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,其具有重疊搭接部,所述重疊搭接部是將由以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜組成的內襯層通過接合橡膠層粘貼于輪胎的簾布層內側,并將該薄膜的輪胎周向端部橫跨輪胎寬度方向通過接合橡膠重疊而成,充氣輪胎開始行駛后,在內襯層的重疊搭接部分附近不會產生裂紋,耐久性優(yōu)異。本發(fā)明的充氣輪胎特征在于:(a)在重疊搭接部中位于輪胎內腔側的薄膜的輪胎內腔側表面形成有凹陷部,其以該重疊搭接部處該薄膜厚度比該重疊搭接部以外的該薄膜厚度薄的方式形成;(b)在該重疊搭接部中位于輪胎內腔側的薄膜的輪胎外周側表面,在該重疊搭接部與該重疊搭接部以外的部分間平坦地形成;(c)在該重疊搭接部中位于輪胎外周側的薄膜的輪胎內腔側表面及輪胎外周側表面,在該重疊搭接部與該重疊搭接部以外的部分間平坦地形成。
【專利說明】充氣輪胎
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種充氣輪胎。
[0002] 更具體地說,涉及一種具有重疊搭接部的充氣輪胎,所述重疊搭接部是將由以熱 塑性樹脂為主要成分的薄膜組成的內襯層通過接合橡膠層粘貼在輪胎的簾布層內側,并 將該薄膜的輪胎周向端部橫跨輪胎寬度方向通過接合橡膠重疊而成,該充氣輪胎開始行駛 后,在重疊搭接的內襯層的該搭接部分附近不會產生裂紋,耐久性優(yōu)異
【背景技術】
[0003] 近年來,有提議將以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜用于充氣輪胎的內襯層,并展 開了研究(專利文獻1)。
[0004] 將該以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜實際用于充氣輪胎的內襯層時,通常采用如 下一種制造工藝:將以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜和與該薄膜硫化粘合的接合橡膠片進 行層疊而成的層疊體片,卷繞于輪胎成型鼓上進行搭接,提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和接合 橡膠層組成的層疊體片,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,再進行硫化成型從而制造輪胎時,輪胎開始行駛后,構成內襯層的以 熱塑性樹脂為主要成分的薄膜和與該薄膜硫化粘合了的接合橡膠層之間有時會發(fā)生剝離。
[0006] 用圖進行說明的話,如圖4(a)所示,將由以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜2和接 合橡膠層3組成的層疊體片1,用刀具等切取所需要的尺寸(長度),在輪胎成型鼓上,以在 其兩端部設置搭接部S呈環(huán)狀的方式進行重疊而重疊搭接。該層疊體片1包括以下形成情 況:使用1張時,其兩端部重疊搭接,呈環(huán)狀形成;或者使用多張時,彼此的端部之間相互重 疊搭接而接起來,整體呈一個環(huán)狀而形成。
[0007] 繼而,再卷繞制造輪胎所需要的構件(未圖示),然后用膠囊硫化成型。硫化成型 后,如圖4(b)的模型圖所示,以熱塑性樹脂為主體的薄膜2構成內襯層10,在重疊搭接部附 近,以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜2,利用在內腔側露出的部分和在輪胎外周側埋設于接 合橡膠層3中的部分,通過接合橡膠3'重疊而形成該重疊搭接部。圖4中,上方為輪胎內 腔側,下方為輪胎外周側,X-X方向為輪胎周向。
[0008] 也就是說,充氣輪胎T具有該薄膜2的輪胎周向端部橫跨輪胎寬度方向通過接合 橡膠3'重疊而成的搭接部,該搭接部橫跨輪胎寬度方向E-E而存在(圖5)。
[0009]上述以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜2和與該薄膜2硫化粘合了的接合橡膠層3 之間發(fā)生剝離的現象,尤其容易發(fā)生于圖4 (b)所示的以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜2露 出的部分且其前端部附近4等處,首先會產生裂紋。
[0010] 現有技術文獻
[0011] 專利文獻
[0012] 【專利文獻1】日本專利特開2009-241855號公報
【發(fā)明內容】
[0013] 發(fā)明擬解決的問題
[0014] 本發(fā)明人等針對如上上述現有方法中所存在的問題的原因,即構成內襯層10的 以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜2和與該以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜2硫化粘合了的 接合橡膠層3之間互相剝離的原因,反復進行研究,得出以下結論。
[0015] 即,用一般方法準備上述層疊體片1時,在圖4(a)、(b)所示的層疊體片1兩端的 搭接部S附近,在被上下存在的剛性較大的、以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜2上下夾持的 接合橡膠3'上產生較大的應力,因此,在以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜2的前端部附近 4等處會產生裂紋。
[0016] 本發(fā)明鑒于上述問題開發(fā)而成,目的在于提供一種充氣輪胎,其具有重疊搭接部, 所述重疊搭接部是將由以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜組成的內襯層通過接合橡膠層粘 貼于輪胎的簾布層內側,并將該薄膜的輪胎周向端部橫跨輪胎寬度方向通過接合橡膠重疊 而成,該充氣輪胎開始行駛后,在內襯層的重疊搭接部分附近不會產生裂紋,耐久性優(yōu)異。
【發(fā)明內容】
[0017]
[0018] 為達成上述目的,本發(fā)明的充氣輪胎具有以下(1)的結構。
[0019] (1) 一種充氣輪胎,其具有重疊搭接部,所述重疊搭接部是將由以熱塑性樹脂為主 要成分的薄膜組成的內襯層通過接合橡膠層粘貼于輪胎的簾布層內側,并將該薄膜的輪胎 周向端部橫跨輪胎寬度方向通過接合橡膠重疊而成,其特征在于,滿足以下3個必要條件:
[0020] (a)在該重疊搭接部中位于輪胎內腔側的薄膜的輪胎內腔側表面形成有凹陷部, 其以該重疊搭接部處該薄膜厚度比該重疊搭接部以外的該薄膜厚度薄的方式形成;
[0021] (b)在該重疊搭接部中位于輪胎內腔側的薄膜的輪胎外周側表面,在該重疊搭接 部與該重疊搭接部以外的部分間平坦地形成;
[0022] (c)在該重疊搭接部中位于輪胎外周側的薄膜的輪胎內腔側表面及輪胎外周側表 面,在該重疊搭接部與該重疊搭接部以外的部分間平坦地形成。
[0023] 在本發(fā)明的充氣輪胎中,優(yōu)選進而包含以下(2)至(5)的任一構成。
[0024] (2)如上述(1)所述的充氣輪胎,其特征在于,在上述(a)的重疊搭接部中位于輪 胎內腔側的薄膜的輪胎內腔側表面上所形成的凹陷部,以該重疊搭接部處該薄膜厚度為該 重疊搭接部以外的該薄膜的厚度的20?80%的方式形成。
[0025] (3)如上述(1)或(2)所述的充氣輪胎,其特征在于,上述重疊搭接部的周向的重 疊長度為3?30mm。
[0026] (4)如上述(1)至(3)中任一項所述的充氣輪胎,其特征在于,在上述重疊搭接部, 位于輪胎內腔側的薄膜的輪胎內腔側表面上形成有上述凹陷部的部分的面積為重疊搭接 部面積的10%以上100%以下。
[0027] (5)如上述(1)至(4)中任一項所述的充氣輪胎,其特征在于,在上述重疊搭接部, 位于輪胎內腔側的薄膜的輪胎內腔側表面上形成有上述凹陷部的部分,在輪胎子午線剖面 上,至少存在于從帶束層端部到胎邊芯部的外周側端部之間。
[0028] (6)如上述(1)至(5)中任一項所述的充氣輪胎,其特征在于,上述凹陷部通過激 光加工而形成。
[0029] 發(fā)明的效果
[0030] 采用權利要求1所述的本發(fā)明,可以提供如下所述的充氣輪胎:輪胎開始行駛后, 構成內襯層的以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜與、與該以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜硫 化粘合了的接合橡膠片之間不會產生裂紋,具有優(yōu)異的行駛耐久性。
[0031] 采用權利要求2至6中任一項所述的本發(fā)明的充氣輪胎,具有上述權利要求1所 述的本發(fā)明相關效果,并且可以更切實且有效地獲得該效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0032]圖1 (a)、圖1 (b)是示意性的表示本發(fā)明充氣輪胎的1實施例的圖,圖1 (a)為重疊 搭接部附近的側面剖面圖,圖1(b)為其俯視圖。
[0033] 圖2(a)、圖2(b)是通過示意性地示出輪胎硫化成型前的重疊狀態(tài),來說明本發(fā)明 充氣輪胎的實施例的圖,是搭接部附近的側面剖面圖。
[0034] 圖3(a)及圖3(b)是通過示意性地示出輪胎硫化成型前的重疊狀態(tài),來說明本發(fā) 明充氣輪胎的其它實施例的圖,在圖3 (a)、圖3 (b)中左側分別表示重疊搭接部附近的側面 剖面圖,右側分別表示其俯視圖。
[0035] 圖4(a)及圖4(b)是用于說明現有技術所存在的問題的圖,圖4(a)是表示將以熱 塑性樹脂為主要成分的薄膜和與該以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜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1的兩端部重疊 搭接的狀態(tài)的模型圖,圖4(b)是表示在圖4(a)所示狀態(tài)下進行輪胎硫化成型后的狀態(tài)的 模型圖。
[0036] 圖5是表示本發(fā)明的充氣輪胎的方式的1例的部分破壞立體圖。
[0037] 圖6是用于說明本發(fā)明的充氣輪胎的輪胎子午線方向的剖面圖,是示意性地表示 重疊搭接部存在于整個輪胎寬度方向E-E的情況下,在該重疊搭接部處輪胎內腔側的薄膜 的輪胎內腔側表面上設置凹陷部的優(yōu)選區(qū)域Z,所述凹陷部以比重疊搭接部以外的該薄膜 厚度薄的方式形成。
【具體實施方式】
[0038] 以下,對本發(fā)明充氣輪胎進行更詳細的說明。
[0039] 如圖1所示,本發(fā)明的充氣輪胎,具有重疊搭接部WS,所述重疊搭接部WS是將由 以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜2組成的內襯層10通過接合橡膠層3粘貼于輪胎的簾布 層(圖1中未圖示。圖5及圖6中為14)內側,并將該薄膜2的輪胎周向端部橫跨輪胎寬 度方向通過接合橡膠3'重疊而成,其特征在于,滿足以下(a)?(c)3個必要條件。
[0040] (a)在該重疊搭接部WS中位于輪胎內腔側的薄膜2A的輪胎內腔側表面形成有凹 陷部5,其以該重疊搭接部WS處該薄膜厚度比該重疊搭接部WS以外的該薄膜厚度薄的方式 形成;
[0041] (b)在該重疊搭接部WS中位于輪胎內腔側的薄膜2A的輪胎外周側表面,在該重疊 搭接部WS與該重疊搭接部WS以外的部分間平坦地形成;
[0042] (c)在該重疊搭接部WS中位于輪胎外周側的薄膜2B的輪胎內腔側表面及輪胎外 周側表面,在該重疊搭接部WS與該重疊搭接部WS以外的部分間平坦地形成。
[0043] 在圖1中,5為上述(a)的凹陷部,如圖1(b)的斜雙點劃線所示,在該重疊搭接部 WS中位于輪胎內腔側的薄膜2A的輪胎內腔側表面上,呈一層高度差的凹陷部形成于重疊 搭接部WS的整個面上,以該重疊搭接部WS處該薄膜2A的厚度比該重疊搭接部WS以外的 該薄膜2的厚度薄的方式形成。
[0044] 另一方面,在重疊搭接部WS中位于輪胎內腔側的該薄膜2A的輪胎外周側表面,在 該重疊搭接部WS與該重疊搭接部WS以外的部分間平坦地形成(圖1(a)),沒有形成凹陷 部。此外,在重疊搭接部WS中位于輪胎外周側的薄膜2B的輪胎內腔側表面及輪胎外周側 表面,在該重疊搭接部WS與該重疊搭接部WS以外的部分間平坦地形成。
[0045] 也就是說,本發(fā)明的充氣輪胎中,在位于該重疊搭接部WS的輪胎內腔側的薄膜 2A、輪胎外周側的薄膜2B的各2面共計4面中,僅薄膜2A的輪胎內腔側表面形成、加工有 凹陷部。
[0046] 這里,本發(fā)明中"凹陷部"是指以薄膜2A的厚度部分變薄的方式在該薄膜2A的內 腔側表面上,沿輪胎周向以及/或者輪胎寬度方向連續(xù)或不連續(xù)地、并且整面或部分地形 成的凹部。由于是"凹部",因此不包含貫通孔。
[0047] 在本發(fā)明中,"薄膜的表面,在重疊搭接部WS和重疊搭接部WS以外的部分間平坦 地形成"是指在該重疊搭接部WS處,該薄膜表面上的任何部位都沒有形成凹陷部。也就是 說,如圖1(a)部分放大所示,上述必要條件(b)的"位于輪胎內腔側的薄膜2A的輪胎外周 側表面"(2A0)以該薄膜2原本所擁有的面的狀態(tài)平坦地形成。此外,上述必要條件(c)的 "位于輪胎外周側的薄膜2B的輪胎內腔側表面"(2BI)以及"位于輪胎外周側的薄膜2B的 輪胎外周側表面"(2B0)也是以該薄膜2原本所擁有的面的狀態(tài)平坦地形成。
[0048] 根據本發(fā)明,采用上述重疊搭接部WS的結構后,在與該以熱塑性樹脂為主要成分 的薄膜硫化粘合了的接合橡膠片上不會產生裂紋,可以發(fā)揮優(yōu)異的行駛耐久性。
[0049] 其機理在于,在本發(fā)明的充氣輪胎中,薄膜2A的輪胎內腔側表面形成、加工有凹 陷部,因此,重疊搭接部WS整體的剛性變得非常小,在重疊搭接部WS和沒有重疊搭接的部 分中產生的變形差變少,由該變形差引起的剪切力變小。該剪切力產生于內腔側薄膜與接 合橡膠部之間,內腔側薄膜越薄,卷翹、剝離力越小。因此,可以顯著緩和重疊搭接部處的接 合橡膠產生裂紋,可以獲得耐久性優(yōu)異的充氣輪胎。
[0050] 尤其是,在重疊搭接部WS的位置處,位于輪胎內腔側的薄膜2A的外周側表面、位 于輪胎外周側的薄膜2B的內腔側及外周側的2面共計3面與接合橡膠片3形成接合界面, 但如果在這3面上形成有凹陷部的狀態(tài)下與接合橡膠片3接合,在輪胎成型時會使薄膜凹 凸部與接合橡膠部的粘附性能降低,輪胎成型時在搭接部WS處薄膜和接合橡膠部會剝離, 發(fā)生制造故障。
[0051] 也就是說,通常會導致應力集中于該凹陷部分的起點或高度差附近等處,或者在 該薄膜和接合橡膠片間難以獲得勻整的粘附狀態(tài),從而會導致成型時發(fā)生卷翹、剝離,故不 優(yōu)選。
[0052] 此外,例如用激光照射加工來形成薄膜表面的凹陷部等情況下,根據本發(fā)明人等 的知識,用該加工方法形成的凹陷部分無法發(fā)揮其與接合橡膠片3的高接合力(在接受激 光照射的部分,接合力變?。瑥亩鴷е戮砺N、剝離,故不優(yōu)選,而該3面和重疊搭接部WS 以外的部分一樣平坦地形成,可以牢固地接合該薄膜面和接合橡膠片3,會使卷翹、剝離現 象減少,因此十分重要。
[0053] 如圖1(a)所示,在上述必要條件(a)的重疊搭接部WS中位于輪胎內腔側的薄膜 2A的輪胎內腔側表面上所形成的凹陷部,以該重疊搭接部WS處該薄膜2A的厚度t為重疊 搭接部以外的該薄膜本來厚度TF的20?80%的方式形成,可以切實且極大地獲得本發(fā)明 的效果,故優(yōu)選。該WS部處薄膜2A的厚度t如果過薄,容易產生裂紋,重疊、接合的效果降 低,故不優(yōu)選。
[0054] 如圖2 (a)所示,從輪胎周向看,在該重疊搭接部WS處位于輪胎內腔側的薄膜2A 的輪胎內腔側表面上所形成的凹陷部可以按該重疊搭接部WS面積的100%,形成于整個面 上,也可以按面積比40?80%左右形成。根據本
【發(fā)明者】等的知識,還要依據凹陷部的深度, 優(yōu)選相對于該重疊搭接部WS的面積的面積比為60%以上100%以下地形成。更優(yōu)選80% 以上100%以下。這是因為,相對于該重疊搭接部WS的面積,即使只在部分區(qū)域形成凹陷 部也能有效地降低該重疊搭接部WS的剛性,可以獲得本發(fā)明的效果。相對于該重疊搭接部 WS的面積,并非100%形成于整個面的例子如圖2(b)所示。
[0055] 此外,薄膜2A的凹陷部分5的輪胎周向長度優(yōu)選形成為與重疊搭接部WS的長度 L(圖1(b))大致相等的長度(相對于重疊搭接部WS的面積的面積比為100% ),從生產效 率等方面考慮,也可以形成為少許超出重疊搭接部WS的長度L或者小于長度L,具體為,可 以構成為該長度L+15%以內左右,優(yōu)選該長度L+10%以內左右。以小于長度L的方式形成 時,優(yōu)選和上述WS的面積比相同的數值,即相對于L之比為60%以上100%以下,更優(yōu)選 80%以上100%以下。不在重疊搭接部WS的整個區(qū)域形成凹陷部時,該凹陷部分優(yōu)選形成 于薄膜2A的前端部附近的位置。
[0056] 此外,如圖2(a)所示,凹陷部5在輪胎周向的X-X剖面形狀為呈階梯狀變薄的形 狀,可以切實且極大地發(fā)揮效果,故優(yōu)選。圖2(a)所示的階梯狀形狀為1段階梯狀,也可以 是多段階梯狀。
[0057] 圖2(b)所示為沒有在重疊搭接部WS的整個區(qū)域形成凹陷部,而是一分為二的形 成例。
[0058] 從俯視方向看,凹陷部5的形狀可以形成為正方形或長方形等方形、類似散點圖 案的圓形或橢圓形、環(huán)狀(甜甜圈狀)、多角形等各種形狀中的一種或多種混合。
[0059] 和圖2 -樣,圖3(a)及圖3(b)是通過示意性地示出輪胎硫化成型前的重疊狀態(tài), 來說明凹陷部5的其它形狀例的圖,在圖3 (a)、圖3 (b)中左側分別表示重疊搭接部附近的 側面剖面圖,右側分別表示其俯視圖。圖3(a)是在輪胎寬度方向相互平行地延伸的多條細 長條紋狀凹陷部,(b)為橢圓形凹陷部,表示的是在輪胎寬度方向排成1列的例子。像這樣 部分地、有規(guī)則地形成凹陷部5,可以獲得預期的效果。
[0060] 重疊搭接部WS的周向長度優(yōu)選3?30_。如果小于3_,搭接的力會變小,不優(yōu) 選;如果超過30mm,會使輪胎的均勻性變差,故不優(yōu)選。
[0061] 使薄膜減薄、形成凹陷部的加工,可以在和接合橡膠層疊前的薄膜單體階段或者 層疊后的階段,對例如該薄膜的特定面(薄膜2A的內腔側表面)沿輪胎寬度方向進行激光 加工等而形成。即,例如可以采用從薄膜片面的垂直方向對其照射激光,同時沿該薄膜片 材的面方向移動激光的加工方法等形成凹陷部5,使用激光進行加工的方法為非接觸式加 工,故優(yōu)選。可以一邊移動一邊連續(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。尤其是,可以通過調整激光照射的移動速度和強度來調整所形成的凹陷部深度、薄膜的 厚度,因此照射激光的加工方法最佳。激光優(yōu)選使用紅外線激光或C02(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。使用激光 形成、加工凹陷部時,并不一定需要對整個被加工區(qū)域無間隙地加工,可以對該被加工區(qū)域 的整個區(qū)域如"畫線"般,在保留部分間隙的同時對整個區(qū)域進行加工處理。如該畫線般使 用激光對具有某一程度的面積的區(qū)域形成凹陷部時,激光加工的被處理寬度(線寬)優(yōu)選 0? 2?1mm左右。
[0062] 本發(fā)明并不是在與接合橡膠片的接合界面上形成凹陷部,因此,可以對與接合橡 膠層疊后的薄膜表面進行加工,這也是本發(fā)明的一個優(yōu)點。因此,可以輕松地利用激光,如 上述"畫線"般對層疊后的薄膜表面的端部區(qū)域中僅期望的面積區(qū)域形成、加工凹陷部,這 是本發(fā)明的一個很大的優(yōu)點。
[0063] 雖無特別限定,但本發(fā)明中的薄膜2優(yōu)選使用厚度為30?300 y m者,接合橡膠片 優(yōu)選使用厚度為〇. 2?1. 2mm者。
[0064] 圖5是表示本發(fā)明相關充氣輪胎的方式的1例的部分破壞立體圖。
[0065] 充氣輪胎T在胎面部11的左右以相連接的方式設置有側壁部12和胎圈部13。在 該輪胎內側,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。在 與胎面部11對應的簾布層4的外周側,設有由鋼絲簾線組成的2層帶束層15。箭頭E表示 輪胎寬度方向,箭頭X表示輪胎周向。在簾布層14的內側配設有內襯層10,其搭接部S沿 輪胎寬度方向延伸、存在。
[0066] 本發(fā)明相關的充氣輪胎抑制了原來在輪胎內周面上該搭接部S附近容易產生的 裂紋、形成內襯層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 產生,耐久性顯著提升。
[0067] 重疊而成的搭接部WS存在于整個輪胎寬度方向,但并不需要對該整個輪胎寬度 方向上的搭接部設置薄膜2A的凹陷部5,優(yōu)選在輪胎寬度方向,至少存在于圖6中區(qū)域Z所 示"從寬度更大的帶束層15b的端部到胎邊芯16的前端部為止的區(qū)域"。尤其是,胎肩部附 近在行駛過程中變形較大,因此薄膜及接合橡膠容易產生裂紋,優(yōu)選至少在該區(qū)域Z內設 置,還包括側壁部。
[0068] 本發(fā)明中構成內襯層的"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"組成的薄膜,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"組成的薄膜。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 較大的特性。因此,采用上述本發(fā)明的構成,保護內襯層的搭接部附近,對延長充氣輪胎使 用壽命而目很重要。
[0069] 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。
[0070] 關于本發(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 MXD6 (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,聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇(PVA)、乙烯醇/乙烯共聚物(EVOH)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、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。
[0071] 此外,關于本發(fā)明中可以使用的構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。
[0072] 從增加橡膠體積率,從低溫到高溫均可實現柔軟、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。
[0073] 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。
[0074] 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,可以使用適當的相容劑作為第三成分,使兩者相容。在共混體系中混 合相容劑,可以降低熱塑性樹脂和彈性體的界面張力,從而會使形成分散相的彈性體的粒 徑變得微細,因此,兩種成分的特性可以更有效地顯現。這種相容劑通??梢允褂媒Y構為具 有熱塑性樹脂及彈性體兩者或一方結構的共聚物,或者具有可與熱塑性樹脂或彈性體反應 的環(huán)氧基、羰基、鹵基、氨基、惡唑啉基、羥基等的共聚物??梢愿鶕不斓臒崴苄詷渲c 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、反應性氧硫蒽等。相關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0. 5?10重量份。
[0075] 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 脂的基質中這一結構即可,優(yōu)選范圍為90/10?30/70。
[0076] 本發(fā)明中,在不損害內襯層的必要特性的范圍內,可以在熱塑性樹脂或含有熱塑 性樹脂和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?;旌掀渌?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。
[0077] 此外,在不損害內襯層的必要特性的范圍內,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構為,彈性體作為不連續(xù)相分散 于熱塑性樹脂的基質中。采用相關結構可以賦予內襯層充分的柔軟性,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。
[0078] 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)等可以根據要添加的彈性體的組成適當決定,并無特 別限定。
[0079] 如此,對熱塑性彈性體組合物中的彈性體進行動態(tài)硫化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),尤其容易維持凹形結構、 凹陷結構,可以切實地獲得本發(fā)明的效果,故優(yōu)選。
[0080] 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?!?。
[0081] 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。 [0082] 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。
[0083] 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)。
[0084] 另外,也可按需要來添加硫化促進劑。可大致按0. 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。
[0085] 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。
[0086] 熱塑性彈性體組合物的制造方法為,預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)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)選在混煉前預先混合。關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?750086(^ 1。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。
[0087] 按上述方式獲得的熱塑性彈性體組合物的結構為,彈性體作為不連續(xù)相分散于熱 塑性樹脂的基質中。采用相關結構后,用作內襯層時,可以賦予充分的柔軟性,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或強度,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。
[0088] 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。
[0089] 實施例
[0090] 以下,通過實施例等,具體說明本發(fā)明的充氣輪胎。
[0091] 另外,各評價特性的測定方法采用以下記載的方法。
[0092] (1)搭接部的抗裂性能評價:
[0093] 用轉鼓試驗機在內壓120kPa、負荷7. 24kN、速度81km/h的條件下進行80小時的 行駛試驗,然后觀察各試驗輪胎(各實施例、先前例中各10條)內腔的內襯層搭接部附近 接合橡膠有無產生裂紋的情況(產生條數、大?。?,進行評價。將先前例1的輪胎作為指數 100進行評價,數值越大表示越優(yōu)異。數值在5%以上判斷為"有優(yōu)勢",10%以上判斷為"有 顯著優(yōu)勢"。
[0094] (2)均勻性的評價:
[0095] 依據JASO C-607-87測定RFV,進行評價。n數設為10,將先前例1的輪胎設為 100,用指數來表示其平均值。數值越大,表示均勻性越優(yōu)異。數值在2%以上判斷為"有優(yōu) 勢",5%以上判斷為"有顯著優(yōu)勢"。
[0096] (3)制造時的故障
[0097] 在制造各試驗輪胎時(各實施例、先前例各10條),觀察內襯層的搭接部有無發(fā)生 剝離、卷翹情況,進行評價。將先前例1的輪胎作為指數100進行評價,數值越大表示越優(yōu) 異。
[0098] 實施例1?10、先前例1、比較例1?3
[0099] 作為試驗輪胎,各實施例1?10、先前例1、比較例1?3各制作10條輪胎結構為 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。
[0100] 各試驗輪胎中,關于形成內襯層的以熱塑性樹脂為主要成分的薄膜,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,將兩者共 混,使用厚度為130 y m的薄膜。
[0101] 對于實施例1?10、比較例1?3的薄膜,分別切取所需要的長度X寬度,然后在 輪胎周向的端部沿輪胎寬度方向反復對其照射激光,形成凹陷部。
[0102] 形成凹陷部后,均與厚度為0. 7mm、表1所示組成的接合橡膠片接合。
[0103] 表 1
【權利要求】
1. 一種充氣輪胎,其具有重疊搭接部,所述重疊搭接部是將由以熱塑性樹脂為主要成 分的薄膜組成的內襯層通過接合橡膠片粘貼于輪胎的簾布層內側,并將上述薄膜的輪胎周 向端部橫跨輪胎寬度方向通過接合橡膠重疊而成,其特征在于,滿足以下3個必要條件: (a) 在所述重疊搭接部中位于輪胎內腔側的薄膜的輪胎內腔側表面形成有凹陷部, 其以所述重疊搭接部處所述薄膜厚度比所述重疊搭接部以外的所述薄膜厚度薄的方式形 成; (b) 在所述重疊搭接部中位于輪胎內腔側的薄膜的輪胎外周側表面,在所述重疊搭接 部與所述重疊搭接部以外的部分間平坦地形成; (c) 在所述重疊搭接部中位于輪胎外周側的薄膜的輪胎內腔側表面及輪胎外周側表 面,在所述重疊搭接部與所述重疊搭接部以外的部分間平坦地形成。
2. 如權利要求1所述的充氣輪胎,其特征在于,在上述(a)的重疊搭接部中位于輪胎內 腔側的薄膜的輪胎內腔側表面上所形成的凹陷部,以所述重疊搭接部處所述薄膜厚度為重 疊搭接部以外的所述薄膜的厚度的20?80%的方式形成。
3. 如權利要求1或2所述的充氣輪胎,其特征在于,上述重疊搭接部的周向的重疊長度 為3?30mm。
4. 如權利要求1至3中任一項所述的充氣輪胎,其特征在于,在上述重疊搭接部,位于 輪胎內腔側的薄膜的輪胎內腔側表面上形成有上述凹陷部的部分的面積為重疊搭接部面 積的10%以上100%以下。
5. 如權利要求1至4中任一項所述的充氣輪胎,其特征在于,在上述重疊搭接部,位于 輪胎內腔側的薄膜的輪胎內腔側表面上形成有上述凹陷部的部分,在輪胎子午線剖面上, 至少存在于從帶束層端部到胎邊芯部的外周側端部之間。
6. 如權利要求1至5中任一項所述的充氣輪胎,其特征在于,上述凹陷部通過激光加工 而形成。
【文檔編號】B60C5/14GK104284785SQ201380024115
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年3月22日 優(yōu)先權日: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