CN105034695B - 轮胎及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种轮胎,其具有由热塑性树脂材料形成的环状的轮胎骨架体,所述热塑性树脂材料含有:具有包含聚酯树脂的硬链段和软链段的聚酯类热塑性弹性体;以及热塑性弹性体以外的聚酯树脂。

Description

轮胎及其制造方法
本申请是申请日为2011年08月25日、申请号为201180051344.X、发明名称为“轮胎及其制造方法”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及安装于轮辋的轮胎,尤其涉及至少一部分由热塑性材料形成的轮胎及其制造方法。
背景技术
迄今,轿车等车辆使用由橡胶、有机纤维材料、钢(steel)构件等构成的充气轮胎。
近年来,从轻量化、成形的容易度、再利用的容易进行程度的方面出发,对使用树脂材料、特别是热塑性树脂、热塑性弹性体等作为轮胎材料进行了研究。
例如,日本特开2003-104008号公报和日本特开平03-143701号公报公开了使用热塑性的高分子材料成形的充气轮胎。
此外,日本特开平03-143701号公报在轮胎主体(轮胎骨架体)的胎面底部的轮胎半径向外表面设置将加强帘线沿轮胎周向卷成了连续螺旋状的加强层,改善了轮胎主体的抗切割性、抗穿孔性。
发明内容
发明要解决的问题
使用了热塑性的高分子材料的轮胎与橡胶制的现有轮胎相比,制造容易且成本低。然而,在轮胎骨架体不在内部安装胎体帘布层等加强构件、由均匀的热塑性高分子材料形成时,与橡胶制的现有轮胎相比在耐应力、耐内压等角度存在改良的余地(例如参照日本特开2003-104008号公报)。
日本特开平03-143701号公报在轮胎主体(轮胎骨架体)的胎面底部的轮胎半径向外表面设置将加强帘线沿轮胎周向卷成了连续螺旋状的加强层,改善了轮胎主体的抗切割性、抗穿孔性。然而,在由热塑性高分子材料形成的轮胎骨架体上将加强帘线直接卷成螺旋状来形成加强层、并在加强层的径向外侧形成有胎面时,即使对加强帘线使用粘接剂,粘接性仍称不上充分,有时在加强帘线的周围会残留空气。如此,在加强帘线的周围残留空气时,在行驶时有可能加强帘线移动而在构件间发生剥离,从轮胎的耐久性的角度来看,存在改善的余地。此外,由于加强帘线周边被缓冲胶覆盖,因此有时会由于轮胎主体与加强帘线周边部的材料的硬度的差异而发生加强帘线等的剥离。
此外,使用热塑性的高分子材料制造轮胎时,要求在提高制造效率、实现低成本的同时实现不逊色于现有的橡胶制轮胎的性能。例如在使用热塑性树脂材料作为轮胎骨架体的材料时,从制造效率等的角度来看,可考虑如日本特开平03-143701号公报中记载的那样通过注射成形将高分子材料注射到模具中来形成轮胎骨架体。因此,作为前述热塑性的高分子材料,希望选择形成轮胎时的耐久性和成形时的操作性(制造性)等优异的材料。
进而,在使用热塑性的高分子材料制造轮胎时,例如要求轮胎对冲击具有较强耐性,要求使用热塑性的高分子材料成形的轮胎具有与使用现有橡胶轮胎同等或更高的耐冲击性。
进而,还希望轮胎的制造过程中使用的热塑性树脂材料具有耐热性、由温度变化导致的物性变化小等。
此外,使用热塑性的高分子材料制造轮胎时,作为要求该轮胎具有的特性,例如,具有一定范围内的弹性模量、以及力学损耗系数(滚动系数:Tanδ)低与耐热性优异同为重要特性的之一。然而,在高分子材料中低Tanδ化与高弹性模量化通常为两者相互矛盾的关系。因此,希望开发出能够以高水平兼顾这些特性的轮胎。
此外,使用热塑性的高分子材料的轮胎中的轮胎骨架体不在内部安装胎体帘布层等加强构件、由均匀的热塑性高分子材料形成时,与橡胶制的现有轮胎相比在耐应力、耐内压等角度存在改良的余地。
本发明在是基于上述的各种情况而做出的。
本发明的第1方面是将提供使用热塑性高分子材料形成、耐久性和制造性优异的轮胎作为课题。
本发明的第2方面是将提供由热塑性树脂材料形成且耐冲击性优异的轮胎作为课题。
本发明的第3方面是将提供使用热塑性树脂材料形成的、可抑制空气残留在加强帘线构件周边部、耐冲击性优异的轮胎作为课题。
本发明的第4方面是将提供使用热塑性树脂材料形成的、即使弹性模量变大也可抑制滚动阻力增大且耐久性优异的轮胎作为课题。
本发明的第5方面是将从不同于前述第1方面的角度提供使用热塑性高分子材料形成、耐久性和制造性优异的轮胎以及提供该轮胎的制造方法作为课题。
本发明的第6方面是将从不同于前述第2方面的角度提供使用热塑性树脂材料形成且耐冲击性优异的轮胎以及提供生产率优异的轮胎的制造方法作为课题。
本发明的第7方面是将提供使用热塑性高分子材料形成、高弹性且损耗系数低、而且耐热性优异的轮胎作为课题。
用于解决问题的方案
用于解决前述第1方面的课题的手段如下。
(1-1)本发明的第1方面的轮胎至少具有由热塑性树脂材料形成且为环状的轮胎骨架体,在前述轮胎骨架体的外周部具有形成加强帘线层的加强帘线构件,前述热塑性树脂材料至少含有聚酯类热塑性弹性体。
前述加强帘线层可以沿前述轮胎骨架体的外周部周向卷绕,也可以与外周部交叉地卷绕。
本发明的第1方面的轮胎具有由含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料形成的环状的轮胎骨架体。
形成轮胎骨架体的热塑性树脂材料含有聚酯类热塑性弹性体具有如下所示的各种优点。
聚酯类热塑性弹性体具有拥有耐热性、耐冲击性、耐油性,并且拉伸模量、拉伸强度和断裂应变优异的优点。因此,在形成为轮胎骨架体时可以提高轮胎的耐摩耗性、耐久性、耐冲击性、耐油性、耐热性。
聚酯类热塑性弹性体与其它的热塑性弹性体相比具有其弹性模量由温度变化导致的变化小的优点。因此,含有聚酯类热塑性弹性体而构成的轮胎由使用环境的温度变化导致的变形、硬度变化小,冲击性强,对装有该轮胎的车的乘坐舒适性的影响小。
聚酯类热塑性弹性体由于载荷挠曲温度高,因此在轮胎的制造过程中实施硫化时可以在高温下进行硫化,可以将轮胎骨架体与缓冲胶等牢固地粘接。
聚酯类热塑性弹性体具有耐弯曲疲劳性高的优点。因此,含有聚酯类热塑性弹性体而构成的轮胎对于反复施加的弯曲可抑制疲劳龟裂的产生、生长,显示高耐久性。尤其,在具有在轮胎骨架体的外周部由加强帘线构件形成了加强帘线层的结构的本发明的轮胎中,会以加强帘线构件为起点发生弯曲,因此轮胎骨架体会显著表现出含有聚酯类热塑性弹性体的上述优点。
聚酯类热塑性弹性体与其它树脂(例如聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、ABS树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)的热熔接性优异。因此,在加强帘线层如后所述含有树脂材料时,树脂材料的选择幅度宽,可以实现具有与加强帘线层的粘接性优异的轮胎骨架体的轮胎。
进而,将含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料用于轮胎骨架体时,与现有的橡胶制轮胎相比可以简化轮胎的结构,结果可以实现轮胎的轻量化。
关于本发明的第1方面的轮胎的一个实施方式,在由含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料形成的轮胎骨架体的外周部将加强帘线构件卷绕而形成有加强帘线层。在轮胎骨架体的外周部形成有加强帘线层时,轮胎的抗穿孔性、抗切割性和轮胎(轮胎骨架体)的周向刚性提高。另外,由于周向刚性提高,由热塑性材料形成的轮胎骨架体的蠕变(在一定应力下轮胎骨架体的塑性变形随时间增加的现象)得到抑制。
热塑性树脂材料中含有的聚酯类热塑性弹性体具有与加强帘线构件的密合性。因此,例如在加强帘线构件的卷绕工序中,可以抑制在加强帘线构件的周围残留空气的现象(进气)。具有与加强帘线的密合性,进而加强帘线构件周边的进气受到了抑制时,可以有效抑制由于行驶时的输入功率等导致的加强帘线构件的活动。由此,即使例如在轮胎骨架体的外周部以覆盖整个加强帘线构件的方式设置轮胎构成构件时,加强帘线构件的活动也受到抑制,因此可抑制这些构件间(包括轮胎骨架体)发生剥离等,轮胎的耐久性提高。
(1-2)本发明的第1方面的轮胎可以以前述加强帘线层含有树脂材料的方式构成。如此,在加强帘线层中含有树脂材料时,与用缓冲胶固定加强帘线构件时相比可以减小轮胎与加强帘线层的硬度的差异,因此可以将加强帘线构件密合·固定在轮胎骨架体上。由此,在制造轮胎时的加强帘线构件的卷绕工序中,可以有效防止上述进气,在行驶时可以有效抑制加强帘线构件的活动。
进而,特别是在加强帘线构件为钢丝帘线时,在处置轮胎时如果想将加强帘线构件从缓冲胶分离,硫化橡胶仅通过加热难以与加强帘线构件分离,而树脂材料可以仅通过加热与加强帘线构件分离。因此,在轮胎的再利用性方面是有利的。此外,树脂材料通常损耗系数(Tanδ)比硫化橡胶低。因此,可以提高轮胎的滚动性。进而,与硫化橡胶相比弹性模量相对较高的树脂材料具有面内剪切刚性大、轮胎行驶时的操作安全性、耐摩耗性也优异的优点。
在本发明的第1方面的轮胎中,“树脂材料”是包括热塑性树脂(包括热塑性弹性体)和热固性树脂的概念,不含硫化橡胶。
在本发明的第1方面的轮胎中,使加强帘线层含有树脂材料时,从提高加强帘线的拔出性(拔出难度)的角度来看,上述加强帘线构件优选其表面的20%以上被树脂材料覆盖,进一步优选50%以上被覆盖。
此外,相对于除加强帘线外的构成加强帘线层的材料的总量,从提高加强帘线的拔出性的角度来看,前述加强帘线层中的树脂材料的含量优选为20质量%以上,进一步优选为50质量%以上。
在本发明的第1方面的轮胎中,为了以使加强帘线层中含有树脂材料的方式构成,例如可以在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,以加强帘线构件的至少一部分被埋设于由热塑性树脂材料形成的轮胎骨架体的外周部的方式构成来形成。该情况下,埋设有加强帘线构件的轮胎骨架体外周部的含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料属于构成加强帘线层的树脂材料,由形成轮胎骨架体的聚酯类热塑性弹性体(热塑性树脂材料)和加强帘线构件构成前述加强帘线层。此外,为了以使加强帘线层中含有树脂材料的方式构成,也可以将用与形成前述轮胎骨架体的树脂材料同种或其它的树脂材料被覆加强帘线而得到的被覆帘线构件沿前述轮胎骨架体的周向卷绕。树脂材料同种是指同为酯类物质、同为苯乙烯类物质等的形态。
(1-3)第1方面的本发明的轮胎可以以前述含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料的熔点为100℃~260℃的方式构成。通过如此将前述含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料的熔点设定为100℃~260℃,可以兼顾作为轮胎性能的耐久性和从削减制造成本的角度来看的制造性。
(1-4)第1方面的本发明的轮胎可以以前述热塑性树脂材料中的聚酯类热塑性弹性体的含有率为50~100质量%的方式构成。热塑性树脂材料中的聚酯类热塑性弹性体的含有率为50~100质量%时,可以充分发挥聚酯类热塑性弹性体所具有的性能,可以兼顾作为轮胎性能的耐久性和从操作性、削减制造成本的角度来看的制造性。
第1方面的本发明的轮胎可以通过至少包括下述工序的制造方法制造:轮胎骨架片形成工序,通过含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料形成构成环状的轮胎骨架体的一部分的轮胎骨架片;轮胎骨架片接合工序,对前述轮胎骨架片的接合面施加热而将成对的2个以上前述轮胎骨架片熔接来形成前述轮胎骨架体;加强帘线构件卷绕工序,在前述轮胎骨架体的外周部沿周向卷绕加强帘线构件来形成加强帘线层。
在第1方面的本发明的轮胎中,由含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料来形成环状的轮胎骨架体的轮胎骨架片。在将使用聚酯类热塑性弹性体的轮胎骨架片熔接来形成轮胎骨架体时,轮胎骨架片之间的粘接强度充分,此外,不会由于熔接时的温度导致骨架体自身的性能劣化,因此可以提高所制造的轮胎的抗穿孔性、耐摩耗性等行驶时的耐久性。
用于解决前述第2方面的课题的手段如下。
(2-1)本发明的轮胎至少具有由热塑性树脂材料形成的环状的轮胎骨架体,在前述轮胎骨架体的外周部具有形成加强帘线层的加强帘线构件,前述热塑性树脂材料至少含有聚酯类热塑性弹性体和该聚酯类热塑性弹性体以外的其它弹性体。
前述加强帘线层可以沿前述轮胎骨架体的外周部周向卷绕,也可以与外周部交叉地卷绕。
第2方面的本发明的轮胎具有由含有聚酯类热塑性弹性体和其它弹性体的热塑性树脂材料形成的环状的轮胎骨架体。
在第2方面的本发明的轮胎中,热塑性树脂材料中含有的聚酯类热塑性弹性体具有拥有耐热性、耐冲击性、耐油性,并且拉伸模量、拉伸强度和断裂应变优异的优点。
此外,聚酯类热塑性弹性体与其它热塑性弹性体相比具有其弹性模量由温度变化导致的变化小的优点。因此,含有聚酯类热塑性弹性体而构成的轮胎由使用环境的温度变化导致的变形、硬度变化小,冲击性强,对装有该轮胎的车的乘坐舒适性的影响小。
此外,聚酯类热塑性弹性体由于载荷挠曲温度高,因此在轮胎的制造过程中实施硫化时可以在高温下进行硫化,可以将轮胎骨架体与缓冲胶等牢固地粘接。
进而,聚酯类热塑性弹性体具有耐弯曲疲劳性高的优点。因此,含有聚酯类热塑性弹性体而构成的、第2方面的本发明的轮胎对于反复施加的弯曲可抑制疲劳龟裂的产生、生长,显示高耐久性。尤其,在具有在轮胎骨架体的外周部由加强帘线构件形成了加强帘线层的结构的本发明的轮胎中,会以加强帘线构件为起点发生弯曲,因此轮胎骨架体会显著表现出含有聚酯类热塑性弹性体的上述优点。
另一方面,从进一步提高轮胎的耐冲击性的角度来看,在想要单独使用聚酯类热塑性弹性体来调整其弹性模量时,需要控制硬链段与软链段的比率,该比率的调整需要经历繁杂的工序。而在第2方面的本发明的轮胎中,并用聚酯类热塑性弹性体和其它弹性体时,通过调整两者的含有比,与单独使用聚酯类热塑性弹性体时相比,可以更容易地调整热塑性树脂组合物的弹性模量。因此,具有来源于聚酯类热塑性弹性体的上述特性,并且由于可以容易地将热塑性树脂材料的弹性模量设定在所期望的范围而可以容易地提高轮胎的耐冲击性,而且制造成本优异。
进而,将含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料用于轮胎骨架体时,与现有的橡胶制轮胎相比可以简化轮胎的结构,结果可以实现轮胎的轻量化,可以改善装有该轮胎的汽车的燃料消耗率。
关于第2方面的本发明的轮胎的一个实施方式,在由含有聚酯类热塑性弹性体和其它弹性体的热塑性树脂材料形成的轮胎骨架体的外周部将加强帘线构件卷绕而形成有加强帘线层。在轮胎骨架体的外周部形成有加强帘线层时,轮胎的抗穿孔性、抗切割性和轮胎(轮胎骨架体)的周向刚性提高。另外,由于周向刚性提高,由热塑性材料形成的轮胎骨架体的蠕变(在一定应力下轮胎骨架体的塑性变形随时间增加的现象)得到抑制。
此外,第2方面的本发明中的热塑性树脂材料与加强帘线构件的密合性高,进而熔接强度等固定性能优异。因此,使用该热塑性树脂材料时,例如在加强帘线构件的卷绕工序中,可以抑制在加强帘线构件的周围残留空气的现象(进气)。与加强帘线的密合性以及熔接性高,进而加强帘线构件周边的进气受到抑制时,可以有效抑制由于行驶时的输入功率等导致的加强帘线构件的活动。由此,即使例如在轮胎骨架体的外周部以覆盖整个加强帘线构件的方式设置轮胎构成构件时,加强帘线构件的活动也受到抑制,因此可抑制这些构件间(包括轮胎骨架体)发生剥离等,轮胎的耐久性提高。
(2-2)第2方面的本发明的轮胎可以以前述加强帘线层含有树脂材料的方式构成。如此,在加强帘线层中含有树脂材料时,与用缓冲胶固定加强帘线构件时相比可以减小轮胎与加强帘线层的硬度的差异,因此还可以将加强帘线构件密合·固定在轮胎骨架体上。由此,可以有效防止上述进气,在行驶时可以有效抑制加强帘线构件的活动。
进而,在第2方面的本发明的轮胎中,特别是在加强帘线为钢丝帘线时,在处置轮胎时如果想将加强帘线从缓冲胶分离,硫化橡胶仅通过加热难以与加强帘线分离,而树脂材料可以仅通过加热与加强帘线分离。因此,在轮胎的再利用性方面是有利的。此外,树脂材料通常损耗系数(Tanδ)比硫化橡胶低。因此,可以提高轮胎的滚动性。进而,与硫化橡胶相比弹性模量相对较高的树脂材料具有面内剪切刚性大、轮胎行驶时的操作安全性、耐摩耗性也优异的优点。
在第2方面的本发明的轮胎中,“树脂材料”是包括热塑性树脂(包括热塑性弹性体)和热固性树脂的概念,不含硫化橡胶。
在第2方面的本发明的轮胎中,使加强帘线层含有树脂材料时,从提高加强帘线的拔出性(拔出难度)的角度来看,前述加强帘线构件优选其表面的20%以上被树脂材料覆盖,进一步优选50%以上被覆盖。此外,相对于除加强帘线外的构成加强帘线层的材料的总量,从提高加强帘线的拔出性的角度来看,加强帘线层中的树脂材料的含量优选为20质量%以上,进一步优选为50质量%以上。
在第2方面的本发明的轮胎中,为了以使加强帘线层中含有树脂材料的方式构成,例如可以在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,以加强帘线构件的至少一部分被埋设于由热塑性树脂材料形成的轮胎骨架体的外周部的方式构成来形成。该情况下,埋设有加强帘线构件的轮胎骨架体外周部的含有聚酯类热塑性弹性体和其它弹性体的热塑性树脂材料属于构成加强帘线层的树脂材料,由形成轮胎骨架体的热塑性树脂材料和加强帘线构件构成前述加强帘线层。此外,为了以使加强帘线层中含有树脂材料的方式构成,也可以将用与形成前述轮胎骨架体的树脂材料同种或其它的树脂材料被覆加强帘线而得到的被覆帘线构件沿前述轮胎骨架体的周向卷绕。树脂材料同种是指同为酯类物质、同为苯乙烯类物质等的形态。
(2-3)第2方面的本发明的轮胎可以以在前述热塑性树脂中前述聚酯类热塑性弹性体(a)与前述其它弹性体(b)的质量比(a:b)为95:5~50:50的方式构成。通过如此将前述聚酯类热塑性弹性体(a)与其它弹性体(b)的质量比(a:b)设定为95:5~50:50,可以容易地实现兼顾加强帘线构件与轮胎骨架体的熔接性和轮胎的耐冲击性。
(2-4)第2方面的本发明的轮胎可以以前述其它弹性体为选自聚氨酯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体和聚苯乙烯类热塑性弹性体中的任一种的方式构成。热塑性树脂材料中的前述其它弹性体为选自聚氨酯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体和聚苯乙烯类热塑性弹性体中的任一种时,可以充分发挥聚酯类热塑性弹性体所具有的性能,并且可以进一步扩大调整热塑性树脂材料的弹性模量时的选择范围,因而可以形成耐冲击性更优异的轮胎。
第2方面的本发明的轮胎可以通过至少包括下述工序的制造方法制造:轮胎骨架片形成工序,通过含有聚酯类热塑性弹性体和其它弹性体的热塑性树脂材料形成构成环状的轮胎骨架体的一部分的轮胎骨架片;轮胎骨架片接合工序,对前述轮胎骨架片的接合面施加热而将成对的2个以上前述轮胎骨架片熔接来形成前述轮胎骨架体;加强帘线构件卷绕工序,在前述轮胎骨架体的外周部沿周向卷绕加强帘线构件来形成加强帘线层。
在前述制造方法中,由含有聚酯类热塑性弹性体和其它弹性体的热塑性树脂材料来形成环状的轮胎骨架体的轮胎骨架片。在将使用第2方面的本发明的轮胎中的热塑性树脂材料的轮胎骨架片熔接来形成轮胎骨架体时,轮胎骨架片之间的粘接强度充分,此外,不会由于熔接时的温度导致骨架体自身的性能劣化,因此可以提高所制造的轮胎的抗穿孔性、耐摩耗性等行驶时的耐久性。
用于解决前述第3方面的课题的手段如下。
(3-1)第3方面的本发明的轮胎至少具有由热塑性树脂材料形成的环状的轮胎骨架体,在前述轮胎骨架体的外周部具有形成加强帘线层的加强帘线构件,前述热塑性树脂材料至少含有聚酯类热塑性弹性体和橡胶。
前述加强帘线层可以沿前述轮胎骨架体的外周部周向卷绕,也可以与外周部交叉地卷绕。
第3方面的本发明的轮胎具有由含有聚酯类热塑性弹性体和橡胶的热塑性树脂材料形成的环状的轮胎骨架体。
第3方面的本发明的形成轮胎骨架体的热塑性树脂材料具有柔软性,耐冲击性优异。此外,该热塑性树脂材料含有聚酯类热塑性弹性体,因此由使用环境的温度变化导致的变形、硬度的变化小,拉伸模量和拉伸强度等拉伸特性也优异。因此,在形成为轮胎骨架体时轮胎的耐久性、制造性优异。进而,可以简化结构,因此具有可以实现轻量化的优点。
另一方面,在单独使用聚酯类热塑性弹性体时,在想要调整其弹性模量时,需要控制硬链段与软链段的比率。而并用聚酯类热塑性弹性体和橡胶时,通过调整两者的含有比,与单独使用聚酯类热塑性弹性体时相比,可以更容易地调整热塑性树脂材料的弹性模量。
然而,轮胎的滚动阻力会因50℃附近的10Hz~100Hz前后的振动而产生,因此对轮胎进行粘弹性的测定时,可以用30℃~50℃的tanδ表示滚动阻力的大小。30℃~50℃的tanδ小时,轮胎的滚动阻力倾向于变小。
在这里,聚酯类热塑性弹性体单独进行动态粘弹性测定时,会出现来源于聚酯类热塑性弹性体的tanδ的峰,存在聚酯类热塑性弹性体的弹性模量越高,峰值越向高温侧位移的倾向。例如,对Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的Hytrel 6347进行动态粘弹性测定时,在15℃附近存在峰。
另一方面,对橡胶进行动态粘弹性测定时,一般会在-10℃以下出现峰。因此,通过将聚酯类热塑性弹性体与橡胶混合,与其配混比率相应地,来源于聚酯类热塑性弹性体的峰高度减少,来源于橡胶的峰高度上升。然而,由于橡胶的峰位置在-10℃以下,因此对30℃~50℃的tanδ的影响减小,因而总体的tanδ降低。
关于第3方面的本发明的轮胎的一个实施方式,在由含有聚酯类热塑性弹性体和橡胶的热塑性树脂材料形成的轮胎骨架体的外周部将加强帘线构件卷绕而形成有加强帘线层。在轮胎骨架体的外周部形成有加强帘线层时,轮胎的抗穿孔性、抗切割性和轮胎(轮胎骨架体)的周向刚性提高。另外,由于周向刚性提高,由热塑性材料形成的轮胎骨架体的蠕变(在一定应力下轮胎骨架体的塑性变形随时间增加的现象)得到抑制。
此外,在第3方面的本发明的轮胎中,形成轮胎骨架体的热塑性树脂材料中含有的聚酯类热塑性弹性体具有与加强帘线构件的密合性,进而熔接强度等固定性能优异。因此,使用含有聚酯类热塑性弹性体和橡胶的热塑性树脂材料时,例如在加强帘线构件的卷绕工序中,可以抑制在加强帘线构件的周围残留空气的现象(进气)。与加强帘线构件的密合性以及熔接性高,进而加强帘线构件周边的进气受到抑制时,可以有效抑制由于行驶时的输入功率等导致的加强帘线构件的活动。由此,即使例如在轮胎骨架体的外周部以覆盖整个加强帘线构件的方式设置轮胎构成构件时,加强帘线构件的活动也受到抑制,因此可抑制这些构件间(包括轮胎骨架体)发生剥离等,轮胎的耐久性提高。
(3-2)在第3方面的本发明的轮胎中,形成轮胎骨架体的热塑性树脂材料还可以含有前述橡胶的亲和性好的热塑性弹性体。热塑性树脂材料含有作为与橡胶的亲和性好的热塑性弹性体、例如酸改性体时,可以在热塑性树脂材料中微分散橡胶。进而通过聚酯类热塑性弹性体与酸改性部位的相互作用,拉伸强度提高,可认为即使在破坏时也只发生韧性破坏,不容易发生脆性破坏、层状破坏。
另外,“与橡胶的亲和性好”是指在将热塑性弹性体与橡胶混合在一起时,橡胶的分子骨架与热塑性弹性体的分子骨架相类似,橡胶被包入热塑性弹性体的分散颗粒内的状态、或热塑性弹性体被包入橡胶的分散颗粒内的状态。
不过,并不需要热塑性树脂材料中的热塑性弹性体与橡胶全部为上述状态,可以是热塑性树脂材料中的部分热塑性弹性体与橡胶为上述状态。
(3-3)第3方面的本发明的轮胎可以以前述加强帘线层含有树脂材料的方式构成。如此,在加强帘线层中含有树脂材料时,与用缓冲胶固定加强帘线构件时相比可以减小轮胎与加强帘线层的硬度的差异,因此还可以将加强帘线构件密合·固定在轮胎骨架体上。由此,可以有效防止上述进气,在行驶时可以有效抑制加强帘线构件的活动。在这里,“树脂材料”是指至少含有树脂的材料,不仅仅是树脂,也可以含有橡胶、无机化合物。另外,“树脂”是包括热塑性树脂(包括热塑性弹性体)和热固性树脂的概念,不含硫化橡胶等橡胶、无机化合物。
使前述加强帘线层含有树脂材料时,从提高加强帘线的拔出性(拔出难度)的角度来看,前述加强帘线构件优选其表面的20%以上被树脂材料覆盖,进一步优选50%以上被覆盖。此外,相对于除加强帘线外的构成加强帘线层的材料的总量,从提高加强帘线的拔出性的角度来看,前述加强帘线层中的树脂材料的含量优选为20质量%以上,进一步优选为50质量%以上。
为了以使前述加强帘线层含有树脂材料的方式构成,例如可以在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,以加强帘线构件的至少一部分被埋设于由热塑性树脂材料形成的轮胎骨架体的外周部的方式构成来形成。该情况下,埋设有加强帘线构件的轮胎骨架体外周部的含有聚酯类热塑性弹性体和橡胶的热塑性树脂材料属于构成加强帘线层的树脂材料,由形成轮胎骨架体的热塑性树脂材料和加强帘线构件构成前述加强帘线层。此外,为了以使加强帘线层中含有树脂材料的方式构成,也可以将用与形成前述轮胎骨架体的树脂材料同种或其它的树脂材料被覆加强帘线而得到的被覆帘线构件沿前述轮胎骨架体的周向卷绕。树脂材料同种是指同为酯类物质、同为苯乙烯类物质等的形态。
(3-4)第3方面的本发明的轮胎可以以在热塑性树脂中聚酯类热塑性弹性体(x)与橡胶(y)的质量比(x:y)为95:5~50:50的方式构成。通过如此将前述聚酯类热塑性弹性体(x)与橡胶(y)的质量比(x:y)设定为95:5~50:50,可以进一步提高通过组合聚酯类热塑性弹性体和橡胶所能表现的性能。
其中,热塑性树脂材料含有聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体时,可以以橡胶和聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体的总量(y’)与聚酯类热塑性弹性体(x)的质量比(x:y’)为95:5~50:50的方式构成。
(3-5)第3方面的本发明的轮胎可以以在热塑性树脂材料中聚酯类热塑性弹性体(x)与橡胶(y)和与橡胶的亲和性好的热塑性弹性体(z)的质量比(x:y+z)为95:5~50:50的方式构成。通过如此将聚酯类热塑性弹性体(x)与橡胶(y)和聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体(z)的总量(y+z)的质量比(x:y+z)设定为95:5~50:50,可以进一步提高通过组合聚酯类热塑性弹性体和橡胶所能表现的性能。
(3-6)第3方面的本发明的轮胎可以以热塑性树脂材料中的聚酯类热塑性弹性体和橡胶的总含量为50~100质量%的方式构成。通过采用上述构成,可以进一步提高通过组合聚酯类热塑性弹性体和橡胶所能表现的性能。
其中,热塑性树脂材料含有聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体时,可以以聚酯类热塑性弹性体、橡胶以及聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体的总量为50质量%~100质量%的方式构成。
(3-7)第3方面的本发明的轮胎可以以前述热塑性树脂材料中的前述聚酯类热塑性弹性体、前述橡胶以及与前述橡胶的亲和性好的热塑性弹性体的总含量为50质量%~100质量%的方式构成。通过采用上述构成,可以进一步提高通过组合聚酯类热塑性弹性体和橡胶所能表现的性能。
通过采用上述构成,可以进一步提高通过组合聚酯类热塑性弹性体和橡胶所能表现的性能。
用于解决前述第4方面的课题的手段如下。
(1)第4方面的本发明的轮胎具有由热塑性树脂材料形成的环状的轮胎骨架体,前述热塑性树脂材料含有:具有包含聚酯树脂的硬链段和软链段的聚酯类热塑性弹性体(A)(以下适当称为“聚酯类热塑性弹性体(A)”。),以及热塑性弹性体以外的聚酯树脂(B)(以下适当称为“聚酯树脂(B)”。)。
第4方面的本发明的聚酯树脂(B)优选为与聚酯类热塑性弹性体(A)中的硬链段所含的聚酯树脂同种的树脂。在这里,“与硬链段所含的聚酯树脂同种的树脂”是指具有与构成聚酯类热塑性弹性体所具有的硬链段的主链的骨架共同的骨架的聚酯树脂。
可认为通过使聚酯树脂(B)为具有与构成聚酯类热塑性弹性体(A)所具有的硬链段的主链的骨架共同的骨架的聚酯树脂,聚酯类热塑性弹性体(A)中的硬链段与聚酯树脂(B)的亲和性提高。该情况下,通过使热塑性树脂材料含有聚酯类热塑性弹性体(A)和聚酯树脂(B),聚酯树脂(B)与聚酯类热塑性弹性体(A)的硬链段相容,偏在于聚酯类热塑性弹性体(A)的硬链段,该硬链段的区域增大。
因此,含有聚酯类热塑性弹性体(A)和聚酯树脂(B)的热塑性树脂材料并不是单纯含有聚酯类热塑性弹性体(A)和聚酯树脂(B)、通过聚酯树脂(B)均匀分散在聚酯类热塑性弹性体(A)中而具有各自的性质的,而是聚酯类热塑性弹性体(A)的硬链段的区域增大,热塑性树脂材料的弹性模量提高。
然而,轮胎的滚动阻力会因50℃附近的10Hz~100Hz前后的振动而产生,因此对轮胎进行粘弹性的测定时,可以用30℃~50℃的tanδ表示滚动阻力的大小。
使用仅由聚酯热塑性弹性体(A)构成的树脂材料所形成的轮胎在增加热塑性弹性体的硬链段区域的数量来增大弹性模量时,存在损耗角正切(tanδ)增大的倾向。具体而言,改变聚酯类热塑性弹性体(A)的硬链段与软链段的比率来增大弹性模量时,存在粘弹性测定时的聚酯类热塑性弹性体(A)的tanδ的峰向高温侧位移、30℃~50℃下的tanδ倾向于增大。
树脂材料的损耗角正切(tanδ)增大时,因轮胎转动时的变形而产生的能量损失(发热)增大,滚动阻力倾向于增大。因此,使用以该树脂材料为原料的轮胎的汽车的燃料消耗率容易增大。
即、使用仅由热塑性弹性体构成的树脂材料所形成的轮胎为了提高轮胎的耐变形性等而提高该树脂材料的弹性模量时,同时树脂材料的tanδ也会上升,因此难以实现低燃料消耗率。
而通过使用含有聚酯类热塑性弹性体(A)和聚酯树脂(B)的热塑性树脂材料构成轮胎骨架体来形成轮胎,即使热塑性树脂材料的弹性模量增高,tanδ也不容易上升。tanδ的上升在聚酯树脂(B)与聚酯类热塑性弹性体(A)中的硬链段所含的聚酯树脂为同种树脂时得到显著抑制。发挥这种效果的理由尚不确定,可推测理由如下。
在改变聚酯类热塑性弹性体(A)的硬链段与软链段的比率来增大弹性模量时,聚酯类热塑性弹性体(A)的tanδ的峰向高温侧位移,30~50℃的tanδ增大。
另一方面,由于聚酯树脂(B)与聚酯类热塑性弹性体(A)的硬链段区域相容,硬链段的区域增大,tanδ的峰向高温侧的位移得到抑制。该情况下,虽然出现聚酯树脂(B)的tanδ的峰,但热塑性树脂材料整体的tanδ得到抑制。
综上,可认为在本发明中,即使热塑性树脂材料的弹性模量增高,tanδ也不容易上升。
进而,聚酯类热塑性弹性体具有拥有耐热性、耐冲击性、耐油性,并且拉伸模量、拉伸强度和断裂应变优异的优点。此外,聚酯类热塑性弹性体还具有与其它热塑性弹性体相比其弹性模量由温度变化导致的变化小的优点。
因此,通过将聚酯树脂(B)与聚酯类热塑性弹性体(A)并用,可发挥来源于聚酯类热塑性弹性体的优异的特性,并且还可以表现抑制滚动阻力的效果,可以得到不仅耐久性良好而且低燃料消耗率的轮胎。
(4-2)第4方面的本发明的轮胎可以以前述聚酯树脂(B)的弹性模量为700MPa以上的方式构成。
通过如此使容易与聚酯类热塑性弹性体(A)所具有的硬链段相容的聚酯树脂(B)的弹性模量在上述范围,可以进一步提高聚酯类热塑性弹性体(A)的硬链段的弹性模量,因此可以得到弹性模量更高的热塑性树脂材料。其结果,可以得到弹性模量更高的轮胎。
(4-3)第4方面的本发明的轮胎可以以前述聚酯类热塑性弹性体(A)与前述聚酯树脂(B)的质量比(A:B)为95:5~50:50的方式构成。
聚酯类热塑性弹性体(A)和聚酯树脂(B)的质量比在上述范围时,可以充分发挥热塑性树脂材料所具有的性能,可以提高作为轮胎性能的拉伸弹性、断裂强度等拉伸特性。
(4-4)第4方面的本发明的轮胎可以以前述热塑性树脂材料中的前述聚酯类热塑性弹性体(A)的含量为50质量%~95质量%的方式构成。
热塑性树脂材料中的聚酯类热塑性弹性体(A)的含量在上述范围时,可以充分发挥热塑性树脂材料所具有的性能,可以提高作为轮胎性能的拉伸弹性、断裂强度等拉伸特性。
(4-5)进而,第4方面的本发明的轮胎在由热塑性树脂材料形成的轮胎骨架体的基础上还可以具有在由热塑性树脂材料形成的轮胎骨架体的外周部将加强帘线构件卷绕形成加强帘线层的加强帘线构件。
在由热塑性树脂材料形成的轮胎骨架体的外周部将加强帘线构件卷绕而形成有加强帘线层时,轮胎的抗穿孔性、抗切割性和轮胎(轮胎骨架体)的周向刚性提高。另外,由于周向刚性提高,由热塑性材料形成的轮胎骨架体的蠕变(在一定应力下轮胎骨架体的塑性变形随时间增加的现象)得到抑制。
用于解决前述第5方面的课题的手段如下。
(5-1)第5方面的本发明的轮胎具有由热塑性树脂材料形成的环状的轮胎骨架体,前述热塑性树脂材料含有:聚酯类热塑性弹性体,以及对前述聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体进行酸改性而得到的酸改性弹性体、或者前述聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体与对该弹性体进行酸改性而得到的酸改性弹性体的混合物。
即第5方面的本发明的轮胎具有由特定的热塑性树脂材料形成的环状的轮胎骨架体,该特定的热塑性树脂材料至少含有:1)聚酯类热塑性弹性体与对聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体进行酸改性而得到的酸改性弹性体的组合,或者2)聚酯类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体以及对聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体进行酸改性而得到的酸改性弹性体的组合。
在第5方面的本发明中,热塑性树脂材料中含有的聚酯类热塑性弹性体具有拥有耐热性、耐冲击性、耐油性并且拉伸模量、拉伸强度和断裂应变优异的优点。进而,通过使热塑性树脂材料含有酸改性弹性体,具有来源于聚酯类热塑性弹性体的上述特性,并且弹性不会过强,具有柔软性,即使树脂材料断裂时,树脂材料撕裂、破裂,而不容易断裂,容易形成延伸的状态。
此外,聚酯类热塑性弹性体与其它热塑性弹性体相比具有其弹性模量由温度变化导致的变化小的优点,因此可以扩宽轮胎使用时的温度条件的选择范围。进而,即使并用酸改性弹性体,在形成轮胎骨架体时可确保热塑性树脂材料的流动性,对制造性的影响小。
因此,第5方面的本发明的轮胎在具有优异的制造性的同时,由使用环境的温度变化导致的变形、硬度的变化小,冲击性强,对装有该轮胎的车的乘坐舒适性的影响小,并且即使在轮胎受损时也不容易穿孔,可以避免轮胎破裂。
(5-2)第5方面的本发明的轮胎可以以前述热塑性树脂材料的酸值为0.1mg-CH3ONa/g以上且10mg-CH3ONa/g以下的方式构成。
通过如此将热塑性树脂材料的酸值设定在上述范围,尤其可抑制热塑性树脂材料的熔融粘度的增大,流动性优异,因而注射成形性优异。因此,轮胎的生产效率进一步提高。因此,可以兼顾作为轮胎性能的拉伸特性和从注射成形性的角度来看的制造性。
热塑性树脂材料具有海岛结构,所述海岛结构具有由聚酯类热塑性弹性体构成的基质相(以下也称为“海相”。)以及由酸改性弹性体、或者酸改性弹性体与其它热塑性弹性体(未改性)构成的分散相(以下也称为“岛相”。)。在该海岛结构中,存在酸值越高岛相越小、酸值越低岛相越增大的倾向。通过使酸改性弹性体的酸值在上述范围,使得岛相在热塑性树脂中微分散,从而耐冲击性、拉伸特性提高。
(5-3)第5方面的本发明的轮胎可以以前述热塑性树脂材料中的前述聚酯类热塑性弹性体的质量(A)与前述聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体和前述酸改性弹性体的总质量(B)的比例(A:B)为90:10~50:50的方式构成。
通过使热塑性树脂材料中的前述酸改性弹性体相对于前述聚酯类热塑性弹性体的比例在上述范围,可以充分发挥热塑性树脂材料所具有的性能,可以进一步提高作为轮胎性能的拉伸特性。
(5-4)第5方面的本发明的轮胎可以以前述热塑性树脂材料中的聚酯类热塑性弹性体的含量为50质量%~95质量%的方式构成。
热塑性树脂材料中的聚酯类热塑性弹性体的含量在上述范围时,可充分发挥来源于聚酯类热塑性弹性体的特性并且可以充分发挥热塑性树脂材料所具有的性能,可以进一步提高作为轮胎性能的拉伸特性。
(5-5)第5方面的本发明的轮胎可以在由热塑性树脂材料形成的轮胎骨架体的外周部将加强帘线构件卷绕而形成有加强帘线层。在轮胎骨架体的外周部形成有加强帘线层时,轮胎的抗穿孔性、抗切割性和轮胎(轮胎骨架体)的周向刚性提高。另外,由于周向刚性提高,由热塑性材料形成的轮胎骨架体的蠕变(在一定应力下轮胎骨架体的塑性变形随时间增加的现象)得到抑制。
(5-6)第5方面的本发明的轮胎的制造方法包括下述工序:轮胎骨架片形成工序,由热塑性树脂材料形成构成环状的轮胎骨架体的一部分的轮胎骨架片,所述热塑性树脂材料含有:聚酯类热塑性弹性体,以及对前述聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体进行酸改性而得到的酸改性弹性体、或者前述聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体与对该弹性体进行酸改性而得到的酸改性弹性体的混合物;轮胎骨架片接合工序,对前述轮胎骨架片的接合面施加热而将成对的2个以上前述轮胎骨架片熔接来形成前述轮胎骨架体。
第5方面的本发明的轮胎的制造方法由热塑性树脂材料形成环状的轮胎骨架体的轮胎骨架片。本发明的制造方法中使用的热塑性树脂材料的拉伸特性优异,因此使用了所制造的轮胎的汽车的乘坐舒适性优异,还可以提高轮胎的抗爆裂性、抗穿孔性。
(5-7)第5方面的本发明的轮胎的制造方法可以以前述热塑性树脂材料的酸值为0.1mg-CH3ONa/g以上且10mg-CH3ONa/g以下的方式构成。
通过如此使酸改性弹性体的酸值在上述范围,尤其可抑制热塑性树脂材料的熔融粘度增大、流动性优异,因而注射成形性优异。因此,轮胎的生产效率提高,在节能等环境方面也是优选的。
(5-8)第5方面的本发明的轮胎的制造方法可以以在前述轮胎骨架片形成工序中包括使用前述热塑性树脂材料进行注射成形的工序的方式构成。
第5方面的本发明的制造方法中使用的热塑性树脂材料的注射成形性优异,因此可以提高轮胎的生产率。
用于解决前述第6方面的课题的手段如下。
(6-1)第6方面的本发明的轮胎至少具有由热塑性树脂材料形成的环状的轮胎骨架体,前述热塑性树脂材料含有:聚酯类热塑性弹性体,以及烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物和对烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物进行酸改性而得到的酸改性共聚物中的至少一种共聚物。
另外,以下“烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物”也称为特定共聚物,“对烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物进行酸改性而得到的酸改性共聚物”也称为特定酸改性共聚物。
第6方面的本发明的热塑性树脂材料因含有特定共聚物和特定酸改性共聚物中的至少一种以及聚酯类热塑性弹性体而耐冲击性优异。此外,通过使热塑性树脂材料含有聚酯类热塑性弹性体,热塑性树脂材料可以抑制由使用环境的温度变化导致的变形、硬度变化。
在单独使用聚酯类热塑性弹性体时,在要调整其弹性模量时,需要控制硬链段与软链段的比率。而作为聚酯类热塑性弹性体与特定共聚物和特定酸改性共聚物中的至少一种的双组分或三组分体系,通过调整各成分的含有比,与单独使用聚酯类热塑性弹性体的情况相比,可以更容易地调整热塑性树脂材料的弹性模量。
另外,前述“双组分”和“三组分”分别将“聚酯类热塑性弹性体”、“特定共聚物”和“特定酸改性共聚物”作为“一组分”来对待,对于各个“聚酯类热塑性弹性体”、“特定共聚物”以及“特定酸改性共聚物”,并不限制2种以上的使用。
(6-2)第6方面的本发明的轮胎可以以前述聚酯类热塑性弹性体(x)与前述烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物(特定共聚物:y)和前述酸改性共聚物(特定酸改性共聚物:z)的质量比(x:y+z)为95:5~50:50的方式构成。
另外,热塑性树脂材料不含特定酸改性共聚物(z)时(z=0),质量比(x:y+z)意味着质量比(x:y),热塑性树脂材料不含特定共聚物(y)时(y=0),质量比(x:y+z)意味着质量比(x:z)。
热塑性树脂材料中的聚酯类热塑性弹性体与烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物和酸改性共聚物的量比在上述范围时,可以充分发挥热塑性树脂材料所具有的性能,可以提高作为轮胎性能的拉伸弹性、断裂强度等拉伸特性。
另外,第6方面的本发明的轮胎可以以前述烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物(特定共聚物:y)与前述酸改性共聚物(特定酸改性共聚物:z)的质量比(y:z)为95:5~10:90的方式构成。
热塑性树脂材料中的特定共聚物与特定酸改性共聚物的量比在上述范围时,可以充分发挥热塑性树脂材料所具有的性能,可以提高作为轮胎性能的拉伸弹性、断裂强度等拉伸特性。
(6-3)第6方面的本发明的轮胎可以以前述热塑性树脂材料中的前述聚酯类热塑性弹性体、前述烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物(特定共聚物)和前述酸改性共聚物(特定酸改性共聚物)的总含量为50质量%~100质量%的方式构成。
另外,在第6方面的本发明中,将聚酯类热塑性弹性体的含量记作“x”时,热塑性树脂材料不含特定酸改性共聚物(z)时(z=0),总含量(x+y+z)意味着(x+y)。热塑性树脂材料不含特定共聚物(y)时(y=0),总含量(x+y+z)意味着(x+z)。
热塑性树脂材料中的聚酯类热塑性弹性体与特定共聚物和特定酸改性共聚物中的至少一种的总含量在上述范围时,可以充分发挥热塑性树脂材料所具有的性能,可以提高作为轮胎性能的拉伸弹性、断裂强度等拉伸特性。
进而,第6方面的本发明的轮胎在由热塑性树脂材料形成的轮胎骨架体的基础上还可以具有在由热塑性树脂材料形成的轮胎骨架体的外周部将加强帘线构件卷绕来形成加强帘线构件层的加强帘线构件。
在由热塑性树脂材料形成的轮胎骨架体的外周部将加强帘线构件卷绕而形成有加强帘线构件层时,轮胎的抗穿孔性、抗切割性和轮胎(轮胎骨架体)的周向刚性提高。另外,由于周向刚性提高,由热塑性材料形成的轮胎骨架体的蠕变(在一定应力下轮胎骨架体的塑性变形随时间增加的现象)得到抑制。
(6-4)第6方面的本发明的轮胎的制造方法至少包括下述工序:轮胎骨架片形成工序,由热塑性树脂材料形成构成环状的轮胎骨架体的一部分的轮胎骨架片,所述热塑性树脂材料含有:聚酯类热塑性弹性体,以及烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物和对烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物进行酸改性而得到的酸改性共聚物中的至少一种共聚物;轮胎骨架片接合工序,对前述轮胎骨架片的接合面施加热而将成对的2个以上前述轮胎骨架片熔接来形成前述轮胎骨架体。
第6方面的本发明的轮胎的制造方法由热塑性树脂材料形成环状的轮胎骨架体的轮胎骨架片。本发明的热塑性树脂材料因含有聚酯类热塑性弹性体、和特定共聚物以及特定酸改性共聚物中的至少一种而流动性优异,因此可以容易地进行使用热塑性树脂材料的注射成形。因此,可以提高轮胎的生产率。
可认为这是出于以下原因。
由于特定酸改性共聚物所具有的酸基,聚酯类热塑性弹性体与特定共聚物的混合性增高,以聚酯类热塑性弹性体为海相、以特定共聚物为岛相时,变得容易形成海岛结构。可认为在所述海岛结构中,特定酸改性共聚物存在于海相与岛相的界面处,提高了海相与岛相的亲和性。尤其可认为,与聚酰胺类热塑性弹性体相比,聚酯类热塑性弹性体在提高海相与岛相的亲和性的同时抑制热塑性树脂材料的粘度上升,流动性优异,因此可以容易地进行注射成形。
用于解决前述第7方面的课题的手段如下。
(7-1)第7方面的本发明的轮胎至少具有由树脂材料形成且为环状的轮胎骨架体,前述树脂材料含有:拉伸模量在150MPa~700MPa的范围的第1热塑性弹性体,以及损耗系数(Tanδ)比前述第1热塑性弹性体小的第2热塑性弹性体。
第7方面的本发明的轮胎具有由含有拉伸模量在150MPa~700MP的范围的第1热塑性弹性体、以及损耗系数(Tanδ)比前述第1热塑性弹性体小的第2热塑性弹性体的树脂材料所形成的环状的轮胎骨架体。本发明的轮胎由于轮胎骨架体由前述树脂材料形成而不需要现有的橡胶制轮胎的必要工序——硫化工序,例如可以以注射成形等成形轮胎骨架体。因此,可以实现简化制造工序、缩短时间和削减成本等。进而,将树脂材料用于轮胎骨架体时,与现有的橡胶制轮胎相比可以简化轮胎的结构,结果可以实现轮胎的轻量化。因此,在形成为轮胎骨架体时可以提高轮胎的耐摩耗性、耐久性。
前述“热塑性弹性体”是指由下述共聚物所形成的热塑性树脂材料,所述共聚物含有用于构成结晶性且熔点高的硬链段或高内聚力的硬链段的聚合物以及用于构成非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的聚合物。
通常,多数情况下,弹性模量高的热塑性弹性体的损耗系数(Tanδ)也较高,难以形成高弹性模量且低Tanδ的轮胎骨架体。
本发明的轮胎由于使用含有具有拉伸模量为150MPa~700MP高的弹性模量的第1热塑性弹性体以及损耗系数(Tanδ)比前述第1热塑性弹性体小的第2热塑性弹性体这两者的树脂材料形成轮胎骨架体,因此,例如与单独使用第1热塑性弹性体或第2热塑性弹性体的情况相比,可以在维持轮胎骨架体的Tanδ较低的状态下实现高弹性模量化。由此,可以提供滚动阻力低、弹性模量高的轮胎。此外,由于可以在维持轮胎骨架体的Tanδ较低的状态下提高弹性模量,因此还可以提高轮胎骨架体的耐热性。
在第7方面的本发明的轮胎中,前述第2热塑性弹性体的损耗系数(Tanδ2)与前述第1热塑性弹性体的损耗系数(Tanδ1)的差(Tanδ2-Tanδ1)优选为0.02以上,进一步优选为0.05以上。
(7-2)第7方面的本发明的轮胎可以使用拉伸模量为200MPa~500MPa的范围的第1热塑性弹性体。通过将前述第1热塑性弹性体的拉伸模量设定为200MPa~500MPa,可以将轮胎骨架体的弹性模量设定在更优选的范围。
在第7方面的本发明的轮胎中,作为前述第1热塑性弹性体的拉伸模量,特别优选为300MPa~500MPa。
(7-3)第7方面的本发明的轮胎可以将前述第2热塑性弹性体的损耗系数(Tanδ)设定为0.01~0.08。本发明的轮胎通过将前述第2弹性体的Tanδ设定为0.01~0.08,可以高效地实现轮胎骨架体的低Tanδ化。
在第7方面的本发明的轮胎中,作为前述第2热塑性弹性体的损耗系数(Tanδ),进一步优选为0.01~0.06。
(7-4)第7方面的本发明的轮胎可以以前述第1热塑性弹性体(x)与前述第2热塑性弹性体(y)的质量比(x/y)为10/90~90/10的方式构成。由此,可以充分发挥兼顾轮胎骨架体的高弹性模量化和低Tanδ的效果。
在第7方面的本发明的轮胎中,作为前述第1热塑性弹性体(x)与前述第2热塑性弹性体(y)的质量比(x/y),优选为20/80~80/20,特别优选为30/70~70/30。
作为前述第1热塑性弹性体与第2热塑性弹性体的组合,可列举出聚酯类弹性体与聚酯类弹性体的组合、聚酰胺类弹性体与聚酰胺类弹性体的组合。
发明的效果
根据第1方面的本发明,可以提供使用热塑性高分子材料形成的、耐久性和制造性优异的轮胎。
根据第2方面的本发明,可以提供使用热塑性树脂材料形成且耐冲击性优异的轮胎。
根据第3方面的本发明,可以提供可抑制空气残留于加强帘线构件周边部的、耐冲击性优异的轮胎。
根据第4方面的本发明,可以提供使用热塑性树脂材料形成的、即使弹性模量增大也可抑制滚动阻力增大、且耐久性优异的轮胎。
根据第5方面的本发明,可以提供使用热塑性高分子材料形成的、耐久性和制造性优异的轮胎,以及该轮胎的制造方法。
根据第6方面的本发明,可以提供使用热塑性树脂材料形成且耐冲击性优异的轮胎,以及生产率优异的轮胎的制造方法。
根据第7方面的本发明,可以提供高弹性且损耗系数低、进而耐热性优异的轮胎。
附图说明
图1A是示出第1~第7方面的本发明的轮胎的一个实施方式的一部分轮胎的剖面的立体图。
图1B是安装于轮辋的胎圈部的剖视图。
图2是示出在第1~第7方面的本发明的轮胎中,在第1实施方式的轮胎的胎体的胎冠部埋设有加强帘线的状态的沿轮胎旋转轴的剖视图。
图3是用于说明使用帘线加热装置和辊类在胎体的胎冠部埋设加强帘线的操作的说明图。
图4A是第1~第7方面的本发明的轮胎的一个实施方式的轮胎的沿轮胎宽度方向的剖视图。
图4B是将轮辋嵌合于轮胎的状态下的胎圈部的沿轮胎宽度方向的剖面的放大图。
图5是示出在第1~第7方面的本发明的轮胎中,第2实施方式的轮胎的加强层的周围的沿轮胎宽度方向的剖视图。
图6是将在第4方面的本发明的轮胎中,由热塑性树脂材料制作的实施例和比较例的各试样片的拉伸模量与tanδ的关系绘成的图表。
图7是第6和第7方面的本发明的轮胎的其它实施方式的轮胎的剖视图。
具体实施方式
以下对本发明的轮胎进行详细说明。
在这里,在本发明中,“热塑性弹性体”是指:具有弹性的高分子化合物,是由下述共聚物所形成的热塑性树脂材料,所述共聚物含有用于构成结晶性且熔点高的硬链段的聚合物以及用于构成非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的聚合物。
此外,“聚酯类热塑性弹性体”是指:具有弹性的高分子化合物,是由下述共聚物所形成的热塑性树脂材料,其结构中具有由聚酯形成的部分结构,所述共聚物含有用于形成结晶性且熔点高的硬链段的含聚酯的聚合物以及用于形成非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的聚合物。
“橡胶”是指具有弹性的高分子化合物,在本说明书中,与上述的热塑性弹性体相区别。
热塑性弹性体的结晶性且熔点高的硬链段作为伪交联点活动而表现弹性。而橡胶在分子链中具有双键等,通过加入硫等进行交联(硫化)而生成三维的网状结构,表现弹性。因此,热塑性弹性体通过加热,硬链段熔融,通过冷却,再次生成伪交联点,可再利用。而橡胶如果进行交联(硫化)则生成三维网状结构,失去流动性,即使加热也难以再利用。其中,未交联的橡胶表现出与热塑性弹性体同样的行为。
“聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体”是指热塑性弹性体中不含由聚酯形成的硬链段部分结构的物质。以下该热塑性弹性体也适当称为“其它弹性体”。
“对聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体进行酸改性而得到的酸改性弹性体”是指使具有酸性基团的化合物与聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体(其它热塑性弹性体)键合而得到的物质。以下该热塑性弹性体也适当称为“酸改性弹性体”。另外,其它热塑性弹性体中不含酸改性弹性体。
此外,“树脂”是指具有热塑性或热固性的树脂,不含现有的天然橡胶、合成橡胶等硫化橡胶。热塑性弹性体也不含现有的天然橡胶、合成橡胶等硫化橡胶。此外,“聚酯树脂”是指主链具有酯键的树脂。
此外,本发明的热塑性树脂是指具有热塑性的树脂,不含现有的天然橡胶、合成橡胶等硫化橡胶。但是,“热塑性树脂材料”是指至少含有热塑性树脂的材料,除了热塑性树脂以外还含有橡胶的材料也包括在“热塑性树脂材料”中。
作为前述热固性树脂,例如可列举出酚醛树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酯类树脂等。
作为前述热塑性树脂,例如可列举出聚氨酯树脂、烯烃树脂、氯乙烯树脂、聚酰胺树脂、聚酯类树脂等。
此外,“烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物”是指烯烃的重复单元中包括来源于(甲基)丙烯酸的部分结构的共聚物。“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少一种。
“对烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物进行酸改性而得到的酸改性共聚物”是指使具有酸性基团的化合物与烯烃的重复单元中包括来源于(甲基)丙烯酸酯的部分结构的共聚物键合而得到的共聚物。“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的至少一种。
在本说明书中,“拉伸模量”是指JIS K7113:1995中规定的拉伸模量。(另外,在没有特别规定的情况下,在本说明书中“弹性模量”是指前述拉伸模量。)。
在本说明书中,“损耗系数(Tanδ)”是指30℃、20Hz、剪切应变1%下的损耗系数(在本说明书中有时简称为“Tanδ”)。
另外,在本说明书中,提及组合物中的各成分的量时,在组合物中存在多种相当于各成分的物质时,在没有特别声明的情况下,是指组合物中存在的该多个物质的总量。
在本说明书中使用“~”所表示的数值范围表示分别含有记载于“~”前后的数值作为最小值和最大值的范围。
在本说明书中“工序”这个词不仅仅是指独立的工序,即使在无法明确与其它工序区分的情况下,只要能实现本工序所期望的作用,也包括在本术语中。
以下首先针对第1~第7方面的本发明的各轮胎,对构成轮胎骨架体的树脂材料以及构成加强帘线层的树脂材料进行说明,接着使用附图对该轮胎的具体实施方式进行说明。
另外,在以下的说明中,有时将第1~第7方面的本发明的各轮胎分别称为轮胎(1)~(7)。
[构成轮胎骨架体的树脂材料]
本发明的轮胎(1)~(7)具有由树脂材料形成的轮胎骨架体。以下对在本发明的轮胎(1)~(7)中形成轮胎骨架体的树脂材料进行详细说明。
<应用于轮胎(1)中的轮胎骨架体的热塑性树脂材料>
本发明的轮胎(1)至少具有由含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料形成的环状的轮胎骨架体。
-聚酯类热塑性弹性体-
如上所述,“聚酯类热塑性弹性体”是指:具有弹性的高分子化合物,是由下述共聚物所形成的热塑性树脂材料,其含有聚酯树脂作为构成硬链段的聚合物,所述共聚物含有用于形成结晶性且熔点高的硬链段的含聚酯的聚合物以及用于形成非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的聚合物。作为应用于轮胎(1)的聚酯类热塑性弹性体,例如可列举出JISK6418中规定的酯类热塑性弹性体(TPC)等。
作为聚酯类热塑性弹性体,并没有特别限定,可列举出结晶性的聚酯构成了熔点高的硬链段、非晶性的聚合物构成了玻璃化转变温度低的软链段的共聚物。
作为形成硬链段的结晶性的聚酯,可以使用芳香族聚酯。芳香族聚酯例如可以由芳香族二羧酸或其成酯性衍生物与脂肪族二醇形成。
作为形成硬链段的芳香族聚酯,例如可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯对苯二甲酸酯(polystyrene terephthalate)、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯等,优选聚对苯二甲酸丁二醇酯。
作为适宜形成硬链段的芳香族聚酯之一,可列举出由对苯二甲酸和/或对苯二甲酸二甲酯与1,4-丁二醇衍生的聚对苯二甲酸丁二醇酯,还可以是由间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘-2,6-二甲酸、萘-2,7-二甲酸、二苯基-4,4’-二甲酸、二苯氧基乙烷二甲酸、5-磺基间苯二甲酸、或者它们的成酯性衍生物等二羧酸成分与分子量300以下的二醇[例如乙二醇、1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,10-癸二醇等脂肪族二醇,1,4-环己烷二甲醇、二羟甲基三环癸烷等脂环式二醇,苯二甲醇、双(对羟基)二联苯、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、4,4’-二羟基对四联苯等芳香族二醇]等衍生得到的聚酯,或者并用2种以上这些二羧酸成分和二醇成分而得到的共聚聚酯。此外,也可以以5摩尔%以下的范围共聚3官能以上的多官能羧酸成分、多官能含氧酸成分和多官能羟基成分等。
作为形成软链段的聚合物,例如可列举出选自脂肪族聚酯和脂肪族聚醚中的聚合物。
作为脂肪族聚醚,可列举出聚(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、环氧乙烷与环氧丙烷的共聚物、聚(环氧丙烷)二醇的环氧乙烷加成聚合物、环氧乙烷与四氢呋喃的共聚物等。
作为脂肪族聚酯,可列举出聚(ε-己内酯)、聚庚内酯、聚辛内酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯等。
在这些脂肪族聚醚和脂肪族聚酯当中,从所得共聚物的弹性特性的角度来看,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、聚己二酸乙二醇酯等。
作为形成硬链段的聚合物(聚酯)的数均分子量,从强韧性和低温柔软性的角度来看,优选为300~6000。此外,作为形成软链段的聚合物的数均分子量,从强韧性和低温柔软性的角度来看,优选为300~6000。进而,从成形性的角度来看,硬链段(x)和软链段(y)的体积比(x:y)优选为99:1~20:80,进一步优选为98:2~30:70。
聚酯类热塑性弹性体可以通过公知的方法使上述形成硬链段的聚合物和形成软链段的聚合物共聚来合成。
作为聚酯类热塑性弹性体,也可以使用市售品,可以使用例如Du Pont-TorayCo.,Ltd.制造的“Hytrel”系列(例如3046、5557、6347、4047、4767),东洋纺(株)制造的“PELPRENE”系列(例如P30B、P40B、P40H、P55B、P70B、P150B、P250B、E450B、P150M、S1001、S2001、S5001、S6001、S9001)等。
另外,应用于本发明的轮胎(1)的聚酯类热塑性弹性体可以仅使用1种,也可以将2种以上混合使用。
作为应用于本发明的轮胎(1)中的轮胎骨架体的含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂的熔点,通常为100℃~260℃左右。
此外,在本发明的轮胎(1)中,对热塑性树脂材料中的聚酯类热塑性弹性体的含有率并没有特别限定,相对于热塑性树脂材料的总量,优选为50~100质量%。聚酯类热塑性弹性体的含有率相对于热塑性树脂材料的总量为50质量%以上时,可以充分发挥聚酯类热塑性弹性体的特性,可以提高轮胎的耐热性、形状保持性、以及耐久性、生产率。
前述热塑性树脂材料可以根据需要而含有橡胶、其它热塑性弹性体、其它热塑性树脂、各种填充剂(例如硅石、碳酸钙、粘土等)、防老剂、油、增塑剂、着色剂、耐候剂、加强材料等各种添加剂。
本发明的轮胎(1)中的热塑性树脂材料可以将上述的聚酯类热塑性弹性体(热塑性树脂材料含有其它热塑性弹性体时,还有其它热塑性弹性体)混合,根据需要而添加各种添加剂,然后熔融混合。此外,热塑性树脂材料可以根据需要而制成粒料状来使用。
-热塑性树脂材料的特性-
在本发明的轮胎(1)中,作为含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料的JISK7113:1995中规定的拉伸模量,优选为100MPa~1000MPa,进一步优选为100MPa~800MPa,特别优选为100MPa~700MPa。热塑性树脂材料的拉伸模量为100MPa~1000Mpa时,可以在保持轮胎骨架体的形状的同时高效进行轮辋组装。
在本发明的轮胎(1)中,含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料的JISK7113:1995中规定的拉伸屈服强度优选为5MPa以上,优选为5MPa~70MPa,进一步优选为5MPa~50MPa。热塑性树脂材料的拉伸屈服强度为50MPa以上时,可以耐受行驶时等作用于轮胎的载荷所导致的变形。
在本发明的轮胎(1)中,含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料的JISK7113:1995中规定的拉伸屈服伸长率优选为10%以上,优选为10~70%,进一步优选为15~60%。热塑性树脂材料的拉伸屈服伸长率为10%以上时,弹性区域大,可以使轮辋组装性良好。
在本发明的轮胎(1)中,作为含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料的JISK7113:1995中规定的拉伸断裂伸长率,优选为50%以上,优选为100%以上,进一步优选为150%以上,特别优选为200%以上。热塑性树脂材料的拉伸断裂伸长率为50%以上时,轮辋组装性更好,可以使其相对于冲击不容易发生破坏。
在本发明的轮胎(1)中,作为含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料的ISO75-2或ASTM D648中规定的载荷挠曲温度(0.45MPa载荷时),优选为50℃以上,优选为50~150℃,进一步优选为50~130℃。热塑性树脂材料的载荷挠曲温度为50℃以上时,即使在轮胎的制造过程中进行硫化的情况下,也可以抑制轮胎骨架体的变形。
在本发明的轮胎(1)中,作为含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料的JISK7206中规定的维卡软化温度(A法),优选为130℃以上,优选为130~250℃,进一步优选为130~220℃。热塑性树脂材料的软化温度(A法)为130℃以上时,可以抑制使用环境中的轮胎的软化、变形。此外,即使在轮胎的制造过程中在接合时进行硫化的情况下,也可以抑制轮胎骨架体的变形。
<应用于轮胎(2)中的轮胎骨架体的热塑性树脂材料>
本发明的轮胎(2)至少具有由含有聚酯类热塑性弹性体以及聚酯类热塑性弹性体以外的其它弹性体的热塑性树脂材料形成的环状的轮胎骨架体。
-聚酯类热塑性弹性体-
如上所述,“聚酯类热塑性弹性体”是指:具有弹性的高分子化合物,是由下述共聚物所形成的热塑性树脂材料,其结构中具有由聚酯形成的部分结构,所述共聚物含有用于形成结晶性且熔点高的硬链段的含聚酯的聚合物以及用于形成非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的聚合物。作为应用于轮胎(2)的聚酯类热塑性弹性体,例如可列举出JISK6418:2007中规定的酯类热塑性弹性体(TPC)等。
在本发明的轮胎(2)中,应用于轮胎骨架体的聚酯类热塑性弹性体的详细情况与在轮胎(1)中应用于轮胎骨架体的聚酯类热塑性弹性体同样。对于在本发明的轮胎(1)中所说明的聚酯类热塑性弹性体的相关事项,以下除了特别提及的仅适用于轮胎(2)的事项以外,同样也适用于轮胎(2)中的聚酯类热塑性弹性体。
-聚酯类热塑性弹性体以外的其它弹性体-
在本发明的轮胎(2)中,如上所述,聚酯类热塑性弹性体以外的其它弹性体(其它弹性体)是指热塑性弹性体中不含由聚酯形成的硬链段部分结构的物质。
作为其它弹性体,例如可列举出至少作为硬链段的主链结构具有聚氨酯、聚苯乙烯或聚烯烃等的部分结构的物质。作为其它弹性体,例如可列举出JIS K6418:2007中规定的、聚氨酯类热塑性弹性体(TPU)、聚苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)、聚烯烃类热塑性弹性体(TPO)等。
其它弹性体可以仅使用1种,也可以并用2种以上。
在本发明的轮胎(2)中,作为可应用于轮胎骨架体的其它弹性体,可以使用对聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体进行酸改性而得到的热塑性弹性体。
“对聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体进行酸改性而得到的热塑性弹性体”是指通过羧酸基团、硫酸基团、磷酸基团等酸性基团对上述的其它弹性体进行酸改性而得到的物质。
作为对其它弹性体进行酸改性的方式,可列举出使用具有酸性基团的化合物在其它弹性体导入酸性基团的方式。
作为其它弹性体的酸改性中使用的具有酸性基团的化合物,从抑制热塑性弹性体劣化的角度来看,优选具有属于弱酸基团的羧酸基团的不饱和化合物,例如可列举出丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、异巴豆酸、马来酸等。
作为对其它弹性体进行酸改性的例子,可列举出通过接枝聚合等使上述不饱和羧酸的不饱和键部位与烯烃类热塑性弹性体或苯乙烯类热塑性弹性体键合的方式。
以下对于在本发明的轮胎(2)中适合于轮胎骨架体的其它弹性体进行更详细的说明。
-聚氨酯类热塑性弹性体-
在本发明的轮胎(2)中,作为可应用于其它弹性体的聚氨酯类热塑性弹性体,可列举出至少由聚氨酯构成了通过物理聚集而形成了伪交联的硬链段、由其它聚合物构成了非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的材料,例如可以表示为包含含有下述式A所示的单元结构的软链段以及含有下述式B所示的单元结构的硬链段的共聚物。
[化学式1]
式A:
式B:
式A中,P表示长链脂肪族聚醚或长链脂肪族聚酯。式A或式B中,R表示脂肪族烃、脂环族烃或芳香族烃。式B中,P’表示短链脂肪族烃、脂环族烃或芳香族烃。
式A中,作为P所表示的长链脂肪族聚醚或长链脂肪族聚酯,例如可列举出分子量500~5000的长链脂肪族聚醚或长链脂肪族聚酯。前述P来源于含有前述P所表示的长链脂肪族聚醚或长链脂肪族的聚酯的二醇化合物。作为这种二醇化合物,例如可列举出分子量在前述范围内的、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基醚二醇、聚(己二酸丁二醇酯)二醇、聚-ε-己内酯二醇、聚(六亚甲基碳酸酯)二醇、前述ABA型三嵌段聚醚等。
这些二醇化合物可以单独使用,也可以并用2种以上。
式A或式B中,R来源于含有R所表示的脂肪族烃、脂环族烃或芳香族烃的二异氰酸酯化合物。
作为含有R所表示的脂肪族烃的脂肪族二异氰酸酯化合物,例如可列举出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等。
此外,作为含有R所表示的脂环族烃的二异氰酸酯化合物,例如可列举出1,4-环己烷二异氰酸酯和4,4-环己烷二异氰酸酯等。
进而,作为含有R所表示的芳香族烃的芳香族二异氰酸酯化合物,例如可列举出4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯。
这些二异氰酸酯化合物可以单独使用,也可以并用2种以上。
式B中,作为P’所表示的短链脂肪族烃、脂环族烃或芳香族烃,例如可列举出分子量小于500的短链脂肪族烃、脂环族烃或芳香族烃。
此外,P’来源于含有P’的二醇化合物。
作为含有P’所表示的短链脂肪族烃的脂肪族二醇化合物,可列举出二醇和聚亚烷基二醇,例如可列举出乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、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,作为含有P’所表示的脂环族烃的脂环族二醇化合物,例如可列举出环戊烷-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-1,4-二甲醇等。
进而,作为含有P’所表示的芳香族烃的芳香族二醇化合物,例如可列举出氢醌、间苯二酚、氯氢醌、溴氢醌、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’-二羟基二苯硫醚、4,4’-二羟基二苯砜、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2,6-二羟基萘等。
这些二醇化合物可以单独使用,也可以并用2种以上。
作为构成硬链段的聚合物(聚氨酯)的数均分子量,从熔融成形性的角度来看,优选为300~1500。此外,作为构成软链段的聚合物的数均分子量,从聚氨酯类热塑性弹性体的柔软性和热稳定性的角度来看,优选为500~20000,进一步优选为500~5000,特别优选为500~3000。此外,从成形性的角度来看,硬链段(x)与软链段(y)的质量比(x:y)优选为15:85~90:10,进一步优选为30:70~90:10。
聚氨酯类热塑性弹性体可以通过公知的方法使形成硬链段的聚合物和形成软链段的聚合物共聚来合成。作为聚氨酯类热塑性弹性体,可以使用例如日本特开平5-331256中记载的热塑性聚氨酯。
由于可控制弹性模量并且与加强帘线的粘接性、密合性高,因此优选并用聚酯类热塑性弹性体与聚氨酯类热塑性弹性体。
-聚苯乙烯类热塑性弹性体-
在本发明的轮胎(2)中,作为可应用于其它弹性体的聚苯乙烯类热塑性弹性体,可列举出至少由聚苯乙烯构成硬链段、由其它聚合物(例如聚丁二烯、聚异戊二烯、氢化聚丁二烯、氢化聚异戊二烯等)构成非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的材料。作为形成硬链段的聚苯乙烯,例如可以适宜地使用由公知的自由基聚合法、离子性聚合法得到的物质,例如可列举出可阴离子活性聚合的聚苯乙烯。
此外,作为形成软链段的聚合物,例如可列举出聚丁二烯、聚异戊二烯、聚(2,3-二甲基-丁二烯)等。
作为上述硬链段与软链段的组合,可列举出上述列出的硬链段与软链段的各自的组合。其中,优选聚苯乙烯/聚丁二烯的组合、聚苯乙烯/聚异戊二烯的组合。此外,由于可抑制热塑性弹性体所不期望的交联反应,软链段优选进行了氢化。
作为构成硬链段的聚合物(聚苯乙烯)的数均分子量,优选为5000~500000,优选为10000~200000。
此外,作为构成软链段的聚合物的数均分子量,优选为5000~1000000,优选为10000~800000,特别优选为30000~500000。进而,从成形性的角度来看,前述硬链段(x)与软链段(y)的质量比(x:y)优选为5:95~80:20,进一步优选为10:90~70:30。
聚苯乙烯类热塑性弹性体可以通过公知的方法使形成硬链段的聚合物和形成软链段的聚合物共聚来合成。
作为聚苯乙烯类热塑性弹性体,可列举出苯乙烯-丁二烯类共聚物[SBS(聚苯乙烯-聚(丁烯)嵌段-聚苯乙烯)、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)、苯乙烯-丙烯类共聚物[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)、SEB(聚苯乙烯(乙烯/丁烯)嵌段)等。
聚苯乙烯类热塑性弹性体的优选方式之一是酸改性聚苯乙烯类热塑性弹性体。
由于可控制弹性模量,并且在使用酸改性聚苯乙烯类热塑性弹性体时粘接性高,在聚酯类热塑性弹性体与酸改性部位的相互作用下破坏状态得到改善,因此优选并用聚酯类热塑性弹性体与聚苯乙烯类热塑性弹性体。
-聚烯烃类热塑性弹性体-
在本发明的轮胎(2)中,作为可应用于其它弹性体的聚烯烃类热塑性弹性体,可列举出至少由聚烯烃构成了结晶性且熔点高的硬链段、由其它聚合物(例如前述聚烯烃、其它聚烯烃、聚乙烯基化合物)构成了非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的材料。作为形成前述硬链段的聚烯烃,例如可列举出聚乙烯、聚丙烯、等规立构聚丙烯、聚丁烯等。
作为聚烯烃类热塑性弹性体,可列举出烯烃-α-烯烃无规共聚物、烯烃嵌段共聚物等,例如可列举出丙烯嵌段共聚物、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-醋酸乙烯酯共聚物、丙烯-醋酸乙烯酯共聚物等。
作为聚烯烃类热塑性弹性体,优选丙烯嵌段共聚物、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-醋酸乙烯酯共聚物、丙烯-醋酸乙烯酯共聚物,进一步优选乙烯-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、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物。
此外,可以将乙烯与丙烯这样的2种以上的聚烯烃树脂组合使用。此外,聚烯烃类热塑性弹性体中的聚烯烃含有率优选为50质量%以上且100质量%以下。
作为聚烯烃类热塑性弹性体的数均分子量,优选为5,000~1,000,0000。聚烯烃类热塑性弹性体的数均分子量在5,000~10,000,000时,热塑性树脂材料的机械物性充分,加工性也优异。从同样的角度来看,数均分子量进一步优选为7,000~1,000,000,特别优选为10,000~1,000,000。由此,可以进一步提高热塑性树脂材料的机械物性和加工性。此外,作为构成软链段的聚合物的数均分子量,从强韧性和低温柔软性的角度来看,优选为200~6000。进而,从成形性的角度来看,硬链段(x)与软链段(y)的质量比(x:y)优选为50:50~95:5,进一步优选为50:50~90:10。
聚烯烃类热塑性弹性体的优选方式之一是酸改性聚烯烃类热塑性弹性体。
由于可控制弹性模量,并且在使用了酸改性烯烃类热塑性弹性体时,粘接性高,由聚酯类热塑性弹性体与酸改性部位的相互作用使得破坏状态得到改善,因此优选并用聚酯类热塑性弹性体与聚烯烃类热塑性弹性体。
聚烯烃类热塑性弹性体可以通过公知的方法进行共聚来合成。
作为本发明的轮胎(2)中的其它弹性体,可以使用例如市售品。
作为聚氨酯类热塑性树脂组合物,可以使用例如BASF公司制造的“Elastollan”系列(例如ET680、ET880、ET690、ET890),Kuraray Co.,Ltd.制造的“Kuramiron U”系列(例如2000号系列、3000号系列、8000号系列、9000号系列),Nippon Miractran Co.,Ltd.制造的“Miractran”系列(例如XN-2001、XN-2004、P390RSUP、P480RSUI、P26MRNAT、E480、E580、P485、P985)等。
作为聚苯乙烯类热塑性弹性体,可以使用例如旭化成(株)制造的“TUFTEC”系列(例如H1031、H1041、H1043、H1051、H1052、H1053、H1082、H1141、H1221、H1272),KurarayCo.,Ltd.制造的SEBS(8007、8076等)、SEPS(2002、2063等)等。
作为酸改性苯乙烯类热塑性弹性体,例如可列举出旭化成(株)制造的“TUFTEC”系列(例如M1943、M1911、M1913)、Kraton公司制造的FG19181G等。
作为聚烯烃类热塑性弹性体,可以使用例如三井化学(株)制造的“TAFMER”系列(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、P-0680),DuPont-Mitsui Polychemicals Co.,Ltd.的“NUCREL”系列(例如AN4214C、AN4225C、AN42115C、N0903HC、N0908C、AN42012C、N410、N1035、N1050H、N1108C、N1110H、N1207C、N1214、AN4221C、N1525、N1560、N0200H、AN4228C、AN4213C、N035C)、“Elvaloy AC”系列(例如1125AC、1209AC、1218AC、1609AC、1820AC、1913AC、2112AC、2116AC、2615AC、2715AC、3117AC、3427AC、3717AC),住友化学(株)的“ACRYFT”系列、“EVATATE”系列,东曹株式会社的“Ultrathene”系列等。
作为酸改性烯烃类热塑性弹性体,例如可列举出三井化学(株)制的“TAFMER”系列(例如MA8510、MH7007、MH7010、MH7020、MP0610、MP0620等)。
在本发明的轮胎(2)中,热塑性树脂中的、聚酯类热塑性弹性体(a)与其它弹性体(b)的质量比(a:b)优选为50:50~95:5。这些弹性体的质量比为50:50~95:5时,聚酰胺类弹性体和其它弹性体形成以聚酯类热塑性弹性体作为“海”的海-岛结构,因此可以在维持由聚酯类热塑性弹性体所带来的加强帘线构件与轮胎骨架体的熔接性的状态下容易地控制轮胎的弹性模量,可以实现兼顾轮胎的耐久性与耐冲击性。作为聚酯类热塑性弹性体(a)与其它弹性体(b)的质量比(a:b),进一步优选为50:50~90:10。在并用2种以上的其它弹性体时,优选其它弹性体的总量与聚酯类热塑性弹性体的总量包括在前述范围中。
在本发明的轮胎(2)中,作为含有聚酯类热塑性弹性体和其它弹性体的热塑性树脂的熔点,通常为100℃~350℃左右,从轮胎的生产率的角度来看,优选为100~250℃左右,进一步优选为120℃~200℃。通过如此使用熔点120~200℃的含有聚酯类热塑性弹性体和其它弹性体的热塑性树脂材料,例如在其分割体(骨架片)熔接形成轮胎的骨架体时,可以将接合部的加热温度设定为形成轮胎骨架体的热塑性树脂材料的熔点以上。
此外,在本发明的轮胎(2)中,对热塑性树脂材料中的聚酯类热塑性弹性体和其它弹性体的总含有率并没有特别限定,相对于热塑性树脂材料的总量,优选为50质量%以上。相对于热塑性树脂材料的总量,聚酯类热塑性弹性体和其它弹性体的总含有率为50质量%以上时,可以充分发挥各弹性体的特性,可以提高轮胎的耐久性、生产率。
在本发明的轮胎(2)中,应用于轮胎骨架体的热塑性树脂材料中可以根据所需而含有橡胶、其它热塑性弹性体、热塑性树脂、各种填充剂(例如硅石、碳酸钙、粘土)、防老剂、油、增塑剂、着色剂、耐候剂、加强材料等各种添加剂。
在本发明的轮胎(2)中,应用于轮胎骨架体的热塑性树脂材料例如可以如下得到:将上述的聚酯类热塑性弹性体和其它弹性体混合,根据需要而添加各种添加剂,进行熔融混合,从而得到。聚酯类热塑性弹性体与其它弹性体的混合比按照上述比例。熔融混合得到的树脂材料可以根据需要而制成粒料状使用。
-热塑性树脂材料的特性-
在本发明的轮胎(2)中,作为含有聚酯类热塑性弹性体和其它弹性体的热塑性树脂材料的JIS K7113:1995中规定的拉伸模量(以下在没有特别限定的情况下本说明书中“弹性模量”是指拉伸模量。),优选为100~1000MPa,进一步优选为100~800MPa,特别优选为100~700MPa。热塑性树脂材料的拉伸模量为100~1000MPa时,可以在保持轮胎骨架的形状的同时高效地进行轮辋组装。
在本发明的轮胎(2)中,含有聚酯类热塑性弹性体和其它弹性体的热塑性树脂材料的JIS K7113:1995中规定的拉伸屈服强度优选为5MPa以上,优选为5~20MPa,进一步优选为5~17MPa。热塑性树脂材料的拉伸屈服强度为5MPa以上时,可以耐受行驶时等相对于作用于轮胎的载荷的变形。
在本发明的轮胎(2)中,含有聚酯类热塑性弹性体和其它弹性体的热塑性树脂材料的JIS K7113:1995中规定的拉伸屈服伸长率优选为10%以上,优选为10~70%,进一步优选为15~60%。热塑性树脂材料的拉伸屈服伸长率为10%以上时,弹性区域大,可以使轮辋组装性良好。
在本发明的轮胎(2)中,作为含有聚酯类热塑性弹性体和其它弹性体的热塑性树脂材料的JIS K7113:1995中规定的拉伸断裂伸长率,优选为50%以上,优选为100%以上,进一步优选为150%以上,特别优选为200%以上。热塑性树脂材料的拉伸断裂伸长率为50%以上时,轮辋组装性良好,可以使其相对于冲击不容易发生破坏。
在本发明的轮胎(2)中,作为含有聚酯类热塑性弹性体和其它弹性体的热塑性树脂材料的ISO75-2或ASTM D648中规定的载荷挠曲温度(0.45MPa载荷时)优选为50℃以上,优选为50~150℃,进一步优选为50~130℃。前述热塑性树脂材料的载荷挠曲温度为50℃以上时,即使在轮胎的制造过程中进行硫化也可以抑制轮胎骨架体的变形。
<在轮胎(3)中应用于轮胎骨架体的热塑性树脂材料>
本发明的轮胎(3)至少具有由含有聚酯类热塑性弹性体和橡胶的热塑性树脂材料形成的环状的轮胎骨架体。
-聚酯类热塑性弹性体-
聚酯类热塑性弹性体是:具有弹性的高分子化合物,是由下述共聚物所形成的热塑性树脂材料,所述共聚物含有用于构成结晶性且熔点高的硬链段的聚合物以及用于构成非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的聚合物,该热塑性树脂材料含有聚酯树脂作为构成硬链段的聚合物。作为应用于轮胎(3)的聚酯类热塑性弹性体,例如可列举出JIS K6418:2007中规定的酯类热塑性弹性体等。
在本发明的轮胎(3)中,应用于轮胎骨架体的聚酯类热塑性弹性体的细节与在轮胎(1)中应用于轮胎骨架体的聚酯类热塑性弹性体同样。除了下面特别提及了仅适用于轮胎(3)的事项以外,在本发明的轮胎(1)中说明的聚酯类热塑性弹性体的相关事项也同样适用于轮胎(3)中的聚酯类热塑性弹性体。
-橡胶-
“橡胶”是指具有弹性的高分子化合物。
如上所述,在本说明书中,其区别于作为热塑性树脂材料的热塑性弹性体,所述热塑性树脂材料由含有用于构成结晶性且熔点高的硬链段的聚合物以及用于构成非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的聚合物的共聚物形成。
在本发明的轮胎(3)中,作为应用于轮胎骨架体的橡胶,并没有特别限定,例如可列举出天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯-丁二烯共聚橡胶(SBR)、丙烯腈-丁二烯共聚橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)、卤化丁基橡胶(Br-IIR、Cl-IIR等)、三元乙丙橡胶(EPDM)等。可以使用在丙烯腈-丁二烯共聚橡胶中将全部丁二烯替换成了异戊二烯的NIR、将一部分丁二烯替换成了异戊二烯的NBIR。
其中,从容易控制热塑性树脂材料的柔软性的角度来看,优选BR、SBR、NBR、NIR、IR、EPDM和NBIR,更优选BR、SBR、NBR、IR和EPDM。
从增大橡胶的弹性模量、将分散了的橡胶的粒径固定化、改善蠕变的角度来看,橡胶可以使用将橡胶硫化而成的硫化橡胶。橡胶的硫化以公知的方法进行即可,例如可以以日本特开平11-048264号公报、日本特开平11-029658号公报、日本特开2003-238744号公报等中记载的方法进行。在与聚酯类热塑性弹性体共混时,优选为了微细化而将其粉碎、投入。
特别优选使用一边对聚酯类热塑性弹性体与橡胶进行混炼一边进行橡胶的分散和交联(硫化)的动态交联。
橡胶的硫化在上述橡胶中适当配混例如炭黑等加强材料、填充剂、硫化剂、硫化促进剂、脂肪酸或其盐、金属氧化物、操作油、防老剂等,使用班伯里密炼机进行混炼之后,以120℃~200℃加热即可。
作为硫化剂,可使用公知的硫化剂,例如硫、有机过氧化物、树脂硫化剂等。
作为硫化促进剂,可使用公知的硫化促进剂,例如醛类、氨类、胺类、胍类、硫脲类、噻唑类、次磺酰胺类、秋兰姆类、二硫代氨基甲酸酯类、黄原酸酯类等。
作为脂肪酸,可列举出硬脂酸、软脂酸、肉豆蔻酸、月桂酸等,此外,这些也可以如硬脂酸锌这样以盐的状态进行配混。在这些当中,优选硬脂酸。
此外,作为金属氧化物,可列举出氧化锌(ZnO)、氧化铁、氧化镁等,其中优选氧化锌。
操作油可以使用芳香类、环烷烃类、链烷烃类中的任一种。
作为防老剂,可列举出胺-酮类、咪唑类、胺类、酚类、硫类和磷类等。
在本发明的轮胎(3)中,热塑性树脂中的、聚酯类热塑性弹性体(x)与橡胶(y)的质量比(x:y)[热塑性树脂含有聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体时是指聚酯类热塑性弹性体(x)与橡胶和聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体的总量(y’)的质量比(x:y’)]优选为95:5~50:50。这些弹性体的质量比为95:5~50:50时,聚酯类热塑性弹性体与橡胶可以在维持聚酯类热塑性弹性体的特性的同时赋予橡胶的特性,可以在维持由聚酯类热塑性弹性体所带来的加强帘线构件与轮胎骨架体的熔接性的状态下容易地控制轮胎的弹性模量,可以制成进一步提高了轮胎的耐久性的轮胎。前述(x:y)和前述(x:y’)均更优选为90:10~50:50。
-与橡胶的亲和性好的热塑性弹性体-
在本发明的轮胎(3)中,热塑性树脂材料中可以含有与橡胶的亲和性好的热塑性弹性体。以下,将与橡胶的亲和性好的热塑性弹性体也称为“橡胶亲和热塑性弹性体”。
热塑性树脂材料通过进一步含有橡胶亲和热塑性弹性体,可以在热塑性树脂材料中将橡胶微分散。进而,在橡胶亲和热塑性弹性体为后述的酸改性热塑性弹性体时,通过聚酯类热塑性弹性体与酸改性部位的相互作用,提高拉伸强度,可认为即使在发生破坏的情况下也是发生韧性破坏,不容易发生脆性破坏、层状破坏。韧性破坏、脆性破坏、层状破坏的区别可以肉眼观察热塑性树脂材料的断裂面来确认。
在这里,“与橡胶的亲和性好”是指在将热塑性弹性体与橡胶一起混合时,橡胶的分子骨架与热塑性弹性体的分子骨架相类似,橡胶被包入热塑性弹性体的分散颗粒内的状态、或热塑性弹性体被包入橡胶的分散颗粒内的状态。
不过,并不需要热塑性树脂材料中的热塑性弹性体与橡胶全部为上述状态,可以是热塑性树脂材料中的部分热塑性弹性体与橡胶为上述状态。
例如在构成聚合物(所述聚合物构成热塑性弹性体的硬链段或软链段)的主链的骨架与构成橡胶的主链的骨架相类似时,可认为该热塑性弹性体与橡胶的亲和性良好。具体而言,对于苯乙烯-丁二烯共聚橡胶(SBR),可举出聚苯乙烯类热塑性弹性体作为橡胶亲和热塑性弹性。此外,对于丁二烯橡胶(BR)、三元乙丙橡胶(EPDM),可举出聚烯烃类热塑性弹性体作为橡胶亲和热塑性弹性体。
此外,橡胶亲和热塑性弹性体优选为在热塑性弹性体的一部分分子中导入了酸基(例如羧基)的酸改性热塑性弹性体。通过对橡胶亲和热塑性弹性体进行了酸改性,利用热塑性树脂材料中的聚酯类热塑性弹性体与酸改性部位的相互作用,可以进一步提高橡胶的微分散。
橡胶亲和热塑性弹性体是聚酯热塑性弹性体以外的热塑性弹性体,只要是与橡胶的亲和性好的热塑性弹性体则没有特别限制,例如可列举出聚烯烃类热塑性弹性体、聚苯乙烯类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体等。优选聚烯烃类热塑性弹性体、苯乙烯类热塑性弹性体。
接着,对可适用作橡胶亲和热塑性弹性体的聚烯烃类热塑性弹性体、聚苯乙烯类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体和聚氨酯类热塑性弹性体进行说明。
(聚烯烃类热塑性弹性体)
聚烯烃类热塑性弹性体是指:具有弹性的高分子化合物,是由下述共聚物所形成的热塑性树脂材料,所述共聚物含有用于构成结晶性且熔点高的硬链段的聚合物以及用于构成非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的聚合物,构成硬链段的聚合物为聚丙烯、聚乙烯等聚烯烃。
作为可应用于本发明的轮胎(3)的聚烯烃类热塑性弹性体,可列举出至少由聚烯烃构成了结晶性且熔点高的硬链段、由前述聚烯烃与前述聚烯烃以外的烯烃构成了非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的材料。
作为形成前述硬链段的聚烯烃,例如可列举出聚丙烯、等规立构聚丙烯、聚乙烯、1-丁烯等。
作为聚烯烃类热塑性弹性体,例如可列举出乙烯-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-醋酸乙烯酯共聚物、丙烯-醋酸乙烯酯共聚物等。
作为可应用于本发明的轮胎(3)的聚烯烃类热塑性弹性体,优选乙烯-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-醋酸乙烯酯共聚物、丙烯-醋酸乙烯酯共聚物,进一步优选乙烯-丙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、丙烯-1-己烯共聚物。
可应用于本发明的轮胎(3)的聚烯烃类热塑性弹性体的数均分子量优选为5,000~10,000,000。其小于5,000时,存在树脂复合材料的机械物性会降低之虞。其超过10,000,000时,存在树脂复合材料的加工性会出现问题之虞。同理,聚烯烃类热塑性弹性体的数均分子量为7,000~1,000,000。特别优选的是,聚烯烃类热塑性弹性体的数均分子量为10,000~1,000,000。由此可以进一步提高树脂复合材料的机械物性和加工性。
聚烯烃类热塑性弹性体可以通过用公知的方法共聚上述构成硬链段的聚合物和构成软链段的聚合物来合成。
作为可应用于本发明的轮胎(3)的聚烯烃类热塑性弹性体,可以使用例如市售品的Prime Polymer Co.,Ltd.制造的Prime TPO(注册商标)、三井化学株式会社制造的TAFMER(注册商标)等。
(聚苯乙烯类热塑性弹性体)
聚苯乙烯类热塑性弹性体是指:具有弹性的高分子化合物,是由下述共聚物所形成的热塑性树脂材料,所述共聚物含有用于构成硬链段的聚合物以及用于构成非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的聚合物,构成硬链段的聚合物包括聚苯乙烯。
作为可应用于本发明的轮胎(3)的聚苯乙烯类热塑性弹性体,并没有特别限定,可列举出由聚苯乙烯构成了硬链段、由非晶性的聚合物构成了玻璃化转变温度低的软链段(例如聚乙烯、聚丁二烯、聚异戊二烯、氢化聚丁二烯、氢化聚异戊二烯、聚(2,3-二甲基-丁二烯)等)的共聚物。
作为构成软链段的聚合物,例如可列举出聚乙烯、聚丁二烯、聚异戊二烯、氢化聚丁二烯、氢化聚异戊二烯、聚(2,3-二甲基-丁二烯)等。
对于可应用于本发明的轮胎(3)的聚苯乙烯类热塑性弹性体,作为构成前述硬链段的聚合物(聚苯乙烯)的数均分子量,优选为5,000~500,000,更优选为10,000~200,000。
作为构成前述软链段的聚合物的数均分子量,优选为5,000~1,000,000,更优选为10,000~800,000,进一步优选为30,000~500,000。
进而,从成形性、物性的角度来看,前述硬链段(Hs)与软链段(Ss)的质量比(Hs:Ss)优选为5:95~80:20,进一步优选为10:90~70:30。
聚苯乙烯类热塑性弹性体可以用公知的方法共聚上述构成硬链段的聚合物和构成软链段的聚合物来合成。
作为可应用于本发明的轮胎(3)的聚苯乙烯类热塑性弹性体,可以使用例如市售品的旭化成株式会社制造的TUFPRENE(注册商标)和TUFTEC(注册商标),Kuraray Co.,Ltd.制造的SEPTON(注册商标)等。
可应用于轮胎(3)的聚苯乙烯类热塑性弹性体(包括酸改性体)优选为了抑制热塑性树脂材料发生不期望的交联反应而进行了氢化。作为氢化型(SEBS、SEPS)的其它热塑性弹性体和酸改性弹性体,可列举出前述旭化成株式会社制造的TUFTEC(注册商标),KurarayCo.,Ltd.制造的SEPTON(注册商标)等。
(聚酰胺类热塑性弹性体)
聚酰胺类热塑性弹性体是指:具有弹性的高分子化合物,是由下述共聚物所形成的热塑性树脂材料,所述共聚物含有用于构成结晶性且熔点高的硬链段的聚合物以及用于构成非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的聚合物,该热塑性树脂材料在构成硬链段的聚合物的主链中具有酰胺键(-CONH-)。作为聚酰胺类热塑性弹性体,例如可列举出JISK6418:2007中规定的酰胺类热塑性弹性体(TPA)等、日本特开2004-346273号公报中记载的聚酰胺类热塑性弹性体等。
对于可应用于本发明的轮胎(3)的聚酰胺类热塑性弹性体,可列举出至少由聚酰胺构成了结晶性且熔点高的硬链段、由其它聚合物(例如聚酯或聚醚等)构成了非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的材料。此外,聚酰胺类热塑性弹性体除了硬链段和软链段以外还可以使用二羧酸等增链剂。作为形成前述硬链段的聚酰胺,例如可列举出由下述通式(1)或通式(2)所示的单体所生成的聚酰胺。
[化学式2]
通式(1)
H2N-R1-COOH
通式(1)中,R1表示碳数2~20的烃分子链或碳数2~20的亚烷基。
[化学式3]
通式(2)
通式(2)中,R2表示碳数3~20的烃分子链或碳数3~20的亚烷基。
通式(1)中,作为R1,优选碳数3~18的烃分子链或碳数3~18的亚烷基,进一步优选碳数4~15的烃分子链或碳数4~15的亚烷基,特别优选碳数10~15的烃分子链或碳数10~15的亚烷基。此外,通式(2)中,作为R2,优选碳数3~18的烃分子链或碳数3~18的亚烷基,进一步优选碳数4~15的烃分子链或碳数4~15的亚烷基,特别优选碳数10~15的烃分子链或碳数10~15的亚烷基。
作为前述通式(1)或通式(2)所示的单体,可列举出ω-氨基羧酸、内酰胺。此外,作为形成前述硬链段的聚酰胺,可列举出这些ω-氨基羧酸、内酰胺的缩聚物,二胺与二羧酸的共缩聚物等。
作为ω-氨基羧酸,可列举出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、12-氨基十二烷酸等碳数5~20的脂肪族ω-氨基羧酸等。此外,作为内酰胺,可列举出月桂内酰胺、ε-己内酰胺、十一内酰胺、ω-庚内酰胺、2-吡咯烷酮等碳数5~20的脂肪族内酰胺等。
作为二胺,例如可列举出亚乙基二胺、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、间二甲苯二胺等碳数2~20的脂肪族二胺等二胺化合物。此外,二羧酸可以以HOOC-(R3)m-COOH(R3:碳数3~20的烃分子链,m:0或1)表示,例如可列举出草酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸等碳数2~20的脂肪族二羧酸。
作为形成前述硬链段的聚酰胺,可以优选使用将月桂内酰胺、ε-己内酰胺或十一内酰胺开环缩聚而成的聚酰胺。
此外,在可应用于本发明的轮胎(3)的聚酰胺类热塑性弹性体中,作为形成前述软链段的聚合物,例如可列举出聚酯、聚醚,例如可列举出聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基醚二醇、ABA型三嵌段聚醚等,这些可以单独使用或使用2种以上。此外,可以使用通过使氨等与聚醚的末端反应而得到的聚醚二胺等。
在这里,“ABA型三嵌段聚醚”是指下述通式(3)所示的聚醚。
[化学式4]
通式(3)
通式(3)中,x和z表示1~20的整数。y表示4~50的整数。
在前述通式(3)中,作为x和z,各自优选为1~18的整数,进一步优选为1~16的整数,特别优选为1~14的整数,最优选为1~12的整数。此外,在前述通式(3)中,作为y,各自优选为5~45的整数,进一步优选为6~40的整数,特别优选为7~35的整数,最优选为8~30的整数。
在可应用于本发明的轮胎(3)的聚酰胺类热塑性弹性体中,作为硬链段与软链段的组合,可列举出上述列出的硬链段与软链段的各种组合。其中,优选月桂内酰胺的开环缩聚物/聚乙二醇的组合、月桂内酰胺的开环缩聚物/聚丙二醇的组合、月桂内酰胺的开环缩聚物/聚四亚甲基醚二醇的组合、月桂内酰胺的开环缩聚物/ABA型三嵌段聚醚的组合,特别优选月桂内酰胺的开环缩聚物/ABA型三嵌段聚醚的组合。
在可应用于本发明的轮胎(3)的聚酰胺类热塑性弹性体中,作为构成硬链段的聚合物(聚酰胺)的数均分子量,从熔融成形性的角度来看,优选为300~15000。此外,作为构成软链段的聚合物的数均分子量,从强韧性和低温柔软性的角度来看,优选为200~6000。进而,从成形性的角度来看,前述硬链段(Ha)和软链段(Ha)的质量比(Ha:Sa)优选为50:50~90:10,进一步优选为50:50~80:20。
前述聚酰胺类热塑性弹性体可以通过用公知的方法共聚前述形成硬链段的聚合物和形成软链段的聚合物来合成。
作为可应用于本发明的轮胎(3)的聚酰胺类热塑性弹性体,可以使用例如市售品的宇部兴产(株)的“UBESTA、XPA”系列(例如XPA9063X1、XPA9055X1、XPA9048X2、XPA9048X1、XPA9040X1、XPA9040X2等),Daicel Chemical Industries,Ltd.的“VESTAMID”系列(例如E40-S3、E47-S1、E47-S3、E55-S1、E55-S3、EX9200、E50-R2)等。
(聚氨酯类热塑性弹性体)
作为聚氨酯类热塑性弹性体,可列举出至少由聚氨酯构成了通过物理性聚集而形成了伪交联的硬链段、由其它聚合物构成了非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的材料,例如可以表示为含有含下述式A所示的单元结构的软链段以及含下述式B所示的单元结构的硬链段的共聚物。
[化学式5]
式A:
式B:
式A中,P表示长链脂肪族聚醚或长链脂肪族聚酯。式A或式B中,R表示脂肪族烃、脂环族烃或芳香族烃。式B中,P’表示短链脂肪族烃、脂环族烃或芳香族烃。
包括含有含上述式A所示的单元结构的软链段以及含上述式B所示的单元结构的硬链段的共聚物的相关事项在内,应用于轮胎(7)的聚氨酯类热塑性弹性体的细节与应用于轮胎(2)的聚酰胺类热塑性弹性体同样。
除了下面特别提及了仅适用于轮胎(7)的事项以外,在轮胎(3)中说明的聚氨酯类热塑性弹性体的相关事项也同样适用于轮胎(7)中的聚氨酯类热塑性弹性体。
另外,在可应用于轮胎(3)的聚氨酯类热塑性弹性体中,作为构成前述硬链段的聚合物(聚氨酯)的数均分子量,从熔融成形性的角度来看,优选为300~1500。此外,作为构成前述软链段的聚合物的数均分子量,从聚氨酯类热塑性弹性体的柔软性和热稳定性的角度来看,优选为500~20000,进一步优选为500~5000,特别优选为800~2500。此外,从成形性的角度来看,前述硬链段(Hu)和软链段(Su)的质量比(Hu:Su)优选为50:50~90:10,进一步优选为50:50~80:20。
在本发明的轮胎(3)中,热塑性树脂材料中的橡胶亲和热塑性弹性体(z)与橡胶(y)的质量比例(z:y)优选为95:5~0:100,更优选为90:10~0:100。
此外,在本发明的轮胎(3)中,对热塑性树脂材料中的聚酯类热塑性弹性体和橡胶(热塑性树脂材料含有橡胶亲和热塑性弹性体时是指聚酯类热塑性弹性体、橡胶和橡胶亲和热塑性弹性体)的总含量并没有特别限定,相对于热塑性树脂材料的总量,优选为50质量%~100质量%。前述总含量相对于热塑性树脂材料的总量为50质量%以上时,可以充分发挥热塑性树脂材料的特性。
在本发明的轮胎(3)中,热塑性树脂材料中可以根据所需而含有聚酯类热塑性弹性体以外的其它热塑性弹性体、热塑性树脂、各种填充剂(例如硅石、碳酸钙、粘土)、防老剂、油、增塑剂、着色剂、耐候剂、加强材料等各种添加剂。
在本发明的轮胎(3)中,要想得到热塑性树脂材料,将上述的聚酯类热塑性弹性体、橡胶、根据需要而定的橡胶亲和热塑性弹性体、添加剂等混合成如上所述的量比并进行混炼即可。
各成分的混合和混炼可以使用例如株式会社东洋精机制作所制造的LABOPLASTOMILL 50MR双螺杆挤出机。
前述双螺杆挤出机中既可以投入微粉碎了的硫化橡胶,也可以在将橡胶与硫化剂等用班伯里密炼机等混炼之后在双螺杆挤出机中边混炼边硫化。优选在双螺杆挤出机中边混炼边硫化。
-热塑性树脂材料的特性-
作为在本发明的轮胎(3)中,热塑性树脂材料的JIS K7113:1995中规定的拉伸模量(以下在没有特别限定的情况下本说明书中“弹性模量”是指拉伸模量。),优选为100~1000MPa,进一步优选为100~800MPa,特别优选为100~700MPa。热塑性树脂材料的拉伸模量为100~1000MPa时,可以在保持轮胎骨架的形状的同时高效地进行轮辋组装。
在本发明的轮胎(3)中,热塑性树脂材料的JIS K7113:1995中规定的拉伸屈服强度优选为5MPa以上,优选为5~20MPa,进一步优选为5~17MPa。热塑性树脂材料的拉伸屈服强度为5MPa以上时,可以耐受行驶时等相对于作用于轮胎的载荷的变形。
在本发明的轮胎(3)中,热塑性树脂材料的JIS K7113:1995中规定的拉伸屈服伸长率优选为10%以上,优选为10~70%,进一步优选为15~60%。热塑性树脂材料的拉伸屈服伸长率为10%以上时,弹性区域大,可以使轮辋组装性良好。
在本发明的轮胎(3)中,作为热塑性树脂材料的JIS K7113:1995中规定的拉伸断裂伸长率,优选为50%以上,优选为100%以上,进一步优选为150%以上,特别优选为200%以上。热塑性树脂材料的拉伸断裂伸长率为50%以上时,轮辋组装性良好,可以使其相对于冲击不容易发生破坏。
在本发明的轮胎(3)中,作为热塑性树脂材料的ISO75-2或ASTM D648中规定的载荷挠曲温度(0.45MPa载荷时),优选为50℃以上,优选为50~150℃,进一步优选为50~130℃。热塑性树脂材料的载荷挠曲温度为50℃以上时,即使在轮胎的制造过程中进行硫化也可以抑制轮胎骨架体的变形。
<在轮胎(4)中应用于轮胎骨架体的热塑性树脂材料>
本发明的轮胎(4)是如下的轮胎:其具有由热塑性树脂材料形成的环状的轮胎骨架体,前述热塑性树脂材料含有:具有包含聚酯树脂的硬链段和软链段的聚酯类热塑性弹性体(A),以及热塑性弹性体以外的聚酯树脂(B)。
在本发明的轮胎(4)中,通过组合应用聚酯类热塑性弹性体(A)和热塑性弹性体以外的聚酯树脂(B)作为构成形成轮胎的环状的轮胎骨架体的热塑性树脂材料,使得轮胎的滚动阻力不容易增大,并且可以制成耐久性优异的轮胎。
以下对于聚酯类热塑性弹性体(A)以及热塑性弹性体以外的聚酯树脂(B)进行说明。
[聚酯类热塑性弹性体(A)]
本发明的聚酯类热塑性弹性体(A)是:具有弹性的高分子化合物,是由下述共聚物所形成的热塑性树脂材料,所述共聚物含有用于构成结晶性且熔点高的硬链段的聚合物以及用于构成非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的聚合物,该热塑性树脂材料含有聚酯树脂作为构成硬链段的聚合物。作为聚酯类热塑性弹性体,例如可列举出JIS K6418:2007中规定的酯类热塑性弹性体(TPC)等。
在本发明的轮胎(4)中,应用于轮胎骨架体的聚酯类热塑性弹性体(A)的细节与在本发明的轮胎(1)中应用于轮胎骨架体的聚酯类热塑性弹性体同样。除了下面特别提及了仅适用于轮胎(4)的事项以外,在轮胎(1)中说明的聚酯类热塑性弹性体的相关事项也同样适用于轮胎(4)中的聚酯类热塑性弹性体(A)。
在本发明的轮胎(4)中,热塑性树脂材料中含有的聚酯类热塑性弹性体(A)可以是2种以上,而从控制使用热塑性树脂材料所形成的轮胎的轮胎性能的角度来看,聚酯类热塑性弹性体(A)优选为1种。
[聚酯树脂(B)]
本发明的轮胎(4)中的热塑性树脂材料含有热塑性弹性体以外的聚酯树脂(B)。聚酯类树脂是在主链中具有酯键的树脂。
作为聚酯树脂(B),并没有特别限定,优选与聚酯类热塑性弹性体(A)中的硬链段所含的聚酯树脂同种的树脂,更优选结晶性的聚酯。
作为结晶性的聚酯,可以使用芳香族聚酯。芳香族聚酯例如可以由芳香族二羧酸或其成酯性衍生物与脂肪族二醇形成。
作为芳香族聚酯,例如可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯对苯二甲酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯等,优选聚对苯二甲酸丁二醇酯。
作为芳香族聚酯之一,可列举出由对苯二甲酸和/或对苯二甲酸二甲酯与1,4-丁二醇衍生得到的聚对苯二甲酸丁二醇酯,进而可以是由二羧酸成分与分子量300以下的二醇等衍生得到的聚酯、或者将这些二羧酸成分和二醇成分并用2种以上而得到的共聚聚酯,所述二羧酸成分有间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘-2,6-二甲酸、萘-2,7-二甲酸、二苯基-4,4’-二甲酸、二苯氧基乙二羧酸、5-磺基间苯二甲酸、或者它们的成酯性衍生物等,所述分子量300以下的二醇例如为乙二醇、1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,10-癸二醇等脂肪族二醇,1,4-环己烷二甲醇、二羟甲基三环癸烷等脂环式二醇,苯二甲醇、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、4,4’-二羟基对四联苯等芳香族二醇。此外,也可以在5摩尔%以下的范围共聚3官能以上的多官能羧酸成分、多官能含氧酸成分和多官能羟基成分等。
作为上述这种聚酯树脂,也可以使用市售品,例如可列举出Polyplastics Co.,Ltd.制造的“DURANEX”系列(例如2000、2002等),Mitsubishi Engineering-PlasticsCorporation制造的NOVADURAN系列(例如5010R5、5010R3-2等),Toray Industries,Inc.制造的“TORAYCON”系列(例如1401X06、1401X31等)。
此外,从增大热塑性树脂材料的弹性模量的角度来看,聚酯树脂(B)的弹性模量优选为700MPa以上,更优选为800MPa~3000MPa。另外,聚酯树脂(B)的弹性模量是指JISK7113:1995中规定的拉伸模量,特定树脂的弹性模量可以使用例如(株)岛津制作所制造的精密万能试验机Autograph进行测定。
本发明的轮胎(4)中的热塑性树脂材料可以含有2种以上的聚酯树脂(B)。不过,优选其中的至少1种需要为与聚酯类热塑性弹性体(A)所具有的硬链段同种的聚酯树脂。此外,如上所述,热塑性树脂材料中的聚酯类热塑性弹性体(A)优选为1种,因此聚酯树脂(B)也优选为1种。
本发明的轮胎(4)中的热塑性树脂材料中,对于聚酯类热塑性弹性体(A)与聚酯树脂(B)的质量比(A:B),从耐冲击性的角度来看,按质量基准计,优选为95:5~50:50,更优选为90:10~50:50。
此外,热塑性树脂材料中,对于聚酯类热塑性弹性体(A)的含量,从耐冲击性的角度来看,相对于热塑性树脂材料的总质量,优选为95质量%~50质量%,更优选为90质量%~10质量%。
在本发明的轮胎(4)的热塑性树脂材料中,在不损害本发明的效果的情况下,可以根据所需而含有其它热塑性弹性体、各种填充剂(例如硅石、碳酸钙、粘土)、防老剂、油、增塑剂、着色剂、耐候剂、加强材料等各种添加剂。
本发明的轮胎(4)中的热塑性树脂材料可以通过将聚酯类热塑性弹性体(A)和聚酯树脂(B)混合、根据需要而添加各种添加剂并进行熔融混合来得到。聚酯类热塑性弹性体(A)与聚酯树脂(B)的混合比按照上述比例。熔融混合得到的热塑性树脂材料可以根据需要而制成粒料状使用。
-热塑性树脂材料的特性-
在本发明的轮胎(4)中,作为热塑性树脂材料的JIS K7113:1995中规定的拉伸模量,优选为100MPa~1000MPa,进一步优选为100MPa~800MPa,特别优选为100MPa~700MPa。热塑性树脂材料的拉伸模量为100MPa~1000MPa时,可以在保持轮胎骨架的形状的同时高效地进行轮辋组装。
在本发明的轮胎(4)中,热塑性树脂材料的JIS K7113:1995中规定的拉伸屈服强度优选为5MPa以上,优选为5MPa~20MPa,进一步优选为5MPa~17MPa。热塑性树脂材料的拉伸屈服强度为5MPa以上时,可以耐受行驶时等相对于作用于轮胎的载荷的变形。
在本发明的轮胎(4)中,热塑性树脂材料的JIS K7113:1995中规定的拉伸屈服伸长率优选为10%以上,优选为10~70%,进一步优选为15~60%。聚酯类热塑性弹性体的拉伸屈服伸长率为10%以上时,弹性区域大,可以使轮辋组装性良好。
在本发明的轮胎(4)中,作为热塑性树脂材料的JIS K7113:1995中规定的拉伸断裂伸长率,优选为50%以上,优选为100%以上,进一步优选为150%以上,特别优选为200%以上。热塑性树脂材料的拉伸断裂伸长率为50%以上时,轮辋组装性良好,可以使其相对于冲击不容易发生破坏。
在本发明的轮胎(4)中,作为热塑性树脂材料的ISO75-2或ASTM D648中规定的载荷挠曲温度(0.45MPa载荷时),优选为50℃以上,优选为50~150℃,进一步优选为50~130℃。热塑性树脂材料的载荷挠曲温度为50℃以上时,即使在轮胎的制造过程中进行硫化也可以抑制轮胎骨架体的变形。
<在轮胎(5)中应用于轮胎骨架体的热塑性树脂材料>
本发明的轮胎(5)具有由热塑性树脂材料形成的环状的轮胎骨架体,所述热塑性树脂材料含有:聚酯类热塑性弹性体,以及对前述聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体进行酸改性而得到的酸改性弹性体、或者前述聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体与对该弹性体进行酸改性而得到的酸改性弹性体的混合物。
如上所述,热塑性树脂材料至少包括:1)聚酯类热塑性弹性体与对聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体进行酸改性而得到的酸改性弹性体的组合;或者,2)聚酯类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体与对聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体进行酸改性而得到的酸改性弹性体的组合。
在本发明的轮胎(5)中,作为热塑性树脂材料,在应用上述1)和2)中任一组合的情况下,由该树脂材料形成的轮胎骨架体均发挥优异的拉伸特性并且注射成形性等制造性也优异。进而,在应用上述2)的组合时,可以使聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体、对聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体进行酸改性而得到的酸改性弹性体的总量一定来控制酸值,因此可以实现注射成形性与弹性模量的兼顾。
以下对于在本发明的轮胎(5)中应用的聚酯类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体(其它热塑性弹性体)以及对聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体进行酸改性而得到的酸改性弹性体进行说明。
“热塑性弹性体”如上所述,是指:具有弹性的高分子化合物,是由下述共聚物所形成的热塑性树脂材料,所述共聚物含有用于构成结晶性且熔点高的硬链段的聚合物以及用于构成非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的聚合物。
“聚酯类热塑性弹性体”如上所述,是指:具有弹性的高分子化合物,是由下述共聚物所形成的热塑性树脂材料,其结构中具有由聚酯形成的部分结构,所述共聚物含有用于形成结晶性且熔点高的硬链段的含聚酯的聚合物以及用于形成非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的聚合物。作为应用于轮胎(5)的聚酯类热塑性弹性体,例如可列举出JISK6418中规定的酯类热塑性弹性体(TPC)等。
在轮胎(5)中,应用于轮胎骨架体的聚酯类热塑性弹性体的细节与轮胎(1)应用于轮胎骨架体的聚酯类热塑性弹性体同样。除了下面特别提及了仅适用于轮胎(5)的事项以外,在轮胎(1)中说明的聚酯类热塑性弹性体的相关事项也同样适用于轮胎(5)中的聚酯类热塑性弹性体。
“聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体(其它热塑性弹性体)”如上所述,是指热塑性弹性体中不含由聚酯形成的部分结构的物质。另外,其它热塑性弹性体不包括对该其它热塑性弹性体进行酸改性而得到的酸改性弹性体。
在本发明的轮胎(5)中,作为其它热塑性弹性体,例如可列举出烯烃类热塑性弹性体(未改性烯烃类热塑性弹性体)、苯乙烯类热塑性弹性体(未改性苯乙烯类热塑性弹性体)等。
另外,烯烃类热塑性弹性体和苯乙烯类热塑性弹性体是指构成硬链段的聚合物分别为烯烃和聚苯乙烯的物质。
作为聚烯烃类热塑性弹性体(未改性烯烃类热塑性弹性体),也可以使用市售品,例如可列举出三井化学(株)制造的“TAFMER”系列(例如A1050S、A4050S、P275)等。
作为聚苯乙烯类热塑性弹性体(未改性苯乙烯类热塑性弹性体),也可以使用市售品,例如可列举出旭化成(株)制造的“TUFTEC”系列(例如H1031、H1041、H1043、H1051、H1052、H1053、H1082、H1141、H1221、H1272),Kraton公司制造的G1641H、G1643M等。
“对聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体进行酸改性而得到”是指使具有羧酸基团、硫酸基团、磷酸基团等酸性基团的不饱和化合物与其它热塑性弹性体键合。例如,使用不饱和羧酸(一般为马来酸酐)作为具有酸性基团的不饱和化合物时,可列举出使不饱和羧酸的不饱和键部位与烯烃类热塑性弹性体键合(例如接枝聚合)的方式。
作为对其它热塑性弹性体进行酸改性而得到的弹性体(以下也称为“酸改性弹性体”。),例如可列举出使具有酸性基团的化合物与未改性烯烃类热塑性弹性体或未改性苯乙烯类热塑性弹性体键合而得到的物质。
从抑制聚酯类热塑性弹性体和其它热塑性弹性体劣化的角度来看,具有酸性基团的化合物优选具有属于弱酸基团的羧酸基团的化合物,例如可列举出丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、异巴豆酸、马来酸等。
作为酸改性烯烃类热塑性弹性体,也可以使用市售品,例如可列举出三井化学(株)制造的“TAFMER”系列(例如MA8510、MH7007、MH7010、MH7020、MP0610、MP0620)等。
作为酸改性苯乙烯类热塑性弹性体,也可以使用市售品,例如可列举出旭化成(株)制造的“TUFTEC”系列(例如M1943、M1911、M1913、Kraton公司制造的FG19181G等。
其它热塑性弹性体和酸改性弹性体优选为了抑制热塑性树脂材料发生不期望的交联反应而进行了氢化。作为氢化型(SEBS)的酸改性弹性体,可列举出前述旭化成(株)制造的TUFTEC等。
在本发明的轮胎(5)中,热塑性树脂材料的酸值超过0mg-CH3ONa/g即可。
在这里,在本说明书中,“热塑性树脂材料的酸值”是指:相对于热塑性树脂材料的总质量的、中和酸改性弹性体的酸改性部位所需的甲醇钠(CH3ONa)的总质量,在热塑性树脂材料中含有的酸改性弹性体为1种时,由下述式(1)算出,在热塑性树脂材料中含有的酸改性弹性体为2种以上时,由下述式(2)算出。
式(1)
[(酸改性弹性体A的酸值)×(酸改性弹性体A的总质量)]/[热塑性树脂材料的总质量]
式(2)
[(酸改性弹性体A的酸值)×(酸改性弹性体A的总质量)+(酸改性弹性体B的酸值)×(酸改性弹性体B的总质量)+…]/[热塑性树脂材料的总质量]
另外,在本说明书中,酸改性弹性体的酸值作为使用甲醇钠(CH3ONa)对1[g]酸改性弹性体进行中和滴定时所使用的甲醇钠(CH3ONa)的质量[mg]来测定。
从热塑性树脂材料的注射成形性的角度来看,本发明的轮胎(5)中的热塑性树脂材料的酸值优选为0.1mg-CH3ONa/g以上且10mg-CH3ONa/g以下,更优选为0.1mg-CH3ONa/g以上且7mg-CH3ONa/g以下,进一步优选为0.1mg-CH3ONa/g以上且5mg-CH3ONa/g以下。
热塑性树脂材料的酸值既可以通过控制酸改性弹性体的酸值来控制,也可以通过控制热塑性树脂材料中含有的其它热塑性弹性体与酸改性弹性体的混合比来控制。
本发明的轮胎(5)中的热塑性树脂材料具有海岛结构,所述海岛结构具有由聚酯类热塑性弹性体构成的海相以及由酸改性弹性体和其它热塑性弹性体(未改性)构成的岛相。海相与岛相的相界面的相互作用较弱时,热塑性树脂材料的流动性增加,注射成形性优异。酸改性弹性体由于在分子内具有酸改性部位,因此其与聚酯类热塑性弹性体的相互作用比未进行酸改性的弹性体强。
另一方面,在海岛结构中,存在弹性体的酸值越高岛相越小、酸值越低岛相越大的倾向。通过使弹性体的酸值在前述范围,使得岛相在热塑性树脂中微分散,特别会提高热塑性树脂材料的冲击性。此外,由于热塑性树脂材料的熔融粘度增大得到抑制,因此热塑性树脂材料的注射成形性优异。因此,在使用热塑性树脂材料制作胎体时,可以不用将热塑性树脂加热至高温,因而可以抑制热塑性树脂材料的过热损伤。
另外,酸改性弹性体的岛相在热塑性树脂中的微分散可以通过观察使用SEM(扫描型电子显微镜、scanning electron microscope)的照片来确认。
在本发明的轮胎(5)中,作为热塑性树脂材料含有的酸改性弹性体的酸值优选超过0mg-CH3ONa/g且为20mg-CH3ONa/g以下,更优选超过0mg-CH3ONa/g且为17mg-CH3ONa/g以下,进一步优选超过0mg-CH3ONa/g且为15mg-CH3ONa/g以下。
对于酸改性弹性体的酸值,优选的是,在热塑性树脂材料中含有的酸改性弹性体为1种时,该酸改性弹性体的酸值在上述范围,在2种以上时,各个酸改性弹性体的酸值在上述范围。
在本发明的轮胎(5)中,从以聚酯类热塑性弹性体作为海相的角度来看,热塑性树脂材料中的聚酯类热塑性弹性体的质量(A)与其它热塑性弹性体和酸改性弹性体的总质量(B)的比例(A:B)优选为95:5~50:50,更优选为90:10~55:45。
此外,在本发明的轮胎(5)中,对热塑性树脂材料中的聚酯类热塑性弹性体的含有率并没有特别限定,相对于热塑性树脂材料的总量,优选为50质量%~95质量%,进一步优选为50质量%~90质量%。
通过使聚酯类热塑性弹性体的含量相对于热塑性树脂材料的总量为50质量%~95质量%,可以充分发挥热塑性树脂材料的特性,可以提高轮胎的拉伸特性。
在本发明的轮胎(5)的热塑性树脂材料中,可以根据所需而含有各种填充剂(例如硅石、碳酸钙、粘土)、防老剂、油、增塑剂、着色剂、耐候剂、加强材料等各种添加剂。
本发明的轮胎(5)中的热塑性树脂材料可以通过将上述的聚酯类热塑性弹性体和酸改性弹性体(热塑性树脂材料含有其它热塑性弹性体时进一步将其它热塑性弹性体)混合,根据需要而添加各种添加剂并进行熔融混合而得到。聚酯类热塑性弹性体与酸改性弹性体与其它热塑性弹性体的混合比按照上述比例。熔融混合得到的树脂可以根据需要而制成粒料状使用。
-热塑性树脂材料的特性-
在本发明的轮胎(5)中,作为热塑性树脂材料的JIS K7113:1995中规定的拉伸模量,优选为100MPa~1000MPa,进一步优选为100MPa~800MPa,特别优选为100MPa~700MPa。热塑性树脂材料的拉伸模量为100MPa~1000MPa时,可以在保持轮胎骨架的形状的同时高效地进行轮辋组装。
在本发明的轮胎(5)中,热塑性树脂材料的JIS K7113:1995中规定的拉伸屈服强度优选为5MPa以上,优选为5MPa~20MPa,进一步优选为5MPa~17MPa。热塑性树脂材料的拉伸屈服强度为5MPa以上时,可以耐受行驶时等相对于作用于轮胎的载荷的变形。
在本发明的轮胎(5)中,热塑性树脂材料的JIS K7113:1995中规定的拉伸屈服伸长率优选为10%以上,优选为10~70%,进一步优选为15~60%。聚酯类热塑性弹性体的拉伸屈服伸长率为10%以上时,弹性区域大,可以使轮辋组装性良好。
在本发明的轮胎(5)中,热塑性树脂材料的JIS K7113:1995中规定的拉伸断裂伸长率优选为50%以上,优选为100%以上,进一步优选为150%以上,特别优选为200%以上。热塑性树脂材料的拉伸断裂伸长率为50%以上时,轮辋组装性良好,可以使其相对于冲击不容易发生破坏。
在本发明的轮胎(5)中,作为热塑性树脂材料的ISO75-2或ASTM D648中规定的载荷挠曲温度(0.45MPa载荷时),优选为50℃以上,优选为50~150℃,进一步优选为50~130℃。热塑性树脂材料的载荷挠曲温度为50℃以上时,即使在轮胎的制造过程中进行硫化也可以抑制轮胎骨架体的变形。
<在轮胎(6)中应用于轮胎骨架体的热塑性树脂材料>
本发明的轮胎(6)是如下的轮胎:其至少具有由热塑性树脂材料形成的环状的轮胎骨架体,前述热塑性树脂材料含有:聚酯类热塑性弹性体,以及烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物(特定共聚物)和对烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物进行酸改性而得到的酸改性共聚物(特定酸改性共聚物)中的至少一种共聚物。
本发明的轮胎(6)的热塑性树脂材料因含有聚酯类热塑性弹性体、特定共聚物以及特定酸改性共聚物,使得在将本发明的热塑性树脂材料应用于轮胎时,可以得到耐冲击性优异的轮胎。
以下对聚酯类热塑性弹性体、特定共聚物和特定酸改性共聚物进行说明。
[聚酯类热塑性弹性体]
本发明的聚酯类热塑性弹性体是:具有弹性的高分子化合物,是由下述共聚物所形成的热塑性树脂材料,所述共聚物含有用于构成结晶性且熔点高的硬链段的聚合物以及用于构成非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的聚合物,该热塑性树脂材料含有聚酯树脂作为构成硬链段的聚合物。作为应用于轮胎(6)的聚酯类热塑性弹性体,例如可列举出JISK6418:2007中规定的酯类热塑性弹性体等。
在轮胎(6)中,应用于轮胎骨架体的聚酯类热塑性弹性体的细节与轮胎(1)应用于轮胎骨架体的聚酯类热塑性弹性体同样。除了下面特别提及了仅适用于轮胎(6)的事项以外,在轮胎(1)中说明的聚酯类热塑性弹性体的相关事项也同样适用于轮胎(6)中的聚酯类热塑性弹性体。
-特定共聚物-
在本发明的轮胎(6)中,热塑性树脂材料可含有的“烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物”(特定共聚物)是指烯烃的重复单元中包括来源于(甲基)丙烯酸的部分结构的共聚物。“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少一种。对于聚合物的形态,既可以是自由基聚合物,也可以是嵌段共聚物,也可以是接枝共聚物。
作为特定共聚物的数均分子量(Mn),从热塑性树脂材料的熔融成形性的角度来看,优选为5,000~10,000,000,更优选为7,000~1,000,000。
在烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物中,构成烯烃的重复单元的烯烃优选乙烯、丙烯、1-丁烯,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,更优选为乙烯-甲基丙烯酸共聚物。
特定共聚物可以仅使用1种,也可以将2种以上混合使用。
特定共聚物可以使用市售品,可以使用例如Du Pont-Mitsui FluorochemicalsCo.,Ltd.制造的NUCREL(N035C、AN42115C等)等。
-特定酸改性共聚物-
在本发明的轮胎(6)中,热塑性树脂材料可含有的“对烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物进行酸改性而得到的酸改性共聚物”(特定酸改性共聚物)是指:使具有酸性基团(也称为酸基)的化合物与烯烃的重复单元中包括来源于(甲基)丙烯酸酯的部分结构的共聚物[即烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物]键合而得到的共聚物。对于聚合物的形态,既可以是自由基聚合物,也可以是嵌段共聚物,也可以是接枝共聚物。
“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的至少一种。
“使具有酸性基团的化合物与烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物键合”具体而言是指:使具有羧酸基团、硫酸基团、磷酸基团等酸性基团的不饱和化合物与烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物键合。例如,使用不饱和羧酸(一般为马来酸酐)作为具有酸性基团的不饱和化合物时,可列举出使不饱和羧酸的不饱和键部位与烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物键合(例如接枝聚合)。
从抑制烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物劣化的角度来看,具有酸性基团的化合物优选具有属于弱酸基团的羧酸基团(羧基)的化合物,例如可列举出丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、异巴豆酸、马来酸等。
此外,在特定酸改性共聚物中的烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物中,构成烯烃的重复单元的烯烃优选乙烯、丙烯、1-丁烯,更优选乙烯。即特定酸改性共聚物中的烯烃-(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,作为特定酸改性共聚物,优选为乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物的酸改性共聚物,更优选为乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物的羧酸改性共聚物,进一步优选为乙烯-丙烯酸乙酯共聚物的羧酸改性共聚物。
特定酸改性共聚物可以仅使用1种,也可以将2种以上混合使用。
作为特定酸改性共聚物的数均分子量(Mn),从热塑性树脂材料的熔融成形性的角度来看,优选为5,000~10,000,000,更优选为7,000~1,000,000。
特定酸改性共聚物可以使用市售品,例如可列举出Du Pont-MitsuiFluorochemicals Co.,Ltd.制造的HPR(AR2011等)等。
本发明的轮胎(6)中的热塑性树脂材料含有特定共聚物与特定酸改性共聚物中的至少一种即可,而要想降低热塑性树脂材料的弹性模量、得到耐冲击性优异的轮胎,优选热塑性树脂材料含有特定共聚物和特定酸改性共聚物这两者。
在本发明的轮胎(6)中,从耐冲击性的角度来看,热塑性树脂材料中,聚酯类热塑性弹性体(x)与特定共聚物(y)和特定酸改性共聚物(z)的质量比(x:y+z)优选为95:5~50:50,更优选为90:10~50:50。
此外,在本发明的轮胎(6)中,热塑性树脂材料中,特定共聚物(y)与特定酸改性共聚物(z)的质量比(y:z)优选为95:5~0:100,更优选为90:10~10:90。通过使其在上述范围,可以充分发挥热塑性树脂材料所具有的性能,可以提高作为轮胎性能的拉伸弹性、断裂强度等拉伸特性。另外,特定共聚物和特定酸改性共聚物优选将乙烯-甲基丙烯酸共聚物与乙烯-丙烯酸酯共聚物的酸改性体组合使用。
进而,在本发明的轮胎(6)中,从充分发挥热塑性树脂材料的性能的角度来看,相对于热塑性树脂材料的总质量,热塑性树脂材料中的聚酯类热塑性弹性体、特定共聚物以及特定酸改性共聚物的总含量优选为50质量%~100质量%,更优选为55质量%~100质量%。
在本发明的轮胎(6)的热塑性树脂材料中,可以根据所需而含有各种填充剂(例如硅石、碳酸钙、粘土)、防老剂、油、增塑剂、着色剂、耐候剂、加强材料等各种添加剂。
本发明的轮胎(6)中的热塑性树脂材料可以通过将聚酯类热塑性弹性体与特定共聚物和特定酸改性共聚物中的至少一种混合、根据需要而添加各种添加剂并进行熔融混合而得到。聚酯类热塑性弹性体与特定共聚物与特定酸改性共聚物的混合比按照上述比例。熔融混合得到的树脂材料可以根据需要而制成粒料状使用。
-热塑性树脂材料的特性-
在本发明的轮胎(6)中,作为热塑性树脂材料的JIS K7113:1995中规定的拉伸模量,优选为100~1000MPa,进一步优选为100~800MPa,特别优选为100~700MPa。热塑性树脂材料的拉伸模量为100~1000MPa时,可以在保持轮胎骨架的形状的同时高效地进行轮辋组装。
在本发明的轮胎(6)中,热塑性树脂材料的JIS K7113:1995中规定的拉伸屈服强度优选为5MPa以上,优选为5~20MPa,进一步优选为5~17MPa。热塑性树脂材料的拉伸屈服强度为5MPa以上时,可以耐受行驶时等相对于作用于轮胎的载荷的变形。
在本发明的轮胎(6)中,热塑性树脂材料的JIS K7113:1995中规定的拉伸屈服伸长率优选为10%以上,优选为10~70%,进一步优选为15~60%。热塑性树脂材料的拉伸屈服伸长率为10%以上时,弹性区域大,可以使轮辋组装性良好。
在本发明的轮胎(6)中,作为热塑性树脂材料的JIS K7113:1995中规定的拉伸断裂伸长率(JIS K7113:1995),优选为50%以上,优选为100%以上,进一步优选为150%以上,特别优选为200%以上。热塑性树脂材料的拉伸断裂伸长率为50%以上时,轮辋组装性良好,可以使其相对于冲击不容易发生破坏。
在本发明的轮胎(6)中,作为热塑性树脂材料的ISO75-2或ASTM D648中规定的载荷挠曲温度(0.45MPa载荷时),优选为50℃以上,优选为50~150℃,进一步优选为50~130℃。热塑性树脂材料的载荷挠曲温度为50℃以上时,可以抑制胎面等的硫化工序中的变形。
<轮胎(7)中的应用于轮胎骨架体的树脂材料>
本发明的轮胎(7)具有至少由树脂材料形成且为环状的轮胎骨架体,前述树脂材料含有:拉伸模量在150MPa~700MP的范围的第1热塑性弹性体;以及损耗系数(Tanδ)比前述第1热塑性弹性体小的第2热塑性弹性体。
如此,使用含有弹性模量高的第1热塑性弹性体和具有低损耗系数(Tanδ)的第2热塑性弹性体的树脂材料形成轮胎骨架体的轮胎可以在维持轮胎骨架体的Tanδ较低的状态下提高弹性模量。因此,例如可以在减小轮胎的滚动阻力的同时提高弹性模量(耐热性)。
(热塑性弹性体)
应用于本发明的轮胎(7)的前述第1或第2热塑性弹性体可以分别在不损害本发明的效果的范围内从公知的热塑性弹性体中适当选定满足上述条件的物质来使用。即第1热塑性弹性体可以以弹性模量为标准来选定,第2热塑性弹性体可以以第1热塑性弹性体的Tanδ为标准来选定。
在本发明的轮胎(7)中,作为可用作前述第1或第2热塑性弹性体的公知的热塑性弹性体,例如可列举出JIS K6418:2007中规定的聚酰胺类热塑性弹性体(TPA)、聚酯类热塑性弹性体(TPC)、聚烯烃类热塑性弹性体(TPO)、聚苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)、聚氨酯类热塑性弹性体(TPU)、热塑性橡胶交联体(TPV)、或其它热塑性弹性体(TPZ)等。
此外,以下在树脂材料中提及同种时,是指同为酯类物质、同为苯乙烯类物质等的形态。
-聚酰胺类热塑性弹性体-
聚酰胺类热塑性弹性体是指:由下述共聚物所形成的热塑性树脂材料,所述共聚物含有用于构成结晶性且熔点高的硬链段的聚合物以及用于构成非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的聚合物,该热塑性树脂材料在构成硬链段的聚合物的主链中具有酰胺键(-CONH-)。作为聚酰胺类热塑性弹性体,例如可列举出JIS K6418:2007中规定的酰胺类热塑性弹性体(TPA)等、日本特开2004-346273号公报中记载的聚酰胺类弹性体等。
作为应用于本发明的轮胎(7)的聚酰胺类热塑性弹性体,可列举出至少由聚酰胺构成了结晶性且熔点高的硬链段、由其它聚合物(例如聚酯或聚醚等)构成了非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的材料。此外,聚酰胺类热塑性弹性体除了硬链段和软链段以外还可以使用二羧酸等增链剂。
作为形成前述硬链段的聚酰胺,例如可列举出由下述通式(1)或通式(2)所示的单体所生成的聚酰胺。
通式(1)
[化学式6]
H2N-R1-COOH
[通式(1)中,R1表示碳数2~20的烃分子链或碳数2~20的亚烷基。]
通式(2)
[化学式7]
[通式(2)中,R2表示碳数3~20的烃分子链或碳数3~20的亚烷基。]
包括上述通式(1)或通式(2)所示的单体的相关事项在内,应用于本发明的轮胎(7)的聚酰胺类热塑性弹性体的细节与本发明的应用于轮胎(3)的聚酰胺类热塑性弹性体同样。除了下面特别提及了仅适用于轮胎(7)的事项以外,在轮胎(3)中说明的聚酰胺类热塑性弹性体的相关事项也同样适用于轮胎(7)中的聚酰胺类热塑性弹性体。
-聚苯乙烯类热塑性弹性体
对于前述聚苯乙烯类热塑性弹性体,可列举出至少由聚苯乙烯构成了硬链段、由其它聚合物(例如聚丁二烯、聚异戊二烯、聚乙烯、氢化聚丁二烯、氢化聚异戊二烯等)构成了非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的材料。
在本发明的轮胎(7)中,应用于轮胎骨架体的聚苯乙烯类热塑性弹性体的细节与在本发明的轮胎(2)中应用于轮胎骨架体的聚苯乙烯类热塑性弹性体同样。除了下面特别提及了仅适用于轮胎(7)的事项以外,在轮胎(2)中说明的聚苯乙烯类热塑性弹性体的相关事项也同样适用于轮胎(7)中的聚苯乙烯类热塑性弹性体。
-聚氨酯类热塑性弹性体-
对于聚氨酯类热塑性弹性体,可列举出至少由聚氨酯构成了通过物理性聚集而形成了伪交联的硬链段、由其它聚合物构成了非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的材料,例如可以表示为含有含下述式A所示的单元结构的软链段以及含下述式B所示的单元结构的硬链段的共聚物。
[化学式8]
式A:
式B:
式A中,P表示长链脂肪族聚醚或长链脂肪族聚酯。式A或式B中,R表示脂肪族烃、脂环族烃、芳香族烃。式B中,P’表示短链脂肪族烃、脂环族烃或芳香族烃。]
包括含有含上述式A所示的单元结构的软链段以及含上述式B所示的单元结构的硬链段的共聚物的相关事项在内,应用于本发明的轮胎(7)的聚氨酯类热塑性弹性体的细节与应用于本发明的轮胎(2)的聚酰胺类热塑性弹性体同样。
除了下面特别提及了适用于轮胎(7)的事项以外,在轮胎(2)中说明的聚氨酯类热塑性弹性体的相关事项也同样适用于轮胎(7)中的聚氨酯类热塑性弹性体。
作为应用于本发明的轮胎(7)的聚氨酯类热塑性弹性体,具体而言,优选甲苯二异氰酸酯(TDI)/聚酯类多元醇共聚物、TDI/聚醚类多元醇共聚物、TDI/己内酯类多元醇共聚物、TDI/聚碳酸酯类多元醇共聚物、4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)/聚酯类多元醇共聚物、MDI/聚醚类多元醇共聚物、MDI/己内酯类多元醇共聚物、MDI/聚碳酸酯类多元醇共聚物,进一步优选TDI与聚酯类多元醇、TDI与聚醚类多元醇、MDI与聚酯多元醇、MDI与聚醚类多元醇。
此外,作为本发明的轮胎(7)中的聚氨酯类热塑性弹性体的市售品,可以使用例如市售品的BASF公司制造的“Elastollan”系列(例如ET680、ET880、ET690、ET890等),KurarayCo.,Ltd.制造的“Kuramiron U”系列(例如2000号系列、3000号系列、8000号系列、9000号系列),Nippon Miractran Co.,Ltd.制造的“Miractran”系列(例如XN-2001、XN-2004、P390RSUP、P480RSUI、P26MRNAT、E490、E590、P890)等。
-聚烯烃类热塑性弹性体-
作为聚烯烃类热塑性弹性体,可列举出至少由聚烯烃构成了结晶性且熔点高的硬链段、由其它聚合物(例如前述聚烯烃、其它聚烯烃、聚乙烯基化合物)构成了非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的材料。作为形成前述硬链段的聚烯烃,例如可列举出聚乙烯、聚丙烯、等规立构聚丙烯、聚丁烯等。
应用于本发明的轮胎(7)的聚烯烃类热塑性弹性体的细节与应用于本发明的轮胎(2)的聚烯烃类热塑性弹性体同样。
除了下面特别提及了适用于轮胎(7)的事项以外,在轮胎(2)中说明的聚烯烃类热塑性弹性体的相关事项也同样适用于轮胎(7)中的聚烯烃类热塑性弹性体。
另外,在应用于本发明的轮胎(7)的聚烯烃类热塑性弹性体中,从成形性的角度来看,硬链段(x)与软链段(y)的质量比(x:y)优选为50:50~95:15,进一步优选为50:50~90:10。
作为应用于本发明的轮胎(7)的聚烯烃类热塑性弹性体,例如,除了作为应用于本发明的轮胎(2)的聚烯烃类热塑性弹性体的市售品所例示的物质以外,进而,作为前述聚烯烃类热塑性弹性体,还可以使用例如市售品的Prime Polymer Co.,Ltd.制造的“PrimeTPO”系列(例如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、M142E等)等。
-聚酯类热塑性弹性体-
作为聚酯类热塑性弹性体,可列举出至少由聚酯构成了结晶性且熔点高的硬链段、由其它聚合物(例如聚酯或聚醚等)构成了非晶性且玻璃化转变温度低的软链段的材料。
在本发明的轮胎(7)中,应用于轮胎骨架体的聚酯类热塑性弹性体的细节与在本发明的轮胎(1)中应用于轮胎骨架体的聚酯类热塑性弹性体同样。除了下面特别提及了仅适用于轮胎(7)的事项以外,在轮胎(1)中说明的聚酯类热塑性弹性体的相关事项也同样适用于轮胎(7)中的聚酯类热塑性弹性体。
另外,作为应用于轮胎(7)的热塑性弹性体中的硬链段与软链段的组合,可列举出上述列出的硬链段与软链段的各自的组合。其中优选硬链段为聚对苯二甲酸丁二醇酯、软链段为脂肪族聚醚的组合,进一步优选硬链段为聚对苯二甲酸丁二醇酯、软链段为聚(环氧乙烷)二醇。
此外,作为应用于本发明的轮胎(7)的热塑性弹性体,可以使用酸改性后的热塑性弹性体。
前述“酸改性后的热塑性弹性体”是指使具有羧酸基团、硫酸基团、磷酸基团等酸性基团的不饱和化合物与热塑性弹性体键合。例如,使用不饱和羧酸(一般为马来酸酐)作为具有酸性基团的不饱和化合物时,可列举出使不饱和羧酸的不饱和键部位与烯烃类热塑性弹性体键合(例如接枝聚合)。
从抑制聚酰胺类热塑性弹性体和聚酰胺类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体劣化的角度来看,具有酸性基团的化合物优选具有属于弱酸基团的羧酸基团的化合物,例如可列举出丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、异巴豆酸、马来酸等。
上述热塑性弹性体可以通过用公知的方法共聚前述形成硬链段的聚合物和形成软链段的聚合物来合成。
-热塑性弹性体的物性-
如上所述,应用于本发明的轮胎(7)的第1热塑性弹性体的拉伸模量(JIS K7113:1995中规定的拉伸模量)为150MPa~700MPa。前述第1热塑性弹性体的拉伸模量小于150MPa时,成形品(轮胎骨架体)的弹性模量低,会成为耐热性差的成形体。此外,第1热塑性弹性体的拉伸模量超过700MPa时,轮胎骨架体的柔软性受损,会成为成形加工性差的物质。
从将前述轮胎骨架体的拉伸模量设定在更优选的范围的角度来看,第1热塑性弹性体的拉伸模量优选为200MPa~500MPa,进一步优选为300MPa~500MPa。
前述弹性模量例如是使用岛津制作所制造的岛津Autograph AGS-J(5kN)将拉伸速度设定为200mm/min对JIS K6251:1993中规定的哑铃状试验片(5号形试验片)进行测定而得到的值。
对于应用于本发明的轮胎(7)的第2热塑性弹性体的拉伸模量,在不损害本发明的效果的情况下并没有特别限定,从将前述轮胎骨架体的拉伸模量设定在更优选的范围的角度来看,优选为20MPa~300MPa,进一步优选为40MPa~200MPa。
如上所述,应用于本发明的轮胎(7)的第2热塑性弹性体的损耗系数(Tanδ)比第1热塑性弹性体的损耗系数小。在第2热塑性弹性体的损耗系数(Tanδ)比高弹性模量的第1热塑性弹性体大时,无法实现兼顾轮胎的高弹性模量化与低Tanδ化的效果。
在这里,“损耗系数(Tanδ)”是由30℃、20Hz、剪切应变1%下的储能剪切模量(G’)与损耗剪切模量(G”)的比(G”/G‘)算出的值,是表示在材料发生变形时该材料会吸收何种程度的能量(转换成热)的值。Tanδ的值越大越吸收能量,因此作为轮胎的滚动阻力增大,结果构成导致轮胎的燃料消耗率性能降低的主要原因。另外,热塑性弹性体的Tanδ可以用动态粘弹性测定装置(Dynamic-Mechanical Analysis:DMA)进行测定。
前述第2热塑性弹性体的损耗系数(Tanδ2)与前述第1热塑性弹性体的损耗系数(Tanδ1)之差(Tanδ2-Tanδ1)会根据将何种物质用作作为基准的第1热塑性弹性体而不同,通常优选为0.02以上,进一步优选为0.05以上。
作为前述第1热塑性弹性体自身的Tanδ,从兼顾轮胎的高弹性模量化与低Tanδ化的角度来看,优选为0.01~0.2,进一步优选为0.01~0.15。
此外,第2热塑性弹性体的Tanδ以前述第1热塑性弹性体的Tanδ为基准而设定,从兼顾轮胎的高弹性模量化与低Tanδ化的角度来看,优选为0.01~0.08,进一步优选为0.01~0.06。
此外,作为前述第1热塑性弹性体的硬链段的玻璃化转变温度(Tg),从注射成型时的操作性等制造性、拉伸模量与tanδ值的平衡的角度来看,优选为-20℃~100℃,进一步优选为0℃~80℃。
进而,作为前述第2热塑性弹性体的硬链段的玻璃化转变温度(Tg),从注射成型时的操作性等制造性、拉伸模量与tanδ值的平衡的角度来看,优选为-50℃~100℃,进一步优选为-30℃~70℃。
前述硬链段的玻璃化转变温度可以用差示扫描量热法(Differential scanningcalorimetry:DSC)进行测定。另外,在本发明中,“硬链段”的玻璃化转变温度是指形成硬链段的聚合物单质的玻璃化转变温度。
作为前述高弹性的第1热塑性弹性体,例如可列举出聚酯类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、聚苯乙烯类热塑性弹性体,优选聚酯类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体、聚苯乙烯类热塑性弹性体,进一步优选聚酯类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体。
作为前述低Tanδ的第2热塑性弹性体,例如可列举出聚酯类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、聚苯乙烯类热塑性弹性体,优选聚酯类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体、聚苯乙烯类热塑性弹性体,进一步优选聚酯类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体。
此外,作为第1和第2热塑性弹性体的组合,从通过相容化提高弹性模量、强度等机械特性、提高粘弹性特性的角度来看,优选同种(例如同为酰胺类热塑性弹性体物质的组合、同为聚酯类热塑性弹性体物质的组合等)。
从以上角度来看,作为上述第1和第2热塑性弹性体的组合,优选聚酯类弹性体与聚酯类弹性体的组合、聚酰胺类弹性体与聚酰胺类弹性体的组合,进一步优选聚酯类弹性体与聚酯类弹性体的组合。
(树脂材料)
在含有前述第1和第2热塑性弹性体的树脂材料中,从充分发挥兼顾轮胎骨架体的高弹性模量化与低Tanδ的效果的角度来看,前述第1热塑性弹性体(x)与前述第2热塑性弹性体(y)的质量比(x/y)优选为10/90~90/10,优选为20/80~80/20,特别优选为30/70~70/30。
作为含有前述第1和第2热塑性弹性体的树脂材料的熔点,通常为100℃~350℃,优选为100℃~250℃左右,从轮胎的生产率的角度来看,优选为120℃~250℃左右,进一步优选为150℃~200℃。通过如此使用熔点120~250℃的含有热塑性弹性体的热塑性树脂材料,例如在将分割体(骨架片)熔接来形成轮胎的骨架体时,可以将接合部的加热温度设定为形成轮胎骨架体的热塑性树脂材料的熔点以上。本发明的轮胎由于使用含有热塑性弹性体的热塑性树脂材料,因此即使是在120℃~250℃的温度范围熔接得到的骨架体,轮胎骨架片之间的粘接强度也是充分的。因此,本发明的轮胎的抗穿孔性、耐摩耗性等行驶时的耐久性优异。另外,前述加热温度优选为比形成轮胎骨架片的含有热塑性弹性体的热塑性树脂材料的熔点高10~150℃的温度,进一步优选为高10~100℃的温度。
此外,在本发明的轮胎(7)中对树脂材料中的第1和第2热塑性弹性体的总含量并没有特别限定,相对于树脂材料的总量,优选为50质量%以上,进一步优选为90质量%以上。第1和第2热塑性弹性体的总含量相对于树脂材料的总量为50质量%以上时,可以充分发挥并用第1和第2热塑性弹性体的效果。在前述树脂材料中,可以根据所需而含有橡胶、其它热塑性弹性体、热塑性树脂、各种填充剂(例如硅石、碳酸钙、粘土)、防老剂、油、增塑剂、着色剂、耐候剂、加强材料等各种添加剂。
本发明的轮胎(7)中的树脂材料可以通过将第1和第2热塑性弹性体混合、根据需要而添加各种添加剂并用公知的方法(例如熔融混合)进行适当混合而得到。熔融混合得到的树脂材料可以根据需要而制成粒料状使用。
在本发明的轮胎(7)中,作为树脂材料自身的JIS K7113:1995中规定的拉伸模量,优选为100~1000MPa,进一步优选为100~800MPa,特别优选为100~700MPa。树脂材料的拉伸模量为100~1000MPa时,可以在保持轮胎骨架的形状的同时高效地进行轮辋组装。
在本发明的轮胎(7)中,树脂材料自身的JIS K7113:1995中规定的拉伸屈服强度优选为5MPa以上,优选为5~20MPa,进一步优选为5~17MPa。树脂材料的拉伸屈服强度为5MPa以上时,可以耐受行驶时等相对于作用于轮胎的载荷的变形。
在本发明的轮胎(7)中,树脂材料自身的JIS K7113:1995中规定的拉伸屈服伸长率优选为10%以上,优选为10~70%,进一步优选为15~60%。树脂材料的拉伸屈服伸长率为10%以上时,弹性区域大,可以使轮辋组装性良好。
在本发明的轮胎(7)中,作为树脂材料自身的JIS K7113:1995中规定的拉伸断裂伸长率(JIS K7113),优选为50%以上,优选为100%以上,进一步优选为150%以上,特别优选为200%以上。树脂材料的拉伸断裂伸长率为50%以上时,轮辋组装性良好,可以使其相对于冲击不容易发生破坏。
在本发明的轮胎(7)中,作为树脂材料自身的ISO75-2或ASTM D648中规定的载荷挠曲温度(0.45MPa载荷时),优选为50℃以上,优选为50~150℃,进一步优选为50~130℃。树脂材料的载荷挠曲温度为50℃以上时,即使在轮胎的制造过程中进行硫化也可以抑制轮胎骨架体的变形。
[构成加强帘线层的树脂材料]
本发明的轮胎(1)~(7)在轮胎骨架体的外周部具有形成加强帘线层的加强帘线构件。此外,本发明的轮胎(4)~(7)可以在轮胎骨架体的外周部具有形成加强帘线层的加强帘线构件。
在本发明的轮胎(1)~(7)中,可以以加强帘线层中含有树脂材料的方式构成。
如此,在加强帘线层中含有树脂材料时,与将加强帘线构件用缓冲胶固定的情况相比,可以减小轮胎与加强帘线层的硬度的差异,因此还可以将加强帘线构件密合·固定在轮胎骨架体上。如上所述,“树脂材料”是包括热塑性树脂(包括热塑性弹性体)和热固性树脂的概念,不含硫化橡胶。
进而,特别是在加强帘线构件为钢丝帘线的情况下,在处置轮胎时,要想将加强帘线构件从缓冲胶分离的话,硫化橡胶仅通过加热难以与加强帘线构件分离,而含有树脂材料的情况下,仅通过加热即可以容易地与加强帘线构件分离。因此,在轮胎的再利用性方面是有利的。此外,树脂材料通常与硫化橡胶相比损耗系数(Tanδ)低。因此,可以提高轮胎的滚动性。进而,与硫化橡胶相比弹性模量相对较高的树脂材料具有面内剪切刚性大、轮胎行驶时的操作安全性、耐摩耗性也优异的优点。
作为可用于加强帘线层的热固性树脂,例如可列举出酚醛树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂等。
作为热塑性树脂,例如可列举出聚氨酯树脂、烯烃树脂、氯乙烯树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂等。
作为热塑性弹性体,例如可列举出JIS K6418:2007中规定的酰胺类热塑性弹性体(TPA)、酯类热塑性弹性体(TPC)、烯烃类热塑性弹性体(TPO)、苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)、聚氨酯类热塑性弹性体(TPU)、热塑性橡胶交联体(TPV)、或其它热塑性弹性体(TPZ)等。另外,考虑到行驶时所需的弹性和制造时的成形性等,优选使用热塑性弹性体。
此外,树脂材料的同种是指同为酯类物质、同为苯乙烯类物质等的形态。
加强帘线层中使用的树脂材料的弹性模量(JIS K7113:1995)优选设定在形成轮胎骨架体的热塑性树脂的弹性模量的0.1倍~10倍的范围内。树脂材料的弹性模量为形成轮胎骨架体的热塑性树脂材料的弹性模量的10倍以下时,胎冠部不会过硬,轮辋组装容易。此外,树脂材料的弹性模量为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,构成加强帘线层的树脂不会过软,带束层面内剪切刚性优异,转向力提高。
另外,在本发明的轮胎(3)和(6)中,使前述加强帘线层含有了树脂材料时,从提高加强帘线的拔出性(拔出难度)的角度来看,前述加强帘线构件优选其表面的20%以上被树脂材料覆盖,进一步优选50%以上被覆盖。此外,相对于除加强帘线外的构成加强帘线层的材料的总量,从提高加强帘线的拔出性的角度来看,加强帘线层中的树脂材料的含量优选为20质量%以上,进一步优选为50质量%以上。
[本发明的轮胎(1)~(7)的第1实施方式]
以下根据附图说明本发明的轮胎(1)~(7)的第1实施方式的轮胎。
以下所说明的第1实施方式的相关事项在没有特别声明的情况下是本发明的轮胎(1)~(7)的第1实施方式间共通的事项。
对第1实施方式的轮胎10进行说明。图1A是示出本发明的一个实施方式的一部分轮胎的剖面的立体图。图1B是安装于轮辋的胎圈部的剖视图。如图1A-1B所示,第1实施方式的轮胎10呈现与现有的常规橡胶制的充气轮胎大致相同的剖面形状。
如图1A所示,轮胎10具有胎体17,所述胎体17包括:与图1B所示的轮辋20的胎圈座21和轮辋凸缘22接触的1对的胎圈部12,从胎圈部12向轮胎径向外侧延伸的胎侧部14,将一侧的胎侧部14的轮胎径向外侧端与另一侧的胎侧部14的轮胎径向外侧端连接的胎冠部16(外周部)。
胎体17为本发明的轮胎(1)所具有的胎体时,该胎体17由聚酯类热塑性弹性体(DuPont-Toray Co.,Ltd.制造的“Hytrel 5557”所形成。
胎体17为本发明的轮胎(2)所具有的胎体时,该胎体17由以质量比80:20含有聚酯类热塑性弹性体(Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的“Hytrel 6347”)和聚氨酯类热塑性弹性体(BASF公司制造的“ET680”)的热塑性树脂材料所形成。
胎体17为本发明的轮胎(3)所具有的胎体时,该胎体17由以质量比70:30含有聚酯类热塑性弹性体(Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的Hytrel 6347)和丁二烯橡胶(BR)的热塑性树脂材料所形成。
胎体17为本发明的轮胎(4)所具有的胎体时,该胎体17由聚酯类热塑性弹性体(DuPont-Toray Co.,Ltd.制造的“Hytrel 3046”)与聚酯树脂(Polyplastics Co.,Ltd.制造的“DURANEX 2000”)的混合材料所形成。
胎体17为本发明的轮胎(5)所具有的胎体时,该胎体17由聚酯类热塑性弹性体(DuPont-Toray Co.,Ltd.制造的“Hytrel 6347”)与酸改性后的α-烯烃类热塑性弹性体(三井化学(株)制造的“TAFMER MA7010”)的混合材料[热塑性树脂材料的酸值=1.11mg-CH3ONa/g]所形成。
胎体17为本发明的轮胎(6)所具有的胎体时,该胎体17由聚酯类热塑性弹性体(DuPont-Toray Co.,Ltd.制造的聚酯类热塑性弹性体“Hytrel 6347”)与特定共聚物(DuPont-Mitsui Fluorochemicals Co.,Ltd.制造的乙烯-甲基丙烯酸共聚物“NUCRELN035C”)与特定酸改性共聚物(Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co.,Ltd.制造的乙烯-丙烯酸乙酯共聚物的酸改性体“HPR AR2011”)的混合材料构成的热塑性树脂材料所形成。
胎体17为本发明的轮胎(7)所具有的胎体时,该胎体17由聚酯类弹性体(第1热塑性弹性体)(Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的“Hytrel 7247”;弹性模量422MPa、Tanδ0.102)与聚酯类弹性体(第2热塑性弹性体)(Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的“Hytrel 4047”;弹性模量45MPa、Tanδ0.029)的混合物所形成。
此外,前述第1热塑性弹性体(x)与第2热塑性弹性体(y)的质量比(x/y)为55:45。
在第1实施方式中,胎体17仅由本发明的热塑性树脂材料(含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料)所形成,但本发明并不限定于该方式,与现有的常规橡胶制充气轮胎同样,可以使用在胎体17的各个部位(胎侧部14、胎冠部16、胎圈部12等)具有不同特征的热塑性树脂材料。此外,也可以在胎体17(例如胎圈部12、胎侧部14、胎冠部16等)中埋设配置加强材料(高分子材料、金属制的纤维、帘线、无纺布、织物等),用加强材料来加强胎体17。
第1实施方式的胎体17是将由热塑性树脂材料形成的一对胎体半体(轮胎骨架片)17A之间接合而得到的。关于胎体半体17A,对用注射成形等将一个胎圈部12、一个胎侧部14以及半宽度的胎冠部16一体化地成形得到的相同形状的圆环状的胎体半体17A,使其相对并在轮胎赤道面部分进行接合,从而形成胎体17。
在本发明的轮胎(1)中,由含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料形成一对胎体半体17A。
在本发明的轮胎(2)中,由含有聚酯类热塑性弹性体和其它弹性体的热塑性树脂材料形成一对胎体半体17A。
在本发明的轮胎(3)中,由含有聚酯类热塑性弹性体和橡胶的热塑性树脂材料形成一对胎体半体17A。
在本发明的轮胎(4)中,由含有聚酯类热塑性弹性体(A)和聚酯树脂(B)的热塑性树脂材料形成一对胎体半体17A。
在本发明的轮胎(5)中,由含有聚酯类热塑性弹性体和酸改性弹性体的热塑性树脂材料形成一对胎体半体17A。尤其,在热塑性树脂材料的酸值为0.1mg-CH3ONa/g~5mg-CH3ONa/g时,热塑性树脂材料的流动性优异,熔融粘度的增大得到抑制,注射成形性优异。
在本发明的轮胎(6)中,由含有特定共聚物和特定酸改性共聚物中的至少一种以及聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料形成一对胎体半体17A。因此,热塑性树脂材料的流动性优异,可以容易地进行胎体半体17A的注射成形。
在本发明的轮胎(7)中,由含有第1和第2热塑性弹性体的树脂材料形成一对胎体半体(轮胎骨架片)17A。
另外,胎体17并不限定于将2个构件接合来形成,也可以将3以上构件接合来形成。
对于由含有聚酯类热塑性弹性体的树脂材料形成的胎体半体17A,例如可以用真空成形、气压成型、注射成形、熔体浇注等进行成形。因此,与现有的用橡胶成形胎体的情况相比,不需要进行硫化,可以大幅简化制造工序,可以节省成形时间。
此外,本实施方式中,胎体半体17A为左右对称形状,即一侧的胎体半体17A与另一侧的胎体半体17A被制成相同形状,因此还具有用于成形胎体半体17A的模具有1种即可的优点。
在第1本实施方式中,如图1B所示,在胎圈部12,与现有的常规充气轮胎同样,埋设有由钢丝帘线形成的圆环状的胎圈芯18。然而,本发明并不限定于该方式,只要可确保胎圈部12的刚性,在与轮辋20嵌合时没有问题,则也可以省略胎圈芯18。另外,除了钢丝帘线以外,还可以由有机纤维帘线、被覆了树脂的有机纤维帘线、或硬质树脂等所形成。
第1实施方式中,在胎圈部12的与轮辋20接触的部分、至少是与轮辋20的轮辋凸缘22接触的部分形成由密封性比构成胎体17的树脂材料优异的材料、例如橡胶形成的圆环状的密封层24。该密封层24可以还形成于胎体17(胎圈部12)与胎圈座21相接触的部分。作为密封性比构成胎体17的聚酯类热塑性弹性体优异的材料,可以使用比构成胎体17的聚酯类热塑性弹性体软的材料。作为可用于密封层24的橡胶,优选使用与现有的常规橡胶制充气轮胎的胎圈部外表面所使用的橡胶同种的橡胶。此外,如果仅用形成胎体17的树脂材料即可确保与轮辋20之间的密封性,则可以省略橡胶的密封层24,可以使用密封性优异的热塑性树脂(包括热塑性弹性体。)。
作为应用于本发明的轮胎(1)~(7)的第1实施方式的这种热塑性树脂,可列举出聚酰胺树脂、聚氨酯类树脂、聚烯烃类树脂、聚苯乙烯类树脂、聚酯树脂等树脂、这些树脂与橡胶或弹性体的共混物等。此外,作为热塑性弹性体,例如可列举出聚酰胺类热塑性弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚苯乙烯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体,或者这些弹性体之间的组合、与橡胶的共混物等。
如图1A-1B所示,在胎冠部16中沿胎体17的周向卷绕有刚性比构成胎体17的树脂材料高的加强帘线26。在胎体17的沿轴向的剖视图中,加强帘线26以其至少一部分埋设于胎冠部16的状态卷绕成螺旋状,形成加强帘线层28。在加强帘线层28的轮胎径向外周侧配置有由耐摩耗性比构成胎体17的聚酯类热塑性弹性体优异的材料、例如橡胶形成的胎面30。
使用图2对由加强帘线26所形成的加强帘线层28进行说明。图2是示出第1实施方式的轮胎的胎体的胎冠部埋设有加强帘线26的状态的沿轮胎旋转轴的剖视图。如图2所示,在胎体17的沿轴向的剖视图中,加强帘线26以其至少一部分埋设于胎冠部16的状态卷绕成螺旋状,与胎体17的部分外周部一起形成图2中虚线部所示的加强帘线层28。加强帘线26的埋设于胎冠部16的部分为与构成胎冠部16(胎体17)的树脂材料密合的状态。作为加强帘线26,可以使用金属纤维、有机纤维等的单丝(单根),或由钢丝纤维捻成的钢丝帘线等由纤维捻成的复丝(绞合线)等。另外,在第1实施方式中,使用钢丝帘线作为加强帘线26。
此外,在图2中,埋设量L表示加强帘线26相对于胎体17(胎冠部16)的沿轮胎旋转轴向的埋设量。加强帘线26的相对于胎冠部16的埋设量L为加强帘线26的直径D的1/5以上即优选,进一步优选超过1/2。接着,最优选加强帘线26整体埋设于胎冠部16。加强帘线26的埋设量L超过加强帘线26的直径D的1/2时,由于加强帘线26的尺寸,其不容易从埋设部跑出来。此外,加强帘线26整体埋设于胎冠部16时,表面(外周面)平整,即使在埋设有加强帘线26的胎冠部16上载置构件也可以抑制加强帘线周边部进入空气。另外,加强帘线层28相当于配置在现有的橡胶制充气轮胎的胎体帘布层的外周面的带束层。
如上所述,在加强帘线层28的轮胎径向外周侧配置有胎面30。该胎面30中使用的橡胶优选使用与现有的橡胶制充气轮胎所用的橡胶同种的橡胶。另外,可以代替胎面30使用由耐摩耗性比构成胎体17的聚酯类热塑性弹性体优异的其它种类的热塑性树脂材料形成的胎面。此外,与现有的橡胶制充气轮胎同样,胎面30在与路面的接地面形成有由多个槽构成的胎面图案。
以下对本发明的轮胎的制造方法进行说明。
(胎体成形工序)
首先,使被薄的金属支撑环所支撑的胎体半体彼此相对。接着,以与胎体半体的对接部分的外周面接触的方式设置图中省略的接合模具。在这里,前述接合模具以用规定压力挤压胎体半体A的接合部(对接部分)周边的方式构成。接着,在大于等于构成胎体的热塑性树脂材料的熔点的温度下挤压胎体半体的接合部周边。胎体半体的接合部被接合模具加热·加压时,前述接合部熔融,胎体半体之间熔接,这些构件一体化形成胎体17。由于构成胎体的树脂材料中含有聚酯类热塑性弹性体,因此该树脂材料由使用环境的温度变化导致的变形、硬度的变化小。因此可认为,温度变化对乘坐舒适性的影响小。
另外,在本实施方式中使用接合模具来加热胎体半体的接合部,而本发明的制造方法不限定于此,例如可以通过另行设置的高频加热机等加热前述接合部,或者预先通过热风、红外线照射等使其软化或熔融,通过接合模具加压将胎体半体接合。
(加强帘线构件卷绕工序)
接着,使用图3对加强帘线卷绕工序进行说明。图3是用于说明使用帘线加热装置和辊类在胎体的胎冠部埋设加强帘线的动作的说明图。在图3中,帘线供给装置56包括:卷有加强帘线26的卷盘58,配置于卷盘58的帘线输送方向下游侧的帘线加热装置59,配置于加强帘线26的输送方向下游侧的第1辊60,使第1辊60沿相对于轮胎外周面接近·远离的方向移动的第1气缸装置62,配置于第1辊60的加强帘线26的输送方向下游侧的第2辊64,以及使第2辊64沿相对于轮胎外周面接近·远离的方向移动的第2气缸装置66。第2辊64可以用作金属制的冷却用辊。此外,在本实施方式中,第1辊60或第2辊64的表面为了抑制熔融或软化的热塑性树脂材料附着而涂布有氟树脂(本实施方式中为Teflon(注册商标))。另外,本实施方式中,帘线供给装置56采用具有第1辊60或第2辊64的2个辊的构成,但本发明并不限定于该方式,也可以是仅具有任意一侧的辊(即1个辊)的构成。
此外,帘线加热装置59具有产生热风的加热器70和风扇72。此外,帘线加热装置59具有内部供有热风、加强帘线26穿过其内部空间的加热箱74,以及将加热了的帘线26排出的排出口76。
在本工序中,首先,使帘线加热装置59的加热器70的温度上升,通过风扇72的旋转所产生的风将被加热器70加热了的周围的空气送至加热箱74。接着,将由卷盘58放出的加强帘线26送至内部空间被热风加热了的加热箱74内加热(例如将加强帘线26的温度加热至100~200℃左右)。加热后的加强帘线26通过排出口76,以一定的张力被螺旋状地缠绕在沿图3的箭头R方向旋转的胎体17的胎冠部16的外周面。在这里,加热后的加强帘线26与胎冠部16的外周面接触时,接触部分的热塑性树脂材料会熔融或软化,加热后的加强帘线26的至少一部分被埋设于胎冠部16的外周面。此时,由于加热后的加强帘线26被埋设于熔融或软化的热塑性树脂材料,因此形成热塑性树脂材料与加强帘线26之间没有间隙的状态,即相密合的状态。由此,可抑制埋设有加强帘线26的部分进气。另外,通过将加强帘线26加热比胎体17的热塑性树脂材料的熔点高的温度,可促进加强帘线26所接触的部分的热塑性树脂材料的熔融或软化。通过如此,可以使得加强帘线26容易埋设于胎冠部16的外周面并且有效抑制进气。
此外,加强帘线26的埋设量L可以通过加强帘线26的加热温度、作用于加强帘线26的张力以及由第1辊60施加的按压力等来调整。接着,本实施方式中,加强帘线26的埋设量L设定为加强帘线26的直径D的1/5以上。另外,作为加强帘线26的埋设量L,进一步优选超过直径D的1/2,最优选将加强帘线26整体埋设。
如此,将加热后的加强帘线26一边埋设于胎冠部16的外周面一边缠绕,从而在胎体17的胎冠部16的外周侧形成加强帘线层28。
接着,在胎体17的外周面缠绕一圈已硫化的带状的胎面30并使用粘接剂等将胎面30粘接于胎体17的外周面。另外,胎面30可以使用例如迄今已知的翻新轮胎中使用的预硫化胎面。本工序为与在翻新轮胎的旧轮胎的外周面粘接预硫化胎面的工序同样的工序。
接着,使用粘接剂等在胎体17的胎圈部12粘接由已硫化的橡胶形成的密封层24,即完成轮胎10。
(作用)
轮胎10为本发明的轮胎(1)时,该轮胎10的胎体17由聚酯类热塑性弹性体所形成,因此耐热性、拉伸模量、拉伸强度和断裂应变优异。此外,本实施方式的轮胎10通过使用热塑性树脂材料而可以简化其结构,因此重量比现有的橡胶轮胎轻。因此,本实施方式的轮胎10的耐摩擦性、耐久性高,具有该轮胎的汽车的燃料消耗率好。
轮胎10为本发明的轮胎(2)时,该轮胎10的胎体17由含有聚酯类热塑性弹性体和作为其它弹性体的聚氨酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料所形成,因此耐热性、拉伸模量、拉伸强度和断裂应变优异。此外,本实施方式的轮胎10通过使用热塑性树脂材料,结构比现有的橡胶制轮胎简单,因此重量轻。因此,本实施方式的轮胎10的耐冲击性优异,耐摩擦性和耐久性高,具有其的汽车的燃料消耗率好。
轮胎10为本发明的轮胎(3)时,该轮胎10的胎体17由以质量比70:30含有聚酯类热塑性弹性体(Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的Hytrel 6347)和丁二烯橡胶(BR)的热塑性树脂材料所形成,因此耐冲击性、拉伸模量和拉伸强度优异。此外,由使用环境的温度变化导致的变形、硬度的变化小,耐冲击性强。因此,本实施方式的轮胎10的耐久性优异。而且还可以简化轮胎结构,因此重量比现有的橡胶轻。此外,可以减小tanδ。因此,本实施方式的轮胎10可以轻量化,还可抑制滚动阻力,因此可以改善使用该轮胎的汽车的燃料消耗率。
轮胎10为本发明的轮胎(4)时,该轮胎10的胎体17由作为聚酯类热塑性弹性体(A)与聚酯树脂(B)的混合材料的热塑性树脂材料所形成,因此即使增大热塑性树脂材料的弹性模量,热塑性树脂材料的tanδ也不容易上升,可以抑制轮胎的滚动阻力。进而,本实施方式的轮胎10通过使用热塑性树脂材料,可以简化其结构,因此重量比现有轮胎中一直使用至今的橡胶轻。因此,将本实施方式的轮胎10应用于汽车时,可以轻量化,可以抑制燃料消耗率。
轮胎10为本发明的轮胎(5)时,该轮胎10的胎体17由前述热塑性树脂材料所形成,因此拉伸模量和破坏性优异。进而,本实施方式的轮胎10通过使用热塑性树脂材料,可以简化其结构,因此重量比现有轮胎中一直使用至今的橡胶轻。因此,将本实施方式的轮胎10应用于汽车时,可以轻量化,可以抑制燃料消耗率。
尤其,通过使用于形成胎体17的热塑性树脂材料的酸值为0.1mg-CH3ONa/g以上且10mg-CH3ONa/g以下,在以聚酯类热塑性弹性体为海相、以酸改性弹性体或酸改性弹性体以及其它热塑性弹性体(未改性)为岛相的具有海岛结构的热塑性树脂材料中,岛相发生微分散,轮胎10的耐冲击性、拉伸特性提高。
轮胎10为本发明的轮胎(6)时,该轮胎10的胎体17由含有特定共聚物和特定酸改性共聚物中的至少一种以及聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料所形成,因此耐冲击性优异。此外,由使用环境的温度变化导致的变形、硬度的变化小。而且还可以简化轮胎结构,因此重量比现有的橡胶轻。因此,将本实施方式的轮胎10应用于汽车时,耐久性优异。此外,可以使轮胎轻量化,因此可以改善使用该轮胎的汽车的燃料消耗率。
轮胎10为本发明的轮胎(7)时,该轮胎10的胎体17由含有聚酯类弹性体(第1热塑性弹性体)(弹性模量422MPa、Tanδ0.102)和聚酯类弹性体(第2热塑性弹性体)(弹性模量45MPa、Tanδ0.029)的树脂材料所形成,因此与单独使用前述第1或第2热塑性弹性体的情况相比,在维持轮胎骨架体的损耗系数(Tanδ)较低的状态下提高了弹性模量。因此,轮胎10的耐热性优异,并且减小了滚动阻力。此外,轮胎10的结构比现有的橡胶制轮胎简单,因此重量轻。因此,本实施方式的轮胎10的耐摩擦性和耐久性高。
此外,在本发明的轮胎(1)~(7)中,适用于第1实施方式的树脂材料具有与加强帘线26的密合性。因此,在加强帘线卷绕工序中可以抑制在加强帘线26的周围残留空气的现象(进气)。具有与加强帘线26的密合性,加强帘线构件周边的进气被抑制时,可以有效抑制由行驶时的输入功率等导致的加强帘线26活动。由此,即使例如在轮胎骨架体的外周部以覆盖整个加强帘线构件的方式设置轮胎构成构件时,加强帘线构件的活动也受到抑制,因此可抑制这些构件间(包括轮胎骨架体)发生剥离等,轮胎10的耐久性提高。
此外,在本发明的轮胎(5)中,热塑性树脂材料由于含有酸改性弹性体而流动性优异,通过使酸改性弹性体的改性率在已述的范围,特别是注射成形性优异。由此,可提高轮胎的生产效率,并且还节约能量,在环境方面也是优选的。
此外,第1实施方式的轮胎10在由热塑性树脂材料形成的胎体17的胎冠部16的外周面沿周向以螺旋状卷绕有刚性比含有聚酯类热塑性弹性体的树脂材料高的加强帘线26,因此抗穿孔性、抗切割性和轮胎10的周向刚性提高。另外,由于轮胎10的周向刚性提高,可防止由热塑性树脂材料形成的胎体17的蠕变。
此外,在沿胎体17的轴向的剖视(图1A-1B所示的剖面)中,在由树脂材料形成的胎体17的胎冠部16的外周面埋设有加强帘线26的至少一部分并且其与树脂材料密合,因此制造时的进气受到抑制,可抑制由行驶时的输入功率等导致的加强帘线26活动。由此,可抑制加强帘线26、胎体17和胎面30发生剥离等,轮胎10的耐久性提高。
接着,如图2所示,加强帘线26的埋设量L为直径D的1/5以上,因此制造时的进气受到有效抑制,可进一步抑制由行驶时的输入功率等导致的加强帘线26活动。
如此,加强帘线层28由含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料构成时,与用缓冲胶固定加强帘线26的情况相比可以减小胎体17与加强帘线层28的硬度的差异,因此可以进一步将加强帘线26密合并固定于胎体17。由此,可以有效防止上述进气,在行驶时可以有效抑制加强帘线构件的活动。
进而,在加强帘线26特别是为钢丝帘线时,在轮胎处置时可以通过加热而容易地从热塑性树脂材料分离并回收加强帘线26,因此在轮胎10的再利用性方面是有利的。
此外,聚酯类热塑性弹性体的损耗系数(Tanδ)比硫化橡胶低,因此加强帘线层28含有大量聚酯类热塑性弹性体时,可以提高轮胎的滚动性。
进而,作为树脂材料含有的聚酯类热塑性弹性体的面内剪切刚性比硫化橡胶大,具有轮胎行驶时的操作安全性、耐摩耗性也优异的优点。
此外,由于以耐摩耗性比热塑性树脂材料高的橡胶材料构成与路面接触的胎面30,因此轮胎10的耐摩耗性提高。
进而,由于胎圈部12埋设有由金属材料形成的环状的胎圈芯18,因此与现有的橡胶制充气轮胎同样地相对于轮辋20保持胎体17、即轮胎10牢固。
再者,由于在胎圈部12的与轮辋20接触的部分设置有由密封性比热塑性树脂材料高的橡胶材料形成的密封层24,因此轮胎10与轮辋20之间的密封性提高。因此,与用轮辋20和聚酯类热塑性弹性体进行密封的情况相比,可进一步抑制轮胎内的漏气。此外,通过设置密封层24,轮辋吻合性也提高。
第1实施方式采用加热加强帘线26、使加热后的加强帘线26所接触的部分的树脂材料熔融或软化的构成,但本发明并不限定于该方式,也可以不加热加强帘线26而是使用热风生成装置将加强帘线26所埋设的胎冠部16的外周面加热之后,将加强帘线26埋设于胎冠部16。
此外,第1实施方式使用加热器和风扇作为帘线加热装置59的热源,但本发明并不限定于该方式,也可以采用以辐射热(例如红外线等)直接加热加强帘线26的构成。
进而,第1实施方式采用以金属制的第2辊64来强制冷却埋设有加强帘线26的热塑性树脂材料的熔融或软化部分的构成,但本发明并不限定于该方式,也可以采用直接对热塑性树脂材料的熔融或软化部分吹冷风来使热塑性树脂材料的熔融或软化部分强制冷却固化的构成。
此外,第1实施方式采用加热加强帘线26的构成,而也可以采用例如将加强帘线26的外周用与胎体17相同的热塑性树脂材料被覆的构成,该情况下,在将被覆加强帘线缠绕于胎体17的胎冠部16时,通过将所被覆的热塑性树脂材料也与加强帘线26一起加热,可以有效抑制胎冠部16的埋设时的进气。
此外,加强帘线26的螺旋卷绕在制造方面容易,但也可以为在宽度方向上使加强帘线26不连续的方法等。
第1实施方式的轮胎10是通过将胎圈部12安装于轮辋20而在轮胎10与轮辋20之间形成空气室的、所谓的无内胎轮胎,但本发明并不限定于该方式,也可以是完整的内胎形状。
另外,第1实施方式的轮胎10为本发明的轮胎(6)和(7)时,作为前述完整的内胎形状的轮胎,例如,如图7所示,可以是沿轮胎宽度方向配置3根制成圆环状的轮胎骨架体的方案。图7是另一实施方式的轮胎的剖视图。如图7所示,轮胎86具有:胎面橡胶层87,由与第1实施方式同样的树脂材料形成的制成圆环状的中空的内胎(轮胎骨架体)88,带束层(加强帘线)89,以及轮辋90。内胎88沿轮胎86的轮胎宽度方向并列配置有3根。在内胎88的外周部粘接有埋设有带束层89的胎面橡胶层87。此外,内胎88安装于具有与内胎88卡合的凹部的轮辋90。另外,该轮胎86未设置胎圈芯。
以上给出实施方式来说明了本发明的轮胎(1)~(7)的第1实施方式,但这些实施方式只是一例,可以在不脱离发明构思的范围内实施各种变更。此外,本发明的范围不限定于这些实施方式,这是不言而喻的。
[第2实施方式]
接着,根据附图对本发明的轮胎(1)~(7)的第2实施方式及其制造方法进行说明。
以下所说明的第1实施方式的相关事项在没有特别声明的情况下是本发明的轮胎(1)~(7)的第2实施方式间共通的事项。
第2实施方式的轮胎与上述第1实施方式同样,呈现与现有的常规橡胶制充气轮胎大致相同的剖面形状。因此,在以下的图中,对于与上述第1实施方式同样的构成标以相同的标记。图4A是第2实施方式的轮胎的沿轮胎宽度方向的剖视图,图4B是第2实施方式的轮辋嵌合于轮胎的状态的胎圈部的沿轮胎宽度方向的剖面的放大图。此外,图5是示出第2实施方式的轮胎的加强层的周围的、沿轮胎宽度方向的剖视图。
第2实施方式中的胎体17为本发明的轮胎(1)所具有的胎体时,与第1实施方式同样,该胎体17由聚酯类热塑性弹性体(Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的“Hytrel 5557”)所形成。
第2实施方式中的胎体17为本发明的轮胎(2)所具有的胎体时,与第1实施方式同样,该胎体17由以质量比80:20含有聚酯类热塑性弹性体(Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的“Hytrel 6347”)和聚氨酯类热塑性弹性体(BASF公司制造的“ET680”)的热塑性树脂材料所形成。
第2实施方式中的胎体17为本发明的轮胎(3)所具有的胎体时,与第1实施方式同样,该胎体17由以质量比70:30含有聚酯类热塑性弹性体(Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的Hytrel 6347)和丁二烯橡胶(BR)的热塑性树脂材料所形成。
第2实施方式中的胎体17为本发明的轮胎(4)所具有的胎体时,与第1实施方式同样,该胎体17由热塑性树脂材料[聚酯类热塑性弹性体(Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的“Hytrel 3046”)与聚酯树脂(Polyplastics Co.,Ltd.制造的“DURANEX 2000”)的混合材料]所形成。
第2实施方式中的胎体17为本发明的轮胎(5)所具有的胎体时,与第1实施方式同样,该胎体17由热塑性树脂材料[聚酯类热塑性弹性体(Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的“Hytrel 6347”)与酸改性后的α-烯烃类热塑性弹性体(三井化学(株)制造的“TAFMERMA7010”)的混合材料;热塑性树脂材料的酸值=1.11mg-CH3ONa/g]所形成。
第2实施方式中的胎体17为本发明的轮胎(6)所具有的胎体时,与第1实施方式同样,该胎体17由以聚酯类热塑性弹性体(Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的聚酯类热塑性弹性体“Hytrel 6347”)与特定共聚物(Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co.,Ltd.制造的乙烯-甲基丙烯酸共聚物“NUCREL N035C”)与特定酸改性共聚物(Du Pont-MitsuiFluorochemicals Co.,Ltd.制造的乙烯-丙烯酸乙酯共聚物的酸改性体“HPR AR2011”)的混合材料构成的热塑性树脂材料所形成。
第2实施方式中的胎体17为本发明的轮胎(7)所具有的胎体时,与第1实施方式同样,该胎体17由聚酯类弹性体(第1热塑性弹性体)(Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的“Hytrel 7247”;弹性模量422MPa、Tanδ0.102)与聚酯类弹性体(第2热塑性弹性体)(DuPont-Toray Co.,Ltd.制造的“Hytrel 4047”;弹性模量45MPa、Tanδ0.029)的混合物所形成。
此外,前述第1热塑性弹性体(x)与第2热塑性弹性体(y)的质量比(x/y)为55:45。
在第2实施方式中,轮胎200如图4A-4B和图5所示,在胎冠部16层叠有沿周向卷绕被覆帘线构件26B所构成的加强帘线层28(图5中以虚线表示)。该加强帘线层28构成胎体17的外周部,加强了胎冠部16的周向刚性。另外,加强帘线层28的外周面包括在胎体17的外周面17S中。
该被覆帘线构件26B在刚性比形成胎体17的热塑性树脂材料高的帘线构件26A上被覆不同于形成胎体17的热塑性树脂材料的被覆用树脂材料27而形成。此外,被覆帘线构件26B在与胎冠部16的接触部分,被覆帘线构件26B与胎冠部16相接合(例如熔接或用粘接剂粘接)。
此外,被覆用树脂材料27的弹性模量优选设定在形成胎体17的树脂材料的弹性模量的0.1倍~10倍的范围内。被覆用树脂材料27的弹性模量为形成胎体17的热塑性树脂材料的弹性模量的10倍以下时,胎冠部不会过硬,轮辋组装容易。此外,被覆用树脂材料27的弹性模量为形成胎体17的热塑性树脂材料的弹性模量的0.1倍以上时,构成加强帘线层28的树脂不会过软,带束层面内剪切刚性优异,转向力提高。
另外,本发明的轮胎(1)中,作为被覆用树脂材料27,使用与构成胎体17的热塑性树脂材料同样的材料[Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的“Hytrel 5557”]。
本发明的轮胎(2)中,作为被覆用树脂材料27,使用与构成胎体17的热塑性树脂材料同样的材料[聚酯类热塑性弹性体(Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的“Hytrel 6347”)与聚氨酯类热塑性弹性体(BASF公司制造的“ET680”)的混合物(质量比80:20)]。
本发明的轮胎(3)中,作为被覆用树脂材料27,使用与构成胎体17的热塑性树脂材料同样的材料[以质量比70:30含有聚酯类热塑性弹性体(Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的Hytrel 6347)和丁二烯橡胶(BR)的热塑性树脂材料]。
本发明的轮胎(4)中,作为被覆用树脂材料27,使用与构成胎体17的热塑性树脂材料同种的材料[Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的“Hytrel 3046”与聚酯树脂(PolyplasticsCo.,Ltd.制造的“DURANEX 2000”)的混合材料]。
本发明的轮胎(5)中,作为被覆用树脂材料27,使用与构成胎体17的热塑性树脂材料同种的材料(Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的“Hytrel 6347”)与酸改性后的α-烯烃类热塑性弹性体(三井化学(株)制造的“TAFMER MA7010”)的混合材料;热塑性树脂材料的酸值=1.11mg-CH3ONa/g]。
本发明的轮胎(6)中,作为被覆用树脂材料27,使用与构成胎体17的热塑性树脂材料同样的材料[由聚酯类热塑性弹性体(Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的聚酯类热塑性弹性体“Hytrel 6347”与特定共聚物(Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co.,Ltd.制造的乙烯-甲基丙烯酸共聚物“NUCREL N035C”)与特定酸改性共聚物(Du Pont-MitsuiFluorochemicals Co.,Ltd.制造的乙烯-丙烯酸乙酯共聚物的酸改性体“HPR AR2011”)的混合材料构成的热塑性树脂材料]。
本发明的轮胎(6)中,作为被覆用树脂材料27,使用与构成胎体17的树脂材料同样的材料。
此外,如图5所示,被覆帘线构件26B的剖面形状制成大致梯台形状。另外,以下,被覆帘线构件26B的上表面(轮胎径向外侧的面)用符号26U表示,下表面(轮胎径向内侧的面)用符号26D表示。此外,第2实施方式采用将被覆帘线构件26B的剖面形状制成大致梯台形状的构成,但本发明并不限定于该方式,只要是除了剖面形状从下表面26D侧(轮胎径向内侧)到上表面26U侧(轮胎径向外侧)宽度变大的形状以外的形状,则可以是任一形状。
如图5所示,被覆帘线构件26B沿周向隔开间隔配置,因此在相邻的被覆帘线构件26B之间形成有间隙28A。因此,加强帘线层28的外周面有凹凸,由该加强帘线层28构成外周部的胎体17的外周面17S也有凹凸。
在胎体17的外周面17S(包括凹凸)均匀形成微细的粗化凹凸96,在其上通过接合剂而接合有缓冲胶29。该缓冲胶29的径向内侧的橡胶部分流入粗化凹凸96。
此外,在缓冲胶29上(外周面)接合有由耐摩耗性比形成胎体17的树脂材料优异的材料、例如橡胶构成的胎面30。
另外,用于胎面30的橡胶(胎面橡胶30A)优选使用与现有的橡胶制充气轮胎中使用的橡胶同种的橡胶。此外,可以代替胎面30使用由耐摩耗性比形成胎体17的树脂材料优异的其它种类的树脂材料形成的胎面。此外,胎面30与现有的橡胶制充气轮胎同样,在与路面的接地面形成有由多个槽构成的胎面图案(省略图示)。
接着,对第2实施方式的轮胎的制造方法进行说明。
(轮胎骨架形成工序)
(1)首先,与上述第1实施方式同样地形成胎体半体17A,通过接合模具进行加热和挤压,形成胎体17。
(加强帘线构件卷绕工序)
(2)第2实施方式中的轮胎的制造装置与上述第1实施方式同样,在上述第1实施方式的图3所示的帘线供给装置56中,使用缠绕在卷盘58上的、用被覆用树脂材料27(本实施方式中为热塑性树脂材料)被覆帘线构件26A而得到的剖面形状为大致梯台形状的被覆帘线构件26B。此外,在导轨54上以可移动的方式搭载有用于对胎体17的外周面17S进行粗化处理的、省略图示的喷射装置。
首先,使加热器70的温度上升,通过风扇72的旋转所产生的风将被加热器70加热了的周围的空气送至加热箱74。将由卷盘58放出的被覆帘线构件26B送至内部空间被热风加热了的加热箱74内加热(例如使被覆帘线构件26B的外周面的温度为被覆用树脂材料27的熔点以上)。在这里,由于被覆帘线构件26B被加热,被覆用树脂材料27形成熔融或软化的状态。
接着,被覆帘线构件26B通过排出口76,以一定的张力被螺旋状地卷绕在沿纸面靠近读者方向旋转的胎体17的胎冠部16的外周面。此时,被覆帘线构件26B的下表面26D接触胎冠部16的外周面。接着,接触部分的熔融或软化状态的被覆用树脂材料27在胎冠部16的外周面上扩展,将被覆帘线构件26B熔接于胎冠部16的外周面。由此,胎冠部16与被覆帘线构件26B的接合强度提高。
(粗化处理工序)
(3)接着,在省略图示的喷射装置中,向着胎体17的外周面17S,一边使胎体17侧旋转,一边以高速对外周面17S注射投射材料。所注射的投射材料碰撞外周面17S,在该外周面17S形成算术平均粗糙度Ra为0.05mm以上的微细的粗化凹凸96。
通过如此在胎体17的外周面17S形成微细的粗化凹凸,使得外周面17S变为亲水性,后述的接合剂的润湿性提高。
(层叠工序)
(4)接着,在经粗化处理的胎体17的外周面17S涂布接合剂。另外,作为接合剂,有三嗪硫醇类粘接剂、氯化橡胶类粘接剂、酚类树脂粘接剂、异氰酸酯类粘接剂、卤化橡胶类粘接剂等,没有特别限制,优选在缓冲胶29可以硫化的温度(90℃~140℃)下反应。
(5)接着,涂布有接合剂的外周面17S缠绕一圈未硫化状态的缓冲胶29,在该缓冲胶29上涂布例如橡胶粘接剂组合物等接合剂,在其上缠绕一圈已硫化或半硫化状态的胎面橡胶30A,形成生胎体状态。
(硫化工序)
(6)接着,将生胎体容纳在硫化罐、模具中进行硫化。此时,未硫化的缓冲胶29流入通过粗化处理而形成在胎体17的外周面17S的粗化凹凸96。接着,硫化完成时,因流入粗化凹凸96的缓冲胶29而发挥固着效果,胎体17与缓冲胶29的接合强度提高。即通过缓冲胶29,胎体17与胎面30的接合强度提高。
在硫化工序中,需要使温度上升至缓冲胶29可以硫化的温度(90℃~140℃),胎体仅使用聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性树脂时,由于硫化时的温度上升,胎体17会发生挠曲,甚至有时会影响轮胎的形成维持性。在该方面,由于聚酯类热塑性弹性体的载荷挠曲温度比其它热塑性弹性体高,因此可以进一步提高轮胎的形状维持性,并且还可以提高轮胎的制造性。
如此,本发明的热塑性树脂材料含有聚酯类热塑性弹性体,因此由使用环境的温度变化导致的变形、硬度的变化小,耐受冲击。因此,在硫化工序中,胎体即使长时间加热也不容易变形。
(7)接着,使用粘接剂等在胎体17的胎圈部12粘接由比树脂材料软的软质材料形成的密封层24,即完成轮胎200。
(作用)
轮胎200为本发明的轮胎(1)时,该轮胎200的胎体17由聚酯类热塑性弹性体所形成,因此耐热性、拉伸模量、拉伸强度和断裂应变优异。此外,本实施方式的轮胎200通过使用热塑性树脂材料而可以简化其结构,因此重量比现有的橡胶轮胎轻。因此,本实施方式的轮胎200的耐摩擦性和耐久性高。
轮胎200为本发明的轮胎(2)时,该轮胎200的胎体17由含有聚酯类热塑性弹性体和作为其它弹性体的聚氨酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料所形成,因此耐热性、拉伸模量、拉伸强度和断裂应变优异。此外,本实施方式的轮胎200通过使用热塑性树脂材料,结构比现有的橡胶制轮胎简单,因此重量轻。因此,本实施方式的轮胎200的耐冲击性优异,耐摩擦性和耐久性高。
轮胎200为本发明的轮胎(3)时,该轮胎200的胎体17由以质量比70:30含有聚酯类热塑性弹性体和橡胶的热塑性树脂材料所形成,因此耐冲击性、拉伸模量和拉伸强度优异。此外,由使用环境的温度变化导致的变形、硬度的变化小,耐冲击性强。因此,本实施方式的轮胎200的耐久性优异。而且还可以简化轮胎结构,因此重量比现有的橡胶轻。此外,可以减小tanδ。因此,本实施方式的轮胎200可以轻量化,还可抑制滚动阻力,因此可以改善使用该轮胎的汽车的燃料消耗率。
轮胎200为本发明的轮胎(4)时,该轮胎200的胎体17由作为聚酯类热塑性弹性体(A)与聚酯树脂(B)的混合材料的热塑性树脂材料所形成,因此即使增大热塑性树脂材料的弹性模量,热塑性树脂材料的tanδ也不容易上升,可以抑制轮胎的滚动阻力。此外,本实施方式的轮胎200通过使用热塑性树脂材料而可以简化其结构,因此重量比现有轮胎中一直使用至今的橡胶轻。因此,本实施方式的轮胎200可以轻量化,具有其的汽车的燃料消耗率好。
轮胎200为本发明的轮胎(5)时,该轮胎200的胎体17由前述热塑性树脂材料所形成,因此耐热性、拉伸模量、拉伸强度和断裂应变优异。此外,本实施方式的轮胎10通过使用热塑性树脂材料而可以简化其结构,因此重量比现有轮胎中一直使用至今的橡胶轻。因此,本实施方式的轮胎200的耐摩擦性和耐久性高。
轮胎200为本发明的轮胎(6)时,该轮胎200的胎体17由含有特定共聚物和特定酸改性共聚物中的至少一种以及聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料所形成,因此耐冲击性优异。此外,由使用环境的温度变化导致的变形、硬度的变化小。而且还可以简化轮胎结构,因此重量比现有的橡胶轻。因此,将本实施方式的轮胎200应用于汽车时,耐久性优异。此外,可以使轮胎轻量化,因此可以改善使用该轮胎的汽车的燃料消耗率。
轮胎200为本发明的轮胎(7)时,该轮胎200的胎体17由含有聚酯类弹性体(第1热塑性弹性体)(弹性模量422MPa、Tanδ0.102)和聚酯类弹性体(第2热塑性弹性体)(弹性模量45MPa、Tanδ0.029)的树脂材料所形成,因此与单独使用前述聚酯类弹性体的情况相比,在维持轮胎骨架体的损耗系数(Tanδ)较低的状态下提高了弹性模量。因此,轮胎200的耐热性优异,并且减小了滚动阻力。此外,轮胎10的结构比现有的橡胶制轮胎简单,因此重量轻。因此,本实施方式的轮胎200的耐摩擦性和耐久性高。
此外,聚酯类热塑性弹性体等树脂材料对于构成加强帘线层28的被覆帘线构件26B具有粘接性。
如此,加强帘线层28含有被覆帘线构件26B而构成时,与单纯用缓冲胶29固定帘线构件26A的情况相比可以减小胎体17与加强帘线层28的硬度的差异,因此可以进一步将被覆帘线构件26B密合并固定于胎体17。由此,可以有效防止进气,在行驶时可以有效抑制加强帘线构件的活动。
进而,在帘线构件26A特别是为钢丝帘线时,在轮胎处置时可以通过加热而容易地从被覆帘线构件26B分离并回收被覆帘线构件26A,因此在轮胎200的再利用性的方面是有利的。此外,聚酯类热塑性弹性体比硫化橡胶的损耗系数(Tanδ)低,因此可以提高轮胎的滚动性。进而,弹性模量相对比硫化橡胶高的树脂材料的面内剪切刚性大,具有轮胎行驶时的操作安全性、耐摩耗性也优异的优点。
第2轮胎的制造方法在将胎体17与缓冲胶29和胎面橡胶30A一体化时,由于胎体17的外周面17S进行了粗化处理,因此接合性(粘接性)因固着效果而提高。此外,由于形成胎体17的树脂材料因投射材料的碰撞而被挖出来,因此接合剂的润湿性提高。由此,在胎体17的外周面17S将接合剂保持为均匀的涂布状态,可以确保胎体17与缓冲胶29的接合强度。
尤其,即使在胎体17的外周面17S构成了凹凸96,通过使投射材料碰撞凹部(间隙28A)而进行凹部周围(凹壁、凹底)的粗化处理,也可以确保胎体17与缓冲胶29的接合强度。
另一方面,由于缓冲胶29被层叠于胎体17的外周面17S的经粗化处理的区域内,因此可以有效确保胎体17与缓冲胶29的接合强度。
在硫化工序中,对缓冲胶29进行硫化时,缓冲胶29会流入通过粗化处理而形成在胎体17的外周面17S的粗化凹凸96。接着,硫化完成时,因流入粗化凹凸96的缓冲胶29而发挥固着效果,胎体17与缓冲胶29的接合强度提高。
用这种轮胎的制造方法所制造的轮胎200可确保胎体17与缓冲胶29的接合强度,即通过缓冲胶29可确保胎体17与胎面30的接合强度。由此,在行驶时等,可抑制轮胎200的胎体17的外周面17S与缓冲胶29之间的剥离。
此外,由于由加强帘线层28构成胎体17的外周部,因此与由加强帘线层28以外的材料构成外周部相比,抗穿孔性和抗切割性提高。
此外,由于将被覆帘线构件26B卷绕而形成有加强帘线层28,因此轮胎200的周向刚性提高。由于周向刚性提高,可抑制胎体17的蠕变(一定应力下胎体17的塑性变形随时间增加的现象),并且相对于来自轮胎径向内侧的气压的耐压性提高。
第2实施方式的在胎体17的外周面17S构成凹凸,但本发明并不限于此,也可以采用将外周面17S形成平坦状的构成。
此外,胎体17可以如下形成加强帘线层:用被覆用热塑性材料被覆卷绕并接合于胎体的胎冠部的被覆帘线构件。该情况下,可以将熔融或软化状态的被覆用热塑性材料吐出在加强帘线层28上来形成被覆层。此外,也可以不使用挤出机而将熔接片加热至熔融或软化状态并贴附于加强帘线层28的表面(外周面)来形成被覆层。
第2实施方式采用将胎体分割体(胎体半体17A)接合来形成胎体17的构成,但本发明并不限于该方式,也可以使用模具等一体化形成胎体17。
第2实施方式的轮胎200是通过将胎圈部12安装于轮辋20而在轮胎200与轮辋20之间形成空气室的、所谓的无内胎轮胎,但本发明并不限定于该方式,轮胎200例如可以是完整的内胎形状(例如图7所示的形状)。
第2实施方式在胎体17与胎面30之间配置缓冲胶29,但本发明并不限于此,也可以采用不配置缓冲胶29的构成。
此外,第2实施方式采用将被覆帘线构件26B螺旋状卷绕至胎冠部16的构成,但本发明并不限于此,也可以采用将被覆帘线构件26B卷绕成宽度方向上不连续的构成。
第2实施方式采用使形成被覆帘线构件26B的被覆用树脂材料27为热塑性材料,通过加热使该被覆用树脂材料27为熔融或软化状态而将被覆帘线构件26B熔接于胎冠部16的外周面的构成,但本发明并不限定于该方式,也可以不加热被覆用树脂材料27而采用使用粘接剂等将被覆帘线构件26B粘接于胎冠部16的外周面的构成。
此外,也可以采用使形成被覆帘线构件26B的被覆用树脂材料27为热固性树脂,不加热被覆帘线构件26B而使用粘接剂等将其粘接于胎冠部16的外周面的构成。
进而,也可以采用使形成被覆帘线构件26B的被覆用树脂材料27为热固性树脂、由热塑性材料形成胎体17的构成。此时,既可以使用粘接剂等将被覆帘线构件26B粘接于胎冠部16的外周面,也可以将胎体17的设置被覆帘线构件26B的部位加热至熔融或软化状态而将被覆帘线构件26B熔接于胎冠部16的外周面。
再者,也可以采用使形成被覆帘线构件26B的被覆用树脂材料27为热塑性材料、由热塑性材料形成胎体17的构成。
该情况下,既可以使用粘接剂等将被覆帘线构件26B粘接于胎冠部16的外周面,也可以将胎体17的设置覆帘线构件26B的部位加热至熔融或软化状态,同时将被覆用树脂材料27加热至熔融或软化状态而将被覆帘线构件26B熔接于胎冠部16的外周面。另外,将胎体17和被覆帘线构件26B双方加热至熔融或软化状态时,双方良好混合,因此接合强度提高。此外,在使形成胎体17的树脂材料和形成被覆帘线构件26B的被覆用树脂材料27均为热塑性材料时,优选采用同种的热塑性材料,特别是相同的热塑性材料。
再者,可以在对经粗化处理的胎体17的外周面17S使用电晕处理、等离子体处理等使外周面17S的表面活性化、提高亲水性之后涂布粘接剂。
再者,第2实施方式的用于制造轮胎200的顺序并不限于第2实施方式的顺序,可以适当变更。
以上给出实施方式来说明了本发明的轮胎(1)~(7)的实施方式,但这些实施方式只是一例,可以在不脱离发明构思的范围内实施各种变更。此外,本发明的保护范围不限定于这些实施方式,这是不言而喻的。
以上,对于本发明的具体方案,使用第1实施方式和第2实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述方案。
本发明的轮胎(1)如第1实施方式所示可以如下构成。
(1-1-1)本发明的轮胎(1)可以在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,以加强帘线构件的至少一部分被埋设于由含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料形成的轮胎骨架体的外周部的方式构成。
如此将加强帘线构件的一部分埋设于轮胎骨架体的外周部时,在加强帘线构件卷绕时可以进一步抑制空气残留在帘线周边的现象(进气)。加强帘线构件周边的进气受到抑制时,可抑制由行驶时的输入功率等导致的加强帘线构件的活动。由此,例如在轮胎骨架体的外周部以覆盖整个加强帘线构件的方式设置轮胎构成构件时,加强帘线构件的活动受到抑制,因此可抑制这些构件间(包括轮胎骨架体)发生剥离等,耐久性提高。
(1-1-2)本发明的轮胎(1)可以在前述加强帘线层的径向外侧设置由比前述热塑性树脂材料更具耐摩耗性的材料所形成的胎面。
通过如此由比热塑性树脂材料更具耐摩耗性的材料构成与路面接触的胎面,可以进一步提高轮胎的耐摩耗性。
(1-1-3)本发明的轮胎(1)可以在沿前述轮胎骨架体的轴向的剖视中,将前述加强帘线构件的直径1/5以上沿周向埋设于前述轮胎骨架体的外周部。
如此在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,加强帘线构件的直径的1/5以上被埋设于轮胎骨架体的外周部时,可以有效抑制加强帘线构件周边的进气,可以进一步抑制由行驶时的输入功率等导致的加强帘线构件的活动。
(1-1-4)本发明的轮胎(1)可以以前述轮胎骨架体在径向内侧具有与轮辋的胎圈座和轮辋凸缘接触的胎圈部、在前述胎圈部中埋设有由金属材料形成的环状的胎圈芯的方式构成。
通过如此在轮胎骨架体上设置作为与轮辋的嵌合部位的胎圈部、进而在该胎圈部中埋设由金属材料形成的环状的胎圈芯,可以与现有的橡胶制充气轮胎同样地相对于轮辋保持轮胎骨架体(即轮胎)牢固。
(1-1-5)本发明的轮胎(1)可以在前述胎圈部与前述轮辋接触的部分设置由密封性(与轮辋的密合性)比前述热塑性树脂材料高的材料形成的密封部。
通过如此在轮胎骨架体与轮辋的接触部分设置由密封性比热塑性树脂材料高的材料形成的密封部,可以提高轮胎(轮胎骨架体)与轮辋之间的密合性。由此,与仅使用轮辋和热塑性树脂材料的情况相比,可以进一步抑制轮胎内的漏气。此外,通过设置上述密封部,还可以提高轮胎的轮辋吻合性。
(1-1-6)本发明的轮胎(1)可以通过至少包括下述工序的方法来制造:轮胎骨架片形成工序,通过含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料形成构成环状的轮胎骨架体的一部分的轮胎骨架片;轮胎骨架片接合工序,对前述轮胎骨架片的接合面施加热而将成对的2个以上前述轮胎骨架片熔接来形成前述轮胎骨架体;加强帘线构件卷绕工序,在前述轮胎骨架体的外周部沿周向卷绕加强帘线构件来形成加强帘线层。
(1-1-7)前述轮胎(1)的制造方法可以以在前述轮胎骨架片接合工序中,将前述轮胎骨架片的接合面加热至构成轮胎骨架片的热塑性树脂材料的熔点以上的方式构成。
如此将前述分割体的接合面加热至构成轮胎骨架片的热塑性树脂材料的熔点以上时,可以充分进行轮胎骨架片之间的熔接,因此可以在提高轮胎的耐久性的同时提高轮胎的生产率。
(1-1-8)前述轮胎(1)的制造方法可以以在前述加强帘线构件卷绕工序中,一边使在前述轮胎骨架片接合工序中形成的前述轮胎骨架体的外周部熔融或软化、一边埋设加强帘线构件的至少一部分来在前述轮胎骨架体的外周部卷绕前述加强帘线构件的方式构成。
通过如此一边使前述轮胎骨架体的外周部熔融或软化、一边埋设加强帘线构件的至少一部分来在前述轮胎骨架体的外周部卷绕前述加强帘线构件,可以使所埋设的加强帘线构件的至少一部分与熔融或软化的热塑性树脂材料熔接。由此,可以在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中进一步抑制轮胎骨架体的外周部与加强帘线构件之间的进气。此外,将埋设有加强帘线构件的部分冷却固化时,埋设于轮胎骨架体的加强帘线构件的固定程度提高。
(1-1-9)前述轮胎(1)的制造方法可以以在前述加强帘线构件卷绕工序中,在前述沿轮胎骨架体的轴向的剖视中将前述加强帘线的直径的1/5以上埋设于前述轮胎骨架体的外周部的方式构成。
如此在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,在轮胎骨架体的外周部将加强帘线构件埋设直径的1/5以上时,可以有效抑制制造时的加强帘线周边的进气,进而可以使所埋设的加强帘线构件不容易自轮胎骨架体拔出。
(1-1-10)前述轮胎(1)的制造方法可以以在前述加强帘线构件卷绕工序中,将加热后的前述加强帘线构件埋设于前述轮胎骨架体的方式构成。
如此,在加强帘线卷绕工序中,一边加热加强帘线构件一边将其埋设于轮胎骨架体时,在加热后的加强帘线构件与轮胎骨架体的外周部接触时接触部分会熔融或软化,因此容易将加强帘线构件埋设于轮胎骨架体的外周部。
(1-1-11)前述轮胎(1)的制造方法可以以在前述帘线构件卷绕工序中,对前述轮胎骨架体的外周部的埋设前述加强帘线构件的部分进行加热的方式构成。
通过如此对轮胎骨架体的外周部的埋设加强帘线构件的部分加热,轮胎骨架体被加热的部分会熔融或软化,因此容易埋设加强帘线构件。
(1-1-12)前述轮胎(1)的制造方法可以以在前述帘线构件卷绕工序中,一边将前述加强帘线构件按压于前述轮胎骨架体的外周部、一边沿前述轮胎骨架体的外周部的周向将前述加强帘线构件卷绕成螺旋状的方式构成。
如此,一边将加强帘线构件按压于前述轮胎骨架体的外周部、一边将前述加强帘线构件卷绕成螺旋状时,可以调整加强帘线构件的在轮胎骨架体的外周部的埋设量。
(1-1-13)根据前述轮胎(1)的制造方法,可以以在前述帘线构件卷绕工序中,将前述加强帘线构件卷绕于前述轮胎骨架体之后,对前述轮胎骨架体的外周部的熔融或软化部分进行冷却的方式构成。
通过如此在埋设加强帘线构件之后对轮胎骨架体的外周部的熔融或软化部分进行强制冷却,可以比自然冷却更快更迅速地使轮胎骨架体的外周部的熔融或软化部分冷却固化。通过比自然冷却更快地将轮胎外周部冷却,可以抑制轮胎骨架体的外周部的变形并且可以抑制加强帘线构件的活动。
此外,本发明的轮胎(1)如第2实施方式中所述可以如下构成。
(1-2-1)本发明的轮胎(1)可以在前述轮胎的制造方法中进一步包括下述工序来构成:粗化处理工序,使颗粒状的投射材料碰撞轮胎骨架体的外周面来对轮胎骨架体的外周面进行粗化处理;层叠工序,通过接合剂在经粗化处理的前述外周面层叠轮胎构成橡胶构件。
如此设置粗化处理工序时,颗粒状的投射材料碰撞使用含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料所形成的环状的轮胎骨架体的外周面,从而在该外周面形成微细的粗化凹凸。另外,将使投射材料碰撞轮胎骨架体的外周面来形成微细的粗化凹凸的处理称为粗化处理。然后,通过接合剂将轮胎构成橡胶构件层叠于经粗化处理的外周面。在这里,在将轮胎骨架体和轮胎构成橡胶构件一体化时,由于轮胎骨架体的外周面进行了粗化处理,因此接合性(粘接性)因固着效果而提高。此外,形成轮胎骨架体的树脂材料因投射材料的碰撞而被挖出来,因此外周面的润湿性提高。由此,在轮胎骨架体的外周面上接合剂保持均匀的涂布状态,可以确保轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(1-2-2)本发明的轮胎(1)可以是前述轮胎骨架体的外周面的至少一部分为凹凸部,前述凹凸部是在前述粗化处理工序中实施粗化处理来制作的。
即使如此将轮胎骨架体的外周面的至少一部分制成凹凸部,通过使投射材料碰撞凹凸部来进行凹部周围(凹壁、凹底)的粗化处理,也可以确保轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(1-2-3)本发明的轮胎(1)可以是前述轮胎骨架体的外周部由在外周面构成前述凹凸部的加强层所构成,前述加强层将被覆帘线构件沿前述轮胎骨架体的周向卷绕来构成,所述被覆帘线构件是用与形成前述轮胎骨架体的树脂材料相同或不同的树脂材料被覆加强帘线所构成的。
通过如此由将被覆帘线构件沿轮胎骨架体的周向卷绕所构成的加强层来构成轮胎骨架体的外周部,可以提高轮胎骨架体的周向刚性。
(1-2-4)本发明轮胎(1)可以使用热塑性树脂材料作为构成前述被覆帘线构件的树脂材料。
通过如此使用具有热塑性的热塑性材料作为构成被覆帘线构件的树脂材料,与使用热固性材料作为前述树脂材料的情况相比,更容易进行轮胎制造,更容易再利用。
(1-2-5)本发明的轮胎(1)可以以在前述粗化处理工序中,对于比前述轮胎构成橡胶构件的层叠区域大的区域进行粗化处理的方式构成。
如此,在粗化处理工序中,对于比轮胎构成橡胶构件的层叠区域大的区域实施粗化处理时,可以确实地确保轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(1-2-6)本发明的轮胎(1)可以以在前述粗化处理工序中,将前述外周面粗化处理至算术平均粗糙度Ra为0.05mm以上的方式构成。
如此,在粗化处理工序中将轮胎骨架体的外周面粗化处理至算术平均粗糙度Ra为0.05mm以上时,在通过接合剂在经粗化处理的外周面层叠例如未硫化或半硫化状态的轮胎构成橡胶构件并硫化时,可以使轮胎构成橡胶构件的橡胶流入到经粗化处理所形成的粗化凹凸的底部。使轮胎构成橡胶构件的橡胶流入到粗化凹凸的底部时,在外周面与轮胎构成橡胶构件之间发挥充分的固着效果,可以提高轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(1-2-7)本发明的轮胎(1)可以使用未硫化或半硫化状态的橡胶作为前述轮胎构成橡胶构件。
如此,使用未硫化或半硫化状态的橡胶作为前述轮胎构成橡胶构件时,在将轮胎构成橡胶构件硫化时,橡胶会流入通过粗化处理而形成在轮胎骨架体的外周面的粗化凹凸。接着,硫化完成时,因流入粗化凹凸的橡胶(已硫化)而发挥固着效果,可以提高轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
另外,已硫化是指达到了作为最终制品所需的硫化度的状态,半硫化状态是指硫化度比未硫化的状态高但未达到作为最终制品所需的硫化度的状态。
(1-2-8)本发明的轮胎(1)可以以具有下述构件的方式构成:环状的轮胎骨架体,使用含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料所形成,并使颗粒状的投射材料碰撞外周面来对该外周面进行了粗化处理;轮胎构成橡胶构件,通过接合剂而层叠于经粗化处理的前述外周面。
如此,使用经粗化处理的环状的轮胎骨架体时,可以通过固着效果来提高轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。此外,由于外周面进行了粗化处理,因此接合剂的润湿性好。由此,在轮胎骨架体的外周面上接合剂保持均匀的涂布状态,轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度得到确保,可以抑制轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的剥离。
本发明的轮胎(2)如第1实施方式所示可以如下构成。
(2-1-1)本发明的轮胎(2)可以以在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,加强帘线构件的至少一部分被埋设于由热塑性树脂材料所形成的轮胎骨架体的外周部的方式构成。
如此将加强帘线构件的一部分埋设于轮胎骨架体的外周部时,在加强帘线构件卷绕时可以进一步抑制空气残留在帘线周边的现象(进气)。加强帘线构件周边的进气受到抑制时,可抑制由行驶时的输入功率等导致的加强帘线构件的活动。由此,例如在轮胎骨架体的外周部以覆盖整个加强帘线构件的方式设置轮胎构成构件时,加强帘线构件的活动受到抑制,因此可抑制这些构件间(包括轮胎骨架体)发生剥离等,耐久性提高。
(2-1-2)本发明的轮胎(2)可以在前述加强帘线层的径向外侧设置由比前述热塑性树脂材料更具耐摩耗性的材料所形成的胎面。
通过如此由比热塑性树脂材料更具耐摩耗性的材料构成与路面接触的胎面,可以进一步提高轮胎的耐摩耗性。
(2-1-3)本发明的轮胎(2)可以在沿前述轮胎骨架体的轴向的剖视中将前述加强帘线构件的直径1/5以上沿周向埋设于前述轮胎骨架体的外周部。
如此在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,加强帘线构件的直径的1/5以上被埋设于轮胎骨架体的外周部时,可以有效抑制加强帘线构件周边的进气,可以进一步抑制由行驶时的输入功率等导致的加强帘线构件的活动。
(2-1-4)本发明的轮胎(2)可以以前述轮胎骨架体在径向内侧具有与轮辋的胎圈座和轮辋凸缘接触的胎圈部、在前述胎圈部中埋设有由金属材料形成的环状的胎圈芯的方式构成。
通过如此在轮胎骨架体上设置作为与轮辋的嵌合部位的胎圈部、进而在该胎圈部中埋设由金属材料形成的环状的胎圈芯,可以与现有的橡胶制充气轮胎同样地相对于轮辋保持轮胎骨架体(即轮胎)牢固。
(2-1-5)本发明的轮胎(2)可以在前述胎圈部与前述轮辋接触的部分设置由密封性(与轮辋的密合性)比前述热塑性树脂材料高的材料形成的密封部。
通过如此在轮胎骨架体与轮辋的接触部分设置由密封性比热塑性树脂材料高的材料形成的密封部,可以提高轮胎(轮胎骨架体)与轮辋之间的密合性。由此,与仅使用轮辋和热塑性树脂材料的情况相比,可以进一步抑制轮胎内的漏气。此外,通过设置前述密封部,还可以提高轮胎的轮辋吻合性。
(2-1-6)本发明的轮胎(2)可以通过至少包括下述工序的制造方法来制造:轮胎骨架片形成工序,由含有聚酯类热塑性弹性体和其它弹性体的热塑性树脂材料形成构成环状的轮胎骨架体的一部分的轮胎骨架片;轮胎骨架片接合工序,对前述轮胎骨架片的接合面施加热而将成对的2个以上前述轮胎骨架片熔接来形成前述轮胎骨架体;加强帘线构件卷绕工序,在前述轮胎骨架体的外周部沿周向卷绕加强帘线构件来形成加强帘线层。
(2-1-7)在前述轮胎(2)的制造方法中,可以以在前述轮胎骨架片接合工序中,将前述轮胎骨架片的接合面加热至构成轮胎骨架片的热塑性树脂材料的熔点以上的方式构成。
如此,将前述分割体的接合面加热至构成轮胎骨架片的热塑性树脂材料的熔点以上时,可以充分进行轮胎骨架片之间的熔接,因此可以在提高轮胎的耐久性的同时提高轮胎的生产率。
(2-1-8)前述轮胎(2)的制造方法可以以在前述加强帘线构件卷绕工序中,一边使在前述轮胎骨架片接合工序中形成的前述轮胎骨架体的外周部熔融或软化、一边埋设加强帘线构件的至少一部分来在前述轮胎骨架体的外周部卷绕前述加强帘线构件的方式构成。
通过如此一边使前述轮胎骨架体的外周部熔融或软化、一边埋设加强帘线构件的至少一部分来在前述轮胎骨架体的外周部卷绕前述加强帘线构件,可以使所埋设的加强帘线构件的至少一部分与熔融或软化的热塑性树脂材料熔接。由此,可以在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中进一步抑制轮胎骨架体的外周部与加强帘线构件之间的进气。此外,将埋设有加强帘线构件的部分冷却固化时,埋设于轮胎骨架体的加强帘线构件的固定程度提高。
(2-1-9)前述轮胎(2)的制造方法可以以在前述加强帘线构件卷绕工序中,在前述沿轮胎骨架体的轴向的剖视中将前述加强帘线的直径的1/5以上埋设于前述轮胎骨架体的外周部的方式构成。
如此在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,在轮胎骨架体的外周部将加强帘线构件埋设直径的1/5以上时,可以有效抑制制造时的加强帘线周边的进气,进而可以使所埋设的加强帘线构件不容易自轮胎骨架体拔出。
(2-1-10)前述轮胎(2)的制造方法可以以在前述加强帘线构件卷绕工序中,将加热后的前述加强帘线构件埋设于前述轮胎骨架体的方式构成。
如此,在加强帘线卷绕工序中,一边加热加强帘线构件一边将其埋设于轮胎骨架体时,在加热后的加强帘线构件与轮胎骨架体的外周部接触时接触部分会熔融或软化,因此容易将加强帘线构件埋设于轮胎骨架体的外周部。
(2-1-11)前述轮胎(2)的制造方法可以以在前述帘线构件卷绕工序中,对前述轮胎骨架体的外周部的埋设前述加强帘线构件的部分进行加热的方式构成。
通过如此对轮胎骨架体的外周部的埋设加强帘线构件的部分加热,轮胎骨架体被加热的部分会熔融或软化,因此容易埋设加强帘线构件。
(2-1-12)前述轮胎(2)的制造方法可以以在前述帘线构件卷绕工序中,一边将前述加强帘线构件按压于前述轮胎骨架体的外周部、一边沿前述轮胎骨架体的外周部的周向将前述加强帘线构件卷绕成螺旋状的方式构成。
如此,一边将加强帘线构件按压于前述轮胎骨架体的外周部、一边将前述加强帘线构件卷绕成螺旋状时,可以调整加强帘线构件在轮胎骨架体的外周部的埋设量。
(2-1-13)根据前述轮胎(2)的制造方法,可以以在前述帘线构件卷绕工序中,将前述加强帘线构件卷绕于前述轮胎骨架体之后,对前述轮胎骨架体的外周部的熔融或软化部分进行冷却的方式构成。
通过如此在埋设加强帘线构件之后对轮胎骨架体的外周部的熔融或软化部分进行强制冷却,可以比自然冷却更快更迅速地使轮胎骨架体的外周部的熔融或软化部分冷却固化。通过比自然冷却更快地将轮胎外周部冷却,可以抑制轮胎骨架体的外周部的变形并且可以抑制加强帘线构件的活动。
此外,本发明的轮胎(2)如第2实施方式中所述可以如下构成。
(2-2-1)本发明的轮胎(2)可以在前述制造方法中进一步具有下述工序来构成:粗化处理工序,使颗粒状的投射材料碰撞轮胎骨架体的外周面来对轮胎骨架体的外周面进行粗化处理;层叠工序,通过接合剂在经粗化处理的前述外周面层叠轮胎构成橡胶构件。
如此设置粗化处理工序时,颗粒状的投射材料碰撞使用含有聚酯类热塑性弹性体和其它弹性体的热塑性树脂材料所形成的环状的轮胎骨架体的外周面而在该外周面形成微细的粗化凹凸。另外,将使投射材料碰撞轮胎骨架体的外周面来形成微细的粗化凹凸的处理称为粗化处理。然后,通过接合剂将轮胎构成橡胶构件层叠于经粗化处理的外周面。在这里,在将轮胎骨架体和轮胎构成橡胶构件一体化时,由于轮胎骨架体的外周面进行了粗化处理,因此接合性(粘接性)因固着效果而提高。此外,形成轮胎骨架体的树脂材料因投射材料的碰撞而被挖出来,因此外周面的润湿性提高。由此,在轮胎骨架体的外周面上接合剂保持均匀的涂布状态,可以确保轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(2-2-2)本发明的轮胎(2)可以是前述轮胎骨架体的外周面的至少一部分为凹凸部,前述凹凸部是在前述粗化处理工序中实施粗化处理来制作的。
即使如此将轮胎骨架体的外周面的至少一部分制成凹凸部,通过使投射材料碰撞凹凸部来进行凹部周围(凹壁、凹底)的粗化处理,也可以确保轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(2-2-3)本发明的轮胎(2)可以是前述轮胎骨架体的外周部由在外周面构成前述凹凸部的加强层构成,前述加强层将被覆帘线构件沿前述轮胎骨架体的周向卷绕来构成,所述被覆帘线构件是用与形成前述轮胎骨架体的树脂材料相同或不同的树脂材料被覆加强帘线所构成的。
通过如此由将被覆帘线构件沿轮胎骨架体的周向卷绕所构成的加强层来构成轮胎骨架体的外周部,可以提高轮胎骨架体的周向刚性。
(2-2-4)本发明的轮胎(2)可以使用热塑性树脂材料作为构成前述被覆帘线构件的树脂材料。
通过如此使用具有热塑性的热塑性材料作为构成被覆帘线构件的树脂材料,与使用热固性材料作为前述树脂材料的情况相比,更容易进行轮胎制造,更容易再利用。
(2-2-5)本发明的轮胎(2)可以以在前述粗化处理工序中,对于比前述轮胎构成橡胶构件的层叠区域大的区域进行粗化处理的方式构成。
如此,在粗化处理工序中,对于比轮胎构成橡胶构件的层叠区域大的区域实施粗化处理时,可以确实地确保轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(2-2-6)本发明的轮胎(2)可以以在前述粗化处理工序中,将前述外周面粗化处理至算术平均粗糙度Ra为0.05mm以上的方式构成。
如此,在粗化处理工序中将轮胎骨架体的外周面粗化处理至算术平均粗糙度Ra为0.05mm以上时,在通过接合剂在经粗化处理的外周面层叠例如未硫化或半硫化状态的轮胎构成橡胶构件并硫化时,可以使轮胎构成橡胶构件的橡胶流入到经粗化处理所形成的粗化凹凸的底部。使轮胎构成橡胶构件的橡胶流入到粗化凹凸的底部时,在外周面与轮胎构成橡胶构件之间发挥充分的固着效果,可以提高轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(2-2-7)本发明的轮胎(2)可以使用未硫化或半硫化状态的橡胶作为前述轮胎构成橡胶构件。
如此,使用未硫化或半硫化状态的橡胶作为前述轮胎构成橡胶构件时,在将轮胎构成橡胶构件硫化时,橡胶会流入通过粗化处理而形成在轮胎骨架体的外周面的粗化凹凸。接着,硫化完成时,因流入粗化凹凸的橡胶(已硫化)而发挥固着效果,可以提高轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
另外,已硫化是指达到了作为最终制品所需的硫化度的状态,半硫化状态是指硫化度比未硫化的状态高但未达到作为最终制品所需的硫化度的状态。
(2-2-8)本发明的轮胎(2)可以以具有下述构件的方式构成:环状的轮胎骨架体,使用含有聚酯类热塑性弹性体和其它弹性体的热塑性树脂材料所形成,并使颗粒状的投射材料碰撞外周面来对该外周面进行了粗化处理;轮胎构成橡胶构件,通过接合剂而层叠于经粗化处理的前述外周面。
如此,使用经粗化处理的环状的轮胎骨架体时,可以通过固着效果来提高轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。此外,由于外周面进行了粗化处理,因此接合剂的润湿性好。由此,在轮胎骨架体的外周面上接合剂保持均匀的涂布状态,轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度得到确保,可以抑制轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的剥离。
本发明的轮胎(3)如第1实施方式所示可以如下构成。
(3-1-1)本发明的轮胎(3)可以以在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,加强帘线构件的至少一部分被埋设于由本发明的热塑性树脂材料所形成的轮胎骨架体的外周部的方式构成。
如此将加强帘线构件的一部分埋设于轮胎骨架体的外周部时,在加强帘线构件卷绕时可以进一步抑制空气残留在帘线周边的现象(进气)。加强帘线构件周边的进气受到抑制时,可抑制由行驶时的输入功率等导致的加强帘线构件的活动。由此,例如在轮胎骨架体的外周部以覆盖整个加强帘线构件的方式设置轮胎构成构件时,加强帘线构件的活动受到抑制,因此可抑制这些构件间(包括轮胎骨架体)发生剥离等,耐久性提高。
(3-1-2)本发明的轮胎(3)可以在前述加强帘线层的径向外侧设置由比前述热塑性树脂材料更具耐摩耗性的材料所形成的胎面。
通过如此由比热塑性树脂材料更具耐摩耗性的材料构成与路面接触的胎面,可以进一步提高轮胎的耐摩耗性。
(3-1-3)本发明的轮胎(3)可以在沿前述轮胎骨架体的轴向的剖视中将前述加强帘线构件的直径1/5以上沿周向埋设于前述轮胎骨架体的外周部。
如此在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,加强帘线构件的直径的1/5以上被埋设于轮胎骨架体的外周部时,可以有效抑制加强帘线构件周边的进气,可以进一步抑制由行驶时的输入功率等导致的加强帘线构件的活动。
(3-1-4)本发明的轮胎(3)可以以前述轮胎骨架体在径向内侧具有与轮辋的胎圈座和轮辋凸缘接触的胎圈部、在前述胎圈部中埋设有由金属材料形成的环状的胎圈芯的方式构成。
通过如此在轮胎骨架体上设置作为与轮辋的嵌合部位的胎圈部、进而在该胎圈部中埋设由金属材料形成的环状的胎圈芯,可以与现有的橡胶制充气轮胎同样地相对于轮辋保持轮胎骨架体(即轮胎)牢固。
(3-1-5)本发明的轮胎(3)可以在前述胎圈部与前述轮辋接触的部分设置由密封性(与轮辋的密合性)比前述热塑性树脂材料高的材料形成的密封部。
通过如此在轮胎骨架体与轮辋的接触部分设置由密封性比热塑性树脂材料高的材料形成的密封部,可以提高轮胎(轮胎骨架体)与轮辋之间的密合性。由此,与仅使用轮辋和热塑性树脂材料的情况相比,可以进一步抑制轮胎内的漏气。此外,通过设置前述密封部,还可以提高轮胎的轮辋吻合性。
(3-1-6)本发明的轮胎(3)的制造方法可以至少由下述工序构成:轮胎骨架片形成工序,由含有聚酯类热塑性弹性体和橡胶的热塑性树脂材料形成构成环状的轮胎骨架体的一部分的轮胎骨架片;轮胎骨架片接合工序,对前述轮胎骨架片的接合面施加热而将成对的2个以上前述轮胎骨架片熔接来形成前述轮胎骨架体;加强帘线构件卷绕工序,在前述轮胎骨架体的外周部沿周向卷绕加强帘线构件来形成加强帘线层。
(3-1-7)前述轮胎(3)的制造方法可以以在前述轮胎骨架片接合工序中,将前述轮胎骨架片的接合面加热至构成轮胎骨架片的热塑性树脂材料的熔点以上的方式构成。
如此将前述分割体的接合面加热至构成轮胎骨架片的热塑性树脂材料的熔点以上时,可以充分进行轮胎骨架片之间的熔接,因此可以在提高轮胎的耐久性的同时提高轮胎的生产率。
(3-1-8)前述轮胎(3)的制造方法可以以在前述加强帘线构件卷绕工序中,一边使在前述轮胎骨架片接合工序中形成的前述轮胎骨架体的外周部熔融或软化、一边埋设加强帘线构件的至少一部分来在前述轮胎骨架体的外周部卷绕前述加强帘线构件的方式构成。
通过如此一边使前述轮胎骨架体的外周部熔融或软化、一边埋设加强帘线构件的至少一部分来在前述轮胎骨架体的外周部卷绕前述加强帘线构件,可以使所埋设的加强帘线构件的至少一部分与熔融或软化的热塑性树脂材料熔接。由此,可以在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中进一步抑制轮胎骨架体的外周部与加强帘线构件之间的进气。此外,将埋设有加强帘线构件的部分冷却固化时,埋设于轮胎骨架体的加强帘线构件的固定程度提高。
(3-1-9)前述轮胎(3)的制造方法可以以在前述加强帘线构件卷绕工序中,在沿前述轮胎骨架体的轴向的剖视中将前述加强帘线构件的直径的1/5以上埋设于前述轮胎骨架体的外周部的方式构成。
如此在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,在轮胎骨架体的外周部将加强帘线构件埋设直径的1/5以上时,制造时可以有效抑制加强帘线构件周边的进气,进而可以使所埋设的加强帘线构件不容易自轮胎骨架体拔出。
(3-1-10)前述轮胎(3)的制造方法可以以在前述加强帘线构件卷绕工序中,将加热后的前述加强帘线构件埋设于前述轮胎骨架体的方式构成。
如此,在加强帘线构件卷绕工序中,一边加热加强帘线构件一边将其埋设于轮胎骨架体时,在加热后的加强帘线构件与轮胎骨架体的外周部接触时接触部分会熔融或软化,因此容易将加强帘线构件埋设于轮胎骨架体的外周部。
(3-1-11)前述轮胎(3)的制造方法可以以在前述帘线构件卷绕工序中,对前述轮胎骨架体的外周部的埋设前述加强帘线构件的部分进行加热的方式构成。
通过如此对轮胎骨架体的外周部的埋设加强帘线构件的部分加热,轮胎骨架体被加热的部分会熔融或软化,因此容易埋设加强帘线构件。
(3-1-12)前述轮胎(3)的制造方法可以以在前述帘线构件卷绕工序中,一边将前述加强帘线构件按压于前述轮胎骨架体的外周部、一边沿前述轮胎骨架体的外周部的周向将前述加强帘线构件卷绕成螺旋状的方式构成。
如此,一边将加强帘线构件按压于前述轮胎骨架体的外周部、一边将前述加强帘线构件卷绕成螺旋状时,可以调整加强帘线构件在轮胎骨架体的外周部的埋设量。
(3-1-13)根据前述轮胎(3)的制造方法,可以以在前述帘线构件卷绕工序中,将前述加强帘线构件卷绕于前述轮胎骨架体之后,对前述轮胎骨架体的外周部的熔融或软化部分进行冷却的方式构成。
通过如此在埋设加强帘线构件之后对轮胎骨架体的外周部的熔融或软化部分进行强制冷却,可以比自然冷却更快更迅速地使轮胎骨架体的外周部的熔融或软化部分冷却固化。通过比自然冷却更快地将轮胎外周部冷却,可以抑制轮胎骨架体的外周部的变形并且可以抑制加强帘线构件的活动。
此外,本发明的轮胎(3)如第2实施方式所述可以如下构成。
(3-2-1)本发明的轮胎(3)可以在前述制造方法中进一步具有下述工序来构成:粗化处理工序,使颗粒状的投射材料碰撞轮胎骨架体的外周面来对轮胎骨架体的外周面进行粗化处理;层叠工序,通过接合剂在经粗化处理的前述外周面层叠轮胎构成橡胶构件。
如此设置粗化处理工序时,颗粒状的投射材料碰撞使用热塑性树脂材料所形成的环状的轮胎骨架体的外周面而在该外周面形成微细的粗化凹凸。另外,将使投射材料碰撞轮胎骨架体的外周面来形成微细的粗化凹凸的处理称为粗化处理。然后,通过接合剂将轮胎构成橡胶构件层叠于经粗化处理的外周面。在这里,在将轮胎骨架体和轮胎构成橡胶构件一体化时,由于轮胎骨架体的外周面进行了粗化处理,因此接合性(粘接性)因固着效果而提高。此外,形成轮胎骨架体的树脂材料因投射材料的碰撞而被挖出来,因此外周面的润湿性提高。由此,在轮胎骨架体的外周面上接合剂保持均匀的涂布状态,可以确保轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(3-2-2)本发明的轮胎(3)可以是前述轮胎骨架体的外周面的至少一部分为凹凸部,前述凹凸部是在前述粗化处理工序中实施粗化处理来制作的。
即使如此将轮胎骨架体的外周面的至少一部分制成凹凸部,通过使投射材料碰撞凹凸部来进行凹部周围(凹壁、凹底)的粗化处理,也可以确保轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(3-2-3)本发明的轮胎(3)可以是前述轮胎骨架体的外周部由在外周面构成前述凹凸部的加强层构成,前述加强层将被覆帘线构件沿前述轮胎骨架体的周向卷绕来构成,所述被覆帘线构件是用与形成前述轮胎骨架体的树脂材料相同或不同的树脂材料被覆加强帘线构件所构成的。
通过如此由将被覆帘线构件沿轮胎骨架体的周向卷绕所构成的加强层来构成轮胎骨架体的外周部,可以提高轮胎骨架体的周向刚性。
(3-2-4)本发明的轮胎(3)可以使用热塑性树脂材料作为构成前述被覆帘线构件的树脂材料。
通过如此使用具有热塑性的热塑性材料作为构成被覆帘线构件的树脂材料,与使用热固性材料作为前述树脂材料的情况相比,更容易进行轮胎制造,更容易再利用。
(3-2-5)本发明的轮胎(3)可以以在前述粗化处理工序中,对于比前述轮胎构成橡胶构件的层叠区域大的区域进行粗化处理的方式构成。
如此,在粗化处理工序中,对于比轮胎构成橡胶构件的层叠区域大的区域实施粗化处理时,可以确实地确保轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(3-2-6)本发明的轮胎(3)可以以在前述粗化处理工序中,将前述外周面粗化处理至算术平均粗糙度Ra为0.05mm以上的方式构成。
如此,在粗化处理工序中将轮胎骨架体的外周面粗化处理至算术平均粗糙度Ra为0.05mm以上时,在通过接合剂在经粗化处理的外周面层叠例如未硫化或半硫化状态的轮胎构成橡胶构件并硫化时,可以使轮胎构成橡胶构件的橡胶流入到经粗化处理所形成的粗化凹凸的底部。使轮胎构成橡胶构件的橡胶流入到粗化凹凸的底部时,在外周面与轮胎构成橡胶构件之间发挥充分的固着效果,可以提高轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(3-2-7)本发明的轮胎(3)可以使用未硫化或半硫化状态的橡胶作为前述轮胎构成橡胶构件。
如此,使用未硫化或半硫化状态的橡胶作为前述轮胎构成橡胶构件时,在将轮胎构成橡胶构件硫化时,橡胶会流入通过粗化处理而形成在轮胎骨架体的外周面的粗化凹凸。接着,硫化完成时,因流入粗化凹凸的橡胶(已硫化)而发挥固着效果,可以提高轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
另外,已硫化是指达到了作为最终制品所需的硫化度的状态,半硫化状态是指硫化度比未硫化的状态高但未达到作为最终制品所需的硫化度的状态。
(3-2-8)本发明的轮胎(3)可以以具有下述构件的方式构成:环状的轮胎骨架体,使用本发明的热塑性树脂材料所形成,并使颗粒状的投射材料碰撞外周面来对该外周面进行了粗化处理;轮胎构成橡胶构件,通过接合剂而层叠于经粗化处理的前述外周面。
如此,使用经粗化处理的环状的轮胎骨架体时,可以通过固着效果来提高轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。此外,由于外周面进行了粗化处理,因此接合剂的润湿性好。由此,在轮胎骨架体的外周面上接合剂保持均匀的涂布状态,轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度得到确保,可以抑制轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的剥离。
本发明的轮胎(4)如第1实施方式所示可以如下构成。
(4-1-1)本发明的轮胎(4)可以以在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,加强帘线构件的至少一部分被埋设于由热塑性树脂材料所形成的轮胎骨架体的外周部的方式构成。
如此将加强帘线构件的一部分埋设于轮胎骨架体的外周部时,在加强帘线构件卷绕时可以进一步抑制空气残留在帘线周边的现象(进气)。加强帘线构件周边的进气受到抑制时,可抑制由行驶时的输入功率等导致的加强帘线构件的活动。由此,例如在轮胎骨架体的外周部以覆盖整个加强帘线构件的方式设置轮胎构成构件时,加强帘线构件的活动受到抑制,因此可抑制这些构件间(包括轮胎骨架体)发生剥离等,耐久性提高。
(4-1-2)本发明的轮胎(4)可以在前述加强帘线层的径向外侧设置由比热塑性树脂材料更具耐摩耗性的材料所形成的胎面。
通过如此由比热塑性树脂材料更具耐摩耗性的材料构成与路面接触的胎面,可以进一步提高轮胎的耐摩耗性。
(4-1-3)本发明的轮胎(4)可以在沿前述轮胎骨架体的轴向的剖视中将前述加强帘线构件的直径1/5以上沿周向埋设于前述轮胎骨架体的外周部。
如此在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,加强帘线构件的直径的1/5以上被埋设于轮胎骨架体的外周部时,可以有效抑制加强帘线构件周边的进气,可以进一步抑制由行驶时的输入功率等导致的加强帘线构件的活动。
(4-1-4)本发明的轮胎(4)可以以前述轮胎骨架体在径向内侧具有与轮辋的胎圈座和轮辋凸缘接触的胎圈部、在前述胎圈部中埋设有由金属材料形成的环状的胎圈芯的方式构成。
通过如此在轮胎骨架体上设置作为与轮辋的嵌合部位的胎圈部、进而在该胎圈部中埋设由金属材料形成的环状的胎圈芯,可以与现有的橡胶制充气轮胎同样地相对于轮辋保持轮胎骨架体(即轮胎)牢固。
(4-1-5)本发明的轮胎(4)可以在前述胎圈部与前述轮辋接触的部分设置由密封性(与轮辋的密合性)比热塑性树脂材料高的材料形成的密封部。
通过如此在轮胎骨架体与轮辋的接触部分设置由密封性比热塑性树脂材料高的材料形成的密封部,可以提高轮胎(轮胎骨架体)与轮辋之间的密合性。由此,与仅使用轮辋和热塑性树脂材料的情况相比,可以进一步抑制轮胎内的漏气。此外,通过设置上述密封部,还可以提高轮胎的轮辋吻合性。
(4-1-6)本发明的轮胎(4)可以通过至少包括下述工序的制造方法来制造:轮胎骨架片形成工序,由含有聚酯类热塑性弹性体(A)和聚酯树脂(B)的热塑性树脂材料形成构成环状的轮胎骨架体的一部分的轮胎骨架片;轮胎骨架片接合工序,对前述轮胎骨架片的接合面施加热而将成对的2个以上前述轮胎骨架片熔接来形成前述轮胎骨架体;加强帘线构件卷绕工序,在前述轮胎骨架体的外周部沿周向卷绕加强帘线构件来形成加强帘线层。
(4-1-7)前述轮胎(4)的制造方法可以以在前述轮胎骨架片接合工序中,将前述轮胎骨架片的接合面加热至构成轮胎骨架片的热塑性树脂材料的熔点以上的方式构成。
如此将前述分割体的接合面加热至构成轮胎骨架片的热塑性树脂材料的熔点以上时,可以充分进行轮胎骨架片之间的熔接,因此可以在提高轮胎的耐久性的同时提高轮胎的生产率。
(4-1-8)前述轮胎(4)的制造方法可以以在前述加强帘线构件卷绕工序中,一边使在前述轮胎骨架片接合工序中形成的前述轮胎骨架体的外周部熔融或软化、一边埋设加强帘线构件的至少一部分来在前述轮胎骨架体的外周部卷绕前述加强帘线构件的方式构成。
通过如此一边使前述轮胎骨架体的外周部熔融或软化、一边埋设加强帘线构件的至少一部分来在前述轮胎骨架体的外周部卷绕前述加强帘线构件,可以使所埋设的加强帘线构件的至少一部分与熔融或软化的热塑性树脂材料熔接。由此,可以在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中进一步抑制轮胎骨架体的外周部与加强帘线构件之间的进气。此外,将埋设有加强帘线构件的部分冷却固化时,埋设于轮胎骨架体的加强帘线构件的固定程度提高。
(4-1-9)前述轮胎(4)的制造方法可以以在前述加强帘线构件卷绕工序中,在前述沿轮胎骨架体的轴向的剖视中将前述加强帘线的直径的1/5以上埋设于前述轮胎骨架体的外周部的方式构成。
如此在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,在轮胎骨架体的外周部将加强帘线构件埋设直径的1/5以上时,可以有效抑制制造时的加强帘线周边的进气,进而可以使所埋设的加强帘线构件不容易自轮胎骨架体拔出。
(4-1-10)前述轮胎(4)的制造方法可以以在前述加强帘线构件卷绕工序中,将加热后的前述加强帘线构件埋设于前述轮胎骨架体的方式构成。
如此,在加强帘线卷绕工序中,一边加热加强帘线构件一边将其埋设于轮胎骨架体时,在加热后的加强帘线构件与轮胎骨架体的外周部接触时接触部分会熔融或软化,因此容易将加强帘线构件埋设于轮胎骨架体的外周部。
(4-1-11)前述轮胎(4)的制造方法可以以在前述帘线构件卷绕工序中,对前述轮胎骨架体的外周部的埋设前述加强帘线构件的部分进行加热的方式构成。
通过如此对轮胎骨架体的外周部的埋设加强帘线构件的部分加热,轮胎骨架体被加热的部分会熔融或软化,因此容易埋设加强帘线构件。
(4-1-12)前述轮胎(4)的制造方法可以以在前述帘线构件卷绕工序中,一边将前述加强帘线构件按压于前述轮胎骨架体的外周部、一边沿前述轮胎骨架体的外周部的周向将前述加强帘线构件卷绕成螺旋状的方式构成。
如此,一边将加强帘线构件按压于前述轮胎骨架体的外周部、一边将前述加强帘线构件卷绕成螺旋状时,可以调整加强帘线构件在轮胎骨架体的外周部的埋设量。
(4-1-13)根据前述轮胎(4)的制造方法,可以以在前述帘线构件卷绕工序中,将前述加强帘线构件卷绕于前述轮胎骨架体之后,对前述轮胎骨架体的外周部的熔融或软化部分进行冷却的方式构成。
通过如此在埋设加强帘线构件之后对轮胎骨架体的外周部的熔融或软化部分进行强制冷却,可以比自然冷却更快更迅速地使轮胎骨架体的外周部的熔融或软化部分冷却固化。通过比自然冷却更快地将轮胎外周部冷却,可以抑制轮胎骨架体的外周部的变形并且可以抑制加强帘线构件的活动。
此外,本发明的轮胎(4)如第2实施方式所述可以如下构成。
(4-2-1)本发明的轮胎(4)可以在前述制造方法中进一步具有下述工序来构成:粗化处理工序,使颗粒状的投射材料碰撞轮胎骨架体的外周面来对轮胎骨架体的外周面进行粗化处理;层叠工序,通过接合剂在经粗化处理的前述外周面层叠轮胎构成橡胶构件。
如此设置粗化处理工序时,颗粒状的投射材料碰撞使用含有聚酯类热塑性弹性体(A)和聚酯树脂(B)的热塑性树脂材料所形成的环状的轮胎骨架体的外周面而在该外周面形成微细的粗化凹凸。另外,将使投射材料碰撞轮胎骨架体的外周面来形成微细的粗化凹凸的处理称为粗化处理。然后,通过接合剂将轮胎构成橡胶构件层叠于经粗化处理的外周面。在这里,在将轮胎骨架体和轮胎构成橡胶构件一体化时,由于轮胎骨架体的外周面进行了粗化处理,因此接合性(粘接性)因固着效果而提高。此外,形成轮胎骨架体的树脂材料因投射材料的碰撞而被挖出来,因此外周面的润湿性提高。由此,在轮胎骨架体的外周面上接合剂保持均匀的涂布状态,可以确保轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(4-2-2)本发明的轮胎(4)可以是前述轮胎骨架体的外周面的至少一部分为凹凸部,前述凹凸部是在前述粗化处理工序中实施粗化处理来制作的。
即使如此将轮胎骨架体的外周面的至少一部分制成凹凸部,通过使投射材料碰撞凹凸部来进行凹部周围(凹壁、凹底)的粗化处理,也可以确保轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(4-2-3)本发明的轮胎(4)可以是前述轮胎骨架体的外周部由在外周面构成前述凹凸部的加强层构成,前述加强层将被覆帘线构件沿前述轮胎骨架体的周向卷绕来构成,所述被覆帘线构件是用与形成前述轮胎骨架体的树脂材料相同或不同的树脂材料被覆加强帘线所构成的。
通过如此由将被覆帘线构件沿轮胎骨架体的周向卷绕所构成的加强层来构成轮胎骨架体的外周部,可以提高轮胎骨架体的周向刚性。
(4-2-4)本发明的轮胎(4)可以使用热塑性树脂材料作为构成前述被覆帘线构件的树脂材料。
通过如此使用具有热塑性的热塑性材料作为构成被覆帘线构件的树脂材料,与使用热固性材料作为前述树脂材料的情况相比,更容易进行轮胎制造,更容易再利用。
(4-2-5)本发明的轮胎(4)可以以在前述粗化处理工序中,对于比前述轮胎构成橡胶构件的层叠区域大的区域进行粗化处理的方式构成。
如此,在粗化处理工序中,对于比轮胎构成橡胶构件的层叠区域大的区域实施粗化处理时,可以确实地确保轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(4-2-6)本发明的轮胎(4)可以以在前述粗化处理工序中,将前述外周面粗化处理至算术平均粗糙度Ra为0.05mm以上的方式构成。
如此,在粗化处理工序中将轮胎骨架体的外周面粗化处理至算术平均粗糙度Ra为0.05mm以上时,在通过接合剂在经粗化处理的外周面层叠例如未硫化或半硫化状态的轮胎构成橡胶构件并硫化时,可以使轮胎构成橡胶构件的橡胶流入到经粗化处理所形成的粗化凹凸的底部。使轮胎构成橡胶构件的橡胶流入到粗化凹凸的底部时,在外周面与轮胎构成橡胶构件之间发挥充分的固着效果,可以提高轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(4-2-7)本发明的轮胎(4)可以使用未硫化或半硫化状态的橡胶作为前述轮胎构成橡胶构件。
如此,使用未硫化或半硫化状态的橡胶作为前述轮胎构成橡胶构件时,在将轮胎构成橡胶构件硫化时,橡胶会流入通过粗化处理而形成在轮胎骨架体的外周面的粗化凹凸。接着,硫化完成时,因流入粗化凹凸的橡胶(已硫化)而发挥固着效果,可以提高轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
另外,已硫化是指达到了作为最终制品所需的硫化度的状态,半硫化状态是指硫化度比未硫化的状态高但未达到作为最终制品所需的硫化度的状态。
(4-2-8)本发明的轮胎(4)可以以具有下述构件的方式构成:环状的轮胎骨架体,使用热塑性树脂材料所形成,并使颗粒状的投射材料碰撞外周面来对该外周面进行了粗化处理;轮胎构成橡胶构件,通过接合剂而层叠于经粗化处理的前述外周面。
如此,使用经粗化处理的环状的轮胎骨架体时,可以通过固着效果来提高轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。此外,由于外周面进行了粗化处理,因此接合剂的润湿性好。由此,在轮胎骨架体的外周面上接合剂保持均匀的涂布状态,轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度得到确保,可以抑制轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的剥离。
本发明的轮胎(5)如第1实施方式所示可以如下构成。
(5-1-1)本发明的轮胎(5)可以以在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,加强帘线构件的至少一部分被埋设于由本发明的热塑性树脂材料所形成的轮胎骨架体的外周部的方式构成。
如此将加强帘线构件的一部分埋设于轮胎骨架体的外周部时,在加强帘线构件卷绕时可以进一步抑制空气残留在帘线周边的现象(进气)。加强帘线构件周边的进气受到抑制时,可抑制由行驶时的输入功率等导致的加强帘线构件的活动。由此,例如在轮胎骨架体的外周部以覆盖整个加强帘线构件的方式设置轮胎构成构件时,加强帘线构件的活动受到抑制,因此可抑制这些构件间(包括轮胎骨架体)发生剥离等,耐久性提高。
(5-1-2)本发明的轮胎(5)可以在前述加强帘线层的径向外侧设置由比热塑性树脂材料更具耐摩耗性的材料所形成的胎面。
通过如此由比热塑性树脂材料更具耐摩耗性的材料构成与路面接触的胎面,可以进一步提高轮胎的耐摩耗性。
(5-1-3)本发明的轮胎(5)可以在沿前述轮胎骨架体的轴向的剖视中将前述加强帘线构件的直径1/5以上沿周向埋设于前述轮胎骨架体的外周部。
如此在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,加强帘线构件的直径的1/5以上被埋设于轮胎骨架体的外周部时,可以有效抑制加强帘线构件周边的进气,可以进一步抑制由行驶时的输入功率等导致的加强帘线构件的活动。
(5-1-4)本发明的轮胎(5)可以以前述轮胎骨架体在径向内侧具有与轮辋的胎圈座和轮辋凸缘接触的胎圈部、在前述胎圈部中埋设有由金属材料形成的环状的胎圈芯的方式构成。
通过如此在轮胎骨架体上设置作为与轮辋的嵌合部位的胎圈部、进而在该胎圈部中埋设由金属材料形成的环状的胎圈芯,可以与现有的橡胶制充气轮胎同样地相对于轮辋保持轮胎骨架体(即轮胎)牢固。
(5-1-5)本发明的轮胎(5)可以在前述胎圈部与前述轮辋接触的部分设置由密封性(与轮辋的密合性)比热塑性树脂材料高的材料形成的密封部。
通过如此在轮胎骨架体与轮辋的接触部分设置由密封性比热塑性树脂材料高的材料形成的密封部,可以提高轮胎(轮胎骨架体)与轮辋之间的密合性。由此,与仅使用轮辋和热塑性树脂材料的情况相比,可以进一步抑制轮胎内的漏气。此外,通过设置上述密封部,还可以提高轮胎的轮辋吻合性。
(5-1-6)本发明的轮胎(5)的制造方法可以至少由下述工序构成:轮胎骨架片形成工序,由含有聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料形成构成环状的轮胎骨架体的一部分的轮胎骨架片;轮胎骨架片接合工序,对前述轮胎骨架片的接合面施加热而将成对的2个以上前述轮胎骨架片熔接来形成前述轮胎骨架体;加强帘线构件卷绕工序,在前述轮胎骨架体的外周部沿周向卷绕加强帘线构件来形成加强帘线层。
(5-1-7)本发明的轮胎(5)的制造方法可以以在前述轮胎骨架片接合工序中,将前述轮胎骨架片的接合面加热至构成轮胎骨架片的热塑性树脂材料的熔点以上的方式构成。
如此将前述分割体的接合面加热至构成轮胎骨架片的热塑性树脂材料的熔点以上时,可以充分进行轮胎骨架片之间的熔接,因此可以在提高轮胎的耐久性的同时提高轮胎的生产率。
(5-1-8)本发明的轮胎(5)的制造方法可以以在前述加强帘线构件卷绕工序中,一边使在前述轮胎骨架片接合工序中形成的前述轮胎骨架体的外周部熔融或软化、一边埋设加强帘线构件的至少一部分来在前述轮胎骨架体的外周部卷绕前述加强帘线构件的方式构成。
通过如此一边使前述轮胎骨架体的外周部熔融或软化、一边埋设加强帘线构件的至少一部分来在前述轮胎骨架体的外周部卷绕前述加强帘线构件,可以使所埋设的加强帘线构件的至少一部分与熔融或软化的热塑性树脂材料熔接。由此,可以在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中进一步抑制轮胎骨架体的外周部与加强帘线构件之间的进气。此外,将埋设有加强帘线构件的部分冷却固化时,埋设于轮胎骨架体的加强帘线构件的固定程度提高。
(5-1-9)本发明的轮胎(5)的制造方法可以以在前述加强帘线构件卷绕工序中,在前述沿轮胎骨架体的轴向的剖视中将前述加强帘线的直径的1/5以上埋设于前述轮胎骨架体的外周部的方式构成。
如此在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,在轮胎骨架体的外周部将加强帘线构件埋设直径的1/5以上时,可以有效抑制制造时的加强帘线周边的进气,进而可以使所埋设的加强帘线构件不容易自轮胎骨架体拔出。
(5-1-10)本发明的轮胎(5)的制造方法可以以在前述加强帘线构件卷绕工序中,将加热后的前述加强帘线构件埋设于前述轮胎骨架体的方式构成。
如此,在加强帘线卷绕工序中,一边加热加强帘线构件一边将其埋设于轮胎骨架体时,在加热后的加强帘线构件与轮胎骨架体的外周部接触时接触部分会熔融或软化,因此容易将加强帘线构件埋设于轮胎骨架体的外周部。
(5-1-11)本发明的轮胎(5)的制造方法可以以在前述帘线构件卷绕工序中,对前述轮胎骨架体的外周部的埋设前述加强帘线构件的部分进行加热的方式构成。
通过如此对轮胎骨架体的外周部的埋设加强帘线构件的部分加热,轮胎骨架体被加热的部分会熔融或软化,因此容易埋设加强帘线构件。
(5-1-12)本发明的轮胎(5)的制造方法可以以在前述帘线构件卷绕工序中,一边将前述加强帘线构件按压于前述轮胎骨架体的外周部、一边沿前述轮胎骨架体的外周部的周向将前述加强帘线构件卷绕成螺旋状的方式构成。
如此,一边将加强帘线构件按压于前述轮胎骨架体的外周部、一边将前述加强帘线构件卷绕成螺旋状时,可以调整加强帘线构件在轮胎骨架体的外周部的埋设量。
(5-1-13)根据本发明的轮胎(5)的制造方法,可以以在前述帘线构件卷绕工序中,将前述加强帘线构件卷绕于前述轮胎骨架体之后,对前述轮胎骨架体的外周部的熔融或软化部分进行冷却的方式构成。
通过如此在埋设加强帘线构件之后对轮胎骨架体的外周部的熔融或软化部分进行强制冷却,可以比自然冷却更快更迅速地使轮胎骨架体的外周部的熔融或软化部分冷却固化。通过比自然冷却更快地将轮胎外周部冷却,可以抑制轮胎骨架体的外周部的变形并且可以抑制加强帘线构件的活动。
此外,本发明的轮胎(5)如第2实施方式中所述可以如下构成。
(5-2-1)本发明的轮胎(5)的制造方法可以进一步具有下述工序来构成:粗化处理工序,使颗粒状的投射材料碰撞轮胎骨架体的外周面来对轮胎骨架体的外周面进行粗化处理;层叠工序,通过接合剂在经粗化处理的前述外周面层叠轮胎构成橡胶构件。
如此设置粗化处理工序时,颗粒状的投射材料碰撞使用热塑性树脂材料所形成的环状的轮胎骨架体的外周面而在该外周面形成微细的粗化凹凸。另外,将使投射材料碰撞轮胎骨架体的外周面来形成微细的粗化凹凸的处理称为粗化处理。然后,通过接合剂将轮胎构成橡胶构件层叠于经粗化处理的外周面。在这里,在将轮胎骨架体和轮胎构成橡胶构件一体化时,由于轮胎骨架体的外周面进行了粗化处理,因此接合性(粘接性)因固着效果而提高。此外,形成轮胎骨架体的树脂材料因投射材料的碰撞而被挖出来,因此外周面的润湿性提高。由此,在轮胎骨架体的外周面上接合剂保持均匀的涂布状态,可以确保轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(5-2-2)本发明的轮胎(5)可以是前述轮胎骨架体的外周面的至少一部分为凹凸部,前述凹凸部是在前述粗化处理工序中实施粗化处理来制作的。
即使如此将轮胎骨架体的外周面的至少一部分制成凹凸部,通过使投射材料碰撞凹凸部来进行凹部周围(凹壁、凹底)的粗化处理,也可以确保轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(5-2-3)本发明的轮胎(5)可以是前述轮胎骨架体的外周部由在外周面构成前述凹凸部的加强层构成,前述加强层将被覆帘线构件沿前述轮胎骨架体的周向卷绕来构成,所述被覆帘线构件是用与形成前述轮胎骨架体的树脂材料相同或不同的树脂材料被覆加强帘线所构成的。
通过如此由将被覆帘线构件沿轮胎骨架体的周向卷绕所构成的加强层来构成轮胎骨架体的外周部,可以提高轮胎骨架体的周向刚性。
(5-2-4)本发明的轮胎(5)可以使用热塑性树脂材料作为构成前述被覆帘线构件的树脂材料。
通过如此使用具有热塑性的热塑性材料作为构成被覆帘线构件的树脂材料,与使用热固性材料作为前述树脂材料的情况相比,更容易进行轮胎制造,更容易再利用。
(5-2-5)本发明的轮胎(5)可以以在前述粗化处理工序中,对于比前述轮胎构成橡胶构件的层叠区域大的区域进行粗化处理的方式构成。
如此,在粗化处理工序中,对于比轮胎构成橡胶构件的层叠区域大的区域实施粗化处理时,可以确实地确保轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(5-2-6)本发明的轮胎(5)可以以在前述粗化处理工序中,将前述外周面粗化处理至算术平均粗糙度Ra为0.05mm以上的方式构成。
如此,在粗化处理工序中将轮胎骨架体的外周面粗化处理至算术平均粗糙度Ra为0.05mm以上时,在通过接合剂在经粗化处理的外周面层叠例如未硫化或半硫化状态的轮胎构成橡胶构件并硫化时,可以使轮胎构成橡胶构件的橡胶流入到经粗化处理所形成的粗化凹凸的底部。使轮胎构成橡胶构件的橡胶流入到粗化凹凸的底部时,在外周面与轮胎构成橡胶构件之间发挥充分的固着效果,可以提高轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(5-2-7)本发明的轮胎(5)可以使用未硫化或半硫化状态的橡胶作为前述轮胎构成橡胶构件。
如此,使用未硫化或半硫化状态的橡胶作为前述轮胎构成橡胶构件时,在将轮胎构成橡胶构件硫化时,橡胶会流入通过粗化处理而形成在轮胎骨架体的外周面的粗化凹凸。接着,硫化完成时,因流入粗化凹凸的橡胶(已硫化)而发挥固着效果,可以提高轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
另外,已硫化是指达到了作为最终制品所需的硫化度的状态,半硫化状态是指硫化度比未硫化的状态高但未达到作为最终制品所需的硫化度的状态。
(5-2-8)本发明的轮胎(5)可以以具有下述构件的方式构成:环状的轮胎骨架体,使用本发明的热塑性树脂材料所形成,并使颗粒状的投射材料碰撞外周面来对该外周面进行了粗化处理;轮胎构成橡胶构件,通过接合剂而层叠于经粗化处理的前述外周面。
如此,使用经粗化处理的环状的轮胎骨架体时,可以通过固着效果来提高轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。此外,由于外周面进行了粗化处理,因此接合剂的润湿性好。由此,在轮胎骨架体的外周面上接合剂保持均匀的涂布状态,轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度得到确保,可以抑制轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的剥离。
本发明的轮胎(6)如第1实施方式所示可以如下构成。
(6-1-1)本发明的轮胎(6)可以以在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,加强帘线构件的至少一部分被埋设于由本发明的热塑性树脂材料所形成的轮胎骨架体的外周部的方式构成。
如此将加强帘线构件的一部分埋设于轮胎骨架体的外周部时,在加强帘线构件卷绕时可以进一步抑制空气残留在帘线周边的现象(进气)。加强帘线构件周边的进气受到抑制时,可抑制由行驶时的输入功率等导致的加强帘线构件的活动。由此,例如在轮胎骨架体的外周部以覆盖整个加强帘线构件的方式设置轮胎构成构件时,加强帘线构件的活动受到抑制,因此可抑制这些构件间(包括轮胎骨架体)发生剥离等,耐久性提高。
(6-1-2)本发明的轮胎(6)可以在前述加强帘线层的径向外侧设置由比前述热塑性树脂材料更具耐摩耗性的材料所形成的胎面。
通过如此由比热塑性树脂材料更具耐摩耗性的材料构成与路面接触的胎面,可以进一步提高轮胎的耐摩耗性。
(6-1-3)本发明的轮胎(6)可以在沿前述轮胎骨架体的轴向的剖视中将前述加强帘线构件的直径1/5以上沿周向埋设于前述轮胎骨架体的外周部。
如此在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,加强帘线构件的直径的1/5以上被埋设于轮胎骨架体的外周部时,可以有效抑制加强帘线构件周边的进气,可以进一步抑制由行驶时的输入功率等导致的加强帘线构件的活动。
(6-1-4)本发明的轮胎(6)可以以前述轮胎骨架体在径向内侧具有与轮辋的胎圈座和轮辋凸缘接触的胎圈部、在前述胎圈部中埋设有由金属材料形成的环状的胎圈芯的方式构成。
通过如此在轮胎骨架体上设置作为与轮辋的嵌合部位的胎圈部、进而在该胎圈部中埋设由金属材料形成的环状的胎圈芯,可以与现有的橡胶制充气轮胎同样地相对于轮辋保持轮胎骨架体(即轮胎)牢固。
(6-1-5)本发明的轮胎(6)可以在前述胎圈部与前述轮辋接触的部分设置由密封性(与轮辋的密合性)比前述热塑性树脂材料高的材料形成的密封部。
通过如此在轮胎骨架体与轮辋的接触部分设置由密封性比热塑性树脂材料高的材料形成的密封部,可以提高轮胎(轮胎骨架体)与轮辋之间的密合性。由此,与仅使用轮辋和热塑性树脂材料的情况相比,可以进一步抑制轮胎内的漏气。此外,通过设置前述密封部,还可以提高轮胎的轮辋吻合性。
(6-1-6)本发明的轮胎(6)的制造方法可以至少包括下述工序来构成:轮胎骨架片形成工序,由含有特定共聚物和特定酸改性共聚物中的至少一种以及聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料形成构成环状的轮胎骨架体的一部分的轮胎骨架片;轮胎骨架片接合工序,对前述轮胎骨架片的接合面施加热而将成对的2个以上前述轮胎骨架片熔接来形成前述轮胎骨架体。本发明的轮胎的制造方法可以还包括下述工序来构成:加强帘线构件卷绕工序,在前述轮胎骨架体的外周部沿周向卷绕加强帘线构件来形成加强帘线层。
作为聚酯类热塑性弹性体,可以使用例如Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的聚酯类热塑性弹性体“Hytrel 6347”,作为特定共聚物,可以使用例如Du Pont-MitsuiFluorochemicals Co.,Ltd.制造的乙烯-甲基丙烯酸共聚物“NUCREL N035C”,作为特定酸改性共聚物,可以使用例如Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co.,Ltd.制造的乙烯-丙烯酸乙酯共聚物的酸改性体“HPR AR2011”。
如上所述,含有特定共聚物和特定酸改性共聚物中的至少一种以及聚酯类热塑性弹性体的热塑性树脂材料由使用环境的温度变化导致的变形、硬度的变化小,耐冲击性优异,而且流动性优异,可以容易地进行注射成形。因此,在使用本发明的热塑性树脂材料来形成构成环状的轮胎骨架体的一部分的轮胎骨架片时,如果通过注射成形来形成轮胎骨架片,则可以高效地形成轮胎骨架片,轮胎的生产率优异。
(6-1-7)前述轮胎(6)的制造方法可以以在前述轮胎骨架片接合工序中,将前述轮胎骨架片的接合面加热至构成轮胎骨架片的热塑性树脂材料的熔点以上的方式构成。
如此将前述分割体的接合面加热至构成轮胎骨架片的热塑性树脂材料的熔点以上时,可以充分进行轮胎骨架片之间的熔接,因此可以在提高轮胎的耐久性的同时提高轮胎的生产率。
(6-1-8)前述轮胎(6)的制造方法可以以在前述加强帘线构件卷绕工序中,一边使在前述轮胎骨架片接合工序中形成的前述轮胎骨架体的外周部熔融或软化、一边埋设加强帘线构件的至少一部分来在前述轮胎骨架体的外周部卷绕前述加强帘线构件的方式构成。
通过如此一边使前述轮胎骨架体的外周部熔融或软化、一边埋设加强帘线构件的至少一部分来在前述轮胎骨架体的外周部卷绕前述加强帘线构件,可以使所埋设的加强帘线构件的至少一部分与熔融或软化的热塑性树脂材料熔接。由此,可以在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中进一步抑制轮胎骨架体的外周部与加强帘线构件之间的进气。此外,将埋设有加强帘线构件的部分冷却固化时,埋设于轮胎骨架体的加强帘线构件的固定程度提高。
(6-1-9)前述轮胎(6)的制造方法可以以在前述加强帘线构件卷绕工序中,在前述沿轮胎骨架体的轴向的剖视中将前述加强帘线的直径的1/5以上埋设于前述轮胎骨架体的外周部的方式构成。
如此在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,在轮胎骨架体的外周部将加强帘线构件埋设直径的1/5以上时,可以有效抑制制造时的加强帘线周边的进气,进而可以使所埋设的加强帘线构件不容易自轮胎骨架体拔出。
(6-1-10)前述轮胎(6)的制造方法可以以在前述加强帘线构件卷绕工序中,将加热后的前述加强帘线构件埋设于前述轮胎骨架体的方式构成。
如此,在加强帘线卷绕工序中,一边加热加强帘线构件一边将其埋设于轮胎骨架体时,在加热后的加强帘线构件与轮胎骨架体的外周部接触时接触部分会熔融或软化,因此容易将加强帘线构件埋设于轮胎骨架体的外周部。
(6-1-11)前述轮胎(6)的制造方法可以以在前述帘线构件卷绕工序中,对前述轮胎骨架体的外周部的埋设前述加强帘线构件的部分进行加热的方式构成。
通过如此对轮胎骨架体的外周部的埋设加强帘线构件的部分加热,轮胎骨架体被加热的部分会熔融或软化,因此容易埋设加强帘线构件。
(6-1-12)前述轮胎(6)的制造方法可以以在前述帘线构件卷绕工序中,一边将前述加强帘线构件按压于前述轮胎骨架体的外周部、一边沿前述轮胎骨架体的外周部的周向将前述加强帘线构件卷绕成螺旋状的方式构成。
如此,一边将加强帘线构件按压于前述轮胎骨架体的外周部、一边将前述加强帘线构件卷绕成螺旋状时,可以调整加强帘线构件在轮胎骨架体的外周部的埋设量。
(6-1-13)根据前述轮胎(6)的制造方法,可以以在前述帘线构件卷绕工序中,将前述加强帘线构件卷绕于前述轮胎骨架体之后,对前述轮胎骨架体的外周部的熔融或软化部分进行冷却的方式构成。
通过如此在埋设加强帘线构件之后对轮胎骨架体的外周部的熔融或软化部分进行强制冷却,可以比自然冷却更快更迅速地使轮胎骨架体的外周部的熔融或软化部分冷却固化。通过比自然冷却更快地将轮胎外周部冷却,可以抑制轮胎骨架体的外周部的变形并且可以抑制加强帘线构件的活动。
此外,本发明的轮胎(6)如第2实施方式所述可以如下构成。
(6-2-1)本发明的轮胎(6)可以在前述制造方法中进一步具有下述工序来构成:粗化处理工序,使颗粒状的投射材料碰撞轮胎骨架体的外周面来对轮胎骨架体的外周面进行粗化处理;层叠工序,通过接合剂在经粗化处理的前述外周面层叠轮胎构成橡胶构件。
如此设置粗化处理工序时,颗粒状的投射材料碰撞使用热塑性树脂材料所形成的环状的轮胎骨架体的外周面而在该外周面形成微细的粗化凹凸。另外,将使投射材料碰撞轮胎骨架体的外周面来形成微细的粗化凹凸的处理称为粗化处理。然后,通过接合剂将轮胎构成橡胶构件层叠于经粗化处理的外周面。在这里,在将轮胎骨架体和轮胎构成橡胶构件一体化时,由于轮胎骨架体的外周面进行了粗化处理,因此接合性(粘接性)因固着效果而提高。此外,形成轮胎骨架体的树脂材料因投射材料的碰撞而被挖出来,因此外周面的润湿性提高。由此,在轮胎骨架体的外周面上接合剂保持均匀的涂布状态,可以确保轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(6-2-2)本发明的轮胎(6)可以是前述轮胎骨架体的外周面的至少一部分为凹凸部,前述凹凸部是在前述粗化处理工序中实施粗化处理来制作的。
即使如此将轮胎骨架体的外周面的至少一部分制成凹凸部,通过使投射材料碰撞凹凸部来进行凹部周围(凹壁、凹底)的粗化处理,也可以确保轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(6-2-3)本发明的轮胎(6)可以是前述轮胎骨架体的外周部由在外周面构成前述凹凸部的加强层构成,前述加强层将被覆帘线构件沿前述轮胎骨架体的周向卷绕来构成,所述被覆帘线构件是用与形成前述轮胎骨架体的树脂材料相同或不同的树脂材料被覆加强帘线所构成的。
通过如此由将被覆帘线构件沿轮胎骨架体的周向卷绕所构成的加强层来构成轮胎骨架体的外周部,可以提高轮胎骨架体的周向刚性。
(6-2-4)本发明的轮胎(6)可以使用热塑性树脂材料作为构成前述被覆帘线构件的树脂材料。
通过如此使用具有热塑性的热塑性材料作为构成被覆帘线构件的树脂材料,与使用热固性材料作为前述树脂材料的情况相比,更容易进行轮胎制造,更容易再利用。
(6-2-5)本发明的轮胎(6)可以以在前述粗化处理工序中,对于比前述轮胎构成橡胶构件的层叠区域大的区域进行粗化处理的方式构成。
如此,在粗化处理工序中,对于比轮胎构成橡胶构件的层叠区域大的区域实施粗化处理时,可以确实地确保轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(2-6)本发明的轮胎(6)可以以在前述粗化处理工序中,将前述外周面粗化处理至算术平均粗糙度Ra为0.06-5mm以上的方式构成。
如此,在粗化处理工序中将轮胎骨架体的外周面粗化处理至算术平均粗糙度Ra为0.05mm以上时,在通过接合剂在经粗化处理的外周面层叠例如未硫化或半硫化状态的轮胎构成橡胶构件并硫化时,可以使轮胎构成橡胶构件的橡胶流入到经粗化处理所形成的粗化凹凸的底部。使轮胎构成橡胶构件的橡胶流入到粗化凹凸的底部时,在外周面与轮胎构成橡胶构件之间发挥充分的固着效果,可以提高轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(6-2-7)本发明的轮胎(6)可以使用未硫化或半硫化状态的橡胶作为前述轮胎构成橡胶构件。
如此,使用未硫化或半硫化状态的橡胶作为前述轮胎构成橡胶构件时,在将轮胎构成橡胶构件硫化时,橡胶会流入通过粗化处理而形成在轮胎骨架体的外周面的粗化凹凸。接着,硫化完成时,因流入粗化凹凸的橡胶(已硫化)而发挥固着效果,可以提高轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
另外,已硫化是指达到了作为最终制品所需的硫化度的状态,半硫化状态是指硫化度比未硫化的状态高但未达到作为最终制品所需的硫化度的状态。
(6-2-8)本发明的轮胎(6)可以以具有下述构件的方式构成:环状的轮胎骨架体,使用本发明的热塑性树脂材料所形成,并使颗粒状的投射材料碰撞外周面来对该外周面进行了粗化处理;轮胎构成橡胶构件,通过接合剂而层叠于经粗化处理的前述外周面。
如此,使用经粗化处理的环状的轮胎骨架体时,可以通过固着效果来提高轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。此外,由于外周面进行了粗化处理,因此接合剂的润湿性好。由此,在轮胎骨架体的外周面上接合剂保持均匀的涂布状态,轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度得到确保,可以抑制轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的剥离。
此外,本发明的轮胎(7)如第1实施方式所示可以如下构成。
(7-1-1)本发明的轮胎可以以在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,加强帘线构件的至少一部分被埋设于由热塑性树脂材料所形成的轮胎骨架体的外周部的方式构成。
如此将加强帘线构件的一部分埋设于轮胎骨架体的外周部时,在加强帘线构件卷绕时可以进一步抑制空气残留在帘线周边的现象(进气)。加强帘线构件周边的进气受到抑制时,可抑制由行驶时的输入功率等导致的加强帘线构件的活动。由此,例如在轮胎骨架体的外周部以覆盖整个加强帘线构件的方式设置轮胎构成构件时,加强帘线构件的活动受到抑制,因此可抑制这些构件间(包括轮胎骨架体)发生剥离等,耐久性提高。
(7-1-2)本发明的轮胎(7)可以在前述加强帘线层的径向外侧设置由比前述热塑性树脂材料更具耐摩耗性的材料所形成的胎面。
通过如此由比热塑性树脂材料更具耐摩耗性的材料构成与路面接触的胎面,可以进一步提高轮胎的耐摩耗性。
(7-1-3)本发明的轮胎(7)可以在沿前述轮胎骨架体的轴向的剖视中将前述加强帘线构件的直径1/5以上沿周向埋设于前述轮胎骨架体的外周部。
如此在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,加强帘线构件的直径的1/5以上被埋设于轮胎骨架体的外周部时,可以有效抑制加强帘线构件周边的进气,可以进一步抑制由行驶时的输入功率等导致的加强帘线构件的活动。
(7-1-4)本发明的轮胎(7)可以以前述轮胎骨架体在径向内侧具有与轮辋的胎圈座和轮辋凸缘接触的胎圈部、在前述胎圈部中埋设有由金属材料形成的环状的胎圈芯的方式构成。
通过如此在轮胎骨架体上设置作为与轮辋的嵌合部位的胎圈部、进而在该胎圈部中埋设由金属材料形成的环状的胎圈芯,可以与现有的橡胶制充气轮胎同样地相对于轮辋保持轮胎骨架体(即轮胎)牢固。
(7-1-5)本发明的轮胎(7)可以在前述胎圈部与前述轮辋接触的部分设置由密封性(与轮辋的密合性)比前述热塑性树脂材料高的材料形成的密封部。
通过如此在轮胎骨架体与轮辋的接触部分设置由密封性比热塑性树脂材料高的材料形成的密封部,可以提高轮胎(轮胎骨架体)与轮辋之间的密合性。由此,与仅使用轮辋和热塑性树脂材料的情况相比,可以进一步抑制轮胎内的漏气。此外,通过设置前述密封部,还可以提高轮胎的轮辋吻合性。
(7-1-6)本发明的轮胎(7)以通过至少包括下述工序的制造方法来制造:轮胎骨架片形成工序,由前述热塑性树脂材料形成构成环状的轮胎骨架体的一部分的轮胎骨架片;轮胎骨架片接合工序,对前述轮胎骨架片的接合面施加热而将成对的2个以上前述轮胎骨架片熔接来形成前述轮胎骨架体;加强帘线构件卷绕工序,在前述轮胎骨架体的外周部沿周向卷绕加强帘线构件来形成加强帘线层。
(7-1-7)在前述轮胎(7)的制造方法中,可以以在前述轮胎骨架片接合工序中,将前述轮胎骨架片的接合面加热至构成轮胎骨架片的热塑性树脂材料的熔点以上(例如熔点+10℃~+150℃)的方式构成。
如此将前述分割体的接合面加热至构成轮胎骨架片的热塑性树脂材料的熔点以上时,可以充分进行轮胎骨架片之间的熔接,因此可以在提高轮胎的耐久性的同时提高轮胎的生产率。
(7-1-8)前述轮胎(7)的制造方法可以以在前述加强帘线构件卷绕工序中,一边使在前述轮胎骨架片接合工序中形成的前述轮胎骨架体的外周部熔融或软化、一边埋设加强帘线构件的至少一部分来在前述轮胎骨架体的外周部卷绕前述加强帘线构件的方式构成。
通过如此一边使前述轮胎骨架体的外周部熔融或软化、一边埋设加强帘线构件的至少一部分来在前述轮胎骨架体的外周部卷绕前述加强帘线构件,可以使所埋设的加强帘线构件的至少一部分与熔融或软化的热塑性树脂材料熔接。由此,可以在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中进一步抑制轮胎骨架体的外周部与加强帘线构件之间的进气。此外,将埋设有加强帘线构件的部分冷却固化时,埋设于轮胎骨架体的加强帘线构件的固定程度提高。
(7-1-9)前述轮胎(7)的制造方法可以以在前述加强帘线构件卷绕工序中,在前述沿轮胎骨架体的轴向的剖视中将前述加强帘线的直径的1/5以上埋设于前述轮胎骨架体的外周部的方式构成。
如此在沿轮胎骨架体的轴向的剖视中,在轮胎骨架体的外周部将加强帘线构件埋设直径的1/5以上时,可以有效抑制制造时的加强帘线周边的进气,进而可以使所埋设的加强帘线构件不容易自轮胎骨架体拔出。
(7-1-10)前述轮胎(7)的制造方法可以以在前述加强帘线构件卷绕工序中,将加热后的前述加强帘线构件埋设于前述轮胎骨架体的方式构成。
如此,在加强帘线卷绕工序中,一边加热加强帘线构件一边将其埋设于轮胎骨架体时,在加热后的加强帘线构件与轮胎骨架体的外周部接触时接触部分会熔融或软化,因此容易将加强帘线构件埋设于轮胎骨架体的外周部。
(7-1-11)前述轮胎(7)的制造方法可以以在前述帘线构件卷绕工序中,对前述轮胎骨架体的外周部的埋设前述加强帘线构件的部分进行加热的方式构成。
通过如此对轮胎骨架体的外周部的埋设加强帘线构件的部分加热,轮胎骨架体被加热的部分会熔融或软化,因此容易埋设加强帘线构件。
(7-1-12)前述轮胎(7)的制造方法可以以在前述帘线构件卷绕工序中,一边将前述加强帘线构件按压于前述轮胎骨架体的外周部、一边沿前述轮胎骨架体的外周部的周向将前述加强帘线构件卷绕成螺旋状的方式构成。
如此,一边将加强帘线构件按压于前述轮胎骨架体的外周部、一边将前述加强帘线构件卷绕成螺旋状时,可以调整加强帘线构件在轮胎骨架体的外周部的埋设量。
(7-1-13)根据前述轮胎(7)的制造方法,可以以在前述帘线构件卷绕工序中,将前述加强帘线构件卷绕于前述轮胎骨架体之后,对前述轮胎骨架体的外周部的熔融或软化部分进行冷却的方式构成。
通过如此在埋设加强帘线构件之后对轮胎骨架体的外周部的熔融或软化部分进行强制冷却,可以比自然冷却更快更迅速地使轮胎骨架体的外周部的熔融或软化部分冷却固化。通过比自然冷却更快地将轮胎外周部冷却,可以抑制轮胎骨架体的外周部的变形并且可以抑制加强帘线构件的活动。
此外,本发明的轮胎如第2实施方式所述可以如下构成。
(7-2-1)本发明的轮胎(7)可以在前述制造方法中进一步具有下述工序来构成:粗化处理工序,使颗粒状的投射材料碰撞轮胎骨架体的外周面来对轮胎骨架体的外周面进行粗化处理;层叠工序,通过接合剂在经粗化处理的前述外周面层叠轮胎构成橡胶构件。
如此设置粗化处理工序时,颗粒状的投射材料碰撞前述使用热塑性树脂材料所形成的环状的轮胎骨架体的外周面而在该外周面形成微细的粗化凹凸。另外,将使投射材料碰撞轮胎骨架体的外周面来形成微细的粗化凹凸的处理称为粗化处理。然后,通过接合剂将轮胎构成橡胶构件层叠于经粗化处理的外周面。在这里,在将轮胎骨架体和轮胎构成橡胶构件一体化时,由于轮胎骨架体的外周面进行了粗化处理,因此接合性(粘接性)因固着效果而提高。此外,由于形成轮胎骨架体的热塑性树脂材料因投射材料的碰撞而被挖出来,因此外周面的润湿性提高。由此,在轮胎骨架体的外周面上接合剂保持均匀的涂布状态,可以确保轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(7-2-2)本发明的轮胎(7)可以是前述轮胎骨架体的外周面的至少一部分为凹凸部,前述凹凸部是在前述粗化处理工序中实施粗化处理来制作的。
即使如此将轮胎骨架体的外周面的至少一部分制成凹凸部,通过使投射材料碰撞凹凸部来进行凹部周围(凹壁、凹底)的粗化处理,也可以确保轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(7-2-3)本发明的轮胎(7)可以是前述轮胎骨架体的外周部由在外周面构成前述凹凸部的加强层构成,前述加强层将被覆帘线构件沿前述轮胎骨架体的周向卷绕来构成,所述被覆帘线构件是用与形成前述轮胎骨架体的树脂材料相同或不同的树脂材料被覆加强帘线所构成的。
通过如此由将被覆帘线构件沿轮胎骨架体的周向卷绕所构成的加强层来构成轮胎骨架体的外周部,可以提高轮胎骨架体的周向刚性。
(7-2-4)本发明的轮胎(7)可以使用热塑性树脂材料作为构成前述被覆帘线构件的树脂材料。
通过如此使用具有热塑性的热塑性材料作为构成被覆帘线构件的树脂材料,与使用热固性材料作为前述树脂材料的情况相比,更容易进行轮胎制造,更容易再利用。
(7-2-5)本发明的轮胎(7)可以以在前述粗化处理工序中,对于比前述轮胎构成橡胶构件的层叠区域大的区域进行粗化处理的方式构成。
如此,在粗化处理工序中,对于比轮胎构成橡胶构件的层叠区域大的区域实施粗化处理时,可以确实地确保轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(7-2-6)本发明的轮胎(7)可以以在前述粗化处理工序中,将前述外周面粗化处理至算术平均粗糙度Ra为0.05mm以上的方式构成。
如此,在粗化处理工序中将轮胎骨架体的外周面粗化处理至算术平均粗糙度Ra为0.05mm以上时,在通过接合剂在经粗化处理的外周面层叠例如未硫化或半硫化状态的轮胎构成橡胶构件并硫化时,可以使轮胎构成橡胶构件的橡胶流入到经粗化处理所形成的粗化凹凸的底部。使轮胎构成橡胶构件的橡胶流入到粗化凹凸的底部时,在外周面与轮胎构成橡胶构件之间发挥充分的固着效果,可以提高轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
(7-2-7)本发明的轮胎(7)可以使用未硫化或半硫化状态的橡胶作为前述轮胎构成橡胶构件。
如此,使用未硫化或半硫化状态的橡胶作为前述轮胎构成橡胶构件时,在将轮胎构成橡胶构件硫化时,橡胶会流入通过粗化处理而形成在轮胎骨架体的外周面的粗化凹凸。接着,硫化完成时,因流入粗化凹凸的橡胶(已硫化)而发挥固着效果,可以提高轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。
另外,已硫化是指达到了作为最终制品所需的硫化度的状态,半硫化状态是指硫化度比未硫化的状态高但未达到作为最终制品所需的硫化度的状态。
(7-2-8)本发明的轮胎(7)可以以具有下述构件的方式构成:环状的轮胎骨架体,使用前述树脂材料所形成,并使颗粒状的投射材料碰撞外周面来对该外周面进行了粗化处理;轮胎构成橡胶构件,通过接合剂而层叠于经粗化处理的前述外周面。
如此,使用经粗化处理的环状的轮胎骨架体时,可以通过固着效果来提高轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度。此外,由于外周面进行了粗化处理,因此接合剂的润湿性好。由此,在轮胎骨架体的外周面上接合剂保持均匀的涂布状态,轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的接合强度得到确保,可以抑制轮胎骨架体与轮胎构成橡胶构件的剥离。
以上,用第1实施方式和第2实施方式对本发明的具体方案进行了说明,但本发明并不限定于上述方案。
实施例
[实施例1-1~1-3、比较例1-1]
以下使用实施例来更具体地对本发明的第1方面进行说明。但是,本发明并不限定于此。
首先,按照上述第1实施方式成形各实施例和比较例的轮胎。
此时,胎体的形成材料使用下述表1-1中记载的材料。
此外,对于各实施例和比较例进行拉伸特性、载荷挠曲温度、接合性和轮胎性能的评价。
另外,比较例1-1中,由于胎体半体未充分接合,因此未能制造轮胎。
<粒料的制作>
使用表1-1中记载的热塑性弹性体,适当进行预干燥,得到各实施例和比较例中使用的粒料。
<评价>
1-1.拉伸特性(拉伸模量、拉伸强度和断裂伸长率)的评价
以所制作的粒料作为成形材料,使用127mm×12.7mm、厚1.6mm的模具,在下述成形条件下进行注射成形,得到试样片。
·注射成形机:SE30D、住友重机械工业(株)
·成形温度(热塑性树脂材料的温度):实施例为200℃~240℃,比较例为320℃
·模具温度:实施例为50℃~70℃,比较例为130℃
对所得各试样片进行冲切,制作JIS K6251:1993中规定的哑铃状试验片(5号形试验片)。
接着,使用(株)岛津制作所制造的岛津Autograph AGS-J(5kN),将拉伸速度设定为200mm/min,测定各哑铃状试样片的拉伸模量、拉伸强度和断裂伸长率。
结果示于表1-1。
1-2.载荷挠曲温度的评价
以所制作的粒料作为成形材料,使用多目的试样片(JIS K7139:2009、ISO-3167)形状的模具在下述成形条件下进行注射成形,得到厚4mm的多目的试样片。
·注射成形机:SE30D、住友重机械工业(株)
·成形温度(热塑性树脂材料的温度):实施例为200℃~240℃,比较例为320℃
·实施例的模具温度为50℃~70℃,比较例为130℃
将所得多目的试样片切削加工成127mm×10mm、厚4mm的评价用试样片。
对于所得评价用试样片,使用HDT/VSPT试验装置((株)上岛制作所制造)分别测定0.45MPa和1.8MPa的载荷下的载荷挠曲温度(ASTM D648)。
测定方法和条件如下。
评价用试样片的支点间距100mm,2点支撑,对支点间的中央部施加0.46MPa或1.8MPa的载荷,使该试样片的周围充满有机硅油,以升温速度120℃/hr升温。测定评价用试样片的变形量到达0.2%时的温度作为载荷挠曲温度。
结果示于表1-1。
另外,载荷挠曲温度从0.45MPa起测定,对于成功测得了载荷挠曲温度的实施例1-1~1-3,未实施1.8MPa下的测定。
载荷挠曲温度为50℃以上时,作为要求轮胎所具有的性能,为实用上没有问题的范围。
结果示于表1-1。
1-3.接合性的评价
对于与各实施例和比较例中制作的胎体半体相同的热塑性树脂材料,使用热倾斜试验机((株)东洋精机制造的“Type-HG-100”),在210℃~250℃下3kgf/cm2的加压压力下加热90秒钟,制作密封尺寸10mm×25mm的接合样品。
对于所制作的各个接合样品,使用(株)岛津制作所制造的岛津Autograph AGS-J(5kN),将拉伸速度设定为50mm/min,进行180°剥离试验,测定各接合样品的接合面积率(%)。以所得接合面积率(%)作为接合性的指标进行评价。
结果示于表1-1。
<轮胎评价>
-制造性-
对于制造性,注射成形胎体时的注射成形温度示于表1-1。
-轮胎行驶性-
对于按照上述第1实施方式所得到的各实施例和比较例的轮胎,依据JIS D4230:1999(高速性能试验B)进行高速性能试验。
结果示于表1-1。
-形状保持性-
在上述高速性能试验中,测定比较行驶前后的轮胎宽度,算出变形率(%)。结果示于表1-1。
[表1-1]
另外,表1-1中记载的树脂种类的简称和商品名的细节如下。
TPEE:聚酯类热塑性弹性体
PPS:聚苯硫醚树脂
Hytrel:Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造
FORTRON:Polyplastics Co.,Ltd.制造
由表1-1可知,与比较例1-1相比,由含有聚酯类弹性体的热塑性树脂材料形成胎体的实施例1-1~1-3在拉伸模量、拉伸强度和断裂伸长率中的任一方面,作为要求轮胎具有的性能均为良好的值。
此外可知,即使在载荷挠曲温度方面,实施例1-1~1-3中使用的含有聚酯类弹性体的热塑性树脂材料也充分满足要求轮胎具有的性能。
进而可知,实施例1-1~1-3中使用的含有聚酯类弹性体的热塑性树脂材料在轮胎成形所需的接合性方面也良好。而比较例1-1中使用的PPS在与实施例相同的接合温度下未能接合胎体半体。
进而,实施例1-1~1-3的轮胎成形中使用的热塑性树脂材料的注射成形性优异,并且所得轮胎的行驶性和形状保持性的行驶性能也充分。
[实施例2-1~2-11、比较例2-1]
以下使用实施例来更具体地对本发明的第2方面进行说明。但是,本发明并不限定于此。
首先,按照上述第2实施方式成形各实施例和比较例的轮胎。此时,胎体的形成材料使用下述表2-1中记载的材料。
此外,对于各实施例和比较例,按照下述进行拉伸特性和轮胎性能的评价。
<试样片的制作>
1.聚酯类热塑性弹性体
Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的“Hytrel 6347”
2.聚氨酯类热塑性弹性体
1)BASF公司制造的“Elastollan ET680”,酯类
2)BASF公司制造的“Elastollan ET880”,醚系
3.聚苯乙烯类热塑性弹性体
1)旭化成(株)制造的“TUFTEC M1943”
2)旭化成(株)制造的“TUFTEC H1052”
4.α-聚烯烃类热塑性弹性体
1)三井化学(株)制造的“TAFMER MH7007”
2)三井化学(株)制造的“TAFMER MH7010”
3)三井化学(株)制造的“TAFMER A1050S”
5.聚酯类热塑性弹性体
1)Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co.,Ltd.制造的“Elvaloy AC 3427AC”,乙烯-丙烯酸丁酯共聚物
按表2-1所示的组成混合(质量基准)上述热塑性弹性体,利用东洋精机(株)制造的双螺杆挤出机“LABOPLASTOMILL 50MR”进行混炼,得到粒料。另外,对于比较例2-1,不制成混合体系,而是仅用聚酯类热塑性弹性体准备粒料。
接着,以所得粒料作为成形材料,使用12.7mm×127mm、厚1.6mm的模具在下述条件下进行注射成形,得到试样片。
·注射成形机:SE30D、住友重机械工业(株)
·成形温度(热塑性树脂材料的温度):235℃
·设定模具温度50℃
对所得试样片进行冲切,制作JIS K6251:1993中规定的哑铃状试验片(5号形试验片)。
<拉伸特性(拉伸强度、断裂伸长率和拉伸模量)评价>
对于所得各试验片,使用(株)岛津制作所制造的岛津Autograph AGS-J(5kN)、JIS5号哑铃,以拉伸速度200mm/min进行拉伸,由此测定拉伸特性(拉伸强度、断裂伸长率和拉伸模量)。
结果示于下述表2-1。
[表2-1]
由表2-1所示可知,与单独仅使用聚酯类热塑性弹性体的比较例2-1相比,如实施例那样并用聚酯类热塑性弹性体和其它弹性体时,弹性模量降低。这意味着,通过并用聚酯类热塑性弹性体和其它弹性体,可以容易地将构成胎体的热塑性树脂材料的弹性模量控制在所期望的范围。因此,与单独使用聚酯类热塑性弹性体作为热塑性树脂材料的情况相比,使用采用与各实施例中制作的试样片相同的热塑性树脂材料形成的胎体所制造的轮胎可以进一步提高耐冲击性。
对于实施例2-1~2-11、比较例2-1中制作的各轮胎进行了转鼓行驶试验,结果所有轮胎在行驶安全性方面均没有问题。
[实施例3-1~3-8、比较例3-1]
以下使用实施例来更具体地对本发明的第3方面进行说明。但是,本发明并不限定于此。
首先,按照上述第2实施方式成形各实施例和比较例的轮胎。此时,胎体的形成材料使用下述表3-1和3-2中记载的材料。此外,对于各实施例和比较例,通过材料的物性评价来考察轮胎性能。
[试样片的制作]
1.聚酯类热塑性弹性体
Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的Hytrel 6347
2.橡胶
1)丁二烯橡胶(BR)
2)苯乙烯-丁二烯共聚橡胶(SBR)
3)丙烯腈-丁二烯共聚橡胶(NBR)
BR、SBR和NBR均通过单螺杆挤出机挤出、粒料化来使用。
3.橡胶亲和热塑性弹性体
1)酸改性α-烯烃类热塑性弹性体
三井化学株式会社制造的TAFMER MH7010
2)酸改性氢化聚苯乙烯类热塑性弹性体(SEBS)
旭化成株式会社制造的TUFTEC M1913
4)硫化橡胶(DV1~DV3)
使用上述BR、SBR和NBR的各橡胶,将下述表3-1所示的种类和量的成分混合,利用班伯里密炼机进行混炼,使用双辊制成片状之后,通过单螺杆挤出机挤出、粒料化来使用。
另外,所得橡胶在双螺杆挤出机中,在与聚酯类热塑性弹性体的混炼过程中进行交联。
[表3-1]
配混剂 DV1 DV2 DV3
BR 100
SBR 100
NBR 100
普通硫(5%油处理) 0.525 0.525 0.525
N,N-二苯甲烷双马来酰亚胺 2
促进剂CZ 1.5 1.5 1.5
促进剂TS 1 1 1
硬脂酸 2 2 2
氧化锌II(ZnO) 5 5 5
表3-1中的普通硫、促进剂CZ和促进剂TS的细节如下。
普通硫...............鹤见化学工业株式会社制造的普通硫
硫化促进剂CZ...大内新兴化学工业株式会社制造的“Nocceler CZ”
(N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)
促进剂TS.........大内新兴化学工业株式会社制造的“Nocceler TS”
(一硫化四甲基秋兰姆)
[热塑性树脂材料的粒料的制作]
按表3-2所示的组成混合(质量基准)表3-2所示的成分,利用株式会社东洋精机制作所制造的LABOPLASTOMILL 50MR双螺杆挤出机进行混炼,得到粒料。另外,在比较例3-1中,不制成混合体系,而是准备聚酯类热塑性弹性体的粒料。
1.拉伸强度、断裂伸长率和拉伸模量评价
使用所制作的粒料,使用住友重工株式会社制造的SE30D进行注射成形,设定成形温度200℃~235℃、模具温度50℃~70℃,使用12.7mm×127mm、厚1.6mm的模具,得到试验片。
对各试验片进行冲切,制作JIS K6251:1993中规定的哑铃状试样片(5号形试样片)。
接着,使用株式会社岛津制作所制造的岛津Autograph AGS-J(5kN),将拉伸速度设定为200mm/min,测定前述各哑铃状试样片的拉伸模量、拉伸强度和断裂伸长率。
结果示于下述表3-2。
2.tanδ测定
使用Rheometrics Co.制造的动态粘弹性测定试验机“ARES III”,测定温度30℃、测定频率20Hz和动态应变1%下的损耗角正切(tanδ)。
实施例和比较例的试样片的、拉伸强度、断裂伸长率、拉伸模量和tanδ示于表3-2。
[表3-2]
由表3-2所示可知,与比较例中制作的试样片的相比,各实施例中制作的试样片的拉伸模量小,富有柔软性。这表示,使用采用与实施例所示的试样片相同的热塑性树脂材料形成的胎体所制造的轮胎的耐冲击性优异,例如,轮胎具有即使接触道牙等也不容易破损的耐久性。此外,与比较例的试样片相比,实施例的试样片的tanδ均较小。因此,使用与实施例所示的试样片相同的热塑性树脂材料所制作的轮胎的滚动阻力得到抑制,可知在将该轮胎应用于汽车时,可表现出低燃料消耗率。
另外,对于使用实施例3-1~3-8和比较例3-1的各热塑性树脂材料所形成的各轮胎进行了转鼓行驶试验,结果所有轮胎在行驶安全性方面均没有问题。
[实施例4-1~4-4、比较例4-1~4-6]
以下使用实施例来更具体地对本发明的第4方面进行说明。但是,本发明并不限定于此。
首先,按照上述第1实施方式成形实施例和比较例的轮胎。此时,胎体的形成材料使用下述表4-1中记载的材料。此外,制作同在与实施例和比较例相同的条件下形成的胎体为相同的成分组成的、127mm×12.7mm、厚1.6mm的试样片,对拉伸强度、断裂伸长率和拉伸模量进行评价。
各试样片的制作方法、各评价方法和评价条件如下。
<试样片的制作>
(A)聚酯类热塑性弹性体
1)Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的Hytrel 3046
2)Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的Hytrel 5557
3)Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的Hytrel 6347
4)Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的Hytrel 7247
5)Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的Hytrel 2751
(B)聚酯树脂(聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)
1)Polyplastics Co.,Ltd.制造的DURANEX 2000
2)Polyplastics Co.,Ltd.制造的DURANEX 2002
(C)比较用树脂(丙烯腈·丁二烯·苯乙烯共聚物)
1)Techno Polymer Co.,Ltd.制造的TECHNO ABS130
-聚酯树脂的弹性模量-
将作为(B)聚酯树脂所示出的上述各种树脂用作成形材料,用127mm×12.7mm、厚1.6mm的模具进行注射成形,制作试样片。成形条件如下。
·注射成形机:SE30D、住友重机械工业(株)
·成形温度(热塑性树脂材料的温度):200℃~240℃
·模具温度:40℃~60℃
使用(株)岛津制作所制造的岛津Autograph AGS-J(5kN)以拉伸速度1mm/min拉伸所得试验片,由此研究试验片的拉伸模量,结果得到下述结果。
(B)聚酯树脂(聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)
1)Polyplastics Co.,Ltd.制造的DURANEX 2000,弹性模量=1100MPa
2)Polyplastics Co.,Ltd.制造的DURANEX 2002,弹性模量=1250MPa
按表4-1所示的组成混合(质量基准)上述的聚酯类热塑性弹性体和聚酯树脂,利用(株)东洋精机制作所制造的LABOPLASTOMILL 50MR双螺杆挤出机进行混炼,得到粒料。另外,在比较例4-1~4-4中,不制成混合体系,而是准备由表4-1所示的聚酯类热塑性弹性体构成的粒料。
使用所准备的实施例和比较例的各粒料,在下述条件下进行注射成形,得到厚1.6mm的试样片。
注射成形使用住友重机械工业(株)制造的SE30D,设定成形温度200℃~235℃、模具温度50℃~70℃,使用127mm×12.7mm、厚1.6mm的模具。
<评价方法>
1.拉伸强度、断裂伸长率和拉伸模量的评价
对上述注射成形中得到的试样片进行冲切,制作JIS K6251:1993中规定的哑铃状试验片(5号形试验片)。
对于拉伸强度、断裂伸长率和拉伸模量,使用(株)岛津制作所制造的岛津Autograph AGS-J(5kN),以拉伸速度200mm/min拉伸所得哑铃状试验片,由此进行测定。
2.tanδ测定
使用Rheometrics Co.制造的动态粘弹性测定试验机“ARES III”,测定温度30℃、测定频率20Hz和动态应变1%下的损耗角正切(tanδ)。
实施例和比较例的各试样片的、拉伸强度、断裂伸长率、拉伸模量和tanδ示于表4-1。
3.弹性模量(拉伸模量)与tanδ的关系
将实施例4-1~4-4和比较例4-1~4-6的试样片的拉伸模量与tanδ的关系绘于图6。
[表4-1]
如表4-1所示,与比较例的试样片的评价结果相比,实施例中制作的试样片的评价结果中,与拉伸模量的变化无关,作为表示轮胎的滚动阻力的指标的tanδ的变化幅度均较小,因此可知滚动阻力的增大受到了抑制。
这还可以从图6看出。图6绘出了拉伸模量与tanδ的散点图。由比较例4-1~4-6的点得出的回归直线(未图示)的斜率大,随着拉伸模量增大,tanδ也增大,而由实施例4-1~4-4的点得出的回归直线(未图示)的斜率小,可知即使拉伸模量增大,tanδ也不容易上升。
此外可知,实施例中制作的各试样片在拉伸强度、断裂伸长率和拉伸模量中的任一方面均充分满足轮胎所要求的水平。这表示,使用采用与实施例4-1~4-4的各试样片相同的热塑性树脂材料形成的胎体所制造的轮胎的滚动阻力的增大得到抑制,且耐久性也优异。进而推测使用该轮胎构成的汽车的燃料消耗率良好。
另外,对于使用实施例4-1~4-4和比较例4-1的各热塑性树脂材料形成的各轮胎进行了转鼓行驶试验,结果所有轮胎在行驶安全性方面均没有问题。
[实施例5-1~5-10、比较例5-1~5-6]
以下使用实施例来更具体地对本发明的第5方面进行说明。但是,本发明并不限定于此。
首先,按照上述第1实施方式成形实施例和比较例的轮胎。此时,胎体的形成材料使用下述表5-1中记载的材料。此外,制作同在与实施例和比较例相同的条件下形成的胎体为相同成分组成的、127mm×12.7mm、厚1.6mm的片状的试样片,对于注射成形性、拉伸强度、断裂伸长率、拉伸模量和破坏状态进行评价。结果示于表5-1。
此外,各试样片的制作方法、各评价方法和评价条件如下。
<试样片的制作>
1.聚酯类热塑性弹性体
Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的“Hytrel 6347”
2.聚酰胺类热塑性弹性体
宇部兴产(株)制造的“UBESTA XPA9055X1”
3.α-烯烃类热塑性弹性体
1)三井化学(株)制造的“TAFMER MA8510”
2)三井化学(株)制造的“TAFMER MH7007”
3)三井化学(株)制造的“TAFMER MH7010”
4)三井化学(株)制造的“TAFMER MH7020”
5)三井化学(株)制造的“TAFMER A1050S”
4.苯乙烯类热塑性弹性体[完全氢化型(SEBS)]
1)旭化成(株)制造的“TUFTEC H1052”
2)旭化成(株)制造的“TUFTEC M1943”
按表5-1所示的组成混合(质量基准)上述热塑性弹性体,利用(株)东洋精机制作所制造的LABOPLASTOMILL 50MR双螺杆挤出机进行混炼,得到粒料。
接着,以所得粒料作为成形材料,使用127mm×12.7mm、厚1.6mm的模具在下述条件下进行注射成形,得到试样片。
·注射成形机:SE30D、住友重机械工业(株)制造
·成形温度(热塑性树脂的温度):200℃~235℃
·模具温度:50℃~70℃
对所得各试样片进行冲切,制作JISK6251-1993:1993中规定的哑铃状试验片(5号形试验片)。
另外,对于在上述条件下未能进行注射成形的比较例5-1和5-4的各粒料,通过使用(株)小平制作所制造的电热压机将粒料于200℃、12MPa加热5分钟来进行热压,得到120mm×120mm、厚2mm的试样片。
<热塑性树脂材料的酸值的测定>
热塑性树脂材料的酸值如下算出:根据对实施例和比较例中使用的各弹性体使用甲醇钠(CH3ONa)进行中和滴定时所使用的甲醇钠(CH3ONa)的质量[mg],基于前述式(1)或式(2)算出。结果示于表5-1。
<评价>
1.拉伸特性(拉伸强度、断裂伸长率、拉伸模量和破坏状态)的评价
使用所得试验片,如下对拉伸强度、断裂伸长率、拉伸模量和破坏状态进行评价。结果示于下述表5-1。
对于拉伸强度、断裂伸长率和拉伸模量,使用(株)岛津制作所制造的岛津Autograph“AGS-J(5kN)”、JIS 5号哑铃,以拉伸速度200mm/min拉伸试样片,由此进行测定。
对于破坏状态,以肉眼观察各试验片的断裂面,根据下述评价基准进行评价。
-评价基准-
A:试样片因韧性破坏而断裂。
B:试样片因层状破坏而断裂。
C:试样片因脆性破坏而断裂。
2.注射成形性的评价
流动性评价[MFR(g/10分钟、230℃)]和注射成形性评价
对于实施例和比较例的各粒料,使用(株)东洋精机制作所制造的SEMI MELTINDEXER 2A型,根据ASTM A1238(B法),施加21.18N、49.03N或98.07N的载荷来测定流动性(MFR)。
另外,测定从小的载荷(21.18N)开始,在该条件下无法测定MFR时,施加更大的载荷进行测定。对于测定开始后经过了3分钟还不开始测定的例子,在表5-1中示为“-”。
此外,使用上述住友重机械工业(株)制造的SE30D,评价在成形温度200℃~235℃、模具温度50℃~70℃的条件下的注射成形性,示于表5-1。将在该条件下可注射成形的记作A,将在该条件下未能注射成形的记作B,示于表5-1。
注射成形性的评价为A表示在制作轮胎时具有在实用上没有问题的注射成形性。结果示于下述表5-1。
[表5-1]
由表5-1所示可知,与比较例中制作的试样片的相比,各实施例中制作的试样片的拉伸特性和破坏状态均良好,试样片的制作时的注射成形性也优异。这表示,使用采用与实施例5-1~5-12所示的试样片相同的热塑性树脂材料形成的胎体所制造的轮胎具有耐久性,且制造性也优异。
另外,对于实施例5-1~5-10和比较例5-1~5-6中得到的各轮胎进行了转鼓行驶试验,结果所有轮胎在行驶安全性方面均没有问题。
[实施例6-1~6-4、比较例6-1~6-4]
以下使用实施例来更具体地对本发明的第6方面进行说明。但是,本发明并不限定于此。
首先,按照上述第2实施方式成形实施例和比较例的轮胎。此时,胎体的形成材料使用下述表6-1中记载的材料。此外,对于各实施例和比较例,通过材料的物性评价来考察轮胎性能。
<试样片的制作>
1.聚酰胺类热塑性弹性体
宇部兴产株式会社制造的UBESTA XPA 9055X1
2.聚酯类热塑性弹性体
Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的Hytrel 6347
3.乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(特定酸改性共聚物)
Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co.,Ltd.制造的HPR AR2011
4.乙烯-甲基丙烯酸共聚物(特定共聚物)
Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co.,Ltd.制造的NUCREL N035C
[粒料的制作]
按表6-1所示的组成混合(质量基准)上述弹性体和上述共聚物,利用(株)东洋精机制作所制造的LABOPLASTOMILL 50MR双螺杆挤出机进行混炼,得到粒料。另外,在比较例6-1和比较例6-5中,不制成混合体系,而是分别准备聚酰胺类热塑性弹性体和聚酯类热塑性弹性体的粒料。
<1.拉伸模量、拉伸强度、断裂伸长率和破坏性的评价>
使用所准备的粒料,使用住友重工株式会社制造的SE30D进行注射成形,设定成形温度200℃~240℃、模具温度40℃~70℃,使用12.7mm×127mm、厚1.6mm的模具,得到试样片。
对各试样片进行冲切,制作JISK6251-1993中规定的哑铃状试样片(5号形试样片)。
另外,对于比较例6-2的粒料,由于在上述注射成形条件下未能进行注射成形,因此通过使用株式会社小平制作所制造的电热压机将粒料于200℃、12MPa加热5分钟来进行热压,得到120mm×120mm、厚2mm的试样片。
接着,使用株式会社岛津制作所制造的岛津Autograph AGS-J(5kN),将拉伸速度设定为200mm/min,研究前述各哑铃状试样片的拉伸模量、拉伸强度、断裂伸长率和破坏性(破坏状态)。结果示于下述表6-1。
在表6-1中,“拉伸物性4)与未添加的弹性模量之差”一栏示出不含特定共聚物和特定酸改性共聚物中的至少一种的体系(比较例6-1和比较例6-5)的弹性模量与含有特定共聚物和特定酸改性共聚物中的至少一种的体系(比较例6-2~6-4和实施例6-2~6-4)的弹性模量之差。
对于比较例6-1~6-5,示出比较例1的试样片的弹性模量与其它试样片的弹性模量之差,对于比较例6-5和实施例6-1~6-4,示出比较例6-1的试样片的弹性模量与其它试样片的弹性模量之差。数值越大表示柔软化程度越大。
另外,对于破坏性,以肉眼观察试样片的剖面的破坏状态,根据下述评价基准进行评价。
-评价基准-
A:试样片因韧性破坏而断裂。
B:试样片因层状破坏而断裂。
C:试样片因脆性破坏而断裂。
<2.流动性评价[MFR(g/10分钟、230℃)]>
对于实施例和比较例的各粒料,使用株式会社东洋精机制作所制造的SEMI MELTINDEXER 2A型,根据ASTM A1238(B法),施加21.18N、49.03N或98.07N的载荷来测定流动性(MFR)。另外,测定从小的载荷(21.18N)开始,在该条件下无法测定MFR时,施加更大的载荷进行测定。对于测定开始后经过了3分钟还不开始测定的例子,在表6-1中示为“-”。
[表6-1]
由表6-1所示可知,与未添加特定共聚物和特定酸改性共聚物中的至少一种的比较例6-5相比,实施例6-1~6-4中制作的试样片的拉伸模量降低了117MPa以上,大幅柔软化,因此在使用与实施例6-1~6-4的试样片相同的热塑性树脂材料形成轮胎时,能制成耐冲击性优异的轮胎。此外可知,同时,各实施例中制作的试样片可以在21.18N的载荷下进行MFR测定,其注射成形性优异。因此可知,如果使用与该试样片相同的热塑性树脂材料,则容易进行注射成形,可以高效地进行轮胎的制造,能提高轮胎的生产率。
而比较例6-2~6-4中制作的试样片与未添加的比较例6-1的弹性模量相比的降低幅度小,可以说柔软化弱。进而,比较例6-1~6-5的试样片未能兼顾柔软性(低弹性模量)和流动性。
另外,对于使用与实施例6-1~6-4和比较例6-1~6-4的各试样片为相同的组成的热塑性树脂材料所形成的各轮胎进行了转鼓行驶试验,结果所有轮胎在行驶安全性方面均没有问题。
[实施例7-1~7-6、比较例7-1~7-6]
以下使用实施例来更具体地对本发明的第7方面进行说明。但是,本发明并不限定于此。
首先,按照上述第2实施方式成形实施例和比较例的轮胎。此时,胎体的形成材料使用下述表7-1中记载的材料。此外,对于各实施例和比较例,按照下述进行材料的物性评价和轮胎性能的评价。
[粒料的制作]
对于各实施例和比较例中用于胎体的树脂材料,按表7-1所示的组成(质量基准)混合各材料。接着,通过(株)东洋精机制作所“LABOPLASTOMILL 50MR”双螺杆挤出机对前述树脂材料进行混炼,得到粒料。另外,在部分比较例中,不制成混合体系,而是准备聚酰胺类热塑性弹性体或聚酯类热塑性弹性体的粒料。
另外,第1和第2热塑性弹性体以混合温度230℃、混炼时间3分钟进行混炼。
<损耗系数(Tanδ)、拉伸模量的评价>
使用所制作的粒料,使用住友重工株式会社制造的SE30D进行注射成形,设定成形温度180℃~260℃、模具温度50℃~70℃,得到100mm×30mm、厚2.0mm的样品。
对各样品进行冲切,制作JIS K6251:1993中规定的哑铃状试样片(5号形试样片)。
接着,使用株式会社岛津制作所制造的岛津Autograph AGS-J(5kN),将拉伸速度设定为200mm/min,对前述各哑铃状试样片在30℃和80℃下的拉伸模量和Tanδ进行测定。结果示于表7-1。
[表7-1]
下面给出前述表7-1中的简称的说明。
·PE1:聚酯类弹性体(第1热塑性弹性体)
(聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚醚嵌段共聚物,Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的“Hytrel 7247”,硬链段含有率:60质量%)
·PA1:聚酰胺类弹性体(第1热塑性弹性体)
(聚酰胺12/聚醚嵌段共聚物,宇部兴产株式会社制造的“UBESTA XPA9055X1”,硬链段含有率:50质量%)
·PE2:聚酯类弹性体(第2热塑性弹性体)
(聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚醚嵌段共聚物,Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的“Hytrel 4047”,硬链段含有率:40质量%)
·PA2:聚酰胺类弹性体(第2热塑性弹性体)
(聚酰胺12/聚醚嵌段共聚物,宇部兴产株式会社制造的“UBESTA XPA9048X1”,硬链段含有率:40质量%、)
·PE3:聚酯类弹性体(第1热塑性弹性体)
(聚邻苯二甲酸丁二醇酯/聚醚,Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的“Hytrel 6347”,硬链段含有率:45质量%)
·PE4:聚酯类弹性体(第1或第2热塑性弹性体)
(聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚醚,Du Pont-Toray Co.,Ltd.制造的“Hytrel 3047”,硬链段含有率:10质量%)
由表7-1可知,与比较例7-1~7-6相比,实施例7-1~7-6的胎体的材料在维持损耗系数(Tanδ)较低的状态下提高了拉伸模量。此外,实施例7-1~7-6的胎体的材料在30℃下的拉伸模量与80℃下的拉伸模量之差较小,与比较例7-1~7-6相比耐热性有所提高。
进而,实施例的轮胎的滚动阻力小,耐热性优异。
下述技术方案包括在本发明的第1方面中。
<1-1>一种轮胎,其至少具有由热塑性树脂材料形成且为环状的轮胎骨架体,在前述轮胎骨架体的外周部具有沿周向卷绕的用于形成加强帘线层的加强帘线构件,前述热塑性树脂材料至少含有聚酯类热塑性弹性体。
<1-2>根据<1-1>所述的轮胎,其中,前述加强帘线层含有树脂材料而构成。
<1-3>根据<1-1>或<1-2>所述的轮胎,其中,前述热塑性树脂材料中的聚酯类热塑性弹性体的含有率为50~100质量%。
<1-4>根据<1-1>~<1-3>中任一项所述的轮胎,前述聚酯类热塑性弹性体为具有硬链段和软链段的共聚物,所述硬链段含有芳香族聚酯,所述软链段含有选自脂肪族聚醚和脂肪族聚酯中的至少1种。
下述技术方案包括在本发明的第2方面中。
<2-1>一种轮胎,其至少具有由热塑性树脂材料形成的环状的轮胎骨架体,在前述轮胎骨架体的外周部具有沿周向卷绕的用于形成加强帘线层的加强帘线构件,前述热塑性树脂材料至少含有聚酯类热塑性弹性体和该聚酯类热塑性弹性体以外的其它弹性体。
<2-2>根据<2-1>所述的轮胎,其中,前述加强帘线层含有树脂材料而构成。
<2-3>根据<2-1>或<2-2>所述的轮胎,在前述热塑性树脂中,前述聚酯类热塑性弹性体(a)与前述其它弹性体(b)的质量比(a:b)为95:5~50:50。
<2-4>根据<2-1>~<2-3>中任一项所述的轮胎,其中,前述其它弹性体为选自聚氨酯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、聚苯乙烯类热塑性弹性体中的任一种。
下述技术方案包括在本发明的第3方面中。
<3-1>一种轮胎,其至少具有由热塑性树脂材料形成的环状的轮胎骨架体,在前述轮胎骨架体的外周部具有沿周向卷绕的用于形成加强帘线层的加强帘线构件,前述热塑性树脂材料至少含有聚酯类热塑性弹性体和橡胶。
<3-2>根据<3-1>所述的轮胎,其中,前述热塑性树脂材料还含有与前述橡胶的亲和性好的热塑性弹性体。
<3-3>根据<3-1>或<3-2>所述的轮胎,其中,前述加强帘线层含有树脂材料而构成。
<3-4>根据<3-1>~<3-3>中任一项所述的轮胎,在前述热塑性树脂中,前述聚酯类热塑性弹性体(x)与前述橡胶(y)的质量比(x:y)为95:5~50:50。
<3-5>根据<3-2>或<3-3>所述的轮胎,在前述热塑性树脂材料中,前述聚酯类热塑性弹性体(x)与前述橡胶(y)和与前述橡胶的亲和性好的热塑性弹性体(z)的质量比(x:y+z)为95:5~50:50。
<3-6>根据<3-1>~<3-4>中任一项所述的轮胎,其中,前述热塑性树脂材料中的前述聚酯类热塑性弹性体和前述橡胶的总含量为50质量%~100质量%。
<3-7>根据<3-2>、<3-3>或<3-5>所述的轮胎,其中,前述热塑性树脂材料中的前述聚酯类热塑性弹性体、前述橡胶以及与前述橡胶的亲和性好的热塑性弹性体的总含量为50质量%~100质量%。
下述技术方案包括在本发明的第4方面中。
<4-1>一种轮胎,其具有由热塑性树脂材料形成的环状的轮胎骨架体,前述热塑性树脂材料含有:具有包含聚酯树脂的硬链段和软链段的聚酯类热塑性弹性体(A),以及热塑性弹性体以外的聚酯树脂(B)。
<4-2>根据<4-1>所述的轮胎,其中,前述聚酯树脂(B)的弹性模量为700MPa以上。
<4-3>根据<4-1>或<4-2>所述的轮胎,其中,前述聚酯类热塑性弹性体(A)与前述热塑性弹性体以外的聚酯树脂(B)的质量比(A:B)为95:5~50:50。
<4-4>根据<4-1>~<4-3>中任一项所述的轮胎,前述热塑性树脂材料中的前述聚酯类热塑性弹性体(A)的含量为50质量%~95质量%。
<4-5>根据<4-1>~<4-4>中任一项所述的轮胎,其还在前述轮胎骨架体的外周部具有沿周向卷绕的用于形成加强帘线层的加强帘线构件。
下述技术方案包括在本发明的第5方面中。
<5-1>一种轮胎,其具有由热塑性树脂材料形成的环状的轮胎骨架体,前述热塑性树脂材料含有:聚酯类热塑性弹性体,以及对前述聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体进行酸改性而得到的酸改性弹性体、或者前述聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体与对该弹性体进行酸改性而得到的酸改性弹性体的混合物。
<5-2>根据<5-1>所述的轮胎,其中,前述热塑性树脂材料的酸值为0.1mg-CH3ONa/g以上且10mg-CH3ONa/g以下。
<5-3>根据<5-1>或<5-2>所述的轮胎,其中,前述热塑性树脂材料中的前述聚酯类热塑性弹性体的质量(A)与前述聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体和前述酸改性弹性体的总质量(B)的比例(A:B)为90:10~50:50。
<5-4>根据<5-1>~<5-3>中任一项所述的轮胎,其中,前述热塑性树脂材料中的前述聚酯类热塑性弹性体的含有率为50质量%~95质量%。
<5-5>根据<5-1>~<5-4>中任一项所述的轮胎,其还在前述轮胎骨架体的外周部具有沿周向卷绕的用于形成加强帘线层的加强帘线构件。
<5-6>一种轮胎的制造方法,其至少包括下述工序:轮胎骨架片形成工序,由热塑性树脂材料形成构成环状的轮胎骨架体的一部分的轮胎骨架片,所述热塑性树脂材料含有:聚酯类热塑性弹性体,以及对前述聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体进行酸改性而得到的酸改性弹性体、或者前述聚酯类热塑性弹性体以外的热塑性弹性体与对该弹性体进行酸改性而得到的酸改性弹性体的混合物;轮胎骨架片接合工序,对前述轮胎骨架片的接合部施加热而将成对的2个以上前述轮胎骨架片熔接来形成前述轮胎骨架体。
<5-7>根据<5-6>所述的轮胎的制造方法,其中,前述热塑性树脂材料的酸值为0.1mg-CH3ONa/g以上且10mg-CH3ONa/g以下。
<5-8>根据<5-7>所述的轮胎的制造方法,其中,前述轮胎骨架片形成工序包括使用前述热塑性树脂材料进行注射成形的工序。
下述技术方案包括在本发明的第6方面中。
<6-1>一种轮胎,其至少具有由热塑性树脂材料形成的环状的轮胎骨架体,前述热塑性树脂材料含有:聚酯类热塑性弹性体,以及烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物和对烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物进行酸改性而得到的酸改性共聚物中的至少一种共聚物。
<6-2>根据<6-1>所述的轮胎,其中,前述聚酯类热塑性弹性体(x)与前述烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物(y)和前述酸改性共聚物(z)的质量比(x:y+z)为95:5~50:50。
<6-3>根据<6-1>或<6-2>所述的轮胎,其中,前述热塑性树脂材料中的前述聚酯类热塑性弹性体、前述烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物以及前述酸改性共聚物的总含量为50质量%~100质量%。
<6-4>一种轮胎的制造方法,其至少包括下述工序:轮胎骨架片形成工序,由热塑性树脂材料形成构成环状的轮胎骨架体的一部分的轮胎骨架片,所述热塑性树脂材料含有:聚酯类热塑性弹性体,以及烯烃-(甲基)丙烯酸共聚物和对烯烃-(甲基)丙烯酸酯共聚物进行酸改性而得到的酸改性共聚物中的至少一种共聚物;轮胎骨架片接合工序,对前述轮胎骨架片的接合部施加热而将成对的2个以上前述轮胎骨架片熔接来形成前述轮胎骨架体。
下述技术方案包括在本发明的第7方面中。
<7-1>一种轮胎,其至少具有由树脂材料形成且为环状的轮胎骨架体,前述树脂材料含有:拉伸模量在150MPa~700MP的范围的第1热塑性弹性体,以及损耗系数(Tanδ)比前述第1热塑性弹性体小的第2热塑性弹性体。
<7-2>根据<7-1>所述的轮胎,其中,前述第1热塑性弹性体的拉伸模量在200MPa~500MPa的范围。
<7-3>根据<7-1>或<7-2>所述的轮胎,其中,前述第2热塑性弹性体的损耗系数(Tanδ)为0.01~0.08。
<7-4>根据<7-1>~<7-3>中任一项所述的轮胎,其中,前述第1热塑性弹性体(x)与前述第2热塑性弹性体(y)的质量比(x/y)为10/90~90/10。
将日本出愿2010-188908、2010-188906、2010-188909、2010-188907、2010-188905、2010-203737、2010-188917、2011-183582和2011-183583的公开内容通过参考而引入到本说明书中。本说明书中记载的所有的文献、专利申请和技术标准通过参考而引入到本说明书中,这与具体单独记载了各个文献、专利申请和技术标准通过参考而引入的情况为同等程度。

Claims (3)

1.一种轮胎,其具有由热塑性树脂材料形成的环状的轮胎骨架体,所述热塑性树脂材料含有:具有包含聚酯树脂的硬链段和软链段的聚酯类热塑性弹性体A;以及热塑性弹性体以外的聚酯树脂B,
所述聚酯类热塑性弹性体A与所述热塑性弹性体以外的聚酯树脂B的质量比为95:5~50:50,
所述热塑性树脂材料中的所述聚酯类热塑性弹性体A的含量为50质量%~95质量%。
2.根据权利要求1所述的轮胎,其中,所述聚酯树脂B的弹性模量为700MPa以上。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎,其中,进一步具有在所述轮胎骨架体的外周部沿周向卷绕而形成加强帘线层的加强帘线构件。
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