CN109219528A - 充气轮胎的气密层、充气轮胎和充气轮胎的制造方法 - Google Patents

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CN109219528A CN201780033850.3A CN201780033850A CN109219528A CN 109219528 A CN109219528 A CN 109219528A CN 201780033850 A CN201780033850 A CN 201780033850A CN 109219528 A CN109219528 A CN 109219528A
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杉本俊和
野中康弘
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Abstract

本发明要解决的问题为提供一种充气轮胎的气密层，其中相邻的橡胶构件之间的粘接性高。作为解决方案，本发明提供了一种充气轮胎的气密层(100)，其包括：至少包括阻气层(11)的膜层(10)；和设置在所述膜层(10)的至少一面的粘接层(20)。该充气轮胎的气密层(100)的特征在于：所述阻气层(11)至少包括热塑性树脂；和所述粘接层(20)至少包括聚苯乙烯系热塑性弹性体，所述聚苯乙烯系热塑性弹性体的苯乙烯含量为40‑55质量％。

Description

充气轮胎的气密层、充气轮胎和充气轮胎的制造方法
技术领域
本发明涉及充气轮胎的气密层、充气轮胎和充气轮胎的制造方法。
背景技术
包含例如丁基橡胶和卤化丁基橡胶等物质作为主要原料的橡胶组合物已经传统地用于在轮胎的内表面上设置为空气阻隔层以保持轮胎的内压的气密层。然而，包含丁基系橡胶作为主要材料的这些橡胶组合物具有低的阻气性，因此，当使用这样的橡胶组合物用于气密层时，气密层的厚度不得不为约1mm。结果，气密层的重量占据例如轮胎的重量的约5％，这使得轮胎重量的减轻和机动车燃油效率的改善是困难的。
另一方面，已知的是，例如乙烯-乙烯醇共聚物(下文中可以缩写为"EVOH")等热塑性树脂在阻气性方面优于橡胶。例如，EVOH的空气透过量为用于气密层的前述丁基系橡胶组合物的1/100以下，使得即使厚度为100μm以下，也可以改善轮胎的内压保持性。因此，当EVOH用作气密层时，因为100μm以下的厚度是可接受的，所以轮胎的重量可以减轻。进一步，当EVOH用作气密层时，由于在轮胎滚动期间的弯曲变形导致的断裂难以发生，并且龟裂也难以发生。因此，即使从改善充气轮胎的内压保持性的观点，也认为有效的是使用例如EVOH等热塑性树脂用于充气轮胎的气密层。
然而，例如EVOH等热塑性树脂对用于轮胎的橡胶构件的粘接性差，使得由例如环氧化天然橡胶(ENR)制成的粘接层另外设置在由热塑性树脂制成的气密层与橡胶构件之间(参见JP 2012-250571 A(PTL 1))。
引用列表
专利文献
PTL 1：JP 2012-250571 A
发明内容
发明要解决的问题
如上所述，由热塑性树脂制成的气密层的剥离可以通过将由例如ENR制成的粘接层另外设置在气密层与橡胶构件之间而受到抑制。然而，因为粘接层也在轮胎的最内表面露出，其在硫化期间贴附至硫化气囊(vulcanizing bladder)并且难以从硫化罐排出，这导致生产上的不便。
因此，本发明的目的是提供一种解决了上述现有技术问题、并且对相邻的橡胶构件的粘接性高的充气轮胎的气密层。
进一步，本发明还提供使用了这样的气密层并且气密层与相邻的橡胶构件之间的粘接性高的充气轮胎，以及其制造方法。
用于解决问题的方案
用于解决前述问题的本发明的主旨构成如下。
本发明的充气轮胎的气密层为一种充气轮胎的气密层，其包括至少具有阻气层的膜层和设置在所述膜层的至少一侧的粘接层，其中
所述阻气层至少包含热塑性树脂，
所述粘接层至少包含聚苯乙烯系热塑性弹性体，和
所述聚苯乙烯系热塑性弹性体的苯乙烯含量为40质量％至55质量％。
本发明的充气轮胎的气密层对相邻的橡胶构件的粘接性高。
在本发明的充气轮胎的气密层的优选实施方案中，所述粘接层设置在所述膜层的两侧。在此情况下，当在轮胎内表面上，所述气密层在轮胎周向上延伸并且所述气密层的轮胎周向上的端部配置为彼此重叠时，端部的粘接层彼此接触。粘接层之间的粘接性高于膜层与粘接层之间的粘接性，使得可以抑制气密层的轮胎周向上的端部之间的剥离。
在本发明的充气轮胎的气密层的另一优选实施方案中，所述膜层进一步包括设置在所述阻气层的至少一侧的弹性层，其中所述弹性层至少包含热塑性弹性体。在此情况下，气密层的耐龟裂性改善。
优选的是，所述膜层通过将所述阻气层和所述弹性层交替地层叠来形成，并且所述弹性层位于所述膜层的两个最外表面。在此情况下，气密层的耐龟裂性进一步改善。
对于本发明的充气轮胎的气密层，优选的是，厚度为0.1mm至1.0mm的橡胶状弹性体层层叠在所述气密层的至少一侧。在此情况下，气密层中的龟裂的发生可以受到抑制。
本发明的第一实施方案的充气轮胎包括上述充气轮胎的气密层，其中
在轮胎内表面上，所述气密层在轮胎周向上延伸并且所述气密层的轮胎周向上的端部配置为在轮胎径向上彼此重叠，
所述气密层的轮胎周向上的两端部平行于轮胎宽度方向，和
所述气密层的轮胎周向上的端部的彼此重叠宽度在5mm至20mm的范围内。
本发明的第一实施方案的充气轮胎具有气密层与相邻的橡胶构件之间的高粘接性。
本发明的第二实施方案的充气轮胎包括上述充气轮胎的气密层，其中
在轮胎内表面上，所述气密层在轮胎周向上延伸并且所述气密层的轮胎周向上的端部配置为在轮胎径向上彼此重叠，
所述气密层的端部交替地具有峰部和谷部，
在所述气密层的端部处，所述峰部的峰顶(顶点)的角度和所述谷部的谷底的角度在45°至120°的范围内，和
所述气密层的轮胎周向上的端部的彼此重叠宽度在1mm至13mm的范围内。
本发明的第二实施方案的充气轮胎也具有气密层与相邻的橡胶构件之间的高粘接性。
本发明的充气轮胎优选在所述气密层的轮胎径向外侧包括厚度为0.1mm至1.0mm的橡胶状弹性体层。在此情况下，可以改善气密层的端部的耐剥离性同时抑制气密层中的龟裂的发生。
橡胶状弹性体层的厚度更优选为0.2mm至0.6mm。在此情况下，可以进一步改善气密层的端部的耐剥离性同时进一步抑制气密层中的龟裂的发生。
本发明的充气轮胎的制造方法为上述充气轮胎的制造方法，其包括：
通过将其它轮胎构件层叠在上述充气轮胎的气密层上来形成生胎，和
硫化所述生胎。
在本发明的充气轮胎的制造方法中，生胎可以通过将橡胶状弹性体层层叠在上述气密层上从而获得层叠体并进一步将其它轮胎构件层叠在该层叠体上来形成。
根据本发明的充气轮胎的制造方法，可以生产气密层与相邻的橡胶构件之间的粘接性高的充气轮胎。
发明的效果
根据本发明，可以提供对相邻的橡胶构件的粘接性高的充气轮胎的气密层。
进一步，根据本发明，可以提供气密层与相邻的橡胶构件之间的粘接性高的充气轮胎，以及其制造方法。
附图说明
在附图中：
图1为本发明的充气轮胎的气密层的一个实例的部分截面图；
图2为本发明的充气轮胎的一个实例的部分截面图；
图3为本发明的充气轮胎的一个实例的、如从轮胎内表面可见的、气密层端部的接合部分的部分截面图；
图4为本发明的充气轮胎的一个实例的、如从轮胎宽度方向可见的、气密层端部的接合部分的部分截面图；和
图5为本发明的充气轮胎的另一实例的、如从轮胎宽度方向可见的、气密层端部的接合部分的部分截面图。
具体实施方式
<充气轮胎的气密层>
以下基于其实施方案详细地表明和描述本发明的充气轮胎的气密层。
图1为本发明的充气轮胎的气密层的一个实例的部分截面图。图1中表明的气密层100包括膜层10和设置在膜层10的两侧的粘接层20。
图1中表明的气密层100具有设置在膜层10的两侧的粘接层20。然而，对于本发明的充气轮胎的气密层，粘接层可以仅设置在膜层的一侧。
本发明的充气轮胎的气密层(下文中可以缩写为"气密层")优选具有设置在膜层10的两侧的粘接层20，如图1中表明的气密层100。在此情况下，橡胶状弹性体层可以层叠在膜层10的一侧。在其中粘接层设置在膜层的两侧的情况下或在其中粘接层设置在膜层的一侧并且橡胶状弹性体层层叠在膜层的另一侧的情况下，如果在轮胎内表面上，气密层在轮胎周向上延伸并且气密层的轮胎周向上的端部配置为彼此重叠，则端部处的粘接层彼此接触或一个端部处的粘接层粘接至另一端部处的橡胶状弹性体层，使得气密层的轮胎周向上的端部间的剥离可以受到抑制。
图1中表明的气密层100的膜层10具有阻气层11和设置在阻气层11的两侧的弹性层12，其中阻气层11和弹性层12交替地层叠。
图1中的膜层10具有设置在阻气层11的两侧的弹性层12。然而，本发明的充气轮胎的气密层的膜层可以至少具有阻气层。膜层可以仅由阻气层构成，并且可具有阻气层和其它层(例如，弹性层)。
如图1中表明的气密层100，本发明的充气轮胎的气密层优选地具有阻气层11和弹性层12。在此情况下，弹性层12优选地设置在阻气层11的至少一侧，并且更优选设置在阻气层11的两侧。当膜层具有阻气层和弹性层时，气密层的耐龟裂性改善。当弹性层设置在阻气层的两侧时，气密层的耐龟裂性进一步改善。
注意的是，除了阻气层和弹性层以外，本发明的充气轮胎的气密层的膜层还可以具有其它层。
对于本发明的充气轮胎的气密层，阻气层至少包含热塑性树脂。除了热塑性树脂以外，阻气层还可以包含其它组分，并且可以仅由热塑性树脂组成。这里的其它组分优选为-20℃下的动态储能模量E'低于热塑性树脂的软树脂。
用于阻气层的热塑性树脂没有特别限制。热塑性树脂的实例包括乙烯-乙烯醇共聚物系树脂、聚酰胺系树脂、聚偏二氯乙烯系树脂和聚酯系树脂，其中，乙烯-乙烯醇共聚物系树脂是优选的。这样的乙烯-乙烯醇共聚物系树脂具有低的氧透过量和非常好的阻气性。这些热塑性树脂可以单独或以两种以上的组合使用。
乙烯-乙烯醇共聚物系树脂的实例包括乙烯-乙烯醇共聚物以及通过乙烯-乙烯醇共聚物和例如环氧化合物的反应获得的改性乙烯-乙烯醇共聚物。这样的改性乙烯-乙烯醇共聚物具有比常规乙烯-乙烯醇共聚物低的弹性模量，因此其在弯曲时的耐断裂性高且在低温环境中的耐龟裂性优异。
乙烯-乙烯醇共聚物的乙烯含量优选为25mol％至50mol％，更优选30mol％至48mol％，并且甚至更优选35mol％至45mol％。当乙烯含量为25mol％以上时，耐屈挠性、耐疲劳性和熔融成形性良好。当乙烯含量为50mol％以下时，阻气性充分高。
进一步，乙烯-乙烯醇共聚物的皂化度(即，乙烯-乙烯醇共聚物中乙烯醇单元的数量相对于乙烯醇单元和乙烯酯单元的总数的比)优选为80mol％以上，更优选95mol％以上，并且甚至更优选99mol％以上。当皂化度为80mol％以上时，阻气性和成形期间的热稳定性充分高。
此外，从获得阻气性、耐屈挠性和耐疲劳性的观点，乙烯-乙烯醇共聚物在2160g负荷、190℃下的熔体流动速率(MFR)优选为0.1g/10min至30g/10min，更优选0.3g/10min至25g/10min，并且甚至更优选0.5g/10min至20g/10min。
改性乙烯-乙烯醇共聚物的制造方法没有特别限制，而其实例优选包括其中乙烯-乙烯醇共聚物和环氧化合物在溶液中反应的方法。更具体地，改性乙烯-乙烯醇共聚物可以通过以下来制造：在酸催化剂或碱催化剂的存在下、优选在酸催化剂的存在下，将环氧化合物添加至乙烯-乙烯醇共聚物的溶液，并且引起反应。反应溶剂的实例包括非质子极性溶剂例如二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、和N-甲基吡咯烷酮。酸催化剂的实例包括对甲苯磺酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、硫酸、和三氟化硼。碱催化剂的实例包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钾、和甲醇钠。催化剂的量优选在相对于100质量份的乙烯-乙烯醇共聚物为0.0001质量份至10质量份的范围内。
要与乙烯-乙烯醇共聚物反应的环氧化合物优选为一价环氧化合物。二价或更高价的环氧化合物可以经历与乙烯-乙烯醇共聚物的交联反应，从而产生例如凝胶和硬斑(hard spots)，这使气密层的品质劣化。一价环氧化合物当中，从改性乙烯-乙烯醇共聚物的生产容易性、阻气性、耐屈挠性和耐疲劳性的观点，缩水甘油和环氧丙烷是特别优选的。要反应的环氧化合物相对于100质量份的乙烯-乙烯醇共聚物优选为1质量份至50质量份，更优选2质量份至40质量份，并且甚至更优选5质量份至35质量份。
从获得阻气性、耐屈挠性和耐疲劳性的观点，改性乙烯-乙烯醇共聚物在2160g负荷、190℃下的熔体流动速率(MFR)优选为0.1g/10min至30g/10min，更优选0.3g/10min至25g/10min，并且甚至更优选0.5g/10min至20g/10min。
另一方面，软树脂的-20℃下的动态储能模量E'低于热塑性树脂的，优选为6×108Pa以下。通过使用-20℃下的动态储能模量E'为6×108Pa以下的软树脂，阻气层的弹性模量可以下降，并且在低温环境中的耐龟裂性和耐屈挠性可以改善。
进一步，软树脂优选具有与羟基反应的官能团。当软树脂具有与羟基反应的官能团时，软树脂均匀分散于热塑性树脂中。与羟基反应的官能团的实例包括马来酸酐残基、羟基、羧基和氨基。具有这样的与羟基反应的官能团的软树脂的具体实例包括马来酸酐改性的氢化苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和马来酸酐改性的超低密度聚乙烯。
此外，软树脂的平均粒径优选为5μm以下。当软树脂的平均粒径为5μm以下时，阻气层的耐屈挠性可以充分地改善并且轮胎的内压保持性可以充分地改善。阻气层中的软树脂的平均粒径可以通过例如以下来测定：冷冻样品，将样品用超薄切片机切割为切片，并且在透射电子显微镜(TEM)下观察样品。
阻气层中的软树脂的含量优选在10质量％至80质量％的范围内，并且更优选在10质量％至30质量％的范围内。当软树脂的含量为10质量％以上时，耐屈挠性的改善效果大。当软树脂的含量为80质量％以下时，气体渗透性充分低。
在不损害本发明的目的的程度上，除了热塑性树脂和软树脂以外，用于阻气层的树脂组合物还可以包含各种添加剂例如热稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、着色剂和填料。在其中用于阻气层的树脂组合物包含这些添加剂的情况下，其相对于树脂组合物的总量的量优选为50质量％以下，更优选30质量％以下，并且特别优选10质量％以下。
阻气层的在20℃和65％RH下的空气透过度优选为3.0×10-12cm3·cm/cm2·sec·cmHg以下，并且更优选1.0×10-12cm3·cm/cm2·sec·cmHg以下。空气透过度依照JIS K7126-1:2006(等压法)来测量。当在20℃和65％RH下的空气透过度为3.0×10-12cm3·cm/cm2·sec·cmHg以下时，轮胎的内压保持性即使用薄的阻气层也是高的，这充分减轻轮胎的重量。
一层的阻气层的平均厚度优选为0.001μm至10μm。当一层的阻气层的平均厚度在该范围内时，构成气密层的层数可以增加。与具有相同的总厚度但较少层的气密层相比，具有更多层的气密层具有改善的阻气性和耐龟裂性。
另一方面，当膜层10具有弹性层12时，弹性层优选至少包含热塑性弹性体，并且更优选至少包含聚氨酯系热塑性弹性体。当弹性层包含热塑性弹性体时，气密层的耐龟裂性进一步改善。当弹性层包含聚氨酯系热塑性弹性体时，气密层的耐龟裂性甚至更加改善。
弹性层优选至少包含热塑性弹性体。然而，弹性层除了热塑性弹性体以外还可以包含其它组分，并且可以仅由热塑性弹性体组成。这里的其它组分的实例包括23℃下的杨氏模量低于热塑性弹性体的软质材料。
在其中弹性层至少包含热塑性弹性体、优选聚氨酯系热塑性弹性体的情况下，优选的是，如图1中表明的气密层100，膜层10通过将阻气层11和弹性层12交替地层叠来形成，并且弹性层12位于膜层10的两个最外表面上。注意的是，尽管未表明，还优选的是具有位于膜层的两个最外表面上的阻气层。在此情况下，阻气层11或弹性层12与由二烯系橡胶制成的传统粘接剂相比在材质方面更接近于粘接层20，因此粘接层20与膜层10(即，最外层的阻气层11或弹性层12)之间的粘接强度大并且剥离难以发生。
用于弹性层的热塑性弹性体(TPE)的实例包括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、聚二烯系热塑性弹性体、聚氯乙烯系热塑性弹性体、氯化聚乙烯系热塑性弹性体、聚酯系热塑性弹性体、聚酰胺系热塑性弹性体、和氟树脂系热塑性弹性体，其中，聚氨酯系热塑性弹性体(TPU)是优选的。这些热塑性弹性体可以单独或以两种以上的组合使用。
聚氨酯系热塑性弹性体(TPU)为线性多嵌段共聚物，其包含：(1)作为硬链段的通过异氰酸酯和短链二醇的反应获得的聚氨酯、和(2)作为软链段的通过异氰酸酯和长链二醇的反应获得的聚氨酯。这里的聚氨酯为具有通过异氰酸酯(-NCO)和醇(-OH)的加聚反应(氨基甲酸酯化反应)获得的氨基甲酸酯键(-NHCOO-)的化合物的通用名。对于本发明的气密层，当形成弹性层的热塑性弹性体为TPU时，层叠弹性层可以改善延伸性和热成形性。进一步，因为这样的气密层的弹性层与阻气层之间的层间粘接性改善，例如耐龟裂性等耐久性高，并且即使当气密层在使用中变形时，也可以维持阻气性和延伸性。
TPU由高分子多元醇、有机多异氰酸酯、扩链剂和其它物质组成。高分子多元醇为具有多个羟基的物质，并且通过例如缩聚、加成聚合(例如，开环聚合)或加聚来获得。高分子多元醇的实例包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇和其共缩合物(例如，聚酯-醚-多元醇)。其中，聚酯多元醇或聚碳酸酯多元醇是优选的，并且聚酯多元醇是特别优选的。这些高分子多元醇可以单独或以两种以上的组合使用。
这里的聚酯多元醇可以用例如使能够形成酯的化合物例如二羧酸、其酯或其酸酐与低分子多元醇通过直接酯化反应或酯交换反应来缩合，或使内酯开环聚合的传统方法来生产。
可以用于形成聚酯多元醇的二羧酸没有特别限制，并且可以为通常用于聚酯制造的二羧酸。二羧酸的具体实例包括：具有4至12个碳原子的脂肪族二羧酸例如琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、甲基琥珀酸、2-甲基戊二酸、三甲基己二酸、2-甲基辛二酸、3,8-二甲基癸二酸和3,7-二甲基癸二酸；脂环族二羧酸例如环己烷二羧酸；和芳香族二羧酸例如对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸和萘二甲酸。这些二羧酸可以单独或以两种以上的组合使用。其中，具有6至12个碳原子的脂肪族二羧酸是优选的，并且己二酸、壬二酸或癸二酸是特别优选的。这些二羧酸具有与羟基反应性更大的羰基，并且可以显著地改善与阻气层的层间粘接性。
可以用于形成聚酯多元醇的低分子多元醇没有特别限制，并且可以为通常用于聚酯制造的低分子多元醇。低分子多元醇的具体实例包括具有2至15个碳原子的脂肪族二醇例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、2,7-二甲基-1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、2-甲基-1,9-壬二醇、2,8-二甲基-1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、和2,2-二乙基-1,3-丙二醇；脂环族二醇例如1,4-环己二醇、环己烷二甲醇、环辛烷二甲醇和二甲基环辛烷二甲醇；和芳香族二元醇例如1,4-双(β-羟基乙氧基)苯。这些低分子多元醇可以单独或以两种以上的组合使用。其中，在侧链上具有甲基且具有5至12个碳原子的脂肪族二醇例如3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、2,7-二甲基-1,8-辛二醇、1,9-壬二醇和2,8-二甲基-1,9-壬二醇是优选的。通过使用这样的脂肪族二醇获得的聚酯多元醇与羟基的反应性更大，并且可以显著改善与阻气层的层间粘接性。进一步，少量的三官能或更多官能的低分子多元醇可以与低分子多元醇组合使用。三官能或更多官能的低分子多元醇的实例包括三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、甘油和1,2,6-己三醇。
用于形成聚酯多元醇的内酯的实例包括ε-己内酯和β-甲基-δ-戊内酯。
聚醚多元醇的实例包括聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇、和聚(甲基四亚甲基)二醇。这些聚醚多元醇可以单独或以两种以上的组合使用。其中，聚四亚甲基二醇是优选的。
聚碳酸酯多元醇的优选实例包括通过使具有2至12个碳原子的脂肪族二醇例如1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、和1,10-癸二醇、或其混合物在例如碳酸二苯酯或光气的作用下缩合聚合而获得的化合物。
高分子多元醇的数均分子量优选为500以上，更优选600以上，并且甚至更优选700以上。高分子多元醇的数均分子量优选为8,000以下，更优选5,000以下，并且甚至更优选3,000以下。当高分子多元醇的数均分子量为500以上时，所得TPU的弹性高，并且气密层的例如延伸性和热成形性等机械性能良好。另一方面，当高分子多元醇的数均分子量为8,000以下时，与有机多异氰酸酯的相容性高并且聚合过程中的混合容易，借此可以获得均一的TPU。高分子多元醇的数均分子量为依照JIS K 1577测量的基于羟值计算的数均分子量。
有机多异氰酸酯没有特别限制，并且可以使用通常用于TPU制造的已知的有机多异氰酸酯例如有机二异氰酸酯。有机二异氰酸酯的实例包括：芳香族二异氰酸酯例如4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、3,3'-二氯-4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、和甲苯二异氰酸酯；和脂肪族或脂环族二异氰酸酯例如六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、和氢化苯二亚甲基二异氰酸酯。其中，从改善所得气密层的强度和耐屈挠性的观点，4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯是优选的。这些有机多异氰酸酯可以单独或以两种以上的组合使用。
扩链剂没有特别限制。可以使用通常用于TPU制造的已知扩链剂，并且适当地使用分子中具有两个以上的能够与异氰酸酯基反应的活性氢原子且分子量为300以下的低分子化合物。扩链剂的实例包括乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,4-双(β-羟基乙氧基)苯和1,4-环己二醇。其中，从进一步改善所得气密层的延伸性和热成形性的观点，1,4-丁二醇是特别优选的。这些扩链剂可以单独或以两种以上的组合使用。
TPU的制造方法的实例包括使用高分子多元醇、有机多异氰酸酯和扩链剂、利用已知的氨基甲酸酯化反应技术的制造方法，并且可以使用预聚物法或一步法(one-shotmethod)。特别地，优选的是在基本上没有溶剂的情况下进行熔融聚合，更优选的是使用多螺杆挤出机来进行连续熔融聚合。
对于TPU，有机多异氰酸酯的质量与高分子多元醇和扩链剂的总质量的比[有机多异氰酸酯/(高分子多元醇+扩链剂)]优选为1.02以下。当该比为1.02以下时，成形期间的长期操作稳定性也良好。
另一方面，软质材料的23℃下的杨氏模量低于热塑性弹性体的，优选为1000MPa以下，并且更优选在0.01MPa至500MPa的范围内。使用23℃下的杨氏模量为1000MPa以下的软质材料改善了耐龟裂性。
软质材料优选为具有能够与羟基反应的官能团的化合物。当软质材料具有能够与羟基反应的官能团时，软质材料均匀分散于热塑性弹性体中并且还可以减小软质材料的平均粒径。能够与羟基反应的官能团的实例包括羟基、羧基、羧酸酯基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、环氧基、氨基、含硼基团，以及通过用选自由马来酸、马来酸酐和烷氧基硅烷组成的组的化合物改性而引入的官能团。这里的官能团不限于能够与热塑性弹性体分子直接反应的那些或者具有对热塑性弹性体分子的高亲和性的那些。官能团的实例也包括能够经由与其它试剂预反应而与热塑性弹性体分子反应的那些。软质材料可以具有两个以上的这样的官能团。
软质材料优选分子量为10,000以下的化合物，更优选分子量为5,000以下的化合物，甚至更优选分子量为2,000以下的化合物，并且特别优选分子量为1,000以下的化合物。当软质材料的分子量在以上范围内时，软质材料均匀分散于热塑性弹性体中，并且包含热塑性弹性体和软质材料的组合物的成膜性也可以改善。从增强对热塑性弹性体的缠结和改善耐龟裂性的观点，软质材料的分子量优选为750以上。注意的是，在其中软质材料为聚合物的情况下，软质材料的分子量是指由凝胶渗透色谱法(GPC)测量的聚苯乙烯换算重均分子量。
特别地从改善耐龟裂性的观点，除了例如丁二烯橡胶(BR)、异戊二烯橡胶(IR)、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶(SBR)、天然橡胶(NR)、丁基橡胶(IIR)、异丁烯-对甲基苯乙烯、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、乙烯-丙烯橡胶(EPM，EPDM)、乙烯-丁烯橡胶、乙烯-辛烯橡胶、氯丁橡胶(CR)、丙烯酸系橡胶(ACM)、腈橡胶(NBR)和硅橡胶等橡胶以外，它们的氢化橡胶(例如，氢化SBR)、改性橡胶(例如，改性天然橡胶、溴化丁基橡胶(Br-IIR)、氯化丁基橡胶(Cl-IIR)或溴化异丁烯-对甲基苯乙烯)和液体橡胶(即，低分子量橡胶)和其它橡胶也可以用于软质材料。进一步，从相同观点，除了例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-丁烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)、苯乙烯-异丁烯-氯甲基苯乙烯嵌段共聚物和聚酰胺等聚合物以外，它们的氢化产物和改性产物和其它物质也可以用于软质材料。具体实例包括马来酸酐改性的氢化苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和马来酸酐改性的超低密度聚乙烯。这些软质材料可以单独或以两种以上的组合使用。
从获得优异的与热塑性弹性体的相容性和降低玻璃化转变点(Tg)的观点，已知的增塑剂可以用作软质材料。增塑剂的实例包括：邻苯二甲酸系增塑剂例如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二(十三烷)酯和邻苯二甲酸三辛酯；磷酸系增塑剂例如磷酸三甲苯酯和磷酸三辛酯；脂肪酸系增塑剂例如柠檬酸三丁酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯和乙酰蓖麻油酸甲酯；环氧系增塑剂例如环氧化大豆油和4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二异癸酯；酰胺系增塑剂例如N-丁基苯磺酰胺；以及氯化石蜡和适于二烯系弹性体的向日葵油。这些软质材料可以单独或以两种以上的组合使用。
弹性层中的软质材料的含量优选为10质量％至30质量％。当软质材料的含量为10质量％以上时，耐龟裂性可以充分地改善并且弹性层的低温硬度可以充分降低。当软质材料的含量为30质量％以下时，成膜性可以充分地改善。
除了前述热塑性弹性体和软质材料以外，在不损害本发明的目的的程度上，例如热稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、着色剂和填料等添加剂可以适当地选择并且添加至用于弹性层的组合物。在用于弹性层的组合物中的这些添加剂的含量优选为50质量％以下，更优选30质量％以下，并且甚至更优选10质量％以下。
弹性层的在20℃和65％RH下的空气透过度优选为3.0×10-8cm3·cm/cm2·sec·cmHg以下。空气透过度依照JIS K7126-1:2006(等压法)来测量。
一层的弹性层的平均厚度优选为0.001μm至40μm。当一层的弹性层的平均厚度在该范围内时，构成气密层的层数可以增加。与具有相同的总厚度但较少层的气密层相比，具有更多层的气密层具有改善的阻气性和耐龟裂性。
关于一层的弹性层的平均厚度，一层的弹性层的平均厚度与一层的阻气层的平均厚度的比(弹性层/阻气层)优选为2/1(＝2)以上，并且更优选3/1(＝3)以上。在这样的阻气层和弹性层的厚度比的情况下，导致膜层中的全部层断裂的挠曲疲劳性改善。
当本发明的充气轮胎的气密层的膜层具有阻气层和弹性层时，阻气层和弹性层的总层数优选为7层以上。利用这样的膜层，可以抑制在一层中开始的例如针孔或裂纹等缺陷发展至相邻层，使得可以防止遍及整个膜层的裂纹和断裂并且例如阻气性和耐龟裂性等耐久性可以维持在高的水平。
为了进一步发挥这些效果，阻气层和弹性层优选交替层叠，并且膜层的表面优选由弹性层形成。还优选的是，膜层的表面由阻气层形成。因此，阻气层的层数优选为3层以上，并且弹性层的层数优选为4层以上。从充分维持气密层的阻气性和耐龟裂性的观点，阻气层和弹性层的总层数优选为7层以上，更优选11层以上，并且甚至更优选15层以上。阻气层和弹性层的总层数的上限没有特别限制。
膜层的厚度优选为0.1μm以上且1,000μm以下，更优选0.5μm以上且750μm以下，进一步优选1μm以上且500μm以下，并且甚至更优选1μm以上且150μm以下。通过将膜层的厚度设定在前述范围内并且将一层的阻气层和弹性层的平均厚度设定在前述范围内，阻气性、耐屈挠性、耐龟裂性、耐久性、延伸性和其它性能可以进一步改善。膜层的厚度可以通过测量膜层的任选的点处的截面厚度来获得。
本发明的充气轮胎的气密层的粘接层至少包含聚苯乙烯系热塑性弹性体。粘接层除了聚苯乙烯系热塑性弹性体以外还可以包含其它组分，并且可以仅由聚苯乙烯系热塑性弹性体组成。当粘接层至少包含聚苯乙烯系热塑性弹性体时，粘接层的粘接性不过度高并且操作性良好。
聚苯乙烯系热塑性弹性体具有芳香族乙烯基系聚合物嵌段(硬链段)和橡胶嵌段(软链段)，其中芳香族乙烯基系聚合物部分形成物理交联而提供交联点，并且橡胶嵌段提供橡胶弹性。聚苯乙烯系热塑性弹性体可以根据在分子中的软链段的排列方式来分类。聚苯乙烯系热塑性弹性体的实例包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIBS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)和苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)，并且进一步包括通过将丁二烯-苯乙烯无规共聚物和聚丁二烯的嵌段共聚物氢化获得的乙烯-丁烯-苯乙烯无规共聚物和结晶性聚乙烯的嵌段共聚物，例如，通过将聚苯乙烯和乙烯-丁二烯无规共聚物或聚丁二烯的嵌段共聚物氢化获得的聚苯乙烯和结晶性聚乙烯的二嵌段共聚物。其中，鉴于机械强度、耐热稳定性、耐候性、耐化学品性、阻气性、挠性、加工性和其它性能之间的平衡，苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIBS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)或苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)是优选的。
对于本发明的充气轮胎的气密层，聚苯乙烯系热塑性弹性体的苯乙烯含量为40质量％至55质量％，并且优选40质量％至48质量％。当用于粘接层的聚苯乙烯系热塑性弹性体的苯乙烯含量小于40质量％时，对橡胶构件的粘接强度弱，并且导入有气密层的生胎的硫化期间的操作性差。另一方面，当苯乙烯含量超过55质量％时，固化会在低温环境中发生，并且当导入有气密层的轮胎经历行驶时，粘接层会破坏。
一层的粘接层的平均厚度优选为0.001μm至40μm。当一层的粘接层的平均厚度为0.001μm以上时，对相邻的橡胶构件的粘接性可以进一步改善。当平均厚度为40μm以下时，可以避免重量不必要的增加。
在不损害本发明的目的的程度上，例如金属盐、自由基交联剂、磷酸化合物、羧酸和硼化合物等添加剂可以适当地选择并且添加至用于阻气层和弹性层的至少之一的组合物以及用于粘接层的组合物。
在用于阻气层、弹性层和粘接层的原料组合物中包含金属盐产生非常优异的层间粘接性。由于非常优异的层间粘接性，气密层获得了高耐久性。金属盐改善层间粘接性的原因不是必然能阐明的。可能的原因可以为例如，由于金属盐的存在，促进了原料组合物中的诸如热塑性树脂与诸如热塑性弹性体之间的键形成反应。这样的键形成反应的实例包括：聚氨酯系热塑性弹性体(TPU)的氨基甲酸酯基与乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的羟基之间的羟基交换反应、和乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的羟基向聚氨酯系热塑性弹性体(TPU)中的残留的异氰酸酯基的加成反应。
金属盐没有特别限制，但从进一步提高层间粘接性的观点，碱金属盐、碱土金属盐、或周期表第4周期中的d-区金属盐是优选的。其中，碱金属盐或碱土金属盐是更优选的，并且碱金属盐是特别优选的。
碱金属盐的实例包括锂、钠、钾、和其它元素的脂肪族羧酸盐、芳香族羧酸盐、磷酸盐、金属配合物和其它盐。碱金属盐的具体实例包括乙酸钠、乙酸钾、磷酸钠、磷酸锂、硬脂酸钠、硬脂酸钾和乙二胺四乙酸的钠盐。其中，鉴于容易可得性，乙酸钠、乙酸钾、磷酸钠是特别优选的。
碱土金属盐的实例包括镁、钙、钡、铍和其它元素的乙酸盐或磷酸盐。其中，鉴于容易可得性，镁或钙的乙酸盐或磷酸盐是特别优选的。包含这样的碱土金属盐也具有以下优点：在熔融成形期间热老化树脂和热塑性弹性体对成形机的模头的附着量可以减少。
周期表第4周期中的d-区金属的金属盐的实例包括钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌和其它元素的羧酸盐、磷酸盐、乙酰丙酮盐或其它盐。
原料组合物中的金属盐的含量以金属元素计优选为1质量ppm以上，更优选5质量ppm以上，进一步优选10质量ppm以上，甚至更优选20质量ppm以上，并且特别优选50质量ppm以上。原料组合物中的金属盐的含量以金属元素计优选为10,000质量ppm以下，更优选5,000质量ppm以下，进一步优选1,000质量ppm以下，甚至更优选500质量ppm以下，并且特别优选300质量ppm以下。当原料组合物中的金属盐的含量以金属元素计为1质量ppm至10,000质量ppm时，对相邻的其它层的粘接性进一步提高，使得阻气性和耐屈挠性可以进一步改善。
在其中原料组合物包含自由基交联剂的情况下，用活性能量射线照射时的交联效果通过将由该组合物制成的层用活性能量射线照射来促进，这进一步改善层间粘接性且进一步提高阻气性。在此情况下，与其中不包含自由基交联剂的情况相比，还可以降低活性能量射线的照射量。
自由基交联剂的实例包括多元醇的多(甲基)丙烯酸酯，例如三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、和新戊二醇二丙烯酸酯，三烯丙基异氰脲酸酯和三烯丙基氰脲酸酯。这些自由基交联剂可以单独或以两种以上的组合使用。
从交联效果与经济效率之间的平衡的观点，原料组合物中的自由基交联剂的含量优选在0.01质量％至10质量％的范围内，更优选在0.05质量％至9质量％的范围内，并且特别优选在0.1质量％至8质量％的范围内。
在原料组合物中包含自由基交联剂的方法没有特别限制，可以为例如使用例如双螺杆挤出机熔融混炼原料组合物的方法。
当原料组合物包含磷酸化合物时，熔融成形期间的膜层和粘接层的热稳定性可以改善。磷酸化合物的实例包括例如磷酸和亚磷酸等各种酸和其盐。磷酸盐可以例如以一代磷酸盐(primary phosphate)、二代磷酸盐(secondary phosphate)、或三代磷酸盐(tertiary phosphate)的任意形式包含。其抗衡阳离子物种(species)也没有特别限制，但碱金属离子或碱土金属离子是优选的。特别地，磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸氢钠或磷酸氢钾是优选的，这是因为它们高度改善热稳定性。
磷酸化合物的含量(干燥的原料组合物中的磷酸化合物以磷酸根计的含量)优选为1质量ppm以上，更优选10质量ppm以上，并且甚至更优选30质量ppm以上。磷酸化合物的含量优选为10,000质量ppm以下，更优选1,000质量ppm以下，并且甚至更优选300质量ppm以下。磷酸化合物含量小于1质量ppm会导致在熔融成形期间发生剧烈的着色。特别地，当重复热历史时，该趋势是显著的。结果，通过将组合物丸粒成形获得的成形物会具有差的回收性。另一方面，磷酸化合物含量超过10,000质量ppm会导致在成形期间产生更多凝胶和硬斑。
在原料组合物中包含羧酸具有控制组合物的pH、防止凝胶化和改善热稳定性的效果。鉴于例如成本，羧酸优选为乙酸或乳酸。
羧酸的含量(干燥的原料组合物中的羧酸的含量)优选为1质量ppm以上，更优选10质量ppm以上，并且甚至更优选50质量ppm以上。羧酸的含量优选为10,000质量ppm以下，更优选1,000质量ppm以下，并且甚至更优选500质量ppm以下。当羧酸的含量小于1质量ppm时，在熔融成形期间会发生着色。当羧酸的含量为10,000质量ppm以下时，可以获得良好的层间粘接性。
在原料组合物中包含硼化合物具有改善热稳定性的效果。具体地，当将硼化合物添加至原料组合物时，认为的是，螯合化合物在热塑性树脂或热塑性弹性体与硼化合物之间形成，并且与使用常规的热塑性树脂或热塑性弹性体的情况相比，使用这样的热塑性树脂或热塑性弹性体可以导致改善的热稳定性和提高的机械性能。硼化合物的实例包括硼酸类、硼酸酯、硼酸盐和氢化硼酸类。具体地，硼酸类的实例包括原硼酸(H3BO3)、偏硼酸和四硼酸；硼酸酯的实例包括硼酸三乙酯和硼酸三甲酯；硼酸盐的实例包括前述各种硼酸类的碱金属盐、碱土金属盐和硼砂。其中，原硼酸是优选的。
硼化合物的含量(干燥的原料组合物中的硼化合物以硼计的含量)优选为1质量ppm以上，更优选10质量ppm以上，并且甚至更优选50质量ppm以上。硼化合物的含量优选为2,000质量ppm以下，更优选1,000质量ppm以下，并且甚至更优选500质量ppm以下。当硼化合物的含量小于1质量ppm时，不会获得通过添加硼化合物改善热稳定性的效果。另一方面，当硼化合物的含量超过2,000质量ppm时，凝胶化易于发生，这会导致有缺陷的成形。
在原料组合物中包含金属盐、磷酸化合物、羧酸和硼化合物的方法没有特别限制，并且适当地采用例如其中在制备例如组合物的丸粒期间将添加剂添加至组合物并混炼的方法。向原料组合物中添加添加剂的方法也没有特别限制。其实例包括添加作为干粉末的添加剂的方法、用溶剂含浸添加剂且添加糊剂形式的添加剂的方法、在添加剂悬浮在液体中时添加添加剂的方法、和添加剂溶解于溶剂中并且添加作为溶液的添加剂的方法。其中，从均质地分散的观点，添加剂溶解于溶剂中并且添加作为溶液的添加剂的方法是优选的。用于这些方法的溶剂没有特别限制，并且从例如添加剂的溶解性、成本、容易操作、和作业环境的完全性(completeness)的观点，适当地使用水。
从均质地分散的观点，包含金属盐、磷酸化合物、羧酸和硼化合物的方法还优选为原料组合物的丸粒或线料浸渍于其中溶解了这些物质的溶液中的方法。出于与上述相同的原因，用于该方法的溶剂也优选为水。
原料组合物优选地包含具有共轭双键且分子量为1,000以下的化合物。包含这样的化合物改善了组合物的色相，使得可以获得具有良好外观的膜层。这样的化合物的实例包括：具有其中至少两个碳-碳双键和一个碳-碳单键交替连接的结构的共轭二烯化合物、具有其中三个碳-碳双键和两个碳-碳单键交替连接的结构的三烯化合物、具有其中更多的碳-碳双键和碳-碳单键交替连接的结构的共轭多烯化合物、和例如2,4,6-辛三烯等共轭三烯化合物。具有共轭双键的化合物可以在一个分子中具有多个独立组的共轭双键，并且可以例如为在同一分子中具有三个共轭三烯的化合物，例如桐油。
具有共轭双键的化合物可以具有各种官能团，例如羧基和其盐、羟基、酯基、羰基、醚基、氨基、亚氨基、酰胺基、氰基、重氮基、硝基、砜基(sulfone group)、亚砜基、硫化物基团、硫醇基、磺酸基和其盐、磷酸基和其盐、苯基、卤素原子、双键、三键和其它官能团。这样的官能团可以直接键合至共轭双键中的碳原子，并且可以键合至远离共轭双键的位置。官能团中的多重键可以在能够与共轭双键共轭的位置。这里的具有共轭双键的化合物可以为例如具有苯基的1-苯基丁二烯、或具有羧基的山梨酸。该化合物的具体实例包括2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、1,3-二苯基-1-丁烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、4-甲基-1,3-戊二烯、1-苯基-1,3-丁二烯、山梨酸和月桂烯。
具有共轭双键的化合物中的共轭双键不限于例如2,3-二甲基-1,3-丁二烯和山梨酸等的脂肪族基团的共轭双键，并且可以为例如2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯和1,3-二苯基-1-丁烯等的脂肪族基团和芳香族基团的共轭双键。然而，从获得具有更优异的外观的膜层的观点，含有脂肪族基团的共轭双键的化合物是优选的，并且包含具有例如羟基、以及羧基和其盐等极性基团的共轭双键的化合物也是优选的。具有极性基团且含有脂肪族基团的共轭双键的化合物是特别优选的。
具有共轭双键的化合物的分子量优选为1,000以下。当分子量超过1,000时，膜层的表面平滑性、挤出稳定性和其它性能会劣化。鉴于所得效果，具有共轭双键且分子量为1,000以下的化合物的含量优选为0.1质量ppm以上，更优选1质量ppm以上，甚至更优选3质量ppm以上，并且特别优选5质量ppm以上。鉴于所得效果，该化合物的含量优选为3,000质量ppm以下，更优选2,000质量ppm以下，甚至更优选1,500质量ppm以下，并且特别优选1,000质量ppm以下。
添加具有共轭双键的化合物的方法没有特别限制。然而，在其中将具有共轭双键的化合物添加至阻气层用树脂组合物的情况下，从改善表面平滑性和挤出稳定性的观点，优选的是在热塑性树脂的聚合之后且皂化之前添加该化合物。原因不是必然能阐明的。可能的原因可为：具有共轭双键的化合物具有防止在皂化之前和/或在皂化反应期间的热塑性树脂劣化的效果。
对于本发明的充气轮胎的气密层，从层间粘接性的观点，相邻的层(例如，阻气层之间、弹性层之间、阻气层和弹性层、阻气层和粘接层、或弹性层和粘接层)之间的抗剥离力优选为25N/25mm以上，更优选27N/25mm以上，并且甚至更优选30N/25mm以上。这里的抗剥离力为依照JIS K 6854通过T型剥离试验在50％RH、23℃的氛围中且以50mm/min的牵引速度测量的值。
气密层的制造方法没有特别限制，只要其为借此膜层和粘接层可以良好地层叠和粘接的方法即可。其实例包括已知的方法，例如共挤出、层叠、涂布、结合和附着。本发明的气密层的制造方法的具体实例包括：
方法(1)：其中准备至少包含热塑性树脂的阻气层用原料和至少包含聚苯乙烯系热塑性弹性体的粘接层用原料，按需要进一步准备至少包含热塑性弹性体的弹性层用原料，并且将具有阻气层和粘接层的气密层或者按需要具有阻气层、弹性层和粘接层的气密层使用这些原料通过多层共挤出方法来生产；和
方法(2)：其中准备至少包含热塑性树脂的阻气层用原料和至少包含聚苯乙烯系热塑性弹性体的粘接层用原料，按需要进一步准备至少包含热塑性弹性体的弹性层用原料，多个层叠体使用这些原料来生产，接着将多个层叠体使用例如粘接剂而叠加并且拉伸，从而生产具有阻气层和粘接层的气密层或者按需要具有阻气层、弹性层和粘接层的气密层。其中，从高的生产性和优异的层间粘接性的观点，方法(1)是优选的。
在多层共挤出方法中，将用于形成阻气层的原料、用于形成粘接层的原料和按需要的用于形成弹性层的原料加热和熔融，经由各个流道从不同的挤出机或泵供给至挤出模头，通过挤出模头挤出为多个层，然后将各层层叠和粘接以形成气密层。例如，多歧管模头、区域镶块(field block)或静态混合器(static mixer)可以用作挤出模头。
对于本发明的气密层，优选的是，用活性能量射线照射由此获得的气密层，从而促进交联反应并且进一步改善膜层与粘接层之间的层间粘接性。用活性能量射线照射气密层提高各层之间的粘接性。进一步，用活性能量射线照射气密层改善在轮胎制造期间在硫化过程中的气密层的各层的形状保持性，解决了当将气密层与气囊剥离时附着至气囊的问题。
活性能量射线是指具有电磁波或带电粒子束中的能量量子的那些，具体地是指例如紫外线、γ射线和电子束。这些活性能量射线当中，从改善层间粘接性的效果的观点，电子束是优选的。使用电子束作为活性能量射线促进了层间交联反应，这进一步改善气密层的层间粘接性。
在照射电子束的情况下，优选的是，使用各种电子束加速器作为电子束源，例如科克罗夫-瓦耳顿加速器、范德格拉夫加速器、谐振变压器加速器、绝缘芯变压器加速器、直线加速器、Dynamitron型加速器或高频加速器，以及用100kV至500kV的通常加速电压和在5kGy至600kGy的范围内的照射量照射。
在使用紫外线作为活性能量射线的情况下，优选的是，使用包含波长为190nm至380nm的紫外线的那种。紫外线源没有特别限制，并且其实例包括高压汞蒸气灯、低压汞蒸气灯、金属卤化物灯和碳弧灯。
<充气轮胎>
接下来，本发明的充气轮胎将会基于其实施方案详细地表明和描述。
图2为本发明的充气轮胎的一个实例的部分截面图。图2中表明的轮胎具有一对胎圈部1、一对胎侧部2和连接至两个胎侧部2的胎面部3。该轮胎还包括在一对胎圈部1之间以环形状延伸用以增强胎圈部1、胎侧部2和胎面部3的胎体4、以及在胎体4的冠部的轮胎径向外侧配置的由两个带束层形成的带束部5，其中气密层6进一步配置在胎体4的内侧的轮胎内表面上。
本发明的充气轮胎包括如上所述的本发明的充气轮胎的气密层作为气密层6。本发明的充气轮胎使用如上所述的对相邻的橡胶构件的粘接性高的气密层，使得气密层6难以剥离并且内压保持性高。
在图2中表明的轮胎中，胎体4由单一的胎体帘布层形成，并且包括在埋设于各胎圈部1中的一对胎圈芯7之间以环形状延伸的主体部，和围绕各胎圈芯7从轮胎宽度方向上的内侧向外侧、然后向轮胎径向外侧卷绕的折返部。然而，胎体4的帘布层数和结构不限于本发明的充气轮胎的前述实例中的那些。
进一步，尽管图2中表明的轮胎中的带束部5由两个带束层形成，但构成带束部5的带束层数不限于本发明的充气轮胎的前述实例中的那些。
本发明的充气轮胎的胎面部、胎侧部、胎圈部和其它部分可以适当地应用用于常规轮胎的对应部分的材料、形状和配置。轮胎可以填充有常规空气或调节了氧的分压的空气，还可以填充有惰性气体例如氮气、氩气或氦气。
对于本发明的充气轮胎，优选的是，在轮胎内表面上，气密层在轮胎周向上延伸并且气密层的轮胎周向上的端部配置为在轮胎径向上彼此重叠，其中气密层的轮胎周向上的两端部平行于轮胎宽度方向，并且气密层的轮胎周向上的端部的彼此重叠宽度在5mm至20mm的范围内。在其中气密层的轮胎周向上的两端部平行于轮胎宽度方向的情况下，将重叠宽度设定在5mm至20mm的范围内可以抑制接合部分在轮胎经历行驶之后的剥离。
进一步，对于本发明的充气轮胎，优选的是，在轮胎内表面上，气密层在轮胎周向上延伸并且气密层的轮胎周向上的端部配置为在轮胎径向上彼此重叠，其中气密层的端部交替地具有峰部和谷部，如图3中表明。当气密层的端部交替地具有峰部和谷部(即，端部为所谓的"锯齿(jagged)"形状)时，施加至端部的接合部分的剪切应力分散并减少，并且接合部分在形成生胎期间的剥离和接合部分在轮胎经历行驶之后的剥离可以受到抑制。
图3为本发明的充气轮胎的一个实例的、如轮胎内表面可见的、气密层端部的接合部分的部分截面图。在图3中表明的气密层端部的重叠部中，位于轮胎径向外侧的气密层的一个端部(由图3中的虚线表示)100a覆盖有位于轮胎径向内侧(即，轮胎的最内表面)的气密层的另一端部100b，其中气密层的一个端部100a交替地具有峰部Ta和谷部Ba并且气密层的另一端部100b交替地具有峰部Tb和谷部Bb。在图3中，气密层的轮胎周向上的端部100a和100b的切断面全体沿着轮胎宽度方向延伸。然而，对于本发明的充气轮胎，气密层的轮胎周向上的端部的切断面可以相对于轮胎宽度方向倾斜。
在图3中，气密层的一个端部100a的的峰部Ta和气密层的另一端部100b的谷部Bb配置为彼此接近，并且气密层的一个端部100a的谷部Ba和气密层的另一端部100b的峰部Tb配置为彼此接近。
在图3中，气密层的一个端部100a的峰部Ta和谷部Ba以及气密层的另一端部100b的峰部Tb和谷部Bb各自的切断面由两个平面形成，其中由两个平面的交叉形成的峰部Ta的峰顶的角度Tα、峰部Tb的峰顶的角度Tβ、谷部Ba的谷底的角度Bα和谷部Bb的谷底的角度Bβ各自优选在45°至120°的范围内。当峰部的峰顶的角度和谷部的谷底的角度为45°以上时，峰部的峰顶和谷部的谷底不尖锐，使得接合部部分在形成生胎期间或在轮胎经历行驶之后的剥离可以进一步受到抑制。当峰部的峰顶的角度和谷部的谷底的角度为120°以下时，接合部分在轮胎经历行驶之后的剥离可以进一步受到抑制。
在图3中，气密层的轮胎周向上的端部100a和100b的彼此重叠宽度D优选在1mm至13mm的范围内。当重叠宽度D为1mm以上时，接合部分在形成生胎期间的剥离可以进一步受到抑制。当重叠宽度D为13mm以下时，接合部分在轮胎经历行驶之后的剥离可以进一步受到抑制。
本发明的充气轮胎优选地在气密层的轮胎径向外侧包括厚度为0.1mm至1.0mm的橡胶状弹性体层，并且更优选厚度为0.2mm至0.6mm的橡胶状弹性体层。在气密层的轮胎径向外侧配置厚度为0.1mm至1.0mm的橡胶状弹性体层可以改善气密层的端部间的抗剥离力同时抑制气密层中龟裂的发生。当橡胶状弹性体层的厚度为0.2mm至0.6mm时，可以进一步改善气密层的端部间的抗剥离力同时进一步抑制气密层中龟裂的发生。
图4为本发明的充气轮胎的一个实例的、如从轮胎宽度方向可见的、气密层端部的接合部分的部分截面图。将厚度为0.1mm以上的橡胶状弹性体层层叠至气密层可以抑制气密层中龟裂的发生。然而，在如图4中表明的，其中橡胶状弹性体层8层叠在气密层100上的复合体预先制备并且复合体在轮胎内表面上沿轮胎周向延伸的情况下，复合体的端部间的抗剥离力可以降低，这是因为由于在复合体的端部的重叠部分处的橡胶状弹性体层8的厚度H而因在垂直于轮胎的膨胀力(expansion force)F的方向上的剪切应力产生的力矩M。另一方面，通过将橡胶状弹性体层8的厚度H设定至1.0mm以下，可以降低因在垂直于轮胎的膨胀力F的方向上的剪切应力产生的力矩M并且改善气密层100的端部间的抗剥离力。
对于本发明的充气轮胎，优选的是，在轮胎内表面上，气密层在轮胎周向上延伸并且气密层的轮胎周向上的端部配置为在轮胎径向上彼此重叠和接触，并且厚度为0.1mm至1.0mm的橡胶状弹性体层进一步设置在气密层的轮胎周向上的端部的重叠部分的轮胎径向外侧；更优选的是，橡胶状弹性体层的厚度为0.2mm至0.6mm。
图5为本发明的充气轮胎的另一实例的、如从轮胎宽度方向可见的、气密层端部的接合部分的部分截面图。图5表明气密层的端部100a和100b的重叠部分，其中位于轮胎径向外侧的气密层的一个端部100a覆盖有位于轮胎径向内侧(即，轮胎的最内表面)的气密层的另一端部100b，并且橡胶状弹性体层8配置在气密层的端部100a和100b的重叠部分的轮胎径向外侧。在此情况下，气密层的一个端部100a在轮胎径向上重叠气密层的另一端部100b并且形成接合部分，并且在该接合部分处，例如，气密层的一个端部和另一端部(即，阻气层+弹性层+粘接层)经由橡胶状弹性体层粘接，或者气密层的两个端部配置为彼此直接接触。橡胶状弹性体层8的厚度H优选在0.1mm至1mm的范围内，并且更优选在0.2mm至0.6mm的范围内。当橡胶状弹性体层8的厚度H在以上范围内时，可以缓和构成气密层的阻气层中产生的应力同时在-20℃下维持对胎体的追随性，由此抑制阻气层的龟裂和断裂的发生。即使阻气层发生断裂或龟裂，这也可以抑制断裂和龟裂的发展。
如上所述，将橡胶状弹性体层层叠在气密层上可以抑制气密层中裂纹的产生；然而，在如图4中表明的，其中橡胶状弹性体层层叠在气密层上的复合体预先制备并且复合体在轮胎内表面上沿轮胎周向延伸的情况下，复合体的端部间的抗剥离力可以降低，这是因为由于在复合体的端部的重叠部分处的橡胶状弹性体层8的厚度H而因在垂直于轮胎的膨胀力F的方向上的剪切应力产生的力矩M。
另一方面，在如图5中表明的，其中橡胶状弹性体层预先层叠至气密层使得仅气密层100在轮胎内表面上沿轮胎周向延伸并且橡胶状弹性体层8另外配置在气密层的轮胎周向上的端部100a和100b的重叠部分的轮胎径向外侧的情况下，在气密层的轮胎周向上的端部100a和100b的重叠部分处在气密层的端部100a和100b之间不存在橡胶状弹性体层8。以此方式，可以进一步降低由在垂直于轮胎的膨胀力F的方向上的剪切应力产生的力矩M并且进一步改善气密层的端部100a与100b间的抗剥离力。当橡胶状弹性体层8的厚度H为0.1mm以上时，气密层中的龟裂的发生可以受到抑制。当厚度H为1.0mm以下时，轮胎重量的增加可以受到抑制。
橡胶状弹性体层8的-20℃下的动态储能模量E'优选为1.0×105Pa至1.0×107Pa，更优选1.0×105Pa至1.0×106Pa，并且甚至更优选1.0×105Pa至5.0×105Pa。当动态储能模量E'为1.0×105Pa以上时，可以充分地确保用于橡胶状弹性体层8的橡胶组合物的混炼期间的操作性。当动态储能模量E'为1.0×107Pa以下时，可以缓和胎体的变形，阻气层的变形受到抑制，并且在低温环境中的耐龟裂性改善。
用于橡胶状弹性体层8的橡胶组合物的橡胶组分没有特别限制，并且例如，可以使用二烯系橡胶。二烯系橡胶的具体实例包括天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、顺式-1,4-聚丁二烯橡胶(BR)、间规-1,2-聚丁二烯橡胶(1,2BR)和苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶(SBR)。这些二烯系橡胶可以单独或以两种以上的组合使用。
除了前述橡胶组分以外，用于橡胶状弹性体层8的橡胶组合物可以根据目的与通常用于橡胶工业的配混剂适当地配混，例如软化剂、硫化剂、硫化促进剂、填料、增粘树脂、防老剂、抗焦烧剂、氧化锌和硬脂酸。市售品可以适当地用作这些配混剂。用于橡胶状弹性体层8的橡胶组合物可以通过使用例如班伯里混合机或辊来混合各个组分而制备。
用于橡胶状弹性体层8的橡胶组合物优选地配混有软化剂。任意矿物油系软化剂、植物油系软化剂、或合成软化剂可以用作软化剂。矿物油系软化剂包括石油系软化剂和煤焦油系软化剂。石油系软化剂的实例包括加工油、填充油、沥青系、石蜡类、液体石蜡、凡士林和石油树脂。煤焦油系软化剂的实例包括煤焦油和香豆酮-茚树脂。
植物油系软化剂的实例包括：例如大豆油、棕榈油、松树油、蓖麻油、亚麻籽油、菜籽油、椰子油和妥尔油(tall oil)等脂肪油系软化剂，例如油膏、蜂蜡、巴西棕榈蜡和羊毛脂等蜡类，和例如亚油酸、棕榈酸、硬脂酸和月桂酸等脂肪酸。
合成软化剂的实例包括合成树脂软化剂、液态橡胶或低聚物、低分子增塑剂、高分子增塑剂和反应性增塑剂。合成树脂软化剂的实例包括酚醛树脂、苯乙烯树脂和无规立构聚丙烯。液态橡胶或低聚物的实例包括聚丁烯、液态丁二烯橡胶、液态异戊二烯橡胶和液态丙烯腈丁二烯橡胶。低分子增塑剂的实例包括邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、和磷酸三甲苯酯。
软化剂优选地以相对于100质量份的橡胶组分为5质量份至50质量份，更优选5质量份至40质量份，并且甚至更优选5质量份至30质量份的量包含。当软化剂相对于橡胶组分的配混量在上述范围内时，橡胶状弹性体层8可以获得1.0×105Pa至1.0×107Pa的-20℃下的动态储能模量E'。这些软化剂可以单独或以两种以上的组合使用。
用于橡胶状弹性体层8的橡胶组合物优选包含硫化剂和硫化促进剂。硫化剂的实例包括硫磺。在其中硫磺用作硫化剂的情况下，配混量相对于100质量份的橡胶组分以硫含量计优选在0.1质量份至10.0质量份的范围内并且更优选在1.0质量份至5.0质量份的范围内。硫化促进剂的实例包括：噻唑系硫化促进剂例如M(2-巯基苯并噻唑)、DM(二硫化二苯并噻唑)和CZ(N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)；和胍系硫化促进剂例如DPG(二苯胍)。这些硫化促进剂的配混量相对于100质量份的橡胶组分优选在为0.1质量份至5.0质量份的范围内并且更优选在0.2质量份至3.0质量份的范围内。
用于橡胶状弹性体层8的橡胶组合物优选地配混有填料。无机填料和/或炭黑可以用作填料。无机填料没有特别限制。其优选实例包括由湿法获得的二氧化硅、氢氧化铝、氧化铝、氧化镁、蒙脱土、云母、蒙脱石、有机化蒙脱土、有机化云母和有机化蒙脱石。这些物质可以单独或以两种以上的组合使用。
另一方面，炭黑可以为适当选自通常用作橡胶的增强用填料的那些中的任一种。其实例包括FEF、SRF、HAF、ISAF、SAF和GPF。
从例如粘性和抗剥离力的观点，填料的配混量优选相对于100质量份的橡胶组分包含与炭黑一起的5质量份以上的无机填料。
用于橡胶状弹性体层8的橡胶组合物优选地配混有增粘树脂。增粘树脂的实例包括酚系树脂、萜烯系树脂、改性萜烯系树脂、氢化萜烯系树脂、松香系树脂、C5石油树脂、C9石油树脂、二甲苯树脂、香豆酮-茚树脂、二环戊二烯树脂和苯乙烯系树脂，其中，酚系树脂、萜烯系树脂、改性萜烯系树脂、氢化萜烯系树脂和松香系树脂是优选的。
酚系树脂的实例包括通过在催化剂的存在下使对叔丁基苯酚和乙炔缩合获得的树脂以及烷基酚和甲醛的缩合物。萜烯系树脂、改性萜烯系树脂和氢化萜烯系树脂的实例包括：例如β-蒎烯树脂和α-蒎烯树脂等萜烯系树脂、通过使前述萜烯系树脂氢化获得的氢化萜烯系树脂、和通过萜烯和苯酚用Friedel-Crafts催化剂的反应或通过与甲醛缩合获得的改性萜烯系树脂。松香系树脂的实例包括天然树脂松香、和通过将天然树脂松香用例如氢化、歧化、二聚化、酯化或石灰化(liming)获得的松香衍生物。
这些树脂可以单独或以两种以上的组合使用，但其中，酚系树脂是特别优选的。
增粘树脂优选地以相对于100质量份的橡胶组分为5质量份以上，更优选5质量份至40质量份，并且甚至更优选5质量份至30质量份的量使用。
<充气轮胎的制造方法>
接下来，本发明的充气轮胎的制造方法将会基于其实施方案而表明和描述。
本发明的充气轮胎的制造方法包括：
通过将其它轮胎构件层叠在上述的充气轮胎的气密层上来形成生胎，和
硫化生胎。
根据本发明的充气轮胎的制造方法，将其它轮胎构件层叠在上述的对相邻的橡胶构件的粘接性高的本发明的充气轮胎的气密层上，使得其它轮胎构件与气密层之间的粘接性高，并且气密层在形成生胎期间和在轮胎经历行驶之后的剥离可以受到抑制。生胎的形成过程没有特别限制，除了其它轮胎构件层叠在上述的本发明的充气轮胎的气密层上以外。可以以与生胎的通常的形成过程相同的方式来实施该形成过程。在本发明的充气轮胎的制造方法中，生胎可以通过以下来形成：将橡胶状弹性体层层叠在上述的气密层上以获得层叠体、然后将其它轮胎构件层叠在该层叠体上。
气密层的轮胎周向上的端部优选地配置为在轮胎径向上彼此重叠。
当气密层的轮胎周向上的两端部平行于轮胎宽度方向时，气密层的轮胎周向上的端部的彼此重叠宽度优选在5mm至20mm的范围内。当重叠宽度在5mm至20mm的范围内时，可以抑制接合部分在轮胎经历行驶之后的剥离。
在其中气密层的端部交替地具有峰部和谷部的情况下，气密层的轮胎周向上的端部的彼此重叠宽度优选在1mm至13mm的范围内。当重叠宽度D为1mm以上时，接合部分在形成生胎期间的剥离可以充分地受到抑制。当重叠宽度D为13mm以下时，接合部分在轮胎经历行驶之后的剥离可以充分地受到抑制。
生胎的形状可以依照要生产的充气轮胎的形状来适当地选择。
如上所述，充气轮胎的气密层的粘接层使用苯乙烯含量为40质量％至55质量％的聚苯乙烯系热塑性弹性体，并且粘接层的玻璃化转变温度(Tg)高。因此，粘接层即使在硫化期间在高温条件下也难以流动，这改善硫化过程中的操作性。生胎的硫化过程可以采用生胎的通常的硫化温度，只要生胎在该温度下硫化即可。用于硫化的模具的形状可以根据要生产的充气轮胎的形状适当地选择。
实施例
本发明的技术在以下使用实施例更详细地描述，尽管本发明不限于这些实施例。
(实施例1)
<气密层的制备>
气密层通过用挤出机使用乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)["E105"，KURARAY CO.,LTD.制造]、聚氨酯系热塑性弹性体(TPU)("KURAMIRON 3190"，KURARAY CO.,LTD.制造)和聚苯乙烯系热塑性弹性体(TPS)["EPOFRIEND AT501"，Daicel Corporation制造，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，苯乙烯含量＝40质量％]共挤出来制备。气密层具有21层结构，其中两个最外层为TPS层(粘接层)，在粘接层内侧为TPU层(弹性层)，并且TPU层(弹性层)和EVOH层(阻气层)交替地层叠(TPS层/TPU层/EVOH层/TPU层/.../EVOH层/TPU层/TPS层，具有两层TPS层、十层TPU层和九层EVOH层)。共挤出的成形条件如下。评价共挤出期间的成膜性。
TPS层(两层的每一层)的厚度为5μm，EVOH层(九层的每一层)的厚度为0.5μm，与TPS层相邻的TPU层(与TPS层相邻的两层的每一层)的厚度为10.8μm，并且其它TPU层(其它八层的每一层)的厚度为4.2μm。
-各原料的挤出机规格-
TPU：25mmφ挤出机，"P25-18AC"[OSAKA SEIKI KOSAKU CO.,LTD.制造]
EVOH：20mmφ挤出机，实验室用途用ME型"CO-EXT"[Toyo Seiki Co.,Ltd.制造]
TPS：32mmφ挤出机，GF-32-A[Research Laboratory of Plastics TechnologyCo.,Ltd.制造]
各原料的挤出温度：全部220℃
T模头规格：宽度为300mm的衣架式模头(coat-hanger die)[ResearchLaboratory of Plastics Technology Co.,Ltd.制造]
冷却辊的温度：50℃
接收速度：4m/min
将由此获得的气密层使用电子束加速器[Curetron EB 200-100，Nissin HighVoltage Co.,Ltd.制造]在照射量为200kGy和加速电压为200kV下用电子束照射，从而获得交联气密层。
<充气轮胎的制备和评价>
尺寸为195/65R15的具有图2中表明的结构的充气轮胎通过以下来制备：将如上所述制备的气密层围绕成形转鼓卷绕，层叠胎体然后在其上层叠其它轮胎构件从而形成生胎，并且硫化生胎。
与气密层邻接的作为胎体的一部分的胎体涂覆橡胶使用通过以下形成的橡胶组合物：相对于50质量份的天然橡胶和68.75质量份的SBR[SBR 1712，JSR Corporation制造，包含相对于100质量份的橡胶组分为37.5质量份的填充油]，配混40质量份的GPF级炭黑(N-660)[50S，Asahi Carbon Co.,Ltd.制造]、55质量份的软化剂[TOP，DAIHACHI CHEMICALINDUSTRY CO.,LTD.制造]、1.0质量份的防老剂[Nocrac 224-S，Ouchi Shinko ChemicalIndustrial Co.,Ltd.制造]、1.5质量份的硬脂酸[ASAHI DENKA CO.,LTD.制造]、0.5质量份的硫化促进剂1[Accel M，Kawaguchi Chemical Industry Co.,Ltd.制造]、1质量份的硫化促进剂2[Accel CZ，Kawaguchi Chemical Industry Co.,Ltd.制造]、5质量份的氧化锌[Hitech制造]和3质量份的硫磺[Karuiza Smelter制造]。
垂直于周向而形成气密层的周向上的端部的切断面，并且端部的重叠宽度为15mm。
还评价硫化期间的气密层与气囊之间的密合性。当气密层难以密合至气囊时，评价为"良好"；当气密层密合至气囊并且难以剥离时，评价为"差"。结果在表1中列出。
进一步，评价硫化之后的气密层与胎体之间的气泡数。当气泡数非常少时，评价为"优异"，当气泡数少时，评价为"良好"；当气泡数多时，评价为"差"。结果在表1中列出。
将气密层和胎体从所得轮胎中切出。气密层与胎体之间的抗剥离力以及气密层中的TPS层(粘接层)与TPU层(弹性层)之间的抗剥离力利用以下方法来评价。结果在表1中列出。
(1)气密层与胎体之间的抗剥离力以及气密层中的TPS层(粘接层)与TPU层(弹性层)之间的抗剥离力
各层间的抗剥离力依照JIS K 6854通过T型剥离试验以50mm/min的牵引速度测量。
(实施例2至8和比较例2至5)
除了表1中列出的材料用作粘接层的原料并且电子束的照射量如表1中示出调整以外，以与实施例1相同的方式，制备气密层并且用该气密层制备充气轮胎。以与实施例1相同的方式来评价所得的充气轮胎。
注意的是，在比较例5中，聚氨酯系热塑性弹性体(TPU)也用于粘接层。
(比较例1)
除了不设置粘接层以外，以与实施例1相同的方式来制备气密层。气密层具有19层结构，其中两个最外层为TPU层(弹性层)，并且TPU层(弹性层)和EVOH层(阻气层)交替地层叠(TPU层/EVOH层/TPU层/.../EVOH层/TPU层，具有10层TPU层和9层EVOH层)。接着，将气密层的两个表面用通过将75质量份的环氧化天然橡胶1(产品名：ENR 25，RRIM制造，25％的环氧化度(环氧率))和25质量份的环氧化天然橡胶2(产品名：ENR 50，RRIM制造，50％的环氧化度(环氧率))混合而制备的组合物涂布从而各自形成厚度为5μm的粘接层，以获得气密层。
除了使用所得的气密层以外，以与实施例1相同的方式来制备充气轮胎。以与实施例1相同的方式来评价所得的充气轮胎。
表1
*1 TPS 1："EPOFRIEND AT501"，Daicel Corporation制成，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，苯乙烯含量＝40质量％
*2 TPS 2："Tufprene 912"，Asahi Kasei Chemicals Corporation制造，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，苯乙烯含量＝40质量％
*3 TPS 3："Tufprene A"，Asahi Kasei Chemicals Corporation制造，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，苯乙烯含量＝40质量％
*4 TPS 4："Quintac 3390"，Zeon Corporation制造，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)，苯乙烯含量＝48质量％
*5 ENR：75质量份的由RRIM制造的"ENR 25"和25质量份的由RRIM制造的"ENR 50"的混合物
*6 TPS 5："SIS 5229"，JSR Corporation制造，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)，苯乙烯含量＝15质量％
*7 TPS 6："SIS 5250"，JSR Corporation制造，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)，苯乙烯含量＝20质量％
*8 TPS 7："HYBRAR 5125"，KURARAY CO.,LTD.制造，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)，苯乙烯含量＝20质量％
*9 TPU："KURAMIRON 3190"，KURARAY CO.,LTD.制造，聚氨酯系热塑性弹性体(TPU)
从表1理解的是，本发明的气密层与相邻构件(胎体)的抗剥离力高且对相邻构件(胎体)的粘接性高。
(比较例6至8)
除了气密层的周向上的端部的切断面距离轮胎宽度方向的倾斜角如表2中表明地设定并且气密层的端部的彼此重叠宽度如表2中表明地设定以外，以与实施例1相同的方式来制备充气轮胎。
在形成生胎之后，观察生胎的内表面以确认气密层的端部的重叠部分(接合部分)是否存在剥离。以与实施例1相同的方式，还测量粘接层与TPU层(弹性层)之间的抗剥离力。结果在表2中列出。
(比较例9至14和实施例9至13)
除了如图3中表明，切割为所谓的"锯齿状"使得气密层的端部交替地具有峰部和谷部，并且气密层的一个端部处的峰部和气密层的另一端部处的谷部配置为彼此接近以外，以与实施例1相同的方式来制备充气轮胎。气密层的端部的彼此重叠宽度、峰部的峰顶的角度和谷部的谷底的角度在表2中表明。
在形成生胎之后，以与比较例6至8相同的方式，观察生胎的内表面以确认气密层的端部的重叠部分(接合部分)是否存在剥离。以与实施例1相同的方式，还测量粘接层与TPU层(弹性层)之间的抗剥离力。结果在表2中列出。
(2)转鼓耐久性
实施例1、实施例9至13和比较例6至14中获得的充气轮胎各自装配有6J-15的轮辋，调节至内压为100kPa、低于规定的内压，并且使用装配有具有平滑面的转鼓的转鼓试验机进行耐久性试验。该试验为所谓的低内压长时行驶转鼓试验，其中将各轮胎压抵至转鼓并且负载有615kgf的载荷，并且以相同的预定速度驱动(转动)转鼓直至轮胎(胎侧部)中发生故障(龟裂)。试验在行驶10,000km之后停止，并且观察轮胎的内表面以确认气密层的端部的重叠部分(接合部分)的剥离程度。在无剥离的情况下，评价为"◎"；在存在一些剥离但轮胎依然可用的情况下，评价为"○"；在剥离且轮胎不能再使用的情况下，评价为"×"。结果在表2中列出。
表2
*接合部开裂
从表2理解的是，气密层的端部的接合部分在形成生胎之后和在转鼓试验之后的剥离可以通过以下来防止：(1)使气密层的端部的切断面平行于轮胎宽度方向并且将端部的彼此重叠宽度设定在5mm至20mm的范围内，或(2)在气密层的端部处形成交替的峰部和谷部，将峰部的峰顶的角度和谷部的谷底的角度设定在45°至120°的范围内，并且将端部的彼此重叠宽度设定在1mm至13mm的范围内。
(实施例14至16)
除了制备了其中将具有如表3中表明的厚度的橡胶状弹性体层层叠在气密层的轮胎径向外侧的复合体并且将胎体层叠在该复合体上以外，以与实施例1相同的方式，制备了其中气密层的端部具有如图4中表明的结构的充气轮胎。
以与实施例1相同的方式，还测量粘接层与TPU层(弹性层)之间的抗剥离力。结果在表3中列出。
橡胶状弹性体层使用通过以下形成的橡胶组合物：相对于50质量份的天然橡胶和68.75质量份的SBR[SBR 1712，JSR Corporation制造，包含相对于100质量份的橡胶组分为37.5质量份的填充油]，配混40质量份的GPF级炭黑(N-660)[50S，Asahi Carbon Co.,Ltd.制造]、55质量份的软化剂[TOP，DAIHACHI CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.制造]、1.0质量份的防老剂[Nocrac 224-S，Ouchi Shinko Chemical Industrial Co.,Ltd.制造]、1.5质量份的硬脂酸[ASAHI DENKA CO.,LTD.制造]、0.5质量份的硫化促进剂1[Accel M，KawaguchiChemical Industry Co.,Ltd.制造]、1质量份的硫化促进剂2[Accel CZ，KawaguchiChemical Industry Co.,Ltd.制造]、5质量份的氧化锌[Hitech制造]和3质量份的硫磺[Karuiza Smelter制造]。
(实施例17)
除了橡胶状弹性体层另外层叠在气密层上以外，以与实施例1相同的方式，制备了其中气密层的端部具有如图5中表明的结构的充气轮胎。橡胶状弹性体层的配混与实施例14至16中相同。
以与实施例1相同的方式，还测量粘接层与TPU层(弹性层)之间的抗剥离力。结果在表3中列出。
(3)转鼓耐久性
将实施例1和14至17中获得的充气轮胎在气压为160kPa(相对压力)、轮胎载荷为4.0kN和小时速度为80km/h的条件下各自压抵至转鼓。在行驶1000km之后观察轮胎的内表面以确认气密层中有无龟裂。评价气密层(或气密层和橡胶状弹性体层的复合体)的端部的重叠部分(接合部分)的剥离率(接合面上的剥离部分的面积比)。结果在表3中列出。
表3
**"同时地"意指预先制备气密层和橡胶状弹性体层的复合体并且将复合体围绕成形转鼓卷绕；"分开地"意指将气密层和橡胶状弹性体层分开地层叠。
从表3理解的是，在转鼓试验之后气密层的端部的接合部分的剥离可以通过设置厚度为0.1mm至1.0mm的橡胶状弹性体层来抑制。
产业上的可利用性
本发明的充气轮胎的气密层可以用于充气轮胎。本发明的充气轮胎可以用作各种车辆的轮胎。
附图标记说明
100 气密层
10 膜层
11 阻气层
12 弹性层
20 粘接层
1 胎圈部
2 胎侧部
3 胎面部
4 胎体
5 带束部
6 气密层
7 胎圈芯
100a 气密层的一个端部
100b 气密层的另一端部
Ta 气密层的一个端部的峰部
Ba 气密层的一个端部的谷部
Tb 气密层的另一端部的峰部
Bb 气密层的另一端部的谷部
Tα 气密层的一个端部的峰部的峰顶的角度
Bα 气密层的一个端部的谷部的谷底的角度
Tβ 气密层的另一端部的峰部的峰顶的角度
Bβ 气密层的另一端部的谷部的谷底的角度
D 气密层的轮胎周向上的端部的重叠宽度
8 橡胶状弹性体层
H 橡胶状弹性体层的厚度
F 轮胎的膨胀力
M 力矩

Claims (10)

1.一种充气轮胎的气密层，其特征在于，其包括至少具有阻气层的膜层和设置在所述膜层的至少一侧的粘接层，其中
所述阻气层至少包含热塑性树脂，
所述粘接层至少包含聚苯乙烯系热塑性弹性体，和
所述聚苯乙烯系热塑性弹性体的苯乙烯含量为40质量％至55质量％。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎的气密层，其中所述粘接层设置在所述膜层的两侧。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎的气密层，其中所述膜层进一步包括设置在所述阻气层的至少一侧的弹性层，并且所述弹性层至少包含热塑性弹性体。
4.根据权利要求3所述的充气轮胎的气密层，其中
所述膜层通过将所述阻气层和所述弹性层交替地层叠来形成，和
所述弹性层位于所述膜层的两个最外表面。
5.根据权利要求1至4任一项所述的充气轮胎的气密层，其特征在于，厚度为0.1mm至1.0mm的橡胶状弹性体层层叠在所述气密层的至少一侧。
6.一种充气轮胎，其特征在于，其包括根据权利要求1至5任一项所述的充气轮胎的气密层，其中
在轮胎内表面上，所述气密层在轮胎周向上延伸并且所述气密层的轮胎周向上的端部配置为在轮胎径向上彼此重叠，
所述气密层的轮胎周向上的两端部平行于轮胎宽度方向，和
所述气密层的轮胎周向上的端部的彼此重叠宽度在5mm至20mm的范围内。
7.一种充气轮胎，其特征在于，其包括根据权利要求1至5任一项所述的充气轮胎的气密层，其中
在轮胎内表面上，所述气密层在轮胎周向上延伸并且所述气密层的轮胎周向上的端部配置为在轮胎径向上彼此重叠，
所述气密层的端部交替地具有峰部和谷部，
在所述气密层的端部处，所述峰部的峰顶的角度在45°至120°的范围内并且所述谷部的谷底的角度在45°至120°的范围内，和
所述气密层的轮胎周向上的端部的彼此重叠宽度在1mm至13mm的范围内。
8.根据权利要求6或7所述的充气轮胎，其特征在于，其在所述气密层的轮胎径向外侧包括厚度为0.1mm至1.0mm的橡胶状弹性体层。
9.根据权利要求8所述的充气轮胎，其特征在于，所述橡胶状弹性体层的厚度为0.2mm至0.6mm。
10.一种根据权利要求6至9任一项所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于包括下述工序：
通过将其它轮胎构件层叠在根据权利要求1至5任一项所述的充气轮胎的气密层上来形成生胎，和
硫化所述生胎。
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