专利名称：充气轮胎/轮辋组装体的制作方法
技术领域：
本发明涉及充气轮胎/轮辋组装体，更详细而言，涉及在降低轮胎质量的同时 可提高缺气保用耐久性的充气轮胎/轮辋组装体。
背景技术：
即使轮胎刺破也可以照原样继续行驶一定距离的充气轮胎存在各种形态。其 中，有在轮胎内侧的空间组装环状的支撑部件，刺破时支撑轮胎内周面的形态。作为该 形态的轮胎，众所周知的是在轮胎内侧组装了缺气保用支撑体的轮胎、在轮胎内侧插入 了由圆环状的膜体形成的空气囊的轮胎等。在这些轮胎中，在轮胎内侧插入了由圆环状的膜体形成的空气囊的轮胎，通常 空气囊的内压为充气轮胎的内压以上。而且，当轮胎刺破而降低轮胎的内压时，空气囊 扩径变形而支撑负荷载荷。因此，构成空气囊的膜体使用透气性低的丁基橡胶等材料。 进而，提出了用于确保缺气保用行驶时的耐久性的设计。以往，作为空气囊的膜体的构 成，有在膜体的外周壁配置增强帘线层的提案(参照专利文献1)。或者，作为空气囊的 膜体的构成，有在膜体外周面配置刚性板等的提案(参照专利文献2)。然而，这些提案均由于配置增强帘线层、刚性板等而使轮胎质量增加，因此存 在不满足降低燃料消耗量的要求这样的问题。此外，由于难以长期保持空气囊的内压， 因此存在随着空气囊的内压的降低，缺气保用耐久性降低这样的问题。专利文献1 特开2002-59718号公报专利文献2 特开2005-81922号公报
发明内容
本发明的目的是，为了解决上述问题，提供在降低轮胎质量的同时可提高缺气 保用耐久性的充气轮胎/轮辋组装体。实现上述目的的本发明的充气轮胎/轮辋组装体是在安装于轮辋的充气轮胎的 内侧插入有由圆环状的膜体形成的空气囊，并且该空气囊的内压与上述充气轮胎的内压 相同或比其更高，在上述充气轮胎的胎面内周面与上述空气囊的外周面之间存在空间的 可缺气(ranflat(漏气保用))行驶的充气轮胎/轮辋组装体，其特征在于，上所述膜体的 至少一部分由下述密封层构成，所述密封层包含热塑性树脂或在热塑性树脂中掺混了弹 性体的热塑性弹性体组合物。此外，在上述构成中，优选如以下(1) (5)中所记载地那样构成。(1)上述热塑性树脂或热塑性弹性体组合物在60°C下的tan δ为0.05 0.30。(2)上述热塑性树脂或热塑性弹性体组合物的透气率为(0.5 3.0) X 10 ncc · cm/cm2 · sec · cmHg。(3)上述密封层配置在上述空气囊的外周面。(4)上述空气囊由上述密封层与橡胶层的叠层体构成。
(5)上述密封层配置在上述充气轮胎的内周面。根据本发明，由于空气囊的至少一部分由下述密封层构成，所述密封层包含热 塑性树脂或在热塑性树脂中掺混了弹性体的热塑性弹性体组合物，因此通过该密封层的 不透气性来保持空气囊的内压。因此，可以提高缺气保用行驶时的耐久性。而且，由于 空气囊不需要配置特别的增强层等，因此不会增加作为组装体的质量。此外，可以通过 将空气囊的至少一部分替换成质量小于橡胶的密封层来降低轮胎质量。此外，可以通过由与橡胶相比tan δ低、发热性小的热塑性树脂或热塑性弹性体 组合物来构成密封层，从而抑制缺气保用(ranflat(漏气保用))行驶时空气囊的重复弯曲 所引起的发热，因此可以有效地提高缺气保用耐久性。
图1是显示本发明的实施方式的充气轮胎/轮辋组装体的半剖面图。图2的A E是分别显示本发明的实施方式的充气轮胎中的空气囊的结构的局 部剖面图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的构成进行详细说明。图1是显示本发明的实施方式的充气轮胎/轮辋组装体的轮胎子午线方向的半剖 面图。本发明的充气轮胎/轮辋组装体，如图1所示，在安装于轮辋R的充气轮胎1的 内侧插入有由圆环状的膜体形成的空气囊2。该空气囊2的内压p2保持为与充气轮胎1 的内压pi相同或比其更高。在该充气轮胎1的胎面内周面Ia与空气囊2的外周面2a之 间存在空间P。图2是显示图1的Q部中的空气囊2的放大的局部剖面图。在本发明中，如图2A 图2E所示，构成空气囊2的膜体的至少一部分由密封 层3构成，所述密封层3包含热塑性树脂或在热塑性树脂中掺混了弹性体的热塑性弹性体 组合物。图中4表示橡胶层。这样，由于构成空气囊2的膜体的至少一部分由密封层3构成，所述密封层3包 含热塑性树脂或热塑性弹性体组合物，因此由于该密封层3的不透气性而保持空气囊2的 内压。因此，可提高缺气保用行驶时的耐久性。并且，由于空气囊2的膜体不需要配置特别的增强层等，因此不会增加作为组 装体的质量。进而，可以通过将空气囊的至少一部分替换成质量小于橡胶的密封层来降 低轮胎质量。作为构成密封层3的热塑性树脂，可以优选使用例如，聚酰胺系树脂〔例 如，尼龙 6(N6)、尼龙 66(N66)、尼龙 46 (N46)、尼龙 11 (Nil)、尼龙 12(N12)、尼 龙 610(N610)、尼龙 612(N612)、尼龙 6/66 共聚物(N6/66)、尼龙 6/66/610 共聚物 (N6/66/610)、尼龙MXD6 (MXD6)、尼龙6T、尼龙6/6T共聚物、尼龙66/PP共聚物、 尼龙66/PPS共聚物〕及其N-烷氧基烷基化物〔例如，尼龙6的甲氧基甲基化物、尼龙 6/610共聚物的甲氧基甲基化物、尼龙612的甲氧基甲基化物〕、聚酯系树脂〔例如，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚间苯二甲酸乙二醇酯 (PEI)、PET/PEI共聚物、聚芳酯(PAR)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、液晶聚酯、聚 氧亚烷基二酰亚胺二酸/聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物等芳香族聚酯〕、聚腈系树脂〔 例如，聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯腈、丙烯腈/苯乙烯共聚物(AS)、(甲基)丙烯 腈/苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯腈/苯乙烯/丁二烯共聚物〕、聚甲基丙烯酸酯系树 脂〔例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸乙酯〕、聚乙烯系树脂〔例如， 聚乙酸乙烯基酯、聚乙烯醇(PVA)、乙烯醇/乙烯共聚物(EVOH)、聚1，1-二氯乙烯 (PVDC) >聚氯乙烯(PVC)、氯乙烯/1，1-二氯乙烯共聚物、1，1-二氯乙烯/丙烯酸甲 酯共聚物、1，1-二氯乙烯/丙烯腈共聚物〕、纤维素系树脂〔例如，乙酸纤维素、乙酸 丁酸纤维素〕、氟系树脂〔例如，聚1，1-二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、聚三氟 氯乙烯(PCTFE)、四氟乙烯(ETFE)/乙烯共聚物〕、酰亚胺系树脂〔例如，芳香族聚酰 亚胺(PI)〕等。此外，本发明中使用的热塑性弹性体组合物可以是将上述热塑性树脂与弹性体 掺混而构成的。作为构成热塑性弹性体组合物的弹性体，可以优选使用例如，二烯系橡胶及 其氢化物〔例如，天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、环氧化天然橡胶、丁苯橡胶 (SBR)、丁二烯橡胶(BR、高顺式BR和低顺式BR)、腈橡胶(NBR)、氢化NBR、氢化 SBR)、烯烃系橡胶〔例如，乙烯丙烯橡胶(EPDM、EPM)、马来酸改性乙烯丙烯橡胶 (M-EPM)、丁基橡胶(IIR)、异丁烯与芳香族乙烯系或二烯系单体共聚物、丙烯酸橡胶 (ACM)、离子交联聚合物〕、含卤橡胶〔例如，Br-IIR、CI_IIR、异丁烯/对甲基苯乙 烯共聚物的溴化物(Br-IPMS)、氯丁橡胶(CR)、氯醚橡胶(CHR)、氯磺化聚乙烯橡胶 (CSM)、氯化聚乙烯橡胶(CM)、马来酸改性氯化聚乙烯橡胶(M-CM)〕、硅橡胶〔例 如，甲基乙烯基硅橡胶、二甲基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶〕、含硫橡胶〔例如， 聚硫醚橡胶〕、氟橡胶〔例如，1，1-二氟乙烯系橡胶、含氟乙烯基醚系橡胶、四氟乙 烯-丙烯系橡胶、含氟硅系橡胶、含氟磷腈系橡胶〕、热塑性弹性体〔例如，苯乙烯系 弹性体、烯烃系弹性体、酯系弹性体、氨基甲酸酯系弹性体、聚酰胺系弹性体〕等。在上述特定的热塑性树脂与弹性体的相容性不同的情况下，可以采用适当的相 容剂作为第3成分使两者相容化。通过在热塑性树脂与弹性体的掺混体系中混合相容剂 来降低热塑性树脂与弹性体的界面张力。其结果是，由于形成分散相的橡胶粒径变得微 细，因此更有效地表现出这两成分的特性。作为这样的相容剂，一般可以采用具有热塑 性树脂和弹性体两者或一者的结构的共聚物，或者具有能够与热塑性树脂或弹性体反应 的环氧基、羰基、卤基、氨基、5恶唑啉基、羟基等的共聚物的结构。这些相容化材料 根据所混合的热塑性树脂和弹性体的种类进行选择即可。作为这些相容化材料，通常使 用的物质可列举苯乙烯/乙烯· 丁烯嵌段共聚物(SEBS)及其马来酸改性物、EPDM、 EPM, EPDM/苯乙烯或EPDM/丙烯腈接枝共聚物及其马来酸改性物、苯乙烯/马来酸 共聚物、反应性酚噻P恶(7工7 *〉> )等。对上述相容剂的配合量没有特别限定。上 述相容化材料的配合量优选相对于100重量份聚合物成分(热塑性树脂与弹性体的合计) 为0.5 10重量份。在热塑性弹性体组合物中，对特定的热塑性树脂与弹性体的组成比不特别限定。适当决定该组成比使得形成弹性体作为不连续相分散在热塑性树脂的基质中的结构 即可。该组成比的优选范围是重量比为90/10 30/70。在本发明中，在不破坏作为密封层3的必要特性的范围内，可以在构成密封层 3的热塑性树脂和热塑性弹性体组合物中混合上述相容剂等其它聚合物。混合其它聚合 物的目的有为了改良热塑性树脂与弹性体的相容性、为了提高材料的成型加工性、为了 提高耐热性和为了降低成本等。作为其它聚合物所使用材料，可以例示例如，聚乙烯 (PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、ABS> SBS>聚碳酸酯(PC)等。此外，只要不 破坏作为密封层3的必要特性，就可以任意地配合一般在聚合物配合物中配合的填充剂 (碳酸钙、氧化钛、氧化铝等)，炭黑、白炭黑等增强剂，软化剂，增塑剂，加工助剂， 颜料，染料，老化防止剂等。这样得到的热塑性弹性体组合物具有弹性体成分(B)作为不连续相分散在热塑 性树脂(A)的基质中的结构。该热塑性弹性体组合物通过采取上述结构，可以同时获得 充分的柔软性和作为连续相的树脂层的效果所产生的充分的刚性。进而，在该热塑性弹 性体组合物的成型时，该热塑性弹性体组合物，无论弹性体成分的多少，均可以获得与 热塑性树脂同等的成型加工性。本发明中的密封层3与橡胶层4的粘结，优选将通常的橡胶系、酚树脂系、丙 烯酸共聚物系、异氰酸酯系等聚合物和交联剂溶解在溶剂中而得的粘结剂涂布在橡胶层4 的表面，通过空气囊2的硫化时的热和压力进行粘结。作为溶剂系粘结剂，可以例示例 如，酚树脂系(夕A 口夕夕22O · 口一卜·、社)、氯化橡胶系(夕λ 口y夕205,夕A 口夕 夕234B)、异氰酸酯系W” 402)等。在本发明中，优选进行调整，使得构成密封层3的热塑性树脂或热塑性弹性体 组合物在601下的1&115为0.05 0.30，优选为0.10 0.20。由此，由于可以抑制缺气 保用行驶时空气囊2的重复弯曲所引起的发热，因此可以有效地提高缺气保用耐久性。此处，上述tanS是指使用粘弹性分光光度计(岩本制作所制)，在频率为 20Hz,初期应变为10%，动应变为士2%，温度为60°C的条件下测定时得到的值。更优选将上述热塑性树脂或热塑性弹性体组合物的透气率调整为(0.5 3.0) X IiT11CC · cm/cm2 · sec · cmHg, 优选为(0.5 1.0)Xl(rucc · cm/ cm2 · sec · CmHg0由此，由于可适当地保持空气囊2的内压，因此可以确保空气囊2 作为压力容器的功能，并可以切实地提高缺气保用耐久性。此外，从维持缺气保用行驶时空气囊2的耐久性的观点出发，优选进行调整， 使得上述热塑性树脂或热塑性弹性体组合物的JIS K7100中规定的标准气氛中的杨氏模量 为1 500MPa，优选为10 300MPa。构成空气囊2的膜体中的密封层3的配置，如图2A所示，可以在膜体的中间区 域配置密封层3。或者，如图2B所示，可以在膜体的外周面(充气轮胎1的胎面内周面 Ia侧)配置密封层3。图2A的形态在保护空气囊2不受外伤方面是有益的。图2B的 形态在抑制缺气保用行驶时胎面内周面Ia与空气囊2的外周面2a的接触面的损伤方面是 有益的。即，在缺气保用行驶时，从胎面的内周面Ia侧向着空气囊2进入异物的情况 下，需要用空气囊2的外周面2a制止将该异物。因此，优选在空气囊2的外周面2a不配置对抗外伤性弱的密封层3，如图2A所示那样地配置橡胶层4。此外，为了防止缺气 保用行驶时胎面的内周面Ia与空气囊2的外周面2a的摩擦所引起的损伤，优选在空气囊 2的外周面2a如图2B所示那样地配置摩擦系数低于橡胶的密封层3。进而，如图2C和图2D所示，构成空气囊2的膜体可以由密封层3与橡胶层4的 叠层体构成。由此，即使在缺气保用行驶时从胎面的内周面Ia侧进入异物的情况下，也 可以通过多层橡胶层4来制止该异物的侵入。因此，可确保更优异的缺气保用耐久性。此外，在本发明中，代替上述图2A 图2D所示的密封层3的配置，如图2E所 示，构成空气囊2的膜体可以仅由密封层3构成。虽然通过这样地仅由密封层3构成空 气囊2，使得耐外伤性降低，但是可以切实地提高缺气保用耐久性。在本发明中，如图2A 图2D所示，在由密封层3与橡胶层4的叠层体构成的 情况下，从防止质量增加、防止生产率降低的观点出发，优选将各层中的密封层3的厚 度设定为30 500 μ m，优选为50 150 μ m。另一方面，如图2E所示，在整个膜体由 密封层3构成的情况下，从确保缺气保用行驶时空气囊2的耐久性的观点出发，优选将密 封层3的厚度设定为500 1500 μ m，优选为600 1200 μ m。在本发明的充气轮胎/轮辋组装体中，更优选在充气轮胎1的胎面内周面Ia也 配置上述密封层3。由此，可以进一步降低缺气保用行驶时胎面内周面Ia与空气囊2的 外周面2a的接触面的摩擦阻力，有效地抑制接触面的橡胶的损伤，更切实地提高缺气保 用耐久性。
实施例制作轮胎尺寸为295/75R22.5，轮胎结构为图1，空气囊的密封层的配置、密封 层所占的体积比率(在表1中简单称为“密封层的比率”)和在胎面内周面有无配置密封 层分别如表1所示那样不同的现有组装体(现有例)和本发明组装体(实施例1 8)。 另外，在各组装体中，使空气囊的厚度为1.2mm，橡胶层的材料为丁基系橡胶组合物。 本发明的组装体中的密封层的材料都为尼龙6/66共聚物与异丁烯/对甲基苯乙烯共聚物 的溴化物(Br-IPMS)的掺混物。在各组装体中的轮胎进行轮辋组装之前，测定各轮胎质量。其结果采用以现有 例为100的指数一并记载在表1中。然后，将各轮胎安装于轮辋(尺寸22.5X9.00)，分别将充气轮胎填充气压 790kPa,将空气囊填充气压860kPa来形成组装体。接下来，将各组装体中的充气轮胎的 内压降低至大气压，使用转鼓试验机，在行驶速度为60km/h，负荷载荷为27.47kN的条 件下，使各组装体中的充气轮胎在转鼓上行驶。测定直至空气囊不能支撑负荷为止的行 驶距离。以该结果作为缺气保用耐久性的评价，采用以现有例为100的指数一并记载在 表1中。[表1]
权利要求
1.一种充气轮胎/轮辋组装体，是在安装于轮辋的充气轮胎的内侧插入有由圆环状的 膜体形成的空气囊，并且该空气囊的内压与所述充气轮胎的内压相同或比其更高，在所 述充气轮胎的胎面内周面与所述空气囊的外周面之间存在空间的可缺气行驶的充气轮胎/ 轮辋组装体，其中，所述膜体的至少一部分由下述密封层构成，所述密封层包含热塑性树脂或在热塑性 树脂中掺混了弹性体的热塑性弹性体组合物。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎/轮辋组装体，其中，所述热塑性树脂或热塑性弹 性体组合物在60°C下的tan δ为0.05 0.30。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎/轮辋组装体，其中，所述热塑性树脂或热塑性弹性体组合物的透气率为(0.5^ 3.0) X 10 ncc · cm/cm2 · sec · cmHg。
4.根据权利要求1 3的任-置于所述膜体的外周面。
5.根据权利要求1 4的任-述密封层与橡胶层的叠层体构成。
6.根据权利要求1 5的任-置于所述充气轮胎的内周面。-项所述的充气轮胎/轮辋组装体，其中，所述密封层配-项所述的充气轮胎/轮辋组装体，其中，所述膜体由所 -项所述的充气轮胎/轮辋组装体，其中，所述密封层配
全文摘要
本发明提供在降低轮胎质量的同时可提高缺气保用耐久性的充气轮胎/轮辋组装体。在安装于轮辋(R)的充气轮胎(1)的内侧插入了由圆环状的膜体形成的空气囊(2)的可缺气行驶的充气轮胎/轮辋组装体中，膜体的至少一部分由下述密封层(3)构成，所述密封层包含热塑性树脂或在热塑性树脂中掺混了弹性体的热塑性弹性体组合物。
文档编号B60C5/14GK102015333SQ20098011549
公开日2011年4月13日 申请日期2009年4月24日 优先权日2008年4月30日
发明者滨中英树 申请人:横滨橡胶株式会社