CN103269878A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供充气轮胎，具有由下述层压体薄片形成的内衬层，该内衬层由层压有由热塑性树脂或混合热塑性树脂和弹性体的热塑性树脂组合物构成的薄片、以及与其硫化粘结的橡胶层压而形成，在开始充气轮胎的行驶后，在内衬层的拼接部附近不会发生开裂现象，耐久性优异。在拼接该层压体薄片（1）端部而形成内衬层的充气轮胎中，所述层压体薄片（1）为层压有热塑性树脂或热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物构成的层压体薄片（2）、以及与该热塑性树脂或热塑性树脂组合物进行硫化粘结的橡胶（3）的层压体，其中，作为由该热塑性树脂或该热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物构成的薄片（2），使用所述端部的前端经过尖锐化处理的薄片。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及充气轮胎。
更详细地说，涉及一种具有由层压体薄片构成的内衬层的充气轮胎，其中，所述内衬层通过下述方式、即将层压有由热塑性树脂或热塑性树脂和弹性体混合物的热塑性树脂组合物构成的薄片、以及与所述热塑性树脂或所述热塑性树脂组合物进行硫化粘结的橡胶的层压体薄片切成规定长度，并使所述层压体的端部拼接，在此状态下进行进一步的硫化成形而成，在该充气轮胎开始行驶后，在形成拼接状态的所述层压体薄片（内衬层）的拼接部附近不会发生开裂现象、耐久性优异。
背景技术
近年来，公开并研究有将片状物作为充气轮胎的内衬层来使用的技术方案，其中，所述片状物由热塑性树脂或混合有热塑性树脂和弹性体的热塑性树脂组合物构成（专利文献1）。
实际上，将由所述热塑性树脂或混合有热塑性树脂和弹性体的热塑性组合物构成的片状物用于充气轮胎的内衬层时，一般采用下述制造方法：将层压有由热塑性树脂或混合有热塑性树脂和弹性体的热塑性弹性体组合物构成的薄片、以及可与上述热塑性树脂或混合有上述热塑性树脂和弹性体的热塑性弹性体组合物的薄片进行硫化粘结的橡胶（连结用橡胶 tie rubber）薄片的层压体薄片缠绕在轮胎成形鼓上进行拼接头，然后将其提供给轮胎的硫化成形工序。
然而，通过下述工序即、将呈筒状卷绕体而被卷绕的、由所述热塑性树脂或混合有热塑性树脂和弹性体的热塑性树脂组合物以及连结用橡胶构成的层压体薄片从该筒状卷绕体拉出规定长度，并对其进行切断后将其缠绕在轮胎成形鼓等上并对其在该鼓等上进行拼接头、进而进行硫化成形而制造出所述充气轮胎时，在轮胎开始行使后，有时在构成内衬层的热塑性树脂或热塑性树脂组合物的薄片、和与该热塑性树脂或该热塑性树脂组合物薄片硫化粘结的连结用橡胶薄片之间出现剥离现象。
对此，利用附图进行说明，如图2（a）所示，对于由热塑性树脂或混合有热塑性树脂和弹性体的热塑性树脂组合物构成的薄片2、以及连结用橡胶层3构成的层压体薄片1，利用刃具等将层压体薄片1切成所需大小（长度），并按照两端部上设置有拼接部S以便于形成环状的方式拼接在轮胎成形鼓上。另外，所述层压体薄片1是通过下述方式形成环状状态，即使用一个薄片时，使其两端部相拼接呈环状的薄片、或使用多个薄片时，使这些薄片彼此的端部拼接而呈环状。
而且，在所述成形鼓上还缠绕有制造轮胎所需的零部件材料（未图示），且通过胶囊进行硫化成形。如图2（b）的模式图所示，经过硫化成形后形成有内衬层10，该内衬层10由热塑性树脂或混合有热塑性树脂和弹性体的热塑性树脂组合物薄片2和连结用橡胶层3构成，且在拼接部S附近，由热塑性树脂或上述热塑性树脂组合物构成的薄片2形成有露出部分和被埋设于连结用橡胶层中的部分。
而且，上述热塑性树脂或上述热塑性树脂组合物的薄片2和被硫化粘结的连结用橡胶层3之间发生剥离特别是在如图2（b）所示的在露出热塑性树脂组合物薄片2和其前端部附近4等位置上发生，首先出现开裂现象，然后该开裂进一步发展，进而导致上述剥离现象。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2009-241855号公报
发明内容
本发明的目的在于，为了解决上述问题点提供一种具有由层压体薄片构成的内衬层的充气轮胎，其中，所述内衬层通过下述方式、即将层压有由热塑性树脂或热塑性树脂和弹性体混合物的热塑性树脂组合物构成的薄片、以及与所述热塑性树脂或所述热塑性树脂组合物进行硫化粘结的橡胶层的层压体薄片切成规定长度，由此获得层压片，或者分别将由热塑性树脂或混合热塑性树脂和弹性体的热塑性树脂组合物构成的薄片、以及与所述热塑性树脂或热塑性树脂组合物进行硫化粘结的橡胶切成规定长度后进行层压，从而获得层压片，然后对所获得的层压片端部进行拼接，在此状态下进行进一步的硫化成形的方式而得到，其中，所述充气轮胎的行驶开始后，在所述被拼接的层压体薄片（内衬层）的拼接部附近不会发生开裂现象，耐久性优异。
达到上述目的的本发明的充气轮胎，具有下述（1）的构成。
（1）一种充气轮胎，通过拼接层压体薄片1的端部而形成内衬层10，，其中，所述层压体薄片1为层压由热塑性树脂或热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物构成的薄片2、以及与所述热塑性树脂或热塑性树脂组合物进行硫化粘结的橡胶3的层压体薄片，其特征在于，作为由所述热塑性树脂或所述热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物构成的薄片2，使用所述端部的前端经过尖锐化处理的薄片。
本发明的充气轮胎中，优选由下述（2）～（7）中的任一项构成的充气轮胎。
（2）如上述（1）所述的充气轮胎，其特征在于，所述前端尖锐化处理在从由所述热塑性树脂或所述热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物构成的薄片2的前端向内侧进入（t×1/3）长度的位置处，其厚度T（μm）满足关系式0.1t≦T≦0.8t。
在此，t表示：由热塑性树脂或热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物构成的薄片2的未实施前端尖锐化处理部分的在轮胎圆周方向上的平均厚度（μm）
T表示：在从由热塑性树脂或热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物构成的薄片2的前端向内侧进入（t×1/3）长度位置处的薄片2的厚度（μm）
（3）如上述（1）或（2）所述的充气轮胎，其特征在于，所述前端尖锐化处理部分的长度L向内侧进入至L=（1.0～20）×t（μm）长度的位置。
（4）如上述（1）～（3）中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述前端尖锐化处理部分的长度L从前端向内侧进入至L=（1.0～2.5）×t（μm）长度的位置。
（5）如上述（1）～（4）中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎是通过硫化成形工序而形成的轮胎，所述前端尖锐化处理是在实施所述硫化成形之前进行的处理。
（6）如上述（1）～（5）中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述薄片2由热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物构成，且在经过所述前端尖锐化处理的前端部表面，所述弹性体被所述热塑性树脂的被膜所覆盖。
（7）如上述（1）～（6）中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，使用一个或多个所述层压体薄片1，使用一个薄片时，其两端部被拼接以形成所述内衬层10；使用多个薄片时，其彼此的端部被拼接以形成所述内衬层10。
根据权利要求1所述的本发明，提供一种下述充气轮胎：在该充气轮胎开始行驶后，构成内衬层的热塑性树脂或热塑性树脂组合物薄片、以及与所述热塑性树脂或所述热塑性树脂组合物薄片硫化粘结的连结用橡胶薄片之间不会发生剥离现象，具有优异的耐久性。
根据权利要求2～6中任一项所述的本发明的充气轮胎，不仅具有上述权利要求1所述的本发明效果，而且能够获得更可靠、更有效的效果。
根据权利要求书7所述的本发明，提供下述充气轮胎：使用一个或多个层压体薄片，这些薄片的端部拼接（使用一个薄片时指其两端部、使用多个薄片时指各端部彼此之间）形成环状内衬层10时，具有上述权利要求1所述的本发明效果且耐久性优异。
附图说明
图1（a）为表示将被切成规定长度且前端部已进行前部尖锐化处理的、层压有由热塑性树脂或热塑性树脂组合物构成的薄片2、以及与所述热塑性树脂或热塑性树脂组合物硫化粘结的橡胶3的层压体薄片1缠绕在轮胎成形鼓上以使所述层压体薄片1的两端部呈拼接状态的模式图；1（b）为表示在图1（a）所示的状态下进行硫化成形后所形成的状态的模式图；图1（c）为用以说明前端被尖锐化处理的、由热塑性树脂或热塑性树脂组合物构成的薄片2的侧面概略图；
图2（a）表示将层压有由热塑性树脂或热塑性树脂组合物构成的薄片2、以及与所述热塑性树脂或所述热塑性树脂组合物硫化粘结的橡胶3的、前端未经过尖锐化处理的层压体薄片1切成规定长度并将其缠绕在轮胎成形鼓上以使所述层压体薄片1的两端部呈拼接状态的模式图；图2（b）为表示在图2（a）所示的状态下进行硫化成形后所形成的状态的模式图；
图3（a）为表示将层压有由热塑性树脂或热塑性树脂组合物构成的薄片2、以及与所述热塑性树脂或热塑性树脂组合物硫化粘结而成的橡胶3的层压体薄片1切成符合所需拼接状态的规定长度时，实现所得到的状态为由热塑性树脂或热塑性树脂组合物构成的薄片2的前端已被尖锐化处理的薄片2的一个切割方法的模式图；图3（b）为表示根据所述切割方法的热刀与热塑性树脂或热塑性树脂组合物薄片2的前端部9的形态之间的关系模式图；
图4（a）为表示仅将由热塑性树脂或热塑性树脂组合物构成的薄片2切成符合所需拼接状态的规定长度时，实现所得到的薄片2的状态为由热塑性树脂或热塑性树脂组合物构成的薄片2的前端已被锐化处理的一个切割方法的模式图；图4（b）为表示通过所述切割方法而得到的热塑性树脂或热塑性树脂组合物2薄片的前端部9的形态与热刀8之间的关系模式图；另外，图4（c）为表示通过所述切割方法而得到的热塑性树脂或热塑性树脂组合物2薄片的前端部9的一个例子图。
图5（a）为表示将层压有由热塑性树脂或热塑性树脂组合物构成的薄片2、以及与所述热塑性树脂或热塑性树脂组合物硫化粘结的橡胶3的层压体薄片1切成符合所需拼接状态的规定长度时，实现所得到的状态为由热塑性树脂或热塑性树脂组合物构成的薄片2的前端已被尖锐化处理的薄片2的其它切割方法模式图；图5（b）为表示与通过所述切割方法而获得的热塑性树脂或热塑性树脂组合物薄片2的前端部9的形态的关系模式图；
图6为表示本发明充气轮胎的一实施方式的一个例子的部分破碎的立体图。
符号说明
1   层压体薄片
2   热塑性树脂或混合热塑性树脂和弹性体的热塑性树脂组合物薄片
3   连结用橡胶层
4   热塑性树脂或热塑性树脂组合物薄片2的前端部附近
5   经过前端尖锐化处理的部分
8   热刀
9   薄片的前端部
10  内衬层
11  胎面部
12  胎侧部
13  胎圈部
14  胎体层
15  带束层
L   经过前端尖锐化处理的部分的长度
S   拼接部
D   热刀8的前进方向
X   轮胎圆周方向
α   倾斜角度（热刀8的前进方向D（切割线方向）与垂直方向的倾斜角度）
θ   倾斜角度（与热刀8的前进方向D（切割线方向）呈相同方向的倾斜角度）
具体实施方式
以下，对本发明的充气轮胎的制造方法进行更详细的说明。
本发明的充气轮胎为形成有内衬层10的充气轮胎，所述内衬层通过拼接层压体薄片1的端部而形成，其中，所述层压体薄片1为层压有由热塑性树脂或热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物构成的薄片2、以及与所述热塑性树脂或热塑性树脂组合物硫化粘结的橡胶3的层压体薄片，其特征在于，作为由所述热塑性树脂或所述热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物构成的薄片2，可以使用其前端部已被尖锐化处理的薄片。
本发明者们对以往充气轮胎中存在的下述缺点、即构成内衬层的热塑性树脂或热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物薄片、以及与该热塑性树脂或该热塑性树脂组合物薄片进行硫化粘结的连结用橡胶薄片之间出现剥离现象的原因进行了各种研究，其结果得到了以下见解。
即，认为发生剥离现象的原因如下：采用通常的方法准备上述层压体薄片1时，在图2（a）、（b）所示的层压体薄片1两端的拼接部S附近，被上下部分的、刚性较大的热塑性树脂或热塑性树脂中混合弹性体的热塑性组合物薄片2夹着的橡胶部产生较大应力，因此，在热塑性树脂或热塑性树脂组合物薄片2的前端部附近4等部位出现开裂，该开裂进一步变大，进而发生剥离现象。
对此，本发明的充气轮胎中，如图1所示，将层压体薄片1切割成规定长度而准备使用时，作为热塑性树脂或热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物薄片2，准备在其前端附近已形成有经过前端尖锐化处理的部分5的薄片。由此，存在于上下部的、刚性较大的一对热塑性树脂或热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物薄片2的厚度在前端部附近变薄，而且因薄片2与橡胶部3之间的界面面积变大而使应力分散，据此，对于被薄片2夹着的橡胶部3来说，其产生的应力变小且被分散掉，从而形成应力得到缓和的薄片。上述方式在防止剥离现象的发生方面发挥出较好的效果：即在轮胎使用开始后，防止在所述热塑性树脂或热塑性树脂组合物薄片2、以及被硫化粘结的连结用橡胶薄片3之间发生剥离现象。
本发明中，热塑性树脂或热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物薄片2中，在其前端部进行的[前端尖锐化处理]是指，常温下，利用一般的刃具仅切割层压体薄片1的情况下，从薄片的宽度方向进行观察时，其切割面上具有垂直于薄片2平面方向的切割端面（图2（a）），但在本发明的薄片2中，如图1的（a）～（c）所示的模式图，在其切割端面具有经过尖锐化处理而朝向前端部方向逐渐变细的前端尖锐化处理部分5，为了形成上述的侧面形状，进行物理或化学处理、物理化学处理或这些处理与热处理相结合的处理等。
上述处理可以在将层压片1切成符合所需拼接状态的规定长度时同时进行，或者也可以在切割成规定长度后进行。或者，还可以在形成层压片之前的工序中进行下述处理：对热塑性树脂或热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物薄片2的前端部或/和橡胶3的前端部实施前端尖锐化处理，然后再对两者实施层压、粘结处理，从而形成层压体薄片1。
任何情况下，均可以在层压体薄片1前端部实现尖锐化实施方式，由此能够获得上述应力得到分散且缓和的效果。或者，也可以采用轮胎的硫化成形工序结束后实施前端尖锐化处理的方式，特别是，该前端尖锐化处理以后述的物理性处理为主要处理的情况下，轮胎的硫化成形工序结束后进行前端尖锐化处理，其在易处理或处理精度等方面的具有优点。
“经过尖锐化处理而朝向前端部方向逐渐变细的形状”，其可以为在前端部附近带有发圆程度的形状，即使在前端部附近仅具有上述发圆形状的情况下，认为也对上述开裂、剥离的发生具有显著的防止效果。薄片2的前端经过前端尖锐化处理的形态，在硫化前后均可以实质地保持其尖锐形态，在作为轮胎开始使用后，能够有效地发挥防止发生上述开裂或剥离现象的效果。
如上所述，对于在薄片2的前端部进行的前端尖锐化处理，其只要带有发圆形状的程度就可以发挥出效果，然而，特别是，为了获得稳定的高效果，优选所述前端尖锐化处理按照下述方式进行：对于由所述热塑性树脂或所述热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物构成的薄片2，从其前端部至离其前端距有（t×1/3）长度且进入内侧的部分实施前端尖锐化处理，以使厚度T（μm）满足关系式0.1t≦T≦0.8t。图1（c）为表示该关系的图，进入内侧的部分位于离前端部仅距有（t/3）长度的位置时，其与厚度水平的关系优选为0.2t≦T≦0.6t。在此，t是指，由热塑性树脂或热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物构成的薄片2中，未进行前端尖锐化处理的部分在轮胎圆周方向上的平均厚度（μm）；T是指，由热塑性树脂或热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物构成的薄片2，其进入内侧的位置离前端距有（t×1/3）长度时的薄片2的厚度（μm）。
另外，前端经过尖锐化处理的部分（图1（c）中的5）的长度为L=（1.0～20）×t（μm），即，优选前端尖锐化处理部为从其前端部至离其前端距有L长度且进入内侧的部分。更优选L=（1.0～10）×t（μm），进一步优选L=（1.0～2.5）×t（μm）。
优选前端经过尖锐化处理的部分呈图1（a）～（c）所示的侧面截面形状、即呈好看的圆锥形状，但即使不是好看的圆锥形状也可以发挥出较好效果，因此可以为呈非对称圆锥形状的尖锐化处理部，或也可以为被尖锐化成圆锥形状且朝一个方向（例如，连结用橡胶层侧）弯曲的方式、或具有一些凹凸形状、带有上述发圆形状的尖锐化处理部等。
本发明中，对上述薄片2的前端的尖锐化处理可采用下述方式：例如，从辊状卷绕体拉出所需长度的薄片2后，给薄片施加张力的同时，利用电热线等热刀进行热切割的方式；或利用通常的刃具实施切割后，用碱或酸等在薄片长度方向的切割端面进行化学溶解处理的方式；或利用研磨机或锉刀等实施各种研磨等的物理处理方式。其中，从容易进行控制或设备或成本方面考虑，优选给薄片2施加张力的同时，利用刀尖呈钝角的的热刀进行热切割等的方式。
另外，通过热切割进行前端尖锐化处理时，特别是，所述薄片2为由热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物构成的薄片时，经过前端尖锐化处理的前端表面受热，因此在所述热塑性树脂流动的情况下进行切割，由此发生存在于切割端附近表面的所述弹性体被所述热塑性树脂被膜覆盖的现象。与露出弹性体的状态下进行硫化粘结的情况相比，通过上述方式得到的薄片2能够获得更强的硫化粘结状态，因此仅凭这点，对上述开裂或剥离现象的发生具有防止效果。一般来说，如果弹性体按照在层压体薄片的切割面上露出的方式存在，则所述弹性体会阻碍硫化粘结，进而使热塑性树脂组合物薄片与连结用橡胶薄片之间的硫化粘结力下降，因此优选在尽可能不露出弹性体的情况下进行前端尖锐化处理，从这方面来讲，上述的热切割方式是优选的。
采用热切割方式时，优选因该热切割的热量而被熔融流动的热塑性树脂在能够足够覆盖住切割面上的所有弹性体的条件下进行热切割，具体来说，优选在（热塑性树脂的熔点+30℃）～（热塑性树脂的熔点+180℃）范围的切割温度下进行切割，若切割温度低于上述范围，则使热塑性树脂难以流动，因此难以进行充分的弹性体被覆。另外，若切割温度高于上述范围，则使热塑性树脂组合物或连结用橡胶劣化，因此不优选。优选热切割采用热刀或激光的方式进行。加热的同时施加张力，这对热切割非常重要，而且，还可以采用加压而接触热刀进行切割的方式。另外，同样也可以使用超声波切割刀或高频切割刀等。
另外，根据上述热切割而产生的“存在于切割端附近表面的弹性体被热塑性树脂被膜所覆盖的现象”效果也可以通过下述方式获得：在不利用热的情况下，对端部进行切割后，利用适当的热风或加热板适当地进行接触处理，从而获得上述效果。另外，在形成层压体薄片之前的工序中，对由热塑性树脂或热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物构成的薄片2的单体进行前端尖锐化处理时，可以在该单体状态下进行上述处理。
图3（a）为表示将层压有由热塑性树脂或热塑性树脂组合物构成的薄片2、以及与所述热塑性树脂或热塑性树脂组合物硫化粘结的橡胶3的层压体薄片1切成符合所需拼接状态的规定长度时，实现所得到的状态为由热塑性树脂或热塑性树脂组合物构成的薄片2的前端已被锐化处理的一个切割方法的模式图，将热刀8向层压体薄片1的长度方向以倾斜角α倾斜（没有向层压体宽度方向倾斜），在此状态下使热刀8沿箭头D方向前进以进行热熔断的例子。图3（b）为表示根据该切割方法，热刀8与热塑性树脂或热塑性树脂组合物薄片2的前端部9的形成态之间的关系模式图，其中，层压体的前端在切割端部被尖锐化。优先倾斜角α为30～60度范围。
图4（a）为表示利用热刀对由热塑性树脂或热塑性树脂组合物构成的薄片2进行热切割时所采用的特别优选的切割方法，即优选下述方法：热刀8按照在热塑性树脂或热塑性树脂组合物构成的薄片2的侧面交叉跨越上下部空间而接触、且向热刀8的前进方向D（此时，与热塑性树脂或热塑性树脂组合物构成的薄片2的宽度方向呈相同方向）倾斜θ角度的方式，从热塑性树脂或热塑性树脂组合物构成的薄片2的一端E1前进到另一端E2，从而完成热切割。
本发明者们通过观察可知，实施上述切割方法时，热刀8前进时的倾斜程度优选为与薄片2的垂直线L具有10°～60°的倾斜角（热刀8的前进方向与垂直方向的倾斜角度）α的状态。将热刀8这样从一端E1侧向另一端E2侧交叉前进的方法进行切割的方式与将热刀8对由热塑性树脂或热塑性树脂组合物构成的薄片2整个面一次挤压接触而进行热切割的情况相比，热量的流失较少，且能够可靠地切割出好看的切割面，从这方面考虑还是优选的。通过上述方式获得的切割端状态为如图4（c）的模式图所示，由热塑性树脂或热塑性树脂组合物构成的薄片2的前端部9经过前端尖锐化处理形成有前端尖锐化处理部5。认为其原因如下:热刀8在倾斜角呈α（热刀8的前进方向D（切割线方向）与垂直方向的倾斜角度）的状态下倾斜前进，因此由热塑性树脂或热塑性树脂组合物构成的薄片2的前端部9受到向下的挤压作用而被熔融，进而被切割的缘故。
另外，还可以采用下述切割方式：如图5(a)所示，热刀8在倾斜角呈θ（与热刀8的前进方向D（切割线方向）呈相同方向的倾斜角度）的状态下倾斜前进，以便对层压有由热塑性树脂或热塑性树脂组合物构成的薄片2、以及与所述薄片硫化粘结的橡胶3的层压体薄片1进行切割。本发明者们通过观察得知，通过上述切割方式得到的切割端的状态为，如图5（b）的模式图所示，热塑性树脂组合物薄片2的前端部9经过尖锐化处理形成有前端被尖锐化的部分5，且通常来说，可得到向连结用橡胶3的薄片层前端侧弯曲并绕进去的薄片2。其原因如下：热刀8在倾斜角呈θ的状态下倾斜前进，因此热塑性树脂组合物薄片2的前端部9受到向下（向形成有连结用橡胶3的薄片层的方向）的挤压作用而被熔融，进而被切割的缘故。根据本发明者们的观察，即使层压体以如图5（b）所示的、热塑性树脂组合物2的薄片前端部呈稍微弯曲状的状态供给到轮胎的硫化成形工序，由于在该工序中被硫化胶囊挤压，最终也会得到具有如图1（c）的几乎呈笔直尖锐状的产品。
图6为表示本发明充气轮胎的一实施方式的一个例子的部分破碎的立体图。充气轮胎T按照胎侧部12和胎圈部13在胎面部11的左右相连接的方式设置。在该轮胎的内侧，作为轮胎骨架的胎体层14以在轮胎宽度方向上横跨左右胎圈部13之间的方式设置。在对应于胎面部11的胎体层4的外周侧，配置有由钢丝帘线构成的两层带束层15。箭头X表示轮胎圆周方向。胎体层14的内侧配置有内衬层10，该内衬层的拼接部S以朝向轮胎宽度方向延伸的方式存在。
本发明的充气轮胎中，以往容易发生在轮胎内圆周面拼接部S附近的开裂现象、构成内衬层10的、由热塑性树脂或热塑性树脂组合物构成的薄片2与连结用橡胶层3之间出现的开裂、剥离现象均受到抑制，从而形成耐久性得到显著提高的充气轮胎。上述拼接部S的重叠长度，根据轮胎的尺寸而不同，但优选7～20mm左右，更优选8～15mm左右。这是因为如果重叠长度过长，则担心具有均匀性恶化的趋向，若重叠长度过短，则担心成形时拼接部易打开的缘故。
作为能够用于本发明的热塑性树脂，可优选使用如聚酰胺树脂[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（MXD6）、尼龙6T、尼龙9T、尼龙6/6T共聚物、尼龙66/PP共聚物、尼龙66/PPS共聚物]及其它们的N-烷氧基烷基化合物，如尼龙6的甲氧基甲基化合物、尼龙6/610共聚物的甲氧基甲基化合物、尼龙612的甲氧基甲基化合物、聚酯树脂[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）、PET/PEI共聚物、聚芳酯（PAR）、聚萘二甲酸丁二醇酯（PBN）、液晶聚酯、聚氧化亚烷基二亚胺酸/聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物等芳香族聚酯]、聚腈树脂[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）丙烯酸树脂[例如，聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚甲基丙烯酸乙酯]、聚乙烯树脂[例如，醋酸乙烯酯、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/甲基丙烯酸共聚物、偏二氯乙烯/丙烯腈共聚物（ETFE）]、纤维素树脂[例如，醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素]、氟树脂[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]、酰亚胺树脂[例如，芳香族聚酰亚胺（PI）]等。
另外，对于构成用以本发明的热塑性弹性体组合物的热塑性树脂和弹性体来说，热塑性树脂可以使用上述的树脂。作为弹性体，可优选使用如二烯橡胶及其氢加成物[例如，天然橡胶（NR）、异戊二烯橡胶（IR）、环氧化天然橡胶、苯乙烯一丁二烯橡胶（SBR）、丁二烯橡胶（BR、高顺式BR和低顺式BR）、丁腈橡胶（NBR）、氢化NBR、氢化SBR]、烯烃橡胶[例如，乙烯丙烯橡胶（EPDM、EPM）、马来酸改性乙烯丙烯橡胶（M-EPM）、丁基橡胶（IIR）、异丁烯和乙烯基芳香族或二烯单体共聚物、丙烯橡胶（ACM）、离聚物]、含卤素橡胶[例如，Br-IIR、Cl-IIR、溴化异丁烯对甲基苯乙烯共聚物（BIMS）、氯丁橡胶（CR）、氯醇橡胶（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，聚硫橡胶]、氟橡胶[例如，聚偏氟乙烯橡胶、含氟乙烯基醚橡胶、四氟乙烯-丙烯橡胶、含氟硅橡胶、含氟磷氮烯橡胶]、热塑性弹性体[例如，苯乙烯弹性体、烯烃弹性体、酯弹性体、聚氨酯弹性体、聚酰胺弹性体]等。
另外，组合上述特定热塑性树脂与特定弹性体进行混合时，在其相容性不同的情况下，可将适当的相容剂作为第三成分来使用，从而使两者相容。通过向混合系统中混合相容剂使热塑性树脂与弹性体之间的界面张力降低，其结果，用以形成分散层的弹性体粒径成微细状态，因此能够更有效地显现出两种成分的特性。作为这种相容剂可具有以下构成：一般来说，具有热塑性树脂和弹性体结构中的一种或两种的共聚物、或者具有能够与热塑性树脂或弹性体进行反应的环氧基、羰基、卤基、氨基、恶唑啉基、羟基等的共聚物。这些相容剂根据所混合的热塑性树脂和弹性体的种类进行选择即可，作为通常使用的相容剂，可举出苯乙烯/乙烯-丁烯嵌段共聚物（SEBS）及其马来酸改性物、EPDM、EPM、EPDM/苯乙烯或EPDM/丙烯腈接枝共聚物、及其马来酸改性物、苯乙烯/马来酸共聚物、反应性氧硫蒽等。对于相容剂的混合量没有特别的限制，优选相对于100重量份的聚合物成分（热塑性树脂和弹性体的总和），混合0.5～10重量份的相容剂。
通过混合热塑性树脂和弹性体而形成的热塑性树脂组合物中，对于特定热塑性树脂和弹性体的混合比没有特别的限定，只要弹性体采用作为不连续相而分散在热塑性树脂基体中的结构即可，由此可以确定适当的混合比，优选的重量比范围为90/10～30/70。
本发明的热塑性树脂或混合热塑性树脂和弹性体的热塑性树脂组合物中，在不损害作为内衬层的必要特性的前提下，可以混合使用相容剂等其它聚合物。混合其它聚合物的目的是为了改善热塑性树脂成分和弹性体成分之间的相容性、提高材料的成形加工性、提高耐热性、降低成本等，作为为此所使用的材料，可例示出聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、ABS、SBS、聚碳酸酯（PC）等。另外，只要不损害作为内衬的必要特性，可以在聚合物混合物中任意地混合通常在聚合物混合物中混合的填充剂（碳酸钙、氧化钛、氧化铝等）、碳黑、白炭黑等补强剂、软化剂、增塑剂、加工助剂、颜料、燃料、抗老化剂等。由此，在热塑性树脂组合物中，弹性体采用作为不连续相而分散在热塑性树脂基体中的构成。由于上述热塑性树脂组合物具有上述构成，因此赋予内衬层足够柔性的同时，通过作为连续相的树脂层的效果赋予充分的刚性，而且不管有多少弹性体，进行成形时，能够获得与热塑性树脂相同的成形加工性。
对于本发明中使用的热塑性树脂、弹性体的杨氏模量没有特别的限制，均可以使用，但优选1～500MPa、更优选50～500MPa。
实施例
以下，通过实施例等，对本发明的充气轮胎进行具体说明。
另外，对于充气轮胎的评价，将发生在各测试轮胎的内腔内衬层拼接部附近的开裂、剥离现象与其它部分的情况进行比较后进行评价。
作为测试轮胎使用215/70R1598H，且针对每个实施例、比较例制造了两条轮胎，将轮胎安装在JATMA标准轮辋15×6.5JJ上，并将胎内压设成JATMA的最大充气压（240kPa）。
实施例1、实施例2、比较例1、实施例2
用以构成内衬层的热塑性树脂、热塑性树脂组合物的薄片，在实施例1和比较例1中，作为热塑性树脂使用了厚度130μm的N6/66薄片。
同样，在实施例2和比较例2中，如表1所示，使用按照50/50的混合比混合热塑性树脂N6/66和弹性体BIMS的、厚度130μm的热塑性树脂组合物薄片。
对实施例1、实施例2的各单体薄片利用热刀施加垂直于热刀方向的1～3N张力的同时，将薄片切割成规定长度。对于比较例1和比较例2的薄片，在室温条件下，使用垂直于上述薄片面的刃具式切割工具进行切割。
利用光学显微镜对实施例1、2和比较例1、2中各薄片的切割端面附近进行观察时，实施例1中t为130μm、T为30μm、L为120μm，实施例2中t为130μm、T为40μm、L为100μm。
在比较例1和比较例2的切割品前端的切割端面呈具有垂直于薄片平面方向的边缘的形状。
而且，另一方面，分别对按表2所示组分构成的、厚度0.7mm的粘结连结用橡胶与实施例1、2、比较例1、2的各薄片进行层压，并使各层压体薄片以10mm的拼接长度拼接在成形鼓上，其它采用一般的硫化成形方法，由此分别制造出具有上述规格的充气轮胎。
使上述各充气轮胎在施加7.35kN的负荷下行驶50,000km，然后观察各测试轮胎内腔的内衬层拼接部附近是否发生开裂、剥离现象，并对其以外部分的情况也进行比较和检测。
其结果发现，比较例1、比较例2的轮胎行驶40,000km后，在拼接部附近发生开裂，继续行驶到50,000km后，开裂演变成热塑性树脂薄片与连结用橡胶之间的剥离。此刻，除了拼接部以外，没有发生特别的问题，保持良好的状态。
另一方面，本发明的实施例1、实施例2的轮胎，在行驶了50,000km后，拼接部附近以及其他部位均没有发生特别的问题。
实施例3、4
对于构成内衬层的热塑性树脂、热塑性树脂组合物的薄片，在实施例3中，作为热塑性树脂使用了厚度130μm的N6/66薄片。
在实施例4中，如表1所示，使用按照50/50的混合比混合热塑性树脂N6/66和弹性体BIMS的、厚度130μm的热塑性树脂组合物薄片。
对实施例3、4中的各单体薄片如图3所示地将热刀以α=45度的倾斜角仅向薄片的长度方向倾斜而切割成规定长度。
利用光学显微镜对实施例3、4的各薄片的切割端面附近进行观察时，实施例3中t为130μm、T为40μm、L为130μm，实施例4中t为130μm、T为40μm、L为130μm。
在比较例1和比较例2中，其切割品的前端切割端面呈具有垂直于薄片平面方向的边缘的形状。
而且，另一方面，对按表2所示组分构成的、厚度0.7mm的粘结连结用橡胶与实施例3、4的各薄片进行层压，并使各层压体薄片以10mm的重叠长度拼接在成形鼓上，其它薄片采用一般的硫化成形方法，由此分别制造出具有上述规格的充气轮胎。
使上述各充气轮胎在施加7.35kN的负荷下行驶50,000km，然后观察各测试轮胎内腔的内衬层拼接部附近是否发生开裂、剥离现象，并对其以外部分的情况也进行比较和检测。
其结果发现，本发明实施例3、4中的轮胎与实施例1、2的轮胎相同，在行驶了50,000km后，拼接部附近以及其他部位均没有发生特别的问题。
实施例5、6
对于构成内衬层的热塑性树脂、热塑性树脂组合物的薄片，在实施例5中，作为热塑性树脂使用了厚度130μm的N6/66薄片。
在实施例6中，如表1所示，使用按照50/50的混合比混合热塑性树脂N6/66和弹性体BIMS的、厚度130μm的热塑性树脂组合物薄片。
按照图4所示的方法，将倾斜角度设为α=0度、θ=0度，在保持垂直方向的状态下移动热刀8，由此将实施例5、6的各单体薄片2切割成规定长度。被切割的前端部处于没有被尖锐化的状态。
研磨片仅向单体薄片的长度方向倾斜，且在倾斜角α=45度（切割线方向与垂直方向的倾斜角度）、倾斜角θ=0度（与切割线方向相同方向的倾斜角度）的状态下，对上述被切割的单体薄片2的边缘部进行研磨。
利用光学显微镜对实施例5、6的各薄片的切割端面附近进行观察时，实施例5中t为130μm、T为20μm、L为400μm，实施例6中t为130μm、T为20μm、L为400μm。
而且，另一方面，对按表2所示组分构成的、厚度0.7mm的粘结连结用橡胶与实施例5的各薄片进行层压，并使各层压体薄片以10mm的重叠长度拼接在成形鼓上，其它薄片采用一般的硫化成形方法，由此分别制造出具有上述规格的充气轮胎。
使上述各充气轮胎在施加7.35kN的负荷下行驶50,000km，然后观察各测试轮胎内腔的内衬层拼接部附近是否发生开裂、剥离现象，并对其以外的部分的情况也进行比较和检测。
其结果发现，在本发明实施例5、6中的轮胎与实施例1、2中的轮胎相同，在行驶了50,000km后，拼接部附近以及其他部位均没有发生特别的问题。
实施例7、8和比较例3、4
对于构成内衬层的热塑性树脂、热塑性树脂组合物的薄片，在实施例7和比较例3中，作为热塑性树脂使用了厚度130μm的N6/66薄片
同样，在实施例8和比较例4中，如表1所示，使用按照50/50的混合比混合热塑性树脂N6/66和弹性体BIMS的、厚度130μm的热塑性树脂组合物薄片。
同样构成内衬层的粘结连结用橡胶，使用具有表2所示组分的、厚度0.7mm的橡胶。作为辊状卷绕体，准备好层压有这些热塑性树脂、热塑性树脂组合物薄片和连结用橡胶层的层压体薄片。
将上述层压体薄片按照拼接的方式缠绕在轮胎成形鼓上，并按照所需长度切割上述层压片时，对实施例7和实施例8的薄片采用下述切割方式：利用热刀（电热线切割器（0.6mm直径））在施加3～5N张力的情况下进行热切割（切割温度300℃）。对于比较例3和比较例4的薄片，采用在室温下用刃具式切割器进行切割的方式。
利用光学显微镜对实施例7、8和比较例3、4中各薄片的切割端面附近进行观察时，实施例7、8中，由于在其前端部受到张力的状态下进行热切割，因此前端已被尖锐化，实施例7中t为130μm、T为45μm、L为250μm，实施例8中t为130μm、T为70μm、L为200μm。另外，在实施例8中，通过X射线光电子能谱（XPS）进行观察时，证实切割面上的弹性体BIMS几乎完全被熔融流动的热塑性树脂N6/66所覆盖。
在比较例3和比较例4的切割品的前端切割端面呈具有垂直于薄片平面方向的边缘的形状。通过比较例4，切割面上的弹性体BIMS照原样露出的情况得到证实。
而且，将各层压体薄片以10mm的重叠长度拼接在成形鼓上，其它薄片采用一般的硫化成形方法，由此分别制造出具有上述规格的充气轮胎。
使上述各充气轮胎在施加7.35kN的负荷下行驶50,000km，然后观察各测试轮胎内腔的内衬层拼接部附近是否发生开裂、剥离现象，并对其以外的部分的情况也进行比较和检测。
其结果发现，比较例3的轮胎行驶40,000km后，在拼接部发生开裂，继续行驶到50,000km后，开裂演变成热塑性树脂薄片与连结用橡胶之间的剥离。此刻，在拼接部以外部分并没有发生特别的问题，保持良好状态。
另外，在比较例4中，轮胎行驶20,000km后，在拼接部发生开裂，继续行驶到50,000km后，开裂演变成热塑性树脂组合物薄片与连结用橡胶之间的剥离。此刻，在拼接部以外的部分并没有发生特别的问题，保持良好状态。
另一方面，本发明的实施例7、实施例8的轮胎，进行与实施例1、2相同的行驶测验时，在行驶了50,000km后，拼接部附近以及其他部位均也没有发生特别的问题。
实施例9、实施例10
如图5（a）所示，将热刀的倾斜角（与热刀8的前进方向D相同方向的倾斜角度）设置成θ=20°以外，对层压体薄片实施了与实施例7、实施例8相同的热切割，并将其作为实施例9、实施例10。
实施例9中t为130μm、T为30μm、L为290μm，实施例10中t为130μm、T为60μm、L为220μm。另外，在实施例4中，通过X射线光电子能谱（XPS）进行观察时，证实切割端面上的弹性体BIMS几乎完全被熔融流动的热塑性树脂N6/66覆盖住。另外，在实施例9、10均呈热塑性树脂组合物2的薄片前端部如图3（b）所示地向连结用橡胶层一侧稍微弯曲的状态的层压体，但经过轮胎的硫化成形工序后，由于在该工序中被硫化胶囊所挤压，因此为具有如图1（c）的几乎呈笔直尖锐形状的层压体。
对所有的充气轮胎实施与实施例1、实施例2相同的行驶测验时，在行驶了50,000km后，均没有发生任何问题。
[表1]
Figure BDA00003377102300181
注释：a）溴化异丁烯对甲基苯乙烯共聚物
b）马来酸酐改性乙烯-乙基丙烯酸酯共聚物
[表2]
Figure BDA00003377102300191

Claims (7)

1.一种充气轮胎，通过拼接层压体薄片（1）的端部而形成内衬层（10），其中，所述层压体薄片（1）为层压由热塑性树脂或热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物构成的薄片（2）、以及与所述热塑性树脂或热塑性树脂组合物进行硫化粘结的橡胶（3）的层压体薄片，其特征在于，作为由所述热塑性树脂或所述热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物构成的薄片（2），使用所述端部的前端经过尖锐化处理的薄片。
2.如上述权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述前端尖锐化处理在从由所述热塑性树脂或所述热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物构成的薄片（2）的前端向内侧进入（t×1/3）长度的位置处其厚度T（μm）满足关系式0.1t≦T≦0.8t；
在此，t表示：由热塑性树脂或热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物构成的薄片（2）的未实施前端尖锐化处理部分的在轮胎圆周方向上的平均厚度（μm）
T表示：在从由热塑性树脂或热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物构成的薄片（2）的前端向内侧进入（t×1/3）长度位置处的薄片（2）的厚度（μm）。
3.如权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述前端尖锐化处理部分的长度L向内侧进入至L=（1.0～20）×t（μm）长度的位置。
4.如权利要求1～3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述前端尖锐化处理部分的长度L从前端向内侧进入至L=（1.0～2.5）×t（μm）长度的位置。
5.如权利要求1～4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎是通过硫化成形而形成的轮胎，所述前端尖锐化处理是在实施所述硫化成形之前进行的处理。
6.如权利要求1～5中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述薄片（2）由热塑性树脂中混合弹性体的热塑性树脂组合物构成，且在经过所述前端尖锐化处理的前端部表面，所述弹性体被所述热塑性树脂的被膜所覆盖。
7.如权利要求1～6中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，使用一个或多个所述层压体薄片（1），使用一个薄片时，其两端部被拼接以形成所述内衬层（10），使用多个薄片时，其彼此的端部被拼接以形成所述内衬层（10）。
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