本發(fā)明涉及一種安裝在輪輞上的輪胎和用于該輪胎的輪胎骨架體,且特別涉及其中輪胎骨架體(胎身)的至少一部分由樹脂材料制成的輪胎。
背景技術(shù):
例如由橡膠、有機纖維材料和鋼構(gòu)件構(gòu)成的充氣輪胎,已經(jīng)被用于車輛例如乘用車中。用于常規(guī)充氣輪胎的輪胎骨架體中的普通橡膠材料在耐熱性等方面沒有問題。然而,其輪胎制造工藝通常包括含混煉、壓片、成形和硫化的多個工序,并且期望提高生產(chǎn)性。
鑒于上述情況,考慮到樹脂具有輕量化、高成形性和高可回收性,近年來已經(jīng)研究了樹脂材料,特別是熱塑性樹脂和熱塑性彈性體在輪胎材料中的使用。從提高生產(chǎn)性的觀點來看,這些熱塑性高分子材料(熱塑性樹脂)具有許多優(yōu)點,例如其是可注射成形的。
此外,在日本專利申請?zhí)卦S公開(jp-a)2013-180621中提出了一種由熱塑性樹脂材料制成的環(huán)狀的輪胎骨架體,該熱塑性樹脂材料包括作為熱塑性高分子材料的聚酰胺系熱塑性彈性體和低分子量化合物,該低分子量化合物具有三個以上碳原子,且在其分子中具有能夠氫鍵結(jié)合的基團,但不具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
使用熱塑性高分子材料的輪胎比常規(guī)橡膠制輪胎更易制造且成本更低。使用熱塑性高分子材料的輪胎期望可安裝在輪輞上,并且具有優(yōu)異的輪輞安裝性(fittabilitytorims),使得當輪胎安裝在輪輞上時內(nèi)部空氣不會泄漏,此外,可實現(xiàn)低滾動阻力(低損耗性)。
用于保持輪輞安裝性的同時實現(xiàn)低損耗性的示例性方法是控制熱塑性彈性體中的硬鏈段/軟鏈段比的方法。然而,輪輞安裝性(彈性模量)和低損耗性具有折衷關(guān)系,使得一個性能的增強導致另一個性能的劣化,并且難以同時提高這兩種性能。
考慮到上述情況,本發(fā)明的目的是提供一種使用樹脂材料形成且同時實現(xiàn)優(yōu)異的輪輞安裝性和優(yōu)異的低損耗性的輪胎骨架體。
用于解決問題的方案
[1]一種環(huán)狀的輪胎骨架體,其由包括聚酰胺系熱塑性彈性體和己內(nèi)酰胺的樹脂材料形成。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種使用樹脂材料形成且同時實現(xiàn)優(yōu)異的輪輞安裝性和優(yōu)異的低損耗性的輪胎骨架體。
附圖說明
圖1a為示出根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的輪胎的一部分的截面的透視圖。
圖1b為在根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的輪胎中,安裝至輪輞的胎圈部的截面圖。
圖2為示出其中增強簾線埋設入根據(jù)第一實施方案的輪胎的胎身的胎冠部中的狀態(tài)的沿著輪胎的旋轉(zhuǎn)軸截取的截面圖。
圖3為說明使用簾線加熱裝置和輥類將增強簾線埋設入胎身的胎冠部中的過程的說明圖。
具體實施方式
根據(jù)本發(fā)明的輪胎骨架體使用包括聚酰胺系熱塑性彈性體和己內(nèi)酰胺的樹脂材料形成(即,至少使用樹脂材料形成)。
此處,“聚酰胺系熱塑性彈性體”意指包括如下的共聚的熱塑性樹脂材料:
形成為結(jié)晶性且具有高熔點的硬鏈段的一部分或全部的聚合物;和
形成為非結(jié)晶性且具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的軟鏈段的一部分或全部的聚合物,
形成硬鏈段的一部分或全部的聚合物的主鏈包括酰胺鍵(-conh-)。
聚酰胺系熱塑性彈性體有時也簡稱為“tpa”(thermoplasticamidelastomer)。
根據(jù)本發(fā)明的樹脂材料除了聚酰胺系熱塑性彈性體(tpa)之外還包括己內(nèi)酰胺(cl),并且該構(gòu)造能夠獲得同時實現(xiàn)優(yōu)異的輪輞安裝性和優(yōu)異的低損耗性的輪胎骨架體。
產(chǎn)生這種效果的原因不十分清楚。本發(fā)明人推測己內(nèi)酰胺(cl)用作增塑劑,從而可以降低損耗同時降低彈性模量的變化。此外,包含己內(nèi)酰胺(cl)可以降低熔融時的聚合物粘度,從而能夠提高注射成形性。
<<樹脂材料>>
根據(jù)本發(fā)明的輪胎骨架體為由包括聚酰胺系熱塑性彈性體(tpa)和己內(nèi)酰胺(cl)的樹脂材料形成(即,至少使用樹脂材料形成)的環(huán)狀的輪胎骨架體。
樹脂材料可包括除聚酰胺系熱塑性彈性體以外的其它熱塑性彈性體和其它期望的成分。相對于樹脂材料的總量,根據(jù)本發(fā)明的聚酰胺系熱塑性彈性體的含量優(yōu)選為30質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為50質(zhì)量%以上,特別優(yōu)選為70質(zhì)量%以上。在本說明書中,術(shù)語“樹脂”的范圍包括熱塑性樹脂和熱固性樹脂,但不包括天然橡膠。
(聚酰胺系熱塑性彈性體)
如上所述,根據(jù)本發(fā)明的聚酰胺系熱塑性彈性體(tpa)可以是至少包括以下的材料:
形成為結(jié)晶性且具有高熔點的硬鏈段的一部分或全部的聚酰胺;和
形成為非結(jié)晶性且具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的軟鏈段的一部分或全部的其它聚合物(例如,聚酯或聚醚)。
聚酰胺系熱塑性彈性體可包括使用諸如二羧酸等擴鏈劑(chainextender)而形成的連接硬鏈段和軟鏈段的結(jié)合部。
-硬鏈段-
形成硬鏈段的一部分或全部的聚酰胺為,例如,使用由下式(1)或式(2)表示的單體而合成的聚酰胺。
式(1):
h2n-r1-cooh
式(1)中,r1表示具有2至20個碳原子的烴分子鏈(例如,具有2至20個碳原子的亞烷基)。
式(2)
在式(2)中,r2表示具有3至20個碳原子的烴分子鏈(例如,具有3至20個碳原子的亞烷基)。
在式(1)中,r1優(yōu)選為具有3至18個碳原子的烴分子鏈(例如,具有3至18個碳原子的亞烷基),更優(yōu)選為具有4至15個碳原子的烴分子鏈(例如,具有4至15個碳原子的亞烷基),特別優(yōu)選為具有10至15個碳原子的烴分子鏈(例如,具有10至15個碳原子的亞烷基)。在式(2)中,r2優(yōu)選為具有3至18個碳原子的烴分子鏈(例如,具有3至18個碳原子的亞烷基),更優(yōu)選為具有4至15個碳原子的烴分子鏈(例如,具有4至15個碳原子的亞烷基),特別優(yōu)選為具有10至15個碳原子的烴分子鏈(例如,具有10至15個碳原子的亞烷基)。
由上式(1)或式(2)表示的單體的實例包括ω-氨基羧酸和內(nèi)酰胺。形成硬鏈段的一部分或全部的聚酰胺的實例包括ω-氨基羧酸的縮聚物、內(nèi)酰胺的縮聚物、和二胺與二羧酸的共縮聚物。
ω-氨基羧酸的實例包括具有5至20個碳原子的脂肪族ω-氨基羧酸,如6-氨基己酸、7-氨基庚酸、8-氨基辛酸、10-氨基癸酸、11-氨基十一烷酸或12-氨基十二烷酸。內(nèi)酰胺的實例包括具有5至20個碳原子的脂肪族內(nèi)酰胺,如月桂內(nèi)酰胺、ε-己內(nèi)酰胺、十一內(nèi)酰胺、ω-庚內(nèi)酰胺(ω-enantholactam)或2-吡咯烷酮。
二胺的實例包括二胺化合物,如具有2至20個碳原子的脂肪族二胺,例如乙二胺、三亞甲基二胺、四亞甲基二胺、六亞甲基二胺、七亞甲基二胺、八亞甲基二胺、九亞甲基二胺、十亞甲基二胺、十一亞甲基二胺、十二亞甲基二胺、2,2,4-三甲基六亞甲基二胺、2,4,4-三甲基六亞甲基二胺、3-甲基五亞甲基二胺或間二甲苯二胺。二羧酸可由hooc-(r3)m-cooh表示,其中r3表示具有3至20個碳原子的烴分子鏈,m表示0或1。二羧酸的實例包括具有2至22個碳原子的脂肪族二羧酸,如草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸或十二烷二酸。
形成硬鏈段的一部分或全部的聚酰胺的實例包括通過ε-己內(nèi)酰胺的開環(huán)縮聚獲得的聚酰胺(聚酰胺6)、通過十一內(nèi)酰胺的開環(huán)縮聚獲得的聚酰胺(聚酰胺11)、通過月桂內(nèi)酰胺的開環(huán)縮聚獲得的聚酰胺(聚酰胺12)、通過12-氨基十二烷酸的縮聚獲得的聚酰胺(聚酰胺12)、二胺和二元酸的縮聚聚酰胺(例如,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)。
聚酰胺6例如可以由{co-(ch2)5-nh}n表示,其中n表示可以自由設定的重復單元數(shù)。此處,n優(yōu)選為2至100,更優(yōu)選為3至50。
聚酰胺11例如可以由{co-(ch2)10-nh}n表示,其中n表示可以自由設定的重復單元數(shù)。此處,n優(yōu)選為2至100,更優(yōu)選為3至50。
聚酰胺12例如可以由{co-(ch2)11-nh}n表示,其中n表示可以自由設定的重復單元數(shù)。此處,n優(yōu)選為2至100,更優(yōu)選為3至50。
聚酰胺66例如可以由{co(ch2)4conh(ch2)6nh}n表示,其中n表示可以自由設定的重復單元數(shù)。此處,n優(yōu)選為2至100,更優(yōu)選為3至50。
包括間二甲苯二胺作為結(jié)構(gòu)單元的酰胺mx可由例如,以下結(jié)構(gòu)單元(a-1)表示,其中(a-1)中的n表示可以自由設定的重復單元數(shù)。此處,n優(yōu)選為2至100,更優(yōu)選為3至50。
聚酰胺熱塑性彈性體優(yōu)選包括作為硬鏈段的具有由-[co-(ch2)5-nh]-表示的單元結(jié)構(gòu)的聚酰胺(聚酰胺6),或具有由-[co-(ch2)11-nh]-表示的單元結(jié)構(gòu)的聚酰胺(聚酰胺12)。
此外,聚酰胺熱塑性彈性體優(yōu)選包括具有由-[co-(ch2)5-nh]-表示的單元結(jié)構(gòu)的聚酰胺(聚酰胺6)。特別地,包含聚酰胺6能夠使輪胎骨架體具有優(yōu)異的耐熱性。
-軟鏈段-
形成軟鏈段的一部分或全部的聚合物的實例包括聚酯和聚醚。實例包括如聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基醚二醇(ptmg)、或聚酯多元醇等聚醚或聚酯,或aba型三嵌段聚醚二醇。這些可以單獨使用或以兩種以上的組合使用。例如,可以使用通過使例如氨與聚醚的末端反應而得到的聚醚二胺,并且例如,可以使用aba型三嵌段聚醚二胺。
此處,“aba型三嵌段聚醚二醇”是指由下式(3)表示的聚醚。
式(3)
在式(3)中,x和z各自獨立地表示1至20的整數(shù),y表示4至50的整數(shù)。
在式(3)中,x和z各自優(yōu)選為1至18的整數(shù),更優(yōu)選為1至16的整數(shù),特別優(yōu)選為1至14的整數(shù),最優(yōu)選為1至12的整數(shù)。在式(3)中,y優(yōu)選為5至45的整數(shù),更優(yōu)選為6至40的整數(shù),特別優(yōu)選為7至35的整數(shù),最優(yōu)選為8至30的整數(shù)。
“aba型三嵌段聚醚二胺”可以是由下式(n)表示的聚醚二胺。
式(n)
在式(n)中,xn和zn各自獨立地表示1至20的整數(shù),yn表示4至50的整數(shù)。
在式(n)中,xn和zn各自優(yōu)選為1至18的整數(shù),更優(yōu)選為1至16的整數(shù),特別優(yōu)選為1至14的整數(shù),最優(yōu)選為1至12的整數(shù)。在式(n)中,yn優(yōu)選為5至45的整數(shù),更優(yōu)選為6至40的整數(shù),特別優(yōu)選為7至35的整數(shù),最優(yōu)選為8至30的整數(shù)。
硬鏈段和軟鏈段的組合為,例如,任意的上述硬鏈段的實例和任意的上述軟鏈段的實例的組合。其中,硬鏈段和軟鏈段的組合優(yōu)選為ε-己內(nèi)酰胺的開環(huán)縮聚物和聚乙二醇的組合、ε-己內(nèi)酰胺的開環(huán)縮聚物和聚丙二醇的組合、ε-己內(nèi)酰胺的開環(huán)縮聚物和聚四亞甲基醚二醇的組合、ε-己內(nèi)酰胺的開環(huán)縮聚物和aba型三嵌段聚醚二醇的組合、氨基己酸的縮聚物和聚乙二醇的組合、氨基己酸的縮聚物和聚丙二醇的組合、氨基己酸的縮聚物和聚四亞甲基醚二醇的組合、或氨基己酸的縮聚物和aba型三嵌段聚醚二醇的組合。
形成軟鏈段的一部分或全部的聚合物可包括作為單體單元的二胺,例如具有6至22個碳原子的支鏈狀飽和二胺、具有6至16個碳原子的支鏈狀脂環(huán)族二胺、或降冰片烷二胺。具有6至22個碳原子的支鏈狀飽和二胺、具有6至16個碳原子的支鏈狀脂環(huán)族二胺、和降冰片烷二胺可以單獨使用,或以其兩種以上的組合使用。這些二胺優(yōu)選與上述aba型三嵌段聚醚二醇組合使用。
具有6至22個碳原子的支鏈狀飽和二胺的實例包括2,2,4-三甲基-1,6-己二胺、2,4,4-三甲基-1,6-己二胺、1,2-二氨基丙烷、1,3-二氨基戊烷、2-甲基-1,5-二氨基戊烷和2-甲基-1,8-二氨基辛烷。
具有6至16個碳原子的支鏈狀脂環(huán)族二胺的實例包括5-氨基-2,2,4-三甲基-1-環(huán)戊烷甲胺和5-氨基-1,3,3-三甲基環(huán)己烷甲胺。這些二胺各自可以是順式或反式,或這些異構(gòu)體的混合物。
降冰片烷二胺的實例包括2,5-降冰片烷二甲基胺、2,6-降冰片烷二甲基胺或其混合物。
形成軟鏈段的一部分或全部的聚合物可包括除上述那些以外的其它二胺化合物作為單體單元。其它二胺化合物的實例包括脂肪族二胺如乙二胺、三亞甲基二胺、四亞甲基二胺、六亞甲基二胺、七亞甲基二胺、八亞甲基二胺、九亞甲基二胺、十亞甲基二胺、十一亞甲基二胺、十二亞甲基二胺、2,2,4-三甲基六亞甲基二胺、2,4,4-三甲基六亞甲基二胺、或3-甲基五亞甲基二胺;脂環(huán)族二胺如雙(4-氨基環(huán)己基)甲烷、雙(4-氨基環(huán)己基)丙烷、1,3-雙氨基甲基環(huán)己烷、或1,4-雙氨基甲基環(huán)己烷;或芳香族二胺如間二甲苯二胺或?qū)Χ妆蕉贰?/p>
這些二胺可以適當?shù)貑为毷褂没蛞云鋬煞N以上的組合使用。
-擴鏈劑-
如上所述,除了硬鏈段和軟鏈段之外,還可在聚酰胺系熱塑性彈性體中使用諸如二羧酸等擴鏈劑。作為二羧酸,可使用選自脂肪族二羧酸、脂環(huán)族二羧酸和芳香族二羧酸中的至少一種或其衍生物。
二羧酸的實例包括:包含具有2至25個碳原子的直鏈脂肪族二羧酸的脂肪族二羧酸,例如己二酸、癸烷二羧酸、草酸、琥珀酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、或十二烷二酸,具有14至48個碳原子的二聚脂肪族二羧酸,其是通過甘油三酯的分餾獲得的二聚不飽和脂肪酸,以及這些二羧酸的氫化產(chǎn)物;脂環(huán)族二羧酸,例如1,4-環(huán)己烷二羧酸;和芳香族二羧酸,例如對苯二甲酸和間苯二甲酸。
-己內(nèi)酰胺(cl)-
根據(jù)本發(fā)明的樹脂材料至少包括己內(nèi)酰胺(cl)作為添加劑。術(shù)語“己內(nèi)酰胺”是指由nh2(ch2)5cooh表示的氨基己酸的內(nèi)酰胺,即包含-nhco-鍵的環(huán)狀化合物,其具體實例包括ε-己內(nèi)酰胺(6-氨基己內(nèi)酰胺)。
樹脂材料中的己內(nèi)酰胺(cl)的含量,相對于樹脂材料的總量,優(yōu)選為0.1質(zhì)量%至20質(zhì)量%,更優(yōu)選為1質(zhì)量%至15質(zhì)量%,再更優(yōu)選為3質(zhì)量%至10質(zhì)量%。當己內(nèi)酰胺(cl)的含量為0.1質(zhì)量%以上時,由于注射成形或硫化工序期間的蒸發(fā)而導致的己內(nèi)酰胺的損耗降低,并且期望的彈性模量和優(yōu)異的低損耗性均可有效地實現(xiàn)。當己內(nèi)酰胺(cl)的含量為20質(zhì)量%以下時,粘度被控制在適當?shù)姆秶鷥?nèi),且可以獲得優(yōu)異的注射成形性。
市售的己內(nèi)酰胺的實例包括,例如由aldrich制造的ε-己內(nèi)酰胺、n-boc-ε-己內(nèi)酰胺、4-叔丁基己內(nèi)酰胺、α-氨基己內(nèi)酰胺、n-甲基己內(nèi)酰胺和n-乙?;簝?nèi)酰胺。
用于將己內(nèi)酰胺(cl)引入樹脂材料中的方法例如是,在合成聚酰胺系熱塑性彈性體之后加入所需量的己內(nèi)酰胺(cl)的方法。
當在聚酰胺系熱塑性彈性體的合成中使用己內(nèi)酰胺作為原料時,可以進行安排使得預先添加指定量的己內(nèi)酰胺,并且使得聚酰胺系熱塑性彈性體合成后,作為原料的己內(nèi)酰胺保持未聚合的狀態(tài)。當使用該方法時,可調(diào)整作為原料的己內(nèi)酰胺的添加量和/或聚合條件,使得己內(nèi)酰胺殘留。因為殘留的己內(nèi)酰胺通過聚酰胺系熱塑性彈性體合成之后進行的洗滌(特別是水洗)除去,樹脂材料中的己內(nèi)酰胺(cl)的量可通過調(diào)整洗滌條件來控制。
(hs質(zhì)量比)
在根據(jù)本發(fā)明的聚酰胺系熱塑性彈性體中,硬鏈段(hs)與軟鏈段(ss)的質(zhì)量比(hs/ss,hs質(zhì)量比)優(yōu)選為55/45至85/15的范圍內(nèi)。當hs質(zhì)量比等于或高于下限時,彈性模量高,并且獲得形狀保持性(shapemaintainability)和良好的輪輞安裝性。當hs質(zhì)量比等于或低于上限時,彈性模量不會過高,并且獲得良好的輪輞安裝性。通過調(diào)整用于形成硬鏈段的原料的裝填量和用于形成軟鏈段的原料的裝填量,可以將hs質(zhì)量比調(diào)整至期望的范圍。聚酰胺系熱塑性彈性體中的hs質(zhì)量比可以使用1h-nmr和13c-nmr測定。
聚酰胺熱塑性彈性體中的硬鏈段和軟鏈段的含量優(yōu)選根據(jù)需要設定為使得hs質(zhì)量比在上述范圍內(nèi)。
當使用擴鏈劑時,擴鏈劑的含量優(yōu)選設定為使得用作軟鏈段的原料的單體的羥基或氨基與擴鏈劑的羧基大致等摩爾。
適當?shù)卦O定聚酰胺熱塑性彈性體中的硬鏈段、軟鏈段、和任選的擴鏈劑的含量,使得hs質(zhì)量比在上述范圍內(nèi)。例如,各部分的期待含量可通過調(diào)整各部分的裝填量而獲得。
-分子量-
本發(fā)明中,樹脂材料中所包含的聚酰胺系熱塑性彈性體的重均分子量沒有特別限定,優(yōu)選大致為10,000至400,000。從進一步提高輪輞安裝性和提高對輪胎內(nèi)壓的耐壓性的觀點來看,聚酰胺系熱塑性彈性體的重均分子量優(yōu)選為15,700至300,000,更優(yōu)選為22,000至200,000。
聚酰胺系熱塑性彈性體的重均分子量可使用凝膠滲透色譜(gpc)來測定。例如,可使用由tosohcorporation制造的hlc-8320gpcecosec等gpc(凝膠滲透色譜儀)。
從熔融成形性的觀點來看,形成硬鏈段的一部分或全部的聚合物(聚酰胺)的數(shù)均分子量優(yōu)選為300至15,000。從韌性和低溫撓性的觀點來看,形成軟鏈段的一部分或全部的聚合物的數(shù)均分子量優(yōu)選為200至6,000。
聚酰胺系熱塑性彈性體可通過使用已知方法將形成硬鏈段的一部分或全部的聚合物與形成軟鏈段的一部分或全部的聚合物共聚來合成。例如,聚酰胺熱塑性彈性體可通過在容器中聚合用作形成硬鏈段的原料的單體(例如,12-氨基十二烷酸等ω-氨基羧酸,或月桂內(nèi)酰胺等內(nèi)酰胺)、用作形成軟鏈段的原料的單體(例如,aba型三嵌段聚醚二醇)、以及擴鏈劑(例如,己二酸或癸烷二羧酸)而獲得。特別地,當使用ω-氨基羧酸作為用作形成硬鏈段的原料的單體時,可通過進行常壓熔融聚合,或在常壓熔融聚合的基礎上進一步進行減壓熔融聚合來合成聚酰胺系熱塑性彈性體。當使用內(nèi)酰胺作為用作形成硬鏈段的原料的單體時,也可存在適量的水,并且聚酰胺系熱塑性彈性體可通過包括如下的方法制造:在比常壓高0.1至5mpa的高壓下進行熔融聚合,然后進行常壓熔融聚合和/或減壓熔融聚合。這些合成方法可以以間歇方式或連續(xù)方式進行。為了進行合成反應,間歇式反應槽、單槽或多槽連續(xù)反應設備、和管狀連續(xù)反應設備等可單獨使用,或者以兩種以上的適當組合使用。
在聚酰胺系熱塑性彈性體的制造中,聚合溫度優(yōu)選為150℃至300℃,更優(yōu)選為160℃至280℃。聚合時間可根據(jù)待合成的聚酰胺熱塑性彈性體的聚合平均分子量和聚合溫度適當設定。例如,聚合時間優(yōu)選為0.5至30小時,更優(yōu)選為0.5至20小時。
在聚酰胺系熱塑性彈性體的制造中,必要時,可添加添加劑以調(diào)整分子量或使成形時的熔融粘度穩(wěn)定,并且添加劑的實例包括單胺或二胺,例如月桂胺、硬脂胺、六亞甲基二胺、和間二甲苯二胺,以及單羧酸或二羧酸,例如乙酸、苯甲酸、硬脂酸、己二酸、癸二酸、和十二烷二酸??煽紤]待獲得的聚酰胺系熱塑性彈性體的分子量和粘度適當選擇添加劑,條件是添加劑不會不利地影響根據(jù)本發(fā)明的效果。
在聚酰胺系熱塑性彈性體的制造中,必要時,可使用催化劑。催化劑可以是,例如,含有選自由p、ti、ge、zn、fe、sn、mn、co、zr、v、ir、la、ce、li、ca和hf組成的組中的至少一種的化合物。
例如,實例包括無機磷化合物、有機鈦化合物、有機鋯化合物和有機錫化合物。具體地,無機磷化合物的實例包括:含磷的酸,例如磷酸、焦磷酸、多磷酸、亞磷酸和次磷酸;含磷的酸的堿金屬鹽;或含磷的酸的堿土金屬鹽。
有機鈦化合物的實例包括烷氧基鈦(例如四丁氧基鈦或四異丙氧基鈦)。
有機鋯化合物的實例包括烷氧基鋯(例如四丁氧基鋯(也表示為“zr(obu)4”或“zr(oc4h8)4”))。
有機錫化合物的實例包括二錫氧烷(distannoxane)化合物(例如1-羥基-3-異硫氰酸酯基-1,1,3,3-四丁基二錫氧烷)、乙酸錫、二月桂酸二丁基錫、或水合氧化氫氧化丁基錫(butyltinhydroxideoxidehydrate)。
催化劑的添加量和催化劑的添加時機沒有特別限制,只要能夠迅速獲得所需的產(chǎn)物即可。
樹脂材料可根據(jù)需要包括各種添加劑,例如,橡膠、各種填料(例如二氧化硅、碳酸鈣或粘土)、防老劑、油、增塑劑、著色劑、耐候劑和增強劑。樹脂材料(輪胎骨架體)中的添加劑的含量沒有特別限制,可在不損害根據(jù)本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)適當使用添加劑。當在樹脂材料中添加非樹脂成分例如添加劑時,樹脂材料中的樹脂成分的含量相對于樹脂材料的總量優(yōu)選為50質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為90質(zhì)量%以上。樹脂材料中的樹脂成分的含量是從樹脂成分的總量中減去各種添加劑的總含量后剩余的余量。
(樹脂材料的物性)
接著,對形成輪胎骨架體的一部分或全部的樹脂材料的優(yōu)選物性進行說明。根據(jù)本發(fā)明的輪胎骨架體使用樹脂材料形成。
樹脂材料(輪胎骨架體)的熔點(或軟化點)通常為100℃至350℃,優(yōu)選大致為100℃至250℃。從輪胎生產(chǎn)性的觀點來看,熔點(軟化點)優(yōu)選大致為120℃至250℃,更優(yōu)選為120℃至200℃。
例如,當通過熔著輪胎骨架體的分割體(骨架片)形成輪胎骨架體時,使用熔點為120℃至250℃的樹脂材料在通過于120℃至250℃的環(huán)境溫度下熔著而形成骨架體中提供充分的輪胎骨架片之間的粘接力。因此,根據(jù)本發(fā)明的輪胎具有優(yōu)異的行駛耐久性,例如耐刺穿性或耐摩耗性。上述加熱溫度優(yōu)選為比形成輪胎骨架體的一部分或全部的樹脂材料的熔點(或軟化點)高10℃至150℃的溫度,更優(yōu)選為比形成輪胎骨架體的一部分或全部的樹脂材料的熔點(或軟化點)高10℃至100℃的溫度。
可通過必要時,添加各種添加劑,并使用已知方法(例如,熔融混合)適當?shù)鼗旌细鞒煞謥慝@得樹脂材料。必要時,通過熔融混合獲得的樹脂材料可以成形為顆粒狀而使用。
樹脂材料(輪胎骨架體)自身的在日本工業(yè)標準(jis)k7113:1995中定義的拉伸屈服強度優(yōu)選為5mpa以上,更優(yōu)選為5mpa至20mpa,再更優(yōu)選為5mpa至17mpa。當樹脂材料的拉伸屈服強度為5mpa以上時,樹脂材料可經(jīng)受由于例如行駛時施加到輪胎上的載荷而產(chǎn)生的變形。
樹脂材料(輪胎骨架體)自身的在jisk7113:1995中定義的拉伸屈服伸長率優(yōu)選為10%以上,更優(yōu)選為10%至70%,再更優(yōu)選為15%至60%。當樹脂材料的拉伸屈服伸長率為10%以上時,彈性范圍大,且可改善輪輞安裝性。
樹脂材料(輪胎骨架體)自身的在jisk7113:1995中定義的拉伸斷裂伸長率優(yōu)選為50%以上,優(yōu)選為100%以上,再更優(yōu)選為150%以上,特別優(yōu)選為200%以上。當樹脂材料的拉伸斷裂伸長率為50%以上時,輪輞安裝性優(yōu)異,并且輪胎耐碰撞時的破壞。
樹脂材料(輪胎骨架體)自身的在iso75-2或astmd648中定義的載荷撓曲溫度(在0.45mpa的載荷下)優(yōu)選為50℃以上,優(yōu)選為50℃至150℃,更優(yōu)選為50℃至130℃。當樹脂材料的載荷撓曲溫度為50℃以上時,即使在輪胎制造中進行硫化時,也可以減少輪胎骨架體的變形。
[第一實施方案]
以下參照附圖說明根據(jù)本發(fā)明的輪胎的第一實施方案的輪胎。以下對根據(jù)本實施方案的輪胎10進行說明。圖1a為示出根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的輪胎的一部分的截面的透視圖,圖1b為安裝至輪輞的胎圈部的截面圖。如圖1所示,根據(jù)本實施方案的輪胎10具有與常規(guī)普通的橡膠制充氣輪胎基本相似的截面形狀。
如圖1a中所示,輪胎10包括胎身17,該胎身17包括:與圖1b中所示的輪輞20的胎圈座部21和輪輞凸緣22接觸的一對胎圈部12;分別從胎圈部12朝向輪胎徑向外側(cè)延伸的胎側(cè)部14;和連接一個胎側(cè)部14的輪胎徑向外端和另一胎側(cè)部14的輪胎徑向外端的胎冠部16(外周部)。
在根據(jù)本實施方案的胎身17中,可使用包括聚酰胺系熱塑性彈性體和己內(nèi)酰胺的樹脂材料。
雖然在本實施方案中胎身17由單一的樹脂材料制成,但是本發(fā)明不限于這種構(gòu)造,并且類似于常規(guī)普通的橡膠制充氣輪胎,具有不同特性的熱塑性樹脂材料可用于胎身17的各部分(如胎側(cè)部14、胎冠部16和胎圈部12)。另外,可將增強構(gòu)件(例如高分子材料或金屬的纖維、簾線、無紡布或織物)埋設入胎身17中(例如,在胎圈部12、胎側(cè)部14或胎冠部16中),以便用增強構(gòu)件來增強胎身17。
根據(jù)本實施方案的胎身17是通過將僅由樹脂材料形成的一對胎身半體(halfpart)(輪胎骨架片)17a接合在一起而獲得的構(gòu)件。胎身半體17a各自通過注射成形等成形而制造由一個胎圈部12、一個胎側(cè)部14和半寬度的胎冠部16組成的集合體(integratedbody)而形成。胎身17是通過將所形成的具有相同的環(huán)形狀的胎身半體17a彼此面對放置、并在輪胎赤道面處將它們接合在一起而形成的。胎身17不限于通過將兩個構(gòu)件接合在一起而獲得的那些,并且可以通過將三個以上的構(gòu)件接合在一起而形成。
至少使用上述樹脂材料形成的各胎身半體17a可以使用,例如,真空成形、加壓成形、注射成形或熔鑄來成形。因此,與如常規(guī)技術(shù)中由橡膠形成胎身的情況相比,硫化不是必要的,可極大地簡化制造過程,并且可以節(jié)約成形時間。
在本實施方案中,胎身半體17a具有左右對稱的形狀,即,一個胎身半體17a具有與另一個胎身半體17a相同的形狀。因此,還具有僅需要一種模具使胎身半體17a成形的優(yōu)勢。
在本實施方案中,如圖1b所示,與常規(guī)普通的充氣輪胎中使用的那些類似,僅由鋼絲簾線制成的環(huán)形胎圈芯18埋設入各胎圈部12中。然而,本發(fā)明不限于該構(gòu)造,且可省略胎圈芯18,只要確保胎圈部12具有剛性,并且可以成功地實現(xiàn)在輪輞20上的安裝即可。胎圈芯18也可使用,例如,有機纖維簾線、樹脂涂覆的有機纖維簾線、或硬質(zhì)樹脂代替鋼絲簾線而形成。
在本實施方案中,由具有比形成胎身17的一部分或全部的樹脂材料更高的密封性能的材料(例如,橡膠)形成的環(huán)形密封層24設置在與輪輞20接觸的胎圈部12的部分上,或者至少在與輪輞20的輪輞凸緣22接觸的胎圈部12的部分上。密封層24也可以設置在胎身17(胎圈部12)和胎圈座21彼此接觸的部分上。比形成胎身17的一部分或全部的樹脂材料更柔軟的材料可用作具有比形成胎身17的一部分或全部的樹脂材料更高的密封性能的材料。作為可用于密封層24的橡膠,優(yōu)選使用與在常規(guī)普通的橡膠制充氣輪胎的胎圈部的外表面中使用的橡膠相同種類的橡膠??墒褂镁哂斜仍摌渲牧细叩拿芊庑阅艿钠渌鼰崴苄詷渲?熱塑性彈性體)。其它熱塑性樹脂的實例包括聚氨酯系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚苯乙烯系熱塑性樹脂、或聚酯樹脂、或這些樹脂中的任一種與橡膠或彈性體的共混物。也可使用熱塑性彈性體,例如,聚酯系熱塑性彈性體、聚氨酯系熱塑性彈性體、聚苯乙烯系熱塑性彈性體、聚烯烴系熱塑性彈性體、或兩種以上的這些彈性體的組合或這些彈性體中的任一種與橡膠的共混物。
如圖1中所示,具有比形成胎身17的一部分或全部的樹脂材料更高的剛性的增強簾線26沿胎身17的周向卷繞在胎冠部16周圍。將增強簾線26在沿胎身17的軸向截取的截面中于增強簾線26的至少一部分埋設入胎冠部16中的狀態(tài)下螺旋狀卷繞從而形成增強簾線層28。由具有比形成胎身17的一部分或全部的樹脂材料更高的耐摩耗性的材料(例如,橡膠)形成的胎冠(crown)30,設置在增強簾線層28的輪胎徑向外周側(cè)。
以下參照圖2說明由增強簾線26形成的增強簾線層28。圖2為說明其中增強簾線埋設入根據(jù)第一實施方案的輪胎的胎身的胎冠部中的狀態(tài)的沿輪胎旋轉(zhuǎn)軸截取的截面圖。如圖2中所示,將增強簾線26在沿胎身17的軸向截取的截面中于增強簾線26的至少一部分埋設入胎冠部16中的狀態(tài)下螺旋狀卷繞,與胎身17的外周部的一部分一起形成如圖2的虛線所示的增強簾線層28。埋設入胎冠部16中的增強簾線26的部分與形成胎冠部16(胎身17)的一部分或全部的樹脂材料緊密接觸。金屬纖維或有機纖維等的單絲(單線),或其中這樣的纖維捻合的復絲(加捻的線),如由捻合的鋼絲纖維組成的鋼絲簾線,可用作增強簾線26。在本實施方案中,鋼絲簾線用作增強簾線26。
圖2中的埋設深度l表示在輪胎旋轉(zhuǎn)軸方向上增強簾線26在胎身17(胎冠部16)中的埋設深度。增強簾線26在胎冠部16中的埋設深度l優(yōu)選等于或大于增強簾線26的直徑d的1/5,更優(yōu)選大于增強簾線26的直徑d的1/2。最優(yōu)選全部的增強簾線26被埋設入胎冠部16中。當增強簾線26的埋設深度l大于增強簾線26的直徑d的1/2時,由于增強簾線26的尺寸,增強簾線26難以從埋設部分掉出。當全部的增強簾線26埋設入胎冠部16中時,表面(外周面)變得平坦,由此即使當構(gòu)件被放置在其中埋設增強簾線26的胎冠部16上時,也可以減少氣體進入環(huán)繞增強簾線的區(qū)域中。增強簾線層28相當于配置在常規(guī)的橡膠制充氣輪胎的胎體的外周面上的帶束部。
如上所述,胎冠30設置在增強簾線層28的輪胎徑向外周側(cè)上。優(yōu)選的是使用與用于常規(guī)的橡膠制充氣輪胎相同種類的橡膠作為用于胎冠30的橡膠??墒褂糜删哂斜刃纬商ド?7的一部分或全部的樹脂材料更高的耐摩耗性的其它種類的樹脂材料形成的胎冠代替胎冠30。類似于常規(guī)的橡膠制充氣輪胎,在胎冠30中,在與路面接觸的接觸面上,形成由多個溝槽組成的胎冠圖案。下面描述根據(jù)本實施方案的輪胎的制造方法。
(胎身成形工序)
首先,如上所述,使用包括聚酰胺系熱塑性彈性體的樹脂材料形成胎身半體。這些胎身的形成優(yōu)選使用注射成形來進行。然后,由薄金屬支承環(huán)支承的胎身半體配置為彼此面對。接著,放置附圖中未示出的接合模具(jointingmold),使得胎身半體的抵接部(buttportion)的外周面接觸。構(gòu)造接合模具以用特定壓力壓接胎身半體17a的接合部(jointportion)(抵接部)的區(qū)域或其周邊區(qū)域。然后,在等于或大于形成胎身的一部分或全部的樹脂材料的熔點(或軟化點)的溫度下,向胎身半體的接合部的區(qū)域或其周邊區(qū)域施加壓力。當通過接合模具將胎身半體的接合部加熱加壓時,接合部熔融,并且胎身半體彼此熔合,結(jié)果是構(gòu)件一體化而形成胎身17。雖然在本實施方案中,利用接合模具將胎身半體的接合部加熱,但本發(fā)明不局限于此;例如可以利用單獨設置的高頻加熱器來進行接合部的加熱,或者可以通過預先經(jīng)由施加熱風或用紅外輻射線照射等將接合部軟化或熔融,并利用接合模具向接合部施加壓力,來將胎身半體接合。
(增強簾線構(gòu)件卷繞工序)
接下來,參照圖3說明增強簾線構(gòu)件卷繞工序。圖3為說明使用簾線加熱裝置和輥類將增強簾線埋設入胎身的胎冠部中的操作的說明圖。圖3中,簾線進給設備56包括:卷繞增強簾線26的卷軸58;設置在卷軸58的簾線輸送方向的下游側(cè)的簾線加熱裝置59;設置在簾線加熱裝置59的增強簾線26的輸送方向的下游側(cè)的第一輥60;用于將第一輥60沿著其中第一輥與輪胎的外周面接觸并離開的方向移動的第一圓筒裝置62;設置在第一輥60的增強簾線26的輸送方向的下游側(cè)的第二輥64;和用于將第二輥64沿著其中第二輥與輪胎的外周面接觸并離開的方向移動的第二圓筒裝置66。第二輥64可以用作由金屬形成的冷卻輥。在本實施方案中,考慮到減少熔融或軟化的樹脂材料的粘附,第一輥60和第二輥64的表面涂覆有氟樹脂(本實施方案中,teflon(注冊商標))。雖然在本實施方案中,構(gòu)造簾線進給設備56具有第一輥60和第二輥64的兩種輥,但本發(fā)明不局限于該構(gòu)造,并且可以構(gòu)造簾線進給設備只具有這些輥中的一個(也就是說,單輥)。
簾線加熱裝置59包括產(chǎn)生熱風的加熱器70和風扇72。簾線加熱裝置59包括供給有熱風且增強簾線26穿過其內(nèi)部空間的加熱箱74,和排出加熱的增強簾線26的排出口76。
在本工序中,首先,升高簾線加熱裝置59的加熱器70的溫度,且被加熱器70加熱的加熱器70周圍的空氣通過風扇72的轉(zhuǎn)動形成的氣流被輸送至加熱箱74。然后,將從卷軸58抽出的增強簾線26進給至其中內(nèi)部空間被熱風加熱的加熱箱74的內(nèi)部,由此加熱增強簾線26(從而例如,增強簾線26的溫度升高至大致100℃至200℃)。加熱的增強簾線26穿過排出口76,并以恒定的張力,螺旋狀卷繞在沿圖3中箭頭r的方向旋轉(zhuǎn)的胎身17的胎冠部16的外周面周圍。這里,作為加熱過的增強簾線26與胎冠部16的外周面接觸的結(jié)果,在接觸部處的樹脂材料熔融或軟化,且加熱過的增強簾線26的至少一部分埋設入胎冠部16的外周面中。在該工序中,由于加熱過的增強簾線26埋設入熔融或軟化的樹脂材料中,實現(xiàn)其中樹脂材料和增強簾線26之間不存在間隙的狀態(tài),即緊密接觸狀態(tài)。因此,減少空氣進入增強簾線26埋設的部分中。通過將增強簾線26加熱至比胎身17的樹脂材料的熔點(或軟化點)高的溫度,促進了在接觸增強簾線26的部分中的樹脂材料的熔融或軟化。通過采用上述工序,促進了增強簾線26埋設入胎冠部16的外周面中,且能夠有效地減少空氣的進入。
增強簾線26的埋設深度可通過增強簾線26的加熱溫度、作用于增強簾線26的張力和第一輥60施加的壓力等來調(diào)節(jié)。在本實施方案中,增強簾線26的埋設深度l設為等于或大于增強簾線26的直徑d的1/5。增強簾線26的埋設深度l更優(yōu)選為大于增強簾線26的直徑d的1/2,而且最優(yōu)選為埋設全部的增強簾線26。
以這種方式,通過將加熱過的增強簾線26卷繞在胎冠部16的外周面上,以使得加熱過的增強簾線26被埋設入胎冠部16的外周面中,增強簾線層28形成在胎身17的胎冠部16的外周側(cè)上。
然后,將硫化的帶狀胎冠30卷繞在胎身17的外周面上一周,且使用例如粘接劑將胎冠30接合至胎身17的外周面。例如,迄今已知用于翻新輪胎的預硫化胎冠,可用作胎冠30。本工序是與將預硫化胎冠接合到翻新輪胎的殼體(casing)的外周面的工序類似的工序。
通過將僅由硫化橡膠形成的密封層24使用例如粘接劑接合至胎身17的胎圈部12,可完成輪胎10。
盡管在上述實施方案中采取了以下的構(gòu)造:將增強簾線26加熱以使得胎身17的表面接觸加熱過的增強簾線26的部分被熔融和軟化,但本發(fā)明并不局限于該構(gòu)造。例如,可以使用熱氣流生成裝置來加熱其中將要埋設增強簾線26的胎冠部16的外周面,隨后可以將增強簾線26埋設入胎冠部16中,而不是加熱增強簾線26。
盡管在第一實施方案中簾線加熱裝置59的熱源包括加熱器和風扇,但本發(fā)明不局限于該構(gòu)造,并且可以采用其中將增強簾線26通過輻射熱(例如,紅外輻射)直接加熱的構(gòu)造。
盡管在第一實施方案中采用了以下的構(gòu)造:將增強簾線26埋設入其中的樹脂材料被熔融或軟化的區(qū)域用由金屬形成的第二輥64強制冷卻,但本發(fā)明不局限于該構(gòu)造;還可以采用以下的構(gòu)造:將冷氣流直接施加到樹脂材料被熔融或軟化的區(qū)域,來將樹脂材料被熔融或軟化的區(qū)域強制冷卻并固化。
盡管在第一實施方案中采用了其中將增強簾線26加熱的構(gòu)造,但例如可以采用其中將增強簾線26的外周涂覆有與胎身17相同的樹脂材料的構(gòu)造。在該情況下,當將被涂覆的增強簾線卷繞在胎身17的冠部16上時,通過將增強簾線26與涂覆樹脂一起加熱,可有效地減少在將增強簾線埋設入胎冠部16的期間的空氣進入。
從制造的觀點來看,將增強簾線26螺旋狀卷繞是容易的。然而,也可以思考以下的方法:將增強簾線26設置為使得沿寬度方向排列的增強簾線是不連續(xù)的。
第一實施方案的輪胎10是所謂的無內(nèi)胎輪胎(tubelesstire),其中在輪胎10和輪輞20之間通過將胎圈部12安裝至輪輞20來形成氣室。然而,本發(fā)明不局限于該構(gòu)造,可以采用完整的內(nèi)胎形狀。此外,根據(jù)本發(fā)明的輪胎可以具有如日本專利申請?zhí)卦S公開(jp-a)2012-46030的第二實施方案(圖4和圖5)所示的構(gòu)造:其中使用具有由樹脂材料覆蓋的簾線構(gòu)件的增強簾線構(gòu)件。
盡管參考實施方式如上描述了用于進行本發(fā)明的模式,但是這些實施方式僅為示例,且在不偏離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)可進行各種修改。顯然本發(fā)明的保護范圍不局限于這些實施方案。
實施例
下面參考實施例更具體地描述本發(fā)明。然而,本發(fā)明不局限于此。
[實施例1]
硬鏈段:pa6(nylon(注冊商標)6)的合成
將470g的己內(nèi)酰胺、173g的十二烷二酸和37g的氨基己酸(均由aldrich制造)加入到具有2l容量且配備有攪拌器、氮氣導入口和冷凝水排出口的反應器中。用氮氣充分置換反應器內(nèi)部的空氣,然后升溫至250℃,使反應在升高0.6mpa的高壓下進行4小時。釋放壓力后,在氮氣流下使反應進行另外的1小時,進行水洗工序,由此得到數(shù)均分子量為約1,200的所需pa6聚合物的白色固體。
·聚酰胺彈性體的合成
混合200g的pa6(形成硬鏈段的聚合物(hs))與164g的ppg/ptmg/ppg(由huntsman制造的jeffamine(注冊商標)rt-1000(商品名),包括源自聚四亞甲基醚二醇(ptmg)的結(jié)構(gòu)單元和源自聚丙二醇(ppg)的結(jié)構(gòu)單元的三元共聚物二胺,其是形成軟鏈段的聚合物)。
將混合物在氮氣流下于230℃下攪拌7小時,向其中加入7.1g的己內(nèi)酰胺(由aldrich制造)和1g的irganox1010(由basf制造),由此獲得白色聚酰胺彈性體。將所得的聚酰胺彈性體成形為顆粒,在220℃下注射成形,由此獲得樣品片。使用通過從樣品片中沖壓出測試片而獲得的樣品,進行各種測量。
[實施例2]
形成硬鏈段的聚合物(hs)、形成軟鏈段的聚合物、硬鏈段hs與軟鏈段ss的比(質(zhì)量比)、添加劑及其含量如表1中所示進行設定。將hs換成分子量為1860的pa6。改變裝填量,使得分子量為1860的pa6(hs)的裝填量為200g,ppg/ptmg/ppg(ss)的裝填量為108g,己內(nèi)酰胺的裝填量為6.2g。除了上述幾點之外,以與實施例1相同的方式獲得聚酰胺彈性體。
[實施例3]
形成硬鏈段的聚合物(hs)、形成軟鏈段的聚合物、硬鏈段hs與軟鏈段ss的比(質(zhì)量比)、添加劑及其含量如表1中所示進行設定。將hs換成分子量為2030的pa6。改變裝填量,使得分子量為2030的pa6(hs)的裝填量為200g,ppg/ptmg/ppg(ss)的裝填量為99g。聚合時間變?yōu)?小時。除了上述幾點之外,以與實施例1相同的方式獲得聚酰胺彈性體。
[實施例4]
形成硬鏈段的聚合物(hs)、形成軟鏈段的聚合物、硬鏈段hs與軟鏈段ss的比(質(zhì)量比)、添加劑及其含量如表1中所示進行設定。將hs換成分子量為2030的pa6。改變裝填量,使得分子量為2030的pa6(hs)的裝填量為200g,ppg/ptmg/ppg(ss)的裝填量為99g,己內(nèi)酰胺的裝填量為12g。除了上述幾點之外,以與實施例1相同的方式獲得聚酰胺彈性體。
[實施例5]
形成硬鏈段的聚合物(hs)、形成軟鏈段的聚合物、硬鏈段hs與軟鏈段ss的比(質(zhì)量比)、添加劑及其含量如表1中所示進行設定。將hs換成分子量為2030的pa6。改變裝填量,使得分子量為2030的pa6(hs)的裝填量為200g,ppg/ptmg/ppg(ss)的裝填量為99g,己內(nèi)酰胺的裝填量為56g。除了上述幾點之外,以與實施例1相同的方式獲得聚酰胺彈性體。
[實施例6]
形成硬鏈段的聚合物(hs)、形成軟鏈段的聚合物、硬鏈段hs與軟鏈段ss的比(質(zhì)量比)、添加劑及其含量如表1中所示進行設定。將hs換成分子量為2330的pa6。改變裝填量,使得分子量為2330的pa6(hs)的裝填量為200g,ppg/ptmg/ppg(ss)的裝填量為86g,己內(nèi)酰胺的裝填量為25g。除了上述幾點之外,以與實施例1相同的方式獲得聚酰胺彈性體。
[實施例7]
形成硬鏈段的聚合物(hs)、形成軟鏈段的聚合物、硬鏈段hs與軟鏈段ss的比(質(zhì)量比)、添加劑及其含量如表2中所示進行設定。將hs換成分子量為4670的pa6。改變裝填量,使得分子量為4670的pa6(hs)的裝填量為200g,軟鏈段換成86g的ppg(由huntsman制造的elastamine(注冊商標)rp-2009,二胺),己內(nèi)酰胺的裝填量為24g。除了上述幾點之外,以與實施例1相同的方式獲得聚酰胺彈性體。
[實施例8]
形成硬鏈段的聚合物(hs)、形成軟鏈段的聚合物、硬鏈段hs與軟鏈段ss的比(質(zhì)量比)、添加劑及其含量如表2中所示進行設定。將hs換成分子量為8000的pa6。改變裝填量,使得分子量為8000的pa6(hs)的裝填量為200g,ppg(ss)的裝填量為50g,己內(nèi)酰胺的裝填量為35g。除了上述幾點之外,以與實施例1相同的方式獲得聚酰胺彈性體。
[實施例9]
形成硬鏈段的聚合物(hs)、形成軟鏈段的聚合物、硬鏈段hs與軟鏈段ss的比(質(zhì)量比)、添加劑及其含量如表2中所示進行設定。將hs換成分子量為5670的pa6。改變裝填量,使得分子量為5670的pa6(hs)的裝填量為200g,ppg/ptmg/ppg(ss)的裝填量為35g,己內(nèi)酰胺的裝填量為48g。除了上述幾點之外,以與實施例1相同的方式獲得聚酰胺彈性體。
[實施例10]
形成硬鏈段的聚合物(hs)、形成軟鏈段的聚合物、硬鏈段hs與軟鏈段ss的比(質(zhì)量比)、添加劑及其含量如表2中所示進行設定。將hs換成分子量為3000的pa12。改變裝填量,使得分子量為3000的pa12(hs)的裝填量為200g,ppg/ptmg/ppg(ss)的裝填量為67g,己內(nèi)酰胺的裝填量為10g。除了上述幾點之外,以與實施例1相同的方式獲得聚酰胺彈性體。
[實施例11]
形成硬鏈段的聚合物(hs)、形成軟鏈段的聚合物、硬鏈段hs與軟鏈段ss的比(質(zhì)量比)、添加劑及其含量如表3中所示進行設定。將hs換成分子量為2030的pa6。改變裝填量,使得分子量為2030的pa6(hs)的裝填量為200g,ppg/ptmg/ppg(ss)的裝填量為99g,己內(nèi)酰胺的裝填量為5g。除了上述幾點之外,以與實施例1相同的方式獲得聚酰胺彈性體。
[比較例1]
形成硬鏈段的聚合物(hs)、形成軟鏈段的聚合物、硬鏈段hs與軟鏈段ss的比(質(zhì)量比)、添加劑及其含量如表2中所示進行設定。將hs換成分子量為5670的pa6。改變裝填量,使得分子量為5670的pa6(hs)的裝填量為200g,ppg(ss)的裝填量為35g,添加劑(氨基十二烷酸)的裝填量為7.0g。除了上述幾點之外,以與實施例1相同的方式獲得聚酰胺彈性體。
[比較例2]
形成硬鏈段的聚合物(hs)、形成軟鏈段的聚合物、硬鏈段hs與軟鏈段ss的比(質(zhì)量比)、添加劑及其含量如表3中所示進行設定。將hs換成分子量為2330的pa6。改變裝填量,使得分子量為2330的pa6(hs)的裝填量為200g,ppg/ptmg/ppg(ss)的裝填量為86g,己內(nèi)酰胺的裝填量為0g(即,不加入己內(nèi)酰胺)。除了上述幾點之外,以與實施例1相同的方式獲得聚酰胺彈性體。
-評價-
[注射成形性]
在注射成形時,a等級指派為能夠使用15t注射成形機成形為平板的樣品,b等級指派為與a等級相比具有較差的可操作性(計量不良)的樣品,c等級指派為顯示填充不良(高粘度)的樣品。
[輪輞安裝性]
參照上述第一實施方案,使用在各實施例和比較例中得到的聚合物制造輪胎。然后,將輪胎安裝在輪輞上。a等級指派為實現(xiàn)氣密的情況,b等級指派為安裝在輪輞上的可操作性因硬度而較差的情況,c等級指派為發(fā)生龜裂和/或沒有實現(xiàn)氣密的情況。
[低損耗性]
從2mm厚的樣品片中沖壓出具有8mm直徑的圓盤形狀的測試片用于測量。在23℃和相對濕度50%的環(huán)境下對測試片進行濕度控制后,在溫度30℃、變形1%、頻率20hz下,使用粘彈性測量儀(由tainstruments制造)測量損耗角正切(tanδ)。a等級指派為tanδ為0.08以下的情況,b等級指派為tanδ大于0.08且0.12以下的情況,c等級指派為tanδ大于0.12的情況。在全部實施例和比較例中,以顯示最小損耗的樣品作為基準(100),并且示出各樣品的指數(shù)。
[吸濕性]
根據(jù)以下方法測試所得的樣品的吸濕性。
將使用15t注射成形機制備的測試片放置在23℃和相對濕度50%的恒溫恒濕環(huán)境下。使用卡爾·費歇爾水分測定儀(由mitsubishichemicalanalytechco.,ltd.制造),測量當重量變化結(jié)束時所觀察到的飽和水分含量。當對注射片進行模擬硫化的160℃的熱壓時,
在評價標準中的a等級下,保持良好的形狀而沒有例如起泡的發(fā)生或變形;
在評價標準中的b等級下,有時觀察到因起泡導致的注射片的一部分變形;和
在評價標準中的c等級下,因起泡導致注射片嚴重變形。
評價標準如下:
a:水分含量小于1.5%
b:水分含量為1.5%至2.0%
c:水分含量大于2.0%
表1
表2
表3
表1至表3中所示的成分如下。
-軟鏈段用聚合物-
·ppg/ptmg/ppg:由huntsman制造的jeffamine(注冊商標)rt-1000(商品名)
·ppg:由huntsman制造的elastamine(注冊商標)rp-2009(商品名)
-添加劑-
·己內(nèi)酰胺(cl):由aldrich制造
·氨基十二烷酸:由aldrich制造
-硬鏈段用聚合物-
·pa6:實施例1中合成的pa6(nylon(注冊商標)6)
·pa12:通過以下方法合成的pa12(nylon(注冊商標)12)
(硬鏈段:pa12(nylon(注冊商標)12)的合成)
將40g的12-氨基十二烷酸、550g的氨基十二內(nèi)酰胺和67g的十二烷二酸(均由aldrich制造)加入到具有2l容量且配備有攪拌器、氮氣導入口和冷凝水排出口的反應器中。用氮氣充分置換反應器內(nèi)部的空氣,然后升溫至280℃,使反應在升高0.6mpa的高壓下進行4小時。釋放壓力后,在氮氣流下使反應進行另外的1小時,由此得到數(shù)均分子量為約3000的所需pa12聚合物的白色固體。
以參考的方式,將日本專利申請2004-203499的公開內(nèi)容以其整體引入本文。
就像各個出版物、專利申請或技術(shù)標準分別具體地指明要以參考的方式引入的相同程度,以參考的方式,將本說明書中提及的全部出版物、專利申請和技術(shù)標準引入本文。
附圖標記說明
10:輪胎
12:胎圈部
16:胎冠部(外周部)
17:胎身(輪胎骨架體)
18:胎圈芯
20:輪輞
21:胎圈座
22:輪輞凸緣
24:密封層(密封部)
26:增強簾線(增強簾線構(gòu)件)
28:增強簾線層
30:胎冠
d:增強簾線的直徑(增強簾線構(gòu)件的直徑)
l:增強簾線的埋設深度(增強簾線構(gòu)件的埋設深度)