充氣輪胎/輪輞組裝體的制作方法

專利名稱：充氣輪胎/輪輞組裝體的制作方法
技術領域：
本發明涉及充氣輪胎/輪輞組裝體，更詳細而言，涉及在降低輪胎質量的同時 可提高缺氣保用耐久性的充氣輪胎/輪輞組裝體。
背景技術：
即使輪胎刺破也可以照原樣繼續行駛一定距離的充氣輪胎存在各種形態。其 中，有在輪胎內側的空間組裝環狀的支撐部件，刺破時支撐輪胎內周面的形態。作為該 形態的輪胎，眾所周知的是在輪胎內側組裝了缺氣保用支撐體的輪胎、在輪胎內側插入 了由圓環狀的膜體形成的空氣囊的輪胎等。在這些輪胎中，在輪胎內側插入了由圓環狀的膜體形成的空氣囊的輪胎，通常 空氣囊的內壓為充氣輪胎的內壓以上。而且，當輪胎刺破而降低輪胎的內壓時，空氣囊 擴徑變形而支撐負荷載荷。因此，構成空氣囊的膜體使用透氣性低的丁基橡膠等材料。 進而，提出了用于確保缺氣保用行駛時的耐久性的設計。以往，作為空氣囊的膜體的構 成，有在膜體的外周壁配置增強簾線層的提案(參照專利文獻1)。或者，作為空氣囊的 膜體的構成，有在膜體外周面配置剛性板等的提案(參照專利文獻2)。然而，這些提案均由于配置增強簾線層、剛性板等而使輪胎質量增加，因此存 在不滿足降低燃料消耗量的要求這樣的問題。此外，由于難以長期保持空氣囊的內壓， 因此存在隨著空氣囊的內壓的降低，缺氣保用耐久性降低這樣的問題。專利文獻1 特開2002-59718號公報專利文獻2 特開2005-81922號公報

發明內容
本發明的目的是，為了解決上述問題，提供在降低輪胎質量的同時可提高缺氣 保用耐久性的充氣輪胎/輪輞組裝體。實現上述目的的本發明的充氣輪胎/輪輞組裝體是在安裝于輪輞的充氣輪胎的 內側插入有由圓環狀的膜體形成的空氣囊，并且該空氣囊的內壓與上述充氣輪胎的內壓 相同或比其更高，在上述充氣輪胎的胎面內周面與上述空氣囊的外周面之間存在空間的 可缺氣(ranflat(漏氣保用))行駛的充氣輪胎/輪輞組裝體，其特征在于，上所述膜體的 至少一部分由下述密封層構成，所述密封層包含熱塑性樹脂或在熱塑性樹脂中摻混了彈 性體的熱塑性彈性體組合物。此外，在上述構成中，優選如以下(1) (5)中所記載地那樣構成。(1)上述熱塑性樹脂或熱塑性彈性體組合物在60°C下的tan δ為0.05 0.30。(2)上述熱塑性樹脂或熱塑性彈性體組合物的透氣率為(0.5 3.0) X 10 ncc · cm/cm2 · sec · cmHg。(3)上述密封層配置在上述空氣囊的外周面。(4)上述空氣囊由上述密封層與橡膠層的疊層體構成。
(5)上述密封層配置在上述充氣輪胎的內周面。根據本發明，由于空氣囊的至少一部分由下述密封層構成，所述密封層包含熱 塑性樹脂或在熱塑性樹脂中摻混了彈性體的熱塑性彈性體組合物，因此通過該密封層的 不透氣性來保持空氣囊的內壓。因此，可以提高缺氣保用行駛時的耐久性。而且，由于 空氣囊不需要配置特別的增強層等，因此不會增加作為組裝體的質量。此外，可以通過 將空氣囊的至少一部分替換成質量小于橡膠的密封層來降低輪胎質量。此外，可以通過由與橡膠相比tan δ低、發熱性小的熱塑性樹脂或熱塑性彈性體 組合物來構成密封層，從而抑制缺氣保用(ranflat(漏氣保用))行駛時空氣囊的重復彎曲 所引起的發熱，因此可以有效地提高缺氣保用耐久性。


圖1是顯示本發明的實施方式的充氣輪胎/輪輞組裝體的半剖面圖。圖2的A E是分別顯示本發明的實施方式的充氣輪胎中的空氣囊的結構的局 部剖面圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發明的構成進行詳細說明。圖1是顯示本發明的實施方式的充氣輪胎/輪輞組裝體的輪胎子午線方向的半剖 面圖。本發明的充氣輪胎/輪輞組裝體，如圖1所示，在安裝于輪輞R的充氣輪胎1的 內側插入有由圓環狀的膜體形成的空氣囊2。該空氣囊2的內壓p2保持為與充氣輪胎1 的內壓pi相同或比其更高。在該充氣輪胎1的胎面內周面Ia與空氣囊2的外周面2a之 間存在空間P。圖2是顯示圖1的Q部中的空氣囊2的放大的局部剖面圖。在本發明中，如圖2A 圖2E所示，構成空氣囊2的膜體的至少一部分由密封 層3構成，所述密封層3包含熱塑性樹脂或在熱塑性樹脂中摻混了彈性體的熱塑性彈性體 組合物。圖中4表示橡膠層。這樣，由于構成空氣囊2的膜體的至少一部分由密封層3構成，所述密封層3包 含熱塑性樹脂或熱塑性彈性體組合物，因此由于該密封層3的不透氣性而保持空氣囊2的 內壓。因此，可提高缺氣保用行駛時的耐久性。并且，由于空氣囊2的膜體不需要配置特別的增強層等，因此不會增加作為組 裝體的質量。進而，可以通過將空氣囊的至少一部分替換成質量小于橡膠的密封層來降 低輪胎質量。作為構成密封層3的熱塑性樹脂，可以優選使用例如，聚酰胺系樹脂〔例 如，尼龍 6(N6)、尼龍 66(N66)、尼龍 46 (N46)、尼龍 11 (Nil)、尼龍 12(N12)、尼 龍 610(N610)、尼龍 612(N612)、尼龍 6/66 共聚物(N6/66)、尼龍 6/66/610 共聚物 (N6/66/610)、尼龍MXD6 (MXD6)、尼龍6T、尼龍6/6T共聚物、尼龍66/PP共聚物、 尼龍66/PPS共聚物〕及其N-烷氧基烷基化物〔例如，尼龍6的甲氧基甲基化物、尼龍 6/610共聚物的甲氧基甲基化物、尼龍612的甲氧基甲基化物〕、聚酯系樹脂〔例如，聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚間苯二甲酸乙二醇酯 (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 氧亞烷基二酰亞胺二酸/聚對苯二甲酸丁二醇酯共聚物等芳香族聚酯〕、聚腈系樹脂〔 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〕、聚甲基丙烯酸酯系樹 脂〔例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸乙酯〕、聚乙烯系樹脂〔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〕、纖維素系樹脂〔例如，乙酸纖維素、乙酸 丁酸纖維素〕、氟系樹脂〔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〕、酰亞胺系樹脂〔例如，芳香族聚酰 亞胺(PI)〕等。此外，本發明中使用的熱塑性彈性體組合物可以是將上述熱塑性樹脂與彈性體 摻混而構成的。作為構成熱塑性彈性體組合物的彈性體，可以優選使用例如，二烯系橡膠及 其氫化物〔例如，天然橡膠(NR)、異戊二烯橡膠(IR)、環氧化天然橡膠、丁苯橡膠 (SBR)、丁二烯橡膠(BR、高順式BR和低順式BR)、腈橡膠(NBR)、氫化NBR、氫化 SBR)、烯烴系橡膠〔例如，乙烯丙烯橡膠(EPDM、EPM)、馬來酸改性乙烯丙烯橡膠 (M-EPM)、丁基橡膠(IIR)、異丁烯與芳香族乙烯系或二烯系單體共聚物、丙烯酸橡膠 (ACM)、離子交聯聚合物〕、含鹵橡膠〔例如，Br-IIR、CI_IIR、異丁烯/對甲基苯乙 烯共聚物的溴化物(Br-IPMS)、氯丁橡膠(CR)、氯醚橡膠(CHR)、氯磺化聚乙烯橡膠 (CSM)、氯化聚乙烯橡膠(CM)、馬來酸改性氯化聚乙烯橡膠(M-CM)〕、硅橡膠〔例 如，甲基乙烯基硅橡膠、二甲基硅橡膠、甲基苯基乙烯基硅橡膠〕、含硫橡膠〔例如， 聚硫醚橡膠〕、氟橡膠〔例如，1，1-二氟乙烯系橡膠、含氟乙烯基醚系橡膠、四氟乙 烯-丙烯系橡膠、含氟硅系橡膠、含氟磷腈系橡膠〕、熱塑性彈性體〔例如，苯乙烯系 彈性體、烯烴系彈性體、酯系彈性體、氨基甲酸酯系彈性體、聚酰胺系彈性體〕等。在上述特定的熱塑性樹脂與彈性體的相容性不同的情況下，可以采用適當的相 容劑作為第3成分使兩者相容化。通過在熱塑性樹脂與彈性體的摻混體系中混合相容劑 來降低熱塑性樹脂與彈性體的界面張力。其結果是，由于形成分散相的橡膠粒徑變得微 細，因此更有效地表現出這兩成分的特性。作為這樣的相容劑，一般可以采用具有熱塑 性樹脂和彈性體兩者或一者的結構的共聚物，或者具有能夠與熱塑性樹脂或彈性體反應 的環氧基、羰基、鹵基、氨基、5惡唑啉基、羥基等的共聚物的結構。這些相容化材料 根據所混合的熱塑性樹脂和彈性體的種類進行選擇即可。作為這些相容化材料，通常使 用的物質可列舉苯乙烯/乙烯· 丁烯嵌段共聚物(SEBS)及其馬來酸改性物、EPDM、 EPM, EPDM/苯乙烯或EPDM/丙烯腈接枝共聚物及其馬來酸改性物、苯乙烯/馬來酸 共聚物、反應性酚噻P惡(7工7 *〉> )等。對上述相容劑的配合量沒有特別限定。上 述相容化材料的配合量優選相對于100重量份聚合物成分(熱塑性樹脂與彈性體的合計) 為0.5 10重量份。在熱塑性彈性體組合物中，對特定的熱塑性樹脂與彈性體的組成比不特別限定。適當決定該組成比使得形成彈性體作為不連續相分散在熱塑性樹脂的基質中的結構 即可。該組成比的優選范圍是重量比為90/10 30/70。在本發明中，在不破壞作為密封層3的必要特性的范圍內，可以在構成密封層 3的熱塑性樹脂和熱塑性彈性體組合物中混合上述相容劑等其它聚合物。混合其它聚合 物的目的有為了改良熱塑性樹脂與彈性體的相容性、為了提高材料的成型加工性、為了 提高耐熱性和為了降低成本等。作為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 破壞作為密封層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劑 (碳酸鈣、氧化鈦、氧化鋁等)，炭黑、白炭黑等增強劑，軟化劑，增塑劑，加工助劑， 顏料，染料，老化防止劑等。這樣得到的熱塑性彈性體組合物具有彈性體成分(B)作為不連續相分散在熱塑 性樹脂(A)的基質中的結構。該熱塑性彈性體組合物通過采取上述結構，可以同時獲得 充分的柔軟性和作為連續相的樹脂層的效果所產生的充分的剛性。進而，在該熱塑性彈 性體組合物的成型時，該熱塑性彈性體組合物，無論彈性體成分的多少，均可以獲得與 熱塑性樹脂同等的成型加工性。本發明中的密封層3與橡膠層4的粘結，優選將通常的橡膠系、酚樹脂系、丙 烯酸共聚物系、異氰酸酯系等聚合物和交聯劑溶解在溶劑中而得的粘結劑涂布在橡膠層4 的表面，通過空氣囊2的硫化時的熱和壓力進行粘結。作為溶劑系粘結劑，可以例示例 如，酚樹脂系(夕A 口夕夕22O · 口一卜·、社)、氯化橡膠系(夕λ 口y夕205,夕A 口夕 夕234B)、異氰酸酯系W” 402)等。在本發明中，優選進行調整，使得構成密封層3的熱塑性樹脂或熱塑性彈性體 組合物在601下的1&115為0.05 0.30，優選為0.10 0.20。由此，由于可以抑制缺氣 保用行駛時空氣囊2的重復彎曲所引起的發熱，因此可以有效地提高缺氣保用耐久性。此處，上述tanS是指使用粘彈性分光光度計(巖本制作所制)，在頻率為 20Hz,初期應變為10%，動應變為士2%，溫度為60°C的條件下測定時得到的值。更優選將上述熱塑性樹脂或熱塑性彈性體組合物的透氣率調整為(0.5 3.0) X IiT11CC · cm/cm2 · sec · cmHg, 優選為(0.5 1.0)Xl(rucc · cm/ cm2 · sec · CmHg0由此，由于可適當地保持空氣囊2的內壓，因此可以確保空氣囊2 作為壓力容器的功能，并可以切實地提高缺氣保用耐久性。此外，從維持缺氣保用行駛時空氣囊2的耐久性的觀點出發，優選進行調整， 使得上述熱塑性樹脂或熱塑性彈性體組合物的JIS K7100中規定的標準氣氛中的楊氏模量 為1 500MPa，優選為10 300MPa。構成空氣囊2的膜體中的密封層3的配置，如圖2A所示，可以在膜體的中間區 域配置密封層3。或者，如圖2B所示，可以在膜體的外周面(充氣輪胎1的胎面內周面 Ia側)配置密封層3。圖2A的形態在保護空氣囊2不受外傷方面是有益的。圖2B的 形態在抑制缺氣保用行駛時胎面內周面Ia與空氣囊2的外周面2a的接觸面的損傷方面是 有益的。即，在缺氣保用行駛時，從胎面的內周面Ia側向著空氣囊2進入異物的情況 下，需要用空氣囊2的外周面2a制止將該異物。因此，優選在空氣囊2的外周面2a不配置對抗外傷性弱的密封層3，如圖2A所示那樣地配置橡膠層4。此外，為了防止缺氣 保用行駛時胎面的內周面Ia與空氣囊2的外周面2a的摩擦所引起的損傷，優選在空氣囊 2的外周面2a如圖2B所示那樣地配置摩擦系數低于橡膠的密封層3。進而，如圖2C和圖2D所示，構成空氣囊2的膜體可以由密封層3與橡膠層4的 疊層體構成。由此，即使在缺氣保用行駛時從胎面的內周面Ia側進入異物的情況下，也 可以通過多層橡膠層4來制止該異物的侵入。因此，可確保更優異的缺氣保用耐久性。此外，在本發明中，代替上述圖2A 圖2D所示的密封層3的配置，如圖2E所 示，構成空氣囊2的膜體可以僅由密封層3構成。雖然通過這樣地僅由密封層3構成空 氣囊2，使得耐外傷性降低，但是可以切實地提高缺氣保用耐久性。在本發明中，如圖2A 圖2D所示，在由密封層3與橡膠層4的疊層體構成的 情況下，從防止質量增加、防止生產率降低的觀點出發，優選將各層中的密封層3的厚 度設定為30 500 μ m，優選為50 150 μ m。另一方面，如圖2E所示，在整個膜體由 密封層3構成的情況下，從確保缺氣保用行駛時空氣囊2的耐久性的觀點出發，優選將密 封層3的厚度設定為500 1500 μ m，優選為600 1200 μ m。在本發明的充氣輪胎/輪輞組裝體中，更優選在充氣輪胎1的胎面內周面Ia也 配置上述密封層3。由此，可以進一步降低缺氣保用行駛時胎面內周面Ia與空氣囊2的 外周面2a的接觸面的摩擦阻力，有效地抑制接觸面的橡膠的損傷，更切實地提高缺氣保 用耐久性。
實施例制作輪胎尺寸為295/75R22.5，輪胎結構為圖1，空氣囊的密封層的配置、密封 層所占的體積比率(在表1中簡單稱為“密封層的比率”)和在胎面內周面有無配置密封 層分別如表1所示那樣不同的現有組裝體(現有例)和本發明組裝體(實施例1 8)。 另外，在各組裝體中，使空氣囊的厚度為1.2mm，橡膠層的材料為丁基系橡膠組合物。 本發明的組裝體中的密封層的材料都為尼龍6/66共聚物與異丁烯/對甲基苯乙烯共聚物 的溴化物(Br-IPMS)的摻混物。在各組裝體中的輪胎進行輪輞組裝之前，測定各輪胎質量。其結果采用以現有 例為100的指數一并記載在表1中。然后，將各輪胎安裝于輪輞(尺寸22.5X9.00)，分別將充氣輪胎填充氣壓 790kPa,將空氣囊填充氣壓860kPa來形成組裝體。接下來，將各組裝體中的充氣輪胎的 內壓降低至大氣壓，使用轉鼓試驗機，在行駛速度為60km/h，負荷載荷為27.47kN的條 件下，使各組裝體中的充氣輪胎在轉鼓上行駛。測定直至空氣囊不能支撐負荷為止的行 駛距離。以該結果作為缺氣保用耐久性的評價，采用以現有例為100的指數一并記載在 表1中。[表1]
權利要求
1.一種充氣輪胎/輪輞組裝體，是在安裝于輪輞的充氣輪胎的內側插入有由圓環狀的 膜體形成的空氣囊，并且該空氣囊的內壓與所述充氣輪胎的內壓相同或比其更高，在所 述充氣輪胎的胎面內周面與所述空氣囊的外周面之間存在空間的可缺氣行駛的充氣輪胎/ 輪輞組裝體，其中，所述膜體的至少一部分由下述密封層構成，所述密封層包含熱塑性樹脂或在熱塑性 樹脂中摻混了彈性體的熱塑性彈性體組合物。
2.根據權利要求1所述的充氣輪胎/輪輞組裝體，其中，所述熱塑性樹脂或熱塑性彈 性體組合物在60°C下的tan δ為0.05 0.30。
3.根據權利要求1或2所述的充氣輪胎/輪輞組裝體，其中，所述熱塑性樹脂或熱塑性彈性體組合物的透氣率為(0.5^ 3.0) X 10 ncc · cm/cm2 · sec · cmHg。
4.根據權利要求1 3的任-置于所述膜體的外周面。
5.根據權利要求1 4的任-述密封層與橡膠層的疊層體構成。
6.根據權利要求1 5的任-置于所述充氣輪胎的內周面。-項所述的充氣輪胎/輪輞組裝體，其中，所述密封層配-項所述的充氣輪胎/輪輞組裝體，其中，所述膜體由所 -項所述的充氣輪胎/輪輞組裝體，其中，所述密封層配
全文摘要
本發明提供在降低輪胎質量的同時可提高缺氣保用耐久性的充氣輪胎/輪輞組裝體。在安裝于輪輞(R)的充氣輪胎(1)的內側插入了由圓環狀的膜體形成的空氣囊(2)的可缺氣行駛的充氣輪胎/輪輞組裝體中，膜體的至少一部分由下述密封層(3)構成，所述密封層包含熱塑性樹脂或在熱塑性樹脂中摻混了彈性體的熱塑性彈性體組合物。
文檔編號B60C5/14GK102015333SQ20098011549
公開日2011年4月13日 申請日期2009年4月24日 優先權日2008年4月30日
發明者濱中英樹 申請人:橫濱橡膠株式會社