轮胎的制作方法

文档序号:9354108阅读:831来源:国知局
轮胎的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种安装在轮辋上的轮胎,特别地,涉及一种其中其至少一部分由树 脂材料形成的轮胎。
【背景技术】
[0002] 传统地,在例如乘用车等的车辆中,已经使用由橡胶、有机纤维材料、和钢构件等 构成的充气轮胎。传统用于充气轮胎的通常的橡胶材料对于例如耐热性没有问题。然而, 在轮胎的制造方法中,通常进行例如混炼、成片、成型和硫化等的多个步骤,并且已经需要 生产性的改善。
[0003] 为了满足需要,近年来,从轻量化、容易成型和容易回收的观点,对作为轮胎材料 的树脂材料,特别地,热塑性树脂、和热塑性弹性体等的使用,已经进行了研究。例如,如日 本专利申请特开(JP-A)No. 2003-104008等的日本专利公布公开了充气轮胎,其使用热塑 性高分子材料来成型。从生产性的改善的观点,这些热塑性高分子材料(热塑性树脂)可 以具有很多优势,例如注射成型能力。
[0004] 另外,提出了一种轮胎,其使用聚酰胺系热塑性弹性体作为热塑性高分子材料 (见例如JP-ANo. 2012-46030和欧洲专利申请No. 1482011)。

【发明内容】

[0005] 发明要解决的问题
[0006] 与由橡胶形成的传统轮胎相比,使用热塑性高分子材料的轮胎可以容易地以低成 本生产。然而,当轮胎骨架体由例如聚酰胺等的吸湿性的热塑性高分子材料形成时,与由橡 胶形成的传统轮胎相比,从例如埋设在轮胎中的金属构件的腐蚀的观点,存在改善的空间。
[0007] 鉴于上述状况,本发明的目的是提供一种轮胎,其通过使用树脂材料来形成并且 具有优异的对于补强金属帘线的防锈性。
[0008] 用于解决问题的方案
[0009] 提供了一种轮胎,其具有由树脂材料形成的环状的轮胎骨架体、和围绕所述轮 胎骨架体的外周部缠绕的补强金属帘线构件,其中所述树脂材料包括聚酰胺系热塑性 弹性体,所述聚酰胺系热塑性弹性体在分子中包括软链段和硬链段,所述硬链段包含 由- [CO-(CH丄-NH]-表示的结构单元(其中m表示6至11的整数)。
[0010] 发明的效果
[0011] 根据本发明,可以提供一种轮胎,其由树脂材料制成并且具有优异的对于补强金 属帘线构件的防锈性。
【附图说明】
[0012] 图IA是表明根据本发明的实施方案的一部分轮胎的截面的立体图。
[0013] 图IB是表明安装在轮辋上的胎圈部的截面图。
[0014] 图2是沿着轮胎旋转轴截取的截面图,其表明其中补强金属帘线埋设在根据实施 方案的轮胎的胎身的胎冠部中的状态。
[0015] 图3是说明通过使用帘线加热设备和辊来使补强金属帘线埋设在胎身的胎冠部 中的操作的图。
【具体实施方式】
[0016] 本发明的轮胎具有由树脂材料形成的环状的轮胎骨架体,其中所述树脂材料包括 聚酰胺系热塑性弹性体,所述聚酰胺系热塑性弹性体在分子中包括软链段和硬链段,所述 硬链段包含由- [CO-(CH2)ni-NH]-表示的结构单元(其中m表示6至11的整数)。
[0017] 本发明的轮胎具有优异的对埋设在其中的补强金属帘线构件的防锈性,这是因为 本发明的轮胎骨架体通过包括在分子中包括软链段和包含由_ [CO-(CH2)m-NH]-表示的结 构单元(其中m表示6至11的整数)的硬链段的聚酰胺系热塑性弹性体来构成。进一步, 本发明的轮胎具有优异的生产性,这是因为轮胎骨架体可以通过注射成型来制成。
[0018] 〈〈树脂材料》
[0019] 如上所述,轮胎具有通过使用树脂材料形成的轮胎骨架体。所述树脂材料至少包 括在分子中包括软链段和包含由-[CO-(CH2)ni-NH]-表示的结构单元(其中m表示6至11 的整数)的硬链段的聚酰胺系热塑性弹性体。
[0020] 虽然树脂材料可以包括除了聚酰胺系热塑性弹性体以外的热塑性弹性体和任选 组分,但在分子中包括软链段和包含由- [CO-(CH2)ni-NH]-表示的结构单元(其中m表示6 至11的整数)的硬链段的聚酰胺系热塑性弹性体的含量优选30质量%以上,更优选50质 量%以上,特别地,优选70质量%以上。在本说明书中的术语"树脂"是包括热塑性树脂和 热固性树脂,但不包括天然橡胶的概念。
[0021] (聚酰胺系热塑性弹性体)
[0022] 在本发明中,"聚酰胺系热塑性弹性体"是指由共聚物构成的热塑性树脂材料,所 述共聚物包括:结晶性的并且具有高熔点的构成硬链段的聚合物和非结晶性的并且具有低 玻璃化转变温度的构成软链段的聚合物;并且在构成硬链段的聚合物的主链中具有酰胺键 (-C0NH-)〇
[0023] 聚酰胺系热塑性弹性体可以简称为"TPA"(热塑性酰胺弹性体)。
[0024] 聚酰胺系热塑性弹性体可以是其中至少聚酰胺构成具有高熔点的结晶性硬链段 并且其它聚合物(例如,聚酯或聚醚)构成具有低玻璃化转变温度的非结晶性软材料的材 料。进一步,在聚酰胺系热塑性弹性体中,除了硬链段和软链段以外,还可以使用例如二羧 酸等的扩链剂。
[0025]-硬链段-
[0026] 在本发明中,硬链段具有由_ [CO- (CH2) ^NH]-表示的结构单元(其中m表示6至 11的整数)。
[0027] 在由-[CO-(CH2)ni-NH]-表示的结构单元中,m影响制成轮胎的树脂材料的吸湿性 和刚性,并且当m小于6时,树脂材料的吸湿性高,并且对轮胎中的补强金属帘线构件的防 锈性不充分。当在由-[CO-(CH2)ni-NH]-表示的结构单元中的m超过11时,合成变得困难。
[0028] 在由-[CO-(CH丄-NH]-表示的结构单元中的m优选7以上,更优选8以上,并且特 别优选9以上。
[0029] 然而,从树脂的熔点的观点,在由_[CO- (CH丄-NH]-表示的结构单元中的m优选10 以下。当m是10以下时,氢键数增加,结果熔点变得更高,并且耐热性优异。
[0030] 具有由-[CO-(CH丄-NH]-表示的结构单元的聚酰胺的实例包括:通过^^一烷内酰 胺的开环缩聚获得的聚酰胺(聚酰胺11)、通过月桂基内酰胺的开环缩聚获得的聚酰胺(聚 酰胺12)、和通过12-氨基十二烷酸的缩聚获得的聚酰胺(聚酰胺12)。
[0031] 对于聚酰胺7,m是6,并且作为由-[CO-(CH2)ni-NH]-表示的结构单元的重复数,2 至100是优选的,并且3至50是更优选的。
[0032] 对于聚酰胺8,m是7,并且作为由- [CO-(CH2)ni-NH]-表示的结构单元的重复数,优 选2至100,并且更优选3至50。
[0033] 对于聚酰胺ll,m是10,并且作为由- [CO-(CH2)ni-NH]-表示的结构单元的重复数, 优选2至100,并且更优选3至50。
[0034] 对于聚酰胺12,m是11,并且作为由- [CO-(CH2)ni-NH]-表示的结构单元的重复数, 优选2至100,并且更优选3至50。
[0035] 在本发明中,树脂材料可以进一步包括除了在分子中包括软链段和包含 由-[CO-(CH2)fNH]-表示的结构单元(其中m表示6至11的整数)的硬链段的聚酰胺系热 塑性弹性体以外的聚酰胺系热塑性弹性体(下文中,也称为其它聚酰胺系热塑性弹性体)。
[0036] 形成其它聚酰胺系热塑性弹性体的聚酰胺的实例可以包括例如由式(1)或式(2) 表示的聚酰胺。
[0037] 式(1)
[0038] H2N-R1-COOH
[0039] 在式⑴中,R1表示具有2至5个碳原子或具有12至20个碳原子的烃分子链、或 具有2至5个碳原子或具有12至20个碳原子的亚烷基。
[0040] 式⑵
[0041 ]
[0042] 在式(2)中,R2表示具有3至5个碳原子或具有12至20个碳原子的烃分子链、或 具有3至5个碳原子或具有12至20个碳原子的亚烷基。
[0043] 由式(1)或式(2)表示的单体的实例包括Co-氨基羧酸和内酰胺。形成前述硬链 段的聚酰胺的实例包括氨基羧酸与内酰胺的缩聚物、和二胺与二羧酸的共缩聚物。
[0044] 氨基羧酸的实例包括具有3至5个碳原子或具有12至20个碳原子的脂族 氨基羧酸。内酰胺的实例包括具有3至5个碳原子或具有12至20个碳原子的脂族内 酰胺。
[0045] 二胺的实例包括二胺化合物,例如,具有2至5个碳原子或具有12至20个碳原子 的脂族二胺。进一步,二羧酸可以由H00C-(R3)m-COOH?3:具有3至20个碳原子的烃分子 链,m:0或1)表示,并且其实例包括具有2至22个碳原子的脂族二羧酸,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。
[0046] 另外,例如通过二胺与二元酸的缩聚获得的聚酰胺(聚酰胺66)或包括间二甲苯 二胺作为结构单元的聚酰胺(酰胺MX)等的聚酰胺可以以组合用作形成硬链段的聚酰胺。
[0047] 聚酰胺66包括由例如-[Co(CH2)4CONH(CH2)6NH] -表示结构单元, 由-[Co(CH2)4CONH(CH2)6NH]-表示的结构单元的重复数优选2至100,并且更优选3至50。
[0048] 包括间二甲苯二胺作为结构单元的酰胺MX可以由以下结构单元(A-I)[在(A-I) 中,n是任选的重复单元数]表示,并且例如,n优选2至100,并且更优选3至50。
[0049]
[0050] 聚酰胺系热塑性弹性体优选具有包括由-[CO-(CH2) n-NH]_表示的单元结构的聚 酰胺(聚酰胺12)作为硬链段。如上所述,聚酰胺12可以通过月桂基内酰胺的开环缩聚或 通过12-氨基十二烷酸的缩聚获得。
[0051] _软链段_
[0052] 形成软链段的聚合物可以是例如聚酯或聚醚。聚醚的实例包括例如聚乙二醇、聚 丙二醇、聚四亚甲基醚二醇(PTMG)、ABA型三嵌段聚醚二醇。这些可以单独或以其两种以上 的组合使用。
[0053] 也可以使用例如通过使聚醚用氨等终止获得的聚醚二胺。例如,可以使用ABA型 三嵌段聚醚二胺。
[0054] 此处,"ABA型三嵌段聚醚二醇"包括
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