轮胎的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及安装于轮圈的轮胎。
【背景技术】
[0002] 迄今为止，轿车等车辆使用利用橡胶、有机纤维材料、钢构件等形成的充气轮胎。
[0003] 近年来，基于轻量化、成形的容易度、再利用的容易度等理由，开始研究使用树脂 材料、尤其是热塑性树脂、热塑性弹性体这样的热塑性的高分子材料作为轮胎的材料。例 如，在专利文献1中公开了使用热塑性的高分子材料形成的充气轮胎。
[0004] 使用热塑性的高分子材料的轮胎与橡胶制的现有轮胎相比，容易制造而且成本 低，但如日本特开2003-104008号公报所述，不内包胎体帘布层等加强构件而仅由均匀的 热塑性树脂将轮胎成形时，难以容易地实现发挥与橡胶制的现有轮胎同等的耐应力、耐内 压及刚性。因此，对于使用热塑性的高分子材料的轮胎，要求实现不比现有的橡胶制轮胎逊 色的性能。
[0005] 作为提高轮胎的耐久性的尝试，例如提出了如下的方法：通过在轮胎主体（轮 胎骨架体）的胎面底部的轮胎半径方向外表面设置将加强帘线沿轮胎圆周方向连续地卷 绕成螺旋状而得到的加强层，从而改善轮胎主体的耐割伤性、耐穿孔性（例如参见日本特 开平03-143701号公报）。此外，作为与加强层（带束层）中使用的钢丝帘线（金属丝） 相关的技术，提出了子午线轮胎的胎体层、胎圈加强层及带束层中使用的轮胎用钢丝帘 线（例如参见日本特许第4423772号公报）、在钢丝帘线主体的周围被覆使弹性体分散在 热塑性树脂中而得到的热塑性弹性体组合物的轮胎加强用钢丝帘线（例如参见日本特开 2010-53495 号公报）。
【发明内容】
[0006] 发明要解决的问题
[0007] 通常，使用加强帘线时，从轮胎的性能考虑，要求加强帘线充分地固定于轮胎骨架 体。但是，使用钢丝帘线等金属构件作为加强帘线时，在通常的成型条件下难以使加强帘线 和轮胎骨架体的粘接性良好。本发明人经研究发现，通过提高轮胎骨架体和钢丝帘线等加 强构件的粘接耐久性，能够提尚轮胎自身的耐久性。
[0008] 针对上述情况，日本特许第4423772号公报中记载的轮胎用钢丝帘线对包含由金 属丝形成的芯和鞘的加捻结构的钢填充热塑性弹性体配合物。但是，这样的技术旨在安装 于橡胶制的子午线轮胎，在日本特许第4423772号公报中并没有公开使用树脂材料的轮胎 和加强构件的关系。此外，日本特开2010-53495号公报中记载的轮胎加强用钢丝帘线也是 旨在安装于橡胶制的子午线轮胎，其并没有公开使在轮胎骨架体的形成中使用树脂材料而 得到的轮胎的加强构件和轮胎骨架体的粘接耐久性提高的内容。
[0009] 本发明是鉴于上述情况而做出的发明，其课题在于，提供一种具有由树脂材料形 成的轮胎骨架体、且耐久性优异的轮胎。
[0010] 用于解决问题的方案
[0011] 用于达成上述课题的具体的手段如下。
[0012] -种轮胎，其具有由树脂材料形成的环状的轮胎骨架体和卷绕在该轮胎骨架体的 外周部的加强金属帘线构件，前述加强金属帘线构件的至少一部分夹着包含热熔粘接剂的 粘接层被包含选自热塑性树脂及热塑性弹性体的至少一种热塑性材料的被覆用组合物被 覆。
[0013] 需要说明的是，在本说明书中，"树脂"为包含热塑性树脂及热固化性树脂的概念， 不包含以往的天然橡胶、合成橡胶等硫化橡胶。
[0014] 此外，在以下的树脂的说明中，"相同种类"是指酯系之间、苯乙烯系之间等具备与 构成树脂的主链的骨架相同的骨架的物质。
[0015] 此外，在本说明书中，使用"~"表示的数值范围是指包含"~"前后记载的数值作 为下限值及上限值的范围。
[0016] 此外，"工序"这一用语不仅包括独立的工序，而且在不能与其它工序明确区别开 时，只要能达到该工序所期望的目的就也包含在本术语中。
[0017] 发明的效果
[0018] 根据本发明，能够提供一种具有由树脂材料形成的轮胎骨架体、且耐久性优异的 轮胎。
【附图说明】
[0019] 图IA是表示本发明的一个实施方式的轮胎的一部分截面的立体图。
[0020] 图IB是安装于轮圈的胎圈部的截面图。
[0021] 图2是表示在第一实施方式的轮胎的外胎的胎冠部埋设有树脂被覆帘线的状态 的沿轮胎旋转轴的截面图。
[0022] 图3是用于说明使用树脂被覆帘线加热装置及辊类在外胎的胎冠部设置树脂被 覆帘线的操作的说明图。
[0023] 图4是表示在第二实施方式的轮胎的外胎的胎冠部上具有埋设有加强金属帘线 构件的加强帘线被覆层的方式的沿轮胎旋转轴的截面图。
【具体实施方式】
[0024] 以下对本发明的具体的实施方式进行详细说明，但本发明并不受以下实施方式的 任何限定，可以在本发明的目的范围内适当加以变更而实施。
[0025] 本发明的轮胎具有由树脂材料形成的环状的轮胎骨架体和卷绕在该轮胎骨架体 的外周部的加强金属帘线构件，上述加强金属帘线构件的至少一部分夹着包含热熔粘接剂 的粘接层被包含选自热塑性树脂及热塑性弹性体的至少一种热塑性材料的被覆用组合物 被覆。
[0026] 本发明中，为了实现具有由树脂材料形成的轮胎骨架体、且具有优异的耐久性的 轮胎，夹着包含热熔粘接剂的粘接层用包含选自热塑性树脂及热塑性弹性体的至少一种热 塑性材料的被覆用组合物被覆卷绕在轮胎骨架体的外周部的加强金属帘线构件的至少一 部分。
[0027] 使用加强金属帘线构件形成轮胎时，从轮胎的耐久性的观点考虑，理想的是，加强 金属帘线构件充分地固定于轮胎骨架体。此外，从轮胎的耐久性的观点考虑，优选在形成轮 胎时防止成为加强金属帘线构件移动的原因的帘线周围的空气残留（气泡）的产生。此外， 从汽车等的乘坐感受的观点考虑，优选树脂轮胎的轮胎骨架体所使用的材料柔软。但是，作 为加强金属帘线构件，使用钢丝帘线等坚硬的构件时，柔软的树脂材料和加强金属帘线构 件的弹性模量的差（刚性差异）变大，难以维持轮胎骨架体和加强金属帘线构件的充分的 粘接耐久性。
[0028] 本发明中，加强金属帘线构件的至少一部分夹着包含热熔粘接剂的粘接层被包含 选自热塑性树脂及热塑性弹性体的至少一种热塑性材料的被覆用组合物被覆，因此，加强 金属帘线构件和被覆用组合物被牢固地固定，相对于被覆用组合物的加强金属帘线构件的 抗抽出性提高。此外，本发明中，在加强金属帘线构件和用于形成轮胎骨架体的树脂材料的 界面存在上述被覆用组合物，因此，加强金属帘线构件和轮胎骨架体之间的刚性差异得到 缓和。其结果，本发明中，加强金属帘线构件与轮胎骨架体的粘接耐久性提高。而且，将与 轮胎骨架体的粘接耐久性优异的加强金属帘线构件卷绕在轮胎骨架体的外周部时，轮胎的 耐久性（耐穿孔性、耐割伤性、轮胎的圆周方向刚性等）提高。需要说明的是，圆周方向刚 性提高时，由树脂材料形成的轮胎骨架体的蠕变（在一定应力下轮胎骨架体的塑性变形随 时间增加的现象）受到抑制。
[0029] 此外，本发明中，轮胎骨架体由树脂材料形成，因此，不需要在现有的橡胶制轮胎 中为必需的工序的硫化工序，例如，可以通过注射成形等将轮胎骨架体成形。因此，能够实 现制造工序的简化、时间缩短、及成本降低等生产率的提高。进而，将树脂材料用于轮胎骨 架体时，与现有的橡胶制轮胎相比，能够简化轮胎的结构，其结果，能够实现轮胎的轻量化。 由此，在形成轮胎骨架体时，能够提高轮胎的耐磨耗性及耐久性。
[0030] 以下，依次对本发明的加强金属帘线构件、被覆其的被覆用组合物、夹在加强金属 帘线构件和被覆用组合物之间的粘接层中所含的热熔粘接剂、及用于形成轮胎骨架体的树 脂材料进行说明，然后，边参照附图边对本发明的轮胎的【具体实施方式】进行说明。
[0031] [加强金属帘线构件]
[0032] 作为本发明中的加强金属帘线构件，可以适宜使用现有的橡胶制轮胎中使用的金 属制的帘线等，例如可以列举出：金属纤维的单丝（单股线）、将钢纤维加捻而成的钢丝帘 线等复丝（加捻丝）等。作为本发明中的加强金属帘线构件，从进一步提高轮胎的耐久性 的观点考虑，优选复丝。对加强金属帘线构件的截面形状、尺寸（直径）等没有特别限定， 可以适宜选择适合于目标轮胎的截面形状、尺寸（直径）等。
[0033] 本发明的轮胎中，加强金属帘线构件可以1根或多根沿轮胎骨架体的圆周方向卷 绕，也可以连续地沿圆周方向连续卷绕成螺旋状。此外，加强金属帘线构件可以在轮胎骨架 体的宽度方向上以均匀的间隔沿圆周方向卷绕，也可以交叉地卷绕。
[0034] 加强金属帘线构件自身的拉伸弹性模量（以下只要没有特别限定，在本说明书 中，"弹性模量"即是指拉伸弹性模量。）通常为1000 OOMPa~300000MPa左右，优选为 120000MPa~270000MPa，更优选为150000MPa~250000MPa。需要说明的是，加强金属帘线 构件的拉伸弹性模量是利用拉伸试验机，使用ZWICK型卡盘，描绘应力-应变曲线，由其斜 率算出的。
[0035] 加强金属帘线构件自身的断裂伸长率（拉伸断裂伸长率）通常为0· 1%~15%左 右，优选为1 %~15%，进一步优选为1 %~10%。加强金属帘线构件的拉伸断裂伸长率可 以利用拉伸试验机，使用ZWICK型卡盘，描绘应力-应变曲线，由应变求出。
[0036] 本发明中的加强帘线构件卷绕在由树脂材料形成的环状的轮胎骨架体的外周部， 该加强帘线构件的至少一部分夹着后述的包含热熔粘接剂的粘接层被同样将在后面叙述 的包含选自热塑性树脂及热塑性弹性体的至少一种热塑性材料的被覆用组合物被覆。
[0037] 这里，"加强金属帘线构件的至少一部分夹着包含热熔粘接剂的粘接层被包含选 自热塑性树脂及热塑性弹性体中的至少一种热塑性材料的被覆用组合物被覆"是指加强金 属帘线构件的表面的一部分或全部夹着粘接层被被覆用组合物被覆的状态。
[0038] 作为加强金属帘线构件的表面的一部分或全部夹着粘接层被被覆用组合物被覆 的状态，例如可以列举出：以加强金属帘线构件为芯，其外周的一部分或全部夹着粘接层被 被覆用组合物被覆的状态；在夹着粘接层于轮胎骨架体的外周部设置包含被覆用组合物而 形成的加强帘线被覆层的情况下，加强金属帘线构件的一部分或全部埋设于加强帘线被覆 层的状态等。
[0039] 本发明中，加强金属帘线构件优选成为该加强金属帘线构件和轮胎骨架体的界面 的部位全部被被覆用组合物被覆，更优选加强金属帘线构件的整个表面被被覆用组合物被 覆。
[0040] [被覆用组合物]
[0041] 用于被覆本发明中的加强金属帘线构件的被覆用组合物包含选自热塑性树脂及 热塑性弹性体的至少一种热塑性材料。
[0042] 被覆用组合物中所含的热塑性材料优选为选自聚酰胺系热塑性树脂、聚酯系热塑 性树脂、烯烃系热塑性树脂、聚酰胺系热塑性弹性体、聚酯系热塑性弹性体及烯烃系热塑性 弹性体的至少一种，更优选为选自聚酰胺系热塑性弹性体、聚酯系热塑弹性体及烯烃系热 塑性弹性体的至少一种。
[0043] 需要说明的是，在本说明书中，"热塑性树脂"是指如下的高分子化合物：为随着温 度升高而材料软化、流动，冷却时变为较硬而具有强度的状态，但不具有橡胶状弹性的高分 子化合物。
[0044] 此外，在本说明书中，"热塑性弹性体"是指如下的高分子化合物：由具有构成结晶 性且熔点高的硬链段或高内聚力的硬链段的聚合物和构成非晶性且玻璃化转变温度低的 软链段的聚合物的共聚物形成，为随着温度升高而材料软化、流动，冷却时变为较硬而具有 强度的状态，并且具有橡胶状弹性的高分子化合物。
[0045] (热塑性树脂）
[0046] 作为被覆用组合物中所含的热塑性树脂，可以列举出与后述的轮胎骨架体中使用 的热塑性树脂相同种类的树脂，具体而言，可以例示出：聚酰胺系热塑性树脂、聚酯系热塑 性树脂、烯烃系热塑性树脂、聚氨酯系热塑性树脂、氯乙烯系热塑性树脂、聚苯乙烯系热塑 性树脂等。这些树脂可以单独使用或组合使用2种以上。其中，作为热塑性树脂，优选选自 聚酰胺系热塑性树脂、聚酯系热塑性树脂及烯烃系热塑性树脂中的至少一种，更优选选自 聚酰胺系热塑性树脂及烯烃系热塑性树脂中的至少一种。
[0047] 作为被覆用组合物中所含的热塑性材料，使用聚酰胺系热塑性树脂及烯烃系热塑 性树脂中的至少一种时，与后述的包含热熔粘接剂的粘接层的粘接性变高。因此，加强金属 帘线构件和被覆用组合物被牢固地固定，能够进一步提高相对于被覆用组合物的加强金属 帘线构件的抗抽出性。
[0048] 被覆用组合物中所含的热塑性树脂优选考虑与轮胎骨架体中使用的树脂材料的 粘接性来选择。尤其是用于形成轮胎骨架体的树脂材料和被覆用组合物中所含的热塑性树 脂使用相同种类的树脂时，可以进一步提高轮胎骨架体与被覆用组合物的粘接性。例如，作 为被覆用组合物中所含的热塑性树脂，使用聚酰胺系热塑性树脂时，作为用于形成轮胎骨 架体的树脂材料，优选使用聚酰胺系热塑性弹性体。
[0049] -聚酰胺系热塑性树脂_
[0050] 作为聚酰胺系热塑性树脂，可以列举出后述的用于形成轮胎骨架体中使用的聚酰 胺系热塑性弹性体的硬链段的聚酰胺。作为聚酰胺系热塑性树脂，具体而言，可以例示出： 将ε-己内酰胺开环缩聚而得到的聚酰胺（酰胺6)、将十一内酰胺开环缩聚而得到的聚酰 胺（酰胺11)、将十二内酰胺开环缩聚而得到的聚酰胺（酰胺12)、将二胺与二元酸缩聚而 得到的聚酰胺（酰胺66)、具有间苯二甲胺作为构成单元的聚酰胺（酰胺MX)等。
[0051] 酰胺6例如可以用{CO-(CH2)5-NHh来表示。酰胺11例如可以用{C0-(CH 2) i。-剌n来表示。酰胺12例如可以用{C〇-(CH 2) n-NH}n来表示。酰胺66例如可以用 {C0(CH2)4C0NH(CH2)6NHi n来表示。酰胺MX例如可以用下述结构式（A-I)表示。这里，η表 示重复单元数。
[0052] 作为酰胺6的市售品，例如可以使用宇部兴产（株）制造的"UBENYL0N"系列（例 如1022B、1011FB等）。作为酰胺11的市售品，例如可以使用ARKEMA GROUP制造的"Rilsan B"系列。作为酰胺12的市售品，例如可以使用宇部兴产（株）制造的"UBENYL0N"系列（例 如3024U、3020U、3014U等）。作为酰胺66的市售品，例如可以使用宇部兴产（株）制造的 "UBENYL0N"系列（例如2020B、2015B等）。作为酰胺MX的市售品，例如可以使用三菱瓦斯 化学株式会社制造的"MXNYL0N"系列（例如S6001、S6021、S6011等）。
[0054] 聚酰胺系热塑性树脂可以为仅由上述构成单元形成的均聚物，也可以为上述构成 单元和其它单体的共聚物。共聚物的情况下，各聚酰胺系热塑性树脂中上述构成单元的含 有率优选为40质量％以上。
[0055] -聚酯系热塑性树脂-
[0056] 作为聚酯系热塑性树脂，可以列举出后述的用于形成轮胎骨架体中使用的聚酯系 热塑性弹性体的硬链段的聚酯。
[0057] 作为聚酯系热塑性树脂，具体而言，可以例示出：聚乳酸、聚羟基-3- 丁基丁酸酯、 聚羟基-3-己基丁酸酯、聚（ε -己内酯）、聚庚内酯、聚辛内酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二 酸乙二醇酯等脂肪族聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯对苯 二甲酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯等芳香族聚酯等。