CN104144798A - 轮胎 - Google Patents

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Abstract

一种轮胎包括由树脂材料制成的环状轮胎骨架体(16)和卷绕在轮胎骨架体(16)的外圆周部上的补强金属帘线构件(27)。补强金属帘线构件(27)的至少一部分被至少含有烯烃系热塑性树脂和除了烯烃系热塑性树脂以外的热塑性树脂的覆盖用混合物(28)覆盖。

Description

轮胎
技术领域
本发明涉及用于安装至轮辋的轮胎,并且特别涉及其中至少一部分由热塑性材料形成的轮胎。
背景技术
由橡胶、有机纤维材料和钢构件等构成的充气轮胎通常用于车辆如汽车中。
近年来,从重量减轻、容易成形和容易再循环的角度,正在研究使用树脂材料、特别是热塑性树脂和热塑性弹性体等作为轮胎材料。
例如,专利文献1和专利文献2描述了使用热塑性高分子材料、特别是聚酯系热塑性弹性体形成的充气轮胎。
采用具有热塑性的高分子材料(树脂材料)的轮胎比传统橡胶制的轮胎更容易制造,并且成本更低。当采用热塑性高分子材料制造轮胎时,要求获得与传统橡胶制轮胎相比有利的性能(轮胎的要求性能),同时也实现制造效率的提高和成本降低。
然而,如在JP-A No.2003-104008中,当轮胎仅由均一的热塑性树脂形成、没有引入补强构件如胎体帘布层(carcass ply)时,难以获得耐应力、耐内压并且表现出与传统橡胶制轮胎类似的刚性的轮胎。在JP-A No.H03-143701中,其中补强帘线沿轮胎圆周方向以连续的螺旋状卷绕的补强层设置于轮胎主体(轮胎骨架体)的胎面底部沿轮胎半径方向的外表面上,由此改进轮胎主体的耐切断性和抗刺穿性。
与用于补强层(带束层)的钢丝帘线(线)有关的技术的例子包括:提出在子午线轮胎的胎体层、胎圈补强层和带束层中可用的轮胎用钢丝帘线(见日本专利No.4423772),以及其中由被热塑性弹性体组合物覆盖的钢丝构成的钢丝帘线用作带束层(带束部)或胎体部的补强材料的充气轮胎(见日本专利4465916)。
发明内容
发明要解决的问题
通常,在轮胎的性能方面,在使用补强帘线的情况下,要求将补强帘线充分固定至轮胎骨架体。然而,当金属构件、如钢丝帘线用作补强帘线时,在普通成型条件下,难以获得补强帘线与轮胎骨架体之间令人满意的粘接。以下研究,本发明人发现轮胎本身的耐久性可以通过改进轮胎骨架体和补强构件如钢丝帘线之间的粘接耐久性而改进,使得轮胎在行走期间耐振动等。
与此相对,用于日本专利No.4423772中描述的轮胎中的钢丝帘线具有充填至由线形成的芯和护套的捻合构造构成的钢结构中的热塑性弹性体成分。然而,该技术意在安装至橡胶制子午线轮胎,并且并未提到其中使用树脂材料的轮胎和补强构件之间的关系。同样关于日本专利No.4465916中描述的轮胎,未提到提高补强构件和其中树脂材料用作轮胎骨架体的轮胎用轮胎骨架体之间的粘接耐久性。
考虑到上述情况,要求由树脂材料形成并且具有补强帘线与轮胎骨架体之间优异的粘接耐久性的轮胎。
用于解决问题的方案
本发明的轮胎包括:由树脂材料形成的环状轮胎骨架体;和卷绕在轮胎骨架体外周部的金属补强帘线构件,其中金属补强帘线构件的至少一部分被至少包含烯烃系热塑性树脂和除了烯烃系热塑性树脂以外的热塑性树脂的覆盖用混合物覆盖。
发明的效果
根据本发明,提供一种由树脂材料形成并且具有金属补强帘线构件和轮胎骨架体之间优异的粘接耐久性的轮胎。
附图说明
图1A为说明根据本发明实施方式的轮胎的一部分的截面的透视图。
图1B为本发明实施方式中已安装至轮辋上的胎圈部的截面图。
图2为1-1实施方式的轮胎的沿轮胎旋转轴截取的截面,显示补强帘线埋设在胎身(tire case)的冠部中的状态。
图3为解释使用帘线加热装置和辊将补强帘线埋设在胎身的冠部中的操作的说明图。
图4为沿1-2实施方式的轮胎的轮胎旋转轴截取的截面,显示在胎身的冠部上存在其中埋设有金属补强帘线构件的补强帘线覆盖层的状态。
具体实施方式
如上所述,本发明的轮胎包括:由树脂材料形成的环状轮胎骨架体;和卷绕在轮胎骨架体外周部的金属补强帘线构件,其中金属补强帘线构件的至少一部分被至少包含烯烃系热塑性树脂和除了烯烃系热塑性树脂以外的热塑性树脂的覆盖用混合物覆盖。
其中,在本发明的第一轮胎中,烯烃系热塑性树脂是具有140MPa以上弹性模量的酸改性烯烃系热塑性树脂,并且包含55质量%-95质量%的除了烯烃系热塑性树脂以外的热塑性树脂。即:金属补强帘线构件被至少包含具有140MPa以上弹性模量的酸改性烯烃系热塑性树脂和55质量%-95质量%的除了酸改性烯烃系热塑性树脂以外的热塑性树脂的覆盖用混合物覆盖。
注意:酸改性的烯烃系热塑性树脂的弹性模量指由酸改性烯烃系热塑性树脂的由JIS K7113:1995定义的拉伸弹性模量,并且在本说明书中,除非另有说明,否则“弹性模量”指拉伸弹性模量。
具有140MPa以上弹性模量的酸改性烯烃系热塑性树脂也被称为“特定酸改性聚烯烃”,在第一特定覆盖用混合物中含量比为55质量%-95质量%的除了特定酸改性聚烯烃以外的热塑性树脂在本发明第一轮胎中也被称为“特定热塑性树脂”。
从轮胎的耐久性的观点,当使用金属补强帘线构件形成轮胎时,期望金属补强帘线构件充分固定至轮胎骨架体。从轮胎的耐久性的观点,优选在形成轮胎期间防止空气(气泡)残留在帘线外周的发生,这是金属补强帘线构件移动的原因。此外,从汽车等的乘坐质量(ride quality)的观点,树脂轮胎的轮胎骨架体中使用的材料优选是柔软的。然而,当刚性构件如钢丝帘线用作金属补强帘线构件时,柔软树脂材料和金属补强帘线构件之间的弹性模量有大的差异(刚性差异),使得轮胎骨架体和金属补强帘线构件之间难以维持充分的粘接耐久性。
如果熔融状态的热塑性树脂与金属表面接触放置并且使其在该状态下硬化,则可以获得对金属表面的强粘接,能够提高第一特定覆盖用混合物对金属补强帘线构件的耐拉拔性(pull-out resistance)。此外,如果至少包含特定酸改性聚烯烃和特定热塑性树脂的第一特定覆盖用混合物存在于金属补强帘线构件和形成轮胎骨架体的树脂材料之间的界面上,第一特定覆盖用混合物能用作插入金属补强帘线构件和轮胎骨架体之间的粘接层。
这被认为是因为第一特定覆盖用混合物包含至少两种热塑性树脂,并且对由树脂材料构成的轮胎骨架体具有优异的粘接性,并且由于包含在第一特定覆盖用混合物中的特定酸改性聚烯烃和特定热塑性树脂的存在,第一特定覆盖用混合物的耐久性增加,并且在金属补强帘线构件和第一特定覆盖用混合物之间具有优异的粘接性。
此外,第一特定覆盖用混合物含有热塑性树脂并且具有比金属补强帘线构件小的弹性模量,并且因此插入金属补强帘线构件和轮胎骨架体之间的第一特定覆盖用混合物的存在能够缓和构成轮胎骨架体的树脂材料和金属补强帘线构件之间的弹性模量差异(刚性差异)。
因此,如果金属补强帘线构件被第一特定覆盖用混合物覆盖,由于缓和轮胎骨架体和金属补强帘线构件之间的弹性模量的差异(刚性差异),且由于轮胎骨架体和金属补强帘线构件之间优异的粘接性,则能够提高金属补强帘线构件的耐拉拔性,并且能够提高补强帘线与轮胎骨架体之间的粘接耐久性。
“金属补强帘线构件的至少一部分被至少包含具有140MPa以上弹性模量的酸改性烯烃系热塑性树脂和55质量%-95质量%的除了酸改性烯烃系热塑性树脂以外的热塑性树脂的第一特定覆盖用混合物覆盖”指金属补强帘线构件的表面的一部分或全部被第一特定覆盖用混合物覆盖的状态。其例子包括:第一特定覆盖用混合物覆盖作为芯的金属补强帘线构件的外周的一部分或全部的状态,以及当包含第一特定覆盖用混合物的配置的补强帘线覆盖层设置在轮胎骨架体的外周部时,金属补强帘线构件的一部分或全部埋设在补强帘线覆盖层中的状态。
可以制成金属补强帘线构件的至少一部分埋设在轮胎骨架体中的构造。例如,当第一特定覆盖用混合物覆盖作为芯的金属补强帘线构件的外周的一部分或全部时,轮胎骨架体和覆盖金属补强帘线构件的第一特定覆盖用混合物之间的接触区域可以通过在轮胎骨架体中埋设金属补强帘线构件而增加。因此金属补强帘线构件的粘接耐久性可以进一步提高。在包含特定覆盖用混合物的所构成的补强帘线覆盖层设置在轮胎骨架体的外周的情况下,由于金属补强帘线构件可以紧固地固定至轮胎骨架体,使得进一步增加补强帘线的粘接耐久性,并且通过在轮胎骨架体表面埋设金属补强帘线构件,可以使得用作补强帘线覆盖层的第一特定覆盖用混合物和轮胎骨架体之间在宽的表面区域紧密接触和粘接。
本发明的第一轮胎优选具有以下构造。
[1-1]包括由树脂材料形成的环状轮胎骨架体和卷绕在轮胎骨架体外周的金属补强帘线构件的轮胎,其中金属补强帘线构件的至少一部分被包含具有140MPa以上弹性模量的酸改性的烯烃系热塑性树脂(特定酸改性聚烯烃)和55质量%-95质量%的除了酸改性烯烃系热塑性树脂以外的热塑性树脂(特定热塑性树脂)的第一特定覆盖用混合物覆盖。
如果熔融状态的热塑性树脂与金属表面接触放置并使其在该状态下硬化(第一特定覆盖用混合物对金属补强帘线构件的耐拉拔性增加),则能实现对金属表面的强固粘接。与仅采用一种特定热塑性树脂的情况相比,采用两种热塑性树脂作为构成金属补强帘线构件的覆盖材料的成分能够增加用作金属补强帘线构件的覆盖材料的特定覆盖用混合物的粘接性。特别地,采用具有140MPa以上弹性模量的酸改性烯烃系热塑性树脂增加第一特定覆盖用混合物的粘接性,能够增加第一特定覆盖用混合物的强度。
从弹性模量的观点,140MPa以上的弹性模量是区分热塑性树脂和包含软链段和由热塑性树脂构成的硬链段的热塑性弹性体的数值。即:在本发明中,在形成热塑性树脂和热塑性弹性体的高分子化合物中,热塑性树脂是具有140MPa以上的弹性模量的高分子化合物,并且热塑性弹性体是具有小于140MPa的弹性模量的高分子化合物。
此外,烯烃系热塑性树脂中,采用作为酸改性产物的烯烃系热塑性树脂提高构成第一特定覆盖用混合物的热塑性树脂之间的亲和性,并且抑制相分离,使得能够提高第一特定覆盖用混合物的耐久性。
因此,由于用具有比构成轮胎骨架体的树脂材料更高的弹性模量的第一特定覆盖用混合物覆盖金属补强帘线构件,因此第一特定覆盖用混合物强固地抓住金属补强帘线构件,使得能够提高第一特定覆盖用混合物和金属补强帘线构件之间的粘接性。
在本发明的轮胎中,轮胎骨架体由树脂材料形成,因此第一特定覆盖用混合物和轮胎骨架体之间的粘接性优异于其中轮胎骨架体由橡胶形成的情况。
因此,如果金属补强帘线构件被第一特定覆盖用混合物覆盖,由于插入轮胎骨架体和金属补强帘线构件之间的第一特定覆盖用混合物对轮胎骨架体具有优异的粘接性并且对金属补强帘线构件具有优异的粘接性,可提高金属补强帘线构件的耐拉拔性,并且可提高补强帘线和轮胎骨架体之间的粘接耐久性。
如果在第一特定覆盖用混合物中特定热塑性树脂的含量比为55质量%-95质量%,则第一特定覆盖用混合物易于形成由包含特定热塑性树脂的海相以及包含特定酸改性聚烯烃的岛相构成的海岛结构。
为了进一步改进粘接性,可以在金属补强帘线构件上进行表面处理、表面活化或用粘接剂涂布。
特定酸改性聚烯烃对其它树脂通常具有好的粘接性。从轮胎骨架体和第一特定覆盖用混合物之间的粘接性的观点,构成轮胎骨架体的树脂材料的选择自由度因此高。
此外,在本发明的轮胎中,由于用树脂材料形成轮胎骨架体,因此不需要作为传统橡胶制轮胎的基本步骤的硫化步骤,能够例如通过注射成形等形成轮胎骨架体。因此而简化制造步骤,能够通过较少时间、降低成本等提高生产性。此外,采用轮胎骨架体的树脂材料使得轮胎的结构相对传统橡胶制轮胎简化,结果能够实现轮胎的重量减轻。由此当形成轮胎骨架体时,能够实现轮胎的耐磨耗性和耐久性的改进。
[1-2]  [1-1]的轮胎,其中轮胎骨架体的拉伸弹性模量(x1)、覆盖用混合物(第一特定覆盖用混合物)的拉伸弹性模量(x2)以及金属补强帘线构件的拉伸弹性模量(x3)满足关系:x1<x2<x3。
在本发明的轮胎中,设定第一特定覆盖用混合物的拉伸弹性模量比轮胎骨架体的拉伸弹性模量大并比金属补强帘线构件的拉伸弹性模量小,能够有效地缓和构成轮胎骨架体的树脂材料和金属补强帘线构件之间的刚性差异,并且能够增加粘接耐久性。特别地,在本发明中,在覆盖用混合物中包含酸改性烯烃系热塑性树脂为构成覆盖用混合物的热塑性树脂之间带来优异的亲和性,并且不可能发生相分离。
[1-3]  [1-1]或[1-2]的轮胎,其中轮胎骨架体的断裂伸长率(y1)、覆盖用混合物(第一特定覆盖用混合物)的断裂伸长率(y2)以及金属补强帘线构件的断裂伸长率(y3)满足关系:y3<y2<y1。
在本发明的轮胎中,设定第一特定覆盖用混合物的断裂伸长率比金属补强帘线构件的断裂伸长率大,并比轮胎骨架体的断裂伸长率小,能够有效地缓和构成轮胎骨架体的树脂材料和金属补强帘线构件之间的刚性差异,并且能够增加粘接耐久性。特别地,在本发明中,在覆盖用混合物中包含酸改性烯烃系热塑性树脂为构成覆盖用混合物的热塑性树脂之间带来优异的亲和性,并且不可能发生相分离。
[1-4]  [1-1]-[1-3]任意一项的轮胎,其中酸改性烯烃系热塑性树脂(特定酸改性聚烯烃)是包含具有3个以上的碳原子的烯烃作为单体的α-烯烃系热塑性树脂的酸改性产物。
在本发明的轮胎中,通过使用包含具有3个以上的碳原子的烯烃作为单体的α-烯烃系热塑性树脂的酸改性产物作为特定酸改性聚烯烃,容易使特定酸改性聚烯烃的弹性模量为140MPa以上,能够改进第一特定覆盖用混合物的特性,如拉伸弹性模量和断裂伸长率,以及金属补强帘线构件对第一特定覆盖用混合物的耐拉拔性。
[1-5]  [1-1]-[1-4]任意一项的轮胎,其中酸改性烯烃系热塑性树脂(特定酸改性聚烯烃)的酸值为0.1mg-CH3ONa/g以上但小于20.0mg-CH3ONa/g。
采用特定酸改性聚烯烃能够提高特定酸改性聚烯烃的岛相和特定热塑性树脂的海相之间的海岛界面的亲和性,能够改进第一特定覆盖用混合物的特性,如拉伸强度和断裂伸长率,以及金属补强帘线构件对第一特定覆盖用混合物的耐拉拔性。
[1-6]  [1-1]-[1-5]任意一项的轮胎,其中覆盖用混合物(第一特定覆盖用混合物)进一步包含含有具有3个以上碳原子的烯烃作为单体的烯烃系热塑性树脂。
在本发明的轮胎中,通过在第一特定覆盖用混合物中进一步包含含有具有3个以上碳原子的烯烃作为单体的烯烃系热塑性树脂来提高第一特定覆盖用混合物的强度,能够改进第一特定覆盖用混合物的特性,如拉伸弹性模量和断裂伸长率,以及金属补强帘线构件对第一特定覆盖用混合物的耐拉拔性。
[1-7]  [1-1]-[1-6]任意一项的轮胎,其中形成轮胎骨架体的树脂材料和除了包含在覆盖用混合物(第一特定覆盖用混合物)中的酸改性烯烃系热塑性树脂以外的热塑性树脂(特定热塑性树脂)是相同种类的树脂。
通过对形成轮胎骨架体的树脂材料和特定热塑性树脂使用相同种类的树脂,可以进一步提高轮胎骨架体和第一特定覆盖用混合物之间的粘接性。
[1-8]  [1-1]-[1-7]任意一项的轮胎,其中包含在覆盖用混合物(第一特定覆盖用混合物)中的热塑性树脂是聚酰胺系热塑性树脂。
采用聚酰胺系热塑性树脂作为构成第一特定覆盖用混合物的特定热塑性树脂,能够进一步提高对金属补强帘线构件的耐拉拔性。
[1-9]  [1-1]-[1-8]任意一项的轮胎,其中形成轮胎骨架体的树脂材料包含聚酰胺系热塑性弹性体。
从如弹性模量(柔软性)和强度的观点,聚酰胺系热塑性弹性体满足轮胎骨架体的性能要求,因此是合适的树脂材料,并且通常对热塑性树脂具有良好的粘接性。因此,从其中采用聚酰胺系热塑性弹性体作为形成轮胎骨架体的树脂材料的轮胎骨架体和第一特定覆盖用混合物之间的粘接性的观点,第一特定覆盖用混合物的选择自由度高。
本发明第二轮胎的烯烃系热塑性树脂为选自下面1)~3)的至少一种(甲基)丙烯酸系共聚物。
1)烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物
2)烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物
3)由1)或2)表示的共聚物的金属交联产物
即,本发明的第二轮胎为包括由树脂材料形成的环状轮胎骨架体和卷绕在轮胎骨架体外周部的金属补强帘线构件,其中金属补强帘线构件的至少一部分被至少含有热塑性树脂和选自上述1)~3)的至少一种(甲基)丙烯酸系共聚物的覆盖用混合物覆盖。
此后,热塑性树脂以及选自烯烃-(甲基)丙烯酸系共聚物、烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物和上述共聚物的金属交联产物的至少一种(甲基)丙烯酸系共聚物,称为“特定共聚物”。
烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物也称为“特定酸共聚物”。烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物也称为“特定酯共聚物”。
在本说明书中,(甲基)丙烯酸指丙烯酸和甲基丙烯酸的至少一种。(甲基)丙烯酸酯指丙烯酸酯(丙烯酸酯)和相应的甲基丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯)的至少一种。(甲基)丙烯酰基指丙烯酰基和甲基丙烯酰基的至少一种。
从轮胎的耐久性的观点,当采用金属补强帘线构件形成轮胎时,期望金属补强帘线构件充分固定至轮胎骨架体。从轮胎的耐久性的观点,优选在形成轮胎期间防止作为金属补强帘线构件移动的原因的帘线周围残留的空气(气泡)的出现。此外,从汽车等的乘坐质量的观点,树脂轮胎的轮胎骨架中使用的材料优选为柔软的。然而,当刚性构件,如钢丝帘线用作金属补强帘线构件时,柔软树脂材料和金属补强帘线构件之间的弹性模量存在大的差异(刚性差异),使得难以维持轮胎骨架体和金属补强帘线构件之间充分的粘接耐久性。
如果将熔融状态的热塑性树脂与金属表面接触放置并使其在该状态下硬化,则可以实现对金属表面的强粘接,使得覆盖用混合物对金属补强帘线构件的耐拉拔性增加。此外,在金属补强帘线构件和形成轮胎骨架体的树脂材料之间的界面处至少包含热塑性树脂和特定共聚物的第二特定覆盖用混合物的存在,使得能够缓和金属补强帘线构件和轮胎骨架体之间的刚性差异。特别地,可以通过调整热塑性树脂和特定共聚物的含量比,容易地调整第二特定覆盖用混合物的性能,如柔软性(拉伸弹性模量)和断裂伸长率,能够比当使用单一的热塑性树脂时更容易提高柔软性。
此外,第二特定覆盖用混合物具有热塑性树脂和特定共聚物作为主要成分,因此对其中采用树脂材料的轮胎骨架体的粘接性也是优异的。因此,用第二特定覆盖用混合物覆盖金属补强帘线构件,在有效缓和构成轮胎骨架体的树脂材料和金属补强帘线构件之间的刚性差异的同时,提高金属补强帘线构件的耐拉拔性和对轮胎骨架体的粘接性,能够增加金属补强帘线构件和轮胎骨架体之间的粘接耐久性。特别地,当采用特定酸共聚物作为特定共聚物时,由于特定酸共聚物中酸基的存在导致构成第二特定覆盖用混合物的热塑性树脂和特定共聚物之间的亲和性优异,并且在第二特定覆盖用混合物中不容易发生相分离。
“金属补强帘线构件的至少一部分被至少包含热塑性树脂和选自1)~3)的至少一种(甲基)丙烯酸系共聚物的覆盖用混合物(第二特定覆盖用混合物)覆盖”指其中金属补强帘线构件的表面的一部分或全部被第二特定覆盖用混合物覆盖的状态。其例子包括:其中第二特定覆盖用混合物覆盖作为芯的金属补强帘线构件的外周的一部分或全部的状态;和其中当包含第二特定覆盖用混合物的配置的补强帘线覆盖层设置在轮胎骨架体外周部时,金属补强帘线构件的一部分或全部埋设在补强帘线覆盖层中的状态。
制成使得金属补强帘线构件的至少一部分埋设在轮胎骨架体中的构造。例如,当第二特定覆盖用混合物覆盖用作芯的金属补强帘线构件的外周部的一部分或全部时,如果金属补强帘线构件埋设在轮胎骨架体中,则可以增加轮胎骨架体和覆盖金属补强帘线构件的第二特定覆盖用混合物之间的接触区域。因此,可以进一步提高金属补强帘线构件的粘接耐久性。在其中包含第二特定覆盖用混合物的构成的补强帘线覆盖层设置在轮胎骨架体外周部的情况下,通过在轮胎骨架体表面中埋设金属补强帘线构件,由于金属补强帘线构件可紧密地固定至轮胎骨架体,因此使得能够进一步增加补强帘线的粘接耐久性,并且使用作补强帘线覆盖层的第二特定覆盖用混合物和轮胎骨架体之间在宽的表面区域上紧密接触和粘接。
本发明的第二轮胎优选具有以下构造。
[2-1]一种轮胎,其包括由树脂材料形成的环状轮胎骨架体,和卷绕在轮胎骨架体外周部的金属补强帘线构件,其中,金属补强帘线构件的至少一部分被至少包含热塑性树脂和选自以下1)~3)的至少一种(甲基)-丙烯酸系共聚物的覆盖用混合物覆盖:
1)烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物
2)烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物
3)1)或2)表示的共聚物的金属交联产物
如果将熔融状态的热塑性树脂与金属表面接触放置并使其在该状态下硬化,则可以获得对金属表面的强固粘接(提高覆盖用混合物对金属补强帘线构件的耐拉拔性)。此外,存在于金属补强帘线构件和形成轮胎骨架体的树脂材料之间的界面的第二特定覆盖用混合物,能够缓和金属补强帘线构件和轮胎骨架体之间的刚性差异。特别地,通过调整热塑性树脂和特定共聚物的含量比,可以容易地调整第二特定覆盖用混合物的性质,如柔软性(拉伸弹性模量)和断裂伸长率,能够比采用单一的热塑性树脂时更容易提高柔软性。因此,用第二特定覆盖用混合物覆盖金属补强帘线构件,使得在能够有效缓和构成轮胎骨架体的树脂材料和金属补强帘线构件之间的刚性差异的同时提高金属补强帘线构件的耐拉拔性,使得能够提高补强帘线和轮胎骨架体之间的粘接耐久性。
特定共聚物具有优异的柔软性,并且通常对其中采用其它树脂材料如热塑性树脂的结构具有优异的粘接性。此外,也称为离聚物的、烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物或烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物的金属交联产物,具有优异的耐久性,并且使得能够提高第二特定覆盖用混合物的耐久性。特别地,具有酸基的特定酸共聚物提高构成第二特定覆盖用混合物的热塑性树脂和特定共聚物之间的亲和性,并且不容易发生热塑性树脂和特定共聚物之间的相分离,使得甚至在假定第二特定覆盖用混合物断裂的情况下,获得韧性断裂的断裂状态。
因此,从轮胎骨架体和第二特定覆盖用混合物材料之间的粘接性的观点,构成轮胎骨架体的树脂材料的选择自由度高。
此外,在本发明的轮胎中,由于用树脂材料形成轮胎骨架体,不需要作为传统橡胶制轮胎的基本过程的硫化过程,使得能够例如通过注射成形等形成轮胎骨架体。因此简化制造过程,使得能够例如通过减少时间或降低成本来提高生产性。此外,采用用于轮胎骨架体的树脂材料,与传统橡胶制轮胎相比,能够使轮胎的结构简化,并且因此能够实现轮胎重量减轻。由此当形成轮胎骨架体时,使得能够实现轮胎的耐磨耗性和耐久性的改进。
[2-2]  [2-1]的轮胎,其中覆盖用混合物(第二特定覆盖用混合物)具有包含含有热塑性树脂的海相和包含(甲基)丙烯酸系共聚物(特定共聚物)的岛相的海岛结构。
在本发明的轮胎中,具有其中特定共聚物分散在热塑性树脂的基质中的海岛结构的第二特定覆盖用混合物,能够提高覆盖用混合物的特性,如弹性模量、和断裂伸长率,以及金属补强帘线构件对覆盖用混合物的耐拉拔性。
[2-3]  [2-1]或[2-2]的轮胎,其中在覆盖用混合物(第二特定覆盖用混合物)中的热塑性树脂(p)和(甲基)丙烯酸系共聚物(特定共聚物)的质量比(p/e)为95/5-55/45。
设定热塑性树脂和特定共聚物的质量比在此范围内,使得能够容易形成含有热塑性树脂的海相和含有特定共聚物的岛相的海岛结构。
[2-4]  [2-1]-[2-3]任意一项的轮胎,其中轮胎骨架体的拉伸弹性模量(x1)、覆盖用混合物(第二特定覆盖用混合物)的拉伸弹性模量(x2),以及金属补强帘线构件的拉伸弹性模量(x3)满足关系:x1<x2<x3。
在本发明的轮胎中,设定覆盖用混合物的拉伸弹性模量比轮胎骨架体的拉伸弹性模量大并且比金属补强帘线构件的拉伸弹性模量小,有效地缓和构成轮胎骨架体的树脂材料和金属补强帘线构件之间的刚性差异,使得能够提高粘接耐久性。
[2-5]  [2-1]-[2-4]任意一项的轮胎,其中轮胎骨架体的断裂伸长率量(y1)、覆盖用混合物(第二特定覆盖用混合物)的断裂伸长率(y2)、以及金属补强帘线构件的断裂伸长率(y3)满足关系:y3<y2<y1。
在本发明的轮胎中,设定覆盖用混合物的断裂伸长率比金属补强帘线构件的断裂伸长率大并且比轮胎骨架体的断裂伸长率小,有效地缓和构成轮胎骨架体的树脂材料和金属补强帘线构件之间的刚性差异,使得能够提高粘接耐久性。
[2-6]  [2-1]-[2-5]任意一项的轮胎,其中形成轮胎骨架体的树脂材料和包含在覆盖用混合物(第二特定覆盖用混合物)中的热塑性树脂包含相同类型的树脂。
在本发明的轮胎中,通过对构成形成轮胎骨架体的树脂材料的树脂和第二特定覆盖用混合物的热塑性树脂使用相同类型的树脂,可以进一步提高轮胎骨架体和第二特定覆盖用混合物之间的粘接性。
[2-7]  [2-1]-[2-6]任意一项的轮胎,其中包含在覆盖用混合物(第二特定覆盖用混合物)中的热塑性树脂是聚酰胺系热塑性树脂。
采用聚酰胺系热塑性树脂作为构成第二特定覆盖用混合物的热塑性树脂,使得能够进一步提高对金属补强帘线构件的耐拉拔性。
[2-8]  [2-1]-[2-7]任意一项的轮胎,其中形成轮胎骨架体的树脂材料包含聚酰胺系热塑性弹性体。
从如弹性模量(柔软性)和强度的观点,聚酰胺系热塑性弹性体是满足轮胎骨架体要求的性能的优异的树脂材料,并且通常还对热塑性树脂具有良好的粘接性。因此,从轮胎骨架体和第二特定覆盖用混合物材料之间的粘接性的观点,采用聚酰胺系热塑性弹性体作为形成轮胎骨架体的树脂材料,趋于提高第二特定覆盖用混合物的材料的选择自由度。
接下来说明关于本发明中的金属补强帘线构件,以及用于覆盖金属补强帘线构件的第一特定覆盖用混合物和第二特定覆盖用混合物,以及形成轮胎骨架体的树脂材料,随后参考附图来说明关于本发明轮胎的具体实施方式。
在本说明书中,“树脂”的概念包括热塑性树脂和热固性树脂,但不包括天然橡胶。
金属补强帘线构件
传统橡胶制轮胎中使用的金属帘线等可以适当地用作金属补强帘线构件。可以用作金属补强帘线构件的例子包括金属纤维的单丝(单线)或捻合纤维的多丝(捻合的线),如捻合钢纤维的钢丝帘线。对金属补强帘线构件的截面形状、尺寸(直径)等没有特别的限制,并且可以适当地选择这些并适当地用于期望的轮胎。
金属补强帘线构件的单线或多线可以沿圆周方向卷绕在轮胎骨架体上,并且可以连续地沿圆周方向以连续螺旋状卷绕。金属补强帘线构件可以沿圆周方向卷绕使其沿轮胎骨架体的宽度方向均匀间隔开,或可以使其本身交叉而卷绕。
金属补强帘线构件本身的弹性模量通常为大约100000MPa–大约300000MPa,优选120000MPa-270000MPa,并且更优选150000MPa-250000MPa。
注意金属补强帘线构件本身的弹性模量可以在拉伸试验机中由使用ZWICK-型卡盘绘制的压力-应变曲线的斜率来计算。
金属补强帘线构件本身的断裂伸长率(拉伸断裂伸长率)通常为大约0.1%-大约15%,优选1%-15%,并且更优选1%-10%。
金属补强帘线构件本身的拉伸断裂伸长率通过在拉伸试验机中使用ZWICK-型卡盘绘制的压力-应变曲线由应变得出。
第一特定覆盖用混合物
覆盖金属补强帘线构件的第一特定覆盖用混合物至少包括具有140MPa以上的弹性模量的酸改性烯烃系热塑性树脂(特定酸改性聚烯烃),和55质量%-95质量%的除了酸改性烯烃系热塑性树脂以外的热塑性树脂(特定热塑性树脂)。
在第一特定覆盖用混合物中,在调整第一特定覆盖用混合物中特定热塑性树脂的含量比在上述范围内的同时调整特定酸改性聚烯烃和特定热塑性树脂的含量比,使得能够容易地调整第一特定覆盖用混合物的特性如柔软性(弹性模量)和断裂伸长率,并且特别是使得能够获得比在使用单一热塑性树脂的情况下更高的柔软性。
金属补强帘线构件的至少一部分被第一特定覆盖用混合物覆盖是足够的,并且如上所述,其中第一特定覆盖用混合物覆盖用作芯的金属补强帘线构件的外周部的一部分或全部的状态,以及其中当包含第一特定覆盖用混合物的构成的补强帘线覆盖层设置在轮胎骨架体的外周部时,金属补强帘线构件的一部分或全部埋设在补强帘线覆盖层中的状态是足够的。优选金属补强帘线构件和的轮胎骨架体之间的界面的所有位置被第一特定覆盖用混合物覆盖,并且更优选金属补强帘线构件的全部表面被第一特定覆盖用混合物覆盖。
对用第一特定覆盖用混合物覆盖金属补强帘线构件方法没有特别的限制,并且可以适当使用已知的帘线覆盖方法等。例如,在其中第一特定覆盖用混合物覆盖用作芯的金属补强帘线构件的外周的一部分或全部的情况下,可以使用其中用已知的十字头挤出机用熔融状态的热塑性树脂覆盖钢丝帘线的方法。此外,当形成补强帘线覆盖层时,钢丝帘线可以埋设在熔融状态的补强帘线覆盖层中,或可以在将钢丝帘线卷绕在轮胎骨架体上之后形成补强帘线覆盖层。此外,可以使用其中在将钢丝帘线埋设在熔融状态的补强帘线覆盖层中之后,至少包含特定热塑性树脂和特定酸改性聚烯烃的熔融状态的第一特定覆盖用混合物进一步层叠在其上,因此将钢丝帘线完全埋设在钢丝帘线覆盖层中的方法等。
从有效缓和金属补强帘线构件和轮胎骨架体之间的刚性差异的观点,覆盖用混合物本身的弹性模量优选设定在形成轮胎骨架体的树脂材料的弹性模量的0.1倍-20倍的范围内,更优选设定在0.2倍-10倍的范围内,并且特别优选设定在0.5倍-5倍的范围内。当覆盖用混合物本身的弹性模量是形成轮胎骨架体的树脂材料的弹性模量的10倍以下时,刚性差异缓和,并且此外,使得冠部不会太硬并且容易实现安装至轮辋。当覆盖用混合物本身的弹性模量是形成轮胎骨架体的树脂材料的弹性模量的0.1倍以上时,覆盖用混合物不会太软,并且可以获得具有优异的带束部面内剪切刚性和提高的侧偏力的轮胎。
从有效缓和轮胎骨架体和金属补强帘线构件之间的刚性差异的观点,第一特定覆盖用混合物本身的弹性模量优选设定为比轮胎骨架体的弹性模量高,并且比金属补强帘线构件的弹性模量低。
通过第一特定覆盖用混合物本身由JIS K7113:1995定义的拉伸弹性模量通常为大约50MPa-大约2000MPa,优选50MPa-1700MPa,并且更优选50MPa-1600MPa。
关于第一特定覆盖用混合物本身的拉伸弹性模量,从有效缓和形成轮胎骨架体的树脂材料和金属补强帘线构件之间的刚性差异和提高粘接耐久性的观点,轮胎骨架体的拉伸弹性模量(x1)、第一特定覆盖用混合物的拉伸弹性模(x2)、金属补强帘线构件的拉伸弹性模量(x3),优选满足关系:x1<x2<x3。
通过第一特定覆盖用混合物本身的由JIS K7113:1995定义的断裂伸长率(拉伸断裂伸长率)通常为大约10%-大约600%,优选10%-500%,并且更优选10%-300%。
关于第一特定覆盖用混合物本身的断裂伸长率,从有效缓和形成轮胎骨架体的树脂材料和金属补强帘线构件之间的刚性差异和提高粘接耐久性的观点,轮胎骨架体的断裂伸长率(y1)、第一特定覆盖用混合物的断裂伸长率(y2)、以及金属补强帘线构件的断裂伸长率(y3)优选满足关系:y3<y2<y1。
特定热塑性树脂
包含在第一特定覆盖用混合物中的特定热塑性树脂是除了特定酸改性聚烯烃以外的热塑性树脂是足够的,并且特定热塑性树脂没有特别限制,其适当的例子包括下述轮胎骨架体中使用的构成热塑性树脂硬链段的聚合物。这些热塑性树脂的例子包括:氨酯系树脂、烯烃系树脂、氯乙烯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酯系树脂和聚苯乙烯系树脂,特别优选聚酰胺系树脂。使用聚酰胺系热塑性树脂作为第一特定覆盖用混合物的热塑性树脂,使得能够进一步改进对金属补强帘线构件的耐拉拔性。
优选考虑到对轮胎骨架体中使用的树脂材料的粘接性来选择包含在第一特定覆盖用混合物的特定热塑性树脂。特别地,对于形成轮胎骨架体的树脂材料和对于包含在第一特定覆盖用混合物中的特定热塑性树脂使用相同类型的树脂,使得能够进一步提高轮胎骨架体和第一特定覆盖用混合物之间的粘接性。例如,在其中聚酰胺系热塑性树脂用作包含在第一特定覆盖用混合物中的特定热塑性树脂的情况下,在轮胎骨架体中优选使用聚酰胺系热塑性弹性体。
"热塑性弹性体"指由包含构成结晶性的并且具有高熔点的硬链段的或构成具有高内聚力的硬链段的聚合物,以及包含构成无定形的并且具有低玻璃化转变温度的软链段的聚合物的共聚物构成的热塑性树脂材料。
包含在第一特定覆盖用混合物中的特定热塑性树脂本身的由JISK7113:1995定义的拉伸弹性模量,优选为50MPa-2000MPa,更优选70MPa-1700MPa,并且特别优选100MPa-1600MPa。
以下是关于聚酰胺系热塑性树脂作为包含在本发明第一特定覆盖用混合物中的特定热塑性树脂的例子的说明;然而,本发明并不限制于此。
聚酰胺系热塑性树脂
聚酰胺系热塑性树脂的例子包括下述构成聚酰胺系热塑性弹性体的硬链段的聚酰胺。聚酰胺系热塑性树脂的例子包括:为ε-己内酰胺的开环缩聚物的聚酰胺(酰胺6)、为十一烷内酰胺的开环缩聚物的聚酰胺(酰胺11)、为十二烷内酰胺的开环缩聚物的聚酰胺(酰胺12)、为二胺和二元酸的缩聚物的聚酰胺(酰胺66)以及具有间-二甲苯二胺作为结构单元的聚酰胺(酰胺MX)。
酰胺6可以通过例如,{CO-(CH2)5-NH}n表示。酰胺11可以通过例如,{CO-(CH2)10-NH}n表示。酰胺12可以通过例如,{CO-(CH2)11-NH}n表示。酰胺66可以通过例如,{CO(CH2)4CONH(CH2)6NH}n表示。具有间-二甲苯二胺作为结构单元的酰胺MX可以例如通过下式表示。作为酰胺6,例如,可以使用市售品,如Ube Industries,Ltd.制造的"UBE尼龙"1022B或1011FB。作为酰胺11,可以使用由Alchema Co.,Ltd.制造的RilsanB等。作为酰胺12,可以使用Ube Industries,Ltd.制造的"UBE尼龙",例如3024U、3020U、3014U。作为酰胺66,可以使用"UBE尼龙",例如2020B和2015B。此外,作为酰胺12MX,例如,可以使用市售品,如Mitsubishi Gas Chemical Company,Inc.制造的MX尼龙(S6001、S6021或S6011)。
聚酰胺系热塑性树脂可以是仅由各结构单元构成的均聚物,或者是结构单元(A-1)(其中n表示A-1中的重复单元数)和另一单体的共聚物。在共聚物的情况中,在各聚酰胺系热塑性树脂中的各结构单元的含量比优选为40质量%以上。
从提高第一覆盖用混合物的弹性模量的观点,聚酰胺系热塑性树脂的数均分子量优选为300-30000。此外,从韧性和低温柔软性的观点,构成软链段的聚合物的数均分子量优选为200-20000。
具有140MPa以上的弹性模量的酸改性烯烃系热塑性树脂(特定酸改性聚 烯烃)
第一特定覆盖用混合物包含具有140MPa以上的弹性模量的酸改性烯烃系热塑性树脂(特定酸改性聚烯烃)。
酸改性烯烃系热塑性树脂指其中烯烃系热塑性树脂用酸基如羧酸基团、硫酸基团、或磷酸基团酸改性的酸改性产物。烯烃系热塑性树脂的酸改性可以通过经使用具有酸基的化合物将酸基引入至烯烃系热塑性树脂中来进行。从抑制烯烃系热塑性树脂降解的观点,用于使烯烃系热塑性树脂酸改性的具有酸基的化合物优选为具有是弱酸基团的羧酸基团的不饱和化合物,并且其例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、异巴豆酸和马来酸。
被酸改性的烯烃系热塑性树脂的例子包括烯烃-α-烯烃无规共聚物和烯烃嵌段共聚物,例如,丙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯共聚物、丙烯-1-己烯共聚物、丙烯-4-甲基-1-戊烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-4-甲基-戊烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、1-丁烯-1-己烯共聚物、1-丁烯-4-甲基-戊烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、丙烯-甲基丙烯酸共聚物、丙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、丙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、丙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、丙烯-丙烯酸甲酯共聚物、丙烯-丙烯酸乙酯共聚物、丙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯-乙酸乙烯酯共聚物等。
特定酸改性聚烯烃具有140MPa以上的弹性模量,并且从此观点,特定酸改性聚烯烃优选为包含具有3个以上碳原子的烯烃作为单体的α-烯烃系热塑性树脂的酸改性产物。
包含具有3个以上碳原子的烯烃作为单体的α-烯烃系热塑性树脂的例子包括仅包含含有具有3个以上碳原子的烯烃作为单体的重复单元的α-烯烃系热塑性树脂(烯烃均聚物),以及包含含有具有3个以上碳原子的烯烃作为单体的重复单元和另一个重复单元的α-烯烃系热塑性树脂(烯烃系共聚物)。
仅包含含有具有3个以上碳原子的烯烃作为单体的重复单元的α-烯烃系热塑性树脂(烯烃均聚物)的例子包括丙烯、或丁烯等的均聚物。
包含含有具有3个以上碳原子的烯烃作为单体的重复单元和另一个重复单元的α-烯烃系热塑性树脂(烯烃系共聚物)的例子包括,丙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯共聚物、丙烯-1-己烯共聚物、丙烯-4-甲基-1-戊烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-4-甲基-戊烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、1-丁烯-1-己烯共聚物、1-丁烯-4-甲基-戊烯共聚物、丙烯-甲基丙烯酸共聚物、丙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、丙烯系-甲基丙烯酸乙酯共聚物、丙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、丙烯-丙烯酸甲酯共聚物、丙烯-丙烯酸乙酯共聚物、丙烯-丙烯酸丁酯共聚物和丙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
其中,优选仅包含含有具有3个以上碳原子的烯烃作为单体的重复单元的α-烯烃系热塑性树脂(烯烃均聚物)。
特定酸改性聚烯烃的酸值是超过0mg-CH3ONa/g的酸值。
"特定酸改性聚烯烃的酸值"指中和特定酸改性聚烯烃的酸改性部位所需的甲醇钠(CH3ONa)的总质量相对于特定酸改性聚烯烃的总质量的值。在其中包含在第一特定覆盖用混合物中的特定酸改性聚烯烃是单一类型的情况下,则酸值从以下方程(1)计算,以及在其中两种以上特定酸改性聚烯烃包含在第一特定覆盖用混合物中的情况下,酸值从以下方程(2)计算。
方程(1)
[(特定酸改性聚烯烃A的酸值)×(特定酸改性聚烯烃A的总质量)]/(特定酸改性聚烯烃A的总质量)
方程(2)
[(特定酸改性聚烯烃A的酸值)×(特定酸改性聚烯烃A的总质量)+(特定酸改性聚烯烃B的酸值)×(特定酸改性聚烯烃B的总质量)…]/(第一特定覆盖用混合物中特定酸改性聚烯烃的总质量)
通过使用甲醇钠(CH3ONa)对1g各特定酸改性聚烯烃进行中和滴定所使用的甲醇钠(CH3ONa)的质量(mg)求得上述方程(1)中特定酸改性聚烯烃A的酸值,以及方程(2)中特定酸改性聚烯烃A,B,…的酸值。
以下,各特定酸改性聚烯烃的酸值的单位也用(mg(CH3ONa)/g)表示。
从热塑性树脂材料注射成形性的观点,热塑性树脂材料的酸值优选0.1mg-CH3ONa/g以上但小于20.0mg-CH3ONa/g,更优选0.1mg-CH3ONa/g-17.0mg-CH3ONa/g,并且还更优选0.1mg-CH3ONa/g-15.0mg-CH3ONa/g。
第一特定覆盖用混合物具有包括作为由特定热塑性树脂形成的基质相的海相,和作为由特定酸改性聚烯烃形成的分散相的岛相的海岛结构。当海相和岛相之间的界面存在弱的相互作用时,第一特定覆盖用混合物的流动性增加,给予优异的注射成形性。特定酸改性聚烯烃在分子内包含酸改性部位,因此具有比非酸改性热塑性树脂更强的与特定热塑性树脂的相互作用。
在海岛结构中,存在随着特定酸改性聚烯烃的酸值变得越高,岛相越小,以及随着酸值变得越低,岛相越大的趋势。由于特定酸改性聚烯烃的酸值在上述范围内,因此岛相微细地分散在特定热塑性树脂中,特别地提高第一特定覆盖用混合物的耐冲击性。此外,第一特定覆盖用混合物的熔融粘度不过度增加,并且第一特定覆盖用混合物具有优异的注射成形性。因此,由于当使用第一特定覆盖用混合物覆盖金属补强帘线构件时,不需要将第一特定覆盖用混合物加热至高温,因此抑制由于过度加热第一特定覆盖用混合物导致的损害。
特定酸改性聚烯烃的岛相在特定热塑性树脂中的微细分散可以通过使用扫描电子显微镜(SEM)得到的观察图像来确认。
特定酸改性聚烯烃的弹性模量在140MPa以上指特定酸改性聚烯烃的由JIS K7113:1995定义的弹性模量为140MPa以上。
从第一特定覆盖用混合物的强度以及第一特定覆盖用混合物和金属补强帘线构件之间的粘接性的观点,特定酸改性聚烯烃的弹性模量优选为140MPa-2,000MPa,更优选为140MPa-1700MPa,并且特别优选为140MPa-1500MPa。
特定酸改性聚烯烃的数均分子量优选为5,000-10,000,000。如果特定酸改性聚烯烃的数均分子量为5,000-10,000,000,特定酸改性聚烯烃的140MPa以上的弹性模量是容易获得的,机械物理性充分,并且加工性优异。从这些观点,数均分子量更优选为7,000-1,000,000,并且特别优选为10,000-1,000,000。
包含具有3个以上碳原子的烯烃作为单体的未改性烯烃系热塑性树脂
除了特定热塑性树脂和特定酸改性聚烯烃,第一特定覆盖用混合物还可以包含具有3个以上碳原子的烯烃作为单体的未改性烯烃系热塑性树脂(以下称做"特定未改性聚烯烃")。注意,当第一特定覆盖用混合物包含特定未改性聚烯烃时,特定热塑性树脂是除了特定未改性聚烯烃以外的树脂。即,当第一特定覆盖用混合物包含除了特定热塑性树脂以外的特定未改性聚烯烃时,第一特定覆盖用混合物是至少包含3种成分体系树脂的多成分体系树脂。
特定未改性聚烯烃具有低弹性模量和高强度,并且因此通过在第一特定覆盖用混合物中包含特定未改性聚烯烃,赋予第一特定覆盖用混合物以柔软性,并且强度提高,使得能够提高第一特定覆盖用混合物和金属补强帘线构件之间的粘接性。
特定未改性聚烯烃的例子包括含有具有3个以上碳原子的烯烃作为单体的α-烯烃系热塑性树脂,该树脂已经描述为待酸改性以获得特定酸改性聚烯烃的烯烃系热塑性树脂、或者橡胶和α-烯烃树脂(其中橡胶可被交联)的配合物。含有具有3个以上碳原子的烯烃作为单体的α-烯烃系热塑性树脂的具体例子包括上述给出的例子,并且其优选实施方式类似。
第一覆盖用混合物中的特定热塑性树脂和特定酸改性聚烯烃的含量
在第一特定覆盖用混合物中,特定热塑性树脂的含量相对于第一特定覆盖用混合物的总质量为55质量%-95质量%。因此,特定酸改性聚烯烃以5质量%-45质量%的范围包含在第一特定覆盖用混合物中。当第一特定覆盖用混合物含有特定未改性聚烯烃以及特定热塑性树脂和特定酸改性聚烯烃时,特定酸改性聚烯烃和特定未改性聚烯烃的总和为5质量%-45质量%。
以这种方式,特定热塑性树脂构成第一特定覆盖用混合物的大部分并且形成基质相(海相),并且特定酸改性聚烯烃和特定未改性聚烯烃作为岛相包含在第一特定覆盖用混合物中。
相对于第一特定覆盖用混合物的总质量,特定热塑性树脂的含量优选为50质量%-95质量%,并且更优选60质量%-90质量%。
当第一特定覆盖用混合物不包含特定未改性聚烯烃时,从提高对第一特定覆盖用混合物中的特定热塑性树脂的亲和性和提高第一特定覆盖用混合物的耐久性的观点,相对于第一特定覆盖用混合物的总质量,特定酸改性聚烯烃的含量优选为5质量%-45质量%,并且更优选为10质量%-40质量%。
当第一特定覆盖用混合物包含特定未改性聚烯烃时,从提高在第一特定覆盖用混合物中各热塑性树脂的亲和性和提高第一特定覆盖用混合物的耐久性的观点,相对于第一特定覆盖用混合物的总质量,特定酸改性聚烯烃的含量优选为5质量%-40质量%,并且更优选为10质量%-35质量%。
从提高第一特定覆盖用混合物的强度的观点,当第一特定覆盖用混合物包含特定未改性聚烯烃时,相对于第一特定覆盖用混合物的总质量,特定未改性聚烯烃的含量优选为5质量%-40质量%,并且更优选为10质量%-35质量%。
如上所述,优选以下实施方式,其中第一特定覆盖用混合物具有包括作为由特定热塑性树脂构成的基质相的海相,以及作为由特定酸改性聚烯烃构成的分散相的岛相或者作为由特定酸改性聚烯烃和特定未改性聚烯烃构成的分散相的岛相的海岛结构。由于第一特定覆盖用混合物具有其中特定酸改性聚烯烃等分散在特定热塑性树脂的基质中的海岛结构,使得性能改进,如第一特定覆盖用混合物的断裂伸长率和金属补强帘线构件对第一特定覆盖用混合物的耐拉拔性。
包含特定酸改性聚烯烃等的岛相的尺寸(岛相的长轴)优选为大约0.4μm-大约10.0μm,更优选大约0.5μm-大约7μm,并且特别优选大约0.5μm-大约5μm。各相的尺寸通过使用电子扫描显微镜(SEM)得到的观察图像来测量。
第二特定覆盖用混合物
覆盖金属补强帘线构件的第二特定覆盖用混合物包含热塑性树脂和选自1)~3)的至少一种(甲基)丙烯酸系共聚物
1)烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物(特定酸共聚物),
2)烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物(特定酯共聚物),和
3)通过1)或2)表示的共聚物的金属交联产物
在第二特定覆盖用混合物中,在调整第二特定覆盖用混合物中热塑性树脂的含量比在上述范围内的同时,通过调整特定共聚物和热塑性树脂的含量比,能够容易地调整覆盖用混合物的特性如柔软性(弹性模量)和断裂伸长率,并且能够获得比在特别是使用单一的热塑性树脂的情况下更高的柔软性。
金属补强帘线构件的至少一部分被第二特定覆盖用混合物覆盖是足够的,并且如上所述,其中第二特定覆盖用混合物覆盖用作芯的金属补强帘线构件的外周部的一部分或全部的状态,以及其中当包含第二特定覆盖用混合物的构成的补强帘线覆盖层设置在轮胎骨架体的外周部时,金属补强帘线构件的一部分或全部埋设在补强帘线覆盖层中的状态是足够的。优选金属补强帘线构件和轮胎骨架体之间的界面处的所有位置被第二特定覆盖用混合物覆盖,并且更优选金属补强帘线构件的整个表面被第二特定覆盖用混合物覆盖。
对用第二特定覆盖用混合物覆盖金属补强帘线构件的方法没有特别的限制,并且可以适当使用已知的帘线覆盖方法等。例如,在其中第二特定覆盖用混合物覆盖作为芯的金属补强帘线构件的外周部的一部分或全部的情况下,可以使用其中用已知的十字头挤出机用熔融状态的热塑性树脂覆盖帘线的方法。此外,当形成补强帘线覆盖层时,可将钢丝帘线埋设在熔融状态的补强帘线覆盖层中,或可以在将钢丝帘线卷绕至轮胎骨架体之后形成补强帘线覆盖层。此外,可以使用其中在将钢丝帘线埋设在熔融状态的补强帘线覆盖层中之后,至少包含特定热塑性树脂和特定酸改性聚烯烃的熔融状态的第二特定覆盖用混合物进一步层叠其上,因此将钢丝帘线完全埋设在钢丝帘线覆盖层中的方法等。
从有效抑制轮胎骨架体和金属补强帘线构件之间刚性差异的观点,第二特定覆盖用混合物本身的由JIS K7113:1995定义的拉伸弹性模量优选为50MPa-2000MPa,更优选为50MPa-1700MPa,并且特别优选为50MPa-1600MPa。
从有效缓和金属补强帘线构件和轮胎骨架体之间的刚性差异的观点,第二覆盖用混合物本身的弹性模量优选设定在形成轮胎骨架体的树脂材料的弹性模量的0.1倍-20倍的范围内,更优选设定在0.2倍-10倍的范围内,并且特别优选设定在0.5倍-5倍的范围内。当第二覆盖用混合物的弹性模量是形成轮胎骨架体的热塑性树脂材料的弹性模量的20倍以下时,刚性差异缓和,并且此外,冠部不会变得太硬并且并且容易实现装配至轮辋。当覆盖用混合物的弹性模量是形成轮胎骨架体的热塑性树脂材料的弹性模量的0.1倍以上时,覆盖用混合物不会太软,并且可以获得具有优异的带束部面内剪切刚性和提高的侧偏力的轮胎。
从有效缓和轮胎骨架体和金属补强帘线构件之间的刚性差异的观点,第二特定覆盖用混合物本身的弹性模量优选设定为比轮胎骨架体的弹性模量高,并且比金属补强帘线构件的弹性模量低。
第二特定覆盖用混合物本身的由JIS K7113:1995定义的拉伸弹性模量通常为大约50MPa-大约2000MPa,优选50MPa-1700MPa,并且更优选50MPa-1600MPa。
关于第二特定覆盖用混合物本身的拉伸弹性模量,从有效缓和形成轮胎骨架体的树脂材料和金属补强帘线构件之间的刚性差异和提高粘接耐久性,以及甚至在假定断裂的情况下也实现韧性断裂的断裂状态的观点,轮胎骨架体的拉伸弹性模量(x1)、第二特定覆盖用混合物的拉伸弹性模量(x2)和金属补强帘线构件的拉伸弹性模量(x3)优选满足关系:x1<x2<x3。
第二特定覆盖用混合物本身的由JIS 7161定义的断裂伸长率(拉伸断裂伸长率)通常为大约10%-大约600%,优选10%-500%,并且更优选10%-300%。
关于第二特定覆盖用混合物本身的断裂伸长率,从有效缓和形成轮胎骨架体的树脂材料和金属补强帘线构件之间的刚性差异和提高粘接耐久性,以及甚至在假定断裂的情况下也实现韧性断裂的断裂状态的观点,轮胎骨架体的断裂伸长率(y1)、第二特定覆盖用混合物的断裂伸长率(y2)和金属补强帘线构件的断裂伸长率(y3),优选满足关系:y3<y2<y1。
热塑性树脂
包含在第二特定覆盖用混合物中的热塑性树脂的例子包括包含在第一特定覆盖用混合物中的特定热塑性树脂的例子。
与特定热塑性树脂类似,包含在第二特定覆盖用混合物中的热塑性树脂例子,包括:聚氨酯系热塑性树脂、烯烃系热塑性树脂、氯乙烯系热塑性树脂、聚酰胺系热塑性树脂、聚酯系热塑性树脂和聚苯乙烯系热塑性树脂,特别优选聚酰胺系热塑性树脂。当聚酰胺系热塑性树脂用作第二特定覆盖用混合物的热塑性树脂时,可进一步改进对金属补强帘线构件的耐拉拔性。
优选考虑到对轮胎骨架体中使用的树脂材料的粘接性来选择包含在第二特定覆盖用混合物中的热塑性树脂。特别地,对形成轮胎骨架体的树脂材料和包含在第二特定覆盖用混合物中的特定热塑性树脂使用相同类型的树脂,使得能够进一步提高轮胎骨架体和第二特定覆盖用混合物之间的粘接性。例如,在其中聚酰胺系热塑性树脂用作包含在第二特定覆盖用混合物中的热塑性树脂的情况下,在轮胎骨架体中优选使用聚酰胺系热塑性弹性体。
包含在第二特定覆盖用混合物中的热塑性树脂本身的由JIS K7113:1995定义的拉伸弹性模量优选为50MPa-2000MPa,更优选为70MPa-1700MPa,并且特别优选为100MPa-1600MPa。
在聚酰胺系热塑性树脂用作包含在第二特定覆盖用混合物中的热塑性树脂的情况下,从提高第二覆盖用混合物的弹性模量的观点,聚酰胺系热塑性树脂的数均分子量优选为300-30000。此外,从韧性和低温柔软性的观点,构成软链段的聚合物的数均分子量优选为200-20000。
特定共聚物
第二特定覆盖用混合物包含选自烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物(特定酸共聚物)、烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物(特定酯共聚物)、特定酸共聚物的金属交联产物和特定酯共聚物的金属交联产物的至少一种(甲基)丙烯酸系共聚物(特定共聚物)。
如上所述,特定共聚物具有优异的柔软性,并且对其中使用其它树脂材料,如热塑性树脂的结构具有优异的粘接性,并且由于与第二特定覆盖用混合物中的热塑性树脂一起包含特定共聚物,因此容易地调整第二特定覆盖用混合物的柔软性。
特别地,具有酸基的特定酸共聚物提高构成第二特定覆盖用混合物的热塑性树脂和特定共聚物之间的亲和性,使得能够提高第二特定覆盖用混合物的耐久性。因此在其中特定酸共聚物用作特定共聚物的第二特定覆盖用混合物中,不容易出现热塑性树脂和特定共聚物之间的相分离。
特定酸共聚物
"烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物"指在烯烃重复单元中包含衍生自(甲基)丙烯酸的部分结构的共聚物。特定酸共聚物的形式可以是自由基聚合物、嵌段共聚物或接枝共聚物。
在烯烃-(甲基)丙烯酸系共聚物中构成烯烃重复单元的烯烃优选为乙烯、丙烯或1-丁烯,并且更优选乙烯。
即,烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物优选为乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物,更优选乙烯-甲基丙烯酸共聚物。
烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物可以单独使用或者可以使用其两种以上。
从第二特定覆盖用混合物的熔融成形性的观点,特定酸系共聚物的数均分子量(Mn)优选为5,000-10,000,000,并且更优选为7,000-1,000,000。
可以将市售品用作特定酸共聚物,例如,可采用由Du Pont-Mitsui,Polychemicals Co.,Ltd.制造的NUCREL(如N035C或AN42115C)等。
特定酯共聚物
"烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物"指在烯烃重复单元中包含衍生自(甲基)丙烯酸酯的部分结构的共聚物。
特定酯共聚物的形式可以是自由基聚合物、嵌段共聚物或接枝共聚物。
在烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物中构成烯烃重复单元的烯烃优选为乙烯、丙烯或1-丁烯,并且更优选乙烯。
即,烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物优选为乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物。更优选乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物。
烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物可以单独使用或者可以使用其两种以上。
从第二特定覆盖用混合物的熔融成形性的观点,特定酯共聚物的数均分子量(Mn)优选为5,000-10,000,000,并且更优选为7,000-1,000,000。
可以将市售品用作特定酯共聚物,例如,可采用由Du Pont-MitsuiPolychemicals制造的ELVALOY AC(如3427、1125AC或2112AC)等。
如上所述,特定酸共聚物具有酸基,因此,提高构成第二特定覆盖用混合物的热塑性树脂和特定共聚物之间的亲和性,使得能够提高第二特定覆盖用混合物的耐久性。
因此,通过特定酯共聚物的酸改性,也能提高构成第二特定覆盖用混合物的热塑性树脂和特定共聚物之间的亲和性。即,特定酯共聚物也优选为通过酸改性烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物形成的酸改性共聚物(以下也称作"特定酸改性酯共聚物")。
特定酸改性酯共聚物
"通过酸改性烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物形成的酸改性共聚物"指其中具有酸基的化合物键合至在烯烃重复单元中包含衍生自(甲基)丙烯酸的部分结构的共聚物(即烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物)的共聚物。
更具体地,"具有键合至烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物的酸基的化合物"指具有键合至烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物的酸基,如羧酸基团、硫酸基团或磷酸基团的不饱和化合物。例如,当采用不饱和羧酸(通常为马来酸酐)作为具有酸基的不饱和化合物时,不饱和羧酸的不饱和键合部位可以键合(例如,接枝聚合)至烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物。
从抑制烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物降解的观点,具有酸基的化合物优选是具有作为弱酸基团的羧酸基团(羧基)的化合物,例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、异巴豆酸和马来酸。
在待酸改性的烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物中构成烯烃重复单元的烯烃优选为乙烯、丙烯或1-丁烯,并且更优选乙烯。
即,烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物优选为乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物。
因此优选特定酸改性酯共聚物为乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物的酸改性产物。
更优选其为通过用具有羧酸基团(羧基)的化合物酸改性乙烯-(甲基)丙烯酸乙酯共聚物而形成的羧酸改性共聚物,并且更优选其为乙烯-丙烯酸乙酯共聚物的羧酸改性产物。
特定酸改性酯共聚物可以单独使用或者可使用其两种以上。
从第二特定覆盖用混合物的熔融成形性的观点,特定酸改性酯共聚物的数均分子量(Mn)优选为5,000-10,000,000,并且更优选为7,000-1,000,000。
可以将市售品用作特定酸改性酯共聚物,例如,可采用由Du Pont-MitsuiPolychemicals Co.,Ltd.制造的HPR(如AR2011)等。
特定共聚物的金属交联产物
给出关于特定共聚物的金属交联产物的实例的说明,其中特定共聚物是烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物(特定酸共聚物)。在特定共聚物是烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物(特定酯共聚物)的情况下,在下述说明中"(甲基)丙烯酸共聚物"可以用"(甲基)丙烯酸酯共聚物"取代。
烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物的金属交联产物指在烯烃重复单元中包含衍生自(甲基)丙烯酸的部分结构的共聚物,其中在(甲基)丙烯酸重复单元中存在经由(甲基)丙烯酸的已失去质子(H+)的COO-之间的金属离子(Mn+,其中M是金属,和n是金属的化合价)的键合(交联)。这些金属交联共聚物也被称为离聚物。共聚物的形式可以是自由基共聚物、嵌段共聚物或接枝共聚物。
能够与(甲基)丙烯酸酯的COO-形成交联结构的金属离子的例子包括单价离子,如锂(Li+)、钠(Na+)或钾(K+),二价离子,如镁(Mg2+)、钙(Ca2+)、钡(Ba2+)或锌(Zn2+),以及三价例子,如铝(Al3+)。尽管通常采用金属离子如锂(Li+)、钠(Na+)、镁(Mg2+)、锌(Zn2+),但其中,从赋予热塑性树脂材料以硬度和提高耐变形性的观点,优选锌离子。
在烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物的金属交联产物中构成烯烃重复单元的烯烃优选为乙烯、丙烯或1-丁烯,并且更优选乙烯。
即,烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物的金属交联产物优选为乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物的金属交联产物。更优选乙烯-甲基丙烯酸共聚物的金属交联产物,并且还更优选乙烯-甲基丙烯酸共聚物的锌离子交联产物。
烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物的金属交联产物可以单独使用或者使用其两种以上。
第二覆盖用混合物中热塑性树脂和特定共聚物的含量
从提高第二特定覆盖用混合物的特性如断裂伸长率,以及提高金属补强帘线构件对覆盖用混合物的耐拉拔性的观点,优选其中第二特定覆盖用混合物具有包括作为由热塑性树脂构成的基质相的海相以及作为由特定共聚物构成的分散相的岛相的海岛结构的实施方式。由于第二特定覆盖用混合物具有其中特定共聚物分散在热塑性树脂的基质中的海岛结构,因此能够提高第二特定覆盖用混合物的性能如断裂伸长率,并且能够提高金属补强帘线构件对第二特定覆盖用混合物的耐拉拔性。
在第二特定覆盖用混合物中,对热塑性树脂的含量没有特别的限制,并且,例如在其中构成包括含有热塑性树脂的海相以及含有特定共聚物的岛相的海岛结构的情况下,相对第二特定覆盖用混合物的总含量,热塑性树脂的体积含量优选为51体积%-95体积%,更优选为60体积%-90体积%,并且优选为70体积%-85体积%。类似地,在质量方面,尽管根据选择的热塑性树脂的比重而不同,但相对第二特定覆盖用混合物的总含量,热塑性树脂的含量优选为55质量%-95质量%,更优选为60质量%-90质量%,并且特别优选为70质量%-85质量%。
类似地,对第二特定覆盖用混合物中的特定共聚物的含量没有特别的限制,在其中构成包括含有热塑性树脂的海相以及含有特定共聚物的岛相的海岛结构的情况下,相对第二特定覆盖用混合物的总含量,特定共聚物的体积含量优选为5体积%-49体积%,更优选10体积%-40体积%,并且优选15体积%-30体积%。类似地,在质量方面,尽管根据选择的热塑性树脂的比重而不同,但相对第二特定覆盖用混合物的总含量,热塑性树脂的含量优选为5质量%-45质量%,更优选为10质量%-40质量%,并且优选为15质量%-30质量%。
从容易形成由包含热塑性树脂的海相和包含特定共聚物的岛相构成的海岛结构的观点,第二特定覆盖用混合物中热塑性树脂(p)和特定共聚物(e)的质量比(p/e)优选为95/5-55/45,更优选为90/10-60/40,并且优选为85/15-70/30。
在上述海岛结构中,通过将岛相微细分散在热塑性树脂中,特别提高耐冲击性。
当第二特定覆盖用混合物含有具有酸基的特定共聚物时,存在随着具有酸基的特定共聚物的酸值变得越高,岛相越小,并且随着酸值变得越低岛相越大的趋势。此外,随着具有酸基的特定共聚物的酸值增加,聚酰胺系热塑性树脂和具有酸基的特定共聚物之间的相互作用增加,并且第二特定覆盖用混合物的熔融粘度增加。使用具有酸基的特定共聚物和没有酸基的特定共聚物的组合以调整酸值,使得能够抑制第二特定覆盖用混合物的熔融粘度变得太高。
作为特定共聚物,在其中将具有酸基的特定共聚物(ca)和没有酸基的特定酯共聚物(cb)组合使用的情况下,则从抑制第二特定覆盖用混合物的熔融粘度变得太高的观点,质量比(ca/cb)优选为10/90-90/10,优选为15/85-85/15,并且优选为20/80-80/20。
作为特定共聚物,在其中没有金属交联的特定共聚物(c)和金属交联的特定共聚物(cm)组合使用的情况下,则从抑制第二特定覆盖用混合物的弹性模量变得太高的观点,质量比(c/cm)优选为10/90-90/10,优选为15/85-85/15,并且优选为20/80-80/20。
通常,当使用改性产物如酸改性产物时,表现出其中在捏合-混合(分散)期间需要比较小的能量,并且不需要捏合-混合高技术的效果。然而,当其配混量较大时,则倾向于发生树脂的凝胶化,并且在挤出期间有时发生外观缺陷(鱼眼)如粗糙的表面。从这些观点,当具有酸基的特定共聚物用作特定共聚物时,第二特定覆盖用混合物中具有酸基的特定共聚物的含量优选为20质量%以下,例如5质量%-20质量%。
热塑性树脂中特定共聚物的岛相的微细分散可以通过使用电子扫描显微镜(SEM)得到的观察图像来确认。
包含特定共聚物的岛相的尺寸(岛相的长轴)优选为大约0.4μm-大约10.0μm,更优选大约0.5μm-大约7μm,并且特别优选大约0.5μm-大约5μm。各岛相的尺寸通过使用电子扫描显微镜(SEM)得到的观察图像来测量。
树脂材料
接下来给出关于形成轮胎骨架体的树脂材料的说明。此处,"树脂材料"的概念包括热塑性树脂(包括热塑性弹性体)和热固性树脂,但不包括硫化橡胶。
热固性树脂的例子包括酚醛系树脂、脲醛系树脂、三聚氰胺系树脂、环氧系树脂和聚酰胺系树脂。热塑性树脂的例子包括聚氨酯系树脂、烯烃系树脂、氯乙烯系树脂和聚酰胺系树脂。
热塑性弹性体一般指由含有构成硬链段的聚合物和构成软链段的聚合物的共聚物构成的热塑性树脂材料。热塑性弹性体的例子包括如JIS K6418定义的聚酰胺系热塑性弹性体(TPA)、聚酯系热塑性弹性体(TPC)、聚烯烃系热塑性弹性体(TPO)、聚苯乙烯系热塑性弹性体(TPS)、聚氨酯系热塑性弹性体(TPU)和热塑性橡胶的交联产物(TPV),以及其它热塑性弹性体(TPZ)。考虑到在运转期间所需要的弹性、制造期间的成形性等,轮胎骨架体优选包含热塑性树脂作为树脂材料,并且更优选包含热塑性弹性体。特别优选使用聚酰胺系热塑性弹性体。
在本说明书中,为“相同种类”的树脂表明二者均是酯系或二者均是苯乙烯系等。
聚酰胺系热塑性弹性体
聚酰胺系热塑性弹性体指由具有构成结晶性的并且具有高熔点的硬链段的聚合物,和构成无定形的并且具有低玻璃化转变温度的软链段的聚合物的共聚物形成的热塑性树脂材料,其中构成硬链段的聚合物在其主链中具有酰胺键(-CONH-)。聚酰胺系热塑性弹性体的例子包括,如由JIS K6418:2007定义的酰胺系热塑性弹性体(TPA)等,和如在JP-A 2004-346273中描述的聚酰胺系弹性体等。
聚酰胺系热塑性弹性体的例子包括至少具有构成结晶性的且具有高熔点的硬链段的聚酰胺和具有构成无定形的且具有低玻璃化转变温度的软链段的其它聚合物(例如,聚酯或聚醚)的材料。聚酰胺系热塑性弹性体还可以包括增链剂如二羧酸,以及硬链段和软链段。形成硬链段的聚酰胺的例子包括例如由下式(1)或式(2)表示的单体产生的聚酰胺。
式(1):H2N-R1-COOH
在式(1)中,R1表示具有2-20个碳原子的烃分子链,或具有2-20个碳原子的亚烷基。
式(2):
在式(2)中,R2表示具有3-20个碳原子的烃分子链,或具有3-20个碳原子的亚烷基。
式(1)中的R1优选为具有3-18个碳原子的烃分子链或具有3-18个碳原子的亚烷基,还更优选为具有4-15个碳原子的烃分子链或具有4-15个碳原子的亚烷基,并且特别优选为具有10-15个碳原子的烃分子链或具有10-15个碳原子的亚烷基。此外,式(2)中的R2优选为具有3-18个碳原子的烃分子链或具有3-18个碳原子的亚烷基,还更优选为具有4-15个碳原子的烃分子链或具有4-15个碳原子的亚烷基,和特别优选为具有10-15个碳原子的烃分子链或具有10-15个碳原子的亚烷基。
ω-氨基羧酸和内酰胺为由上述式(1)或式(2)表示的单体的例子。此外,形成硬链段的聚酰胺的例子包括此类ω-氨基羧酸或内酰胺的缩聚物、以及二胺和二羧酸的缩合共聚物。
可以用作ω-氨基羧酸的例子包括具有5-20个碳原子的脂肪族ω-氨基羧酸如6-氨基己酸、7-氨基庚酸、8-氨基辛酸、10-氨基癸酸、11-氨基十一烷酸和12-氨基十二烷酸等。可以用作内酰胺的例子包括具有5-20个碳原子的脂肪族内酰胺如月桂基内酰胺、ε-己内酰胺、十一烷内酰胺、ω-庚内酰胺或2-吡咯烷酮。
可以用作二胺的例子包括二胺化合物如具有2-20个碳原子的脂肪族二胺,如乙二胺、三亚甲基二胺、四亚甲基二胺、六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、十亚甲基二胺、十一亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、2,2,4-三甲基六亚甲基二胺、2,4,4-三甲基六亚甲基二胺、3-甲基五亚甲基二胺和间二甲苯二胺。此外,HOOC-(R3)m-COOH(其中,R3:具有3-20个碳原子的烃分子链,m:0或1)可以表示二羧酸,其例子包括具有2-20个碳原子的脂肪族二羧酸如草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸或十二烷二酸。
通过月桂基内酰胺、ε-己内酰胺或十一烷内酰胺的开环缩聚而形成的聚酰胺可以优选用作形成硬链段的聚酰胺。
形成软链段的聚合物的例子包括聚酯和聚醚,其例子包括聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基醚二醇和ABA型三嵌段聚醚。这些可以单独或以其两种以上的组合来使用。此外,可以使用经由氨等与聚醚的端部反应而获得的聚醚二胺等。
此处,"ABA型三嵌段聚醚"指由下式(3)表示的聚醚。
式(3):
式(3)中的x和z表示1-20的整数。y表示4-50的整数。
作为式(3)中的x和z的各值,优选为1-18的整数,还更优选为1-16的整数,并且特别优选为1-14的整数,以及最优选为1-12的整数。此外,式(3)中的y值,优选为5-45的整数,更优选为6-40的整数,并且特别优选为7-35的整数,以及最优选为8-30的整数。
上述硬链段和软链段的各组合是硬链段和软链段组合的例子。其中优选的组合为月桂基内酰胺和聚乙二醇的开环缩聚物的组合、月桂基内酰胺和聚丙二醇的开环缩聚物的组合、月桂基内酰胺和聚四亚甲基醚二醇的开环缩聚物的组合、月桂基内酰胺和ABA型三嵌段聚醚的开环缩聚物的组合。特别优选月桂基内酰胺和ABA型三嵌段聚醚的开环缩聚物的组合。
从熔融成形性的观点,构成硬链段的聚合物(聚酰胺)的数均分子量优选为300-30,000。从韧性和低温柔软性的观点,构成软链段的聚合物的数均分子量优选为200-20000。从成形性的观点,硬链段(x)和软链段(y)的质量比(x:y)优选为50:50-90:10,并且更优选为50:50-80:20。
聚酰胺系热塑性弹性体可以用已知的使上述形成硬链段的聚合物和形成软链段的聚合物共聚的方法来合成。
可用作聚酰胺系热塑性弹性体的市售品的例子包括:由Ube Industries,Ltd.制造的"UBESTA XPA"系列的产品(例子包括XPA9063X1、XPA9055X1、XPA9048X2、XPA9048X1、XPA9040X1、XPA9040X2和XPA9044),以及由Daicel-Evonik,Ltd.制造的"VESTAMID"系列的产品(例如,E40-S3、E47-S1、E47-S3、E55-S1、E55-S3、EX9200和E50-R2)。
聚苯乙烯系热塑性弹性体
聚苯乙烯系热塑性弹性体的例子包括至少具有构成硬链段的聚苯乙烯和构成无定形的且具有低玻璃化转变温度的软链段的其它聚合物(例如,聚丁二烯、聚异戊二烯、聚乙烯、氢化聚丁二烯或氢化聚异戊二烯等)的材料。可以适当用于形成硬链段的聚苯乙烯的例子包括,例如,使用已知的自由基聚合物法获得的那些,或使用离子聚合法获得的那些,例如阴离子活性聚合获得的聚苯乙烯。
形成软链段的聚合物的例子包括,例如,聚丁二烯、聚异戊二烯、聚(2,3-二甲基-丁二烯)等。
上述硬链段和软链段的各组合是硬链段和软链段的上述组合的例子。其中,优选聚苯乙烯/聚丁二烯的组合或聚苯乙烯/聚异戊二烯的组合。此外,为抑制热塑性弹性体的非预期的交联反应,优选使软链段氢化。
构成硬链段的聚合物(聚苯乙烯)的数均分子量优选为5000-500000,并且优选为10000-200000。
此外,构成软链段的聚合物的数均分子量优选为5000-1000000,更优选为10000-800000,并且特别优选为30000-500000。此外,从成形性的观点,硬链段(x)和软链段(y)的体积比(x:y)优选为5:95-80:20,并且还更优选为10:90-70:30。
聚苯乙烯系热塑性弹性体可以用已知的使上述形成硬链段的聚合物和形成软链段的聚合物共聚的方法来合成。
聚苯乙烯系热塑性弹性体的例子包括苯乙烯-丁二烯系共聚物[SBS(聚苯乙烯-聚(丁烯)嵌段-聚苯乙烯)和SEBS(聚苯乙烯-聚(乙烯/丁烯)嵌段-聚苯乙烯)]、苯乙烯-异戊二烯共聚物[聚苯乙烯-聚异戊二烯嵌段-聚苯乙烯)]、和苯乙烯-丙烯系共聚物[SEP(聚苯乙烯-(乙烯/丙烯)嵌段)、SEPS(聚苯乙烯-聚(乙烯/丙烯)嵌段-聚苯乙烯)、SEEPS(聚苯乙烯-聚(乙烯-乙烯/丙烯)嵌段-聚苯乙烯)]和SEB(聚苯乙烯(乙烯/丁烯)嵌段)。
可以用作聚苯乙烯系热塑性弹性体的市售品的例子包括,例如,由AsahiKasei Corporation制造的"TUFTEC"系列的那些(例如,H1031、H1041、H1043、H1051、H1052、H1053、TUFTEC H1062、H1082、H1141、H1221或H1272),和由Kuraray Co.,Ltd.制造的SEBS(如8007、8076)和SEPS(如2002、2063)。
聚氨酯系热塑性弹性体
聚氨酯系热塑性弹性体的例子包括至少具有构成形成通过物理聚集(physical aggregation)而引起的假交联的硬链段的聚氨酯,和构成无定形的且具有低玻璃化转变温度的软链段的其它聚合物的材料;例如,包含含有由下式(A)表示的结构单元的软链段和含有由下式(B)表示的结构单元的硬链段的共聚物。
式(A):
式(B):
上式中,P表示长链脂肪族聚醚或长链脂肪族聚酯。R表示脂肪族烃、脂环族烃或芳族烃。P'表示短链脂肪族烃、脂环族烃或芳族烃。
在式(A)中,可以用作由P表示的长链脂肪族聚醚或长链脂肪族聚酯的例子包括具有500-5000的分子量的那些。P源自含有由P表示的长链脂肪族聚醚或长链脂肪族聚酯的二醇化合物。此类二醇化合物的例子包括在上述分子量范围内的聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基醚二醇、聚(己二酸丁烯酯)二醇、聚-ε-己内酯二醇、聚(六亚甲基碳酸酯)二醇和ABA型三嵌段聚醚。
这些化合物可以单独或以其两种以上的组合来使用。
在式(A)和式(B)中,R源自含有由R表示的脂肪族烃、脂环族烃或芳族烃的二异氰酸酯化合物。包含由R表示的脂肪族烃的脂肪族二异氰酸酯化合物的例子包括1,2-亚乙基二异氰酸酯、1,3-亚丙基二异氰酸酯、1,4-丁烷二异氰酸酯和1,6-六亚甲基二异氰酸酯。包含由R表示的脂环族烃的二异氰酸酯化合物的例子包括1,4-环己烷二异氰酸酯或4,4-环己烷二异氰酸酯。含有由R表示的芳族烃的芳族二异氰酸酯化合物的例子包括4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯。
这些化合物可以单独或以其两种以上的组合来使用。
在式(B)中,可以用作由P'表示的短链脂肪族烃、脂环族烃或芳族烃的例子包括具有小于500的分子量的那些。此外,P'源自包含由P'表示的短链脂肪族烃、脂环族烃或芳族烃的二醇化合物。包含由P'表示的短链脂肪族烃的脂肪族二醇化合物的例子包括二醇和聚亚烷基二醇,其例子包括乙二醇、丙二醇、三亚甲基二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇和1,10-癸二醇。
此外,包含由P'表示的脂环族烃的脂环族二醇化合物的例子包括环戊烷-1,2-二醇、环己烷-1,2-二醇、环己烷-1,3-二醇、环己烷-1,4-二醇和环己烷-1,4-二甲醇。
包含由P'表示的芳族烃的芳族二醇化合物的例子包括氢醌、间苯二酚、氯代氢醌、溴代氢醌、甲基氢醌、苯基氢醌、甲氧基氢醌、苯氧基氢醌、4,4'-二羟基联苯、4,4'-二羟基二苯基醚、4,4'-二羟基二苯基硫醚、4,4'-二羟基二苯基砜,4,4'-二羟基二苯甲酮、4,4'-二羟基二苯甲烷、双酚A、1,1-二(4-羟基苯基)环己烷、1,2-双(4-羟基苯氧基)乙烷、1,4-二羟基萘和2,6-二羟基萘。
这些化合物可以单独或以其两种以上的组合来使用。
从熔融成形性的观点,构成硬链段的聚合物(聚氨酯)的数均分子量优选为300-1500。此外,从聚氨酯系热塑性弹性体的柔软性和热稳定性的观点,构成软链段的聚合物的数均分子量优选为500-20000,更优选500-5000,并且特别优选500-3000。此外,从成形性的观点,硬链段(x)和软链段(y)的质量比(x:y)优选为15:85-90:10,和更优选为30:70-90:10。
聚氨酯系热塑性弹性体可以通过已知的使上述形成硬链段的聚合物和形成软链段的聚合物共聚的方法来合成。例如,JP-A H05-331256中描述的热塑性聚氨酯可以用作聚氨酯系热塑性弹性体。
具体地,聚氨酯系热塑性弹性体优选为由芳族二醇和芳族二异氰酸酯构成的硬链段与由聚碳酸酯构成的软链段的组合,优选甲苯二异氰酸酯(TDI)/聚酯系多元醇共聚物、TDI/聚醚系多元醇共聚物、TDI/己内酯系多元醇共聚物、TDI/聚碳酸酯系多元醇共聚物、4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)/聚酯系多元醇共聚物、MDI/聚醚系多元醇共聚物、MDI/己内酯系多元醇共聚物、MDI/聚碳酸酯系多元醇共聚物,或者MDI+氢醌/聚六亚甲基碳酸酯共聚物,并且更优选TDI/聚酯系多元醇共聚物、TDI/聚醚系多元醇共聚物、MDI/聚酯系多元醇共聚物、MDI/聚醚系多元醇共聚物、或MDI+氢醌/聚六亚甲基碳酸酯共聚物。
此外,可以用作聚氨酯系热塑性弹性体的市售产品的例子包括:由BASFSE制造的"ELASTOLLAN"系列(例子包括ET680、ET880、ET690和ET890),由Kuraray Co.,Ltd.制造的"KURAMIRON U"系列(例如,2000系列、3000系列、8000系列和9000系列),和由Nippon Miractran Co.,Ltd.制造的"MIRACTRAN"系列(例如,XN-2001、XN-2004、P390RSUP、P480RSUI、P26MRNAT、E490、E590和P890)。
聚烯烃系热塑性弹性体
聚烯烃系热塑性弹性体的例子包括至少具有构成结晶性的且具有高熔点的硬链段的聚烯烃和构成无定形的且具有低玻璃化转变温度的软链段的其它聚合物(例如,聚烯烃、其它聚烯烃或聚乙烯基化合物)的材料。形成硬链段的聚烯烃的例子包括,例如,聚乙烯、聚丙烯、全同立构聚丙烯和聚丁烯。
聚烯烃系热塑性弹性体的例子包括烯烃-α-烯烃无规共聚物和烯烃嵌段共聚物,其例子包括丙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯共聚物、丙烯-1-己烯共聚物、丙烯-4-甲基-1-戊烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-4-甲基-戊烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、1-丁烯-1-己烯共聚物、1-丁烯-4-甲基-戊烯、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、丙烯-甲基丙烯酸共聚物、丙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、丙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、丙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、丙烯-丙烯酸甲酯共聚物、丙烯-丙烯酸乙酯共聚物、丙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和丙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
聚烯烃系热塑性弹性体优选的例子包括丙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯共聚物、丙烯-1-己烯共聚物、丙烯-4-甲基-1戊烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-4-甲基-戊烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、丙烯-甲基丙烯酸共聚物、丙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、丙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、丙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、丙烯-丙烯酸甲酯共聚物、丙烯-丙烯酸乙酯共聚物、丙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或丙烯-乙酸乙烯酯共聚物,和其还更优选的例子包括乙烯-丙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物。
此外,两种以上聚烯烃树脂,如乙烯和丙烯可以组合使用。聚烯烃系热塑性弹性体中聚烯烃的含量比优选50质量%-100质量%。
聚烯烃系热塑性弹性体的数均分子量优选为5,000-10,000,000。如果聚烯烃系热塑性弹性体的数均分子量为5,000-10,000,000,则热塑性树脂材料具有足够的机械物理性能和优异的加工性。从类似的观点,数均分子量更优选7,000-1,000,000,并且特别优选10,000-1,000,000。因此能够进一步改进热塑性树脂材料的机械物理性能和加工性。从韧性和低温柔软性的观点,构成软链段的聚合物的数均分子量优选为200-6000。从成形性的观点,硬链段(x)和软链段(y)的质量比(x:y)优选为50:50-95:5,并且还更优选为50:50-90:10。
聚烯烃系热塑性弹性体可以通过已知方法经共聚而合成。
酸改性热塑性弹性体可以用作热塑性弹性体。
"酸改性热塑性弹性体"指引起具有酸基,如羧酸基团、硫酸基团或磷酸基团的不饱和化合物与热塑性弹性体键合的产物。例如,当不饱和羧酸(通常,马来酸酐)用作具有酸基的不饱和化合物时,不饱和羧酸的不饱和键部位可以键合(例如,接枝聚合)至聚烯烃系热塑性弹性体。
从抑制聚酰胺系热塑性弹性体和除了聚酰胺系热塑性弹性体以外的热塑性弹性体的降解的观点,具有酸基的化合物优选为具有作为弱酸基的羧酸基团的化合物,并且例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、异巴豆酸和马来酸。
上述可用作聚烯烃系热塑性弹性体的市售品的例子包括,例如,由MitsuiChemicals,Inc.制造的"TAFMER"系列的产品(例如,A0550S、A1050S、A4050S、A1070S、A4070S、A35070S、A1085S、A4085S、A7090、A70090、MH7007、MH7010、XM-7070、XM-7080、BL4000、BL2481、BL3110、BL3450、P-0275、P-0375、P-0775、P-0180、P-0280、P-0480和P-0680),由Du Pont-MitsuiPolychemicals Co.,Ltd.制造的"NUCREL"系列的产品(例如,AN4214C、AN4225C、AN42115C、N0903HC、N0908C、AN42012C、N410、N1050H、N1108C、N1110H、N1207C、N1214、AN4221C、N1525、N1560、N0200H、AN4228C、AN4213C和N035C)和"Elvaloy AC"系列的产品(例如,1125AC、1209AC、1218AC、1609AC、1820AC、1913AC、2112AC、2116AC、2615AC、2715AC、3117AC、3427AC和3717AC),由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制造的"ACRYFT"系列的产品和"EVATATE"系列的产品,以及由Tosoh Corporation制造的"ULTRATHENE"系列的产品。
此外,可用作聚烯烃系热塑性弹性体的市售品还包括,例如,由PrimePolymer Co.,Ltd.制造的"PRIME TPO"系列的产品(例子包括,E-2900H、F-3900H、E-2900、F-3900、J-5900、E-2910、F-3910、J-5910、E-2710、F-3710、J-5910、E-2740、F-3740、R110MP、R110E、T310E和M142E)。
聚酯系热塑性弹性体
聚酯系热塑性弹性体的例子包括至少具有构成结晶性的且具有高熔点的硬链段的聚酯和构成无定形的且具有低玻璃化转变温度的软链段的其它聚合物(例如,聚酯或聚醚)的材料。
芳族聚酯可以用作形成硬链段的聚酯。芳族聚酯可以由例如,芳族二羧酸或其酯形成性衍生物和脂肪族二醇形成。芳族聚酯优选为源自对苯二甲酸和/或对苯二甲酸二甲酯和1,4-丁二醇的聚对苯二甲酸丁二醇酯。此外,芳族聚酯可以是源自二羧酸成分如:间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘-2,6-二羧酸、萘-2,7-二羧酸、联苯-4,4'-二羧酸、二苯氧基乙烷二羧酸、或5-磺酸基间苯二甲酸或者它们的酯形成性衍生物和具有300以下的分子量的二醇的聚酯,所述具有300以下的分子量的二醇例如,脂肪族二醇如乙二醇、三亚甲基二醇、五亚甲基二醇、六亚甲基二醇、新戊二醇或十亚甲基二醇;脂环族二醇如1,4-环己烷二甲醇或三环癸烷二甲醇;或芳族二醇如亚二甲苯基二甲醇、双(对羟基)联苯、双(对羟基苯基)丙烷、2,2-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙烷、双[4-(2-羟基)苯基]砜、1,1-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]环己烷、4,4'-二羟基-对三联苯或4,4'-二羟基对四联苯。此外,芳族聚酯可以是其中组合使用两种以上上述二羧酸组分和二醇组分的共聚聚酯。另外,还可以与在5摩尔%以下的范围内的具有3个以上的官能团的多官能羧酸组分、多官能含氧酸组分、多官能羟基组分等共聚。
形成硬链段的聚酯的例子包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸亚甲酯(polymethylene terephthalate)、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸丁二醇酯,优选聚对苯二甲酸丁二醇酯。
脂肪族聚酯和脂肪族聚醚是形成软链段的聚合物的例子。
脂肪族聚醚的例子包括聚(环氧乙烷)二醇、聚(环氧丙烷)二醇、聚(环氧丁烷)二醇、聚(环氧己烷)二醇、环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物、聚(环氧丙烷)二醇的环氧乙烷加成聚合物、以及环氧乙烷和四氢呋喃的共聚物。
脂肪族聚酯的例子包括聚(ε-己内酯)、聚庚醇内酯(polyenantholactone)、聚辛醇内酯(polycaprylolactone)、聚己二酸丁二醇酯和聚己二酸乙二醇酯等。
这些脂肪族聚醚和脂肪族聚酯中,从所得聚酯嵌段共聚物的弹性特性的观点,优选聚(环氧丁烷)二醇、聚(环氧丙烷)二醇的环氧乙烷加成物、聚(ε-己内酯)、聚己二酸丁二醇酯和聚己二酸乙二醇酯等。
此外,从韧性和低温柔软性的观点,形成软链段的聚合物的数均分子量优选为300-6000。此外,从成形性的观点,硬链段(x)和软链段(y)的质量比(x:y)优选为99:1-20:80,并且还更优选98:2-30:70。
硬链段和软链段的上述组合的例子可以包括上述硬链段和软链段的各组合。其中,优选其中硬链段为聚对苯二甲酸丁二醇酯和软链段为脂肪族聚醚的组合,并且还更优选其中硬链段为聚对苯二甲酸丁二醇酯和软链段为聚(环氧乙烷)二醇的组合。
作为聚酯系热塑性弹性体,例如,可以使用由Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的"HYTREL"系列(例如,3046、5557、6347、4047和4767),和由ToyoboCo.,Ltd.制造的"PELPRENE"系列(例如,P30B、P40B、P40H、P55B、P70B、P150B、P280B、P450B、P150M、S1001、S2001、S5001、S6001和S9001)的市售品。
上述热塑性弹性体可以通过已知的使上述形成硬链段的聚合物和形成软链段的聚合物共聚的方法来合成。
树脂材料的熔点通常为大约100℃-350℃,从轮胎生产性的观点,优选为大约100℃-250℃,并且更优选100℃至200℃。
可以提高轮胎的耐久性和生产性。如有需要,各种添加剂,如橡胶、弹性体、热塑性树脂、各种填料(例如,二氧化硅、碳酸钙或粘土)、防老化剂、油、增塑剂、着色剂或耐候剂可以包含在(共混在)树脂材料中。
作为形成轮胎骨架体的树脂材料,优选使用与覆盖金属补强帘线构件的极性热塑性树脂具有10.0以下的SP值(溶解度参数)的差的树脂材料。SP值的差优选为7.0以下,并且更优选为5.0以下。当极性热塑性树脂和轮胎骨架体中的树脂之间的差为10.0以下时,轮胎骨架体和覆盖金属补强帘线构件的第一特定覆盖用混合物(本发明第二轮胎中的第二特定覆盖用混合物)之间的粘接性提高,使得能够提高金属补强帘线构件的粘接耐久性。
树脂材料(轮胎骨架体)本身的如在JIS K7113:1995中定义的拉伸弹性模量优选为50MPa-1000MPa,更优选为50MPa-800MPa,并且特别优选为50MPa-700MPa。如果树脂材料的拉伸弹性模量为100MPa-1000MPa,则使得能够在维持轮胎骨架体的形状同时能够将轮胎骨架体有效地安装至轮辋。
树脂材料(轮胎骨架体)本身的如在JIS K7113:1995中定义的拉伸屈服强度优选为5MPa以上,优选5MPa-20MPa,并且更优选5MPa-17MPa。树脂材料的拉伸屈服强度为5MPa以上,使得能够承受如在行进期间在载荷下轮胎的变形。
树脂材料(轮胎骨架体)本身的如在JIS K7113:1995中定义的拉伸强度通常为大约15MPa-大约70MPa,优选为17MPa-60MPa,并且更优选为20MPa-55MPa。
树脂材料(轮胎骨架体)本身的如在JIS K7113:1995中定义的拉伸屈服伸长率优选为10%以上,为优选10%-70%,并且更优选为15%-60%。设定树脂材料的拉伸屈服伸长率为10%以上,使得弹性区域大并且在轮辋上的安装性良好。
树脂材料(轮胎骨架体)本身的如在JIS K7113:1995中定义的断裂伸长率(拉伸断裂伸长率)优选为50%以上,优选为100%以上,更优选为150%以上,并且特别优选为200%以上。设定树脂材料的断裂伸长率为50%以上,使得能够在轮辋上的安装性良好,并且降低对撞击时的损害的敏感性。
树脂材料(轮胎骨架体)本身的如在ISO75-2或ASTM D648中定义的载荷下(在0.45MPa载荷下)的挠曲温度优选为50℃以上,优选50℃-150℃,并且更优选50℃-130℃。设定树脂材料载荷下的挠曲温度为50℃以上,使得即使在制造期间进行硫化的情况下,也能够抑制轮胎骨架体的变形。
1-1实施方式
接下来是参照附图关于根据作为本发明第一轮胎的第一实施方式的1-1实施方式的轮胎的说明。
接下来是关于本实施方式的轮胎10的说明。图1A为示出根据本发明实施方式的轮胎一部分的截面的透视图。图1B为安装至轮辋的胎圈部的截面图。如图1中所示的,本实施方式的轮胎10显示与常规传统橡胶制充气轮胎基本上相同的截面形状。在本实施方式中,具有捻合结构的钢丝帘线(拉伸弹性模量210000MPa,和断裂伸长率8%)用作金属补强帘线构件,并且使用其中至少包含特定热塑性树脂和酸改性烯烃系热塑性树脂的第一特定覆盖用混合物覆盖用作芯的钢丝帘线的外周的补强帘线26。在本实施方式中,接下来说明使用70质量%的为聚酰胺系热塑性树脂的酰胺12(例如,由Ube Industries,Ltd.制造的"3014U"和"3024U"的1:1(质量比)的混合物)作为特定热塑性树脂和30质量%的由Mitsui Chemicals Inc.制造的"ADMER QF551"作为特定酸改性聚烯烃的混合物(拉伸弹性模量1130MPa,拉伸强度1130MPa,断裂伸长率240%)的实例。
在本实施方式中,沿轮胎骨架体(胎身(tire case)17)的轴向截取的截面图中,被热塑性树脂覆盖的金属补强帘线构件(即,补强帘线26)在其至少一部分埋设在轮胎骨架体的外周中的情况下以螺旋状卷绕。
如图1A中所示,轮胎10配备有包括以下而构成的胎身17:各自接触图1B中示出的轮辋20的胎圈座(bead seat)21和轮辋凸缘22的一对胎圈部12;分别从胎圈部12向轮胎径向外侧延伸的侧壁部14;以及连接一个侧壁部14的轮胎径向外侧端和另一个侧壁部14的轮胎径向外侧端的冠部16(外周)。
本实施方式的胎身17通过使用聚酰胺系热塑性弹性体(例如,UbeIndustries Ltd.制造的UBESTA"XPA9055X1":拉伸弹性模量303MPa,拉伸强度41MPa,和断裂伸长率350%)而形成。
本实施方式的胎身17由单一的热塑性树脂材料形成;然而,本发明不限制于此,并且与常规传统橡胶制充气轮胎类似,具有不同特性的热塑性树脂材料可以用于胎身17的各部位(如侧壁部14、冠部16和胎圈部12)。胎身17也可以用补强材料通过将补强材料(如纤维、帘线、无纺布纤维、或者聚合物材料或金属的织物)埋设在胎身17(例如,在胎圈部12、侧壁部14和冠部16等)中来补强。
在本实施方式的胎身17中,一对由含有聚酰胺系热塑性弹性体的树脂材料形成的胎身半体(half part)(轮胎骨架片)17A接合在一起。胎身半体17A通过注射成形等各自成型为一个胎圈部12、一个侧壁部14和一半宽度的冠部16的单体,以给出彼此面对排列并且在轮胎赤道面部分接合在一起的具有相同环形的胎身半体17A。注意,胎身17不限于通过接合两个构件形成的那种,并且可以通过接合三个以上的构件来形成。
由树脂材料形成的胎身半体17A可以例如通过真空成型、压力成型、注射成型或熔铸等来成型。因此,当与由橡胶形成胎身的常规情况相比,不需要进行硫化,使得制造过程极大地简化,并且使得成型时间缩短。
在本实施方式中,胎身半体17A形成左右对称的形状,即,一个胎身半体17A与另一个胎身半体17A形成相同的形状,具有一种模具满足成形胎身半体17A的优势。
在本实施方式中,如图1B中所示,与常规传统充气轮胎类似,由钢丝帘线形成的环形胎圈芯18埋设在胎圈部12中。然而,本发明不局限于此类构造,并且只要确保胎圈部12的刚性并且没有与轮辋20安装的问题,则可以省略胎圈芯18。除了钢丝帘线以外,胎圈芯18也可以由例如有机纤维帘线、树脂涂覆的有机纤维帘线或硬质树脂来形成。
在本实施方式中,由具有比形成胎身17的树脂材料更优异的密封性能的材料例如橡胶形成的环形密封层24形成在接触轮辋20的胎圈部12的部分,并且至少在与轮辋20的轮辋凸缘22接触的部分中。密封层24也可以形成在胎身17(胎圈部12)和胎圈座21互相接触的部分。比形成胎身17的树脂材料更柔软的材料可以用作比形成胎身17的树脂材料具有更优异的密封性能的材料。作为能够用作密封层24的橡胶,优选使用与在常规传统橡胶制充气轮胎的胎圈部的外表面上使用的橡胶相同种类的橡胶。只要可以用仅形成胎身17的树脂材料来确保轮辋20的密封性能,或也可以使用具有比树脂材料具有更优异的密封性能的其它热塑性树脂(热塑性弹性体),则可以省略橡胶密封层24。此类其它热塑性树脂的例子包括如聚氨酯系树脂、聚烯烃系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚酯系树脂等树脂或这些树脂与橡胶或弹性体的共混物等。也可以使用热塑性弹性体,并且其例子包括聚酯系热塑性弹性体、聚氨酯系热塑性弹性体、聚苯乙烯系热塑性弹性体、聚烯烃系热塑性弹性体、这些弹性体相互的组合,和这些弹性体与橡胶的共混物等。
如图1中所示,其中构成胎身17的钢丝帘线被至少包含特定热塑性树脂和酸改性烯烃系热塑性树脂的第一特定覆盖用混合物覆盖的补强帘线26,沿胎身17的圆周方向卷绕至冠部16上。补强帘线26以螺旋状卷绕,使得其至少一部分在沿胎身17的轴向截取的截面中的冠部16中处于埋设的状态。在补强帘线层26的轮胎径向外周侧,配置由具有比构成胎身17的树脂材料更优异的耐磨耗性的材料例如橡胶形成的胎面30。
参照图2,接下来是关于补强帘线26的说明。图2为示出其中补强帘线埋设在1-1实施方式的轮胎的胎身的冠部中的状态的沿轮胎旋转轴的截面。如图2中所示,补强帘线26以螺旋状卷绕,使得其至少一部分埋设在沿胎身17的轴向截取的截面中的冠部16中。埋设在冠部16中的补强帘线26的部分与构成冠部16(胎身17)的树脂材料处于紧密接触的状态。
如图2中所示,补强帘线26具有有捻合钢丝纤维的钢丝帘线27的芯的结构,其中钢丝帘线27的外周被至少包含特定热塑性树脂和酸改性烯烃系热塑性树脂的第一特定覆盖用混合物28覆盖。对覆盖钢丝帘线27的第一特定覆盖用混合物28的层厚度没有特别的限制,并且平均层厚度优选为大约0.2mm-大约4.0mm,更优选为0.5mm-3.0mm,并且特别优选为0.5mm-2.0mm。第一特定覆盖用混合物28的弹性模量优选设定为形成胎身17的树脂材料的弹性模量的0.1倍-10倍的范围内。当第一特定覆盖用混合物28的弹性模量是形成胎身17的热塑性树脂材料的弹性模量的10倍以下时,冠部不会过硬,并且实现容易安装至轮辋。当第一特定覆盖用混合物28的弹性模量是形成胎身17的热塑性树脂材料的弹性模量的0.1倍以上时,第一特定覆盖用混合物28不会过软并且带束的面内剪切刚性优异,侧偏力提高。
图2中的埋设深度L表示沿轮胎旋转轴方向补强帘线26相对于胎身17(冠部16)的埋设深度。补强帘线26相对于冠部16的埋设深度L优选为补强帘线26的直径D的1/5以上,并且更优选大于其1/2。最优选补强帘线26整体埋设在冠部16中。从补强帘线26维度的角度,设定补强帘线26的埋设深度L大于补强帘线26的直径D的1/2,使得补强帘线26难以从埋设部逃脱。当补强帘线26整体埋设在冠部16中,给出平坦的表面(外周面),并且即使当构件放置在埋设有补强帘线26的冠部16上时也能够抑制在补强帘线的周围部引入空气。
如上所述,胎面30配置在补强帘线层26的轮胎径向外周侧上。胎面30中使用的橡胶优选为与用于传统橡胶制充气轮胎中的橡胶相同种类的橡胶。注意,代替胎面30,可以使用由具有比形成胎身17的树脂材料更优异的耐磨耗性的另一种热塑性树脂材料形成的胎面。类似于传统橡胶制充气轮胎,在胎面30的路面接触表面上形成多个凹槽的胎面图案。
接下来是关于本发明第一轮胎的制造方法的说明。
胎身成型步骤
首先,由薄金属支承环支承的胎身半体彼此面对排列。然后放置在附图中未示出的接合模具中,使得胎身半体的抵接部的外周面接触。构造接合模具以用特定的压力按压胎身半体17A的接合部(抵接部)的周围。然后在形成胎身的热塑性树脂材料的熔点(或软化点)以上按压胎身半体的接合部周围。通过接合模具加热并加压胎身半体的接合部,使接合部熔融,将胎身半体熔接在一起,并且将这些构件形成胎身17的单体。注意,尽管在本实施方式中胎身半体的接合部通过使用接合模具加热,但是本发明不限于此,并且,例如,接合部也可以通过单独设置的高频加热器等加热,或者通过使用热风或红外线照射等预先软化或熔融,并且然后通过接合模具加压。胎身半体可由此结合在一起。
金属补强帘线构件卷绕步骤
接下来是参照图3关于补强帘线卷绕步骤的说明。图3为解释使用帘线加热装置和辊将补强帘线埋设在胎身的冠部中的操作的说明图。图3中,帘线进给设备56配备有:用补强帘线26卷绕的卷轴58;在卷轴58的帘线输送方向的下游侧配置的帘线加热装置59;在补强帘线26的输送方向的下游侧配置的第一辊60;用于沿朝向或远离轮胎外周面的方向移动第一辊60的第一圆筒装置62;在第一辊60的补强帘线26输送方向的下游侧配置的第二辊64;和沿朝向或远离轮胎外周面的方向移动第二辊64的第二圆筒装置66。第二辊64可以用作由金属制成的冷却辊。在本实施方式中,第一辊60或第二辊64的表面涂覆有氟树脂(在本实施方式中,TEFLON(注册商标))以抑制熔融或软化的树脂材料的粘着。注意,在本实施方式中,帘线进给设备56配置有两个辊,第一辊60或第二辊64;然而,本发明不局限于此类构造,并且可以仅配置有一个辊(即,单个辊)。卷绕在卷轴58上的帘线构件26是覆盖有第一特定覆盖用混合物28的钢丝帘线27的卷绕。
帘线加热装置59配备有用于产生热风的加热器70和风扇72。帘线加热装置59还配备有向内部供给热风并且补强帘线26从其内部空间穿过的加热箱74,和分配加热过的补强帘线26的排出口76。
在本步骤中,首先,提高帘线加热装置59中的加热器70的温度,并且将通过加热器70加热的周围空气通过由风扇72的旋转形成气流并输送至加热箱74。将从卷轴58解开卷绕的补强帘线26供给至其中内部空间已经被热气流加热过的加热箱74中,并且加热(例如,将补强帘线26的温度加热至大约100℃至大约200℃)。加热过的补强帘线26穿过排出口76,在恒定的张力下以螺旋状卷绕在沿图3中箭头R方向旋转的胎身17的冠部16的外周面上。当使加热过的补强帘线26接触冠部16的外周面时,接触部的树脂材料熔融或软化,并且加热过的补强帘线26的至少一部分埋设在冠部16的外周面中。当进行该步骤时,由于加热过的补强帘线26埋设在已经熔融或软化的树脂材料中,所以实现其中在树脂材料和补强帘线26之间不存在间隙的状态,即紧密接触的状态。因此抑制空气混入埋设补强帘线26的部分。加热补强帘线26至高于形成胎身17的树脂材料的熔点(或软化点)的温度,促进在由补强帘线26接触的部分的树脂材料的熔融或软化。因此使得补强帘线26容易地埋设在冠部16的外周面中,并且能够有效地抑制混入空气。
补强帘线26的埋设深度L可以用补强帘线26的加热温度、作用在补强帘线26上的张力、第一辊60压力等来调节。在本实施方式中,补强帘线26的埋设深度L设定为补强帘线26的直径D的1/5以上。补强帘线26的埋设深度L更优选大于补强帘线26的直径D的1/2,并且最优选埋设补强帘线26整体。
随后,将完全硫化的、带状的胎面30在胎身17的外周面周围卷绕一圈,并且使用粘接剂等将胎面30粘接至胎身17的外周面。注意,胎面30可以为例如用于传统已知的再生轮胎的预固化的胎面。本步骤类似于将预固化的胎面粘接至再生轮胎胎体的外周面的步骤。
使用粘接剂等将由完全硫化的橡胶形成的密封层24粘接至胎身17的胎圈部12,由此完成轮胎10。
作用
在本实施方式的轮胎10中,用第一特定覆盖用混合物28覆盖的、具有钢丝帘线27作为芯的补强帘线26卷绕在由聚酰胺系热塑性弹性体形成的胎身17的外周面上。包含聚酰胺系热塑性树脂和苯乙烯系热塑性弹性体的第一特定覆盖用混合物28对形成胎身17的聚酰胺系热塑性弹性体具有高粘接性,并且与钢丝帘线相比,对聚酰胺系热塑性弹性体具有更低的刚性差异。由于以这样的方式用包含聚酰胺系热塑性树脂和聚苯乙烯系热塑性弹性体的第一特定覆盖用混合物覆盖补强帘线26,因此与其中钢丝帘线27仅用缓冲橡胶固定的情况相比,可以实现胎身17和补强帘线16之间的硬度差异更小。因此,对于具有钢丝帘线27作为芯的补强帘线26可以达到充分粘接和固定至胎身17。由于由此能够有效防止在轮胎制造期间气泡的残留,可以有效地抑制行进中金属补强帘线构件的移动。此外,与其中仅使用单一的聚酰胺系热塑性树脂的情况相比,更容易赋予包含聚酰胺系热塑性树脂和聚苯乙烯系热塑性弹性体的第一特定覆盖用混合物以柔软性。因此,与当仅使用单一的聚酰胺系热塑性树脂时相比,能实现具有更小覆盖量的期望的柔软性。
在本实施方式的轮胎10中,由于具有比树脂材料高的刚性的补强帘线26卷绕在由树脂材料形成的胎身17的冠部16的外周面上,从而给予围绕圆周方向的螺旋状,因此改进轮胎10的抗刺穿性、耐切断性和轮胎10周向的刚性。提高轮胎10周向的刚性,防止由热塑性树脂材料形成的胎身17的蠕变。
在沿胎身17的轴向截取的截面(图1中示出的截面图)中,由于补强帘线26的至少一部分埋设在树脂材料形成的胎身17的冠部16的外周面中的树脂材料中并与其紧密接触,因此抑制在制造期间混入空气,并且抑制补强帘线26在行进期间输入的力等下移动。由此抑制补强帘线26、胎身17和胎面30的剥离等的出现,改进轮胎10的耐久性。
如图2中所示,补强帘线26的埋设深度L为直径D的1/5以上,因此有效地抑制在制造期间混入空气,并且进一步抑制补强帘线26在行进期间输入的力等下的移动。
此外,由金属材料形成的环状胎圈芯18埋设在胎圈部12中,因此与传统的橡胶制充气轮胎类似,胎身17,即轮胎10,稳固地保持在轮辋20上。
通过加热补强帘线26构成上述实施方式,胎身17的表面在接触加热过的补强帘线26的部分熔融或软化;然而,本发明不局限于此构成,在不加热补强帘线26的情况下,使用热气流产生装置加热埋设补强帘线26的冠部16的外周面之后,可将补强帘线26埋设在冠部16中。
在1-1实施方式中,帘线加热装置59的热源是加热器和风扇;然而,本发明不限于此类构成,并且可以形成采用辐射热(例如,通过红外线)直接加热补强帘线26的构成。
在1-1实施方式中,补强帘线26埋设于其中的热塑性树脂材料的熔融或软化部分通过金属的第二辊64强制冷却,然而,本发明不局限于此。也可以形成可实现采用冷风直接吹热塑性树脂材料的熔融或软化部分、并且强制冷却和硬化热塑性树脂材料的熔融或软化部分的构成。
补强帘线26以螺旋状卷绕可便于制造;然而,也可以考虑其中补强帘线26沿宽度方向不连续的方法等。
在1-1实施方式的轮胎10中,胎圈部12安装至轮辋20以形成在轮胎10和轮辋20之间的气室,并且这被称为无内胎轮胎;然而,本发明不局限于此类构成,并且可以形成完全的内胎。
1-2实施方式
接下来是参照附图关于作为本发明第一轮胎的第二实施方式的1-2实施方式的说明。图4为示出在1-2实施方式轮胎的胎身的冠部上方埋设有金属补强帘线构件的补强帘线覆盖层的构成的、沿轮胎旋转轴截取的截面图。如图4中所示,本实施方式的轮胎包括在胎身冠部16的表面上埋设有钢丝帘线27(金属补强帘线构件)的补强帘线覆盖层29。胎面30配置在补强帘线覆盖层29的上方。除了上述点以外,根据1-2实施方式的轮胎具有与1-1实施方式的轮胎类似的构成,并且将相同的附图标记标示于与1-1实施方式相似的构成。
与上述1-1实施方式中类似,使用聚酰胺系热塑性弹性体作为胎身17和钢丝帘线27构成1-2实施方式的轮胎。
如图4中所示,在本实施方式的轮胎中,埋设有沿胎身17的圆周方向卷绕的钢丝帘线27的补强帘线覆盖层29设置在冠部16上。钢丝帘线27的一部分埋设在胎身17的冠部16的表面中。补强帘线覆盖层29用至少包含特定热塑性树脂和酸改性烯烃系热塑性树脂的第一特定覆盖用混合物(与1-1实施方式的第一特定覆盖用混合物类似)构成。对补强帘线覆盖层29的层厚度没有特别的限制,并且考虑到耐久性以及胎身17和胎面30之间的粘接性,平均层厚度优选为大约0.2mm-大约4.0mm,更优选为0.5mm-3.0mm,并且特别优选为0.5mm-2.0mm。
补强帘线覆盖层29的弹性模量优选设定在比形成胎身17的树脂材料的弹性模量高并且比钢丝帘线27的弹性模量低的范围内。当补强帘线覆盖层29的弹性模量是形成胎身17的热塑性树脂材料的弹性模量的10倍以下时,冠部不会太硬并且容易实现安装至轮辋。
接下来是关于本实施方式的轮胎的制造方法的说明。
骨架成形步骤
首先,与上述1-1实施方式中类似,形成胎身半体17A,并且然后通过用接合模具加热和加压来形成胎身17。
金属补强帘线构件卷绕步骤
与上述1-1实施方式中类似,在本实施方式的轮胎的制造设备中,在关于1-1实施方式的图3中示出的帘线进给装置56中,使用卷绕在卷轴58上的钢丝帘线27。与1-1实施方式中类似,然后卷绕在卷轴58上的钢丝帘线27在将其一部分埋设在外周面中的同时沿胎身17的外周面卷绕。在本实施方式中,通过将钢丝帘线27埋设在形成的补强帘线覆盖层29中,钢帘线27的表面被至少包含特定热塑性树脂和酸改性烯烃系热塑性树脂的第一特定覆盖用混合物材料覆盖。相对于钢丝帘线27的直径D2,胎身17的埋设深度L优选设定为钢丝帘线27的直径D1的1/5以下。
层叠步骤
然后,使用图中未示出的熔融挤出机等将第一特定覆盖用混合物涂布至已经埋设有钢丝帘线27的胎身17的外周面上,以形成补强帘线覆盖层29。
然后将未硫化状态的缓冲橡胶29在补强帘线覆盖层29上缠绕一圈,并且,例如,将粘接剂如橡胶接合剂组合物涂布至缓冲橡胶29,并且然后将完全硫化或半硫化状态的胎面橡胶30A卷绕在粘接剂上一圈,因此构成基本胎身状态(base tire case)。
随后,将完全硫化的、带状的胎面30围绕胎身17的外周面卷绕一圈,并且使用粘接剂等使胎面30粘接至胎身17的外周面。注意,胎面30可以例如为用于传统已知的再生轮胎的预固化的胎面。本步骤与将预固化的胎面粘接至再生轮胎胎体的外周面的步骤类似。
将由完全硫化的橡胶形成的密封层24使用粘接剂等粘接至胎身17的胎圈部12,完成轮胎10。
作用
根据本实施方式,除了1-1实施方式的效果之外,使补强帘线覆盖层29设置在胎身17的外周面上,使得钢丝帘线27更强固地安装至胎身17。
在1-2实施方式中,钢丝帘线27也以螺旋状卷绕至冠部16上;然而,本发明不限制于此,钢丝帘线27可以以沿宽度方向不连续的方式卷绕钢丝帘线27。
2-1实施方式
接下来是参照附图关于根据本发明第二轮胎的第一实施方式的2-1实施方式的轮胎的说明。根据本发明2-1实施方式的第二轮胎使用第二特定覆盖用混合物替代1-1实施方式中使用的第一特定覆盖用混合物。即,除了使用第二特定覆盖用混合物替代第一特定覆盖用混合物作为覆盖用混合物以覆盖图1-图3中说明的轮胎10的补强帘线26这点以外,构成是类似的。
因此,接下来是参照图1-图3关于本实施方式的说明,并且省略与类似构件有关的说明。
接下来是关于2-1实施方式的轮胎10的说明。在2-1实施方式中,具有捻合结构的钢丝帘线(拉伸弹性模量210000MPa,和断裂伸长率8%)用作金属补强帘线构件,并且使用其中至少包含特定热塑性树脂和特定共聚物的第二特定覆盖用混合物覆盖作为芯的钢丝帘线的外周的补强帘线26。在2-1实施方式中,接下来是关于使用80质量%的为聚酰胺系热塑性树脂的酰胺12(例如,Ube Industries Ltd.制造的"3014U"和"3024U"的1:1(质量比)的混合物)作为热塑性树脂和20质量%的Du Pont-Mitsui Polychemicals Co.,Ltd.制造的"NUCREL N1035C"作为特定共聚物的混合物(拉伸弹性模量947MPa,拉伸强度38MPa,断裂伸长率135%)的实例的说明。
使用聚酰胺系热塑性弹性体(例如,Ube Industries Ltd.制造的UBESTA"XPA9055X1",拉伸弹性模量303MPa,断裂伸长率350%,拉伸强度41MPa)构成2-1实施方式的胎身17。
如图2中示出,在2-1实施方式的轮胎10中,补强帘线26具有其中捻合钢丝纤维的钢丝帘线27用作芯的结构,钢丝帘线27的外周被至少包含热塑性树脂和特定共聚物的第二特定覆盖用混合物28覆盖。覆盖钢丝帘线27的第二特定覆盖用混合物28的层厚度没有特别的限制,并且平均层厚度优选为大约0.2mm-大约4.0mm,更优选0.5mm-3.0mm,并且特别优选0.5mm-2.0mm。第二特定覆盖用混合物28的弹性模量优选设定在形成胎身17的树脂材料的弹性模量的0.1倍-20倍的范围内。当第二特定覆盖用混合物28的弹性模量是形成胎身17的热塑性树脂材料的弹性模量的20倍以下时,冠部不会太硬,并且容易实现安装至轮辋上。当第二特定覆盖用混合物28的弹性模量是形成胎身17的热塑性树脂材料的弹性模量的0.1倍以上时,第二特定覆盖用混合物28不会过软并且带束面内剪切刚性(belt in-plane shear stiffness)优异,并且侧偏力提高。
除了使用第二特定覆盖用混合物替代第一特定覆盖用混合物以外,可以类似于本发明1-1实施方式的第一轮胎的制造方法进行本发明2-1实施方式的第二轮胎的制造方法。
作用
在2-1实施方式的轮胎10中,用第二特定覆盖用混合物28覆盖的、具有钢丝帘线27作为芯的补强帘线26卷绕在由聚酰胺系热塑性弹性体形成的胎身17的外周面上。包含聚酰胺系热塑性树脂和苯乙烯系热塑性弹性体的第二特定覆盖用混合物28对形成胎身17的聚酰胺系热塑性弹性具有高粘接性,并且与对钢丝帘线相比,对聚酰胺系热塑性弹性体具有较低的刚性差异。由于以这样的方式用包含聚酰胺系热塑性树脂和聚苯乙烯系热塑性弹性体的第二特定覆盖用混合物覆盖补强帘线26,因此与其中钢丝帘线27仅用缓冲橡胶固定的情况相比,可以实现胎身17和补强帘线16之间更小的硬度差异。因此,对具有钢丝帘线27作为芯的补强帘线26可以实现充分粘接和固定至胎身17。由于由此能够有效地防止轮胎制造期间气泡残留,可以有效地抑制行进期间金属补强帘线构件的移动。此外,与其中仅使用单一的聚酰胺系热塑性树脂的情况相比,更容易地赋予包含聚酰胺系热塑性树脂和聚苯乙烯系热塑性弹性体的第二特定覆盖用混合物以柔软性。与当仅使用单一的聚酰胺系热塑性树脂时相比,能因此可以用更小的覆盖量达到期望的柔软性。
在2-1实施方式的轮胎10中,由于将具有比树脂材料更高的刚性的补强帘线26卷绕在由树脂材料形成的胎身17的冠部16的外周面上,以给予围绕圆周方向的螺旋状,因此改进抗刺穿性、耐切断性和轮胎10周向的刚性。提高沿轮胎10周向的刚性,防止由热塑性树脂材料形成的胎身17的蠕变。
在沿胎身17的轴向截取的截面(图1中示出的截面)中,由于补强帘线26的至少一部分埋设在树脂材料形成的胎身17的冠部16的外周面中的树脂材料中并与其紧密接触,抑制在制造期间混入空气,并且抑制补强帘线26在行进期间输入的力等下移动。由此抑制补强帘线26、胎身17和胎面30的剥离等的出现,改进轮胎10的耐久性。
如图2中所示,补强帘线26的埋设深度L为直径D的1/5以上,因此有效地抑制在制造期间混入空气,并且进一步抑制补强帘线26在行进期间输入的力等下的移动。
此外,由金属材料形成的环状胎圈芯18埋设在胎圈部12中,因此与传统橡胶制充气轮胎类似,胎身17,即轮胎10,稳固地保持在轮辋20上。
通过加热补强帘线26,使胎身17的表面在接触加热过的补强帘线26的部分熔融或软化来构成2-1实施方式;然而,本发明不局限于此构成,在不加热补强帘线26的情况下,使用热气流产生装置加热埋设补强帘线26的冠部16的外周面之后,可将补强帘线26埋设在冠部16中。
在2-1实施方式中,帘线加热装置59的热源是加热器和风扇;然而,本发明不限于此,可以形成辐射热(例如,通过红外线)直接加热补强帘线26的构成。
此外,在2-1实施方式中,补强帘线26埋设于其中的热塑性树脂材料的熔融或软化部分通过金属的第二辊64强制冷却;然而,本发明不局限于此。也可以形成采用冷风直接吹热塑性树脂材料的熔融或软化部分、并且强制冷却和硬化塑性树脂材料的熔融或软化部分的构成。
补强帘线26以螺旋状卷绕可便于制造;然而,也可以考虑其中补强帘线26沿宽度方向不连续的方法等。
在2-1实施方式的轮胎10中,胎圈部12安装至轮辋20以形成在轮胎10和轮辋20之间的气室,并且这被称为无内胎轮胎;然而,本发明不局限于此类构成,并且可以形成完全的内胎形状。
2-2实施方式
接下来是基于附图关于根据作为本发明第二轮胎的第二实施方式的2-2实施方式的轮胎的说明。根据本发明2-2实施方式的第二轮胎使用第二特定覆盖用混合物替代1-2实施方式中使用的第一特定覆盖用混合物。即,除了使用第二特定覆盖用混合物替代第一特定覆盖用混合物作为包含在参照图4说明的补强帘线覆盖层29中的覆盖用混合物之外,构成是类似的。
因此,接下来是参照图4的本实施方式的说明,省略类似构件的说明。
与2-1实施方式类似,使用聚酰胺系热塑性弹性体作为胎身17和钢丝帘线27构成2-2实施方式的轮胎。
如图4中所示,2-2实施方式的轮胎设置有埋设有沿胎身17的圆周方向卷绕至冠部16上的钢丝帘线27的补强帘线覆盖层29。钢丝帘线27的一部分埋设在胎身17的冠部16的表面中。补强帘线覆盖层29包括至少包含特定热塑性树脂和特定共聚物的第二特定覆盖用混合物(与2-1实施方式的第二特定覆盖用混合物类似)。对补强帘线覆盖层29的层厚度没有特别的限制,并且考虑到耐久性以及胎身17和胎面30之间的粘接性,平均层厚度优选为大约0.2mm-大约4.0mm,更优选为0.5mm-3.0mm,并且特别优选为0.5mm-2.0mm。
补强帘线覆盖层29的弹性模量优选设定在比形成胎身17的树脂材料的弹性模量高并且比钢丝帘线27的弹性模量低的范围内。当补强帘线覆盖层29的弹性模量是形成胎身17的热塑性树脂材料的弹性模量的20倍以下时,冠部不会太硬并且容易实现安装至轮辋。
除了使用第二特定覆盖用混合物替代第一特定覆盖用混合物以外,可以类似于本发明1-2实施方式的第一轮胎的制造方法进行本发明2-2实施方式的第二轮胎的制造方法。
作用
根据2-2实施方式,除了2-1实施方式的效果之外,使补强帘线覆盖层29设置在胎身17的外周面上,使得钢丝帘线27可以更强固地安装至胎身17。
尽管在2-2实施方式中,补强帘线27也以螺旋状卷绕至冠部16上,但本发明并不局限于此,并且可以以沿宽度方向不连续的方式卷绕钢丝帘线27。
尽管已经给出了实施方式,并且上面已经说明本发明的第一实施方式和本发明的第二实施方式,但是这些实施方式仅是实例,而且可以在不偏离本发明主旨的范围内进行各种改变。显然本发明的权利范围不局限于这些实施方式。
实施例
下面基于本发明的实施例给出关于本发明的具体说明。
断裂伸长率、拉伸弹性模量和拉伸强度的评价
将表1和表2中列出的树脂(覆盖用混合物)的组成使用Toyo SeikiSeisaku-sho,Ltd.制造的双螺杆挤出机LABOPLASTOMILL 50MR混合(质量)并且捏合,并且得到颗粒(pellets)。关于橡胶组分,根据下述方法得到橡胶颗粒。
使用得到的颗粒,通过在200℃下的热压机按压颗粒,并且进行修整以制造120mm×120mm大小和2.0mm厚的薄片A。取出各测试样品,并且根据JIS K6251-1993制造哑铃型测试样品(第5号形状的测试样品)。
然后,使用Shimadzu Corporation制造的Shimadzu Autograph AGS-J(5KN)在拉伸速度为200mm/min的条件下测量各哑铃形测试样品的拉伸弹性模量、拉伸强度和断裂伸长率。结果列于下表1和表2中。
表1列出本发明的第一轮胎的实施例1-1至实施例1-5,和比较例1-1,以及表2列出本发明的第二轮胎的实施例2-1至实施例2-3,和比较例2-1。
热熔接剥离强度
表1和表2中列出的树脂(覆盖用混合物)使用200℃下的热压机按压、进行裁切,并且制备2.5mm厚的薄片B。然后,通过使得到的薄片B热熔接至轮胎骨架体(Ube Industries Ltd.制造的UBESTA"XPA9055X1":拉伸弹性模量303MPa,断裂伸长率350%,拉伸强度41MPa)中使用的聚酰胺系热塑性弹性体上来制备4.5mm厚的薄片。将得到的薄片切成25mm宽,并且制备130mm×25mm×4.5mm大小的样品片。通过在23℃和50mm/min下使用ShimadzuCorporation制造的Shimadzu Autograph AGS-J(5KN)对制备的样品片进行T-型(180°)剥离强度测试来测量热熔接剥离强度。进行两次测试,并且使用其平均值作为评价值。评价值越大表明覆盖用混合物和轮胎骨架体之间的粘接性越优异。结果示于下表1和表2中。
流动性评价(MFR(克/10分钟,200℃)
对于上述生产的各颗粒,使用Toyo Seiki Seisaku-sho,Ltd.制造的半熔体指数测定仪2A型、并且基于ASTM A1238(方法B),在负荷98.07N下测量流动性(MFR:单位克/10分钟)。评价值的数值越大表明覆盖用混合物的易处理性越优异。结果示于下表1和表2中。
拉拔试验
首先,将φ0.8mm的单丝设置于φ10mm并且长60mm的圆柱形模具的中心。
然后,使圆柱形模具的腔部充填下表1中列出的各树脂(覆盖用混合物),并且进行注射成形。将得到的树脂冷却,并且得到其中镀黄铜的线设置于树脂部的中心的圆柱形测试样品。
对于各个得到的测试样品,使用Shimadzu Corporation制造的"AG-5KNK",以50mm/min的速率从树脂部拉拔线,并且在拉拔期间测量拉拔力(单位:N)。基于测量值,根据以下基准,评价各测试样品的耐拉拔性。拉拔力越大表明金属补强帘线构件的耐拉拔性越优异。
表1
*表1中缩写名称表示如下。
·Nylon 12(特定热塑性树脂)
Ube Industries,Ltd.制造的"3014U"和"3024U"的1:1(质量比)的混合物
·ADMER(特定酸改性聚烯烃)
Mitsui Chemicals,Inc.制造的"ADMER QF551"(拉伸弹性模量=694MPa以上)
·R-TPO(特定未改性聚烯烃)
Prime Polymer Co.,Ltd.制造的"R-TPO M142E"
·V-TPO(特定未改性聚烯烃)
Mitsui Chemicals,Inc.制造的"V-TPO 7030N"
·NOTIO(特定未改性聚烯烃)
Mitsui Chemicals,Inc.制造的"NOTIO PN-2070"
表2
*表2中缩写名称表示如下。
·Nylon 12(热塑性树脂)
Ube Industries,Ltd.制造的"3014U"和"3024U"的1:1(质量比)的混合物,
·E(M)A(乙烯-甲基丙烯酸共聚物)
Du Pont-Mitsui Polychemicals Co.,Ltd.制造的"NUCREL N1035C"
·EBA(乙烯-丙烯酸丁酯共聚物)
Du Pont-Mitsui Polychemicals Co.,Ltd.制造的"ELVALOY AC 3427"
·EEA酸改性产物(乙烯-丙烯酸乙烯酯共聚物的马来酸酐改性产物)
Mitsui Chemicals Inc.制造的"TAFMER HPR AR 2011"
橡胶组分
用以下方式得到表1和表2中的橡胶组分。
表3中示出的组分在初始温度40℃下在密闭式班伯里密炼机里混合3分钟,并且生产橡胶组合物。得到的橡胶组合物通过轧制而形成密封(seal)之后,使用橡胶造粒机进行造粒,并且得到橡胶颗粒。
表3
橡胶组分组成 配混量(质量份)
Br-IPMS(Exxon Mobile Corporation制造的EXXPRO 3433) 100
GPF Carbon(Tokai Carbon Co.,Ltd.制造的SEAST V) 60
石蜡油 10
硬脂酸 2
硬脂酸锌 1
氧化锌 5
通过使用SEM捕获的观察图像证实表2中示出的实施例2-1至实施例2-3的各覆盖用混合物具有含有热塑性树脂的海相和特定弹性体的岛相的海岛结构。
从表1和表2中的结果可以看出,实施例的覆盖用混合物具有比比较例更高的耐拉拔性,并且还对形成轮胎骨架体的热塑性弹性体(聚酰胺系热塑性弹性体)具有优异的粘接性。因此,发现:通过使用实施例的覆盖用混合物覆盖线、并且将其用作设置至其中使用树脂材料的轮胎骨架体的保护带得到的轮胎,具有优异的金属保护帘线构件(线)和轮胎骨架体之间的粘接耐久性。当使用上述实施例和比较实施例的材料对形成的轮胎进行实际的行进试验时,结果是,与上面的类似,其中使用实施例的材料的轮胎具有优异的粘接耐久性。
日本专利申请No.2012-044642和日本专利申请No.2012-044643的公开内容通过引用并入本文中。
本说明书中提到的所有出版物、专利申请和技术标准通过参考而引入本文中,所引用的程度为如同具体且单独地显示各独立的出版物、专利申请和技术标准以通过参考而引入。

Claims (13)

1.一种轮胎,所述轮胎包括:
由树脂材料形成的环状轮胎骨架体;和卷绕在所述轮胎骨架体外周部上的金属补强帘线构件,
其中所述金属补强帘线构件的至少一部分被至少含有烯烃系热塑性树脂和除了所述烯烃系热塑性树脂以外的热塑性树脂的覆盖用混合物覆盖。
2.根据权利要求1所述的轮胎,其中所述烯烃系热塑性树脂是具有140MPa以上的弹性模量的酸改性烯烃系热塑性树脂,并且以55质量%-95质量%包含除了烯烃系热塑性树脂以外的热塑性树脂。
3.根据权利要求2所述的轮胎,其中所述酸改性烯烃系热塑性树脂为包含具有3个以上的碳原子的烯烃作为单体的α-烯烃系热塑性树脂的酸改性产物。
4.根据权利要求2或3所述的轮胎,其中所述酸改性烯烃系热塑性树脂的酸值为0.1mg-CH3ONa/g以上但小于20.0mg-CH3ONa/g。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的轮胎,其中所述覆盖用混合物进一步包含含有具有3个以上的碳原子的烯烃作为单体的未改性烯烃系热塑性树脂。
6.根据权利要求1所述的轮胎,其中所述烯烃系热塑性树脂是选自下面1)~3)的至少一种(甲基)丙烯酸系共聚物:
1)烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物,
2)烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物,和
3)由1)或2)表示的共聚物的金属交联产物。
7.根据权利要求6所述的轮胎,其中所述覆盖用混合物具有包括含有除了烯烃系热塑性树脂以外的热塑性树脂的海相和含有(甲基)丙烯酸系共聚物的岛相的海岛结构。
8.根据权利要求6或7所述的轮胎,其中所述覆盖用混合物中所述除了烯烃系热塑性树脂以外的热塑性树脂(p)和(甲基)丙烯酸系共聚物(e)的质量比(p/e)为95/5-55/45。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的轮胎,其中所述轮胎骨架体的拉伸弹性模量(x1)、所述覆盖用混合物的拉伸弹性模量(x2)和所述金属补强帘线构件的拉伸弹性模量(x3)满足关系:x1<x2<x3。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的轮胎,其中所述轮胎骨架体的断裂伸长率(y1)、所述覆盖用混合物的断裂伸长率(y2)和所述金属补强帘线构件的断裂伸长率(y3)满足关系:y3<y2<y1。
11.根据权利要求1-10任意一项所述的轮胎,其中形成所述轮胎骨架体的树脂材料和包含在所述覆盖用混合物中的除了烯烃系热塑性树脂以外的热塑性树脂是相同种类的树脂。
12.根据权利要求1-11任意一项所述的轮胎,其中包含在所述覆盖用混合物中的所述除了烯烃系热塑性树脂以外的热塑性树脂是聚酰胺系热塑性树脂。
13.根据权利要求1-12任意一项所述的轮胎,其中形成所述轮胎骨架体的所述树脂材料包含聚酰胺系热塑性弹性体。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111278664A (zh) * 2017-10-25 2020-06-12 株式会社普利司通 轮胎用金属树脂复合构件及轮胎
CN111315588A (zh) * 2017-10-25 2020-06-19 株式会社普利司通 轮胎

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013129525A1 (ja) * 2012-02-29 2013-09-06 株式会社ブリヂストン タイヤ
JP6001488B2 (ja) * 2013-03-29 2016-10-05 株式会社ブリヂストン タイヤ
US10821690B2 (en) 2015-06-29 2020-11-03 Bridgestone Corporation Tire and method for manufacturing tire
JP6704405B2 (ja) * 2015-10-07 2020-06-03 株式会社ブリヂストン タイヤ
JP2018065425A (ja) * 2016-10-18 2018-04-26 株式会社ブリヂストン タイヤ
US11466510B2 (en) * 2016-11-30 2022-10-11 Rodexit Aps Seal with rat resistant barrier
JP6785191B2 (ja) * 2017-06-12 2020-11-18 株式会社ブリヂストン タイヤ

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61296079A (ja) * 1985-06-25 1986-12-26 Ube Ind Ltd ポリアミド系接着剤組成物および積層物
CN1255937A (zh) * 1998-01-12 2000-06-07 住友电气工业株式会社 粘合树脂组合物和使用相同的粘合树脂组合物的热修复制品
US20070272338A1 (en) * 2003-10-31 2007-11-29 Maurizio Galimberti Tire and Crosslinkable Elastomeric Composition
CN101277827A (zh) * 2005-10-06 2008-10-01 横滨橡胶株式会社 热塑性弹性体组合物/粘接剂/二烯系橡胶组合物的叠层体和使用它的充气轮胎
CN101395214A (zh) * 2006-03-03 2009-03-25 横滨橡胶株式会社 弹性体组合物和其制造方法、及使用该弹性体组合物的充气轮胎
CN101643579A (zh) * 2008-08-06 2010-02-10 横滨橡胶株式会社 热塑性弹性体组合物和使用该组合物的充气轮胎
CN102317088A (zh) * 2009-02-17 2012-01-11 株式会社普利司通 轮胎及轮胎的制造方法
JP2012035435A (ja) * 2010-08-04 2012-02-23 Bridgestone Corp タイヤの製造方法及びタイヤ

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1159675A (en) * 1965-08-12 1969-07-30 Dunlop Co Ltd Pneumatic Tyres.
JPH03143701A (ja) 1989-10-27 1991-06-19 Sumitomo Rubber Ind Ltd 空気入りタイヤ
JP3034130B2 (ja) 1992-06-02 2000-04-17 株式会社三光開発科学研究所 熱可塑性ポリウレタンの製造方法
JP4423772B2 (ja) 2000-09-11 2010-03-03 横浜ゴム株式会社 タイヤ用スチールコード及びラジアルタイヤ
KR100803644B1 (ko) 2000-09-11 2008-02-19 요코하마 고무 가부시키가이샤 타이어용 강철 코드 및 래디얼 타이어
JP4465916B2 (ja) 2001-05-09 2010-05-26 横浜ゴム株式会社 熱可塑性エラストマー被覆スチールコードを用いた空気入りタイヤ
JP2003104008A (ja) 2001-09-28 2003-04-09 Yokohama Rubber Co Ltd:The 空気入りタイヤ
JP4193587B2 (ja) 2003-05-26 2008-12-10 宇部興産株式会社 ポリアミド系エラストマー及びその製造方法
CN102548774B (zh) * 2009-08-20 2015-12-09 株式会社普利司通 轮胎及轮胎的制造方法
KR101846167B1 (ko) 2010-08-20 2018-04-06 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 제어 정보를 송신하는 방법 및 이를 위한 장치
CN105415981B (zh) * 2010-08-25 2017-05-31 株式会社普利司通 轮胎
EP3251874B1 (en) * 2010-08-25 2019-02-20 Bridgestone Corporation Tire, and tire manufacturing method
WO2013129525A1 (ja) * 2012-02-29 2013-09-06 株式会社ブリヂストン タイヤ

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61296079A (ja) * 1985-06-25 1986-12-26 Ube Ind Ltd ポリアミド系接着剤組成物および積層物
CN1255937A (zh) * 1998-01-12 2000-06-07 住友电气工业株式会社 粘合树脂组合物和使用相同的粘合树脂组合物的热修复制品
US20070272338A1 (en) * 2003-10-31 2007-11-29 Maurizio Galimberti Tire and Crosslinkable Elastomeric Composition
CN101277827A (zh) * 2005-10-06 2008-10-01 横滨橡胶株式会社 热塑性弹性体组合物/粘接剂/二烯系橡胶组合物的叠层体和使用它的充气轮胎
CN101395214A (zh) * 2006-03-03 2009-03-25 横滨橡胶株式会社 弹性体组合物和其制造方法、及使用该弹性体组合物的充气轮胎
CN101643579A (zh) * 2008-08-06 2010-02-10 横滨橡胶株式会社 热塑性弹性体组合物和使用该组合物的充气轮胎
CN102317088A (zh) * 2009-02-17 2012-01-11 株式会社普利司通 轮胎及轮胎的制造方法
JP2012035435A (ja) * 2010-08-04 2012-02-23 Bridgestone Corp タイヤの製造方法及びタイヤ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111278664A (zh) * 2017-10-25 2020-06-12 株式会社普利司通 轮胎用金属树脂复合构件及轮胎
CN111315588A (zh) * 2017-10-25 2020-06-19 株式会社普利司通 轮胎
CN111278664B (zh) * 2017-10-25 2022-06-10 株式会社普利司通 轮胎用金属树脂复合构件及轮胎
US11760129B2 (en) 2017-10-25 2023-09-19 Bridgestone Corporation Tire

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Publication number Publication date
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EP2821250A4 (en) 2015-12-16
CN104144798B (zh) 2017-03-08
US10821778B2 (en) 2020-11-03
EP2821250A1 (en) 2015-01-07

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