專利名稱：制造充氣輪胎的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)充氣輪胎的方法。
背景技術(shù)：
近來，由于對燃料經(jīng)濟性汽車強烈的社會需求，人們已嘗試進(jìn)行輪胎重量減 輕。在輪胎構(gòu)件中，同樣已試圖進(jìn)行氣密層的重量減輕，氣密層位于輪胎內(nèi)側(cè)并具有通 過減小充氣輪胎內(nèi)部向外部漏氣量(空氣滲透量)來改進(jìn)耐氣透性的功能。氣密層用橡膠組合物中，通過使用丁基類橡膠進(jìn)行輪胎耐氣透性的改進(jìn)，該丁 基類橡膠包含70至100質(zhì)量％的丁基橡膠和30至0質(zhì)量％的天然橡膠。除丁烯外，丁 基類橡膠還包含約1質(zhì)量％的異戊二烯，其能與相鄰橡膠及硫磺、硫化促進(jìn)劑和鋅白交 聯(lián)。至于傳統(tǒng)配方，丁基類橡膠用于乘用車輪胎需要大約0.6至1.0mm的厚度，或用于 卡車和公共汽車需要大約1.0至2.0mm厚度。為了進(jìn)行輪胎重量減輕，由于熱塑性彈性體耐氣透性比丁基類橡膠更出色并且 可進(jìn)一步減小氣密層厚度，人們建議使用一種熱塑性彈性體作為氣密層。然而，雖然彈 性體在厚度比丁基橡膠更薄時顯現(xiàn)出高耐氣透性，但與丁基類橡膠相比，熱塑性彈性體 與和氣密層相鄰的隔離膠或胎體用橡膠的硫化粘合強度低下。當(dāng)氣密層具有低硫化粘合 強度時，空氣會滲透入氣密層與隔離膠或胎體用橡膠之間的空間，并因此出現(xiàn)許多小氣 泡(這一現(xiàn)象被稱為進(jìn)氣(air-in)現(xiàn)象)。雖然這一現(xiàn)象不會引起輪胎性能的下降，但存 在由于在內(nèi)側(cè)輪胎形成小的斑點圖案給使用者帶來不良外觀印象的問題。日本未審查的專利公開No.09-165469建議了一種充氣輪胎，其通過使用具低氣 透性尼龍而形成氣密層能改善氣密層與形成輪胎內(nèi)表面或胎體層的橡膠組合物之間的膠 合性。然而，日本未審查的專利公開No.09-165469的技術(shù)方案中，存在橡膠組合物組成 的橡膠粘合劑必須在尼龍薄膜經(jīng)過RFL處理后粘合、從而形成尼龍薄膜層的問題，導(dǎo)致 復(fù)雜步驟。此外，在硫化步驟中，通常采用一種輪胎硫化法，其中膠囊體嵌入容納于模 具中的未硫化輪胎(生胎)中，并且膨脹膠囊體，然后通過從未硫化輪胎內(nèi)側(cè)對著模具 內(nèi)表面增壓輪胎從而進(jìn)行硫化模壓。在日本未審查的專利公開No.09-165469的氣密層 中，由尼龍薄膜層組成的氣密層以加熱狀態(tài)接觸膠囊，并且因此氣密層粘合并結(jié)合于膠 囊。因此，出現(xiàn)一個問題當(dāng)硫化輪胎從模具中脫模時，結(jié)合于膠囊的氣密層被帶離膠 囊側(cè)，導(dǎo)致氣密層與隔離層或胎體間的進(jìn)氣現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種生產(chǎn)充氣輪胎的方法，通過防止氣密層對膠囊的粘 合，不會引起氣密層與隔離層或胎體間的進(jìn)氣現(xiàn)象。
根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)充氣輪胎的方法包含如下步驟制備使用聚合物組合物作為氣 密層的生胎，該組合物中聚合物組分包含100至60質(zhì)量％的苯乙烯-異丁烯-苯乙烯三嵌 段共聚物和0至40質(zhì)量％的在分子鏈中包含聚酰胺且肖氏D硬度為70以下的聚酰胺系聚 合物；生胎安置在模具中，并同時通過膠囊增壓硫化；所生成的硫化輪胎在10至120°C 下冷卻10至300秒。在根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)充氣輪胎的方法中，冷卻步驟優(yōu)選通過在膠囊內(nèi)冷卻而進(jìn) 行。在根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)充氣輪胎的方法中，冷卻步驟優(yōu)選使用選自由空氣、蒸汽、 水和油類所組成的組中一種以上物質(zhì)作為冷卻介質(zhì)。在根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)充氣輪胎的方法中，冷卻步驟優(yōu)選通過在10至30°C下冷卻所 生成的硫化輪胎120至300秒來進(jìn)行。在根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)充氣輪胎的方法中，聚合物組分優(yōu)選包含15至40質(zhì)量％的乙 烯-乙烯醇共聚物。在根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)充氣輪胎的方法中，苯乙烯-異丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物優(yōu) 選包含10至30質(zhì)量％的苯乙烯單元。在根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)充氣輪胎的方法中，聚酰胺系聚合物優(yōu)選是聚酰胺組分和聚 醚組分組成的嵌段共聚物。根據(jù)本發(fā)明，可提供一種生產(chǎn)充氣輪胎的方法，其通過防止氣密層對膠囊的粘 合，不會引起氣密層與隔離層或胎體間的進(jìn)氣現(xiàn)象。通過結(jié)合附圖作出的以下詳細(xì)說明，本發(fā)明的上述及其他目的、特征和優(yōu)點將 變得更加明顯。


圖1是本發(fā)明一實施方式的充氣輪胎右半部的剖視示意圖。
具體實施例方式<生產(chǎn)充氣輪胎的方法>在本發(fā)明一實施方式中，生產(chǎn)充氣輪胎的方法包含以下步驟制備使用聚合物 組合物作為氣密層的生胎，該組合物中聚合物組分包含100至60質(zhì)量％的苯乙烯-異丁 烯-苯乙烯三嵌段共聚物和0至40質(zhì)量％的在分子鏈中包含聚酰胺且肖氏D硬度為70以 下的聚酰胺系聚合物；生胎安置在模具中，并同時通過膠囊增壓硫化；所生成的硫化輪 胎在10至120°C下冷卻10至300秒。<制備生胎的步驟>在本發(fā)明一種實施方式中制備的生胎中，氣密層由聚合物組合物制成，該組合 物中聚合物組分包含100至60質(zhì)量％的苯乙烯-異丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物和0至40 質(zhì)量％的在分子鏈中包含聚酰胺且肖氏D硬度為70以下的聚酰胺系聚合物。(聚合物組合物) 聚合物組合物包含，作為聚合物組分，100至60質(zhì)量％的苯乙烯-異丁烯-苯乙 烯三嵌段共聚物(在下文中也可稱為SIBS)和0至40質(zhì)量％的在分子鏈中包含聚酰胺且肖氏D硬度為70以下的聚酰胺系聚合物。本發(fā)明一實施方式中，因為SIBS的異丁烯部分所起作用，當(dāng)通過將聚合物組合 物應(yīng)用于氣密層生產(chǎn)充氣輪胎時，所生成充氣輪胎具有出色的耐氣透性和耐久性。因為 SIBS的分子結(jié)構(gòu) 除芳族分子外是完全飽和的，所以SIBS具有出色的耐久性，并因此抑制 劣化和硬化。由于聚酰胺系聚合物中聚酰胺部分所起作用，當(dāng)通過將聚合物組合物應(yīng)用 于氣密層生產(chǎn)充氣輪胎時，可能將氣密層與不飽和聚合物結(jié)合起來，并由此改進(jìn)與相鄰 橡膠如隔離膠或胎體用橡膠的粘合。此外，在聚合物組合物中，當(dāng)通過SIBS的添加而不使用具有高比重的鹵化橡膠 時，可以確保耐氣透性。為了給予耐氣透性至今仍使用該鹵化橡膠如鹵化丁基橡膠。同 樣當(dāng)使用商化橡膠時，可能減小使用量。因此，可以進(jìn)行輪胎的重量減輕并且可獲得燃 料效率的改進(jìn)。此外，由于橡膠中的鹵素，鹵化橡膠存在隔離膠與充氣輪胎橡膠之間膠 合性下降的問題。然而，因為在本發(fā)明中鹵化橡膠的使用量可減小，由于隔離膠和聚合 物組合物之間膠合性的改進(jìn)，同樣可獲得改進(jìn)充氣輪胎耐久性的效果。(苯乙烯-異丁烯_苯乙烯三嵌段共聚物)在聚合物組合物中，SIBS在聚合物組分中的含量在100至60質(zhì)量％的范圍內(nèi)。 當(dāng)SIBS的含量為60質(zhì)量％以上時，可獲得具有出色耐氣透性和耐久性的氣密層。同樣， 由于耐氣透性和耐久性會變得更令人滿意，SIBS含量優(yōu)選95至80質(zhì)量％的范圍內(nèi)。SIBS通常包含10至40質(zhì)量％的苯乙烯單元。由于耐氣透性和耐久性變得更加 令人滿意，苯乙烯單元的含量優(yōu)選10至30質(zhì)量％的范圍內(nèi)。在SIBS中，考慮到共聚物的橡膠彈性，異丁烯單元對苯乙烯單元的摩爾比(異 丁烯單元/苯乙烯單元)優(yōu)選40/60至95/5。在SIBS中，考慮到橡膠彈性和操作性(當(dāng)聚 合度小于10,000時，獲得液體)，每段的聚合度對于異丁烯段優(yōu)選為10,000至150,000， 或者對于苯乙烯段約5,000至30,000。SIBS可通過傳統(tǒng)乙烯類化合物的聚合方法獲得，并且，例如，可通過活性陽離 子聚合法獲得。 例如，日本未審查的專利公開No.62-048704和日本未審查的專利公開 No.64-062308揭示了進(jìn)行異丁烯與其他乙烯類化合物的活性陽離子聚合，并且聚異丁烯 類嵌段共聚物可通過使用異丁烯和其它化合物如乙烯化合物生產(chǎn)。此外，例如，在美國 專利No.4,946,899、美國專利No.5,219,948和日本未審查的專利公開No.03_174403中描述 了一種用于通過活性陽離子聚合法的乙烯化合物聚合物的制造方法。SIBS在分子中除了 芳族雙鍵外不具有雙鍵，并且相比于在分子中具有雙鍵的聚合物，例如聚丁二烯，擁有 對紫外線的高穩(wěn)定性，并且因此具有令人滿意的耐侯性。此外，雖然SIBS在分子中沒有 雙鍵并且是飽和橡膠狀聚合物，但在20°C波長為589nm光線下的折光率(nD)是1.506， 如聚合物手冊(威利，1989)中所述。這顯著高于其他飽和橡膠狀聚合物例如乙烯-丁烯 共聚物的折光率。(聚酰胺系聚合物)在聚合物組合物中，聚酰胺系聚合物在聚合物組分中的含量在0至40質(zhì)量％的 范圍內(nèi)。當(dāng)聚酰胺系聚合物的含量為40質(zhì)量％以下時，在通過將聚合物組合物應(yīng)用于氣 密層來制造充氣輪胎的情況下，所生成的充氣輪胎具有出色的耐久性和膠合性。因為可能保證耐久性和膠合性，并可能添加較大含量具有耐氣透性的SIBS和乙烯-乙烯醇共聚 物，聚酰胺系聚合物的含量優(yōu)選調(diào)整至3至20質(zhì)量％的范圍內(nèi)。該聚酰胺系聚合物是具有70以下肖氏D硬度的聚酰胺系聚合物。因為輪胎屈撓 和轉(zhuǎn)動(transfer)上的龜裂性能劣化，不優(yōu)選肖氏D硬度超過70。肖氏D硬度優(yōu)選在15 至70范圍以內(nèi)，更優(yōu)選18至70，更加優(yōu)選20至70，并特別優(yōu)選25至70。聚酰胺系聚合物優(yōu)選包含50質(zhì)量％以上的如下聚醚酰胺彈性體(X)聚醚酰胺彈性體(X)亦即由聚酰胺組分和聚醚組分組成的嵌段共聚物，通過聚 合如下通式⑴所示三嵌段聚醚二胺化合物(A)、形成聚酰胺的單體(B)和二羧酸化和物 (C)
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)充氣輪胎的方法，包括以下步驟制備使用聚合物組合物作為氣密層的生胎，所述聚合物組合物中聚合物組分包含100 至60質(zhì)量％的苯乙烯-異丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物和0至40質(zhì)量％的聚酰胺系聚合 物，所述聚酰胺系聚合物在分子鏈中包含聚酰胺且肖氏D硬度為70以下；將生胎置于模具中，并同時通過膠囊增壓使所述生胎硫化；以及將得到的硫化輪胎在10至120°C下冷卻10至300秒。
2.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)充氣輪胎的方法，其特征在于，所述冷卻步驟通過冷卻膠 囊內(nèi)部而進(jìn)行。
3.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)充氣輪胎的方法，其特征在于，所述冷卻步驟使用選自由 空氣、蒸汽、水和油類所組成的組中的至少一種作為冷卻介質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)充氣輪胎的方法，其特征在于，所述冷卻步驟是通過將得 到的硫化輪胎在10至30°C下冷卻120至300秒來進(jìn)行。
5.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)充氣輪胎的方法，其特征在于，所述聚合物組分包含15 至40質(zhì)量％的乙烯-乙烯醇共聚物。
6.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)充氣輪胎的方法，其特征在于，所述苯乙烯-異丁烯-苯 乙烯三嵌段共聚物包含10至30質(zhì)量％的苯乙烯單元。
7.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)充氣輪胎的方法，其特征在于，所述聚酰胺系聚合物是由 聚酰胺組分和聚醚組分組成的嵌段共聚物。
全文摘要
本發(fā)明目的在于提供一種制造充氣輪胎的方法，通過防止氣密層對膠囊的粘合，不會引起氣密層和隔離層或胎體間的進(jìn)氣現(xiàn)象。根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)充氣輪胎的方法包含如下步驟制備使用聚合物組合物作為氣密層的生胎，該組合物中聚合物組分包含100至60質(zhì)量％的苯乙烯-異丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物和0至40質(zhì)量％的在分子鏈中包含聚酰胺且肖氏D硬度為70以下的聚酰胺系聚合物。生胎設(shè)置在模具中，并同時通過膠囊增壓進(jìn)行硫化。所生成的硫化輪胎在10至120℃下冷卻10至300秒。
文檔編號C08L53/00GK102019702SQ20101016573
公開日2011年4月20日 申請日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者中寺惠一, 杉本睦樹 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社