充气轮胎的制作方法_4

文档序号:9776703阅读:来源:国知局
合物的含量不足0.5质量%时,与胎体或 隔离胶的硫化粘合力可能会下降,超过40质量%时,耐透气性降低,进一步地粘度降低,所 以挤压加工性可能会恶化。该C4聚合物的含量,优选5质量%以上20质量%以下。另一方面, 第1层中的SIBS的含量优选60质量%以上99.5质量%以下。SIBS的含量不足60质量%时,耐 透气性可能会下降,超过99.5质量%时,与胎体或隔离胶的硫化粘合力可能会下降,所以不 优选。SIBS的含量进一步地优选80质量%以上95质量%以下。
[0103] 第1层的厚度为0.05mm以上0.6mm以下。第1层的厚度不足0.05mm时,在内衬层中适 用了聚合物片的生胎硫化时,第1层会在冲压压力下破裂,得到的轮胎中可能会产生漏气现 象。另一方面,第1层的厚度超过0.6mm时,轮胎重量增加,低油耗性能下降。第1层的厚度进 一步地优选0.05mm以上0.4mm以下。
[0104](第 2层) 本发明中,第2层是由60质量%以上的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(以下称 为"SIS")以及苯乙烯-异丁烯二嵌段共聚物(以下称为"SIB")中的至少任一个与40质量% 以下的所述C4聚合物的混合物构成的弹性体组合物,厚度为0.01mm~0.3mm。
[0105] (SIS) 苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIS)的异戊二烯嵌段是软链段,所以由SIS形 成的聚合物膜容易与橡胶成分硫化粘合。因此,将由SIS形成的聚合物薄膜用于内衬层时, 该内衬层例如与帘布层的橡胶层的粘合性优异,因此可以得到耐久性优异的充气轮胎。
[0106] 对所述SIS的分子量没有特别限制,从橡胶弹性以及成形性的观点出发,优选由 GPC测定的重均分子量优选100,000~290,000。重均分子量不足100,000时,拉伸强度可能 会下降,超过290,000时,挤压加工性会恶化,所以不优选。
[0107] SIS中苯乙烯成分的含量,从粘附性、粘合性以及橡胶弹性的观点出发,优选10~ 30质量% AIS中,从橡胶弹性与操作的观点出发,各嵌段的聚合度优选是:在异戊二烯嵌段 中为500~5,000左右,此外在苯乙烯嵌段中为50~1,500左右。
[0108] 本发明中,从橡胶弹性与维持操作性的观点出发,优选SIS中的各嵌段的聚合度 是:在异戊二烯中为500~5,000左右,此外在苯乙烯中为50~1,500左右。
[0109] 所述SIS可以通过一般的乙烯基系化合物的聚合法得到,例如可以通过活性阳离 子聚合法得到。SIS层可以通过将SIS挤出成形、压延成形这样的将热可塑性树脂、热塑性弹 性体薄膜化的通常的方法进行薄膜化而得到。
[0110] (SIB) 苯乙烯-异丁烯二嵌段共聚物(SIB)的异丁烯嵌段是软链段,所以由SIB组成的聚合物 膜容易与橡胶成分硫化粘合。因此,将由SIB组成的聚合物薄膜用于内衬层时,该内衬层例 如与形成胎体或隔离胶的邻接橡胶的粘合性优异,因此可以得到耐久性优异的充气轮胎。
[0111] 作为SIB,从提高橡胶弹性以及粘合性的观点出发,优选使用分子链为直链状的物 质。对SIB的分子量没有特别限制,为了维持橡胶弹性以及操作性,优选由GPC测定的重均分 子量为40,000~120,000。重均分子量不足40,000时,拉伸强度可能会下降,超过120,000 时,挤压加工性可能变恶化,所以不优选。SIB中的苯乙烯成分的含量,从粘附性、粘合性以 及橡胶弹性的观点出发,优选10~35质量%。
[0112] 本发明中,从橡胶弹性与操作的观点出发,优选SIB中的各嵌段的聚合度是:在异 丁烯中为300~3,000左右,此外在苯乙烯中为100~1,500左右。
[0113] 所述SIB可以通过一般的乙烯基系化合物的聚合法得到,例如可以通过活性阳离 子聚合法得到。例如,国际公开第2005/033035号中公开了这样的制造方法:向搅拌机中加 入甲基环己烷、正丁基氯、异丙苯基氯,冷却至-70°C后,反应2小时,然后添加大量的甲醇, 终止反应,在60°C下真空干燥,得到SIB。
[0114] 本发明中,第2层由在SIS或者SIB中混合了C4聚合物的热塑性弹性体组合物构成, 这些也称为SIS层或者SIB层。相对于热塑性弹性体,混合40质量%以下、特别是0.5质量% ~40质量%的C4聚合物。所述C4聚合物的含量不足0.5质量%时,与胎体或隔离胶的硫化粘 合力可能会下降,超过40质量%时,耐透气性降低,进一步地粘度降低,所以挤压加工性可 能会恶化,因此不优选。该C4聚合物的含量进一步优选5质量%以上20质量%以下。另一方 面,第2层的热塑性弹性体组合物的SIS或者SIB的含量优选60质量%以上99.5质量%以下。 SIS或者SIB的含量不足60质量%时,粘度降低,所以挤压加工性可能会恶化,超过99.5质 量%时,与胎体或隔离胶的硫化粘合力可能会下降,所以不优选。SIS或者SIB的含量进一步 优选80质量%以上95质量%以下。
[0115]第2层的厚度为0.01mm以上0.3mm以下。第2层厚度不足0.01mm时,则将聚合物积层 体适用于内衬层的生胎进行硫化时,有第2层在冲压压力下破裂、硫化粘合力下降的担忧。 另一方面,第2层的厚度超过0.3mm时,轮胎重量增加,低油耗性能下降。第2层的厚度进一步 地优选0.01mm以上0.2mm以下。
[0116](充气轮胎的制造方法) 本发明的充气轮胎可以使用一般的制造方法。通过将上述聚合物积层体10适用于充气 轮胎1的生胎的内衬层中,与其他构件一起硫化成形而制造。
[0117] 将聚合物积层体适用于充气轮胎的内衬层中时,参照图2,将第1层的面朝向轮胎 半径方向的最内侧,将第2层的面能与胎体6相接地朝向轮胎半径方向外侧而设置时,在轮 胎的硫化工序中,第2层与胎体6可以硫化粘合。这样的充气轮胎,可以使内衬层与胎体的橡 胶层良好地粘合,防止进气,进一步地可以具有优异的耐透气性以及耐久性。
[0118] 另外,要用胎圈区域Rb与胎肩加强部区域Rs调整内衬层的厚度,例如,在聚合物片 的挤压口贴上靠模,制造使胎肩加强部区域的厚度Gs变薄的一体物的片,将其作为内衬层 配置于轮胎内面。
[0119] 对于本发明的充气轮胎中所使用帘布层的橡胶层的混合,可以使用在一般使用的 橡胶成分,例如,天然橡胶、聚异戊二烯、苯乙烯-顺丁橡胶、聚丁二烯橡胶等中配入炭黑、二 氧化硅等填充剂后的物质。
[0120]〈实施方式D> 本发明为在轮胎内侧具有内衬层的充气轮胎,所述内衬层由至少2层聚合物积层体形 成。第1层由苯乙稀-异丁稀-苯乙稀三嵌段共聚物(SIBS)组成,厚度在0.05mm~0.6mm的范 围。第2层包含环氧化苯乙稀-丁二稀-苯乙稀三嵌段共聚物,厚度为0.01mm~0.3mm。所述第 2层被配置成与帘布层的橡胶层相接。
[0121](聚合物积层体) 本发明中聚合物积层体由第1层和第2层构成,第1层由苯乙烯-异丁烯-苯乙烯三嵌段 共聚物(SIBS)组成,厚度为0.05mm~0.6mm,第2层含有环氧化苯乙稀-丁二稀-苯乙稀三嵌 段共聚物,所述第2层的厚度为0.01mm~0.3mm。
[0122] (第1层) 本发明的第1层由含有苯乙烯-异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIBS)的热塑性弹性体的 组合物形成。
[0123] (第 2层) 本发明中,第2层含有由环氧化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(以下也称为 "SBS")组成的SBS层。
[0124] 环氧化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(环氧化SBS),其硬链段为苯乙烯嵌 段,软链段是丁二烯嵌段,是将丁二烯嵌段中包含的不饱和双键部分环氧化后的热塑性弹 性体。
[0125]由于环氧化SBS具有苯乙烯嵌段,因此与同样地具有苯乙烯嵌段的SIBS的熔融粘 合性优异。因此,将SIBS层与环氧化SBS层相邻配置并进行硫化时,可以得到SIBS层与环氧 化SBS层良好地粘合的聚合物积层体。
[0126] 因为环氧化SBS具有由丁二烯嵌段组成的软链段,所以容易与橡胶成分硫化粘合。 因此,将SBS层与例如形成了胎体或隔离胶的橡胶层邻接配置并硫化时,在内衬层中使用含 有环氧化SBS层的聚合物积层体的情况下,可以提高聚合物积层体与邻接橡胶层的粘合性。
[0127] 对所述环氧化SBS的分子量没有特别限制,从橡胶弹性以及成形性的观点出发,优 选由GPC测定的重均分子量为10,000~400,000。重均分子量不足10,000时,拉伸强度会下 降,有尺寸不稳定的担忧,超过400,000时,挤压加工性变差,所以不优选。环氧化SBS中的苯 乙烯成分的含量,从粘附性、粘合性以及橡胶弹性的观点出发,优选10~30质量%。
[0128] 环氧化SBS中,丁二烯单元与苯乙烯单元的摩尔比(丁二烯单元/苯乙烯单元)优选 90/10~70/30。环氧化SBS中,从橡胶弹性与加工性的观点出发,各嵌段的聚合度优选是:丁 二烯嵌段为500~5,000左右,此外苯乙烯嵌段为50~1,500左右。
[0129] 环氧化SBS的环氧当量,从提高粘合性的观点出发,优选50以上1,000以下。
[0130] 环氧化SBS层,可以通过将环氧化SBS进行挤压成形、压延成形这样的将热塑性树 月旨、热塑性弹性体膜化的通常的方法膜化而得到。含有上述环氧化SBS的第2层的厚度为 0.01mm~0.3mm。第2层的厚度不足0.01mm时,内衬层中适用聚合物积层体的生胎在硫化时, 第2层会在冲压压力下破裂,硫化粘合力可能会下降。另一方面,第2层的厚度超过0.3mm时, 轮胎重量增加,低油耗性能下降。第2层的厚度进一步地优选0.05~0.2_。
[0131] 另外,本发明中,第2层中可以在不足热塑性弹性体成分的50质量%的范围内混合 其他的苯乙烯系热塑性弹性体、例如,苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-异丁烯嵌段共聚物(SIB)等。
[0132] (充气轮胎的制造方法) 本发明的充气轮胎可以使用一般的制造方法。通过将上述聚合物积层体10适用于充气 轮胎1的生胎的内衬层中,与其他构件一起硫化成形而制造。在将聚合物积层体10配置于生 胎中时,若如图2所示地作为第2层的环氧化SBS层12与帘布层6相接触地朝向轮胎半径方向 外侧设置时,则轮胎的硫化工序中,可以提高环氧化SBS层12与胎体6的粘合强度。这样得到 的充气轮胎,由于内衬层与帘布层6的橡胶层良好地粘合,所以具有优异的耐透气性以及耐 久性。
[0133]聚合物积层体10,可以将例如SIBS的第1层与环氧化SBS的第2层进行层压挤出或 共挤出等积层挤出而得到。
[0134] 另外,要用胎圈区域Rb与胎肩加强部区域Rs调整内衬层的厚度,例如在聚合物片 的挤压口贴上靠模,制造使胎肩加强部区域的厚度Gs变薄的一体物的片,将其作为内衬层 配置于轮胎内面。
[0135] 对于本发明的充气轮胎中所使用帘布层的橡胶层的混合,可以使用一般使用的橡 胶成分,例如,天然橡胶、聚异戊二烯、苯乙烯-顺丁橡胶、聚丁二烯橡胶等中配入炭黑、二氧 化硅等填充剂后的物质。 实施例
[0136] 〈性能试验〉 使用实施例A~实施例D以及比较例A~比较例D的内衬层,制造充气轮胎,进行以下性 能试验。
[0137] (1)剥离试验 将内衬层(聚合物片)、厚度2mm的胎体用橡胶片(配方:NR/BR/SBR = 40/30/30)以及强 化帆布布料,按该顺序叠放并在170°C的条件下加压加热12分钟,由此制作剥离用试验片。 使用得到的试验片,按照JIS K 6256"硫化橡胶及热塑性橡胶的粘合性的求出方法",在23 °C的室温条件下进行剥离试验,测定内衬层用聚合物片与橡胶片的粘合力。对于得到的数 值,以比较例1为基准(100),根据以下计算式算出剥离力指数。内衬层与胎体剥离力的数值 越大,粘合性越优异。 (剥离力指数)=(各配入的粘合力)/(比较例1的粘合力)X 100 (2) 屈挠疲劳性试验 根据JIS-K6260"硫化橡胶及热塑性橡胶的德墨西亚屈挠龟裂试验方法",制造中央有 槽的规定的试验片。内衬层是
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