CN101674947B - 充气轮胎及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供充气轮胎及其制造方法，所述充气轮胎在防透气层使用热塑性树脂或在热塑性树脂中混合有弹性体的热塑性弹性体组合物的膜时，既可以形成阻气性优异的防透气层，又可以通过简便的成型工序在不产生多余边角料的情况下成型轮胎。本发明的充气轮胎是将由热塑性树脂或在热塑性树脂中混合有弹性体的热塑性弹性体组合物的膜形成的圆筒状成型物压扁而制成片状叠层体，并使用该片状叠层体作为防透气层的充气轮胎。在制造该充气轮胎时，将片状叠层体卷绕在成型转鼓上而成型以该片状叠层体为防透气层的未硫化轮胎，再将该未硫化轮胎进行硫化。

Description

充气轮胎及其制造方法
技术领域
本发明涉及防透气层使用热塑性树脂或在热塑性树脂中混合有弹性体的热塑性弹性体组合物的膜的充气轮胎及其制造方法，更详细地说，涉及既可以形成阻气性优异的防透气层、又可以通过简便的成型工序在不产生多余边角料的状态下成型轮胎的充气轮胎及其制造方法。
背景技术
近年来，有人提出了将热塑性树脂或在热塑性树脂中混合有弹性体的热塑性弹性体组合物的膜作为防透气层而配置在轮胎内面。特别是，提出了将膜成型成圆筒状，将该圆筒状膜作为中间材料而供给轮胎成型工序(例如，参考专利文献1和专利文献2)。
通过圆筒成型而制作的热塑性树脂或热塑性弹性体组合物的膜，由于高分子链的面取向性优异而具有阻气性良好这样的优点。然而，在使用圆筒状膜作为中间材料的情况下，与防透气层使用丁基橡胶等的橡胶片的情况下轮胎成型工序中的材料供给方法不同，对成型转鼓被覆圆筒状膜时的定位要求高精度，因此必须开发新的材料供给装置。另外，在通过手工操作向成型转鼓安装圆筒状膜时，轮胎的生产性显著降低。
另一方面，为了确保良好的阻气性，可以在暂时成型出圆筒状膜之后，通过切割该圆筒状膜来得到片状膜。这种情况下，可以使用与在轮胎成型工序中防透气层使用橡胶片的情况同样的材料供给装置。然而，在由圆筒状膜得到片状膜时，有必须进行将圆筒状膜切割成适当的尺寸的操作，而且产生边角料这样的不利之处。另外，在使用T-型模成型机制作片状膜的情况下，虽然可以使用与现有的同样的材料供给装置，但是有高分子链的取向控制的自由度低于圆筒状成型物，即使用相同组成的材料，阻气性也比圆筒状成型物差这样的缺点。
专利文献1：日本特开2006-315339号公报
专利文献2：日本特开2006-82273号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的是提供在防透气层使用热塑性树脂或在热塑性树脂中混合有弹性体的热塑性弹性体组合物的膜时，既可以形成阻气性优异的防透气层，又可以通过简便的成型工序在不产生多余边角料的情况下成型轮胎的充气轮胎及其制造方法。
用于解决课题的方法
用于实现上述目的的本发明的充气轮胎的特征在于，将由热塑性树脂或在热塑性树脂中混合有弹性体的热塑性弹性体组合物的膜形成的圆筒状成型物压扁而制成片状叠层体，并使用该片状叠层体作为防透气层。
另外，用于实现上述目的的本发明的充气轮胎的制造方法的特征在于，成型由热塑性树脂或在热塑性树脂中混合有弹性体的热塑性弹性体组合物的膜形成的圆筒状成型物，将该圆筒状成型物压扁而制成片状叠层体，将该片状叠层体卷绕在成型转鼓上而制成以该片状叠层体为防透气层的未硫化轮胎，再将该未硫化轮胎进行硫化。
发明的效果
在本发明中，在使用由热塑性树脂或热塑性弹性体组合物形成的膜作为防透气层时，成型由该膜形成的圆筒状成型物，将该圆筒状成型物压扁而制成片状叠层体，使用该片状叠层体作为防透气层。这样通过圆筒成型而制作的热塑性树脂或热塑性弹性体组合物的膜，由于高分子链的面取向性优异而可以发挥良好的阻气性。另外，由于将圆筒状成型物压扁而制成片状叠层体，因而可以使用与使用现有的橡胶片的情况同样的材料供给装置，而且片状叠层体不需要用于调整横向尺寸的切割工序，因此可以通过简便的成型工序在不产生多余边角料的情况下成型轮胎。
在本发明中，圆筒状成型物优选在膜的外侧具有含粘合剂或粘接剂的最外层。由此，可以在未硫化轮胎、硫化后轮胎中，提高片状叠层体与其它轮胎构成部件的密合性。
另外，圆筒状成型物优选在膜的内侧具有含粘合剂或粘接剂的最内层。由此，可以在未硫化轮胎、硫化后轮胎中，提高构成片状叠层体的膜的内面彼此的密合性。
这里，所谓粘合剂，是至少在硫化前的状态下具有粘合性的材料，对其组成不特别限制。另一方面，所谓粘接剂，是硫化前具有粘合性、硫化后通过化学反应而呈现接合性的材料，对其组成不特别限制。
在充气轮胎的制造方法中，优选在成型圆筒状成型物时，通过在膜的内侧喷射含粘合剂或粘接剂的粉末或液体而在膜的内侧形成最内层。由此，可以简单地在圆筒状成型物中的膜的内侧形成含粘合剂或粘接剂的最内层。
另一方面，也可以制成不在膜的内侧设置含粘合剂或粘接剂的最内层、而将膜配置在圆筒状成型物的最内侧的结构。这种情况下，有通过片状叠层体中所叠层的膜的叠层部分经由硫化工序而整合从而形成良好的防透气层这样的优点。然而，在将膜配置在圆筒状成型物的最内侧的情况下，有时在未硫化轮胎成型之后，膜的内面彼此剥离，造成片状叠层体向轮胎径向内侧收缩。因此，优选进行防止膜的内面彼此剥离那样的处理。
作为第1防剥离处理方法，可列举在片状叠层体的至少1个位置将膜的内面彼此热熔接。这种情况下，因为膜的内面彼此介由至少1个位置的热熔接部而物理地接合，所以可以在未硫化轮胎成型之后防止膜的内面彼此剥离，进而可以防止片状叠层体向轮胎径向内侧收缩。
作为第2防剥离处理方法，可列举在片状叠层体的至少切割端将膜的内面彼此热熔接。这种情况下，因为防止了空气流入膜的内侧，使膜的内侧保持接近真空的状态，所以可以防止在未硫化轮胎成型之后膜的内面彼此剥离，进而防止片状叠层体向轮胎径向内侧收缩。
作为第3防剥离处理方法，可列举将片状叠层体的切割端折回。这种情况下，也因为防止了空气流入膜的内侧，使膜的内侧保持接近真空的状态，所以可以防止在未硫化轮胎成型之后膜的内面彼此剥离，进而防止片状叠层体向轮胎径向内侧收缩。
作为第4防剥离处理方法，可列举将片状叠层体的切割端用密封材料密封。这种情况下，也因为防止了空气流入膜的内侧，使膜的内侧保持接近真空的状态，所以可以防止在未硫化轮胎成型之后膜的内面彼此剥离，进而防止片状叠层体向轮胎径向内侧收缩。
另外，片状叠层体优选在与橡胶组合物层贴合的状态下卷绕在成型转鼓上。由此，因为在卷绕片状叠层体时不易产生的皱折，所以可以改善轮胎的耐久性。
附图说明
图1是显示由本发明的实施方式形成的充气轮胎的子午线半剖面图。
图2是显示本发明中的片状叠层体的成型方法的一例的说明图。
图3是显示本发明中的片状叠层体的成型方法的一例的说明图。
图4是显示本发明中的片状叠层体的成型方法的一例的说明图。
图5是显示本发明中的片状叠层体的成型方法的一例的说明图。
图6是显示本发明中的片状叠层体的制造装置的一例的侧面图。
图7是显示本发明中的片状叠层体与橡胶组合物层的叠层装置的一例的侧面图。
图8是显示本发明中向成型转鼓卷绕片状叠层体的工序的立体图。
图9是显示本发明中的膜的第1防剥离处理方法的平面图。
图10是显示本发明中的膜的第2防剥离处理方法的平面图。
图11是显示本发明中的膜的第3防剥离处理方法的剖面图。
图12是显示本发明中的膜的第4防剥离处理方法的剖面图。
附图标号说明
1 胎面部
2 胎侧
3 胎圈部
4 胎体层
5 胎圈芯
6 带束层
7 防透气层
10A 圆筒状成型物
10B 片状叠层体
11 膜
12 最外层
13 最内层
具体实施方式
以下，对于本发明的构成参考附图进行详细说明。图1显示由本发明的实施方式所形成的充气轮胎，1为胎面部，2为胎侧部，3为胎圈部。在左右一对的胎圈部3，3之间架设胎体层4，该胎体层4的端部绕胎圈芯5自轮胎内侧折回到外侧。胎面部1的胎体层4的外周侧埋设了多层带束层6。配置这些带束层6，使得增强帘线相对于轮胎圆周方向倾斜，且增强帘线在层间互相交叉。
在上述充气轮胎中，在胎体层4的轮胎内腔侧配置有防透气层7。防透气层7是将由热塑性树脂或在热塑性树脂中混合有弹性体的热塑性弹性体组合物的膜形成的圆筒状成型物压扁而制成片状叠层体，使用该片状叠层体而成型出的。
图2～图5分别显示片状叠层体的成型方法。在图2中，通过成型由热塑性树脂或热塑性弹性体组合物的膜11形成的圆筒状成型物10A，将该圆筒状成型物10A沿与轴向垂直的方向压扁，从而得到片状叠层体10B。
在图3中，通过成型由热塑性树脂或热塑性弹性体组合物的膜11、和叠层在膜11外侧的含粘合剂或粘接剂的最外层12形成的圆筒状成型物10A，将该圆筒状成型物10A沿与轴向垂直的方向压扁，从而得到片状叠层体10B。
在图4中，通过成型由热塑性树脂或热塑性弹性体组合物的膜11、和叠层在膜11的内侧的含粘合剂或粘接剂的最内层13形成的圆筒状成型物10A，将该圆筒状成型物10A沿与轴向垂直的方向压扁，从而得到片状叠层体10B。
在图5中，通过成型由热塑性树脂或热塑性弹性体组合物的膜11、叠层在膜11外侧的含粘合剂或粘接剂的最外层12和叠层在膜11内侧的含粘合剂或粘接剂的最内层13形成的圆筒状成型物10A，将该圆筒状成型物10A沿与轴向垂直的方向压扁，从而得到片状叠层体10B。
在上述片状叠层体10B中，膜11、最外层12、最内层13都是在片状叠层体10B的横向两端部折叠的结构。在轮胎的防透气层7使用该片状叠层体10B时，片状叠层体10B的横向两端部可以配置成沿胎圈部3的内缘而在轮胎圆周方向延伸那样，或者，片状叠层体10B的横向两端部可以配置成在轮胎子午线方向延伸那样。在前者的情况下，因为在成型未硫化轮胎时，在纵向供给片状叠层体10B，从而可以将片状叠层体10B的切割端(开口端)在轮胎圆周上的任意位置彼此拼接，所以优选在未硫化轮胎的状态下进行使片状叠层体10B的切割端不打开那样的处理。在后者的情况下，因为在成型未硫化轮胎时，在横向供给片状叠层体10B，从而可以将片状叠层体10B的非切割端在轮胎圆周上的任意位置彼此拼接，所以可以确实地回避片状叠层体10B的切割端在拼接部开口这样的不利状况。
图6显示片状叠层体的制造装置的一例。在图6中，是挤出机21对圆筒成型机22供给膜11的构成材料，圆筒成型机22排出圆筒状成型物10A那样地构成的。圆筒状成型物10A被一对导板23，23引导并在一对夹辊24，24之间被压扁成平面状而形成片状叠层体10B，该片状叠层体10B被辊25和一对辊26，26引导而被卷起装置27卷起。另外，圆筒成型机22中设有用于喷射含粘合剂或粘接剂的粉末或液体的喷射装置28。
在使用上述制造装置制造片状叠层体时，由挤出机21向圆筒成型机22连续地供给膜11的构成材料，将从圆筒成型机22排出的圆筒状成型物10A在一对夹辊24，24之间压扁而制成片状叠层体10B，将该片状叠层体10B用卷起装置27卷起。在膜11的外侧叠层含粘合剂或粘接剂的最外层12的情况下，可以使用能够成型双层圆筒的挤出机作为圆筒成型机22，同时将供给最外层12的构成材料的其它挤出机连接在圆筒成型机22上，从而一体地挤出由膜11和最外层12形成的圆筒状成型物10A。另外，在膜11的内侧叠层含粘合剂或粘接剂的最内层13的情况下，可以通过在成型圆筒状成型物10A时，由喷射装置28在膜11内侧喷射含粘合剂或粘接剂的粉末或液体，从而在膜11的内侧形成最内层13。片状叠层体10B可以直接供给轮胎成型工序，也可以在与橡胶组合物层贴合的状态下卷绕在成型转鼓上。
图7显示片状叠层体与橡胶组合物层的叠层装置的一例。在图7中，辊31，32是旋转轴平行地配置、彼此向相反旋转驱动那样地构成的。这些辊31，32在其间隙通过橡胶组合物40A而在辊32的外周面成型橡胶组合物层40B。另一方面，辊33是其旋转轴与辊32的旋转轴平行那样地配置、与辊32向相反方向旋转驱动那样地构成的。由材料供给装置34放卷出的片状叠层体10B被辊35引导而通过辊32，33之间，再被辊36，37引导而被卷起装置38卷起。
在使用上述叠层装置将片状叠层体与橡胶组合物层进行叠层时，在通过辊31，32成型橡胶组合物层40B的同时、由材料供给装置34连续地供给片状叠层体10B，将这些片状叠层体10B与橡胶组合物层40B在辊32，33之间压接，将该叠层体用卷起装置38卷起。
图8显示向成型转鼓卷绕片状叠层体的工序。如图8所示，片状叠层体10B在切割成适当长度之后，作为防透气层卷绕在成型转鼓51的周围。在这样将片状叠层体10B卷绕在成型转鼓51的周围之后，再贴合胎体层、胎圈芯、胎圈填胶、胎侧橡胶等轮胎构成部件而成型出1次生胎。接着使1次生胎膨径成环型并贴合带束层、胎面橡胶而成型出2次生胎(未硫化轮胎)，然后通过将该2次生胎进行硫化，从而得到硫化后的充气轮胎。
在上述充气轮胎中，成型出由热塑性树脂或热塑性弹性体组合物的膜11形成的圆筒状成型物10A，将该圆筒状成型物10A压扁而制成片状叠层体10B，使用该片状叠层体10B作为防透气层7。这样通过圆筒成型而制作的热塑性树脂或热塑性弹性体组合物的膜11，由于高分子链的面取向性优异而可以发挥良好的阻气性。另外，由于将圆筒状成型物10A压扁而制成片状叠层体10B，因而可以在轮胎成型工序使用与使用现有的橡胶片的情况同样的材料供给装置，而且片状叠层体10B不需要用于调整横向尺寸的切割工序，因此可以通过简便的成型工序在不产生多余边角料的情况下成型轮胎。
在上述充气轮胎的制造方法中，在不在膜11的内侧设置含粘合剂或粘接剂的最内层13、圆筒状成型物10A具有将膜11配置在最内侧的结构的情况下(例如，参考图2和图3)，具有可以通过将在片状叠层体10B中叠层的膜11的叠层部分经过硫化工序而一体化来形成良好的防透气层7这样的优点。
然而，在将膜11配置在圆筒状成型物10A的最内侧的情况下，有时在未硫化轮胎成型之后膜11的内面彼此剥离，造成片状叠层体10B向轮胎径向内侧收缩。即，由于膜11比通常的橡胶片收缩力大，因而如果膜11的内侧不介入有含粘合剂或粘接剂的最内层13，则膜11的内面容易彼此剥离。因此，优选进行防止膜11的内面彼此剥离那样的处理。
图9～图12显示各个膜的防剥离处理方法。在图9所示的第1防剥离处理方法中，在圆筒状成型物10A具有将膜11配置在最内侧的结构的情况下，在未硫化轮胎的成型工序之前，在片状叠层体10B的至少1个位置将膜11的内面彼此热熔接而形成热熔接部110。更具体地说，热熔接部110是在片状叠层体10B的整个面上形成的。这种情况下，因为膜11的内面介由至少1个位置的热熔接部110而物理地彼此接合，所以可以防止在未硫化轮胎成型之后膜11的内面彼此剥离，进而防止片状叠层体10B向轮胎径向内侧收缩。此外，在片状叠层体10B的整个面上散布多个热熔接部110，来代替在片状叠层体10B整个面上形成热熔接部110。
在图10所示的第2防剥离处理方法中，在圆筒状成型物10A具有将膜11配置在最内侧的结构的情况下，在未硫化轮胎的成型工序之前，在片状叠层体10B的至少切割端将膜11的内面彼此热熔接而形成热熔接部110。这种情况下，因为片状叠层体10B的切割端被热熔接部110堵塞而防止了空气流入膜11的内侧，使膜11的内侧保持接近真空的状态，所以可以防止在未硫化轮胎成型之后膜11的内面彼此剥离，进而可以防止片状叠层体10B向轮胎径向内侧收缩。
在图11所示第3防剥离处理方法中，在圆筒状成型物10A具有将膜11配置在最内侧的结构的情况下，在未硫化轮胎的成型工序之前，通过将片状叠层体10B的切割端折回而形成折回部100。这种情况下，因为片状叠层体10B的切割端被折回部100堵塞而防止了空气流入膜11的内侧，使膜11的内侧保持接近真空的状态，所以可以防止在未硫化轮胎的成型之后膜11的内面彼此剥离，进而可以防止片状叠层体10B向轮胎径向内侧收缩。
在图12所示的第4防剥离处理方法中，在圆筒状成型物10A具有将膜11配置在最内侧的结构的情况下，在未硫化轮胎的成型工序之前，将片状叠层体10B的切割端用密封材料101密封。这种情况下，因为片状叠层体10B的切割端被密封材料101堵塞而防止了空气流入膜11的内侧，使膜11的内侧保持接近真空的状态，所以可以防止在未硫化轮胎的成型之后膜11的内面彼此剥离，进而可以防止片状叠层体10B向轮胎径向内侧收缩。此外，作为上述密封材料，除了与膜11的构成材料相同的热塑性树脂或在热塑性树脂中混合有弹性体的热塑性弹性体组合物之外，还可以使用各种橡胶组合物。
以下，对于本发明中所使用的膜进行说明。该膜可以由热塑性树脂或在热塑性树脂中混合有弹性体的热塑性弹性体组合物构成。
作为本发明中所使用的热塑性树脂，可以列举例如，聚酰胺系树脂[例如，尼龙6(N6)、尼龙66(N66)、尼龙46(N46)、尼龙11(N11)、尼龙12(N12)、尼龙610(N610)、尼龙612(N612)、尼龙6/66共聚物(N6/66)、尼龙6/66/610共聚物(N6/66/610)、尼龙MXD6、尼龙6T、尼龙6/6T共聚物、尼龙66/PP共聚物、尼龙66/PPS共聚物]、聚酯系树脂[例如，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚间苯二甲酸乙二醇酯(PEI)、聚对苯二甲酸丁二醇酯/1，4-丁二醇共聚物、PET/PEI共聚物、聚芳酯(PAR)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、液晶聚酯、聚氧亚烷基二酰亚胺二酸/聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物等芳香族聚酯]、聚腈系树脂[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)丙烯酸酯系树脂[例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸乙酯、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯/丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯/丙烯酸甲酯树脂(EMA)]、聚乙烯基系树脂[例如，乙酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醇(PVA)、乙烯醇/乙烯共聚物(EVOH)、聚1，1-二氯乙烯(PVDC)、聚氯乙烯(PVC)、氯乙烯/1，1-二氯乙烯共聚物、1，1-二氯乙烯/丙烯酸甲酯共聚物]、纤维素系树脂[例如，乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素]、氟系树脂[例如，聚1，1-二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、聚氯氟乙烯(PCTFE)、四氯乙烯/乙烯共聚物(ETFE)]，酰亚胺系树脂[例如芳香族聚酰亚胺(PI)]等。
作为本发明中所使用的弹性体，可以列举例如，二烯系橡胶及其氢化物[例如，NR、IR、环氧化天然橡胶、SBR、BR(高顺式BR和低顺式BR)、NBR、氢化NBR、氢化SBR]、烯烃系橡胶[例如，乙丙橡胶(EPDM，EPM)、马来酸改性乙丙橡胶(M-EPM)]、丁基橡胶(IIR)、异丁烯与芳香族乙烯基化合物或二烯系单体的共聚物、丙烯酸橡胶(ACM)、离聚物、含卤素橡胶[例如，Br-IIR、Cl-IIR、异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物的溴化物(Br-IPMS)、氯丁二烯橡胶(CR)、氯醚橡胶(CHC、CHR)、氯磺化聚乙烯(CSM)、氯化聚乙烯(CM)、马来酸改性氯化聚乙烯(M-CM)]、硅橡胶(例如，甲基乙烯基硅橡胶、二甲基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶)、含硫橡胶(例如聚硫醚橡胶)、氟橡胶(例如，1，1-二氟乙烯系橡胶、含氟乙烯基醚系橡胶、四氟乙烯-丙烯系橡胶、含氟硅系橡胶、含氟磷腈系橡胶)、热塑性弹性体(例如，苯乙烯系弹性体、烯烃系弹性体、聚酯系弹性体、聚氨酯系弹性体、聚酰胺系弹性体)等。
在本发明中所使用的热塑性弹性体组合物中，热塑性树脂成分(A)与弹性体成分(B)的组成比可以根据膜的厚度、柔软性的平衡来适当确定，优选的范围为10/90～90/10，更优选为20/80～85/15(重量比)。
在本发明所涉及的热塑性弹性体组合物中，作为除上述必需成分(A)和(B)之外的第三成分，可以混合增容剂等其它聚合物和配合剂。混合其它聚合物的目的是为了改良热塑性树脂成分与弹性体成分的相容性、为了改进材料的膜成型加工性、为了提高耐热性、为了降低成本等，作为其中所使用的材料，可列举例如，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS、SBS、聚碳酸酯等。
可以通过预先将热塑性树脂与弹性体(橡胶的情况下是未硫化物)用双螺杆混炼挤出机等进行熔融混炼，使弹性体成分分散在形成连续相的热塑性树脂中，从而得到上述热塑性弹性体组合物。在将弹性体成分进行硫化时，可以在混炼下添加硫化剂，从而使弹性体动态硫化。另外，热塑性树脂或弹性体成分中的各种配合剂(除硫化剂之外)可以在上述混炼中添加，但优选在混炼之前预先混合。作为将热塑性树脂与弹性体进行混炼时所使用的混炼机，不特别限制，可列举螺杆挤出机、捏合机、班伯里混炼机、双螺杆混炼挤出机等。尤其在将树脂成分与橡胶成分进行混炼和将橡胶成分进行动态硫化时优选使用双螺杆混炼挤出机。还可以使用2种以上混炼机，依次进行混炼。作为熔融混炼的条件，温度只要为热塑性树脂熔融的温度以上即可。另外，混炼时的剪切速度优选为2500～7500/秒。整个混炼的时间为30秒～10分钟，另外在添加硫化剂的情况下，添加后的硫化时间优选为15秒～5分钟。上述方法所制作的热塑性弹性体组合物通过利用树脂用挤出机进行成型、或压延成型来进行膜化。膜化方法可以利用通常的将热塑性树脂或热塑性弹性体进行膜化的方法。
这样得到的热塑性弹性体组合物的薄膜采取弹性体在热塑性树脂的基体中作为不连续相分散的结构。通过采取该状态的分散结构，可以将杨氏模量设定为1～500MPa的范围，从而获得作为轮胎构成部件适度的刚性。
上述热塑性树脂或热塑性弹性体组合物可以成型成膜而单独使用，但为了提高与相邻的橡胶的接合性或膜彼此的接合性，优选叠层含粘合剂或粘接剂的层。
作为粘合剂的具体例，可以列举一般作为粘合成分使用的丙烯酸系粘合剂、乙酸乙烯酯系粘合剂、乙烯基醚系粘合剂、硅氧烷系粘合剂、橡胶系粘合剂、松香系粘合剂、萜系粘合剂等。这些粘合剂可以通过共挤出而叠层在膜上，或者作为溶液喷雾在膜上。
作为粘接剂的具体例，可以列举分子量100万以上、优选为300万以上的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-丙烯酸甲酯树脂(EMA)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)等丙烯酸酯共聚物类以及它们的马来酸酐加成物，聚丙烯(PP)及其马来酸改性物，乙烯-丙烯共聚物及其马来酸改性物，聚丁二烯系树脂及其马来酸酐改性物，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)，苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)，氟系热塑性树脂，聚酯系热塑性树脂，或它们的环氧化物等。另外为了提高加工性、接合性，还可以在这些接合成分中配合粘合成分等。这些粘接剂可以按照常规方法，例如利用树脂用挤出机挤出而成型成片状或膜状。对粘接层的厚度不特别限制，为了轮胎轻量化而优选厚度较小，优选为5μm～150μm。
以上，对于本发明的优选实施方式进行了详细说明，但应理解成在不脱离附加的权利要求所规定的本发明的精神和范围的限度内，可以对此进行各种变化、代替和置换。
实施例
对于轮胎尺寸195/65R15的充气子午线轮胎，使作为防透气层的内衬层材料的供给方法各自不同来成型未硫化轮胎，通过在硫化温度185℃、硫化时间15分钟、压力2.3Mpa的条件下进行硫化，来制造充气子午线轮胎(实施例1～3和比较例1～3)。
实施例1
使用双层圆筒成型装置，以10mm/分钟的拉出速度，制作周长900mm、厚20μm(含粘接剂的最外层：5μm，热塑性弹性体组合物的膜：15μm)的圆筒状成型物，接着通过用夹辊将圆筒状成型物压扁来得到片状叠层体。对该片状叠层体从上下方向贴合厚0.2mm的未硫化的橡胶组合物片来制作橡胶叠层体。使用该橡胶叠层体作为内衬层材料，通过公知的方法成型未硫化轮胎，将该未硫化轮胎进行硫化。这种情况下，因为可以使用与使用由现有的橡胶片形成的内衬层材料的情况相同的材料供给装置，而且片状叠层体不需要用于调整横向尺寸的切割工序，所以可以通过简便的成型工序在不产生多余边角料的情况下成型轮胎。
实施例2
使用双层圆筒成型装置，以10mm/分钟的拉出速度，制作周长900mm、厚20μm(含粘接剂的最外层：5μm，热塑性弹性体组合物的膜：15μm)的圆筒状成型物，接着通过用夹辊将圆筒状成型物压扁来得到片状叠层体。此外，在上述圆筒成型中，在膜的内侧喷射含粘接剂的液体而在膜的内侧形成最内层。对该片状叠层体从上下方向贴合厚0.2mm的未硫化的橡胶组合物片来制作橡胶叠层体。使用该橡胶叠层体作为内衬层材料，通过公知的方法成型未硫化轮胎，将该未硫化轮胎进行硫化。这种情况下，因为可以使用与使用由现有的橡胶片形成的内衬层材料的情况相同的材料供给装置，而且片状叠层体不需要用于调整横向尺寸的切割工序，所以可以通过简便的成型工序在不产生多余边角料的情况下成型轮胎。
实施例3
使用双层圆筒成型装置，以10mm/分钟的拉出速度，制作周长900mm、厚20μm(含粘接剂的最外层：5μm，热塑性树脂的膜：15μm)的圆筒状成型物，接着通过用夹辊将圆筒状成型物压扁来得到片状叠层体。此外，在上述圆筒成型中，在膜的内侧喷射含粘接剂的液体而在膜的内侧形成最内层。对该片状叠层体从上下方向贴合厚0.2mm的未硫化的橡胶组合物片来制作橡胶叠层体。使用该橡胶叠层体作为内衬层材料，通过公知的方法成型未硫化轮胎，将该未硫化轮胎进行硫化。这种情况下，因为可以使用与使用由现有的橡胶片形成的内衬层材料的情况相同的材料供给装置，而且片状叠层体不需要用于调整横向尺寸的切割工序，所以可以通过简便的成型工序在不产生多余边角料的情况下成型轮胎。
比较例1
使用3层T-型模成型装置，以10mm/分钟的拉出速度，制作宽450mm、厚40μm(含粘接剂的表层：5μm，热塑性弹性体组合物的膜：30μm，含粘接剂的里层：5μm)的片状叠层体。对该片状叠层体从上下方向贴合厚0.2mm的未硫化的橡胶组合物片来制作橡胶叠层体。使用该橡胶叠层体作为内衬层材料，通过公知的方法成型未硫化轮胎，将该未硫化轮胎进行硫化。这种情况下，因为可以使用与使用由现有的橡胶片形成的内衬层材料的情况相同的材料供给装置，而且片状叠层体不需要用于调整横向尺寸的切割工序，所以可以通过简便的成型工序在不产生多余边角料的情况下成型轮胎。
比较例2
使用双层圆筒成型装置，以10mm/分钟的拉出速度，制作周长900mm、厚35μm(含粘接剂的最外层：5μm，热塑性弹性体组合物的膜：30μm)的圆筒状成型物。使用该圆筒状成型物作为内衬层材料，通过将圆筒状成型物嵌入成型转鼓那样的公知的方法成型未硫化轮胎，将该未硫化轮胎进行硫化。这种情况下，由于将圆筒状成型物嵌入成型转鼓的操作是通过手工操作进行的，因而与使用由现有的橡胶片形成的内衬层材料的情况相比轮胎成型操作需要非常多的时间。即，为了高效地进行轮胎成型操作，需要用于将圆筒状成型物自动且正确地嵌入成型转鼓的新的装置。
比较例3
使用双层圆筒成型装置，以10mm/分钟的拉出速度，制作周长900mm、厚35μm(含粘接剂的最外层：5μm，热塑性弹性体组合物的膜：30μm)的圆筒状成型物。将该圆筒状成型物切割成规定的尺寸而得到片状叠层体。对该片状叠层体从上下方向贴合厚0.2mm的未硫化的橡胶组合物片来制作橡胶叠层体。使用该橡胶叠层体作为内衬层材料，通过公知的方法成型未硫化轮胎，将该未硫化轮胎进行硫化。这种情况下，可以使用与使用由现有的橡胶片形成的内衬层材料的情况相同的材料供给装置，但切割圆筒状成型物时产生边角料。
此外，作为热塑性弹性体组合物，使用下述表1所示的配合的组合物。作为热塑性树脂，使用尼龙66。作为粘接剂，使用下述表2所示的配合的粘接剂。作为构成橡胶组合物片的橡胶组合物，使用下述表3所示的配合的组合物。
[表1]
  热塑性弹性体组合物 配合(重量份)
  尼龙66溴化BIMSN-丁基苯磺酰胺氧化锌硬脂酸   4555100.50.3
[表2]
  粘接剂   配合(重量份)
  环氧化苯乙烯-丁二烯共聚物聚(1-甲基-4-(1-甲基乙炔基)-环己烯)过氧化苯甲酰氧化锌   1003021
[表3]
  橡胶组合物   配合(重量份)
  天然橡胶苯乙烯-丁二烯共聚物炭黑硫过氧化苯甲酰氧化锌硬脂酸N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺   5050505231.53
另外，对于实施例1～3和比较例1～3所得的轮胎，通过下述方法测定漏气率，将其结果示于表4。
漏气率：
将各试验轮胎安装在轮辋尺寸15×6JJ的轮上，在初始压力200kPa、室温21℃、无负荷的条件下放置3个月。每4天测定内压，测定压力为Pt、初始压力为P0、经过天数为t，利用Pt/P0＝exp(-αt)进行回归，求得α值。使用得到的α值，代入t＝30(天)，通过下式(1)求出每1个月的压力降低率β(％/月)。
β＝[1-exp(-αt)]×100…(1)
[表4]
  实施例1   实施例2   实施例3   比较例1   比较例2   比较例3
  内衬层材料的成型方法   压扁圆筒膜   压扁圆筒膜   压扁圆筒膜   T-型模成型物   使用圆筒膜   切割圆筒膜
  新的材料供给装置的必要性   无   无   无   无   有   无
  有无边角料   无   无   无   无   无   有
  漏气率(％/月)   2.20   2.10   2.10   2.50   2.20   2.20
正如从该表1可明确的那样，在实施例1～3的轮胎中，由于使用通过圆筒成型而制作的热塑性树脂或热塑性弹性体组合物的膜，因而漏气率低于比较例1。
接着，对于轮胎尺寸195/65R15的充气子午线轮胎，使作为防透气层的内衬层材料的供给方法分别不同而成型未硫化轮胎，通过在硫化温度185℃、硫化时间15分钟、压力2.3Mpa的条件下进行硫化，来制造充气子午线轮胎(实施例4～7)。
实施例4
使用双层圆筒成型装置，以10mm/分钟的拉出速度，制作周长1200mm、厚50μm(含粘接剂的最外层：5μm，热塑性弹性体组合物的膜：45μm)的圆筒状成型物，接着通过用夹辊将圆筒状成型物压扁来得到片状叠层体。将该片状叠层体通过加热至180℃的一对辊之间而使膜内面彼此热熔接，然后对该片状叠层体从上下方向贴合厚0.2mm的未硫化的橡胶组合物片，从而制作橡胶叠层体。使用该橡胶叠层体作为内衬层材料，通过公知的方法成型未硫化轮胎，将该未硫化轮胎进行硫化。
实施例5
在片状叠层体的切割端使膜内面彼此局部地热熔接，除此之外，通过与实施例4同样的方法得到轮胎。
实施例6
使用双层圆筒成型装置，以10mm/分钟的拉出速度，制作周长1200mm、厚50μm(含粘接剂的最外层：5μm，热塑性弹性体组合物的膜：45μm)的圆筒状成型物，接着通过用夹辊将圆筒状成型物压扁来得到片状叠层体。将该片状叠层体作为内衬层材料卷绕在成型转鼓上时，将片状叠层体的卷绕起始的切割端折回而将膜外面彼此压接，同样地将片状叠层体的卷绕结束的切割端折回而将膜外面彼此压接。然后，通过公知的方法成型未硫化轮胎，将该未硫化轮胎进行硫化。
实施例7
使用双层圆筒成型装置，以10mm/分钟的拉出速度，制作周长1200mm、厚50μm(含粘接剂的最外层：5μm，热塑性弹性体组合物的膜：45μm)的圆筒状成型物，接着通过用夹辊将圆筒状成型物压扁来得到片状叠层体。在将该片状叠层体作为内衬层材料卷绕在成型转鼓上之前，将片状叠层体的卷绕起始的切割端用由橡胶组合物形成的密封材料密封，同样地将卷绕结束的切割端用由橡胶组合物形成的密封材料密封。然后，通过公知的方法成型未硫化轮胎，将该未硫化轮胎进行硫化。
在实施例4～7中，因为可以使用与使用由现有的橡胶片形成的内衬层材料的情况相同的材料供给装置，而且片状叠层体不需要用于调整横向尺寸的切割工序，所以可以通过简便的成型工序在不产生多余边角料的情况下成型轮胎。另外，在未硫化轮胎成型之后观察片状叠层体的状态，结果在任一种情况下均未产生膜内面彼此剥离。进而，观察硫化轮胎的内面状态，结果在任一种情况下，均未产生膜皱折所引起的裂缝、膜剥离所引起的气泡等硫化故障。

Claims (17)

1.一种充气轮胎，其特征在于，将由热塑性树脂或在热塑性树脂中混合有弹性体的热塑性弹性体组合物的膜形成的圆筒状成型物压扁而制成片状叠层体，使用该片状叠层体以叠层状态直接作为防透气层。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述圆筒状成型物在所述膜的外侧具有含粘合剂或粘接剂的最外层。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述圆筒状成型物在所述膜的内侧具有含粘合剂或粘接剂的最内层。
4.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述圆筒状成型物具有将所述膜配置在最内侧的结构，在所述片状叠层体的至少1个位置将所述膜的内面彼此热熔接。
5.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述圆筒状成型物具有将所述膜配置在最内侧的结构，在所述片状叠层体的至少切割端将所述膜的内面彼此热熔接。
6.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述圆筒状成型物具有将所述膜配置在最内侧的结构，将所述片状叠层体的切割端折回。
7.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述圆筒状成型物具有将所述膜配置在最内侧的结构，将所述片状叠层体的切割端用密封材料密封。
8.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，将所述片状叠层体在与橡胶组合物层贴合的状态下使用。
9.一种充气轮胎的制造方法，其特征在于，成型由热塑性树脂或在热塑性树脂中混合有弹性体的热塑性弹性体组合物的膜形成的圆筒状成型物，将该圆筒状成型物压扁而制成片状叠层体，将该片状叠层体卷绕在成型转鼓上而成型出以该片状叠层体为防透气层的未硫化轮胎，再将该未硫化轮胎进行硫化。
10.根据权利要求9所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于，所述圆筒状成型物在所述膜的外侧具有含粘合剂或粘接剂的最外层。
11.根据权利要求9或10所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于，所述圆筒状成型物在所述膜的内侧具有含粘合剂或粘接剂的最内层。
12.根据权利要求11所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于，在成型所述圆筒状成型物时，通过在所述膜的内侧喷射含粘合剂或粘接剂的粉末或液体而在所述膜的内侧形成所述最内层。
13.根据权利要求9或10所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于，所述圆筒状成型物具有将所述膜配置在最内侧的结构，在所述片状叠层体的至少1个位置将所述膜的内面彼此热熔接。
14.根据权利要求9或10所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于，所述圆筒状成型物具有将所述膜配置在最内侧的结构，在所述片状叠层体的至少切割端将所述膜的内面彼此热熔接。
15.根据权利要求9或10所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于，所述圆筒状成型物具有将所述膜配置在最内侧的结构，将所述片状叠层体的切割端折回。
16.根据权利要求9或10所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于，所述圆筒状成型物具有将所述膜配置在最内侧的结构，将所述片状叠层体的切割端用密封材料密封。
17.根据权利要求9或10所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于，将所述片状叠层体在与橡胶组合物层贴合的状态下卷绕在所述成型转鼓上。
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