輪胎的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種安裝在輪輞上的輪胎，特別地，涉及一種其中其至少一部分由樹(shù) 脂材料形成的輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)地，在例如乘用車等的車輛中，已經(jīng)使用由橡膠、有機(jī)纖維材料、和鋼構(gòu)件等 構(gòu)成的充氣輪胎。傳統(tǒng)用于充氣輪胎的通常的橡膠材料對(duì)于例如耐熱性沒(méi)有問(wèn)題。然而， 在輪胎的制造方法中，通常進(jìn)行例如混煉、成片、成型和硫化等的多個(gè)步驟，并且已經(jīng)需要 生產(chǎn)性的改善。
[0003] 為了滿足需要，近年來(lái)，從輕量化、容易成型和容易回收的觀點(diǎn)，對(duì)作為輪胎材料 的樹(shù)脂材料，特別地，熱塑性樹(shù)脂、和熱塑性彈性體等的使用，已經(jīng)進(jìn)行了研究。例如，如日 本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)（JP-A)No. 2003-104008等的日本專利公布公開(kāi)了充氣輪胎，其使用熱塑 性高分子材料來(lái)成型。從生產(chǎn)性的改善的觀點(diǎn)，這些熱塑性高分子材料（熱塑性樹(shù)脂）可 以具有很多優(yōu)勢(shì)，例如注射成型能力。
[0004] 另外，提出了一種輪胎，其使用聚酰胺系熱塑性彈性體作為熱塑性高分子材料 (見(jiàn)例如JP-ANo. 2012-46030和歐洲專利申請(qǐng)No. 1482011)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0006] 與由橡膠形成的傳統(tǒng)輪胎相比，使用熱塑性高分子材料的輪胎可以容易地以低成 本生產(chǎn)。然而，當(dāng)輪胎骨架體由例如聚酰胺等的吸濕性的熱塑性高分子材料形成時(shí)，與由橡 膠形成的傳統(tǒng)輪胎相比，從例如埋設(shè)在輪胎中的金屬構(gòu)件的腐蝕的觀點(diǎn)，存在改善的空間。
[0007] 鑒于上述狀況，本發(fā)明的目的是提供一種輪胎，其通過(guò)使用樹(shù)脂材料來(lái)形成并且 具有優(yōu)異的對(duì)于補(bǔ)強(qiáng)金屬簾線的防銹性。
[0008] 用于解決問(wèn)題的方案
[0009] 提供了一種輪胎，其具有由樹(shù)脂材料形成的環(huán)狀的輪胎骨架體、和圍繞所述輪 胎骨架體的外周部纏繞的補(bǔ)強(qiáng)金屬簾線構(gòu)件，其中所述樹(shù)脂材料包括聚酰胺系熱塑性 彈性體，所述聚酰胺系熱塑性彈性體在分子中包括軟鏈段和硬鏈段，所述硬鏈段包含 由- [CO-(CH丄-NH]-表示的結(jié)構(gòu)單元（其中m表示6至11的整數(shù)）。
[0010] 發(fā)明的效果
[0011] 根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種輪胎，其由樹(shù)脂材料制成并且具有優(yōu)異的對(duì)于補(bǔ)強(qiáng)金 屬簾線構(gòu)件的防銹性。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖IA是表明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的一部分輪胎的截面的立體圖。
[0013] 圖IB是表明安裝在輪輞上的胎圈部的截面圖。
[0014] 圖2是沿著輪胎旋轉(zhuǎn)軸截取的截面圖，其表明其中補(bǔ)強(qiáng)金屬簾線埋設(shè)在根據(jù)實(shí)施 方案的輪胎的胎身的胎冠部中的狀態(tài)。
[0015] 圖3是說(shuō)明通過(guò)使用簾線加熱設(shè)備和輥來(lái)使補(bǔ)強(qiáng)金屬簾線埋設(shè)在胎身的胎冠部 中的操作的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 本發(fā)明的輪胎具有由樹(shù)脂材料形成的環(huán)狀的輪胎骨架體，其中所述樹(shù)脂材料包括 聚酰胺系熱塑性彈性體，所述聚酰胺系熱塑性彈性體在分子中包括軟鏈段和硬鏈段，所述 硬鏈段包含由- [CO-(CH2)ni-NH]-表示的結(jié)構(gòu)單元（其中m表示6至11的整數(shù)）。
[0017] 本發(fā)明的輪胎具有優(yōu)異的對(duì)埋設(shè)在其中的補(bǔ)強(qiáng)金屬簾線構(gòu)件的防銹性，這是因?yàn)?本發(fā)明的輪胎骨架體通過(guò)包括在分子中包括軟鏈段和包含由_ [CO-(CH2)m-NH]-表示的結(jié) 構(gòu)單元（其中m表示6至11的整數(shù)）的硬鏈段的聚酰胺系熱塑性彈性體來(lái)構(gòu)成。進(jìn)一步， 本發(fā)明的輪胎具有優(yōu)異的生產(chǎn)性，這是因?yàn)檩喬ス羌荏w可以通過(guò)注射成型來(lái)制成。
[0018] 〈〈樹(shù)脂材料》
[0019] 如上所述，輪胎具有通過(guò)使用樹(shù)脂材料形成的輪胎骨架體。所述樹(shù)脂材料至少包 括在分子中包括軟鏈段和包含由-[CO-(CH2)ni-NH]-表示的結(jié)構(gòu)單元（其中m表示6至11 的整數(shù)）的硬鏈段的聚酰胺系熱塑性彈性體。
[0020] 雖然樹(shù)脂材料可以包括除了聚酰胺系熱塑性彈性體以外的熱塑性彈性體和任選 組分，但在分子中包括軟鏈段和包含由- [CO-(CH2)ni-NH]-表示的結(jié)構(gòu)單元（其中m表示6 至11的整數(shù)）的硬鏈段的聚酰胺系熱塑性彈性體的含量?jī)?yōu)選30質(zhì)量％以上，更優(yōu)選50質(zhì) 量％以上，特別地，優(yōu)選70質(zhì)量％以上。在本說(shuō)明書中的術(shù)語(yǔ)"樹(shù)脂"是包括熱塑性樹(shù)脂和 熱固性樹(shù)脂，但不包括天然橡膠的概念。
[0021] (聚酰胺系熱塑性彈性體）
[0022] 在本發(fā)明中，"聚酰胺系熱塑性彈性體"是指由共聚物構(gòu)成的熱塑性樹(shù)脂材料，所 述共聚物包括：結(jié)晶性的并且具有高熔點(diǎn)的構(gòu)成硬鏈段的聚合物和非結(jié)晶性的并且具有低 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的構(gòu)成軟鏈段的聚合物；并且在構(gòu)成硬鏈段的聚合物的主鏈中具有酰胺鍵 (-C0NH-)〇
[0023] 聚酰胺系熱塑性彈性體可以簡(jiǎn)稱為"TPA"（熱塑性酰胺彈性體）。
[0024] 聚酰胺系熱塑性彈性體可以是其中至少聚酰胺構(gòu)成具有高熔點(diǎn)的結(jié)晶性硬鏈段 并且其它聚合物（例如，聚酯或聚醚）構(gòu)成具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的非結(jié)晶性軟材料的材 料。進(jìn)一步，在聚酰胺系熱塑性彈性體中，除了硬鏈段和軟鏈段以外，還可以使用例如二羧 酸等的擴(kuò)鏈劑。
[0025]-硬鏈段-
[0026] 在本發(fā)明中，硬鏈段具有由_ [CO- (CH2) ^NH]-表示的結(jié)構(gòu)單元（其中m表示6至 11的整數(shù)）。
[0027] 在由-[CO-(CH2)ni-NH]-表示的結(jié)構(gòu)單元中，m影響制成輪胎的樹(shù)脂材料的吸濕性 和剛性，并且當(dāng)m小于6時(shí)，樹(shù)脂材料的吸濕性高，并且對(duì)輪胎中的補(bǔ)強(qiáng)金屬簾線構(gòu)件的防 銹性不充分。當(dāng)在由-[CO-(CH2)ni-NH]-表示的結(jié)構(gòu)單元中的m超過(guò)11時(shí)，合成變得困難。
[0028] 在由-[CO-(CH丄-NH]-表示的結(jié)構(gòu)單元中的m優(yōu)選7以上，更優(yōu)選8以上，并且特 別優(yōu)選9以上。
[0029] 然而，從樹(shù)脂的熔點(diǎn)的觀點(diǎn)，在由_[CO- (CH丄-NH]-表示的結(jié)構(gòu)單元中的m優(yōu)選10 以下。當(dāng)m是10以下時(shí)，氫鍵數(shù)增加，結(jié)果熔點(diǎn)變得更高，并且耐熱性優(yōu)異。
[0030] 具有由-[CO-(CH丄-NH]-表示的結(jié)構(gòu)單元的聚酰胺的實(shí)例包括：通過(guò)^^一烷內(nèi)酰 胺的開(kāi)環(huán)縮聚獲得的聚酰胺（聚酰胺11)、通過(guò)月桂基內(nèi)酰胺的開(kāi)環(huán)縮聚獲得的聚酰胺（聚 酰胺12)、和通過(guò)12-氨基十二烷酸的縮聚獲得的聚酰胺（聚酰胺12)。
[0031] 對(duì)于聚酰胺7,m是6,并且作為由-[CO-(CH2)ni-NH]-表示的結(jié)構(gòu)單元的重復(fù)數(shù)，2 至100是優(yōu)選的，并且3至50是更優(yōu)選的。
[0032] 對(duì)于聚酰胺8,m是7,并且作為由- [CO-(CH2)ni-NH]-表示的結(jié)構(gòu)單元的重復(fù)數(shù)，優(yōu) 選2至100,并且更優(yōu)選3至50。
[0033] 對(duì)于聚酰胺ll，m是10,并且作為由- [CO-(CH2)ni-NH]-表示的結(jié)構(gòu)單元的重復(fù)數(shù)， 優(yōu)選2至100,并且更優(yōu)選3至50。
[0034] 對(duì)于聚酰胺12，m是11，并且作為由- [CO-(CH2)ni-NH]-表示的結(jié)構(gòu)單元的重復(fù)數(shù)， 優(yōu)選2至100,并且更優(yōu)選3至50。
[0035] 在本發(fā)明中，樹(shù)脂材料可以進(jìn)一步包括除了在分子中包括軟鏈段和包含 由-[CO-(CH2)fNH]-表示的結(jié)構(gòu)單元（其中m表示6至11的整數(shù)）的硬鏈段的聚酰胺系熱 塑性彈性體以外的聚酰胺系熱塑性彈性體（下文中，也稱為其它聚酰胺系熱塑性彈性體）。
[0036] 形成其它聚酰胺系熱塑性彈性體的聚酰胺的實(shí)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個(gè)碳原子或具有12至20個(gè)碳原子的烴分子鏈、或 具有2至5個(gè)碳原子或具有12至20個(gè)碳原子的亞烷基。
[0040] 式⑵
[0041 ]
[0042] 在式（2)中，R2表示具有3至5個(gè)碳原子或具有12至20個(gè)碳原子的烴分子鏈、或 具有3至5個(gè)碳原子或具有12至20個(gè)碳原子的亞烷基。
[0043] 由式（1)或式（2)表示的單體的實(shí)例包括Co-氨基羧酸和內(nèi)酰胺。形成前述硬鏈 段的聚酰胺的實(shí)例包括氨基羧酸與內(nèi)酰胺的縮聚物、和二胺與二羧酸的共縮聚物。
[0044] 氨基羧酸的實(shí)例包括具有3至5個(gè)碳原子或具有12至20個(gè)碳原子的脂族 氨基羧酸。內(nèi)酰胺的實(shí)例包括具有3至5個(gè)碳原子或具有12至20個(gè)碳原子的脂族內(nèi) 酰胺。
[0045] 二胺的實(shí)例包括二胺化合物，例如，具有2至5個(gè)碳原子或具有12至20個(gè)碳原子 的脂族二胺。進(jìn)一步，二羧酸可以由H00C-(R3)m-COOH?3:具有3至20個(gè)碳原子的烴分子 鏈，m:0或1)表示，并且其實(shí)例包括具有2至22個(gè)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，例如通過(guò)二胺與二元酸的縮聚獲得的聚酰胺（聚酰胺66)或包括間二甲苯 二胺作為結(jié)構(gòu)單元的聚酰胺（酰胺MX)等的聚酰胺可以以組合用作形成硬鏈段的聚酰胺。
[0047] 聚酰胺66包括由例如-[Co(CH2)4CONH(CH2)6NH] -表示結(jié)構(gòu)單元， 由-[Co(CH2)4CONH(CH2)6NH]-表示的結(jié)構(gòu)單元的重復(fù)數(shù)優(yōu)選2至100,并且更優(yōu)選3至50。
[0048] 包括間二甲苯二胺作為結(jié)構(gòu)單元的酰胺MX可以由以下結(jié)構(gòu)單元（A-I)[在（A-I) 中，n是任選的重復(fù)單元數(shù)]表示，并且例如，n優(yōu)選2至100,并且更優(yōu)選3至50。
[0049]
[0050] 聚酰胺系熱塑性彈性體優(yōu)選具有包括由-[CO-(CH2) n-NH]_表示的單元結(jié)構(gòu)的聚 酰胺（聚酰胺12)作為硬鏈段。如上所述，聚酰胺12可以通過(guò)月桂基內(nèi)酰胺的開(kāi)環(huán)縮聚或 通過(guò)12-氨基十二烷酸的縮聚獲得。
[0051] _軟鏈段_
[0052] 形成軟鏈段的聚合物可以是例如聚酯或聚醚。聚醚的實(shí)例包括例如聚乙二醇、聚 丙二醇、聚四亞甲基醚二醇（PTMG)、ABA型三嵌段聚醚二醇。這些可以單獨(dú)或以其兩種以上 的組合使用。
[0053] 也可以使用例如通過(guò)使聚醚用氨等終止獲得的聚醚二胺。例如，可以使用ABA型 三嵌段聚醚二胺。
[0054] 此處，"ABA型三嵌段聚醚二醇"包括