CN107709040B - 轮胎和轮胎的制造方法 - Google Patents

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Abstract

轮胎和轮胎的制造方法,其中:所述轮胎具有轮胎骨架体和至少围绕所述骨架体的外周部缠绕的增强金属帘线部件;并且所述增强金属帘线部件至少一部分地经由粘接层用覆盖用组合物覆盖,所述粘接层包含聚酰胺系粘接剂并且熔点为160℃至200℃,所述覆盖用组合物包含选自熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性树脂和熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性弹性体中的至少一种热塑性材料。

Description

轮胎和轮胎的制造方法
技术领域
本发明涉及:安装到轮辋上的轮胎;和该轮胎的制造方法。
背景技术
传统上,由橡胶、有机纤维材料和钢部件等构成的充气轮胎已经用于例如乘用车等机动车。近年来,从轻量化、成形容易和回收性的观点,已经研究了树脂材料、特别是例如热塑性树脂和热塑性弹性体等热塑性高分子材料作为轮胎材料的使用。使用热塑性高分子材料的轮胎与橡胶制轮胎相比可以更容易地并且以更低的成本来制造。
虽然轮胎需要轻量化,但是轮胎还需要具有高的耐久性。作为改善轮胎耐久性的尝试,已经提出在轮胎主体(轮胎骨架体)的胎面底部的轮胎径向外表面上设置增强层的方法,其中增强层通过将增强帘线沿轮胎圆周方向连续并且螺旋地缠绕来形成。例如,已经提出一种轮胎,其中缠绕在轮胎骨架体的外周部上的增强金属帘线部件的至少一部分经由包含热熔粘接剂的粘接层用覆盖用组合物覆盖,所述覆盖用组合物包含选自热塑性树脂和热塑性弹性体的至少一种热塑性材料(例如,参见WO2014/175453)。
发明内容
发明要解决的问题
通常,在其中使用增强帘线的情况下,从轮胎性能的观点,需要增强帘线充分地固定在轮胎骨架体上。在专利文献1中公开的轮胎中,记载的是轮胎骨架体与例如钢丝帘线等增强部件之间的粘接耐久性可以通过将增强金属帘线经由包含热熔粘接剂的粘接层用覆盖用组合物覆盖来改善。
然而,在专利文献1中公开的轮胎的粘接层中,存在进一步改善耐受在用覆盖用组合物覆盖之后进行的热处理(例如,在140℃以上硫化)的粘接性的空间。
鉴于上述情形作出本发明,并且本发明的目的在于提供:具有对于在用覆盖用组合物覆盖之后进行的热处理的优异的耐久性的轮胎;和该轮胎的制造方法。
用于解决问题的方案
用于实现上述目的的具体手段包括以下模式。
[1]一种轮胎,其包括:轮胎骨架体;和至少在所述轮胎骨架体的外周部上缠绕的增强金属帘线部件,其中所述增强金属帘线部件的至少一部分经由粘接层用覆盖用组合物覆盖,所述粘接层包含聚酰胺系粘接剂并且熔点为160℃至200℃,所述覆盖用组合物包含选自熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性树脂和熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性弹性体中的至少一种热塑性材料。
[2]根据[1]的轮胎,其中所述粘接层的熔点为160℃至180℃。
[3]根据[1]或[2]的轮胎,其中所述粘接层的厚度在5μm至200μm的范围内。
[4]根据[1]至[3]任一项的轮胎,其中所述覆盖用组合物的厚度在10μm至1,000μm的范围内。
[5]根据[1]至[4]任一项所述的轮胎,其中所述粘接层与所述覆盖用组合物的厚度比,即粘接层/覆盖用组合物为1/20至10/1。
[6]根据[1]至[5]任一项的轮胎,其中所述轮胎骨架体包含树脂材料,所述树脂材料以50质量%至100质量%的量包含树脂组分。
[7]一种轮胎的制造方法,所述方法包括:形成轮胎骨架体的工序;将增强金属帘线部件的至少一部分经由粘接层用覆盖用组合物覆盖的工序,所述粘接层包含聚酰胺系粘接剂并且熔点为160℃至200℃,所述覆盖用组合物包含选自熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性树脂和熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性弹性体中的至少一种热塑性材料;和将所述增强金属帘线部件缠绕到所述轮胎骨架体上的工序,其中覆盖所述覆盖用组合物的工序通过将所述覆盖用组合物从模具温度为粘接层的熔点以上并且为160℃至200℃的挤出机挤出来进行。
发明的效果
根据本发明,可以提供具有对于在用覆盖用组合物覆盖之后进行的热处理的优异的耐久性的轮胎;和该轮胎的制造方法。
附图说明
图1A是表明根据本发明的一个实施方案的轮胎的一部分的截面的透视图;
图1B是安装到轮辋上的胎圈部的截面图;
图2是沿着轮胎旋转轴截取的截面图,其表明其中树脂覆盖的帘线埋设入根据第一实施方案的轮胎的轮胎骨架体的胎冠部中的状态;
图3是使用树脂覆盖的帘线的加热设备和辊来将树脂覆盖的帘线设置在轮胎骨架体的胎冠部中的操作的说明图;和
图4是沿着轮胎旋转轴截取的截面图,其表明其中将其中埋设了增强金属帘线部件的增强帘线覆盖层设置在根据第二实施方案的轮胎的轮胎骨架体的胎冠部上的模式。
具体实施方式
在下文中将详细描述本发明的具体实施方案。然而,应当注意的是本发明不限于以下实施方案而可以在本发明的目的的范围内进行合适的修改。
在本说明书中,“树脂”的概念包括热塑性树脂和热固性树脂,但是不包括例如天然橡胶和合成橡胶等传统的硫化橡胶。
在以下树脂的描述中,“相同种类”的组分意指其主链由共通的骨架形成的那些,其实例包括酯系那些或苯乙烯系那些。
在以下描述术语“树脂复合层”的情况下,所述术语表示其中粘接层用覆盖用组合物覆盖的在层叠的状态下的层。
在本说明书中,使用“A至B”表示的数值范围意指包含分别作为下限值和上限值的A和B的范围。
此外,术语“步骤”不仅意指独立的步骤,还意指其中即使当所述步骤不能与一个以上的其它步骤清楚地区分时也能达到所述步骤中期望的目的的步骤。
进一步,在这里使用的术语“熔点”是指在通过差示扫描量热法(DSC)得到的曲线(DSC曲线)中观察到吸热峰处的温度。
根据ASTMD3418-8使用差示扫描量热仪(DSC)来测量熔点。具体地,将测量对象放置在铝盘上并且将空盘设置为对照,之后在10℃/min的加热速度下进行测量。将铟的熔点和锌的熔点用于测量设备的检测单元的温度校正,并且将铟的熔解热用于热量校正。
本发明的轮胎包括:轮胎骨架体;和至少在所述轮胎骨架体的外周部上缠绕的增强金属帘线部件,其中所述增强金属帘线部件的至少一部分经由粘接层用覆盖用组合物覆盖,所述粘接层包含聚酰胺系粘接剂并且熔点为160℃至200℃,所述覆盖用组合物包含选自熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性树脂和熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性弹性体中的至少一种热塑性材料。
在本发明的轮胎中,通过采用上述构成,可以抑制由在用覆盖用组合物覆盖之后进行的热处理引起的例如粘接层的弹性模量和屈服强度等材料强度的降低,从而抑制粘接层的粘接性的降低。因此,在增强金属帘线部件与粘接层之间以及在粘接层与覆盖用组合物之间获得了优异的粘接性。结果,可以实现具有优异的耐久性的轮胎,其树脂复合层即使在热处理之后仍显示高的耐久性。
在其中轮胎使用增强金属帘线部件制造的情况下,鉴于轮胎的耐久性,期望金属增强部件充分地固定至轮胎骨架体。鉴于汽车等的驾乘品质,用于轮胎骨架体的材料优选为柔软的。然而,在其中例如钢丝帘线等刚性部件用作增强金属帘线部件的情况下,轮胎骨架体的柔软材料与增强金属帘线部件之间的弹性模量差(刚性差)大,并且变得难以在轮胎骨架体与增强金属帘线部件之间维持充分的粘接耐久性。
在本发明中,增强金属帘线部件的至少一部分经由粘接层用覆盖用组合物覆盖,所述粘接层包含聚酰胺系粘接剂并且熔点为160℃至200℃,所述覆盖用组合物包含选自熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性树脂和熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性弹性体中的至少一种热塑性材料;因此,增强金属帘线部件与覆盖用组合物彼此牢固地固定,并且增强金属帘线部件从覆盖用组合物的耐拉拔性改善。进一步,在本发明中,由于覆盖用组合物存在于增强金属帘线部件与构成轮胎骨架体的材料之间的界面处,增强金属帘线部件与轮胎骨架体之间的刚性差减小。结果,在本发明的轮胎中,增强金属帘线部件与轮胎骨架体之间的粘接耐久性改善。此外,通过将具有优异的与轮胎骨架体的粘接耐久性的增强金属帘线部件缠绕在轮胎骨架体的外周部上,改善了轮胎的耐久性(例如,耐刺穿性、耐切割性、轮胎周向刚性)。在周向刚性方面的改善导致抑制了由树脂材料形成的轮胎骨架体的蠕变(轮胎骨架体的塑性变形在恒定的应力下随时间增加的现象)。
在本发明的一个实施方案中,通过使用树脂材料来形成轮胎骨架体,可以省略作为对于传统的橡胶制轮胎是不可或缺的步骤的硫化步骤,并且轮胎骨架体例如可以通过注射成形等成形。这使得能够通过制造过程的简化、时间的缩短和成本的降低等来改善生产性。进一步,与传统的橡胶制轮胎相比,用于轮胎骨架体的树脂材料的使用能够使轮胎结构简化,并且这因而确保实现轮胎的轻量化。结果,通过形成这样的轮胎骨架体,可以改善轮胎的耐磨耗性和耐久性。
在下文中,将会按所述顺序描述用于本发明的数个实施方案的增强金属帘线部件、覆盖所述增强金属帘线部件的覆盖用组合物、包含于设置在增强金属帘线部件与覆盖用组合物之间并且熔点为160℃至200℃的粘接层中的聚酰胺系粘接剂、和构成轮胎骨架体的材料,并且随后将参考附图描述本发明的轮胎的具体实施方案。
[增强金属帘线部件]
作为本发明的一个实施方案中的增强金属帘线部件,可以适当地使用用于传统的橡胶制轮胎的金属帘线等,并且其实例包括金属纤维的单丝(单线)、和例如通过加捻钢纤维得到的钢丝帘线等复丝(加捻线)。作为增强金属帘线部件,从进一步改善轮胎耐久性的观点,复丝是优选的。对增强金属帘线部件的截面形状和尺寸(直径)等不特别限定,并且可以适当地选择和使用适合于期望的轮胎的任意增强金属帘线部件。
在根据本发明的一个实施方案的轮胎中,单一的增强金属帘线部件或多个增强金属帘线部件可以沿轮胎骨架体的圆周方向缠绕,并且可以以连续且螺旋的方式沿圆周方向进行所述缠绕。进一步,增强金属帘线部件可以沿圆周方向以在轮胎骨架体的宽度方向上均匀间隔的方式缠绕,或可以以交叉的方式缠绕。
增强金属帘线部件本身的拉伸弹性模量典型地为约100000MPa至约300000MPa,优选120000MPa至270000MPa,并且更优选150000MPa至250000MPa。注意增强金属帘线部件的拉伸弹性模量从使用拉伸试验机中的ZWICK型卡盘绘制的应力-应变曲线的斜率来计算。
增强金属帘线部件本身的断裂伸长率(即,拉伸断裂伸长率)典型地为约0.1%至约15%,优选1%至15%,并且更优选1%至10%。增强金属帘线部件的拉伸断裂伸长率可以从由使用拉伸试验机中的ZWICK型卡盘绘制的应力-应变曲线得到的应变测定。
在本发明的一个实施方案中,将增强金属帘线部件缠绕到轮胎骨架体的外周部上,并且增强金属帘线部件的至少一部分经由下述粘接层用覆盖用组合物覆盖,所述粘接层包含聚酰胺系粘接剂并且熔点为160℃至200℃,所述覆盖用组合物包含选自下述熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性树脂和熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性弹性体中的至少一种热塑性材料。
在这里使用的短语“增强金属帘线部件的至少一部分经由粘接层用覆盖用组合物覆盖,所述粘接层包含聚酰胺系粘接剂并且熔点为160℃至200℃,所述覆盖用组合物包含选自熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性树脂和熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性弹性体中的至少一种热塑性材料”意指其中增强金属帘线部件的表面的一部分或全部经由熔点为160℃至200℃的粘接层用覆盖用组合物覆盖的状态。
其中增强金属帘线部件的表面的一部分或全部经由熔点为160℃至200℃的粘接层用覆盖用组合物覆盖的状态的实例包括:其中用作芯的增强金属帘线部件的外周部的一部分或全部经由熔点为160℃至200℃的粘接层用覆盖用组合物覆盖的状态;和其中当包含覆盖用组合物的增强金属帘线覆盖层形成在轮胎骨架体的外周部上时,在熔点为160℃至200℃的粘接层设置在所述层与骨架体之间的情况下,增强金属帘线部件的一部分或全部埋设入增强金属帘线覆盖层中的状态。
在本发明的一个实施方案中,优选的是增强金属帘线部件的构成增强金属帘线部件与轮胎骨架体之间的界面的部分经由熔点为160℃至200℃的粘接层用覆盖用组合物完全覆盖,并且更优选的是增强金属帘线部件的整个表面经由熔点为160℃至200℃的粘接层用覆盖用组合物覆盖。
[覆盖用组合物]
用于经由熔点为160℃至200℃的粘接层覆盖增强金属帘线部件的本发明中的覆盖用组合物包含选自熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性树脂和熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性弹性体中的至少一种热塑性材料。
除了熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性树脂或熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性弹性体以外,在发挥本发明的效果的范围内,热塑性材料还可以包含聚酯系热塑性树脂、烯烃系热塑性树脂、聚酯系热塑性弹性体、和/或烯烃系热塑性弹性体等。
在这里使用的术语“热塑性树脂”意指随着温度升高而软化和流体化并且在冷却时变得相对硬且坚固,但是不具有橡胶状弹性的高分子化合物。
进一步,在这里使用的术语“热塑性弹性体”意指由如下共聚物构成的高分子化合物:所述共聚物通过构成熔点高的硬链段或内聚力高的硬链段的结晶性聚合物与构成玻璃化转变温度低的软链段的非结晶性聚合物的共聚得到,所述高分子化合物不仅随着温度升高而软化和流体化,还在冷却时变得相对硬且坚固,并且显示橡胶状弹性。
(聚酰胺系热塑性树脂)
包含于覆盖用组合物中的聚酰胺系热塑性树脂可以适当地选自熔点为160℃至240℃的那些。
通过使用熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性树脂作为包含于覆盖用组合物中的热塑性材料来覆盖下述包含聚酰胺系粘接剂并且熔点为160℃至200℃的粘接层,可以得到其中抑制了由在覆盖之后进行的热处理引起的粘接性的降低的粘接层。此外,通过使用熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性树脂,在将粘接层用覆盖用组合物覆盖时,下述包含聚酰胺系粘接剂并且熔点为160℃至200℃的粘接层部分熔融,并且由此增加了在覆盖用组合物与粘接层的界面处热熔接的粘接性。因此,增强金属帘线部件与覆盖用组合物彼此牢固地固定,从而可以进一步改善增强金属帘线部件与覆盖用组合物的粘接性。
从增强金属帘线部件的粘接性的观点,聚酰胺系热塑性树脂的熔点优选为160℃至200℃,更优选160℃至180℃。熔点为160℃以上的聚酰胺系热塑性树脂的使用确保在短时间内进行高温硫化,从而提高生产性。同时,熔点为240℃以下的聚酰胺系热塑性树脂的使用允许在加热时在覆盖用组合物与粘接层之间的界面处发生热熔接,从而提高其间的粘接性。
包含于覆盖用组合物中的热塑性材料还优选考虑其对用于轮胎骨架体的材料的粘接性来选择。特别地,在其中轮胎骨架体使用树脂材料来形成的情况下,轮胎骨架体与覆盖用组合物之间的粘接性可以通过使用相同种类的树脂作为树脂材料和包含于覆盖用组合物中的热塑性材料而进一步提高。例如,当聚酰胺系热塑性树脂用作包含于覆盖用组合物中的热塑性材料时,优选使用聚酰胺系热塑性弹性体作为用于形成轮胎骨架体的树脂材料。
聚酰胺系热塑性树脂的实例包括构成用于下述轮胎骨架体的聚酰胺系热塑性弹性体的硬链段的聚酰胺当中熔点为160℃至240℃的聚酰胺。聚酰胺系热塑性树脂的具体实例包括通过ε-己内酰胺的开环缩聚形成的聚酰胺(酰胺6)、通过十一内酰胺的开环缩聚形成的聚酰胺(酰胺11)、通过月桂基内酰胺的开环缩聚形成的聚酰胺(酰胺12)、通过二胺和二元酸的缩聚形成的聚酰胺(酰胺66)、和具有间二甲苯二胺作为结构单元的聚酰胺(酰胺MX)。
酰胺6可以由例如[CO-(CH2)5-NH]n表示。酰胺11可以由例如[CO-(CH2)10-NH]n表示。酰胺12可以由例如[CO-(CH2)11-NH]n表示。酰胺66可以由例如[CO(CH2)4CONH(CH2)6NH]n表示。酰胺MX可以由例如以下结构式(A-1)表示。在这一点上,n表示重复单元数。
作为酰胺6的市售产品,可以使用例如由UBE Industries,Ltd.制造的“UBE尼龙”系列(例如,1022B和1011FB)。作为酰胺11的市售产品,可以使用例如由Arkema制造的“RILSAN B”系列。作为酰胺12的市售产品,可以使用例如由UBE Industries,Ltd.制造的“UBE尼龙”系列(例如,3024U、3020U和3014U)。作为酰胺66的市售产品,可以使用例如由UBEIndustries,Ltd.制造的“UBE尼龙”系列(例如,2020B和2015B)。作为酰胺MX的市售产品,可以使用例如由Mitsubishi Gas Chemical Co.,Inc.制造的“MX尼龙”系列(例如,S6001、S6021和S6011)。
聚酰胺系热塑性树脂可以为仅由以上结构单元构成的均聚物,或可以为所述结构单元和其它单体的共聚物。在共聚物的情况下,各聚酰胺系热塑性树脂中的结构单元的含量优选为40质量%以上。
包含于覆盖用组合物中的热塑性材料可以进一步包含聚酯系热塑性树脂和/或烯烃系热塑性树脂等。
(聚酯系热塑性树脂)
聚酯系热塑性树脂的实例包括构成用于下述轮胎骨架体的聚酯系热塑性弹性体的硬链段的聚酯。
聚酯系热塑性树脂的具体实例包括:脂肪族聚酯例如聚(乳酸)、聚丁酸羟基-3-丁酯、聚丁酸羟基-3-己酯、聚(ε-己内酯)、聚庚内酯、聚辛内酯、聚(己二酸丁二酯)、或聚(己二酸乙二酯);和芳香族聚酯例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、聚(对苯二甲酸苯乙烯酯)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)、或聚(萘二甲酸丁二醇酯)。其中,从耐热性和加工性的观点,聚(对苯二甲酸丁二醇酯)优选作为聚酯系热塑性树脂。
作为聚酯系热塑性树脂的市售产品,可以使用例如由Polyplastics Co.,Ltd.制造的“DURANEX”系列(例如,2000和2002)、由Mitsubishi Engineering-PlasticsCorporation制造的“NOVADURAN”系列(例如,5010R5和5010R3-2)、和由Toray Industries,Inc.制造的“TORAYCON”系列(例如,1401X06和1401X31)。
-烯烃系热塑性树脂-
烯烃系热塑性树脂的实例包括构成用于下述轮胎骨架体的烯烃系热塑性弹性体的硬链段的聚烯烃。
烯烃系热塑性树脂的具体实例包括聚乙烯系热塑性树脂、聚丙烯系热塑性树脂、和聚丁二烯系热塑性树脂。其中,从耐热性和加工性的观点,聚丙烯系热塑性树脂优选作为烯烃系热塑性树脂。
聚丙烯系热塑性树脂的具体实例包括丙烯均聚物、丙烯/α-烯烃无规共聚物、和丙烯/α-烯烃嵌段共聚物。α-烯烃的实例包括具有约3至20个碳原子的α-烯烃,例如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯、或1-二十碳烯。
(聚酰胺系热塑性弹性体)
包含于覆盖用组合物中的聚酰胺系热塑性弹性体可以适当地选自熔点为160℃至240℃的那些。
通过使用熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性弹性体作为包含于覆盖用组合物中的热塑性材料来覆盖下述包含聚酰胺系粘接剂并且熔点为160℃至200℃的粘接层,可以得到其中抑制了由在覆盖之后进行的热处理引起的粘接性的降低的粘接层。此外,通过使用熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性弹性体,在将粘接层用覆盖用组合物覆盖时,下述包含聚酰胺系粘接剂并且熔点为160℃至200℃的粘接层部分熔融,并且由此增加了在覆盖用组合物与粘接层的界面处的热熔接的粘接性。因此,增强金属帘线部件与覆盖用组合物彼此牢固地固定,从而可以进一步改善增强金属帘线部件与覆盖用组合物的粘接性。
从增强金属帘线部件的粘接性的观点,聚酰胺系热塑性弹性体的熔点更优选为160℃至200℃。
熔点为160℃以上的聚酰胺系热塑性弹性体的使用确保在短时间内进行高温硫化,从而提高生产性。同时,熔点为240℃以下的聚酰胺系热塑性弹性体的使用允许在加热时在覆盖用组合物与粘接层之间的界面处发生热熔接,从而提高其间的粘接性。
包含于覆盖用组合物中的热塑性材料还优选考虑其与用于轮胎骨架体的材料的粘接性来选择。特别地,在其中轮胎骨架体使用树脂材料来形成的情况下,轮胎骨架体与覆盖用组合物之间的粘接性可以通过使用相同种类的树脂作为树脂材料和包含于覆盖用组合物中的热塑性材料而进一步提高。例如,当聚酰胺系热塑性弹性体用作包含于覆盖用组合物中的热塑性材料时,优选使用聚酰胺系热塑性弹性体作为用于形成轮胎骨架体的树脂材料。
聚酰胺系热塑性弹性体的实例包括可以用于如下所述的轮胎骨架体的那些聚酰胺系热塑性弹性体当中熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性弹性体。以下描述了这样的聚酰胺系热塑性弹性体的细节。
作为聚酰胺系热塑性弹性体的市售产品,可以使用例如由UBE Industries,Ltd.制造的“UBESTA XPA”系列(例如,XPA9063X1和XPA9055X1)、和由Daicel-Evonik Ltd.制造的“VESTAMID”系列(例如,E47-S1、E47-S3、E55-S1、E55-S3、EX9200和E50-R2)。
包含于覆盖用组合物中的热塑性材料可以进一步包含聚酯系热塑性弹性体和/或烯烃系热塑性弹性体等。
(聚酯系热塑性弹性体)
聚酯系热塑性弹性体与用于下述轮胎骨架体的聚酯系热塑性弹性体相似,并且优选的实施方案也相似。因此,这里省略详细的描述。
(烯烃系热塑性弹性体)
烯烃系热塑性弹性体与用于下述轮胎骨架体的烯烃系热塑性弹性体相似,并且优选的实施方案也相似。因此,这里省略详细的描述。
(覆盖用组合物中的聚酰胺系热塑性树脂和聚酰胺系热塑性弹性体的模式)
在本发明的一个实施方案中,覆盖用组合物可以采用以下模式,所述模式包含聚酰胺系热塑性树脂和聚酰胺系热塑性弹性体二者,并且具有作为包含聚酰胺系热塑性树脂的基质相的海相和作为包含聚酰胺系热塑性弹性体的分散相的岛相。通过使覆盖用组合物具有其中聚酰胺系热塑性弹性体分散在由聚酰胺系热塑性树脂组成的基质中的海岛结构,可以改善增强金属帘线部件与覆盖用组合物的粘接性。
从容易形成由包含聚酰胺系热塑性树脂的海相和包含聚酰胺系热塑性弹性体的岛相构成的海岛结构的观点,本实施方案的覆盖用组合物中的聚酰胺系热塑性树脂(p)与聚酰胺系热塑性弹性体(e)的质量比(p/e)优选为95/5至55/45,更优选90/10至60/40,并且特别优选85/15至70/30。
可以通过使用SEM(扫描电子显微镜)观察照片来确认包含聚酰胺系热塑性弹性体的岛相是否微细地分散在包含聚酰胺系热塑性树脂的海相中。
包含聚酰胺系热塑性弹性体的岛相的尺寸(即,岛相的长径)为约0.4μm至10.0μm,更优选约0.5μm至7μm,并且特别优选约0.5μm至5μm。各相的尺寸可以通过使用SEM(扫描电子显微镜)观察照片来测量。
对用覆盖用组合物覆盖粘接层的方法不特别限定。从覆盖用组合物与粘接层之间的粘接性的观点,通过熔融挤出来覆盖粘接层的方法是优选的。
在其中覆盖用组合物通过熔融挤出来覆盖的情况下,从覆盖用组合物与粘接层之间的粘接性的观点,挤出机的模具温度设定为优选160℃至240℃,更优选160℃至200℃。
即,在本发明的轮胎中,优选将覆盖用组合物从模具温度为160℃至200℃的挤出机挤出。
在本发明中,对覆盖用组合物的厚度(平均层厚度)不特别限定;然而,从加热后的耐久性的观点,覆盖用组合物的厚度优选为10μm至1,000μm,并且更优选50μm至700μm。
覆盖用组合物的平均层厚度可以通过以下两种方法测定。
第一方法例如为以下方法,其中,在每1m增强金属帘线10个点处,进行在通过沿垂直于帘线纵向方向的方向切割用覆盖用组合物覆盖的增强金属帘线而产生的截面中测量覆盖用组合物的层厚度的操作,并且平均层厚度通过采取在10个点处的覆盖用组合物的层厚度的测量值的算术平均数来确定。
第二方法例如为以下方法,其中,通过从其上将粘接层用覆盖用组合物覆盖的增强金属帘线的半径减去在施加覆盖用组合物之前设置有粘接层的增强金属帘线的半径,在每1m增强金属帘线10个点处进行测定覆盖用组合物的层厚度的操作,并且平均层厚度通过采取在10个点处的覆盖用组合物的层厚度的测量值的算术平均数来确定。
[粘接层]
在本发明中,增强金属帘线部件的至少一部分经由熔点为160℃至200℃的粘接层用上述覆盖用组合物覆盖。熔点为160℃至200℃的粘接层包含聚酰胺系粘接剂。
在这里使用的术语“聚酰胺系粘接剂”意指固成分为100质量%的粘接剂,其包含聚酰胺系热塑性树脂作为主要组分而不具有有机溶剂,并且在常温(室温)下为固体或半固体、但是通过加热而熔融(所谓的热熔粘接剂)。
进一步,术语“经由粘接层”意指其中粘接层存在于增强金属帘线部件与覆盖用组合物之间的空间的一部分或全部中的状态。
通过使粘接层具有熔点160℃至200℃并且包含聚酰胺系粘接剂,可以抑制由在用覆盖用组合物覆盖之后进行的热处理引起的例如粘接层的弹性模量和屈服强度等材料强度的降低,从而抑制粘接层的粘接性的降低。因此,在增强金属帘线部件与粘接层之间以及在粘接层与覆盖用组合物之间获得了优异的粘接性,并且即使在热处理之后,树脂复合层仍显示优异的耐久性。
从粘接层与覆盖用组合物之间的粘接性的观点,粘接层的熔点优选为160℃至190℃,更优选160℃至180℃,又更优选170℃至180℃。当粘接层的熔点为190℃以下时,在用覆盖用组合物覆盖时,粘接层的一部分容易熔融,从而进一步改善粘接性。
粘接层的熔点可以基于构成粘接层的组分来调节。
(聚酰胺系粘接剂)
聚酰胺系粘接剂为不包含有机溶剂,并且加热熔融来涂布等,然后通过冷却来固体化以进行粘接的粘接剂。聚酰胺系粘接剂甚至可以紧密地附着至增强金属帘线部件的凹凸的外周面,并且增强金属帘线部件与覆盖用组合物由此可以彼此牢固地固定。因此,相信的是,通过将包含聚酰胺系粘接剂的粘接层设置在增强金属帘线部件与覆盖用组合物之间,增强金属帘线部件与覆盖用组合物可以牢固地固定在一起并且增强金属帘线部件对覆盖用组合物的粘接性改善。进一步,由于聚酰胺系粘接剂不包含有机溶剂,没有必要进行溶剂干燥步骤,并且从环境和生产的观点,聚酰胺系粘接剂也比包含有机溶剂的粘接剂优异。
对包含于聚酰胺系粘接剂中的聚酰胺系热塑性树脂不特别限定。从将粘接层的熔点调节至160℃至200℃的观点,作为主要组分包含的聚酰胺系热塑性树脂优选为熔点为160℃以上的聚酰胺系热塑性树脂。
聚酰胺系粘接剂的实例包括由Daicel-Evonik Ltd.制造的DAIAMID系列(例如,A6453、A6492、A6470、A6469、A6560和CW1156);由ARKEMA K.K.制造的B409;和由HarimaChemicals Groups,Inc.制造的NEWMIDE系列。
在本发明中,粘接层可以包含一种或多种聚酰胺系粘接剂。
在聚酰胺系粘接剂中,除了作为主要组分包含的热塑性树脂以外,可以根据需要引入添加剂例如增粘树脂、软化剂(增塑剂)、抗氧化剂(防老剂)和/或热稳定剂。
在本发明中,对粘接层的厚度(平均层厚度)不特别限定;然而,从容易形成粘接层、和粘接性能等的观点,粘接层的厚度优选为5μm至200μm,更优选20μm至150μm,特别优选20μm至100μm。
粘接层的平均层厚度可以通过以下两种方法来测定。
第一方法例如为以下方法,其中,在每1m增强金属帘线10个点处,进行在通过沿垂直于帘线纵向方向的方向切割经由粘接层用覆盖用组合物覆盖的增强金属帘线而产生的截面中测量粘接层的层厚度的操作,并且平均层厚度通过采取在10个点处的粘接层的层厚度的测量值的算术平均数来确定。
第二方法例如为以下方法,其中,通过从设置有粘接层的增强金属帘线的半径减去尚未设置有粘接层的增强金属帘线的半径,在每1m增强金属帘线10个点处进行测定粘接层的层厚度的操作,并且平均层厚度通过采取在10个点处的粘接层的层厚度的测量值的算术平均数来确定。
粘接层与覆盖用组合物的厚度比(粘接层/覆盖用组合物)优选为1/20至10/1。
当粘接层与覆盖用组合物的厚度比为1/20以上时,确保了粘接层具有充分的厚度,从而使粘接层的功能易于显示并且得到优异的粘接强度。同时,当粘接层与覆盖用组合物的厚度比为10/1以下时,由于粘接层不是过厚的,可以抑制在粘接层与覆盖用组合物之间的界面处的强度的降低,并且这使得轮胎容易维持充分的耐久性。
从与上述相同的观点,粘接层与覆盖用组合物的厚度比(粘接层/覆盖用组合物)更优选为1/10至5/1。
[轮胎骨架体]
对轮胎骨架体不特别限定,只要其起轮胎骨架的作用即可。例如,轮胎骨架体由包含树脂或橡胶作为主要组分的材料制成并且形成为环状形状。轮胎骨架体的具体实例包括以下轮胎骨架体,所述轮胎骨架体包括:一对胎圈部;在各胎圈部的轮胎径向外侧连续延伸的一对胎侧部;和在胎侧部的轮胎宽度方向内侧连续延伸并且使胎侧部的轮胎径向外侧端彼此连接的胎冠部,并且其中,胎圈芯埋设入各胎圈部中并且环状延伸的胎体设置在胎圈芯之间。
对轮胎骨架体的材料不特别限定;然而,轮胎骨架体通常由橡胶材料或树脂材料形成。通常,除了胎圈芯和胎体中的增强帘线(例如,有机纤维帘线或钢丝帘线)以外,轮胎骨架体主要由橡胶材料或树脂材料构成。
从轮胎的轻量化和生产性的观点,轮胎骨架体优选由树脂材料构成。
[橡胶材料]
在本发明的一个实施方案中,“橡胶材料”至少包含橡胶(橡胶组分)并且可以进一步包含例如添加剂等其它组分。橡胶的实例包括天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丁基橡胶、和其混合物。
[树脂材料]
从轻量化的观点,本发明的一个实施方案中的轮胎骨架体优选由树脂材料构成。
在本发明的一个实施方案中,“树脂材料”至少包含树脂(树脂组分)并且可以进一步包含例如添加剂等其它组分。“树脂材料”优选以50质量%至100质量%的量包含树脂组分。在这里使用的术语“树脂材料”是涵盖热塑性树脂、热塑性弹性体和热固性树脂的概念,但是不包括硫化橡胶。
热固性树脂的实例包括酚醛系热固性树脂、脲系热固性树脂、三聚氰胺系热固性树脂、和环氧系热固性树脂。
热塑性树脂的实例包括聚酰胺系热塑性树脂、聚酯系热塑性树脂、烯烃系热塑性树脂、聚氨酯系热塑性树脂、氯乙烯系热塑性树脂、和聚苯乙烯系热塑性树脂。这些热塑性树脂可以单独或以其两种以上的组合使用。其中,作为热塑性树脂,选自聚酰胺系热塑性树脂、聚酯系热塑性树脂、和烯烃系热塑性树脂中的至少一种是优选的,并且选自聚酰胺系热塑性树脂和烯烃系热塑性树脂中的至少一种是更优选的。
热塑性弹性体的实例包括如根据JIS K6418:2007定义的聚酰胺系热塑性弹性体(TPA)、聚苯乙烯系热塑性弹性体(TPS)、聚氨酯系热塑性弹性体(TPU)、烯烃系热塑性弹性体(TPO)、聚酯系热塑性弹性体(TPEE)、和交联热塑性橡胶(TPV),以及其它种类的热塑性弹性体(TPZ)。作为用于形成轮胎骨架体的树脂材料,考虑到行驶时所需的弹性和制造时的成形性,热塑性树脂的使用是优选的,并且热塑性弹性体的使用是更优选的。进一步,当聚酰胺系热塑性树脂用作用于覆盖增强金属帘线部件的热塑性树脂时,聚酰胺系热塑性弹性体的使用是特别优选的。
-聚酰胺系热塑性弹性体-
聚酰胺系热塑性弹性体意指由如下共聚物构成的热塑性树脂材料,所述共聚物具有:形成结晶性且熔点高的硬链段的聚合物;和形成非结晶性且玻璃化转变温度低的软链段的聚合物,其中形成硬链段的聚合物在其主链中具有酰胺键(-CONH-)。
聚酰胺系热塑性弹性体的实例包括其中至少聚酰胺形成熔点高的结晶性硬链段并且其它聚合物(例如聚酯或聚醚)形成玻璃化转变温度低的非结晶性软链段的材料。进一步,除了硬链段和软链段以外,聚酰胺系热塑性弹性体可以由例如二羧酸等扩链剂构成。
聚酰胺系热塑性弹性体的具体实例包括如根据JIS K6418:2007定义的酰胺系热塑性弹性体(TPA)、和JP-ANo.2004-346273中记载的聚酰胺系弹性体。
形成聚酰胺系热塑性弹性体中的硬链段的聚酰胺的实例包括从由以下式(1)或式(2)表示的单体形成的聚酰胺。
式(1)
H2N-R1-COOH
[在式(1)中,R1表示具有2至20个碳原子的烃分子链、或具有2至20个碳原子的亚烷基。]
式(2)
[在式(2)中,R2表示具有3至20个碳原子的烃分子链、或具有3至20个碳原子的亚烷基。]
在式(1)中,R1优选为具有3至18个碳原子的烃分子链或具有3至18个碳原子的亚烷基,更优选具有4至15个碳原子的烃分子链或具有4至15个碳原子的亚烷基,并且特别优选具有10至15个碳原子的烃分子链或具有10至15个碳原子的亚烷基。同时,在式(2)中,R2优选为具有3至18个碳原子的烃分子链或具有3至18个碳原子的亚烷基,更优选具有4至15个碳原子的烃分子链或具有4至15个碳原子的亚烷基,并且特别优选具有10至15个碳原子的烃分子链或具有10至15个碳原子的亚烷基。
由式(1)或式(2)表示的单体的实例包括ω-氨基羧酸和内酰胺。进一步,形成硬链段的聚酰胺的实例包括ω-氨基羧酸的缩聚物、内酰胺的缩聚物、和二胺与二羧酸的缩聚物。
ω-氨基羧酸的实例包括具有5至20个碳原子的脂肪族ω-氨基羧酸,例如6-氨基己酸、7-氨基庚酸、8-氨基辛酸、10-氨基癸酸、11-氨基十一烷酸和12-氨基十二烷酸。内酰胺的实例包括具有5至20个碳原子的脂肪族内酰胺,例如月桂基内酰胺、ε-己内酰胺、十一内酰胺、ω-庚内酰胺(ω-enantholactam)和2-吡咯烷酮。
二胺的实例包括例如具有2至20个碳原子的脂肪族二胺等二胺化合物,所述脂肪族二胺包括乙二胺、亚丙基二胺、四亚甲基二胺、六亚甲基二胺、庚二胺、辛二胺、壬二胺、癸二胺、十一撑二胺、十二甲撑二胺、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-甲基戊二胺、和间二甲苯二胺。
二羧酸可以表示为HOOC-(R3)m-COOH(R3:具有3至20个碳原子的烃分子链,m:0或1),并且其实例包括具有2至20个碳原子的脂肪族二羧酸,例如草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸和十二烷二酸。
作为形成硬链段的聚酰胺,可以有利地使用通过月桂基内酰胺、ε-己内酰胺或十一内酰胺的开环缩聚制备的聚酰胺。
形成软链段的聚合物的实例包括聚酯和聚醚,并且具体地,包括聚乙二醇、聚丙二醇、聚(四亚甲基醚)乙二醇、和ABA型三嵌段聚醚。这些可以单独或以其两种以上的组合使用。进一步,也可以使用通过使氨等与聚醚的末端反应得到的聚醚二胺。
在这一点上,“ABA型三嵌段聚醚”意指由以下式(3)表示的聚醚。
式(3)
[在式(3)中,x和z各自表示1至20的整数。y表示4至50的整数。]
在式(3)中,x和z各自优选为1至18的整数,更优选1至16的整数,特别优选1至14的整数,并且最优选1至12的整数。进一步,在式(3)中,y优选为5至45的整数,更优选6至40的整数,特别优选7至35的整数,并且最优选8至30的整数。
硬链段和软链段的组合的实例包括上述各硬链段和各软链段的组合。其中,作为硬链段和软链段的组合,月桂基内酰胺的开环缩聚物/聚(乙二醇)的组合、月桂基内酰胺的开环缩聚物/聚(丙二醇)的组合、月桂基内酰胺的开环缩聚物/聚(四亚甲基醚)乙二醇的组合、和月桂基内酰胺的开环缩聚物/ABA型三嵌段聚醚的组合是优选的,并且月桂基内酰胺的开环缩聚物/ABA型三嵌段聚醚的组合是特别优选的。
从熔融成形性的观点,形成聚酰胺系热塑性弹性体的硬链段的聚合物(即聚酰胺)的数均分子量优选为300至15,000。同时,从韧性和低温柔软性的观点,形成软链段的聚合物的数均分子量优选为200至6,000。进一步,从成形性的观点,硬链段(x)与软链段(y)的质量比(x/y)优选为50/50至90/10,并且更优选50/50至80/20。
聚酰胺系热塑性弹性体可以通过借助公知的方法,使用于形成硬链段的聚合物与用于形成软链段的聚合物共聚而合成。
作为聚酰胺系热塑性弹性体的市售产品,可以使用例如来自UBE Industries,Ltd.的“UBE STA XPA”系列(例如,XPA9063X1、XPA9055X1、XPA9048X2、XPA9048X1、XPA9040X1和XPA9040X2XPA9044);或来自Daicel-Evonik Ltd.的“VESTAMID”系列(例如,E40-S3、E47-S1、E47-S3、E55-S1、E55-S3、EX9200和E50-R2);等。
由于聚酰胺系热塑性弹性体满足在弹性模量(柔软性)和强度等方面轮胎骨架体所需的性能,其适合作为树脂材料。进一步,由于聚酰胺系热塑性弹性体显示与包含于覆盖用组合物中的熔点为160℃以上的聚酰胺系热塑性树脂或熔点为160℃以上的聚酰胺系热塑性弹性体的有利的粘接性,聚酰胺系热塑性弹性体是优选的。
-聚苯乙烯系热塑性弹性体-
聚苯乙烯系热塑性弹性体的实例包括其中至少聚苯乙烯形成硬链段并且其它聚合物(例如,聚丁二烯、聚异戊二烯、聚乙烯、氢化聚丁二烯和氢化聚异戊二烯)形成玻璃化转变温度低的非结晶性软链段的材料。作为形成硬链段的聚苯乙烯,有利地使用例如通过例如自由基聚合法或离子聚合法等公知的方法生成的聚苯乙烯,并且具体实例之一为具有阴离子活性聚合物形式的聚苯乙烯。形成软链段的聚合物的实例包括聚丁二烯、聚异戊二烯、和聚(2,3-二甲基丁二烯)。
硬链段和软链段的组合的实例包括上述各硬链段和各软链段的组合。其中,作为硬链段和软链段的组合,聚苯乙烯/聚丁二烯的组合和聚苯乙烯/聚异戊二烯的组合是优选的。进一步,软链段优选为氢化的,从而抑制热塑性弹性体的非期望的交联。
形成硬链段的聚合物(聚苯乙烯)的数均分子量优选为5,000至500,000,并且更优选10,000至200,000。
同时,形成软链段的聚合物的数均分子量优选为5,000至1,000,000,更优选10,000至800,000,并且特别优选30,000至500,000。进一步,从成形性的观点,硬链段(x)与软链段(y)的体积比(x:y)优选5:95至80:20,并且更优选10:90至70:30。
数均分子量可以通过使用例如,如由Tosoh Corporation制造的“HLC-8320GPCEcoSEC”等GPC(凝胶渗透色谱仪)系统的凝胶渗透色谱(GPC)测定。
聚苯乙烯系热塑性弹性体可以通过借助公知的方法,使用于形成硬链段的聚合物与用于形成软链段的聚合物共聚而合成。
聚苯乙烯系热塑性弹性体的实例包括苯乙烯/丁二烯系共聚物[SBS(聚苯乙烯-聚(丁烯)嵌段-聚苯乙烯)、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/丙烯系共聚物[SEP(聚苯乙烯-(乙烯/丙烯)嵌段)、SEPS(聚苯乙烯-聚(乙烯/丙烯)嵌段-聚苯乙烯)、SEEPS(聚苯乙烯-聚(乙烯-乙烯/丙烯)嵌段-聚苯乙烯)、和SEB(聚苯乙烯(乙烯/丁烯)嵌段)]。
作为聚苯乙烯系热塑性弹性体的市售产品,可以使用例如由Asahi KaseiCorporation制造的“TUFTEC”系列(例如,H1031、H1041、H1043、H1051、H1052、H1053、H1062、H1082、H1141、H1221和H1272等);和由Kuraray Co.,Ltd.制造的“SEBS”系列(8007、8076等)、“SEPS”系列(2002、2063等);等。
-聚氨酯系热塑性弹性体-
关于聚氨酯系热塑性弹性体,例如,存在其中至少聚氨酯形成具有通过物理聚集形成的拟交联的硬链段并且其它聚合物形成玻璃化转变温度低的非结晶性软链段的材料。
聚氨酯系热塑性弹性体的具体实例包括如根据JIS K6418:2007定义的聚氨酯系热塑性弹性体(TPU)。聚氨酯系热塑性弹性体可以表示为包括包含由以下式A表示的单元结构的软链段和包含由以下式B表示的单元结构的硬链段的共聚物。
式A:
式B:
[在式中,P表示长链脂肪族聚醚或长链脂肪族聚酯。R表示脂肪族烃、脂环族烃、或芳香族烃。P’表示短链脂肪族烃、脂环族烃、或芳香族烃。]
作为由式A中的P表示的长链脂肪族聚醚或长链脂肪族聚酯,可以使用例如分子量为500至5,000的那些。P源自包含表示为P的长链脂肪族聚醚或长链脂肪族聚酯的二醇化合物。这样的二醇化合物的实例包括聚乙二醇、聚丙二醇、聚(四亚甲基醚)乙二醇、聚(己二酸丁二酯)二醇、聚-ε-己内酯二醇、聚(六亚甲基碳酸酯)二醇、和ABA型三嵌段聚醚,其分子量在以上范围内。
这些可以单独或以其两种以上的组合使用。
式A和式B中的R源自包含由R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。包含由R表示的脂肪族烃的脂肪族二异氰酸酯化合物的实例包括1,2-亚乙基二异氰酸酯、1,3-亚丙基二异氰酸酯、1,4-丁烷二异氰酸酯和1,6-六亚甲基二异氰酸酯。
包含由R表示的脂环族烃的二异氰酸酯化合物的实例包括1,4-环己烷二异氰酸酯和4,4-环己烷二异氰酸酯。进一步,包含由R表示的芳香族烃的芳香族二异氰酸酯化合物的实例包括4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和甲苯二异氰酸酯。
这些可以单独或以其两种以上的组合使用。
作为由式B中的P’表示的短链脂肪族烃、脂环族烃或芳香族烃,可以使用例如分子量小于500的那些。P’源自包含由P’表示的短链脂肪族烃、脂环族烃或芳香族烃的二醇化合物。包含由P’表示的短链脂肪族烃的脂肪族二醇化合物的实例包括二醇和聚亚烷基二醇,并且具体包括乙二醇、丙二醇、亚丙基二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、和1,10-癸二醇。
包含由P’表示的脂环族烃的脂环族二醇化合物的实例包括环戊烷-1,2-二醇、环己烷-1,2-二醇、环己烷-1,3-二醇、环己烷-1,4-二醇、和环己烷-1,4-二甲醇。
进一步,包含由P’表示的芳香族烃的芳香族二醇化合物的实例包括氢醌、间苯二酚、氯代氢醌、溴代氢醌、甲基氢醌、苯基氢醌、甲氧基氢醌、苯氧基氢醌、4,4’-二羟基联苯、4,4’-二羟基二苯基醚、4,4’-二羟基二苯基硫醚、4,4’-二羟基二苯基砜、4,4’-二羟基二苯甲酮、4,4’-二羟基二苯基甲烷、双酚A、1,1-二(4-羟基苯基)环己烷、1,2-双(4-羟基苯氧基)乙烷、1,4-二羟基萘、和2,6-二羟基萘。
这些可以单独或以其两种以上的组合使用。
从熔融成形性的观点,构成硬链段的聚合物(即,聚氨酯)的数均分子量优选为300至1,500。进一步,从聚氨酯系热塑性弹性体的柔软性和热稳定性的观点,构成软链段的聚合物的数均分子量优选为500至20,000,更优选500至5,000,特别优选500至3,000。从成形性的观点,硬链段(x)与软链段(y)的质量比(x:y)优选为15:85至90:10,更优选30:70至90:10。
数均分子量可以通过上述方法测定。
可选地,当数均分子量不能通过凝胶渗透色谱(GPC)测定时,分子量可以使用核磁共振(NMR)测定。
具体地,将作为构成硬链段的聚合物或构成软链段的聚合物的测量对象溶解于氘代三氟乙酸中,并且1H-NMR和13C-NMR根据传统的方法测量。然后,各自分配官能团,并且鉴定构成硬链段的聚合物或构成软链段的聚合物的结构,由此可以测定分子量。
聚氨酯系热塑性弹性体可以通过借助公知的方法,使用于形成硬链段的聚合物与用于形成软链段的聚合物共聚而合成。作为聚氨酯系热塑性弹性体,可以使用例如JP-ANo.H05-331256中记载的热塑性聚氨酯。
作为聚氨酯系热塑性弹性体,具体地,由芳香族二醇和芳香族二异氰酸酯构成的硬链段和由聚碳酸酯构成的软链段的组合是优选的,并且更具体地,选自甲苯二异氰酸酯(TDI)/聚酯系多元醇共聚物、TDI/聚醚系多元醇共聚物、TDI/己内酯系多元醇共聚物、TDI/聚碳酸酯系多元醇共聚物、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)/聚酯系多元醇共聚物、MDI/聚醚系多元醇共聚物、MDI/己内酯系多元醇共聚物、MDI/聚碳酸酯系多元醇共聚物、或MDI+氢醌/聚(六亚甲基碳酸酯)共聚物中的至少一种是优选的,并且选自TDI/聚酯系多元醇共聚物、TDI/聚醚系多元醇共聚物、MDI/聚酯多元醇共聚物、MDI/聚醚系多元醇共聚物、或MDI+氢醌/聚(六亚甲基碳酸酯)共聚物中的至少一种是更优选的。
作为聚氨酯系热塑性弹性体的市售产品,可以使用例如由BASF SE制造的“ELASTOLLAN”系列(例如,ET680、ET880、ET690和ET890);由Kuraray Co.,Ltd.制造的“KURAMILON U”系列(例如,2000s、3000s、8000s和9000s);和由Nippon Miractran Co.,Ltd.制造的“MIRACTRAN”系列(例如,XN-2001、XN-2004、P390RSUP、P480RSUI、P26MRNAT、E490、E590和P890)。
-烯烃系热塑性弹性体-
烯烃系热塑性弹性体的实例包括其中至少聚烯烃形成熔点高的结晶性硬链段并且其它聚合物(例如,聚烯烃、其它聚烯烃、和聚乙烯基化合物)形成玻璃化转变温度低的非结晶性软链段的材料。形成硬链段的聚烯烃的实例包括聚乙烯、聚丙烯、全同立构聚丙烯、和聚丁烯。
烯烃系热塑性弹性体的实例包括烯烃-α-烯烃无规共聚物和烯烃嵌段共聚物,并且具体地包括丙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯共聚物、丙烯-1-己烯共聚物、丙烯-4-甲基-1-戊烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-4-甲基戊烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、1-丁烯-1-己烯共聚物、1-丁烯-4-甲基戊烯、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、丙烯-甲基丙烯酸共聚物、丙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、丙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、丙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、丙烯-丙烯酸甲酯共聚物、丙烯-丙烯酸乙酯共聚物、丙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、和丙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
其中,作为烯烃系热塑性弹性体,选自丙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯共聚物、丙烯-1-己烯共聚物、丙烯-4-甲基-1-戊烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-4-甲基戊烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、丙烯-甲基丙烯酸共聚物、丙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、丙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、丙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、丙烯-丙烯酸甲酯共聚物、丙烯-丙烯酸乙酯共聚物、丙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、或丙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的至少一种是优选的,并且选自乙烯-丙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中的至少一种是更优选的。
可以使用例如乙烯和丙烯等两种以上的烯烃系树脂的组合。烯烃系热塑性弹性体中的烯烃系树脂的含量优选为50质量%至100质量%。
烯烃系热塑性弹性体的数均分子量优选为5,000至10,000,000。当烯烃系热塑性弹性体的数均分子量为5,000至10,000,000时,热塑性树脂材料的机械性能可以是充分的,并且其加工性也是优异的。从相似的观点,烯烃系热塑性弹性体的数均分子量更优选为7,000至1,000,000,并且特别优选10,000至1,000,000。在这样的情况下,可以改善热塑性树脂材料的机械性能和加工性。同时,从韧性和低温柔软性的观点,形成软链段的聚合物的数均分子量优选为200至6,000。进一步,从成形性的观点,硬链段(x)与软链段(y)的质量比(x:y)优选为50:50至95:15,并且更优选50:50至90:10。
烯烃系热塑性弹性体可以借助公知的方法通过共聚而合成。
数均分子量可以通过上述方法测定。
作为烯烃系热塑性弹性体,可以使用已经酸改性的热塑性弹性体。
“已经酸改性的烯烃系热塑性弹性体”意指已经与具有例如羧酸基、硫酸基、或磷酸基等酸性基团的不饱和化合物键合的烯烃系热塑性弹性体。
对于使具有例如羧酸基、硫酸基、或磷酸基等酸性基团的不饱和化合物键合至烯烃系热塑性弹性体,例如,将作为具有酸性基团的不饱和化合物的不饱和羧酸(一般地,马来酸酐)的不饱和键位点键合(例如,接技)至烯烃系热塑性弹性体。
作为具有酸性基团的不饱和化合物,从抑制烯烃系热塑性弹性体的劣化的观点,具有作为弱酸性基团的羧酸基的不饱和化合物是优选的,并且其实例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、异巴豆酸、和马来酸。
作为烯烃系热塑性弹性体的市售产品,可以使用例如由Mitsui Chemicals,Inc.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和P-0680);由Dupont-MitsuiPolychemicals Co.,Ltd.制造的“NUCREL”系列(例如,AN4214C、AN4225C、AN42115C、N0903HC、N0908C、AN42012C、N410、N1050H、N1108C、N1110H、N1207C、N1214、AN4221C、N1525、N1560、N0200H、AN4228C、AN4213C和N035C),和“ELVALOY AC”系列(例如,1125AC、1209AC、1218AC、1609AC、1820AC、1913AC、2112AC、2116AC、2615AC、2715AC、3117AC、3427AC和3717AC);来自Sumitomo Chemical Co.,Ltd.的“ACRYFT”系列、“EVATATE”系列等;由TosohCorporation制造的“ULTRATHENE”系列等;由Prime Polymer Co.,Ltd.制造的“PRIME TPO”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和M142E);等。
-聚酯系热塑性弹性体-
聚酯系热塑性弹性体的实例包括其中至少聚酯形成熔点高的结晶性硬链段并且其它聚合物(例如,聚酯或聚醚)形成玻璃化转变温度低的非结晶性软链段的材料。
作为形成硬链段的聚酯,可以使用芳香族聚酯。芳香族聚酯可以例如由芳香族二羧酸或其酯形成性衍生物与脂肪族二醇来形成。芳香族聚酯优选为源自对苯二甲酸和/或对苯二甲酸二甲酯与1,4-丁二醇的聚(对苯二甲酸丁二醇酯),并且进一步可以为源自二羧酸组分与分子量300以下的二醇的聚酯,其中二羧酸组分的实例包括:间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘-2,6-二羧酸、萘-2,7-二羧酸、二苯基-4,4’-二羧酸、二苯氧基乙烷二羧酸、5-磺基间苯二甲酸、和其酯形成性衍生物,并且其中分子量300以下的二醇的实例包括:脂肪族二醇,例如乙二醇、亚丙基二醇、五亚甲基二醇、六亚甲基二醇、新戊二醇、或癸二醇;脂环族二醇,例如1,4-环己烷二甲醇或二羟甲基三环癸烷;和芳香族二醇,例如亚二甲苯基二醇、双(对羟基)联苯、双(对羟基苯基)丙烷、2,2-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙烷、双[4-(2-羟基)苯基]砜、1,1-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]环己烷、4,4’-二羟基-对三联苯、或4,4’-二羟基-对四联苯;或组合两种以上的二羧酸组分与二醇组分而形成的共聚酯。进一步,可以在5mol%以下的范围内共聚具有三个以上的官能团的多官能羧酸组分、多官能羟基酸组分和多官能羟基组分等。
形成硬链段的聚酯的实例包括聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、聚(对苯二甲酸亚甲酯)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)和聚(萘二甲酸丁二醇酯),并且聚(对苯二甲酸丁二醇酯)是优选的。
形成软链段的聚合物的实例包括脂肪族聚酯和脂肪族聚醚。
脂肪族聚醚的实例包括聚(氧化乙烯)二醇、聚(氧化丙烯)二醇、聚(氧化四亚甲基)二醇、聚(氧化六亚甲基)二醇、氧化乙烯和环氧丙烷的共聚物、聚(氧化丙烯)二醇的氧化乙烯加成聚合物、和氧化乙烯和四氢呋喃的共聚物。
脂肪族聚酯的实例包括聚(ε-己内酯)、聚庚内酯、聚辛内酯、聚(己二酸丁二酯)、和聚(己二酸乙二酯)。
在脂肪族聚醚和脂肪族聚酯中,作为形成软链段的聚合物,从得到的聚酯嵌段共聚物的弹性特性的观点,聚(氧化四亚甲基)二醇、聚(氧化丙烯)二醇的氧化乙烯加合物、聚(ε-己内酯)、聚(己二酸丁二酯)、和聚(己二酸乙二酯)等是优选的。
从韧性和低温柔软性的观点,形成软链段的聚合物的数均分子量优选为300至6,000。进一步,从成形性的观点,硬链段(x)与软链段(y)的质量比(x:y)优选为99:1至20:80,并且更优选98:2至30:70。
数均分子量可以根据上述方法测定。
硬链段和软链段的组合的实例包括上述各硬链段和各软链段的组合。其中,作为硬链段和软链段的组合,聚(对苯二甲酸丁二醇酯)作为硬链段和脂肪族聚醚作为软链段的组合是优选的,并且聚(对苯二甲酸丁二醇酯)作为硬链段和聚(氧化乙烯)二醇作为软链段的组合是更优选的。
作为聚酯系热塑性弹性体的市售产品,可以使用例如来自Du Pont-Toray Co.,Ltd.的"HYTREL"系列(例如,3046、5557、6347、4047和4767);和由Toyobo Co.,Ltd.制造的"PELPRENE"系列(例如,P30B、P40B、P40H、P55B、P70B、P150B、P280B、P450B、P150M、S1001、S2001、S5001、S6001和S9001)。
聚酯系热塑性弹性体可以通过借助公知的方法,使用于形成硬链段的聚合物和用于形成软链段的聚合物共聚而合成。
虽然用于形成轮胎骨架体的树脂材料的熔点通常为约100℃至350℃,但是从轮胎的耐久性和生产性的观点,其优选为约100℃至250℃,并且更优选100℃至200℃。
必要时,树脂材料可以包含(共混有)各种添加剂,例如橡胶、弹性体、热塑性树脂、各种填料(例如,二氧化硅、碳酸钙和粘土)、防老剂、油、增塑剂、着色剂、或耐候剂。
树脂材料(或轮胎骨架体)本身的如JIS K7113:1995中所述的拉伸模量优选为50MPa至1,000MPa,更优选50MPa至800MPa,并且特别优选50MPa至700MPa。当树脂材料的拉伸模量为50MPa至1,000MPa时,其对轮辋的安装可以有效地进行,同时维持轮胎骨架体的形状。
树脂材料(或轮胎骨架体)本身的如JIS K7113:1995中所述的拉伸强度通常为约15MPa至70MPa,优选17MPa至60MPa,并且更优选20MPa至55MPa。
树脂材料(或轮胎骨架体)本身的如JIS K7113:1995中所述的拉伸屈服强度优选为5MPa以上,更优选5MPa至20MPa,并且特别优选5MPa至17MPa。当树脂材料的拉伸屈服强度为5MPa以上时,轮胎可以耐受由在行驶时等对其施加的负荷引起的变形。
树脂材料(或轮胎骨架体)本身的如JIS K7113:1995中所述的拉伸屈服伸长率优选为10%以上,更优选10%至70%,并且特别优选15%至60%。当树脂材料的拉伸屈服伸长率为10%以上时,弹性区域可以是宽的并且其对轮辋的安装性可以是高的。
树脂材料(或轮胎骨架体)本身的如JIS K7113:1995中所述的拉伸断裂伸长率优选为50%以上,更优选100%以上,特别优选150%以上,并且最优选200%以上。当树脂材料的拉伸断裂伸长率为50%以上时,轮辋安装性是有利的,并且在碰撞时的耐碰撞性可以是高的。
树脂材料(或轮胎骨架体)本身的如ISO 75-2或ASTM D648中所述的载荷挠曲温度(deflection temperature under load)(在0.45MPa的载荷下)优选为50℃以上,更优选50℃至150℃,并且特别优选50℃至130℃。当树脂材料的载荷挠曲温度为50℃以上时,即使在其中在轮胎的制造中进行硫化的情况下,也可以抑制轮胎骨架体的变形。
关于根据本发明的轮胎,轮胎骨架体的马氏硬度(Martens hardness)(d1)、覆盖用组合物的马氏硬度(d2)、和粘接层的马氏硬度(d3)优选满足关系d1≤d2<d3。当覆盖用组合物的马氏硬度设定为低于粘接层的马氏硬度且高于或等于轮胎骨架体的马氏硬度时,可以减小构成轮胎骨架体的树脂材料与增强金属帘线部件之间的刚性差。结果,可以改善轮胎的耐久性。
马氏硬度可以通过ISO14577-1中规定的方法测量。
在下文中,参考附图将描述根据本发明的实施方案的轮胎。注意下述各附图(图1、图2、图3和图4)是示意性的,并且为了帮助理解,将组件的尺寸和形状适当地图示说明。
[第一实施方案]
首先,参考图1将说明根据本发明的第一实施方案的轮胎10。图1A是表明根据本发明的第一实施方案的轮胎的一部分的截面的透视图。图1B是已经安装到轮辋上的胎圈部的截面图。如图1A中所示,根据第一实施方案的轮胎10具有与通常的橡胶制充气轮胎的截面形状基本上相似的截面形状。
根据本发明的第一实施方案的轮胎10包括如下轮胎骨架体17,所述轮胎骨架体17包括:各自与轮辋20的胎圈座21和轮辋凸缘22接触的一对胎圈部12;从胎圈部12沿轮胎径向向外分别延伸的胎侧部14;和连接一个胎侧部14的轮胎径向外侧端与另一个胎侧部14的轮胎径向外侧端的胎冠部16。轮胎骨架体17使用包含聚酰胺系热塑性弹性体的树脂材料形成。
在根据本发明的第一实施方案的轮胎10中,轮胎骨架体17通过以下形成:将相同的环状轮胎骨架体半体17A(轮胎骨架片)构成为彼此面对地对准并且在轮胎赤道面部分处彼此接合,所述环状轮胎骨架体半体17A(轮胎骨架片)中将一个胎圈部12、一个胎侧部14和半宽度的胎冠部16一体化注射成形。
在根据本发明的第一实施方案的轮胎10的各胎圈部12中,以与通常的充气轮胎相似的方式埋设由钢丝帘线制成的环状胎圈芯18。在各胎圈部12的与轮辋20接触的部分处、并且至少在各胎圈部12的与轮辋20的轮辋凸缘22接触的部分处,形成由作为具有比形成轮胎骨架体17的树脂材料优异的密封性的材料的橡胶制成的环状密封层24。
在沿着轮胎骨架体17的轴向截取的截面图中,在根据本发明的第一实施方案的轮胎10的胎冠部16上,将对应于金属增强帘线的树脂覆盖的帘线26以其至少一部分埋设入胎冠部16中的方式以螺旋的形状沿轮胎骨架体17的圆周方向缠绕。在树脂覆盖的帘线26的轮胎径向外周侧,配置由作为具有比形成轮胎骨架体17的树脂材料优异的耐磨耗性的材料的橡胶制成的胎面30。以下将详细描述树脂覆盖的帘线26。
按照根据本发明的第一实施方案的轮胎10,轮胎骨架体17由树脂材料形成。因此,与其中轮胎骨架体由橡胶形成的传统的骨架体相比,硫化不是必要的,由此使得制造过程能够大大简化并且使得成形时间能够缩短。按照根据本发明的第一实施方案的轮胎10,轮胎骨架体半体17A各自以左右对称的形状形成,换言之,一个轮胎骨架体半体17A以与另一个轮胎骨架体半体17A相同的形状形成。因此,存在一种模具足够用于使轮胎骨架体半体17A成形的优势。
在根据本发明的第一实施方案的轮胎10中,轮胎骨架体17由单一的树脂材料形成。然而,本发明不限于这样的实施方案,并且与通常的传统橡胶制充气轮胎相似,对于轮胎骨架体17的各组件(例如胎侧部14、胎冠部16和胎圈部12),可以采用具有不同的特性的树脂材料。轮胎骨架体17可以通过将增强材料(例如高分子材料或金属的纤维、帘线、无纺布、或织物)埋设入轮胎骨架体17的各组件中(例如,胎圈部12、胎侧部14和胎冠部16等中)而由增强材料增强。
在根据本发明的第一实施方案的轮胎10中,轮胎骨架体半体17A各自通过注射成形而成形。然而,本发明不限于此,并且轮胎骨架体半体可以通过例如真空成形、加压成形、注射成形、或熔铸等来成形。在根据本发明的第一实施方案的轮胎10中,轮胎骨架体17通过将两个部件(轮胎骨架体半体17A)彼此接合来形成。然而,本发明不限于此,并且轮胎骨架体可以通过使用低熔点金属的熔芯法(melted core method)、分裂芯法(split coremethod)、或吹塑成形来形成为一个部件,并且可以通过将三个以上的部件彼此接合来形成。
在根据本发明的第一实施方案的轮胎10的各胎圈部12中,埋设由钢丝帘线制成的环状胎圈芯18。除了钢丝帘线以外,胎圈芯18也可以由例如有机纤维帘线、用树脂覆盖的有机纤维帘线、或硬质树脂形成。注意胎圈芯18可以省略,只要确保了胎圈部12的刚性并且在安装到轮辋20方面没有问题即可。
在根据本发明的第一实施方案的轮胎10中,由橡胶制成的环状密封层24在各胎圈部12的与轮辋20接触的部分处、并且至少在各胎圈部12的与轮辋20的轮辋凸缘22接触的部分处形成。密封层24也可以在其中作为轮胎骨架体17的一部分的胎圈部12与胎圈座21彼此接触的部分处形成。在其中橡胶用作用于形成密封层24的材料的情况下,橡胶优选为与在通常的传统橡胶制充气轮胎的胎圈部外表面上采用的橡胶相同的种类。注意橡胶密封层24也可以省略,只要相对于轮辋20的密封性可以仅用形成轮胎骨架体17的树脂材料来确保即可。
进一步,密封层24也可以使用具有比形成轮胎骨架体17的树脂材料优异的密封性的其它热塑性树脂或热塑性弹性体形成。这样的其它热塑性树脂的实例包括例如聚氨酯系树脂、聚烯烃系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚酯树脂等树脂;以及这些树脂与橡胶或弹性体的共混物。也可以采用热塑性弹性体,并且实例包括聚酯系热塑性弹性体、聚氨酯系热塑性弹性体、聚苯乙烯系热塑性弹性体、聚烯烃系热塑性弹性体、这样的弹性体彼此的组合、以及其与橡胶的共混物。
接下来,参考图2将描述树脂覆盖的帘线26。图2是沿着根据本发明的第一实施方案的轮胎的轮胎旋转轴截取并且表明其中树脂覆盖的帘线埋设入轮胎骨架体的胎冠部中的状态的截面图。
如图2中所示,在沿着轮胎骨架体17的轴向截取的截面图中,在根据本发明的第一实施方案的轮胎10中,树脂覆盖的帘线26以其至少一部分埋设入的胎冠部16中的方式以螺旋的形状缠绕。增强帘线26的埋设入胎冠部16中的部分与形成胎冠部16(即,胎身17的一部分)的树脂材料紧密接触。图2中的L是指相对于胎冠部16沿着轮胎旋转轴方向的树脂覆盖的帘线26的埋设深度。相对于胎冠部16的树脂覆盖的帘线26的埋设深度L为树脂覆盖的帘线26的直径D的1/2。
在根据本发明的第一实施方案的轮胎10中,树脂覆盖的帘线26具有以下结构:其中,具有加捻钢纤维的钢丝帘线(即增强金属帘线部件)27用作芯的的钢丝帘线27的外周经由粘接层25用覆盖用组合物覆盖,所述粘接层25包含聚酰胺系树脂并且熔点为160℃至200℃,所述覆盖用组合物包含熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性弹性体。在树脂覆盖的帘线26的轮胎径向外周侧配置橡胶制胎面30。与传统橡胶制充气轮胎相似,多个沟槽的胎面图案形成在胎面30的路面接触面中。
在根据本发明的第一实施方案的轮胎10中,以由加捻钢纤维形成的钢丝帘线27的整个外周经由粘接层25用覆盖用组合物覆盖的方式来构成树脂覆盖的帘线26,所述粘接层25包括包含聚酰胺系树脂的粘接剂并且熔点为160℃至200℃,所述覆盖用组合物包含熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性弹性体。树脂覆盖的帘线26埋设入由包含相同种类的聚酰胺系热塑性弹性体的树脂材料形成的轮胎骨架体17中,同时与其紧密接触。因此,覆盖钢丝帘线27的覆盖用组合物28与轮胎骨架体17之间的接触面积增加,并且树脂覆盖的帘线26与轮胎骨架体17之间的粘接耐久性改善,从而轮胎的耐久性变得优异。
虽然在根据本发明的第一实施方案的轮胎10中,相对于胎冠部16的树脂覆盖的帘线26的埋设深度L为树脂覆盖的帘线26的直径D的1/2,但是树脂覆盖的帘线26的埋设深度L优选为1/5以上,并且特别优选大于树脂覆盖的帘线26的直径D的1/2。进一步,最优选的是整个树脂覆盖的帘线26埋设入胎冠部16中。在其中树脂覆盖的帘线26的埋设深度L大于树脂覆盖的帘线26的直径D的1/2的情况下,鉴于树脂覆盖的帘线26的尺寸,树脂覆盖的帘线26变得难以从埋设部突出。将整个树脂覆盖的帘线26埋设入胎冠部16中使表面(外周面)平坦,并且即使在其中将任意部件设置在其中埋设了增强帘线26的胎冠部16上的情况下,也抑制空气进入树脂覆盖的帘线26的周围部分。
对覆盖钢丝帘线27的树脂复合层的厚度不特别限定,并且平均层厚度可以优选为0.2mm至4.0mm,更优选0.5mm至3.0mm,并且特别优选0.5mm至2.5mm。
虽然在根据本发明的第一实施方案的轮胎10中,胎面30由橡胶形成,但是可以采用代替橡胶,由在耐磨耗性方面比形成轮胎骨架体17的树脂材料优异的其它种类的热塑性树脂材料形成的胎面。
在下文中,将描述根据本发明的第一实施方案的轮胎的制造方法。
[胎身成形步骤]
首先,将由薄金属支承环支承的轮胎骨架体半体彼此面对地对准。然后,以与轮胎骨架体半体的对接部的外周面接触的这样的方式来设置接合模具。接合模具构成为在预定的压力下加压轮胎骨架体半体的接合部(对接部)的周围(未示出)。然后,将轮胎骨架体半体的接合部的周围在形成轮胎骨架体的热塑性树脂材料(本实施方案中的聚酰胺系热塑性弹性体)的熔点(或软化温度)以上加压。将轮胎骨架体半体的接合部通过接合模具加热和加压,从而使接合部熔融,使轮胎骨架体半体熔接在一起,并且这些部件一体化而形成为轮胎骨架体17。
[树脂覆盖的帘线形成步骤]
接下来,描述树脂覆盖的帘线形成步骤。将钢丝帘线27从卷轴展开,并且洗涤该钢丝帘线27的表面。随后,将钢丝帘线的外周用从挤出机挤出的聚酰胺系粘接剂覆盖。然后,将其上由此已经形成粘接层的钢丝帘线的外周用从挤出机挤出的覆盖用组合物(在该实施方案中,熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性弹性体)覆盖,所述挤出机的挤出时的模具温度设定为粘接层的熔点以上(优选地,所述熔点以上并且在160℃至200℃的范围内),由此形成树脂覆盖的帘线26,其中钢丝帘线27的外周经由粘接层用覆盖用组合物28覆盖,所述粘接层包含聚酰胺系粘接剂并且熔点为160℃至200℃。此后,将由此形成的树脂覆盖的帘线26缠绕在卷轴58上。
[树脂覆盖的帘线缠绕步骤]
接下来,参考图3将描述树脂覆盖的帘线缠绕步骤。图3是用于描述使用树脂覆盖的帘线的加热设备和辊来将树脂覆盖的帘线安装在轮胎骨架体的胎冠部中的操作的说明图。在图3中,树脂覆盖的帘线的供给装置56包括:其上缠绕了树脂覆盖的帘线26的卷轴58、在卷轴58的帘线传送方向下游侧配置的树脂覆盖的帘线的加热设备59、在树脂覆盖的帘线26传送方向下游侧配置的第一辊60、沿朝向或远离轮胎外周面的方向移动第一辊60的第一圆筒设备62、在第一辊60的树脂覆盖的帘线26传送方向下游侧配置的第二辊64、和沿朝向或远离轮胎外周面的方向移动第二辊64的第二圆筒设备66。第二辊64可以用作由金属制成的冷却辊。将第一辊60或第二辊64的表面用氟树脂(本实施方案中的TEFLON(注册商标))覆盖来抑制熔融或软化的树脂材料的附着。由此,加热的树脂覆盖的帘线与骨架体的树脂牢固地一体化。
树脂覆盖的帘线的加热设备59包括用于产生热风的加热器70和风扇72。树脂覆盖的帘线的加热设备59还包括:向其内部供给了热风并且树脂覆盖的帘线26经过其内部空间的加热箱74,和排出加热的树脂覆盖的帘线26的排出口76。
在该步骤中,首先,升高树脂覆盖的帘线的加热设备59中的加热器70的温度,并且将由加热器70加热的周围的空气通过由风扇72的旋转产生的风输送至加热箱74。然后,将从卷轴58展开的树脂覆盖的帘线26供给至其内部空间已经由热风加热的加热箱74内,并且加热(例如,将树脂覆盖的帘线26的温度加热至约100℃至约250℃)。使加热的树脂覆盖的帘线26经过排出口76,并且在恒定的张力下以螺旋的形状在沿图3中箭头R方向旋转的轮胎骨架体17的胎冠部16的外周面上缠绕。当加热的树脂覆盖的帘线26的覆盖树脂接触胎冠部16的外周面时,接触部的树脂材料熔融或软化,并且熔融接合至轮胎骨架体树脂并且与胎冠部16的外周面一体化。在这样的情况下,树脂覆盖的帘线也熔融并且接合至与其相邻的树脂覆盖的帘线,从而在不存在间隙的情况下进行缠绕。由此,可以抑制空气进入其中埋设了树脂覆盖的帘线26的部分。
树脂覆盖的帘线26的埋设深度L可以使用树脂覆盖的帘线26的加热温度、作用在树脂覆盖的帘线26上的张力、和第一辊60的压力等调节。在本实施方案中,树脂覆盖的帘线26的埋设深度L设定为树脂覆盖的帘线26的直径D的1/5以上。
然后,将硫化的带状的胎面30在轮胎骨架体17的外周面上缠绕一周,并且将胎面30使用粘接剂等粘接至轮胎骨架体17的外周面。注意胎面30可以例如为用于传统已知的再生轮胎的预固化胎面。本步骤与用于将预固化胎面粘接至再生轮胎的基胎的外周面的步骤相似。
然后,将由硫化橡胶制成的密封层24使用粘接剂等粘接至轮胎骨架体17的胎圈部12,由此完成轮胎10。
(作用)
在本发明的第一实施方案的轮胎10中,将如下的树脂覆盖的帘线26缠绕在由聚酰胺系热塑性弹性体形成的轮胎骨架体17的外周面上:在所述树脂覆盖的帘线26中,用作芯的钢丝帘线27经由粘接层25用覆盖用组合物28覆盖,所述粘接层25包含聚酰胺系粘接剂并且熔点为160℃至200℃,所述覆盖用组合物28包含熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性弹性体。
通过将用于施加覆盖用组合物的挤出机的模具温度控制为粘接层的熔点以上,允许从挤出机挤出的覆盖用组合物使熔点为160℃至200℃的粘接层的一部分熔融,并且由于在覆盖用组合物与熔点为160℃至200℃的粘接层之间的界面处的热熔接,这引起分子缠结和分子间相互作用的发生,从而改善粘接性。
此外,通过将包含聚酰胺系粘接剂并且熔点为160℃至200℃的粘接层用包含熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性弹性体的覆盖用组合物覆盖,得到具有对热处理的优异的耐久性的树脂复合层。
进一步,由于包含于覆盖用组合物28中的热塑性材料为与构成轮胎骨架体17的树脂材料相同种类的聚酰胺系热塑性弹性体,覆盖用组合物28与轮胎骨架体17彼此高度粘接。此外,包含于熔点为160℃至200℃的粘接层25中的聚酰胺系粘接剂高度粘接至钢丝帘线27和包含熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性弹性体的覆盖用组合物28。当树脂覆盖的帘线26以这样的方式用包含与构成胎身17的树脂材料相同种类的聚酰胺系热塑性弹性体的覆盖用组合物28覆盖时,与其中使用不同种类的树脂材料的情况相比,树脂覆盖的帘线26与轮胎骨架体之间的硬度差较小。因此,树脂覆盖的帘线26可以与轮胎骨架体17充分地粘接和固定。
此外,在本发明的第一实施方案的轮胎10中,钢丝帘线27不直接用包含聚酰胺系热塑性弹性体的覆盖用组合物28覆盖,并且在其间设置粘接层25,所述粘接层25包含显示对钢丝帘线27和覆盖用组合物28二者的高的粘接性的聚酰胺系粘接剂并且具有160℃至200℃的熔点。由此,钢丝帘线27显示优异的对覆盖用组合物28的粘接性。结果,这确保有效地抑制行驶时增强金属帘线部件的移动。
在本发明的第一实施方案的轮胎10中,具有与树脂材料相比更高的刚性的树脂覆盖的帘线26以螺旋的形状在由树脂材料形成的轮胎骨架体17的胎冠部16的外周面上沿周向缠绕。因此,改善了耐刺穿性、耐切割性和轮胎10的周向刚性。在其中轮胎10的周向刚性改善的情况下,抑制了由热塑性树脂材料形成的轮胎骨架体17的蠕变。
在本发明的第一实施方案的轮胎10中,在沿着轮胎骨架体17的轴向截取的截面图(在图1A中示出的截面)中,树脂覆盖的帘线26的至少一部分埋设入由树脂材料形成的轮胎骨架体17的胎冠部16的外周面中,同时与树脂材料紧密接触。因此,抑制了制造时空气的进入,并且抑制了由于行驶时施加的力等导致的树脂覆盖的帘线26的移动。结果,抑制了树脂覆盖的帘线26、轮胎骨架体17和胎面30的剥离等的发生,并且改善轮胎10的耐久性。
在本发明的第一实施方案的轮胎10中,如图2中所示,树脂覆盖的帘线的埋设深度L为直径D的1/5以上。因此,有效地抑制了制造时空气的进入,并且进一步抑制了由于行驶时施加的力等导致的树脂覆盖的帘线26的移动。
在本发明的第一实施方案的轮胎10中,由金属材料形成的环状胎圈芯18分别埋设入胎圈部12中。因此,与传统橡胶制充气轮胎相似,轮胎骨架体17,即轮胎10牢固地保持在轮辋20上。
在根据本发明的第一实施方案的轮胎的制造方法中,轮胎骨架体半体17A的接合部使用接合模具加热。然而,本发明不限于此。例如,轮胎骨架体半体17A可以通过以下彼此接合:通过分开提供的高频加热器等加热接合部;或将接合部使用热风或用红外线的照射等预先软化或熔融,然后通过接合模具加压接合部。
在根据本发明的第一实施方案的轮胎的制造方法中,树脂覆盖的帘线的供给装置56包括由第一辊60和第二辊64组成的两个辊。然而,本发明不限于此,并且可以仅包括所述辊的任一个(即,单辊)。
在根据本发明的第一实施方案的轮胎的制造方法中,本实施方案构成为加热树脂覆盖的帘线26以使接触加热的增强帘线26的轮胎骨架体17的表面的部分熔融或软化。然而,本发明不限于此,并且热风产生设备可以用于加热其中要埋设树脂覆盖的帘线26的胎冠部16的外周面而不加热树脂覆盖的帘线26,然后树脂覆盖的帘线26可以埋设入胎冠部16中。
在根据本发明的第一实施方案的轮胎的制造方法中,树脂覆盖的帘线的加热设备59的热源为加热器和风扇。然而,本发明不限于此,并且树脂覆盖的帘线26可以直接用辐射热(例如,如通过红外线)加热。
进一步,在根据本发明的第一实施方案的轮胎的制造方法中,其中埋设了树脂覆盖的帘线26的热塑性树脂材料的熔融或软化的部分由金属第二辊64来强制冷却。然而,本发明不限于此。可以构成为将热塑性树脂材料的熔融或软化的部分用冷风直接吹,并且将热塑性树脂材料的熔融或软化的部分强制冷却和硬化。
鉴于制造,以螺旋的形状缠绕树脂覆盖的帘线26是容易的,但是也可以考虑其中树脂覆盖的帘线26在宽度方向上不连续配置的方法等。
根据本发明的第一实施方案的轮胎10是所谓的无内胎轮胎,其中将胎圈部12安装至轮辋20以在轮胎10和轮辋20之间形成气室。然而,本发明不限于此,并且可以形成为完整的内胎形状。
[第二实施方案]
接下来,参考图4将描述根据本发明的第二实施方案的轮胎。图4是沿着轮胎旋转轴截取并且表明其中埋设了增强金属帘线部件的增强帘线覆盖层在根据第二实施方案的轮胎的轮胎骨架体的胎冠部上的状态的截面图。
如图4中所示,根据本发明的第二实施方案的轮胎包括其中钢丝帘线27(增强金属帘线部件)埋设入轮胎骨架体的胎冠部16的表面中的增强帘线覆盖层29,其中胎面30配置在增强帘线覆盖层29上。除了以上几点以外,根据本发明的第二实施方案的轮胎具有与第一实施方案相似的构成。在这里,将相同的附图标记分配给与第一实施方案的那些相似的构成。
在根据本发明的第二实施方案的轮胎中,与上述第一实施方案相似,轮胎骨架体17使用熔点为160℃以上的聚酰胺系热塑性弹性体形成。
如图4中所示,在根据本发明的第二实施方案的轮胎中,胎冠部16设置有其中埋设了沿轮胎骨架体17的圆周方向缠绕的钢丝帘线27的增强帘线覆盖层29。钢丝帘线27的一部分经由其间的粘接层25埋设入轮胎骨架体17的胎冠部16的表面中。增强帘线覆盖层29使用覆盖用组合物(与上述第一实施方案中的覆盖用组合物28相似的覆盖用组合物)形成,所述覆盖用组合物至少包含熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性弹性体。熔点为160℃至200℃的粘接层25使用聚酰胺系粘接剂(即与上述第一实施方案中相似的聚酰胺系粘接剂)形成。
对增强帘线覆盖层29的厚度不特别限定,并且考虑到耐久性和对轮胎骨架体17和胎面30的粘接性,平均层厚度优选为约0.2mm至约4.0mm,更优选0.5mm至3.0mm,并且特别优选0.5mm至2.5mm。
增强帘线覆盖层29的弹性模量优选设定在高于形成轮胎骨架体17的树脂材料的弹性模量且低于钢丝帘线27的弹性模量的范围内。在其中增强帘线覆盖层29的弹性模量为形成轮胎骨架体17的热塑性树脂材料的弹性模量的20倍以下的情况下,胎冠部不会过硬,并且容易实现安装到轮辋上。
在下文中,将描述根据本发明的第二实施方案的轮胎的制造方法。
[骨架体形成步骤]
首先,与上述第一实施方案相似,形成轮胎骨架体半体17A,然后用接合模具加热和加压以形成轮胎骨架体17。
[增强金属帘线部件缠绕步骤]
用于根据本发明的第二实施方案的轮胎的制造方法的制造装置与上述第一实施方案中的制造装置相似,并且采用其中钢丝帘线27缠绕在图3中示出的树脂覆盖的帘线的供给装置56中的卷轴58上的制造装置。然后,与第一实施方案相似,缠绕在卷轴58上的钢丝帘线27沿着轮胎骨架体17的外周面缠绕,同时钢丝帘线27的一部分埋设入轮胎骨架体17的外周面中。如下所述,在根据本发明的第二实施方案的轮胎的制造方法中,形成增强帘线覆盖层29,然后将钢丝帘线27经由其间的粘接层25埋设入该层中,由此,钢丝帘线27的外周面用至少包含聚酰胺系热塑性弹性体的覆盖用组合物覆盖。
由此,在根据本发明的第二实施方案的轮胎的制造方法中,在胎冠部16中的钢丝帘线27的埋设深度L优选设定在钢丝帘线27的直径D2的1/5以下。
[层叠步骤]
接下来,将上述覆盖用组合物使用熔融挤出机等(未示出)施加在其中埋设了钢丝帘线27的轮胎骨架体17的外周面上以形成增强帘线覆盖层29。熔融挤出机的模具的温度设定在粘接层的熔点以上。
然后,将未硫化缓冲橡胶在形成的增强帘线覆盖层29上缠绕一周,并且例如,将如橡胶粘剂组合物等粘接剂涂布在缓冲橡胶上,然后将在硫化或半硫化状态下的胎面橡胶在粘接剂上缠绕一周,由此构成生胎身状态。
然后,将硫化的带状的胎面30在处于生轮胎骨架体状态下的轮胎骨架体17的外周面上缠绕一周。将胎面30使用粘接剂等粘接至轮胎骨架体17的外周面。注意胎面30可以例如为用于传统已知的再生轮胎中的预固化胎面。本步骤与用于将预固化胎面粘接至再生轮胎的壳体(casing)的外周面的步骤相似。
将由硫化橡胶形成的密封层24使用粘接剂等粘接至轮胎骨架体17的胎圈部12完成根据本发明的第二实施方案的轮胎10。
(作用)
除了根据第一实施方案的轮胎的效果以外,根据本发明的第二实施方案的轮胎在轮胎骨架体17的外周面上设置有增强帘线覆盖层29。因此,其具有钢丝帘线27可以甚至更牢固地固定在轮胎骨架体17上的效果。
同时,在根据本发明的第二实施方案的轮胎中,与第一实施方案相似,钢丝帘线27以螺旋的形状在胎冠部16上缠绕。然而,本发明不限于此,并且钢丝帘线27可以以在宽度方向上不连续的方式缠绕。
虽然以上已经通过实施方案的方式说明了本发明,但是这些实施方案仅为举例说明,并且各种修改可以在不偏离本发明的主旨的范围内实施。显然,本发明的权利范围不限于这些实施方案。
实施例
在下文中,将具体地描述本发明,但是本说明绝不限制本发明。
[实施例1]
根据上述树脂覆盖的帘线形成步骤,将在表1中示出的聚酰胺系粘接剂A-1(即,100质量%)在240℃下加热熔融并且附着至平均直径为1.15mm的复丝(通过将-mm的单丝(由钢丝制成,强度:280N,伸长率:3%)铰合得到的加捻帘线)从而获得100μm的平均层厚度,并且将所得物用从预设模具温度为200℃的挤出机挤出的覆盖用组合物(聚酰胺系热塑性弹性体)N-1(即,100质量%)覆盖然后冷却,由此得到其中复丝的外周经由包含聚酰胺系粘接剂A-1的粘接层用覆盖用组合物N-1覆盖的增强金属帘线(树脂覆盖的帘线)。
以与上述第一实施方案中相同的方式使用由此得到的树脂覆盖的帘线来形成轮胎。作为用于形成轮胎骨架体的材料,使用与用于覆盖用组合物的聚酰胺系热塑性弹性体(N-1)相同的材料。
粘接层的熔点测定为在通过差示扫描量热法(DSC)得到的曲线(DSC曲线)中观察到吸热峰处的温度。熔点根据ASTMD3418-8使用差示扫描量热仪测量。具体地,将测量对象放置在铝盘上并且将空盘设置为对照,之后在10℃/min的加热速度下进行测量。将铟的熔点和锌的熔点用于测量设备的检测单元的温度校正,并且将铟的熔解热用于热量校正。
[实施例2至4和比较例1至4]
在实施例2至4以及比较例3和4中,除了将聚酰胺系粘接剂A-1变为在表1中示出的各聚酰胺系粘接剂或热熔系粘接剂以外,以与实施例1中相同的方式来制造树脂覆盖的帘线和轮胎。在比较例2中,除了将覆盖用组合物N-1变为在表1中示出的覆盖用组合物N-2以外,以与实施例1中相同的方式来制造树脂覆盖的帘线和轮胎。
<评价>
1.热处理后的粘接性下降率
粘接性下降率通过以下过程来评价。
制备实施例和比较例中的由此得到的树脂覆盖的帘线各两个。它们中的一个用作未加热的样品,并且另一个在140℃的烘箱中加热30分钟并且用作热处理的样品。
对于由此得到的未加热的样品和热处理的样品,使用由A&D Co.,Ltd.制造的“TENSILON RTF-1210”并且根据JIS K6854-2:1999“粘接剂-粘接的组件的剥离强度的测定-第2部分:180度剥离”中规定的试验方法,各树脂覆盖的帘线中的复丝(增强金属帘线)与聚酰胺系或热熔系粘接剂(粘接层)之间的粘接性在100mm/min的拉伸速度下通过180°剥离试验来评价,并且测量剥离强度(单位:N)。相对于未加热的样品的热处理的样品的剥离强度作为热处理后的粘接性下降率以百分比(%)计来评价。
这里注意的是热处理后的粘接性下降率为5%以下表示有利的粘接性,而热处理后的粘接性下降率高于5%表示差的粘接性。
2.热塑性弹性体与粘接层之间的粘接性
对于实施例和比较例的各树脂覆盖的帘线,以与上述评价“1.热处理后的粘接性下降率”中相同的方式,使未加热的样品进行剥离试验,从而评价热塑性弹性体(覆盖用组合物)与粘接层之间的粘接性。在剥离试验中,当在增强金属帘线与粘接层之间观察到剥离时,将粘接性评价为“A”,或当在粘接层和覆盖用组合物之间观察到剥离时,将粘接性评价为“B”。评价结果为“A”表示覆盖用组合物与粘接层之间的有利的粘接性,而评价结果为“B”表示比“A”差的粘接性。
3.树脂覆盖的帘线的热处理后的耐久性
从上述评价“1.热处理后的粘接性下降率”和“2.热塑性弹性体与粘接层之间的粘接性”的结果,各树脂覆盖的帘线的热处理后的耐久性基于下述标准来评价。在耐久性依“A”、“B”和“C”的顺序变差的情况下,评价结果为下述“A”表示树脂覆盖的帘线具有优异的热处理后的耐久性。
-评价标准-
A:热处理后的粘接性下降率为5%以下,并且在剥离试验中,在增强金属帘线与粘接层之间观察到剥离。
B:热处理后的粘接性下降率为5%以下,并且在剥离试验中,在粘接层与覆盖用组合物之间观察到剥离。
C:热处理后的粘接性下降率高于5%。
4.拉伸特性
对于用于实施例和比较例的各粘接层的各聚酰胺系粘接剂和热熔粘接剂,样品通过使用127mm×12.7mm×1.6mm(长度×宽度×厚度)的模具注射成形来制备。在制备中,实施例和比较例的各样品在240℃下注射成形。进一步,冲压各样品以制备JIS K6251:1993中定义的哑铃状试验片(5号试验片)。
然后,使用由Shimadzu Corporation制造的SHIMADZU AUTOGRAPH AGS-J(5kN),在200mm/min的拉伸速度下测量各试验片的拉伸屈服强度和拉伸弹性模量。
5.贮能弹性模量
对于用于实施例和比较例的各粘接层的各聚酰胺系粘接剂和热熔粘接剂,贮能弹性模量根据JIS K6394:2007在23℃、100℃、125℃、140℃和150℃下测量。
6.在高温下的耐变形性
在高温下的耐变形性通过以下过程来评价。
未硫化轮胎使用在实施例和比较例中得到的各树脂覆盖的帘线来制造,然后使用硫化罐在170℃下加热20分钟。在该硫化之后,从各轮胎制备切割样品,并且用肉眼来观察树脂覆盖的帘线的覆盖树脂和粘接层的变形状态。作为观察的结果,当在作为轮胎增强材料的使用中不存在实用问题时,将耐变形性评价为“A”,或当观察到引起例如膨胀、撕裂或产生孔等实用问题的轮胎的变形时,将耐变形性评价为“C”。
在表1中示出的组分如下。
·A-1:由Daicel-Evonik Ltd.制造的“A6492”(聚酰胺系粘接剂,熔点:171℃)
·A-2:由ARKEMA K.K.制造的“B409”(聚酰胺系粘接剂,熔点:178℃)
·A-3:由T&K TOKA Corporation制造的“PA40L”(聚酰胺系粘接剂,熔点:196℃)
·A-4:由Mitsui Chemicals,Inc.制造的“ADMER QE060”(热熔系粘接剂:酸改性聚丙烯树脂,熔点:142℃)
·A-5:由ARKEMA K.K.制造的“M1186”(聚酰胺系粘接剂,熔点:148℃)
·A-6:由Daicel-Evonik Ltd.制造的“A6560”(聚酰胺系粘接剂,熔点:164℃)
·A-7:由T&K TOKA Corporation制造的“PA50M”(聚酰胺系粘接剂,熔点:205℃)
·N-1:由UBE Industries,Ltd.制造的“UBESTA XPA9055”(聚酰胺系热塑性弹性体(TPA),熔点:167℃)
·N-2:由UBE Industries,Ltd.制造的“UBESTA XPA9040”(聚酰胺系热塑性弹性体(TPA),熔点:145℃)
如表1中示出,可以看到实施例的轮胎中的覆盖的增强金属帘线具有与比较例的轮胎中的覆盖的增强金属帘线相比更低的热处理后的粘接性下降率。此外,可以看到实施例的轮胎中的覆盖的增强金属帘线也在热塑性弹性体与粘接层之间具有优异的粘接性。从这些结果,理解的是实施例的轮胎中的覆盖的增强金属帘线在热处理之后具有优异的树脂复合层的耐久性。此外,期望其中这些耐久性优异的增强金属帘线缠绕在轮胎骨架体的外周部上的轮胎显示与比较例的轮胎相比优异的耐久性。
2015年6月29日提交的日本专利申请No.2015-130176的公开作为参考以其整体引入本文。
本发明不以任何方式限于上述实施方案和实施例。本发明还涵盖不偏离权利要求的范围并且可以由本领域技术人员容易地想到的各种修改。
本说明书中记载的全部文献、专利申请和技术标准在与各个文献、专利申请或技术标准具体地且单独地作为参考并入而记载相同的程度下作为参考并入本文。

Claims (10)

1.一种轮胎,其包括:
轮胎骨架体;和
至少在所述轮胎骨架体的外周部上缠绕的增强金属帘线部件,
其中所述增强金属帘线部件的至少一部分经由粘接层用覆盖用组合物覆盖,所述粘接层包含聚酰胺系粘接剂并且熔点为160℃至200℃,所述覆盖用组合物包含选自熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性树脂和熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性弹性体中的至少一种热塑性材料,
所述经由粘接层意指其中所述粘接层存在于所述增强金属帘线部件与所述覆盖用组合物之间的空间的一部分或全部中的状态。
2.根据权利要求1所述的轮胎,其中所述粘接层的熔点为160℃至180℃。
3.根据权利要求1所述的轮胎,其中所述粘接层的厚度在5μm至200μm的范围内。
4.根据权利要求2所述的轮胎,其中所述粘接层的厚度在5μm至200μm的范围内。
5.根据权利要求1所述的轮胎,其中所述覆盖用组合物的厚度在10μm至1,000μm的范围内。
6.根据权利要求2所述的轮胎,其中所述覆盖用组合物的厚度在10μm至1,000μm的范围内。
7.根据权利要求1所述的轮胎,其中所述粘接层与所述覆盖用组合物的厚度比,即粘接层/覆盖用组合物为1/20至10/1。
8.根据权利要求2所述的轮胎,其中所述粘接层与所述覆盖用组合物的厚度比,即粘接层/覆盖用组合物为1/20至10/1。
9.根据权利要求1所述的轮胎,其中所述轮胎骨架体包含树脂材料,所述树脂材料以50质量%至100质量%的量包含树脂组分。
10.一种轮胎的制造方法,所述方法包括:
形成轮胎骨架体的工序;
将增强金属帘线部件的至少一部分经由粘接层用覆盖用组合物覆盖的工序,所述粘接层包含聚酰胺系粘接剂并且熔点为160℃至200℃,所述覆盖用组合物包含选自熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性树脂和熔点为160℃至240℃的聚酰胺系热塑性弹性体中的至少一种热塑性材料,所述经由粘接层意指其中所述粘接层存在于所述增强金属帘线部件与所述覆盖用组合物之间的空间的一部分或全部中的状态;和
将所述增强金属帘线部件缠绕到所述轮胎骨架体上的工序,
其中覆盖所述覆盖用组合物的工序通过将所述覆盖用组合物从模具温度为粘接层的熔点以上并且为160℃至200℃的挤出机挤出来进行。
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