包含橡膠組分。橡膠組分可給予第一層的聚合物組合物與 田比鄰部件例如胎體簾布層等的硫化前粘接性。進(jìn)一步地，由于橡膠組分與硫的硫化反應(yīng)，橡 膠組分可給予聚合物組合物與毗鄰部件例如胎體簾布層等的硫化粘接性。橡膠組分包含選 自于由天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡膠構(gòu)成的組中的至少一種，其中，考慮到破壞強度 和粘接性，優(yōu)選包含天然橡膠。
[0066] 橡膠組分的含量優(yōu)選為聚合物組合物的聚合物組分中的60-95質(zhì)量％。如果橡膠 組分的含量低于60質(zhì)量％，那么由于聚合物組合物的粘度變高導(dǎo)致擠出加工性劣化，故可 能第一層不能制造得較薄。另一方面，如果橡膠組分的含量超過95質(zhì)量％，那么聚合物薄 片的耐空氣透過性可能降低?？紤]到硫化前粘接性和硫化粘接性，橡膠組分的含量優(yōu)選為 聚合物組分中的70-90質(zhì)量％。
[0067] (硫）
[0068] 第一層的聚合物組合物包含硫。至于硫，可以使用在輪胎工業(yè)中硫化時通常使用 的硫，其中，優(yōu)選使用不溶性硫。此處，不溶性硫是指通過將天然硫S 8加熱、快速冷卻并高 分子量化以形成SX(X = 10萬-30萬）所獲得的硫。通過使用不溶性硫，可抑制硫用作橡 膠硫化劑時通常產(chǎn)生的噴霜。
[0069] 相對于100質(zhì)量份的聚合物組分，硫的含量為0. 1-5質(zhì)量份。如果硫的含量低于 〇. 1質(zhì)量份，那么不能獲得橡膠組分的硫化效果。另一方面，如果硫的含量超過5質(zhì)量份，那 么聚合物組合物的硬度變高，在聚合物組合物用作內(nèi)襯層的情況下，充氣輪胎的耐久性可 能降低。硫的含量更優(yōu)選為0.3-3. 0質(zhì)量份。
[0070] (聚合物組合物的添加劑）
[0071] 聚合物組合物可包含添加劑例如硬脂酸、氧化鋅、抗老化劑、硫化促進(jìn)劑等。硬脂 酸用作橡膠組分的硫化助劑。相對于1〇〇質(zhì)量份的聚合物組分，硬脂酸的含量優(yōu)選為1-5 質(zhì)量份。如果硬脂酸的含量低于1質(zhì)量份，那么不能獲得其作為硫化助劑的效果。另一方 面，如果硬脂酸的含量超過5質(zhì)量份，那么聚合物組合物的粘度可能降低，且破壞強度可能 降低，故不優(yōu)選。硬脂酸的含量更優(yōu)選為1-4質(zhì)量份。
[0072] 氧化鋅用作橡膠組分的硫化助劑。相對于100質(zhì)量份的聚合物組分，氧化鋅的含 量優(yōu)選為〇. 1-8質(zhì)量份。如果氧化鋅的含量低于0. 1質(zhì)量份，那么不能獲得其作為硫化助 劑的效果。另一方面，如果氧化鋅的含量超過8質(zhì)量份，那么聚合物組合物的硬度變高，從 而可能降低充氣輪胎的耐久性。氧化鋅的含量更優(yōu)選為〇. 5-6質(zhì)量份。
[0073] 抗老化劑具有防止一系列劣化例如氧化劣化、熱劣化、臭氧劣化、疲勞劣化等的作 用?？估匣瘎┍环殖砂ò奉惡头宇惖囊淮慰估匣瘎┖桶蚧衔锖蛠喠姿猁}類的二次 抗老化劑。一次抗老化劑具有通過為各種聚合物自由基提供氫來停止自氧化鏈反應(yīng)的作 用，二次抗老化劑通過將羥基過氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的醇而顯示出穩(wěn)定作用。
[0074] 作為抗老化劑，可例舉胺類、酚類、咪唑類、磷類或硫脲類等?？蓡为毷褂蒙鲜隹估?化劑的一種，也可組合使用兩種以上。特別地，優(yōu)選使用N-(1，3-二甲基丁基）-Ν'-苯基對 亞苯基二胺。
[0075] 相對于100質(zhì)量份的聚合物組分，抗老化劑的含量優(yōu)選為〇. 1-5質(zhì)量份。如果抗 老化劑的含量低于〇. 1質(zhì)量份，那么不能獲得抗老化效果。另一方面，如果抗老化劑的含量 超過5質(zhì)量份，那么聚合物組合物中會發(fā)生噴霜現(xiàn)象?？估匣瘎┑暮扛鼉?yōu)選為0. 3-4質(zhì) 量份。
[0076] 作為硫化促進(jìn)劑，可使用秋蘭姆類、噻唑類、硫脲類、二硫代氨基甲酸鹽類、胍類和 次磺酰胺類等?？蓡为毷褂蒙鲜隽蚧龠M(jìn)劑中的一種，也可組合使用兩種以上。特別地，優(yōu) 選使用硫化二苯并噻唑。
[0077] 相對于100質(zhì)量份的聚合物組分，硫化促進(jìn)劑的含量優(yōu)選為0. 1-5質(zhì)量份。如果 硫化促進(jìn)劑的含量低于〇. 1質(zhì)量份，那么不能獲得硫化促進(jìn)效果。另一方面，如果硫化促進(jìn) 劑的含量超過5質(zhì)量份，那么聚合物組合物的硬度變高，充氣輪胎的耐久性可能降低。進(jìn)一 步地，聚合物組合物的原料費用增加。硫化促進(jìn)劑的含量更優(yōu)選為〇. 3-4質(zhì)量份。
[0078] 在第一層的橡膠組合物中，熱塑性彈性體SIBS作為基質(zhì)相，橡膠組分作為島相被 分散。通過與添加劑組分例如硫等反應(yīng)，作為島相的橡膠組分發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。橡膠組分如 下所述在擠出機中發(fā)生動態(tài)交聯(lián)，形成所謂的動態(tài)交聯(lián)。即使橡膠組分在擠出機中發(fā)生交 聯(lián)，由于該體系中的基質(zhì)相由熱塑性彈性體組分構(gòu)成，故整個體系的剪切粘度仍保持較低， 擠出成形是可能的。
[0079] [第一層的厚度]
[0080] 第一層的厚度（Τ1)為0. 05-0. 6mm。如果第一層的厚度（Τ1)低于0. 05mm，那么將 聚合物層積體用作內(nèi)襯層的生胎硫化時，第一層被加壓壓力破壞，于是獲得的輪胎中可能 發(fā)生空氣泄漏現(xiàn)象。另一方面，如果第一層的厚度（T1)超過0.6_，那么輪胎重量增加，低 燃耗性降低。第一層的厚度（T1)優(yōu)選為0.05-0. 4_。第一層可通過薄膜化熱塑性樹脂或 熱塑性彈性體的通常方法例如擠出成形、壓延成形等薄膜化聚合物組合物而獲得。上述聚 合物組合物可包含其他添加劑，例如補強劑、硫化劑、硫化促進(jìn)劑、各種油、抗老化劑、軟化 齊U、塑化劑、偶聯(lián)劑等。
[0081] [第二層的組合物]
[0082] 第二層由包含如下組分的聚合物組合物構(gòu)成：苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三嵌段 共聚物（SIS)和苯乙烯-異丁烯二嵌段共聚物（SIB)中的至少任意一種以及至少一種選自 于天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡膠中的橡膠組分。
[0083] 因為SIS中的異戊二烯嵌段和SIB中的異丁烯嵌段是軟鏈段，故包含SIS或SIB 的聚合物薄膜易于與橡膠組分硫化粘接。因此，通過使用具有包含SIS或SIB的第二層的 內(nèi)襯層，可以獲得內(nèi)襯層與胎體簾布層的橡膠層之間的粘接強度出色的充氣輪胎。因此，可 改善充氣輪胎的耐久性以及行駛時的操作穩(wěn)定性。
[0084] 雖然SIS的分子量沒有特別限制，但考慮到SIS的橡膠彈性和形成內(nèi)襯層的成形 加工性，優(yōu)選其通過GPC測定獲得的重均分子量為100, 000-290, 000。如果其重均分子量低 于100, 000,那么SIS的橡膠彈性、拉伸強度可能降低。此外，如果其超過290, 000,那么由 于SIS的流動性降低，形成內(nèi)襯層的成形加工性（擠出加工性等）可能降低?？紤]到SIS 的粘接性和橡膠彈性以及第二層對第一層和胎體簾布層的粘接強度，優(yōu)選SIS中的苯乙烯 組分的含量為10-30質(zhì)量％。
[0085] 考慮到SIS的橡膠彈性和操作性，構(gòu)成SIS的各個嵌段的聚合度對于異戊二烯嵌 段來說優(yōu)選為500-5, 000左右，對于苯乙烯嵌段來說優(yōu)選為50-1，500左右。SIS可通過通 常的乙烯系化合物的聚合法例如活性陽離子聚合法等獲得。
[0086] 作為SIB，考慮到橡膠彈性以及第二層對第一層和胎體簾布層的粘接強度，優(yōu)選使 用直鏈狀SIB。雖然SIB的分子量沒有特別限制，但考慮到SIB的橡膠彈性和形成內(nèi)襯層 的成形加工性，優(yōu)選其通過GPC測定獲得的重均分子量為40, 000-120, 000。如果其重均分 子量低于40, 000,那么SIB的橡膠彈性、拉伸強度可能降低。此外，如果其超過120, 000,那 么由于SIB的流動性降低，形成內(nèi)襯層的成形加工性可能降低?？紤]到SIB的粘接性和橡 膠彈性以及第二層對第一層和胎體簾布層的粘接強度，優(yōu)選SIB中的苯乙烯組分的含量為 10-35 質(zhì)量％。
[0087] SIB可通過通常的乙烯系化合物的聚合法例如活性陽離子聚合法等獲得。第二層 可以是SIS和SIB的混合物，或者可以是包含SIS的層與包含SIB層的層的多層結(jié)構(gòu)。 [0088](橡膠組分）
[0089] 第二層的聚合物組合物包含橡膠組分。橡膠組分可給予第一層的聚合物組合物與 田比鄰部件例如胎體簾布層等的硫化前粘接性。進(jìn)一步地，由于橡膠組分與硫的硫化反應(yīng)，橡 膠組分可給予聚合物組合物與毗鄰部件例如胎體簾布層等的硫化粘接性。橡膠組分包含選 自于由天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡膠構(gòu)成的組中的至少一種，其中，考慮到破壞強度 和粘接性，優(yōu)選包含天然橡膠。
[0090] 橡膠組分的含量為聚合物組合物的聚合物組分中的15-90質(zhì)量％。如果橡膠組分 的含量低于15質(zhì)量％，那么由于聚合物組合物的粘度變高導(dǎo)致擠出加工性劣化，故第二層 可能不能制造得較薄。另一方面，如果橡膠組分的含量超過90質(zhì)量％，那么第二層的耐空 氣透過性可能降低。橡膠組分在上述配合量范圍內(nèi)，可改善硫化前粘接性和硫化后粘接性。
[0091] 類似于第一層，該聚合物組合物可包含添加劑例如硬脂酸、氧化鋅、抗老化劑、硫 化促進(jìn)劑等。這些添加劑的種類和配合量可根據(jù)所要求的性能而合適地調(diào)整。
[0092] 在第二層的橡膠組合物中，熱塑性彈性體SIB或SIS作為基質(zhì)相，橡膠組分作為島 相被分散。通過與添加劑組分例如硫等反應(yīng)，作為島相的橡膠組分發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。橡膠組 分如下所述在擠出機中形成動態(tài)交聯(lián)。由于基質(zhì)相由熱塑性彈性體組分構(gòu)成，故整個體系 的剪切粘度保持較低，擠出成形是可能的。
[0093] 第二層可通過薄膜化熱塑性樹脂或熱塑性彈性體的通常方法例如擠出成形、壓延 成形等薄膜化橡膠組合物而獲得，該橡膠組合物包含SIS和/或SIB以及可選地添加的添 加劑。
[0094][第二層的厚度]
[0095] 第二層的厚度（T2)為0.01-0. 3mm。此處，當(dāng)?shù)诙佑梢粚訕?gòu)成時，第二層的厚度 (T2)是指該層的厚度，當(dāng)?shù)诙泳哂卸鄬咏Y(jié)構(gòu)例如兩層結(jié)構(gòu)等時，第二層的厚度（T2)是指 該多層結(jié)構(gòu)的總厚度。如果第二層的厚度（T2)低于0.01mm，那么將聚合物層積體用作內(nèi) 襯層的生胎硫化時，第二層被加壓壓力破壞，硫化粘接力可能降低。另一方面，如果第二層 的厚度（T2)超過0.3mm，那么輪胎重量增加，低燃耗性降低。第二層的厚度（T2)優(yōu)選為 0. 05-0. 2mm。
[0096] [第一層、第二層中的其他聚合物組分]
[0097] 第一層和第二層中可混入選自于由如下物質(zhì)構(gòu)成的組中的一種以上熱塑性彈性 體作為其他聚合物組分：苯乙烯-異戊二烯?丁二烯-苯乙烯共聚物（SIBS)、苯乙烯-乙 烯?丁烯 _苯乙烯共聚物（SEBS)、苯乙烯-乙烯?丙烯-苯乙烯共聚物（SEPS)、苯乙烯-乙 烯?乙烯?丙烯-苯乙烯共聚物（SEEPS)、苯乙烯-丁二烯?丁烯-苯乙烯共聚物（SBBS) 以及其內(nèi)導(dǎo)入環(huán)氧基的這些熱塑性彈性體。例如，作為具有環(huán)氧基的熱塑性彈性體，可例舉 環(huán)氧基改性的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（作為具體例子有，環(huán)氧化SBS，Daicel化學(xué) 工業(yè)株式會社制造的"Epofriend A1020"，重均分子量：10萬，環(huán)氧基當(dāng)量：500等）等。 [0098]〈聚合物層積體的結(jié)構(gòu)〉
[0099] 適用于本發(fā)明的內(nèi)襯層的聚合物層積體的結(jié)構(gòu)如圖4所示。圖4中的聚合物層積 體10由作為第一層的第一層11和第二層12構(gòu)成。聚合物層積體10朝輪胎徑向外側(cè)設(shè)置， 使得第二層12與胎體簾布層6接觸。于是，在輪胎的硫化步驟中，第二層12與胎體簾布層 6之間的粘接強度可增加。
[0100] 聚合物層積體可通過使用第一層的聚合物橡膠組合物和第二層的聚合物組合物， 并按如圖4所示的順序進(jìn)行積層擠出例如層壓擠出或共擠出等而獲得。
[0101]〈充氣輪胎的制造方法〉
[0102] 本發(fā)明的充氣輪胎可使用通常的制造方法。也就是說，其可通過將上述聚合物層 積體10應(yīng)用于充氣輪胎1的生胎的內(nèi)襯層，并將其與其他輪胎部件一起硫化成形來制得。 在將聚合物層積體10設(shè)置于生胎中時，聚合物層積體10朝輪胎徑向外側(cè)設(shè)置，使得聚合物 層積體10的第二層12與胎體簾布層6接觸。通過該設(shè)置，可在輪胎的硫化步驟中改善第 二層與胎體簾布層6之間的粘接強度。
[0103] 此處，構(gòu)成聚合物層積體中的第一層和/或第二層的橡膠組合物在硫化期間的溫 度例如150-180°c的條件下，在模具內(nèi)為軟化狀態(tài)（固體與液體之間的中間狀態(tài)）。因此， 當(dāng)該橡膠組合物在硫化后打開模具時為軟化狀態(tài)時，聚合物層積體的形狀將變形。此外，由 于軟化狀態(tài)時的反應(yīng)性高于固體狀態(tài)時的反應(yīng)性，故該層積體會與毗鄰部件粘合、粘接。
[0104] 因此，優(yōu)選在硫化后設(shè)置冷卻步驟。冷卻方法通過在硫化后立即在120°C以下進(jìn)行 10秒以上的急冷可固化熱塑性彈性體。冷卻可采用在50-120°C的溫度范圍內(nèi)、在氣囊內(nèi)急 冷的方法。作為冷卻介質(zhì)，可使用選自于空氣、水蒸氣、水和油中的一種以上。
[0105] 此外，冷卻時間優(yōu)選為10-300秒。如果冷卻時間小于10秒，那么不能充分冷卻熱 塑性彈性體，這導(dǎo)致當(dāng)模具打開時，內(nèi)襯層仍熔融粘結(jié)在氣囊上，可能發(fā)生氣泡現(xiàn)象。如果 冷卻時間超過300秒，那么生產(chǎn)率惡化。冷卻時間優(yōu)選為30-180秒。
[0106] 實施例
[0107] 下面，根據(jù)實施例對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。
[0108] 制造具有內(nèi)襯層的充氣輪胎，該內(nèi)襯層使用組合了表1所示的第一層的配方和表 2所示的第二層的配方的聚合物層積體。表3顯示作為比較例1-6的例子，其中第一層的橡 膠組分的比率被改變。表4顯示作為實施例1-8的例子，其中第二層的橡膠組分的比率被 改變。進(jìn)一步地，表5顯示作為實施例9-11的例子和作為比較例7-8的例子，其中從通過 簾線橫截面中心的面KC開始至第二層為止的距離L被改變。
[0109] 〈聚合物層積體的制造〉
[0110] 通過將第一層和第二層的聚合物組合物中的聚合物組分和配合劑投入到雙軸擠 出機（螺桿直徑：Φ 50mm，L/D :30,料筒溫度：220°C )并混煉以制造 SIBS、SIB和SIS的熱 塑性彈性體組分和橡膠組分、硫以及添加劑經(jīng)動態(tài)硫化而成的聚合物組合物的顆粒。
[0111] 然后，使用τ型模頭擠出機（螺桿直徑：Φ 80mm，L/D :50,模唇寬度：500mm，料筒溫 度：220°C )制造聚合物薄片的第一層和第二層，將它們貼合在一起以制造聚合物層積體。
[0112] 在上述雙軸擠出機中，熱塑性彈性體的SIBS、SIB、SIS作為基質(zhì)相，橡膠組分作為 島相被分散。進(jìn)一步地，在雙軸擠出機中，橡膠組分和添加劑組分彼此反應(yīng)，作為島相的橡 膠組分發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。因為橡膠組分在雙軸擠出機中發(fā)生動態(tài)交聯(lián)，故形成所謂的動態(tài)交 聯(lián)。即使橡膠組分在雙軸擠出機中交聯(lián)，由于該體系中的基質(zhì)相由熱塑性彈性體構(gòu)成，故整 個體系的剪切粘度較低，擠出成形變得可能。
[0113] 在通過雙軸擠出機獲得的動態(tài)交聯(lián)的聚合物組合物的顆粒中，雖然橡膠組分被交 聯(lián)，但作為基質(zhì)相的熱塑性彈性體仍保持可塑性，整個組合物保持可塑性。因此，在T型模 頭擠出機中也顯示可塑性，于是可形成薄片狀。
[0114] 進(jìn)一步地，因為動態(tài)交聯(lián)的聚合物組合物的顆粒具有交聯(lián)的橡膠組分，故在將使 用該顆粒制造的聚合物薄片應(yīng)用于內(nèi)襯層制造充氣輪胎時，即使加熱充氣輪胎，也可抑制 構(gòu)成內(nèi)襯層的聚合物組合物侵入胎體簾布層中。
[0115] 此外，第一層和第二層的聚合物組合物使用如下聚合物組分。它們的配方情況如 表1和表2所不。
[0116] [SIBS]
[0117] 作為苯乙烯-異丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物（SIBS)，準(zhǔn)備鐘淵株式會社制造的 "SIBSTAR102T (肖氏硬度A :25,苯乙烯組分的含量：15質(zhì)量％，根據(jù)GPC測定的重均分子 量：100, 000)"。
[0118] [SIB]
[0119] 向具有攪拌器的2L反應(yīng)容器中加入589mL甲基環(huán)己烷（用分子篩干燥）、 613ml正丁基氯（用分子篩干燥）、0.550g枯基氯。在將反應(yīng)容器冷卻到-70°C之后，添加 0. 35mLa-皮考啉（2-甲基吡啶）和179mL異丁烯。進(jìn)一步地，添加9. 4mL四氯化鈦以引發(fā) 聚合，在_70°C下攪拌溶液同時反應(yīng)2. 0小時。接著，向反應(yīng)容器內(nèi)添加59mL苯乙烯，繼續(xù) 反應(yīng)另一 60分鐘后，通過添加大量的甲醇以停止反應(yīng)。除去來自反應(yīng)溶液的溶劑等之后， 用甲苯溶解聚合物并水洗兩次。將該甲苯溶液添加到甲醇中以沉淀聚合物，將獲得的聚合 物在60°C下干燥24小時，由此獲得直鏈狀苯乙烯-異丁烯二嵌段共聚物（SIB)。獲得的 SIB中的苯乙烯組分的含量為15質(zhì)量％，根據(jù)GPC測定的重均分子量為70, 000。
[0120] [SIS]
[0121] 使用科騰聚合物株式會社制造的D1161JP(苯乙烯組分的含量：15質(zhì)量％，根據(jù) GPC測定的重均分子量：150, 000)。
[0122] [表 1]
[0123] 第一層的配方
[0124]
【權(quán)利要求】
1. 一種充氣輪胎（1)，所述充氣輪胎（1)具有內(nèi)襯層（9)和胎體簾布層（6)，所述內(nèi)襯 層（9)被設(shè)置在輪胎內(nèi)側(cè)，所述胎體簾布層（6)被設(shè)置成與所述內(nèi)襯層（9)毗鄰，并通過在 橡膠層中埋設(shè)簾線（K)而形成，所述內(nèi)襯層（9)由聚合物層積體構(gòu)成，所述聚合物層積體包 括： (a) 厚度為0. 05mm-0. 6mm的第一層，所述第一層為包含如下組分的聚合物組合物：苯 乙烯-異丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物和至少一種選自于天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡 膠中的橡膠組分；以及 (b) 厚度為0. 01mm-0. 3mm的第二層，所述第二層為包含如下組分的聚合物組合物：選 自于苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物和苯乙烯-異丁烯二嵌段共聚物中的至少任 意一種以及至少一種選自于天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡膠中的橡膠組分， 所述第二層被設(shè)置成與所述胎體簾布層（6)的橡膠層接觸， 將所述簾線（K)的直徑設(shè)為D時，從通過所述簾線（K)的橫截面中心的面開始至所述 第二層為止的距離L為0以上并為（l+D/2)mm以下。
2. 如權(quán)利要求1所述的充氣輪胎（1)，其中，所述第一層由包含如下組分的聚合物組合 物形成：5質(zhì)量％以上40質(zhì)量％以下的苯乙烯-異丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物和60質(zhì)量％ 以上95質(zhì)量％以下的選自于由天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡膠構(gòu)成的組中的至少一 種橡膠組分， 所述第二層由包含如下組分的聚合物組合物形成：10質(zhì)量％以上85質(zhì)量％以下的選 自于苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物和苯乙烯-異丁烯二嵌段共聚物中的至少任 意一種以及15質(zhì)量％以上90質(zhì)量％以下的選自于由天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡膠 構(gòu)成的組中的至少一種橡膠組分。
3. 如權(quán)利要求2所述的充氣輪胎（1)，其中，相對于100質(zhì)量份的聚合物組分，所述第 一層和第二層的聚合物組合物包含〇. 1質(zhì)量份以上5質(zhì)量份以下的硫、1質(zhì)量份以上5質(zhì)量 份以下的硬脂酸、〇. 1質(zhì)量份以上8質(zhì)量份以下的氧化鋅、0. 1質(zhì)量份以上5質(zhì)量份以下的 抗老化劑以及〇. 1質(zhì)量份以上5質(zhì)量份以下的硫化促進(jìn)劑。
4. 如權(quán)利要求1-3中任一項所述的充氣輪胎（1)，其中，所述聚合物層積體與所述胎體 簾布層￠)的橡膠層之間的界面形成凹凸?fàn)睢?br> 【文檔編號】B60C5/14GK104066593SQ201280067742
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月6日
【發(fā)明者】增井友美, 杉本睦樹 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社
【專利摘要】本發(fā)明提供一種充氣輪胎(1)，所述充氣輪胎(1)具有內(nèi)襯層(9)和胎體簾布層(6)，所述胎體簾布層(6)被設(shè)置成與所述內(nèi)襯層(9)毗鄰，并通過在橡膠層中埋設(shè)簾線而形成，所述內(nèi)襯層(9)由聚合物層積體構(gòu)成，所述聚合物層積體包括：厚度為0.05mm-0.6mm的第一層，所述第一層為包含如下組分的聚合物組合物：SIBS和至少一種選自于天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡膠中的橡膠組分；以及厚度為0.01mm-0.3mm的第二層，所述第二層為包含如下組分的聚合物組合物：SIS和SIB中的至少任意一種以及至少一種選自于天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡膠中的橡膠組分。所述第二層被設(shè)置成與所述胎體簾布層(6)的橡膠層接觸，所述簾線的直徑用D表示時，從通過所述簾線的橫截面中心的面開始至所述第二層為止的距離L為0以上并為(1+D/2)mm以下。
【專利說明】充氣輪胎
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及使用聚合物層積體作為內(nèi)襯層的充氣輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，由于對汽車低燃耗化的強烈社會需求，人們試圖進(jìn)行輪胎的輕質(zhì)化，在輪 胎部件中，也試圖對內(nèi)襯層進(jìn)行輕質(zhì)化等，該內(nèi)襯層設(shè)置在輪胎內(nèi)部并且具有通過降低從 充氣輪胎內(nèi)部到外部的空氣泄漏量（空氣透過量）來提高耐空氣透過性的作用。
[0003] 現(xiàn)在，內(nèi)襯層用橡膠組合物使用例如包含70-100質(zhì)量％丁基橡膠和30-0質(zhì)量％ 天然橡膠的丁基系橡膠，通過使用這樣的橡膠組合物獲得一定程度的耐空氣透過性。使用 丁基系橡膠的內(nèi)襯層通常在用于轎車用輪胎時需具有〇. 6-1. 0_的厚度，在用于卡車和公 共汽車用輪胎時需具有1. 0-2. 0mm左右的厚度，為了實現(xiàn)輪胎的輕質(zhì)化，需要提供耐空氣 透過性優(yōu)于丁基系橡膠并且可提供厚度更薄的內(nèi)襯層的聚合物。
[0004] 例如，日本特開平9-019987號公報（專利文獻(xiàn)1)公開了用于改善內(nèi)襯層與橡膠 層的粘接性的層積體。該文獻(xiàn)中記載了通過在內(nèi)襯層的兩側(cè)上設(shè)置粘接層，使粘接層在內(nèi) 襯層的重合部分處彼此接觸，并通過加熱被堅固地粘接在一起，從而可提高大氣壓保持性。 然而，用于內(nèi)襯層的重合的粘接層在硫化步驟中在加熱狀態(tài)下與氣囊（bladder)接觸，存 在粘合、粘接于氣囊上的問題。
[0005] 日本特開2004-136766號公報（專利文獻(xiàn)2)公開了一種充氣輪胎，其中，熱塑性 樹脂薄膜和從通過胎體簾布層的簾線橫截面中心的面開始至上述熱塑性樹脂薄膜為止的 輪胎徑向距離被設(shè)定為預(yù)定范圍，這使得在行駛時，剪切力被選擇性地施加到比簾布橡膠 層具有更高楊氏模量的熱塑性樹脂薄膜上。然而，該熱塑性樹脂薄膜硫化時的粘接性較差， 而且行駛時，應(yīng)力集中于具有較高楊氏模量的熱塑性樹脂薄膜上，長期行駛時，熱塑性樹脂 薄膜與胎體簾布層之間會發(fā)生剝離，在熱塑性樹脂薄膜中可能產(chǎn)生裂紋。結(jié)果是，作為內(nèi)襯 層的功能可能受到損害。
[0006] 日本特開2007-291256號公報（專利文獻(xiàn)3)公開了一種充氣輪胎，該充氣輪胎能 同時實現(xiàn)抑制大氣壓降低、提高耐久性以及改善燃耗，其中，內(nèi)襯層使用如下的內(nèi)襯層用橡 膠組合物，相對于100質(zhì)量份的由天然橡膠和/或合成橡膠構(gòu)成的橡膠組分，該橡膠組合物 包含15-30質(zhì)量份的特定的乙烯-乙烯醇共聚物。然而，在該充氣輪胎中，內(nèi)襯層具有1mm 的較大厚度，故沒有充分改善輪胎的輕質(zhì)化。
[0007] 日本特開平9-165469號公報（專利文獻(xiàn)4)公開了一種充氣輪胎，其通過使用具 有較低空氣透過率的尼龍形成內(nèi)襯層，可提高與使用橡膠組合物的輪胎內(nèi)表面或胎體層之 間的粘接性。然而，特開平9-165469號公報（專利文獻(xiàn)4)的技術(shù)中，為了形成尼龍薄膜 層，在尼龍薄膜經(jīng)RFL處理后，需要涂布由橡膠組合物構(gòu)成的橡膠糊，從而導(dǎo)致步驟復(fù)雜化 的問題。進(jìn)一步地，在硫化步驟中，通常采用如下輪胎硫化方法：將氣囊主體插入到被放置 在模具內(nèi)的未硫化輪胎（生胎）內(nèi)，使氣囊主體膨脹以從未硫化輪胎的內(nèi)側(cè)壓向模具內(nèi)表 面，進(jìn)行硫化成形，但在專利文獻(xiàn)4的內(nèi)襯層中，還存在尼龍薄膜層與氣囊在加熱狀態(tài)下彼 此接觸，尼龍薄膜層因粘合、粘接在氣囊上而發(fā)生破損的問題。
[0008] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開平9-019987號公報
[0011] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2004-136766號公報
[0012] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2007-291256號公報
[0013] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開平9-165469號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0014] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0015] 本發(fā)明的目的在于改善具有內(nèi)襯層的充氣輪胎中內(nèi)襯層的基本性能例如內(nèi)襯層 與毗鄰其的胎體簾布層橡膠之間的粘接性、撓曲疲勞性和耐空氣透過性等，以及改善輪胎 的輕質(zhì)化、操作穩(wěn)定性和制動穩(wěn)定性。
[0016] 用于解決技術(shù)問題的方案
[0017] 本發(fā)明涉及一種具有內(nèi)襯層和胎體簾布層的充氣輪胎，其中內(nèi)襯層被設(shè)置在輪胎 內(nèi)側(cè)，胎體簾布層被設(shè)置成與所述內(nèi)襯層毗鄰，并通過在橡膠層中埋設(shè)簾線而形成，所述內(nèi) 襯層由聚合物層積體構(gòu)成，該聚合物層積體包括（a)厚度為0. 05mm-0. 6mm的聚合物組合物 的第一層，該聚合物組合物包含苯乙烯-異丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物和至少一種選自于 天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡膠中的橡膠組分；以及（b)厚度為0. 01mm-0. 3_的聚合 物組合物的第二層，該聚合物組合物包含選自于苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物 和苯乙烯-異丁烯二嵌段共聚物中的至少任意一種以及至少一種選自于天然橡膠、異戊二 烯橡膠和丁基橡膠中的橡膠組分，所述第二層被設(shè)置成與所述胎體簾布層的橡膠層接觸， 所述簾線的直徑用D表示時，從通過所述簾線的橫截面中心的面開始至所述第二層為止的 距離L為0以上并為（l+D/2)mm以下。
[0018] 優(yōu)選地，所述第一層由聚合物組合物形成，該聚合物組合物包含：5-40質(zhì)量％的 苯乙烯-異丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物和60-95質(zhì)量％的選自于由天然橡膠、異戊二烯 橡膠和丁基橡膠構(gòu)成的組中的至少一種橡膠組分，所述第二層由聚合物組合物形成，該聚 合物組合物包含10-85質(zhì)量％的選自于苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物和苯乙 烯-異丁烯二嵌段共聚物中的至少任意一種以及15-90質(zhì)量％的選自于由天然橡膠、異戊 二烯橡膠和丁基橡膠構(gòu)成的組中的至少一種橡膠組分。
[0019] 本發(fā)明的充氣輪胎中，相對于100質(zhì)量份的聚合物組分，所述第一層和第二層的 聚合物組合物優(yōu)選包含0. 1-5質(zhì)量份的硫、1-5質(zhì)量份的硬脂酸、0. 1-8質(zhì)量份的氧化鋅、 0. 1-5質(zhì)量份的抗老化劑以及0. 1-5質(zhì)量份的硫化促進(jìn)劑。
[0020] 本發(fā)明的充氣輪胎中，優(yōu)選在所述聚合物層積體與所述胎體簾布層的橡膠層之間 的界面形成凹凸?fàn)睢?br> [0021] 本發(fā)明的效果
[0022] 根據(jù)本發(fā)明，由于經(jīng)動態(tài)硫化的聚合物層積體被用于內(nèi)襯層，故與毗鄰的胎體簾 布層橡膠之間的粘接力被改善。進(jìn)一步地，其可通過較薄的厚度來維持耐空氣透過性。結(jié) 果是，除了充氣輪胎的輕質(zhì)化之外，還可改善撓曲疲勞性和操作穩(wěn)定性。進(jìn)一步地，因為可 提高內(nèi)襯層部分的剛性，故可改善制動穩(wěn)定性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023] 圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的充氣輪胎的右半部分的橫截面圖。
[0024] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的充氣輪胎中的胎體簾布層與內(nèi)襯層之間的 邊界附近的橫截面示意圖。
[0025] 圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的充氣輪胎中的胎體簾布層與內(nèi)襯層之間的 邊界附近的橫截面示意圖。
[0026] 圖4為本發(fā)明的一個實施方式中的內(nèi)襯層的橫截面示意圖。
[0027] 符號說明
[0028] 1充氣輪胎
[0029] 2胎面部
[0030] 3胎側(cè)壁部
[0031] 4胎圈部
[0032] 5胎圈芯
[0033] 6胎體簾布層
[0034] 6a橡膠層
[0035] 7帶束層
[0036] 8胎圈三角膠
[0037] 9內(nèi)襯層
[0038] 10聚合物層積體
[0039] 11 第一層
[0040] 12 第二層
[0041] IL1 第一層
[0042] IL2 第二層
[0043] S胎體簾布層與第二層之間的界面
[0044] K胎體簾布層的簾線
[0045] KC通過簾線橫截面中心的面
[0046] D簾線的直徑
[0047] L從KC開始至第二層為止的距離。
【具體實施方式】
[0048] 本發(fā)明涉及一種至少具有內(nèi)襯層和胎體簾布層的充氣輪胎，其中內(nèi)襯層被設(shè)置在 輪胎內(nèi)側(cè)，胎體簾布層被設(shè)置成與所述內(nèi)襯層毗鄰，并通過在橡膠層中埋設(shè)簾線而形成。此 夕卜，所述內(nèi)襯層由聚合物層積體構(gòu)成，該聚合物層積體包括設(shè)置在輪胎內(nèi)側(cè)的第一層和設(shè) 置成與胎體簾布層毗鄰的第二層。
[0049] 所述第一層是包含如下組分的聚合物組合物：苯乙烯-異丁烯-苯乙烯三嵌段共 聚物和至少一種選自于天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡膠中的橡膠組分，所述第一層的 厚度為 〇. 〇5mm-〇. 6mm。
[0050] 所述第二層為包含如下組分的聚合物組合物：苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三嵌段 共聚物和苯乙烯-異丁烯二嵌段共聚物中的至少任意一種以及至少一種選自于天然橡膠、 異戊二烯橡膠和丁基橡膠中的橡膠組分，所述第二層的厚度為〇. 〇lmm-〇. 3mm。
[0051] 此外，所述第二層被設(shè)置成與所述胎體簾布層的橡膠層接觸的狀態(tài)下，所述簾線 的直徑用D表示時，從通過所述簾線的橫截面中心的面開始至所述第二層為止的距離L為 0以上并為（l+D/2)mm以下。
[0052] 下面使用【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的充氣輪胎。圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的 充氣輪胎的右半部分的橫截面示意圖。充氣輪胎1包括胎面部2、以從胎面部2的兩端開始 形成環(huán)狀的方式配置的胎側(cè)壁部3和胎圈部4。進(jìn)一步地，胎圈部4中埋設(shè)了胎圈芯5。此 夕卜，還設(shè)置了胎體簾布層6和帶束層7,其中胎體簾布層6被設(shè)置成從一個胎圈部4向另一 個胎圈部4 (圖中未顯示）延伸并通過圍繞胎圈芯5折返其兩端而固定，帶束層7被配置在 胎體簾布層6的冠部外側(cè)，由至少兩片簾布構(gòu)成。
[0053] 上述帶束層7通常將2片由鋼絲簾線或芳族聚酰胺纖維等簾線構(gòu)成的簾布配置成 使得簾線相對于輪胎周向以通常5-30°的角度在簾布之間彼此交叉。胎體簾布層6中，由 有機纖維例如聚酯、尼龍、芳族聚酰胺等形成的簾線相對于輪胎周向以近90°排列，在由胎 體簾布層6和其折返部所包圍的區(qū)域中，設(shè)置從胎圈芯5的上端向胎側(cè)壁部3延伸的胎圈 三角膠8。在胎體簾布層6的輪胎徑向內(nèi)側(cè)上，設(shè)置從一個胎圈部4向另一個胎圈部4(圖 中未顯示）延伸的內(nèi)襯層9。
[0054] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的實施方式的充氣輪胎中的胎體簾布層與內(nèi)襯層之間的邊界 附近的橫截面示意圖。內(nèi)襯層9由包含第一層IL1和第二層IL2的聚合物層積體構(gòu)成。第 二層IL2與構(gòu)成胎體簾布層6的橡膠層6a接觸，形成邊界面S。胎體簾布層6通過將多根 簾線K以一定間隔埋設(shè)在橡膠層6a中而形成。
[0055] 此處，本發(fā)明的充氣輪胎中，簾線K的直徑用D表示時，從通過簾線K的橫截面中 心的面（通過連接多根簾線K的橫截面中心所形成的面）開始至所述第二層IL2為止的距 離L(即到邊界面S的距離）設(shè)定為0以上并為（l+D/2)mm以下。
[0056] 作為第二層IL2的主要組分的SIS、SIB具有比胎體簾布層的橡膠層6a更高的剛 性。因此，通過將上述距離L設(shè)置成如（l+D/2)mm以下那么小，剪切應(yīng)力沿第二層IL2的輪 胎周向起作用，從而提高了沿輪胎周向的剪切剛性。結(jié)果是，可提高充氣輪胎行駛時的操作 穩(wěn)定性。另一方面，如果距離L小于0mm，那么胎體簾布層6的簾線K之間的約束力降低，于 是簾線K之間的間隔變得容易波動，沿輪胎周向的剛性降低。此外，如果距離L小于0_，那 么這意味著構(gòu)成胎體簾布層6的橡膠層6a與第二層IL2之間的邊界面S比通過簾線K的 橫截面中心的面KC更靠近胎側(cè)壁部3 -側(cè)。
[0057] 圖3為根據(jù)另一實施方式的胎體簾布層與內(nèi)襯層之間的邊界附近的橫截面示意 圖。聚合物層積體中的第二層IL2通過侵入胎體簾布層6中的簾線與簾線之間，使得第二 層IL2與橡膠層6a之間的邊界面S形成凹凸?fàn)?。此處，從通過簾線K的橫截面中心的面KC 開始至橡膠層6a與第二層IL2之間的邊界面S為止的距離L實質(zhì)上為0。通過該結(jié)構(gòu)，也 可提高沿輪胎周向的剪切剛性，結(jié)果是，可提高充氣輪胎行駛時的操作穩(wěn)定性。此外，邊界 面S為凹凸形狀的情況下的距離L是指到橡膠層6a與第二層IL2之間的邊界面S的最短 距離L'的平均值。
[0058]〈聚合物層積體〉
[0059][第一層的組合物]
[0060] 第一層由包含如下組分的聚合物組合物構(gòu)成：苯乙烯-異丁烯-苯乙烯三嵌段共 聚物（SIBS)和至少一種選自于天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡膠中的橡膠組分。
[0061] SIBS薄膜由于SIBS中包含的異丁烯嵌段而具有出色的耐空氣透過性，于是，使用 該薄膜的內(nèi)襯層具有出色的耐空氣透過性。進(jìn)一步地，因為SIBS除了芳香環(huán)以外的分子結(jié) 構(gòu)均是完全飽和的，故幾乎不發(fā)生劣化硬化，具有出色的耐久性。使用SIBS的情況中，薄膜 的厚度可較薄，從而能實現(xiàn)輪胎的輕質(zhì)化，并能實現(xiàn)燃耗性的提高。
[0062] 雖然SIBS的分子量沒有特別限制，但考慮到SIBS的橡膠彈性以及流動性、形成內(nèi) 襯層的成形加工型，優(yōu)選其通過GPC測定獲得的重均分子量為50, 000-400, 000。如果其重 均分子量低于50, 000,那么SIBS的橡膠彈性、拉伸強度和抗張伸展率可能降低。此外，如果 其超過400, 000,那么由于SIBS的流動性降低，形成內(nèi)襯層的成形加工性（擠出加工性等） 可能降低。就SIBS來說，考慮到獲得更好的耐空氣透過性和耐久性，優(yōu)選SIBS中的苯乙烯 組分的含量為10-40質(zhì)量％。
[0063] SIBS可通過通常的乙烯系化合物的聚合法例如活性陽離子聚合法等獲得（參見 日本特開昭62-48704號公報和日本特開昭64-62308號公報）。
[0064] (橡膠組分）
[0065] 第一層的聚合物組合物包含橡膠組分。橡膠組分可給予第一層的聚合物組合物與 田比鄰部件例如胎體簾布層等的硫化前粘接性。進(jìn)一步地，由于橡膠組分與硫的硫化反應(yīng)，橡 膠組分可給予聚合物組合物與毗鄰部件例如胎體簾布層等的硫化粘接性。橡膠組分包含選 自于由天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡膠構(gòu)成的組中的至少一種，其中，考慮到破壞強度 和粘接性，優(yōu)選包含天然橡膠。
[0066] 橡膠組分的含量優(yōu)選為聚合物組合物的聚合物組分中的60-95質(zhì)量％。如果橡膠 組分的含量低于60質(zhì)量％，那么由于聚合物組合物的粘度變高導(dǎo)致擠出加工性劣化，故可 能第一層不能制造得較薄。另一方面，如果橡膠組分的含量超過95質(zhì)量％，那么聚合物薄 片的耐空氣透過性可能降低?？紤]到硫化前粘接性和硫化粘接性，橡膠組分的含量優(yōu)選為 聚合物組分中的70-90質(zhì)量％。
[0067] (硫）
[0068] 第一層的聚合物組合物包含硫。至于硫，可以使用在輪胎工業(yè)中硫化時通常使用 的硫，其中，優(yōu)選使用不溶性硫。此處，不溶性硫是指通過將天然硫S 8加熱、快速冷卻并高 分子量化以形成SX(X = 10萬-30萬）所獲得的硫。通過使用不溶性硫，可抑制硫用作橡 膠硫化劑時通常產(chǎn)生的噴霜。
[0069] 相對于100質(zhì)量份的聚合物組分，硫的含量為0. 1-5質(zhì)量份。如果硫的含量低于 〇. 1質(zhì)量份，那么不能獲得橡膠組分的硫化效果。另一方面，如果硫的含量超過5質(zhì)量份，那 么聚合物組合物的硬度變高，在聚合物組合物用作內(nèi)襯層的情況下，充氣輪胎的耐久性可 能降低。硫的含量更優(yōu)選為0.3-3. 0質(zhì)量份。
[0070] (聚合物組合物的添加劑）
[0071] 聚合物組合物可包含添加劑例如硬脂酸、氧化鋅、抗老化劑、硫化促進(jìn)劑等。硬脂 酸用作橡膠組分的硫化助劑。相對于1〇〇質(zhì)量份的聚合物組分，硬脂酸的含量優(yōu)選為1-5 質(zhì)量份。如果硬脂酸的含量低于1質(zhì)量份，那么不能獲得其作為硫化助劑的效果。另一方 面，如果硬脂酸的含量超過5質(zhì)量份，那么聚合物組合物的粘度可能降低，且破壞強度可能 降低，故不優(yōu)選。硬脂酸的含量更優(yōu)選為1-4質(zhì)量份。
[0072] 氧化鋅用作橡膠組分的硫化助劑。相對于100質(zhì)量份的聚合物組分，氧化鋅的含 量優(yōu)選為〇. 1-8質(zhì)量份。如果氧化鋅的含量低于0. 1質(zhì)量份，那么不能獲得其作為硫化助 劑的效果。另一方面，如果氧化鋅的含量超過8質(zhì)量份，那么聚合物組合物的硬度變高，從 而可能降低充氣輪胎的耐久性。氧化鋅的含量更優(yōu)選為〇. 5-6質(zhì)量份。
[0073] 抗老化劑具有防止一系列劣化例如氧化劣化、熱劣化、臭氧劣化、疲勞劣化等的作 用?？估匣瘎┍环殖砂ò奉惡头宇惖囊淮慰估匣瘎┖桶蚧衔锖蛠喠姿猁}類的二次 抗老化劑。一次抗老化劑具有通過為各種聚合物自由基提供氫來停止自氧化鏈反應(yīng)的作 用，二次抗老化劑通過將羥基過氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的醇而顯示出穩(wěn)定作用。
[0074] 作為抗老化劑，可例舉胺類、酚類、咪唑類、磷類或硫脲類等?？蓡为毷褂蒙鲜隹估?化劑的一種，也可組合使用兩種以上。特別地，優(yōu)選使用N-(1，3-二甲基丁基）-Ν'-苯基對 亞苯基二胺。
[0075] 相對于100質(zhì)量份的聚合物組分，抗老化劑的含量優(yōu)選為〇. 1-5質(zhì)量份。如果抗 老化劑的含量低于〇. 1質(zhì)量份，那么不能獲得抗老化效果。另一方面，如果抗老化劑的含量 超過5質(zhì)量份，那么聚合物組合物中會發(fā)生噴霜現(xiàn)象?？估匣瘎┑暮扛鼉?yōu)選為0. 3-4質(zhì) 量份。
[0076] 作為硫化促進(jìn)劑，可使用秋蘭姆類、噻唑類、硫脲類、二硫代氨基甲酸鹽類、胍類和 次磺酰胺類等?？蓡为毷褂蒙鲜隽蚧龠M(jìn)劑中的一種，也可組合使用兩種以上。特別地，優(yōu) 選使用硫化二苯并噻唑。
[0077] 相對于100質(zhì)量份的聚合物組分，硫化促進(jìn)劑的含量優(yōu)選為0. 1-5質(zhì)量份。如果 硫化促進(jìn)劑的含量低于〇. 1質(zhì)量份，那么不能獲得硫化促進(jìn)效果。另一方面，如果硫化促進(jìn) 劑的含量超過5質(zhì)量份，那么聚合物組合物的硬度變高，充氣輪胎的耐久性可能降低。進(jìn)一 步地，聚合物組合物的原料費用增加。硫化促進(jìn)劑的含量更優(yōu)選為〇. 3-4質(zhì)量份。
[0078] 在第一層的橡膠組合物中，熱塑性彈性體SIBS作為基質(zhì)相，橡膠組分作為島相被 分散。通過與添加劑組分例如硫等反應(yīng)，作為島相的橡膠組分發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。橡膠組分如 下所述在擠出機中發(fā)生動態(tài)交聯(lián)，形成所謂的動態(tài)交聯(lián)。即使橡膠組分在擠出機中發(fā)生交 聯(lián)，由于該體系中的基質(zhì)相由熱塑性彈性體組分構(gòu)成，故整個體系的剪切粘度仍保持較低， 擠出成形是可能的。
[0079] [第一層的厚度]
[0080] 第一層的厚度（Τ1)為0. 05-0. 6mm。如果第一層的厚度（Τ1)低于0. 05mm，那么將 聚合物層積體用作內(nèi)襯層的生胎硫化時，第一層被加壓壓力破壞，于是獲得的輪胎中可能 發(fā)生空氣泄漏現(xiàn)象。另一方面，如果第一層的厚度（T1)超過0.6_，那么輪胎重量增加，低 燃耗性降低。第一層的厚度（T1)優(yōu)選為0.05-0. 4_。第一層可通過薄膜化熱塑性樹脂或 熱塑性彈性體的通常方法例如擠出成形、壓延成形等薄膜化聚合物組合物而獲得。上述聚 合物組合物可包含其他添加劑，例如補強劑、硫化劑、硫化促進(jìn)劑、各種油、抗老化劑、軟化 齊U、塑化劑、偶聯(lián)劑等。
[0081] [第二層的組合物]
[0082] 第二層由包含如下組分的聚合物組合物構(gòu)成：苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三嵌段 共聚物（SIS)和苯乙烯-異丁烯二嵌段共聚物（SIB)中的至少任意一種以及至少一種選自 于天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡膠中的橡膠組分。
[0083] 因為SIS中的異戊二烯嵌段和SIB中的異丁烯嵌段是軟鏈段，故包含SIS或SIB 的聚合物薄膜易于與橡膠組分硫化粘接。因此，通過使用具有包含SIS或SIB的第二層的 內(nèi)襯層，可以獲得內(nèi)襯層與胎體簾布層的橡膠層之間的粘接強度出色的充氣輪胎。因此，可 改善充氣輪胎的耐久性以及行駛時的操作穩(wěn)定性。
[0084] 雖然SIS的分子量沒有特別限制，但考慮到SIS的橡膠彈性和形成內(nèi)襯層的成形 加工性，優(yōu)選其通過GPC測定獲得的重均分子量為100, 000-290, 000。如果其重均分子量低 于100, 000,那么SIS的橡膠彈性、拉伸強度可能降低。此外，如果其超過290, 000,那么由 于SIS的流動性降低，形成內(nèi)襯層的成形加工性（擠出加工性等）可能降低?？紤]到SIS 的粘接性和橡膠彈性以及第二層對第一層和胎體簾布層的粘接強度，優(yōu)選SIS中的苯乙烯 組分的含量為10-30質(zhì)量％。
[0085] 考慮到SIS的橡膠彈性和操作性，構(gòu)成SIS的各個嵌段的聚合度對于異戊二烯嵌 段來說優(yōu)選為500-5, 000左右，對于苯乙烯嵌段來說優(yōu)選為50-1，500左右。SIS可通過通 常的乙烯系化合物的聚合法例如活性陽離子聚合法等獲得。
[0086] 作為SIB，考慮到橡膠彈性以及第二層對第一層和胎體簾布層的粘接強度，優(yōu)選使 用直鏈狀SIB。雖然SIB的分子量沒有特別限制，但考慮到SIB的橡膠彈性和形成內(nèi)襯層 的成形加工性，優(yōu)選其通過GPC測定獲得的重均分子量為40, 000-120, 000。如果其重均分 子量低于40, 000,那么SIB的橡膠彈性、拉伸強度可能降低。此外，如果其超過120, 000,那 么由于SIB的流動性降低，形成內(nèi)襯層的成形加工性可能降低?？紤]到SIB的粘接性和橡 膠彈性以及第二層對第一層和胎體簾布層的粘接強度，優(yōu)選SIB中的苯乙烯組分的含量為 10-35 質(zhì)量％。
[0087] SIB可通過通常的乙烯系化合物的聚合法例如活性陽離子聚合法等獲得。第二層 可以是SIS和SIB的混合物，或者可以是包含SIS的層與包含SIB層的層的多層結(jié)構(gòu)。 [0088](橡膠組分）
[0089] 第二層的聚合物組合物包含橡膠組分。橡膠組分可給予第一層的聚合物組合物與 田比鄰部件例如胎體簾布層等的硫化前粘接性。進(jìn)一步地，由于橡膠組分與硫的硫化反應(yīng)，橡 膠組分可給予聚合物組合物與毗鄰部件例如胎體簾布層等的硫化粘接性。橡膠組分包含選 自于由天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡膠構(gòu)成的組中的至少一種，其中，考慮到破壞強度 和粘接性，優(yōu)選包含天然橡膠。
[0090] 橡膠組分的含量為聚合物組合物的聚合物組分中的15-90質(zhì)量％。如果橡膠組分 的含量低于15質(zhì)量％，那么由于聚合物組合物的粘度變高導(dǎo)致擠出加工性劣化，故第二層 可能不能制造得較薄。另一方面，如果橡膠組分的含量超過90質(zhì)量％，那么第二層的耐空 氣透過性可能降低。橡膠組分在上述配合量范圍內(nèi)，可改善硫化前粘接性和硫化后粘接性。
[0091] 類似于第一層，該聚合物組合物可包含添加劑例如硬脂酸、氧化鋅、抗老化劑、硫 化促進(jìn)劑等。這些添加劑的種類和配合量可根據(jù)所要求的性能而合適地調(diào)整。
[0092] 在第二層的橡膠組合物中，熱塑性彈性體SIB或SIS作為基質(zhì)相，橡膠組分作為島 相被分散。通過與添加劑組分例如硫等反應(yīng)，作為島相的橡膠組分發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。橡膠組 分如下所述在擠出機中形成動態(tài)交聯(lián)。由于基質(zhì)相由熱塑性彈性體組分構(gòu)成，故整個體系 的剪切粘度保持較低，擠出成形是可能的。
[0093] 第二層可通過薄膜化熱塑性樹脂或熱塑性彈性體的通常方法例如擠出成形、壓延 成形等薄膜化橡膠組合物而獲得，該橡膠組合物包含SIS和/或SIB以及可選地添加的添 加劑。
[0094][第二層的厚度]
[0095] 第二層的厚度（T2)為0.01-0. 3mm。此處，當(dāng)?shù)诙佑梢粚訕?gòu)成時，第二層的厚度 (T2)是指該層的厚度，當(dāng)?shù)诙泳哂卸鄬咏Y(jié)構(gòu)例如兩層結(jié)構(gòu)等時，第二層的厚度（T2)是指 該多層結(jié)構(gòu)的總厚度。如果第二層的厚度（T2)低于0.01mm，那么將聚合物層積體用作內(nèi) 襯層的生胎硫化時，第二層被加壓壓力破壞，硫化粘接力可能降低。另一方面，如果第二層 的厚度（T2)超過0.3mm，那么輪胎重量增加，低燃耗性降低。第二層的厚度（T2)優(yōu)選為 0. 05-0. 2mm。
[0096] [第一層、第二層中的其他聚合物組分]
[0097] 第一層和第二層中可混入選自于由如下物質(zhì)構(gòu)成的組中的一種以上熱塑性彈性 體作為其他聚合物組分：苯乙烯-異戊二烯?丁二烯-苯乙烯共聚物（SIBS)、苯乙烯-乙 烯?丁烯 _苯乙烯共聚物（SEBS)、苯乙烯-乙烯?丙烯-苯乙烯共聚物（SEPS)、苯乙烯-乙 烯?乙烯?丙烯-苯乙烯共聚物（SEEPS)、苯乙烯-丁二烯?丁烯-苯乙烯共聚物（SBBS) 以及其內(nèi)導(dǎo)入環(huán)氧基的這些熱塑性彈性體。例如，作為具有環(huán)氧基的熱塑性彈性體，可例舉 環(huán)氧基改性的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（作為具體例子有，環(huán)氧化SBS，Daicel化學(xué) 工業(yè)株式會社制造的"Epofriend A1020"，重均分子量：10萬，環(huán)氧基當(dāng)量：500等）等。 [0098]〈聚合物層積體的結(jié)構(gòu)〉
[0099] 適用于本發(fā)明的內(nèi)襯層的聚合物層積體的結(jié)構(gòu)如圖4所示。圖4中的聚合物層積 體10由作為第一層的第一層11和第二層12構(gòu)成。聚合物層積體10朝輪胎徑向外側(cè)設(shè)置， 使得第二層12與胎體簾布層6接觸。于是，在輪胎的硫化步驟中，第二層12與胎體簾布層 6之間的粘接強度可增加。
[0100] 聚合物層積體可通過使用第一層的聚合物橡膠組合物和第二層的聚合物組合物， 并按如圖4所示的順序進(jìn)行積層擠出例如層壓擠出或共擠出等而獲得。
[0101]〈充氣輪胎的制造方法〉
[0102] 本發(fā)明的充氣輪胎可使用通常的制造方法。也就是說，其可通過將上述聚合物層 積體10應(yīng)用于充氣輪胎1的生胎的內(nèi)襯層，并將其與其他輪胎部件一起硫化成形來制得。 在將聚合物層積體10設(shè)置于生胎中時，聚合物層積體10朝輪胎徑向外側(cè)設(shè)置，使得聚合物 層積體10的第二層12與胎體簾布層6接觸。通過該設(shè)置，可在輪胎的硫化步驟中改善第 二層與胎體簾布層6之間的粘接強度。
[0103] 此處，構(gòu)成聚合物層積體中的第一層和/或第二層的橡膠組合物在硫化期間的溫 度例如150-180°c的條件下，在模具內(nèi)為軟化狀態(tài)（固體與液體之間的中間狀態(tài)）。因此， 當(dāng)該橡膠組合物在硫化后打開模具時為軟化狀態(tài)時，聚合物層積體的形狀將變形。此外，由 于軟化狀態(tài)時的反應(yīng)性高于固體狀態(tài)時的反應(yīng)性，故該層積體會與毗鄰部件粘合、粘接。
[0104] 因此，優(yōu)選在硫化后設(shè)置冷卻步驟。冷卻方法通過在硫化后立即在120°C以下進(jìn)行 10秒以上的急冷可固化熱塑性彈性體。冷卻可采用在50-120°C的溫度范圍內(nèi)、在氣囊內(nèi)急 冷的方法。作為冷卻介質(zhì)，可使用選自于空氣、水蒸氣、水和油中的一種以上。
[0105] 此外，冷卻時間優(yōu)選為10-300秒。如果冷卻時間小于10秒，那么不能充分冷卻熱 塑性彈性體，這導(dǎo)致當(dāng)模具打開時，內(nèi)襯層仍熔融粘結(jié)在氣囊上，可能發(fā)生氣泡現(xiàn)象。如果 冷卻時間超過300秒，那么生產(chǎn)率惡化。冷卻時間優(yōu)選為30-180秒。
[0106] 實施例
[0107] 下面，根據(jù)實施例對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。
[0108] 制造具有內(nèi)襯層的充氣輪胎，該內(nèi)襯層使用組合了表1所示的第一層的配方和表 2所示的第二層的配方的聚合物層積體。表3顯示作為比較例1-6的例子，其中第一層的橡 膠組分的比率被改變。表4顯示作為實施例1-8的例子，其中第二層的橡膠組分的比率被 改變。進(jìn)一步地，表5顯示作為實施例9-11的例子和作為比較例7-8的例子，其中從通過 簾線橫截面中心的面KC開始至第二層為止的距離L被改變。
[0109] 〈聚合物層積體的制造〉
[0110] 通過將第一層和第二層的聚合物組合物中的聚合物組分和配合劑投入到雙軸擠 出機（螺桿直徑：Φ 50mm，L/D :30,料筒溫度：220°C )并混煉以制造 SIBS、SIB和SIS的熱 塑性彈性體組分和橡膠組分、硫以及添加劑經(jīng)動態(tài)硫化而成的聚合物組合物的顆粒。
[0111] 然后，使用τ型模頭擠出機（螺桿直徑：Φ 80mm，L/D :50,模唇寬度：500mm，料筒溫 度：220°C )制造聚合物薄片的第一層和第二層，將它們貼合在一起以制造聚合物層積體。
[0112] 在上述雙軸擠出機中，熱塑性彈性體的SIBS、SIB、SIS作為基質(zhì)相，橡膠組分作為 島相被分散。進(jìn)一步地，在雙軸擠出機中，橡膠組分和添加劑組分彼此反應(yīng)，作為島相的橡 膠組分發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。因為橡膠組分在雙軸擠出機中發(fā)生動態(tài)交聯(lián)，故形成所謂的動態(tài)交 聯(lián)。即使橡膠組分在雙軸擠出機中交聯(lián)，由于該體系中的基質(zhì)相由熱塑性彈性體構(gòu)成，故整 個體系的剪切粘度較低，擠出成形變得可能。
[0113] 在通過雙軸擠出機獲得的動態(tài)交聯(lián)的聚合物組合物的顆粒中，雖然橡膠組分被交 聯(lián)，但作為基質(zhì)相的熱塑性彈性體仍保持可塑性，整個組合物保持可塑性。因此，在T型模 頭擠出機中也顯示可塑性，于是可形成薄片狀。
[0114] 進(jìn)一步地，因為動態(tài)交聯(lián)的聚合物組合物的顆粒具有交聯(lián)的橡膠組分，故在將使 用該顆粒制造的聚合物薄片應(yīng)用于內(nèi)襯層制造充氣輪胎時，即使加熱充氣輪胎，也可抑制 構(gòu)成內(nèi)襯層的聚合物組合物侵入胎體簾布層中。
[0115] 此外，第一層和第二層的聚合物組合物使用如下聚合物組分。它們的配方情況如 表1和表2所不。
[0116] [SIBS]
[0117] 作為苯乙烯-異丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物（SIBS)，準(zhǔn)備鐘淵株式會社制造的 "SIBSTAR102T (肖氏硬度A :25,苯乙烯組分的含量：15質(zhì)量％，根據(jù)GPC測定的重均分子 量：100, 000)"。
[0118] [SIB]
[0119] 向具有攪拌器的2L反應(yīng)容器中加入589mL甲基環(huán)己烷（用分子篩干燥）、 613ml正丁基氯（用分子篩干燥）、0.550g枯基氯。在將反應(yīng)容器冷卻到-70°C之后，添加 0. 35mLa-皮考啉（2-甲基吡啶）和179mL異丁烯。進(jìn)一步地，添加9. 4mL四氯化鈦以引發(fā) 聚合，在_70°C下攪拌溶液同時反應(yīng)2. 0小時。接著，向反應(yīng)容器內(nèi)添加59mL苯乙烯，繼續(xù) 反應(yīng)另一 60分鐘后，通過添加大量的甲醇以停止反應(yīng)。除去來自反應(yīng)溶液的溶劑等之后， 用甲苯溶解聚合物并水洗兩次。將該甲苯溶液添加到甲醇中以沉淀聚合物，將獲得的聚合 物在60°C下干燥24小時，由此獲得直鏈狀苯乙烯-異丁烯二嵌段共聚物（SIB)。獲得的 SIB中的苯乙烯組分的含量為15質(zhì)量％，根據(jù)GPC測定的重均分子量為70, 000。
[0120] [SIS]
[0121] 使用科騰聚合物株式會社制造的D1161JP(苯乙烯組分的含量：15質(zhì)量％，根據(jù) GPC測定的重均分子量：150, 000)。
[0122] [表 1]
[0123] 第一層的配方
[0124]
【權(quán)利要求】
1. 一種充氣輪胎（1)，所述充氣輪胎（1)具有內(nèi)襯層（9)和胎體簾布層（6)，所述內(nèi)襯 層（9)被設(shè)置在輪胎內(nèi)側(cè)，所述胎體簾布層（6)被設(shè)置成與所述內(nèi)襯層（9)毗鄰，并通過在 橡膠層中埋設(shè)簾線（K)而形成，所述內(nèi)襯層（9)由聚合物層積體構(gòu)成，所述聚合物層積體包 括： (a) 厚度為0. 05mm-0. 6mm的第一層，所述第一層為包含如下組分的聚合物組合物：苯 乙烯-異丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物和至少一種選自于天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡 膠中的橡膠組分；以及 (b) 厚度為0. 01mm-0. 3mm的第二層，所述第二層為包含如下組分的聚合物組合物：選 自于苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物和苯乙烯-異丁烯二嵌段共聚物中的至少任 意一種以及至少一種選自于天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡膠中的橡膠組分， 所述第二層被設(shè)置成與所述胎體簾布層（6)的橡膠層接觸， 將所述簾線（K)的直徑設(shè)為D時，從通過所述簾線（K)的橫截面中心的面開始至所述 第二層為止的距離L為0以上并為（l+D/2)mm以下。
2. 如權(quán)利要求1所述的充氣輪胎（1)，其中，所述第一層由包含如下組分的聚合物組合 物形成：5質(zhì)量％以上40質(zhì)量％以下的苯乙烯-異丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物和60質(zhì)量％ 以上95質(zhì)量％以下的選自于由天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡膠構(gòu)成的組中的至少一 種橡膠組分， 所述第二層由包含如下組分的聚合物組合物形成：10質(zhì)量％以上85質(zhì)量％以下的選 自于苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物和苯乙烯-異丁烯二嵌段共聚物中的至少任 意一種以及15質(zhì)量％以上90質(zhì)量％以下的選自于由天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁基橡膠 構(gòu)成的組中的至少一種橡膠組分。
3. 如權(quán)利要求2所述的充氣輪胎（1)，其中，相對于100質(zhì)量份的聚合物組分，所述第 一層和第二層的聚合物組合物包含〇. 1質(zhì)量份以上5質(zhì)量份以下的硫、1質(zhì)量份以上5質(zhì)量 份以下的硬脂酸、〇. 1質(zhì)量份以上8質(zhì)量份以下的氧化鋅、0. 1質(zhì)量份以上5質(zhì)量份以下的 抗老化劑以及〇. 1質(zhì)量份以上5質(zhì)量份以下的硫化促進(jìn)劑。
4. 如權(quán)利要求1-3中任一項所述的充氣輪胎（1)，其中，所述聚合物層積體與所述胎體 簾布層￠)的橡膠層之間的界面形成凹凸?fàn)睢?br> 【文檔編號】B60C5/14GK104066593SQ201280067742
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月6日
【發(fā)明者】增井友美, 杉本睦樹 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社
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