CN103534103A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

一种充气轮胎(1),架设在一对胎圈部(4)间的帘布层(6)的轮胎内侧具备有气密层(9);气密层(9)由配置在轮胎内侧的第1层(PL1)、与帘布层(6)的橡胶层相接配置的第2层(PL2、PL3)构成;第1层(PL1)是热塑性弹性体组合物,含有:含苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物,及其苯乙烯嵌段部分被具有不饱和键的酰氯或酸酐改性的SIBS改性共聚物中的至少任意一个的热塑性弹性体,以及紫外线吸收剂或抗氧化剂中的至少任意一个;第2层(PL2、PL3)是热塑性弹性体组合物,含有苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物以及苯乙烯-异丁烯嵌段共聚物中的至少任意一个。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明关于具备有气密层的充气轮胎,特别地,关于抑制轮胎行驶时的反复挠曲变形所引起的气密层的挠曲裂缝生长的同时,提高耐久性、还改善了耐候性的充气轮胎。
背景技术
近年来,基于对车辆低油耗化的强烈社会需求,正在追求轮胎的轻量化,轮胎部件中,对于配置在轮胎的内部、用于减轻从充气轮胎内部向外部的漏气量(空气内压下降)、提升耐空气透过性的气密层,也在进行轻量化等。
现在,气密层用橡胶组合物,通过使用例如主体为含有丁基橡胶70~100质量%以及天然橡胶30~0质量%的丁基橡胶的橡胶配方,改善轮胎的耐空气透过性。此外,以丁基橡胶为主体的橡胶配方除了丁烯以外,含有约1质量%的异戊二烯,它与硫·硫化促进剂·氧化锌互相配合,使橡胶分子间的交联成为可能。上述丁基系橡胶,通常乘用车用轮胎的厚度必须为0.6~1.0mm,卡车·巴士用轮胎的厚度必须为1.0~2.0mm左右,为了实现轮胎的轻量化,要求有较丁基系橡胶的耐空气透过性良好、可以降低气密层厚度的聚合物。
以往,为了实现轮胎的轻量化,提出了替代所述橡胶组合物的由含热塑性树脂的材料所构成的薄膜。但是,在轮胎运输中或在销售店的店铺展示中暴露在室外的话,会因太阳光的紫外线而劣化,热塑性弹性体劣化会产生裂纹,造成内观差的印象。此外,由于充气轮胎在使用时,其内部空间被空气填充,因此空气中的氧会渗透至轮胎构成部件的内部,经时氧化会对充气轮胎的耐久性造成坏的影响。特别地,气密层产生裂纹的话,会给用户造成内观差的印象。另外,部分的气体阻隔性会变差,轮胎内压会下降。
此外,气密层在轮胎行驶时对胎肩部附近产生较大的剪切应变作用。将含有热塑性树脂的材料用作气密层时,由于该剪切应变,存在气密层与帘布层的粘合界面容易产生剥离、产生轮胎漏气的问题。
此外,为了气密层的轻量化,也有提出使用热塑性弹性体材料的技术。但是已知的是,厚度薄于丁基橡胶的气密层、或显示出较高耐空气透过性的材料,与气密层相邻的隔离胶或帘布层橡胶间的硫化粘结力比丁基橡胶的气密层差。
气密层的硫化粘结力较低的话,气密层与隔离胶或胎体胶之间会混入空气,出现小气球般的物质,即产生所谓的进气现象。由于轮胎内侧存在许多小的斑纹,除了会给用户造成外观差的印象以外,行驶中会以进气点为起点、产生剥离,气密层会产生裂纹,轮胎内压会下降。
专利文献1(日本专利特开2009-298986号公报)中,对于丁基系橡胶和尼龙树脂的混合物,为了防止紫外线劣化而添加有氧化钛。但是,除了紫外线劣化以外,还存在因挠曲疲劳而产生尼龙树脂的自由基所造成的劣化、耐久性下降的问题。
此外,专利文献2(WO2007/116983号公报)中,表面层设置有为了防止热塑性弹性体层的紫外线劣化而在脱模剂中添加了炭黑的遮光层。但是,由于涂布作为脱模剂的工序的参差,存在无法在轮胎内面均匀涂布,或因工序中作业人员或用户的手或其他原因而产生擦伤的话,无法发挥作为遮光层的功能,因紫外线劣化而引起耐久性下降的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2009-298986号公报
专利文献2:WO2007/116983号公报
发明内容
本发明关于具备有气密层的充气轮胎,抑制轮胎行驶时的反复挠曲变形所引起的气密层的挠曲裂缝生长的同时,提高耐久性,还改善了耐候性。
本发明涉及一种充气轮胎,其在架设于一对胎圈部间的帘布层的轮胎内侧具备有气密层;所述气密层由配置在轮胎内侧的第1层、与所述帘布层的橡胶层相接配置的第2层构成;所述第1层是热塑性弹性体组合物,含有:含苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、及其苯乙烯嵌段部分被具有不饱和键的酰氯或酸酐改性的SIBS改性共聚物中的至少任意一个的热塑性弹性体,以及紫外线吸收剂和抗氧化剂中的至少任意一个;所述第2层是热塑性弹性体组合物,含有苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物以及苯乙烯-异丁烯嵌段共聚物中的至少任意一个。
本发明的充气轮胎中,优选所述第1层中,添加有紫外线吸收剂以及抗氧化剂中的至少任意一个,且其添加量为热塑性弹性体成分的0.5质量%~40质量%。此外,优选所述第1层以及所述第2层中的任意一个的热塑性弹性体组合物中,添加有SIBS改性共聚物,且其添加量为热塑性弹性体成分的5质量%~100质量%。
本发明的充气轮胎中,优选所述第1层的热塑性弹性体组合物是苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物与SIBS改性共聚物的混合物。此外,优选所述第1层以及所述第2层中的任意一个的热塑性弹性体组合物中,添加有增粘剂。
含有苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的热塑性弹性体组合物,在紫外线光的波长290nm以上的波长区域内容易劣化。于是,通过将紫外线吸收剂添加在热塑性弹性体组合物中,吸收最容易劣化的320nm~350nm附近的光,将其转换为分子的振动能量或热能量,由此具有在紫外线下保护热塑性弹性体的功能。在这里,紫外线吸收剂中也包含光稳定剂。
此外,热塑性弹性体因轮胎行驶时的挠曲疲劳会产生自由基,自由基会诱发主链的连锁劣化,造成热塑性弹性体组合物所制作的气密层的裂纹、破坏。于是,通过添加抗氧化剂,捕捉因挠曲疲劳而产生的自由基,防止劣化。在这里,抗氧化剂中也包含吸氧剂。
附图说明
[图1]是本发明的充气轮胎的右半部分的概略截面图。
[图2]是显示气密层与胎体的接合状态的概略截面图。
[图3]是显示气密层与胎体的接合状态的概略截面图。
[图4]是显示气密层与胎体的接合状态的概略截面图。
[图5]是显示气密层与胎体的接合状态的概略截面图。
符号说明
1  充气轮胎,2  胎面部,3  胎侧部,4  胎圈部,5  胎圈芯,6  帘布层,7  带束层,8  三角胶条,9  气密层,PL  聚合物层压体,PL1  SIBS层,PL2  SIS层,PL3  SIB层。
具体实施方式
〈轮胎的构造〉
根据附图说明本发明的轮胎内侧具备有气密层的充气轮胎。图1是充气轮胎的右半部分的概略截面图。图中,充气轮胎1具有胎面部2和从该胎面部两端成环形形状的胎侧部3和胎圈部4。另外,胎圈部4中埋设有胎圈芯5。此外,还配置有从一侧胎圈部4架设至另一侧胎圈部、两端在胎圈芯5周围折返卡止的帘布层6以及在该帘布层6的胎冠部外侧、至少由2张帘布构成的带束层7。
所述带束层7,通常是将钢帘线或芳纶纤维等帘线构成的2张帘布,对于轮胎周方向,帘线通常为5~30°的角度而在帘布间相互交叉配置。另外,带束层的两端外侧设置有顶端橡胶层,可以减轻带束层两端的剥离。此外,帘布层是聚酯、尼龙或芳纶等有机纤维帘线在轮胎周方向大致成90°排列,帘布层与其折返部所包围的区域中,配置有从胎圈芯5的上端向胎侧方向延伸的三角胶条8。此外,所述帘布层6的轮胎半径方向内侧设置有从一侧胎圈部4架设至另一侧胎圈部4的气密层9。
〈气密层〉
本发明中的气密层,由配置于轮胎内侧、且由热塑性弹性体组合物构成的第1层和与所述帘布层的橡胶层相接配置、由热塑性弹性体组合物构成的第2层构成。在这里,热塑性弹性体组合物指的是,作为聚合物成分,包含热塑性弹性体或橡胶成分的组合物。但是,作为添加剂添加的橡胶成分,例如聚异丁烯,在本发明中,不包含在热塑性弹性体成分中。
〈第1层〉
本发明中,所述第1层由热塑性弹性体组合物形成,该热塑性弹性体组合物含有苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(以下也称为“SIBS”)及其苯乙烯嵌段部分被具有不饱和键的酰氯或酸酐改性的苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(以下也称为“SIBS改性共聚物”)中的至少任意一个。
〈苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIBS)〉
SIBS的分子链中含有异丁烯嵌段,因此其聚合物膜具有良好的耐空气透过性。因此,将SIBS用于气密层时可以得到耐空气透过性良好的充气轮胎。另外,SIBS的分子结构中,由于芳香族单元以外,均为饱和,因此抑制了氧化劣化。
SIBS的分子量基于流动性、成形化工序以及橡胶弹性等的观点,优选GPC测定的重均分子量为50,000~400,000。重均分子量不足50,000的话,存在拉伸强度、拉伸伸长率下降的担忧,超过400,000的话,存在挤压加工性变差的担忧。SIBS基于耐空气透过性和耐久性更良好的观点,SIBS中的苯乙烯成分含量优选为10~30质量%。
SIBS中,分子链中的各嵌段的聚合度优选异丁烯单元为10,000~150,000左右,此外,苯乙烯单元为5,000~30,000左右。SIBS的制造可通过一般的乙烯基系化合物的活性阳离子聚合法获得。例如日本专利特开昭62-48704号公报以及日本专利特开昭64-62308号公报中,公开了异丁烯与其他乙烯基化合物的活性阳离子聚合。
〈SIBS改性共聚物〉
所述第1层是含有SIBS改性共聚物为热塑性弹性体成分的10质量%~100质量%的组合物。在这里,SIBS改性共聚物是苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIBS)的苯乙烯嵌段部分被具有不饱和键的酰氯或酸酐改性后的物质,其分子链中含有下式(1)的化学结构。
[化1]
Figure BDA0000412828870000051
式中(1)中,n为整数,R1是具有官能团的一价有机基团。
本发明的改性中使用的具有不饱和键的酰氯指的是,可例示有,甲基丙烯酰氯、甲基丙烯酰溴、甲基丙烯酰碘、丙烯酰氯、丙烯酰溴、丙烯酰碘、巴豆酰氯以及巴豆酰溴。特别适宜的是甲基丙烯酰氯、丙烯酰氯。
此外,酸酐指的是,可例示有,醋酐、马来酸酐、苯酐等,但特别适宜的是醋酐。这些化合物也可以两种以上并用。由于通过相关改性向SIBS导入不饱和基,因此可使用交联剂交联。
如上所述,苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物通过具有不饱和键的酰氯及酸酐改性的SIBS改性共聚物的混合量为热塑性弹性体成分的10~100质量%,优选30~100质量%的范围。SIBS改性共聚物的混合量不足热塑性弹性体成分的10质量%时,与第2层以及帘布层橡胶的硫化粘合会不充分。
SIBS改性共聚物中的具有不饱和键的酰氯及酸酐的含量为1%重量以上,优选5重量%以上、30重量%以下。
SIBS改性共聚物的交联可以使用以往的方法,例如,可以通过加热进行热交联、通过交联剂进行交联。在这里,作为交联剂,可使用有机过氧化物,例如,过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷等。
有机过氧化物的混合量,优选对于热塑性弹性体成分100质量份为0.1~3.0质量份的范围。
另外,本发明的热塑性弹性体组合物,可并用作为交联剂的多官能性乙烯基单体(例如二乙烯基苯)、三聚氰酸三烯丙酯或多官能性甲基丙烯酸酯单体(例如乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸烯丙酯),此时,可期待提升交联后的组合物的挠曲裂纹特性。
由于SIBS改性共聚物的异丁烯嵌段,SIBS改性共聚物构成的薄膜具有良好的耐空气透过性。此外,由于SIBS改性共聚物中不饱和基被导入至ISBS,因此可以通过热交联以及交联剂交联,可改善拉伸强度、断裂伸长率以及永久应变等基本特性的同时,改善挠曲裂纹特性以及耐空气透过性,改善作为气密层的特性。
将含有SIBS改性共聚物的热塑性弹性体组合物所构成的聚合物膜适用于气密层制造充气轮胎时,可以确保耐空气透过性。因此,可以无需使用卤化丁基橡胶等以往为了赋予耐空气透过性而使用的高比重的卤化橡胶,即使使用也可以降低使用量。由此可以使轮胎轻量化,得到提升燃油效率的效果。
SIBS改性共聚物的分子量并无特别限制,但基于流动性、成形化工序、橡胶弹性等的观点,优选GPC测定的重均分子量为50,000~400,000。重均分子量不足50,000的话,存在拉伸强度、拉伸伸长率下降的担忧,超过400,000的话,存在挤压加工性变差的担忧,因此并不理想。SIBS改性共聚物基于耐空气透过性和耐久性更良好的观点,SIBS中的苯乙烯成分的含量在10~30质量%,优选14~23质量%。
该SIBS的共聚物中,各嵌段的聚合度基于橡胶弹性和操作性(聚合度不足10,000时为液态)的角度,优选异丁烯为10,000~150,000左右,此外,苯乙烯为5,000~30,000左右。
〈SIBS改性共聚物的制造〉
SIBS可以通过一般的乙烯性系化合物的活性阳离子聚合法获得。例如,日本专利特开昭62-48704号公报以及日本专利特开昭64-62308号公报中公开了,异丁烯可与其他乙烯基化合物活性阳离子聚合,通过乙烯基化合物中使用异丁烯和其他的化合物,可以制造聚异丁烯系的嵌段共聚物。
SIBS改性共聚物的制造可以采用例如以下的方法。在分离瓶中加入苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物后,聚合容器内置换为氮气。然后加入经过分子筛干燥的有机溶剂(例如,正己烷及丁基氯),再加入甲基丙烯酰氯。最后,将溶液一边搅拌一边加入三氯化铝令其反应。反应开始起一定时间后,向反应溶液加入规定量的水搅拌,结束反应。通过将反应溶液用大量的水水洗数次以上,再缓慢滴入大量的甲醇和丙酮混合溶剂,令聚合体沉淀,将得到的聚合体真空干燥,从而得到。另外,SIBS改性共聚物的制法公开在例如日本专利第4551005号公报。
〈含有SIBS改性共聚物的热塑性弹性体组合物〉
所述第1层是以SIBS改性共聚物为主体的热塑性弹性体组合物。即,热塑性弹性体成分中含有SIBS改性共聚物为90质量%以上。在这里,热塑性弹性体可适宜使用苯乙烯系热塑性弹性体、聚氨酯系热塑性弹性体等。
第1层的热塑性弹性体组合物中可以添加橡胶成分。通过添加橡胶成分,可赋予与相邻帘布层的在未硫化状态下的粘着性,可通过硫化提高与帘布层或隔离层的硫化粘合性。
橡胶成分优选含有选自天然橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁二烯橡胶以及丁基橡胶构成的群的至少1种。橡胶成分的混合量优选在聚合物成分中占至5~75质量%的范围。
〈紫外线吸收剂〉
本发明中,弹性体组合物添加有紫外线吸收剂。紫外线吸收剂吸收波长290nm以上的紫外线区域的光,防止高分子化合物的分子链的劣化。例如,二苯甲酮系、水杨酸酯系以及苯并三唑系紫外线吸收剂会吸收高分子化合物最易劣化的波长320nm~350nm附近的紫外线光。通过将该波长区域的光转换为振动能量或热能量,具有防止高分子化合物吸收的功能。特别地,苯并三唑系紫外线吸收剂可以吸收宽幅的紫外线光。在这里,紫外线吸收剂例示如下。
[苯并三唑系紫外线吸收剂]
TINUVIN P/FL(BASF社制,分子量225,熔点128~132℃,最大吸收波长341nm)(2-(2-羟基-苯并三唑-2-基)-对甲苯酚)
TINUVIN234(BASF社制,分子量447.6,熔点137~141℃,最大吸收波长343nm)(2-[2-羟基-3,5-双(α,α’-二甲基苄基)苯基]-2H-苯并三唑)
TINUVIN326/FL(BASF社制,分子量315.8,熔点138~141℃,最大吸收波长353nm),アデカスタブLA-36(株式会社ADEKA制)(2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑)
TINUVIN237(BASF社制,分子量338.4,熔点139~144℃,最大吸收波长359nm)(2,4-二叔丁基-6-(5-氯苯并三唑-2-基-)苯酚)
TINUVIN328(BASF社制,分子量351.5,熔点80~88℃,最大吸收波长347nm)(2-(3,5-二-叔戊基-2-羟基苯基)苯并三唑)
TINUVIN329/FL(BASF社制,分子量323,熔点103~105℃,最大吸收波长343nm)(2-(2-羟基-苯并三唑-2-基)-4-叔辛基苯酚)。
[液态紫外线吸收剂]
TINUVIN213(BASF社制,熔点-40℃,最大吸收波长344nm)(5-(2-羟基-苯并三唑-2-基)-4-羟基-3-叔丁基苯丙酸甲酯)
TINUVIN571(BASF社制,分子量393.6,熔点-56℃,最大吸收波长343nm)(2-(2-羟基-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-十二烷基苯酚)。
[三嗪系紫外线吸收剂]
TINUVIN1577FF(BASF社制,分子量425,熔点148℃,最大吸收波长274nm)(2-[4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(己氧基)苯酚)。
[二苯甲酮系紫外线吸收剂]
CHIMASSORB81/FL(BASF社制,分子量326.4,熔点48~49℃)(2-羟基-4-(辛氧基)二苯甲酮)。
[苯甲酸酯系紫外线吸收剂]
TINUVIN120(BASF社制,分子量438.7,熔点192~197℃,最大吸收波长265nm)(2,4-二叔丁基苯基-3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯)。
[受阻胺系稳定剂]
CHIMASSORB2020FDL(BASF社制,分子量2600~3400,熔点130~136℃)(二丁基胺1,3,5-三嗪·N,N-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺·N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁基胺的缩聚物)
CHIMASSORB944FDL(BASF社制,分子量2000~3100,熔点100~135℃)(聚[{6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基}{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}六亚甲基{2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}])
TINUVIN622LD(BASF社制,分子量3100~4000,熔点55~70℃)(丁二酸1-[2-(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶)乙酯])
TINUVIN144(BASF社制,分子量685,熔点146~150℃)(2-丁基-2-[3,5-二(叔丁基)-4-羟基苄基]双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)丙二酸酯
TINUVIN292(BASF社制,分子量509)(双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯)
TINUVIN770DF(BASF社制,分子量481,熔点81~85℃)(双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯)。
本发明中,通过向热塑性弹性体组合物添加氧化钛,抑制紫外线透过,可以防止紫外线照射引起的劣化。此外,将氧化钛添加在热塑性弹性体中时,存在分散不良造成耐久性恶化的担忧,因此混合时应注意均匀分散。
〈抗氧化剂〉
本发明中,弹性体组合物中添加有抗氧化剂。抗氧化剂作为自由基清除剂发挥功能,主要通过清除碳自由基防止高分子的分子链的劣化。抗氧化剂例示如下。
[受阻酚系抗氧化剂]
IRGANOX1010(BASF制),アデカスタブAO-60(株式会社ADEKA制),スミライザーBP-101(住友化学株式会社制)(季戊四醇·四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]),
IRGANOX1035(BASF制)(2,2-硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]),
IRGANOX1076(BASF制)(十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯),
IRGANOX1098(BASF制)(N,N’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酰胺)),
IRGANOX1135(BASF制)(异辛基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯),
IRGANOX1330(BASF制)(1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯),
IRGANOX1726(BASF制)(4,6-双(十二烷基硫代甲基)-邻甲酚),
IRGANOX1425(BASF制)(双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯)钙(50%),聚乙烯蜡(50%))
IRGANOX1520(BASF制)(2,4-双[(辛基硫代)甲基]-邻甲酚),
IRGANOX245(BASF制)(三甘醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸]酯),
IRGANOX259(BASF制)(1,6-己二醇-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]酯),
IRGANOX3114(BASF制)(三-(3,5-二叔丁基-4-羟苄基)-异氰脲酸酯),
IRGANOX5057(BASF制)(辛基化二苯胺),
IRGANOX565(BASF制)(2,4-双(正辛基硫代)-6-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪)
サイアノックスCY1790(サンケミカル株式会社制)(1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)异氰脲酸)
アデカスタブAO-40(株式会社ADEKA制),スミライサーBBM(住友化学株式会社制)(4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚))
アデカスタブAO-50(株式会社ADEKA制),スミライザーBP-76(住友化学株式会社制)(十八烷基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯)
アデカスタブAO-80(株式会社ADEKA制),スミライザーGA-80(住友化学株式会社制)(3,9-双[1,1-二甲基-2-[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸基]乙基]2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]-十一烷)。
[磷系抗氧化剂]
磷系抗氧化剂被用作过氧化物分解剂,热加工成型时的抗氧化功能良好,例示如下。
IRGAFOS12(BASF制,分子量1462.9)(6,6',6''-[氮川三(乙烯氧基)]三(2,4,8,10-四-叔丁基苯并[d,f][1,3,2]二噁磷杂庚英)),
IRGAFOS38(BASF制,分子量514)(双(2,4-二叔丁基-6-甲基苯基)亚磷酸乙酯),
IRGAFOS168(BASF制,分子量646),アデカスタブ2112(株式会社ADEKA制),スミライザーP-16(住友化学株式会社制)(三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯)
アデカスタブPEP-8(株式会社ADEKA制)(二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯)
アデカスタブPEP-36(株式会社ADEKA制)(双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯)(サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェイニル)フォスファイト)。
[羟胺系]
IRGASTAB FS042(BASF制)(N,N-双十八烷基羟胺)。
[受阻酚/磷混合系抗氧化剂]
IRGANOX B225(BASF制)(IRGAFOS168:IRGANOX1010=1:1)
IRGANOX215(BASF制)(IRGAFOS168:IRGANOX1010=2:1)
IRGANOX220(BASF制)(IRGAFOS168:IRGANOX1010=3:1)
IRGANOX921(BASF制)(IRGAFOS168:IRGANOX1076=2:1)。
[吸氧剂]
本发明中的抗氧化剂是包含吸氧剂的概念。吸氧剂可以使用具有捕捉空气中的氧的能力的一般的吸氧剂,可举出例如,利用铁粉的氧化反应而吸收空气中的氧的铁粉末吸氧剂,通常,对于表面积0.5m2/g以上的铁粉100质量份,组合使用0.1~50质量份的卤化金属,例如氯化钠、溴化钠、氯化钙、氯化镁等碱金属或碱土类金属的氯、溴、碘等的卤化物。作为它们两者的混合物,也可以是铁粉表面被卤化金属覆盖。另外,本发明使用的吸氧剂中,也可再组合沸石等多孔性粒子中含浸了水分的,可以进一步促进所述氧引起的铁的氧化。特别地,作为碳自由基的自由基捕获剂,优选受阻酚系抗氧化剂。
本发明中,对于上述紫外线吸收剂以及抗氧化剂,可以使用它们中的至少1种或2种以上组合。特别地,优选组合使用苯并三唑系紫外线吸收剂和受阻酚系抗氧化剂。然后,第1层优选添加上述紫外线吸收剂以及抗氧化剂中的至少任意一个为热塑性弹性体成分的0.5质量%~40质量%。该配方比例不足0.5质量%的话,无法充分发挥添加上述紫外线吸收剂或上述抗氧化剂所期待的效果。此外,该配方比例超过40质量%的话,会招致第1层的本来的功能下降。优选添加上述紫外线吸收剂以及抗氧化剂中的至少任意一个为热塑性弹性体成分的2.0质量%~20质量%。
〈第1层的厚度〉
第1层的厚度为0.05~0.6mm。第1层的厚度不足0.05mm的话,将由第1层和第2层构成的聚合物层压体适用于气密层的生胎硫化时,存在第1层因加压压力而破损、得到的轮胎中产生漏气现象的担忧。另一方面,第1层的厚度超过0.6mm的话,轮胎重量会增加,低油耗性能会下降。第1层的厚度更优选为0.05~0.4mm。第1层可采用挤压成形或压延成形等热塑性树脂或热塑性弹性体膜化的通常的方法。
〈第2层〉
所述第2层是热塑性弹性体组合物,含有苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(以下也称为“SIS”)以及苯乙烯-异丁烯嵌段共聚物(以下也称为“SIB”)中的至少任意一个。
此外,第2层可以含有SIBS改性共聚物、苯乙烯系热塑性弹性体或橡胶成分。SIBS改性共聚物为热塑性弹性体成分整体的5~80质量%,优选10~80质量%的范围。SIBS改性体共聚物不足5质量%时,存在与第1层的硫化粘结力下降的可能性,超过80质量%的话,存在与帘布层的粘合力下降的可能性。
在这里,苯乙烯系热塑性弹性体指的是,作为硬嵌段含有苯乙烯嵌段的共聚物。例如有,苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(以下也称为“SIS”)、苯乙烯-异丁烯嵌段共聚物(以下也称为“SIB”)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(以下也称为“SBS”)、苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(以下也称为“SIBS”)、苯乙烯-乙烯·丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(以下也称为“SEBS”)、苯乙烯-乙烯·丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(以下也称为“SEPS”)、苯乙烯-乙烯·乙烯·丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(以下也称为“SEEPS”)、苯乙烯-丁二烯·丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(以下也称为“SBBS”)。
此外,苯乙烯系热塑性弹性体的分子结构中也可具有环氧基,可使用例如,ダイセル化学工业株式会社制的エポフレンドA1020(重均分子量为10万、环氧当量为500)的环氧改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(环氧化SBS)。
由于苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物(SIS)的异戊二烯嵌段为软嵌段,因此SIS构成的聚合物膜容易与橡胶成分硫化粘合。因此,将SIS构成的聚合物膜用于气密层时,该气密层与例如帘布层的橡胶层的粘合性良好,因此可以得到耐久性良好的充气轮胎。
所述SIS的分子量并无特别限制,但基于橡胶弹性以及成形性的观点,优选GPC测定的重均分子量为100,000~290,000。重均分子量不足100,000的话,存在拉伸强度下降的担忧,超过290,000的话,挤压加工性变差,因此并不理想。SIS中的苯乙烯成分的含量,基于粘着性、粘合性以及橡胶弹性的观,优选为10~30质量%。
本发明中,SIS中的各嵌段的聚合度,基于橡胶弹性和操作的观点,优选异戊二烯为500~5,000左右,此外,苯乙烯为50~1,500左右。
所述SIS可以通过一般的乙烯基系化合物的聚合法获得,例如,可以通过活性阳离子聚合法获得。SIS层可以通过将SIS通过挤压成形或压延成形等热塑性树脂或热塑性弹性体膜化的通常方法进行膜化而获得。
由于苯乙烯-异丁烯嵌段共聚物(SIB)的异丁烯嵌段为软嵌段,因此SIB构成的聚合物膜容易与橡胶成分硫化粘合。因此,将SIB构成的聚合物膜用于气密层时,该气密层与例如形成胎体或隔离层的相邻橡胶的粘合性良好,因此可以得到耐久性良好的充气轮胎。
作为SIB,基于橡胶弹性以及粘合性的观点。优选为直链状的。SIB的分子量并无特别限制,但基于橡胶弹性以及成形性的观点,优选GPC测定的重均分子量为40,000~120,000。重均分子量不足40,000的话,存在拉伸强度下降的担忧,超过120,000的话,存在挤压加工性变差的担忧,因此并不理想。SIB中的苯乙烯成分的含量,基于粘着性、粘合性以及橡胶弹性的观点,优选为10~35质量%。本发明中,SIB中的各嵌段的聚合度,基于橡胶弹性和操作的观点,优选异丁烯为300~3,000左右,此外,苯乙烯为10~1,500左右。
所述SIB可以通过一般的乙烯基系化合物的活性聚合法获得,例如,可以在搅拌机中加入甲基环己烷、氯代正丁烷、枯基氯,冷却至-70℃后,令其反应2小时,然后添加大量甲醇,停止反应,于60℃真空干燥,从而得到SIB。
SIB层可以通过将SIB使用挤压成形或压延成形等苯乙烯系热塑性弹性体膜化的通常的方法进行成型。第2层的厚度优选为0.01mm~0.3mm。在这里,第2层的厚度,例如第2层仅由SIS层、SIB等1层构成时,指的是其厚度。另一方面,第2层例如含有SIS层以及SIB层等多层时,指的是它们的合计厚度。第2层的厚度不足0.01mm的话,将聚合物层压体适用于气密层的生胎硫化时,存在第2层因加压压力而破损、硫化粘结力下降的担忧。另一方面,第2层的厚度超过0.3mm的话,存在轮胎重量增加、低油耗性能下降的可能性。第2层的厚度更优选为0.05~0.2mm。
另外,虽然优选第2层由SIS层和SIB层的复合层构成,但在第1层与SIS层之间、第1层与SIB层之间或SIS层与SIB层之间,还可以配置作为第3层的聚氨酯橡胶、硅橡胶构成的薄膜。
〈与SIBS的混合物〉
本发明中,第2层可以由SIS与SIBS的混合物、或SIB与SIBS的混合物构成。此时,SIBS的混合量调整为热塑性弹性体成分的10~80质量%,优选30~70质量%的范围。SIBS少于10质量%的话,会出现与第1层的粘合性下降的趋势,SIBS超过80质量%的话,会出现与帘布层的粘合性下降的趋势。
〈增粘剂〉
本发明中,所述第1层及第2层中的至少任意一个,对于热塑性弹性体成分100质量,添加有增粘剂0.1~100质量份。在这里,增粘剂指的是,用于增进热塑性弹性体组合物的粘着性的配方剂,例如可例示以下增粘剂。
典型的有C9石油树脂、C5石油树脂。在这里,C9石油树脂是芳香族石油树脂,是将石脑油热分解,得到乙烯、丙烯、丁二烯等有用的化合物,将它们取出后剩余的C5~C9馏分(主要是C9馏分)直接在混合状态下聚合而得到的。例如,作为商品名,有アルコンP70、P90、P100、P125、P140、M90、M100、M115、M135(均为荒川化学工业株式会社制,软化点70~145℃),此外有アイマーブS100、S110、P100、P125、P140(均为出光石油化学株式会社制,芳香族共聚系氢化石油树脂,软化点100~140℃,重均分子量700~900,溴价2.0~6.0g/100g),还有ペトコールXL(东ソー株式会社制)。
此外,C5石油树脂是脂肪族石油树脂,是将石脑油热分解,得到乙烯、丙烯和丁二烯等有用的化合物,将它们取出后剩余的C4~C5馏分(主要是C5馏分)直接在混合状态下聚合而得到的。作为商品名,有ハイレッツG100(三井石油化学株式会社制,软化点100℃),此外有マルカレッツT100AS(丸善石油株式会社制,软化点100℃),还有エスコレッツ1102(トーネックス株式会社制,软化点110℃)。
萜烯树脂,例如,作为商品名,有YSレジンPX800N、PX1000、PX1150、PX1250、PXN1150N、クリアロンP85、P105、P115、P125、P135、P150、M105、M115、K100(均为ヤスハラケミカル株式会社制,软化点75~160℃)。
芳香族改性萜烯树脂,例如,作为商品名,有YSレジンTO85、TO105、TO115、TO125(均为ヤスハラケミカル株式会社制,软化点75~165℃)。
萜烯酚醛树脂,例如,作为商品名,有タマノル803L、901(荒川化学工业株式会社制,软化点120℃~160℃),此外有YSポリスターU115、U130、T80、T100、T115、T145、T160(均为ヤスハラケミカル株式会社制,软化点75~165℃)。
香豆酮树脂,例如有,软化点90℃的香豆酮树脂(神户油化学工业株式会社制)。
香豆桐一茚油,例如,作为商品名,有15E(神户油化学工业株式会社制,流动点15℃)。
松香酯,例如,作为商品名,有エステルガムAAL、A、AAV、105、AT、H、HP、HD(均为荒川化学工业株式会社制,软化点68℃~110℃),此外有ハリエスターTF、S、C、DS70L、DS90、DS130(均为ハリマ化成株式会社制,软化点68℃~138℃)。
氢化松香酯,例如,作为商品名,有スーパーエステルA75、A100、A115、A125(均为荒川化学工业株式会社制,软化点70℃~130℃)。
烷基酚醛树脂,例如,作为商品名,有タマノル510(荒川化学工业株式会社制,软化点75℃~95℃)。
DCPD,作为商品名,有エスコレッツ5300(トーネックス株式会社制,软化点105℃)。
增粘剂可以使C9石油树脂的完全氢化系石油树脂与SIB的相容性良好、且气体阻隔性也不会下降的同时,提高粘合性。此外,也具有粘度下降的效果,也可有利用于薄膜挤压成形。
所述增粘剂,对于第1层的热塑性弹性体成分100质量份,添加0.1~100质量份,优选1~50质量份的范围。增粘剂不足0.1质量份时,与第2层的硫化粘结力不充分,另一方面,超过100质量份的话,粘着性过高,加工性、生产性下降,另外气体阻隔性也会下降。
第2层配置于轮胎内侧的第1层与帘布层之间,要求具有与这两者的粘合性。于是,所述增粘剂,对于第2层的热塑性弹性体成分100质量份,添加0.1~100质量份,优选1~50质量份的范围。增粘剂不足0.1质量份时,与第1层的硫化粘结力不充分,另一方面,超过100质量份的话,粘着性过高,加工性、生产性会下降,另外气体阻隔性也会下降。
第2层的厚度调整为0.05~0.3mm的范围。另外,第2层为多层时的合计厚度优选调整为0.05~0.3mm的范围。
〈聚合物层压体〉
本发明中,气密层使用的是由所述第1层和第2层构成的聚合物层压体。在这里,第1层、第2层是热塑性弹性体的组合物,在硫化温度例如150℃~180℃下,在模具中为软化状态。软化状态指的是分子运动性提升、处于固体和液体的中间状态。此外,在热塑性弹性体组合物为软化状态下,反应性较固体状态提升,因此与相邻的部件粘着或粘合。因此,为了防止热塑性弹性体组合物的形状变化、与相邻部件粘着以及与相邻部件熔合,优选在轮胎制造时设置冷却工序。冷却工序可在轮胎硫化后,进行10~300秒急冷至50~120℃、冷却胶囊部内而进行。作为冷却介质,使用选自空气、水蒸气、水以及油的1种以上。通过采用该冷却工序,容易形成气密层在0.05~0.6mm范围的薄气密层。
接着,图2显示的是气密层在硫化轮胎中的与帘布层的配置状态。图2中,聚合物层压体PL由作为第1层的SIBS层或SIBS改性共聚物层PL1、以及作为第2层的SIS层PL2构成。将该聚合物层压体PL适用于充气轮胎的气密层时,将SIS层PL2与帘布层6相接而向着轮胎半径方向外侧设置的话,轮胎的硫化工序中,可以提高SIS层PL2与胎体61的粘合强度。因此,得到的充气轮胎的气密层与帘布层6的橡胶层良好粘合,因此可以具有良好的耐空气透过性以及耐久性。
图3中,聚合物层压体PL由作为第1层的SIBS层或SIBS改性共聚物层PL1、以及作为第2层的SIB层PL3构成。将该聚合物层压体PL适用于充气轮胎的气密层时,将SIB层PL3的面与帘布层6相接而向着轮胎半径方向外侧设置的话,轮胎的硫化工序中,可以提高SIB层PL3与胎体61的粘合强度。因此,得到的充气轮胎的气密层与帘布层6的橡胶层良好粘合,因此可以具有良好的耐空气透过性以及耐久性。
图4中,聚合物层压体PL由作为第1层的SIBS层或SIBS改性共聚物层PL1、作为第2层的SIS层PL2以及SIB层PL3按所述顺序层积构成。将该聚合物层压体PL适用于充气轮胎的气密层时,将SIB层PL3的面与帘布层6相接而向着轮胎半径方向外侧设置的话,轮胎的硫化工序中,可以提高SIB层PL3与帘布层6的粘合强度。因此,得到的充气轮胎的气密层与帘布层6的橡胶层良好粘合,因此可以具有良好的耐空气透过性以及耐久性。
图5中,聚合物层压体PL由作为第1层的SIBS层或SIBS改性共聚物层PL1、作为第2层的SIB层PL3以及SIS层PL2按所述顺序层积构成。将该聚合物层压体PL适用于充气轮胎的气密层时,将SIS层PL2的面与帘布层6相接而向着轮胎半径方向外侧设置的话,轮胎的硫化工序中,可以提高SIS层PL2与帘布层6的粘合强度。因此,气密层与帘布层6的橡胶层良好粘合,因此可以具有良好的耐空气透过性以及耐久性。
〈充气轮胎的制造方法〉
本发明的充气轮胎可以使用一般的制造方法。首先,使用所述聚合物层压体PL制造气密层。可以通过对充气轮胎1的生胎适用所述气密层、与其他部件共同硫化成形而制造。将聚合物层压体PL配置于生胎时,作为聚合物层压体PL第2层的SIS层PL2或SIB层PL3与帘布层6相接而向着轮胎半径方向外侧配置。如此配置的话,轮胎硫化工序中,可以提高SIS层PL2或SIB层PL3与胎体61的粘合强度。得到的充气轮胎的气密层与帘布层6的橡胶层良好粘合,因此可以具有良好的耐空气透过性以及耐久性。
实施例
〈聚合物层压体〉
本发明的第1层以及第2层构成的聚合物层压体的制造所使用的热塑性弹性体(SIB、SIBS、SIS及SIBS改性共聚物)、紫外线吸收剂、抗氧化剂调整如下。
[SIB]
在带搅拌机的2L反应容器中,加入甲基环己烷(经分子筛干燥的)589mL、氯代正丁烷(经分子筛干燥的)613mL、枯基氯0.550g。将反应容器冷却至-70℃后,添加α-甲基吡啶(2-甲基吡啶)0.35mL、异丁烯179mL。再加入四氯化钛9.4mL,开始聚合,在-70℃下一边搅拌溶液一边反应2.0小时。接着,向反应容器添加苯乙烯59mL,再持续反应60分钟后,添加大量的甲醇,停止反应。从反应溶液中除去溶剂等后,将聚合体溶解于甲苯,进行2次水洗。将该甲苯溶液加入甲醇混合物,令聚合体沉淀,将得到的聚合体进行60℃、24小时干燥,由此得到苯乙烯-异丁烯二嵌段共聚物(苯乙烯成分含量:15质量%,重均分子量:70,000)。
[SIBS]
使用カネカ株式会社制的“シブスターSIBSTAR102T(肖氏A硬度25,苯乙烯成分含量25质量%,重均分子量:100,000)”。
[SIS]
使用クレイトンポリマー社制的D1161JP(苯乙烯成分含量15质量%,重均分子量:150,000)。
[SIBS改性共聚物的制造]
在2L的分离瓶中加入苯乙烯-异丁烯嵌段共聚物75g(苯乙烯含量30%,苯乙烯单元的摩尔数0.216摩尔),将容器内置换为氮气。使用注射器,加入经过分子筛干燥的正己烷1200mL及经过分子筛干燥的正丁基氯1800mL。
然后,使用注射器加入甲基丙烯酰氯30g(0.291摩尔)。然后将溶液一边搅拌一边加入三氯化铝39.4g(0.295摩尔),开始反应。反应30分钟后,向反应溶液加入约1000mL的水,激烈搅拌,令反应结束。将反应溶液用大量的水水洗数次,再缓缓滴下大量的甲醇和丙酮混合溶剂(1:1),令反应生成物沉淀,然后将反应生成物进行60℃、24小时真空干燥,得到SIBS改性共聚物(重均分子量:150,000,苯乙烯含量:20重量%,酰氯:1.0重量%)。
[紫外线吸收剂]
作为株式会社ADEKA社制的苯并三唑系紫外线吸收剂,使用了“アデカスタブLA-36”(2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑)。该紫外线吸收剂的熔点为138~141℃,分子量为315.8,最大吸收波长为353nm。
[抗氧化剂]
作为BASF社制的受阻酚系抗氧化剂,使用了“IRGANOX1010”(季戊四醇·四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯])。该抗氧化剂的熔点为110~125℃,比重为1.15,分子量为117.7。
(注1)增粘剂:C9石油树脂,アルコンP140(荒川化学工业株式会社制,软化点140℃,重均分子量Mw:900)。
(注2)聚异丁烯:新日本石油株式会社制,“テトラックス3T”(粘均分子量30,000,重均分子量49,000)。
〈气密层的制造方法〉
根据表1、表2的实施配方、比较配方,将SIBS改性共聚物、SIBS、SIS以及SIB等的热塑性弹性体组合物通过双轴挤压机(螺杆直径:
Figure BDA0000412828870000221
,L/D:30,机筒温度:220℃)颗粒化。然后,通过T型模头挤压机(螺杆直径:,L/D:50,模具宽度:500mm,机筒温度:220℃,薄膜尺度:第1层为0.25mm,第2a层及第2b层均为0.05mm)制作气密层。
〈充气轮胎的制造〉
充气轮胎制造为具有图1所示基本构造的195/65R15尺寸。将上述聚合物层压体用于气密层而制造生胎,进行170℃、20分钟加压硫化。不将硫化轮胎从硫化模具取出,进行110℃、3分钟冷却后再从硫化模具取出。作为冷却介质,使用水。
表1记载了第1层的比较配方1~6以及实施配方1~8,表2记载了第2层的比较配方7~13以及实施配方9~17的内容。第1层及第2层使用这些配方制造实施例以及比较例的轮胎。其规格及性能评价结果显示于表3~表4。
〈比较例1~10〉
比较例1~3是第1层使用了SIBS、第2层使用了SIS的气密层的例子。比较例4是第1层使用了SIBS改性共聚物、第2层使用了SIS的气密层的例子。比较例5、6是第1层使用了SIBS和SIBS改性共聚物的混合物、第2层使用了SIS的气密层的例子。比较例7是第1层使用了SIBS、作为第2层使用了SIS(第2a层)和SIB(第2b层)的复合层的气密层的例子。
比较例8、9是第1层使用了SIBS、第2层使用了SIS和SIBS的混合物为基础配方的气密层的例子。比较例10是第1层使用了SIBS、第2a层使用了SIS、SIBS以及SIBS改性共聚物的气密层的例子。
〈实施例1~12〉
是第1层及第2层中混合的紫外线吸收剂和抗氧化剂中的任意一个、或两者合计为对于热塑性弹性体100质量%为0.5~40质量%的例子。
实施例1~5是第1层使用了SIBS、第2层使用了SIS的气密层的例子。实施例6是第1层使用了SIBS改性共聚物、第2层使用了SIS的气密层的例子。实施例7、8是第1层使用了SIBS和SIBS改性共聚物的混合物、第2层使用了SIS的气密层的例子。
实施例9是第1层使用了SIBS、第2a层使用了SIS、第2b层使用了SIB的气密层的例子。实施例10、11是第1层使用了SIBS、第2层使用了SIS和SIBS的混合的气密层的例子。实施例12是第1层使用了SIBS、第2层使用了SIS、SIBS以及SIBS改性共聚物的混合物的气密层的例子。经确认,本发明的实施例均较各比较例的耐候性指数、挠曲裂缝生长指数、弹性模量变化指数有所改善。
实施例1和实施例2是改变了第1层的抗氧化剂的混合量的例子。此外,实施例3和实施例4是改变了第1层的紫外线吸收剂的混合量的例子。此外,实施例5是第1层以及第2层均添加了0.5质量%的抗氧化剂和紫外线吸收剂的例子。
Figure BDA0000412828870000241
Figure BDA0000412828870000251
〈性能试验〉
关于如上制造的充气轮胎,进行以下的性能试验。
〈耐候性试验〉
对于气密层内部,使用スガ试验机株式会社制的日光式碳弧灯耐候试验机,按以下条件进行耐候性试验。以槽内温度63℃、湿度50%、60℃中、12分钟降雨的条件照射60小时,求得试验后的气密层的裂纹数。以比较例1作为基准,求得与其他比较例、实施例的裂纹数的相对值,根据下式算出耐候性指数。数值越大,耐候性越良好。
耐候性指数=(比较例1的裂纹数)/(各实施例的裂纹数)×100。
〈挠曲裂缝生长试验〉
耐久行驶试验评价气密层是否有裂纹或剥离。将试作轮胎安装于JIS规格轮辋15×6JJ上,轮胎内压设定为150KPa,低于通常的内压,荷重600kg,速度100km/h,观察行驶距离20,000km时的轮胎内部,测定裂纹、剥离的数量。以比较例1作为基准,将各比较例、实施例的裂缝生长性以指数表示。指数值越大,表示挠曲裂缝生长越小。
挠曲裂缝生长指数=(比较例1的裂纹数)/(各实施例的裂纹数)×100。
〈弹性模量变化指数〉
在与挠曲裂缝生长试验同样的条件下,对于行驶前和行驶20,000km后的充气轮胎的气密层,使用粘弹性分光计VES(株式会社岩本制作所),评价温度70℃、初其应变10%、动态应变2%条件下的动态弹性模量(E’)的上升率。
以比较例1作为基准,作为与各比较例、实施例的动态弹性模量(E’)的值的相对值,求得弹性模量变化指数。指数值越大,表示弹性模量的上升率越小,较为良好。
弹性模量的变化率=(行驶后的弹性模量)/(行驶前的弹性模量)×100
弹性模量变化指数=(比较例1的弹性模量的变化率)/(各实施例的弹性模量的变化率)×100。
〈耐久行驶试验〉
耐久行驶试验测定注入氧气下轮胎出现损伤为止的行驶距离。将试作轮胎在氧气90%、相对湿度70%的气氛下放置336小时,然后,组装轮辋,注入100%氧,在内压350kPa、氧气90%、相对湿度70%的气氛下放置336小时。然后,安装于JIS规格轮辋15×6JJ,注入100%氧,轮胎内压设定为280kPa,准备轮胎。
行驶条件是以荷重500kg、速度170km/h开始行驶,试行驶10分钟,然后冷却,再从170km/h开始行驶,每20分钟提高速度10km/h行驶,测定轮胎出现故障为止的行驶速度。
求得各比较例、实施例故障时的行驶距离,以比较例1作为基准,求得其相对值指数。指数值越大,表示耐久行驶速度快、较为良好。
耐久行驶速度指数=(各实施例故障时的行驶速度)/(比较例1故障时的行驶速度)×100。
〈综合判定〉
判定A指的是满足所有以下条件。
(a)耐候性指数在100以上
(b)挠曲裂缝生长指数在100以上
(c)弹性模量变化指数在100以上
(d)耐久行驶速度指数大于100。
判定B指的是满足以下条件中的任意一个。多个判定时,采用评价低者。
(a)耐候性指数在100以下
(b)挠曲裂缝生长指数在100以下
(c)弹性模量变化指数在100以下
(d)耐久行驶速度指数大于100。

Claims (5)

1.一种充气轮胎(1),其在架设于一对胎圈部(4)间的帘布层(6)的轮胎内侧具备有气密层(9),其特征在于,
所述气密层(9)由配置在轮胎内侧的第1层(PL1)和与所述帘布层(6)的橡胶层相接配置的第2层(PL2、PL3)构成;
所述第1层(PL1)是热塑性弹性体组合物,该热塑性弹性体组合物含有热塑性弹性体,以及紫外线吸收剂和抗氧化剂中的至少任意一个,所述热塑性弹性体含有苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物及其苯乙烯嵌段部分被具有不饱和键的酰氯或酸酐改性的SIBS改性共聚物中的至少任意一个;
所述第2层(PL2、PL3)是热塑性弹性体组合物,该热塑性弹性体组合物含有苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物以及苯乙烯-异丁烯嵌段共聚物中的至少任意一个。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎(1),所述第1层(PL1)中,混合有热塑性弹性体成分的0.5质量%~40质量%的紫外线吸收剂以及抗氧化剂中的至少任意一个。
3.根据权利要求1所述的充气轮胎(1),所述第1层(PL1)以及所述第2层(PL2、PL3)中的任意一个的热塑性弹性体组合物中,混合有热塑性弹性体成分的5质量%~100质量%的SIBS改性共聚物。
4.根据权利要求1所述的充气轮胎(1),其中,所述第1层(PL1)的热塑性弹性体组合物是苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物与SIBS改性共聚物的混合物。
5.根据权利要求1所述的充气轮胎(1),所述第1层(PL1)以及所述第2层(PL2、PL3)中的任意一个的热塑性弹性体组合物中,混合有增粘剂。
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