輪胎的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于裝配在輪輞上的輪胎，并且特別涉及其中胎身的至少一部分 由樹脂材料形成的輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002] 迄今，由橡膠、有機纖維材料、鋼部件等構(gòu)成的充氣輪胎已經(jīng)用于例如乘用車等的 車輛。用于傳統(tǒng)充氣輪胎的通常的橡膠材料不具有耐熱性等的問題。然而，輪胎生產(chǎn)過程 通常包括多個過程，例如混煉、放置（seating)、成型和硫化，并且需要對生產(chǎn)性的改善。
[0003] 然而，從輕量化、成型容易、和回收容易的觀點，近來已經(jīng)研究了使用樹脂材料、特 別是熱塑性樹脂和熱塑性彈性體作為輪胎材料。例如，使用熱塑性高分子材料形成的充氣 輪胎記載于以下專利文獻KJP-A No. 2003-104008)中。從提高生產(chǎn)性，例如注射成型的能 力的觀點，熱塑性高分子材料（熱塑性樹脂）具有很多優(yōu)勢。
[0004] 此外，也已經(jīng)提出：包括鹵化異丁烯彈性體、聚酰胺、和具有高于70°C且低 于200°C的熔點的防老劑的動態(tài)交聯(lián)共混物（參見專利文獻2(日本國家階段公布 2006-514141))作為確保樹脂用于輪胎的一部分（例如內(nèi)襯層）的技術(shù)來形成的熱塑性彈 性體組合物。
[0005] 相關(guān)文獻
[0006] 專利文獻 I :JP-A No. 2003-104008
[0007] 專利文獻 2 :JP-A No. 2006-514141

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明要解決的問題
[0009] 將上述熱塑性樹脂用于輪胎材料，特別用于胎身，確保對生產(chǎn)性作出大的改善。然 而，通常的熱塑性樹脂在接近熔融狀態(tài)的高溫下具有橡膠彈性下降的特性。因此需要進一 步改善高溫永久變形性，以致在高溫環(huán)境下保持等同于在室溫下的輪胎性能。此外，當(dāng)使用 高分子材料來生產(chǎn)輪胎時，也需要實現(xiàn)不次于傳統(tǒng)橡膠制成的輪胎的性能（輪胎的所需性 能），同時實現(xiàn)較高的生產(chǎn)效率和較低的成本。例如，在特定范圍內(nèi)的彈性模量和低的滾動 阻力（優(yōu)異的低損耗性）是輪胎的所需性能。然而，在高分子材料中，通常存在低損耗性與 較高的彈性模量的權(quán)衡關(guān)系。因此期望開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)都高水平的這些性能的輪胎。
[0010] 鑒于以上情況，本發(fā)明的目的是提供一種使用樹脂材料形成的并且具有優(yōu)異的高 溫永久變形性、高的彈性和優(yōu)異的低損耗性的輪胎。
[0011] 用于解決問題的方案
[0012] [ 1 ] -種輪胎，所述輪胎包括由樹脂材料形成的環(huán)狀輪胎骨架體，所述樹脂材料包 括由下述（1)和（2)動態(tài)交聯(lián)得到的樹脂組合物，其中所述（1)為選自由聚酰胺系熱塑性 樹脂、聚酯系熱塑性樹脂、和聚烯烴系熱塑性樹脂組成的組的至少一種熱塑性樹脂，其中所 述（2)為選自由二烯系橡膠、乙酸乙烯酯共聚物、聚氨酯、乙烯丙烯橡膠、和它們的混合物 組成的組的至少一種彈性體。
[0013] 發(fā)明的效果
[0014] 本發(fā)明確保提供了一種使用樹脂材料形成的并且具有優(yōu)異的高溫永久變形性、高 的彈性和優(yōu)異的低損耗性的輪胎。
【附圖說明】
[0015] 圖IA表明根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的輪胎的一部分的截面的透視圖。
[0016] 圖IB是裝配在輪輞上的胎圈部的截面圖。
[0017] 圖2是沿著輪胎的旋轉(zhuǎn)軸截取并且表明其中補強簾線嵌入第一實施方案的輪胎 的胎身的胎冠部中的狀態(tài)的截面圖。
[0018] 圖3是說明使用簾線加熱設(shè)備和輥類來使補強簾線嵌入胎身的胎冠部中的操作 的說明圖。
【具體實施方式】
[0019] 本發(fā)明的輪胎至少包括由樹脂材料形成的環(huán)狀輪胎骨架體，所述樹脂材料包括由 下述（1)和（2)動態(tài)交聯(lián)得到的樹脂組合物，其中（1)為選自由聚酰胺系熱塑性樹脂、聚酯 系熱塑性樹脂、和聚烯烴系熱塑性樹脂組成的組的至少一種熱塑性樹脂（以下有時稱為本 發(fā)明的樹脂組分），其中（2)為選自由二烯系橡膠、乙酸乙烯酯共聚物、聚氨酯、乙烯丙烯橡 膠、和它們的混合物組成的組的至少一種彈性體（以下有時稱為本發(fā)明的彈性體組分）。
[0020] 在本發(fā)明的輪胎中，輪胎骨架體由包括其中本發(fā)明的樹脂組分與本發(fā)明的彈性體 組分已經(jīng)動態(tài)交聯(lián)的樹脂組合物的樹脂材料形成，因此可以展示出優(yōu)異水平的高溫永久變 形性。此外，在本發(fā)明的輪胎中，生產(chǎn)性優(yōu)異，這是因為，由于輪胎骨架體使用樹脂材料來形 成因此輪胎骨架體可以通過注射成型來形成。本發(fā)明的輪胎的高溫永久變形性可以使用 在100°C下的壓縮永久變形的測量值作為指標(biāo)來測定，并且該值越高，高溫永久變形性越好 (即使在高溫下，殘留應(yīng)變也?。?。此外，本發(fā)明的輪胎可以通過所述構(gòu)成同時實現(xiàn)高的彈 性和優(yōu)異的低損耗性。
[0021] 樹脂材料
[0022] 上述輪胎具有包括樹脂材料的輪胎骨架體。樹脂材料至少包括其中本發(fā)明的熱塑 性樹脂與本發(fā)明的彈性體組分已經(jīng)動態(tài)交聯(lián)的樹脂組合物。在本發(fā)明中，"樹脂材料"可以 包括除了樹脂組合物以外的組分，例如添加劑。在其中樹脂材料不包括除了樹脂組合物以 外的組分的情況下，樹脂材料由樹脂組合物單獨構(gòu)成。此外，在本說明書中，"樹脂"的意義 涵蓋了熱塑性樹脂和熱固性樹脂，但不涵蓋天然橡膠。
[0023] 樹脂組合物
[0024] 樹脂組合物可以通過將熱塑性樹脂（本發(fā)明的樹脂組分）與彈性體（本發(fā)明的彈 性體組分）動態(tài)交聯(lián)而制備。其中，"動態(tài)交聯(lián)"是指在高剪切的條件下使熱塑性樹脂與彈 性體組分交聯(lián)的交聯(lián)過程。當(dāng)彈性體組分與熱塑性樹脂在這樣的高剪切的條件下交聯(lián)時， 彈性體組分可以容易地在交聯(lián)時分散為在熱塑性樹脂的基體中的細顆粒。動態(tài)交聯(lián)通過在 例如輥磨機、BANBURY MIXER(注冊商標(biāo)）、連續(xù)混合機、混煉機、或混合擠出機（例如，雙螺 桿擠出機）等的混合機中，在混合物的交聯(lián)溫度或更高的溫度下，將各組分一起混合來進 行。樹脂材料的高溫永久變形性可以因此通過使本發(fā)明的樹脂組分與本發(fā)明的彈性體組分 動態(tài)交聯(lián)來改善，因此確保制造了同時實現(xiàn)高的彈性和優(yōu)異的低損耗性的輪胎。
[0025] 熱塑件樹脂（本發(fā)明的樹脂組分）
[0026] 選自由聚酰胺系熱塑性樹脂、聚酯系熱塑性樹脂、和聚烯烴系熱塑性樹脂組成的 組的至少一種可以用作本發(fā)明的熱塑性樹脂。其中，聚酰胺系熱塑性樹脂特別優(yōu)選為熱塑 性樹脂。
[0027] 聚酰胺系熱塑件樹脂
[0028] 聚酰胺系熱塑性樹脂的實例包括：通過ε -己內(nèi)酰胺的開環(huán)縮聚獲得的聚酰胺 (尼龍6)、通過十一碳內(nèi)酰胺的開環(huán)縮聚獲得的聚酰胺（尼龍11)、通過十二碳內(nèi)酰胺的開 環(huán)縮聚獲得的聚酰胺（尼龍12)、通過二元胺與二元酸的縮聚獲得的聚酰胺（尼龍66)、和 具有間二甲苯二胺作為結(jié)構(gòu)單元的聚酰胺（尼龍MX)。尼龍46、尼龍610、尼龍612、尼龍 6/66共聚物、尼龍6/66/610共聚物、尼龍MXD6、尼龍6T、尼龍6/6T共聚物、尼龍66/PP共聚 物、和尼龍66/PPS共聚物等也可以用于此。
[0029] 尼龍6可以由例如[CO-(CH2)5-MQn(其中η是重復(fù)單元數(shù)）來表示。酰胺11可以由 例如[CO-(CH 2)1。-ΝΗ]η (其中η是重復(fù)單元數(shù)）來表示。酰胺12可以由例如[CO-(CH2)11-NH] η(其中η是重復(fù)單元數(shù)）來表示。尼龍66可以由例如[CO(CH2)4CONH(CH 2)6MQn(其中η是 重復(fù)單元數(shù)）來表示。
[0030] 此外，具有間二甲苯二胺作為結(jié)構(gòu)單元的酰胺MX可以由例如以下結(jié)構(gòu)單元（A-I) (其中在（A-I)中的η表示重復(fù)單元數(shù)）來表示。
[0031]
[0032] 聚酰胺系熱塑性樹脂可以是由該結(jié)構(gòu)單元單獨構(gòu)成的均聚物，或可以是該結(jié)構(gòu)單 元（A-I)和其它單體的共聚物。在共聚物的情況下，在各聚酰胺系熱塑性樹脂中的結(jié)構(gòu)單 元（A-I)的含量比優(yōu)選60質(zhì)量％以上。
[0033] 聚酰胺系熱塑性樹脂的數(shù)均分子量優(yōu)選300至30000。此外，從韌性和低溫柔軟性 的觀點，構(gòu)成軟段的聚合物的數(shù)均分子量優(yōu)選200至20000。
[0034] 市售品可以用作聚酰胺系熱塑性樹脂。作為尼龍6,例如，可以使用市售品，例 如 "UBE Nylon" 1022B 或 1011FB，Ube Industries，Ltd.制造。作為酰胺 12,例如，可以 使用 "UBE Nylon"3024U，Ube Industries，Ltd.制造。作為尼龍 66,例如，可以使用 "UBE Nylon"。此外，作為酰胺MX，例如，可以使用市售品，例如MX尼龍（S600US6021或S6011)， Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.制造。
[0035] 聚酰胺系熱塑性樹脂優(yōu)選具有軟化點為低于275°C，并且特別優(yōu)選具有軟化 點或熔點為160°C至230°C的線狀結(jié)晶聚酰胺。這樣的聚酰胺系熱塑性樹脂記載于 Kirk-Othmer,Encyclopedia of Polymer Science and Technology，第 10 卷，第 392 - 414 頁；和 Encyclopedia of Polymer Science and Technology，第 10 卷，第 392 - 414 頁。具 有熔點為160°C至230°C的尼龍樹脂的實例包括尼龍6、尼龍11、尼龍12、尼龍6/66共聚物、 尼龍610和尼龍612。在其中尼龍樹脂的熔點低于160°C的情況下，在一些情況下，例如動 態(tài)交聯(lián)時，樹脂組合物會熔融并且變得更難以操作。在其中熔點超過230°C的情況下，樹脂 組合物的楊氏模量在一些情況下變得過大。
[0036] 聚醅系熱塑件樹脂
[0037] 聚酯系熱塑性樹脂是在其主鏈中具有酯鍵的樹脂。
[0038] 對聚酯系熱塑性樹脂沒有特別限制，并且可以是結(jié)晶性或無定形的，并且其實例 包括脂肪族聚酯和芳香族聚酯。脂肪族聚酯可以是飽和脂肪族聚酯或不飽和脂肪族聚酯。
[0039] 芳香族聚酯通常是結(jié)晶性，并且可以由例如芳香族二羧酸或其酯形成性衍生物與 脂肪族二醇來形成。
[0040] 芳香族聚酯的實例包括：例如聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚 間苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯/ 丁二醇共聚物、聚對苯二甲酸乙二醇酯/聚 間苯二甲酸乙二醇酯共聚物、聚芳酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、液晶聚酯、和聚氧化烯二亞胺 酸（polyoxyalkylene diimidic acid)/聚對苯二甲酸丁二醇酯共聚物等的芳香族聚酯。 [0041 ] 如上所述，芳香族聚酯之一可以是來源自對苯二甲酸和/或二甲基對苯二甲酸酯 與1，4-丁二醇的聚對苯二甲酸丁二醇酯；此外，可以是來源自例如間苯二甲酸、鄰苯二甲 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 基間苯二酸、或其酯形成性衍生物等的二羧酸組分，與具有300以下的分子量的二醇（例 如，脂肪族二醇，例如乙二醇、丙二醇、戊二醇、己二醇、新戊二醇或癸二醇；脂環(huán)族二醇，例 如1，4-環(huán)己烷二甲醇或三環(huán)癸烷二羥甲基；或芳香族二醇，例如苯二甲醇、雙（對羥基）聯(lián) 苯、雙（對羥基苯基）丙烷、2, 2-雙[4-(2-羥基乙氧基）苯基]丙烷、雙[4-(2-羥基）苯 基]砜、1，1-雙[4-(2-羥基乙氧基）苯基]環(huán)己烷、4, 4'-二羥基-對三聯(lián)苯或4, 4'-二羥 基-對四聯(lián)苯）等的聚酯；或以組合包括這些二羧酸組分和二醇組分的兩種以上的共聚聚 酯。共聚合也可以以5摩爾％以下的范圍使用具有三個以上的官能團的多官能羧酸組分、 多官能