1.本公开涉及一种轮胎,其中含有电子元件的电子元件安装部件设置于布置在轮胎内膛(tire bore)中的轮胎内部部件的表面上。
背景技术:
2.为了使车辆舒适地行驶,认为适当地管理所安装轮胎的空气压力是重要的,近年来,在轮胎内部安装轮胎压力监测系统(tpms)变得越来越普遍。(例如,专利文献1至4)。
3.[现有技术文献]
[0004]
[专利文献]
[0005]
[专利文献1]jp 2018-016185 a
[0006]
[专利文献2]jp2018-199396a
[0007]
[专利文献3]jp2019-023594a
[0008]
[专利文献4]jp2019-026218a
技术实现要素:
[0009]
[本发明要解决的问题]
[0010]
诸如tpms等传感器通常是由金属制成的电子元件,因此如果其直接附接到橡胶轮胎并高速行驶,则在行驶期间轮胎内部部件中可能会出现裂纹,导致轮胎漏气以及电子元件安装部件剥离等的发生。因此,需要进一步改进。
[0011]
因此,本公开的目的在于提供一种轮胎,其中在高速行驶期间轮胎内部部件中不会出现裂纹,并且抑制轮胎漏气以及电子元件安装部件剥离。
[0012]
[解决问题的手段]
[0013]
本公开者对如何解决上述问题进行了深入的研究,发现了上述问题可通过以下描述的公开来解决,并完成了本公开。
[0014]
本公开是一种轮胎,其中用于结合电子元件的电子元件安装部件安装在轮胎内部部件的表面上,其中
[0015]
所述电子元件安装部件具有贮存所述电子元件的电子元件贮存部,以及具有用于将所述电子元件安装部件安装到所述轮胎内部部件的表面的接合表面的接合部;并且
[0016]
所述电子元件安装部件的丙酮提取量aer(质量%)和所述轮胎内部部件的丙酮提取量aei(质量%)满足以下(式1):
[0017]
aer/aei》1
ꢀꢀꢀ
(式1)。
[0018]
[发明效果]
[0019]
根据本公开,可以提供一种轮胎,其中在高速行驶期间轮胎内部部件中不会出现裂纹,并且抑制轮胎漏气以及电子元件安装部件剥离。
附图说明
[0020]
图1是示出本公开的一个实施方式的轮胎的构造的截面图。
[0021]
图2(a)是示出本公开的另一实施方式的轮胎的胎面表面的形状的图,并且(b)是示出本公开的另一实施方式的轮胎的构造的截面图。
[0022]
图3(a)是从面向接合表面的一侧观察的本公开的一个实施方式的电子元件安装部件的透视图,并且(b)是从接合表面侧观察的透视图。
[0023]
图4是从面向接合表面的一侧观察的本公开的另一实施方式的电子元件安装部件的透视图。
具体实施方式
[0024]
[1]本公开的轮胎的特征
[0025]
首先,将解释本公开的轮胎的特征。
[0026]
1.概述
[0027]
本公开的轮胎是一种轮胎,其中用于结合电子元件的电子元件安装部件安装在布置在轮胎内膛中的轮胎内部部件的表面上。所述电子元件安装部件具有贮存所述电子元件的电子元件贮存部,以及具有用于将所述电子元件安装部件安装到所述轮胎内部部件的表面的接合表面的接合部。另外,所述电子元件安装部件的丙酮提取量aer(质量%)和所述轮胎内部部件的丙酮提取量aei(质量%)满足以下(式1)。
[0028]
aer/ae
i 》 1
ꢀꢀꢀ
(式1)
[0029]
通过使用如上所述的轮胎,如稍后将描述的,即使在高速行驶期间也能抑制轮胎内部部件中裂纹的出现,从而可以抑制在行驶期间的轮胎漏气以及电子元件安装部件的剥离等。
[0030]
在上述描述中,丙酮提取量ae量是由于提取而减少的量(质量)的比率(质量%),其通过根据jis k 6229对分别从电子元件安装部件和轮胎内部部件中切出的各测试件测量丙酮提取量而获得。
[0031]
更具体地,将各硫化橡胶测试件在常压下于室温在丙酮中浸渍72小时以提取可溶成分,并测量提取前后各测试件的质量,其可通过以下公式获得。
[0032]
丙酮提取量(%)={(提取前橡胶测试件的质量)-提取后橡胶测试件的质量)/(提取前橡胶测试件的质量)}
×
100
[0033]
2.本公开的轮胎中的效果表现机制
[0034]
本公开的轮胎中的效果表现机制被认为如下。
[0035]
如上所述,在本公开的轮胎中,电子元件安装部件安装在布置于轮胎内膛中的轮胎内部部件的表面上。然而,诸如内衬等轮胎内部部件通常添加有软化剂成分,例如油。由于该软化剂成分随时间从轮胎内部部件逸出,因此轮胎内部部件随时间硬化并失去其柔性。
[0036]
如果像这样将硬度不同的部件(例如电子元件安装部件)安装到硬化部,则由于相互刚性差异的影响,对接合部施加较大的应力,因此在高速行驶期间,其导致裂纹出现、轮胎漏气以及电子元件安装部件剥离。
[0037]
因此,在本公开中,电子元件安装部件的丙酮提取量aer(质量%)和轮胎内部部件
的丙酮提取量aei(质量%)满足aer/aei》1(式1)。
[0038]
即,由于丙酮提取量ae可以被认为是指示容易迁移的软化剂成分的含量的指标,因此上述aer/aei》1(式1)表明电子元件安装部件中软化剂成分的含量大于轮胎内部部件中软化剂成分的含量。aer/aei优选大于1.1,更优选大于1.2,进一步优选大于1.3。另一方面,其优选小于1.65,更优选小于1.60,进一步优选小于1.55,进一步优选1.51以下。
[0039]
像这样,通过使电子元件安装部件的软化剂成分的含量大于轮胎内部部件的软化剂成分的含量,电子元件安装部件的软化剂成分迁移到轮胎内部部件。据认为抑制了随时间的硬化,抑制了高速行驶期间的裂纹产生。结果,可以想到的是,可以抑制高速行驶期间轮胎漏气以及电子元件安装部件剥离等的发生。
[0040]
上述丙酮提取量可以根据jis k 6229:2015测量(提取时间:10小时)。
[0041]
电子元件安装部件的丙酮提取量aer优选小于12质量%,更优选小于11.5质量%,进一步优选11.3质量%以下,进一步优选11质量%。另一方面,其优选大于6.5质量%,更优选大于7质量%,进一步优选大于7.5质量%,进一步优选8.9质量%以上。
[0042]
轮胎内部部件的丙酮提取量aei优选小于13质量%,更优选12.2质量%以下,进一步优选小于12质量%,进一步优选11.9质量%以下,进一步优选小于11质量%。另一方面,其优选大于6.5质量%,更优选大于7质量%,进一步优选7.5质量%以上,进一步优选大于7.5质量%,进一步优选8.5质量%以上。
[0043]
3.本公开的轮胎的优选实施方式。
[0044]
此外,本公开的轮胎优选采用以下实施方式。
[0045]
(1)电子元件安装部件的接合部与轮胎内部部件之间的粘合面积
[0046]
在本公开的轮胎中,电子元件安装部件的接合部与轮胎内部部件之间的粘合面积优选为12cm2以上。
[0047]
由于上述软化剂成分的迁移是在电子元件安装部件的接合部与轮胎内部部件之间的粘合部处进行的,因此优选较大的粘合面积。具体地,如果粘合面积为12cm2以上,则可以迁移足够的软化剂成分以充分抑制裂纹的出现。粘合面积更优选为13cm2以上,进一步优选为14cm2以上,进一步优选为28.26cm2以上。另一方面,其优选地小于75cm2,更优选地小于70cm2,进一步优选地小于65cm2。
[0048]
(2)电子元件安装部件和轮胎内部部件的复弹性模量
[0049]
在本公开中,优选地,接合部在70℃的复弹性模量e
*r
(mpa)和轮胎内部部件在70℃的复弹性模量e
*i
(mpa)满足0.5e
*i
≦e
*r
≦3.0e
*i
(式2)。复弹性模量e
*r
(mpa)和复弹性模量e
*i
(mpa)是在以下条件下测量的:温度为70℃,初始应变为10%,动态应变为
±
1%,频率为10hz,变形方式为伸长。
[0050]
复弹性模量e
*
是与刚性相关的参数,并且通过控制电子元件安装部件的复弹性模量e
*r
和轮胎内部部件的复弹性模量e
*i
以满足0.5e
*i
≦e
*r
≦3.0e
*i
(式2),抑制了它们之间的刚性差异增加到超出需要,因此抑制了施加到接合部的应力并且抑制了裂纹的出现。更优选地,1.0e
*i
≦e
*r
≦2.95e
*i
,进一步优选地,1.5e
*i
≦e
*r
≦2.9e
*i
。
[0051]
在上述描述中,e
*r
和e
*i
是根据jis k 6394的规定使用诸如gabo制造的“eplexor(注册商标)”等粘弹性测量装置来测量的。
[0052]
(3)轮胎内部部件的损耗正切
[0053]
在本公开中,轮胎内部部件在70℃的损耗正切(70℃tanδi)优选为0.18以下。损耗正切(70℃tanδi)是在以下条件下测量的:测量温度:70℃,初始应变:10%,动态应变:
±
1%,频率:10hz,变形方式:拉伸。
[0054]
损耗正切(tanδ)可以表示为损耗弹性模量(e
″
)/贮存弹性模量(e
′
)(tanδ=e
″
/e
′
),并且tanδ越小意味着粘性成分越少。
[0055]
通过减少轮胎内部部件中的粘性成分以满足70℃tanδi≦0.18,再加上软化剂成分在电子元件安装部件和轮胎内部部件之间的浓度梯度,软化剂成分容易从电子元件安装部件迁移。结果,更充分地抑制轮胎内部部件的硬化,并且可以抑制裂纹的出现。70℃tanδi更优选为0.17以下,进一步优选为0.15以下,进一步优选为0.14以下,进一步优选为0.13以下。尽管下限没有限制,但其例如优选为0.01以上,更优选为0.05以上,进一步优选为0.1以上。
[0056]
在上述描述中,类似于e
*
的测量,tanδi例如可以使用诸如gabo制造的“eplexor(注册商标)”等粘弹性测量装置来测量。
[0057]
[2]具体实施方式
[0058]
接下来,将描述本公开的具体实施方式。在以下描述中,作为示例,将橡胶电子元件安装部件用作电子元件安装部件,并且将内衬用作轮胎内部部件。然而,只要满足(式1),它们就没有特别限制,而是可以使用塑料电子元件安装部件或除内衬以外的轮胎内部部件。
[0059]
1.轮胎构造
[0060]
图1是示出本实施方式的轮胎的构造的截面图。在图1中,1是轮胎,2是电子元件安装部件,11是胎面,12是带束,13是胎侧,14是胎体层,15是胎圈芯,16是胎圈三角胶,17是胎圈包布,18是压紧部,19是轮胎内部部件(内衬),并且31是周向槽。此外,i是轮胎内膛表面,cl是轮胎宽度方向上的中心线。
[0061]
如图1所示,电子元件安装部件2首先置于轮胎内膛表面i上,即内衬19的表面上。此时,为了缓和施加到电子元件安装部件的冲击,穿过电子元件安装部件的与轮胎内膛表面的接触表面的中心点并且垂直于胎面部的表面轮廓的线布置成不穿过形成在胎面部的表面3上的周向槽31。
[0062]
这里,胎面部的表面轮廓是通过连接形成安装到“标准化轮辋”、施加“标准化内部压力”并且处于空载状态的轮胎的胎面部的接触表面的陆面而形成的表面形状。例如,可以通过根据适用的轮辋宽度固定在轮胎的径向上切割出的宽度约为2cm的截面的胎圈部并虚拟地连接相邻的陆部来确认。
[0063]
另外,为了获得具有高精度和稳定性的监测信息,电子元件安装部件优选地布置成使得在轮胎截面中,电子元件安装部件的中心位于四个区域中最靠近轮胎赤道面的中央两个区域中,所述四个区域由从将形成胎面接触宽度的两个接地边缘之间划分为四个相等部分的线起平行于轮胎径向延伸的线分隔开。作为示例,图1示出了电子元件安装部件2安装在轮胎的孔表面的轮胎宽度方向上的中央部(即中心线cl)上的示例。尽管未示出,但电子元件结合在电子元件安装部件2中。这里,由于轮胎的中心线cl上的变形量特别大,因此优选地,中心线cl和电子元件安装部件的中心偏移,并且该偏移宽度在轮胎轴向上优选为1至50mm。
[0064]
图2是本公开的另一实施方式的轮胎的图,其中(a)是示出胎面的表面形状的图,并且(b)是示出轮胎的构造的截面图。在图2(a)中,vl是形成胎面接地宽度的两个接地端以及将两个接地端划分为四个相等部分的虚线。在图2b中,cl是电子元件安装部件2的中心线,m是电子元件安装部件的中心与轮胎中心线cl的偏移。区域34和35是由虚线vl划分为四个相等部分的区域,34是最靠近轮胎赤道面的区域,35是轮胎轴向上的外部区域。在图2(a)中,32d是中央横向槽,32a是在轮胎轴向上的外端设置有装饰槽的横向槽。此外,33是花纹沟(sipe)。
[0065]
在本实施方式的轮胎中,在胎面部的表面3上的轮胎的中心线cl(即赤道)上形成一个周向槽31,并且在其每一侧上形成一个周向槽31。在以这种方式在赤道上形成周向槽31的轮胎中,优选的是使电子元件安装部件的中心位于四个区域中最靠近轮胎赤道面的中央两个区域34中,所述四个区域由从将两个接地边缘和接地边缘之间的距离划分为四个相等部分的线起平行于轮胎径向延伸的虚线vl分隔开,具体地,所述四个区域由从将两个接地边缘划分为四个相等部分的轮胎表面的轮廓上的位置起垂直于轮廓延伸的虚线vl分隔开。
[0066]
这里,“形成胎面接触宽度的两个接地边缘”是指当轮胎安装在“标准化轮辋”上、施加“标准化内部压力”并在垂直位置固定置于平板上之后施加“标准化负载”时,在与平板的接触表面的轴向上形成最大直线距离的边缘。具体地,例如,其可以通过对胎面表面有墨水的轮胎施加“标准化负载”、将其按压在纸板上并转印来进行指定。
[0067]
此外,例如,可以通过以下方式来确认电子元件安装部件是否位于通过将两个接地边缘之间的区域均等地划分为四个区域而划分的四个区域中最接近轮胎赤道面的中央两个区域中:将接地边缘位置转录在切割成约2cm宽度的节段的截面上,并沿表面轮廓将轮胎划分为四个相等部分。
[0068]
关于在胎面部的表面上形成的槽,可以从胎面轮廓得知,所述胎面轮廓通过在添加了“标准化内部压力”并且处于空载状态的情况下安装在“标准化轮辋”上的轮胎的胎面表面上形成的半径获得。具体地,例如,可以通过根据适用的轮辋宽度固定在轮胎径向上切割成的宽度约为2cm的节段的胎圈部来容易地进行测量。
[0069]
上述“标准化轮辋”是在标准体系中为每个轮胎定义的轮辋,包括该轮胎所依据的标准。例如,在jatma(日本汽车轮胎协会)的情况下,其是“jatma year book”中描述的适用尺寸的标准化轮辋;在“etrto(欧洲轮胎和轮辋技术组织)”的情况下,其是“standards manual”中描述的“测量轮辋(measuring rim)”;在tra(轮胎和轮辋协会公司)的情况下,其是“year book”中描述的“设计轮辋(design rim)”。对于标准中没有规定的轮胎,其是指可以组装并且可以保持内部压力的轮辋,即不会导致轮辋和轮胎之间漏气的轮辋,并且具有最小的轮辋直径,然后是最窄的轮辋宽度。
[0070]“标准化内部压力”是通过上述标准为每个轮胎规定的空气压力,对于jatma而言,其是最大空气压力;对于tra而言,其是“不同冷膨胀压力下的轮胎负载限制(tire load limits at various cold inflation pressures)”表中描述的最大值;对于etrto而言,其是“膨胀压力(inflation pressure)”。
[0071]
另外,“标准化负载”是通过上述标准为每个轮胎规定的负载,并且是指可以负载在轮胎上的最大质量;对于jatma而言,其是最大负载能力;对于tra而言,其是“不同冷膨胀
压力下的轮胎负载限制(tire load limits at various cold inflation pressures)”中描述的最大值;对于etrto而言,其是“负载能力(load capacity)”。
[0072]
接下来,电子元件安装部件2具有用于贮存电子元件的电子元件贮存部,以及具有用于将电子元件安装部件2安装在内衬19的表面上的接合表面的接合部。
[0073]
图3(a)是从侧面开口观察的本实施方式中的电子元件安装部件2的透视图,并且图3(b)是从接合表面侧观察的透视图。此外,图4是从面向接合表面的一侧观察的另一实施方式的电子元件安装部件2的透视图。
[0074]
在图3和4中,21是电子元件贮存部,22是接合部,a是要接合到内衬19的接合表面,e1是电子元件贮存部21的面向接合表面的上端部,e2是电子元件收纳部的接合表面侧的下端部,s是电子元件用贮存空间。在图3a中,d是接合表面的直径(外径),t是接合部的厚度,w是凸缘的宽度,h是电子元件安装部件的厚度(高度)。
[0075]
如图3和图4所示,电子元件贮存部21形成为圆筒状并且在内部具有电子元件用贮存空间s。在电子元件贮存部21的下端部e2形成有凸缘状的接合部22,并且在接合部22的下表面形成有接合表面a。通过将接合部22形成为凸缘状,可以增大接合表面a的尺寸,并且可以确保与轮胎内部部件的足够的粘合面积,使得可以进一步提高接合强度。
[0076]
贮存空间s的截面形状、尺寸和深度根据待贮存的电子元件的形状和尺寸而适当地确定。对于截面的形状,例如,除了图示的圆形之外,还可以适当地设置椭圆形或多边形等。圆筒的侧壁不垂直于接合部22,并且优选形成为截锥形状,使得贮存空间s的截面的尺寸在下端e2侧较大而在上端e1侧较小。
[0077]
优选地,电子元件贮存部21的下端e2侧形成为开放的。结果,例如,传感器可以与轮胎的内部轮胎部件直接接触,并且可以以更高的灵敏度获得准确的信息。另一方面,如图3(a)所示,上端部e1侧优选为开放的。结果,电子元件能够可拆卸地安装并且能够容易地更换。如图4所示,上端e1侧可以是封闭的。在这种情况下,电子元件可以密封地贮存在贮存空间s中,并置于稳定的环境中。
[0078]
接合表面a的直径(外径)d优选为20mm以上,更优选为25mm以上,进一步优选为30mm以上。另一方面,其优选为60mm以下,更优选为55mm以下,进一步优选为50mm以下。
[0079]
电子元件安装部件的厚度(高度)h优选为10mm以上,更优选为15mm以上,进一步优选为20mm以上。另一方面,其优选为40mm以下,更优选为35mm以下,进一步优选为30mm以下。
[0080]
接合部的厚度t优选为0.5mm以上,更优选为0.6mm以上,进一步优选为0.8mm以上。另一方面,其优选为1.4mm以下,更优选为1.3mm以下,进一步优选为1.2mm以下。
[0081]
凸缘的宽度w优选为4mm以上,更优选为6mm以上,进一步优选为8mm以上。另一方面,其优选为16mm以下,更优选为14mm以下,进一步优选为12mm以下。
[0082]
电子元件和电子元件安装部件的组合重量优选为50g以下,更优选为40g以下,进一步优选为30g以下。
[0083]
2.轮胎内部部件(内衬)
[0084]
接下来,作为轮胎内部部件的具体实例,将对内衬进行说明,但如上所述,轮胎内部部件不限于内衬。
[0085]
(1)构成轮胎内部部件(内衬)的橡胶组合物
[0086]
在本实施方式中,轮胎内部部件(内衬)例如使用混配有下述各混配材料的橡胶组
合物(内衬橡胶组合物)形成。
[0087]
(a)橡胶成分
[0088]
内衬用橡胶组合物的橡胶成分的实例包括二烯类橡胶,例如异戊二烯类橡胶、丁二烯橡胶(br)、苯乙烯丁二烯橡胶(sbr)、苯乙烯异戊二烯丁二烯橡胶(sibr)、氯丁橡胶(cr)和丙烯腈丁二烯橡胶(nbr);和丁基类橡胶。橡胶成分可以单独使用,或者可以两种以上一起使用。在上述橡胶中,优选含有丁基类橡胶作为主要橡胶成分,原因在于其优异的空气阻隔性能和耐热性。
[0089]
(a-1)丁基类橡胶
[0090]
作为丁基类橡胶,可以适当地使用轮胎工业中常用的那些。具体地,除了普通丁基橡胶(iir)之外,还有卤化丁基橡胶(x-iir)如溴化丁基橡胶(br-iir)、氯化丁基橡胶(cl-iir)、氟化丁基橡胶(f-iir)和溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物(exxon mobil chemical制造的exxpro 3035)。其中,优选使用br-iir,因为即使其不含天然橡胶,其也促进硫交联。
[0091]
另外,作为丁基类橡胶,也可以组合使用再生丁基类橡胶。再生丁基类橡胶通常具有高含量的非卤化丁基橡胶(普通丁基橡胶),因此可以与卤化丁基橡胶组合使用,以确保良好的空气阻隔性能和硫化速度。特别是,当将脂肪酸金属盐和脂肪酸酰胺的混合物添加到含有再生丁基橡胶的混配物中时,片材加工性和空气阻隔性能之间的性能平衡协同地显著改善。因此,其是优选的。
[0092]
再生丁基类橡胶是指含有大量的丁基类橡胶的粉碎橡胶产品(例如轮胎制造中使用的轮胎内胎和气囊),或经加热和加压的粉碎产物中所含的丁基类橡胶内含物。再生丁基类橡胶包括可通过切断橡胶成分的交联(脱硫处理)而再硫化的那些。通常,约50重量%的粉碎材料是再生丁基类橡胶。尽管再生丁基类橡胶中也含有硫,但其被失活至对交联没有贡献的程度。
[0093]
市售的再生丁基类橡胶包括muraoka rubber co.,ltd.制造的内胎再生橡胶,其通过在压力下对丁基内胎进行热处理而制造;carquest co.,ltd.制造的气囊再生橡胶,其通过用挤出机粉碎气囊而生产;等等。这些再生丁基类橡胶可以单独使用或两种以上组合使用。
[0094]
出于优异的空气阻隔性能的原因,在100质量份的橡胶成分中,丁基类橡胶的含量优选为70质量份以上,更优选为75质量份以上,进一步优选为80质量份以上。上限没有特别限制,其可以为100质量份,但从片材加工性的观点来看,其优选为95质量份以下,更优选为90质量份以下。
[0095]
这里,从使用再生丁基类橡胶的优点的观点来看,在100质量份的橡胶成分中,再生丁基类橡胶的含量优选为5质量份以上,更优选为8质量份以上。另一方面,从确保足够的空气阻隔性能和硫化速度的观点来看,其优选为25质量份以下,更优选为30质量份以下。
[0096]
在100质量份的全部丁基类橡胶中,再生丁基类橡胶的含量优选为7质量份以上,更优选为10质量份以上。另一方面,其优选为35质量份以下,更优选为30质量份以下。
[0097]
从均衡地改善片材加工性和空气阻隔性能的观点来看,必要时,橡胶成分优选含有异戊二烯类橡胶。
[0098]
异戊二烯类橡胶的实例包括异戊二烯橡胶(ir)、天然橡胶(nr)和改性天然橡胶。nr还包括脱蛋白天然橡胶(dpnr)和高纯度天然橡胶(upnr)。改性天然橡胶包括环氧化天然
co.,ltd.、showa shell sekiyu co.,ltd.和fuji kosan co.,ltd.的产品。
[0111]
作为软化剂成分提及的液体橡胶是在室温(25℃)下处于液体状态的聚合物,并且是具有与固体橡胶相似的单体作为组成元素的聚合物。液体橡胶的实例包括法尼烯类聚合物、液体二烯类聚合物及其氢化化合物。
[0112]
法尼烯类聚合物是通过将法尼烯聚合而获得的聚合物,并且具有基于法尼烯的结构单元。法尼烯包括诸如α-法尼烯((3e,7e)-3,7,11-三甲基-1,3,6,10-十二碳四烯)和β-法尼烯(7,11-二甲基-3-亚甲基-1,6,10-十二碳三烯)等异构体。
[0113]
法尼烯类聚合物可以是法尼烯的均聚物(法尼烯均聚物)或法尼烯和乙烯基单体的共聚物(法尼烯-乙烯基单体共聚物)。
[0114]
液体二烯聚合物的实例包括液体苯乙烯-丁二烯共聚物(液体sbr)、液体丁二烯聚合物(液体br)、液体异戊二烯聚合物(液体ir)和液体苯乙烯异戊二烯共聚物(液体sir)。
[0115]
通过凝胶渗透色谱法(gpc)测得的液体二烯聚合物的聚苯乙烯当量重均分子量(mw)例如大于1.0
×
103且小于2.0
×
105。在本说明书中,液体二烯聚合物的mw是通过凝胶渗透色谱法(gpc)测得的聚苯乙烯转换值。
[0116]
相对于100质量份的橡胶成分,液体橡胶的含量(液体法尼烯类聚合物、液体二烯类聚合物等的总含量)例如大于1质量份且小于100质量份。
[0117]
作为液体橡胶,可以使用kuraray co.,ltd.和clay valley co.,ltd.的产品。
[0118]
(b-3)填料
[0119]
内衬用橡胶组合物优选含有填料。填料的具体实例包括炭黑、石墨、二氧化硅、碳酸钙、滑石、氧化铝、粘土、氢氧化铝和云母。其中,优选使用炭黑作为增强剂,并且可以组合使用二氧化硅。
[0120]
(b)炭黑
[0121]
(b-3-1)炭黑
[0122]
相对于100质量份的橡胶成分,炭黑的含量例如优选为10质量份以上,更优选为20质量份以上,进一步优选为30质量份以上。另一方面,其优选为100质量份以下,更优选为90质量份以下,进一步优选为80质量份以下。
[0123]
炭黑没有特别限制,其实例包括炉黑,例如saf、isaf、haf、maf、fef、srf、gpf、apf、ff、cf、scf和ecf(炉炭黑);乙炔黑(乙炔炭黑);热裂法黑,例如ft和mt(热裂法炭黑);和槽黑,例如epc、mpc和cc(槽炭黑)。这些可以单独使用一种,并且可以两种以上组合使用。
[0124]
从片材加工性的观点来看,炭黑的氮吸附比表面积(n2sa)优选为10m2/g以上且70m2/g以下,更优选为20m2/g以上且40m2/g以下。炭黑的邻苯二甲酸二丁酯(dbp)吸收量例如大于50ml/100g且小于250ml/100g。炭黑的氮吸附比表面积是根据astm d4820-93测量的,dbp吸收量是根据astm d2414-93测量的。
[0125]
具体的炭黑没有特别限制,包括n550、n660和n762等。市售产品的实例包括asahi carbon co.,ltd.、cabot japan co.,ltd.、tokai carbon co.,ltd.、mitsubishi chemical corporation、lion corporation、shin nikka carbon co.,ltd.、columbia carbonco.,ltd.等的产品。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
[0126]
(b-3-2)二氧化硅
[0127]
必要时,内衬用橡胶组合物可以包含二氧化硅,并且通常将其与硅烷偶联剂一起
使用。然而,如果使用二氧化硅,则在挤出片材时,未被硅烷偶联剂覆盖的二氧化硅可能会再聚集,导致片材加工性劣化。因此,如果可能的话优选不使用它。
[0128]
当使用二氧化硅时,二氧化硅的bet比表面积优选大于140m2/g,更优选大于160m2/g。另一方面,其优选小于250m2/g,更优选小于220m2/g。相对于100质量份的橡胶成分,二氧化硅的含量优选为5质量份以上,更优选为15质量份以上,进一步优选为25质量份以上。另一方面,其优选为50质量份以下,更优选为40质量份以下,进一步优选为30质量份以下。上述bet比表面积是根据astm d3037-93通过bet方法测量的n
2 sa值。
[0129]
二氧化硅的实例包括干法二氧化硅(无水二氧化硅)和湿法二氧化硅(含水二氧化硅)。其中,优选湿法氧化硅,因为其具有大量的硅醇基团。
[0130]
作为二氧化硅,例如可以使用degussa co.,ltd.、rhodia co.,ltd.、tosoh silica co.,ltd.、solvay japan co.,ltd.、tokuyama co.,ltd.等的产品。
[0131]
硅烷偶联剂没有特别限制。硅烷偶联剂的实例包括:
[0132]
硫化物类硅烷偶联剂,例如双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、双(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)四硫化物、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、双(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)三硫化物、双(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)三硫化物、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、双(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)二硫化物、双(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)二硫化物、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、双(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)二硫化物、双(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)二硫化物、3-三甲氧基甲硅烷基丙基-n,n-二甲基硫代氨基甲酰基四硫化物、2-三乙氧基甲硅烷基乙基-n,n-二甲基硫代氨基甲酰基四硫化物和3-三乙氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯一硫化物;
[0133]
巯基类硅烷偶联剂,例如3-巯基丙基三甲氧基硅烷、2-巯基乙基三乙氧基硅烷、以及momentive制造的nxt和nxt-z;
[0134]
乙烯基类硅烷偶联剂,例如乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷;
[0135]
氨基类硅烷偶联剂,例如3-氨基丙基三乙氧基硅烷和3-氨基丙基三甲氧基硅烷;
[0136]
缩水甘油醚氧基类硅烷偶联剂,例如γ-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷;
[0137]
硝基类硅烷偶联剂,例如3-硝基丙基三甲氧基硅烷和3-硝基丙基三乙氧基硅烷;和
[0138]
氯类硅烷偶联剂,例如3-氯丙基三甲氧基硅烷和3-氯丙基三乙氧基硅烷。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
[0139]
可使用的硅烷偶联剂的实例包括degussa co.,ltd.、momentive co.,ltd.、shinetsu silicone co.,ltd.、tokyo chemical industry co.,ltd.、azumax co.,ltd.和toray dow corning co.,ltd.等的产品。
[0140]
相对于100质量份的二氧化硅,硅烷偶联剂的含量例如大于3质量份且小于25质量份。
[0141]
(b-3-3)其他填料
[0142]
除了上述炭黑和二氧化硅之外,内衬用橡胶组合物还可以进一步包含轮胎工业中常用的填料,例如碳酸钙、滑石、氧化铝、粘土、氢氧化铝和云母。其中,优选扁平氢氧化铝,
原因在于其优异的空气阻隔性能和片材加工性。相对于100质量份的橡胶成分,其含量大于0.1质量份且小于200质量份。
[0143]
(b-4)抗老化剂
[0144]
内衬用橡胶组合物优选含有抗氧化剂。相对于100质量份的橡胶成分,抗老化剂的含量例如优选为0.2质量份以上,更优选为0.7质量份以上。另一方面,其优选为5.0质量份以下,更优选为3.0质量份以下,进一步优选为2.0质量份以下。
[0145]
抗老化剂的实例包括:
[0146]
萘胺类抗老化剂,例如苯基-α-萘胺;
[0147]
二苯胺类抗老化剂,例如辛基化二苯胺和4,4
′‑
双(α,α
′‑
二甲基苄基)二苯胺;
[0148]
对苯二胺类抗老化剂,例如n-异丙基-n'-苯基-对苯二胺、n-(1,3-二甲基丁基)-n'-苯基-对苯二胺和n,n'-二-2-萘基-对苯二胺;
[0149]
喹啉类抗老化剂,例如2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉、6-苯胺基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉和聚-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉的聚合物;
[0150]
单酚类抗老化剂,例如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、苯乙烯化苯酚;和
[0151]
双、三、多酚类抗老化剂,例如四[3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟基苯基)丙酸亚甲酯]甲烷。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
[0152]
作为抗老化剂,例如可以使用seiko chemical co.,ltd.、sumitomo chemical co.,ltd.、ouchi shinko chemical industry co.,ltd.、flexsys co.,ltd.等的产品。
[0153]
(b-5)硬脂酸
[0154]
内衬用橡胶组合物可含有硬脂酸。相对于100质量份的橡胶成分,硬脂酸的含量例如大于0.5质量份且小于10.0质量份。作为硬脂酸,可以使用常规已知的硬脂酸。例如,可以使用nof corporation、nof corporation、kao corporation、fuji film wako pure chemical industries,ltd.和chiba fatty acid co.,ltd.等的产品。
[0155]
(b-6)氧化锌
[0156]
内衬用橡胶组合物可含有氧化锌。相对于100质量份的橡胶成分,氧化锌的含量例如大于0.5质量份且小于10质量份。作为氧化锌,可以使用常规已知的氧化锌,例如,可以使用mitsui mining&smelting co.,ltd.、toho zinc co.,ltd.、hakusui techco.,ltd.、shodo chemical industry co.,ltd.、sakai chemical industry co.,ltd.等的产品。
[0157]
(b-7)交联剂及硫化促进剂
[0158]
内衬用橡胶组合物优选含有交联剂,例如硫。相对于100质量份的橡胶成分,交联剂的含量例如大于0.1质量份且小于10.0质量份。
[0159]
作为硫,可以使用橡胶工业中常用的那些,例如粉状硫、沉淀硫、胶体硫、不溶性硫、高分散性硫和可溶性硫。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
[0160]
作为硫,例如可以使用tsurumi chemical industry co.,ltd.、karuizawa sulfur co.,ltd.、shikoku chemicals corporation、flexsys co.,ltd.、nippon kanryu kogyo co.,ltd.、hosoi chemical industry co.,ltd.等的产品。
[0161]
硫以外的交联剂的实例包括含有硫原子的硫化剂,例如taoka chemical industryco.,ltd.制造的tackirol v200、flexsys制造的duralink hts(1,6-六亚甲基-二
硫代硫酸钠二水合物)和lanxess制造的ka9188(1,6-双(n,n'-二苄基硫代氨基甲酰基二硫代)己烷);以及有机过氧化物,例如过氧化二异丙苯。
[0162]
内衬用橡胶组合物优选含有硫化促进剂。相对于100质量份的橡胶成分,硫化促进剂的含量例如大于0.3质量份且小于10.0质量份。
[0163]
硫化促进剂的实例包括:
[0164]
噻唑类硫化促进剂,例如2-巯基苯并噻唑、二-2-苯并噻唑基二硫化物和n-环己基-2-苯并噻酰亚磺酰胺;
[0165]
秋兰姆类硫化促进剂,例如二硫化四甲基秋兰姆(tmtd)、二硫化四苄基秋兰姆(tbztd)和二硫化四(2-乙基己基)秋兰姆(tot-n);
[0166]
亚磺酰胺类硫化促进剂,例如n-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺、n-叔丁基-2-苯并噻唑亚磺酰胺、n-氧基亚乙基-2-苯并噻唑亚磺酰胺、n-氧基亚乙基-2-苯并噻唑亚磺酰胺和n,n'-二异丙基-2-苯并噻唑亚磺酰胺;和
[0167]
胍类硫化促进剂,例如二苯基胍、二-邻甲苯基胍和邻甲苯基双胍。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
[0168]
(2)轮胎内部部件(内衬)的制备
[0169]
内衬用橡胶组合物通过一般方法来生产,例如包括对橡胶成分和填料(例如炭黑)进行混炼的基础混炼步骤以及对基础混炼步骤中获得的混炼产物和交联剂进行混炼的精混炼步骤的制造方法。
[0170]
混炼可以使用已知的(密封)混炼机如班伯里混合器、混炼机或开放式辊进行。
[0171]
基础混炼步骤的混炼温度例如高于50℃且低于200℃,混炼时间例如大于30秒且小于30分钟。在基础混炼过程中,除了上述成分之外,必要时,可以适当地添加并混炼橡胶工业中常规使用的混配剂,例如软化剂(如油、硬脂酸、氧化锌)、抗老化剂、蜡和硫化促进剂。
[0172]
在精混炼步骤中,对基础混炼步骤中获得的混炼产物和交联剂进行混炼。精混炼步骤的混炼温度例如高于室温且低于80℃,混炼时间例如大于1分钟且小于15分钟。在精混炼步骤中,除了上述成分之外,必要时,可以适当地添加并混炼硫化促进剂和氧化锌等。
[0173]
此时,例如,通过调节炭黑或二氧化硅等填料的混配量,或者通过调节油的混配量,可以调节内衬的丙酮提取量aei、e
*i
和70℃的tanδi,以便满足上述条件。例如,可以通过增加填料的量来提高e
*
和tanδ。
[0174]
然后,内衬通过将所得内衬用橡胶组合物成型为预定厚度来生产。
[0175]
3.电子元件安装部件
[0176]
接下来,作为具体电子元件安装部件的实例,将对橡胶电子元件安装部件进行描述,但如上所述,电子元件安装部件不限于由橡胶制成的部件。
[0177]
(1)构成电子元件安装部件的橡胶组合物
[0178]
构成电子元件安装部件的橡胶组合物(电子元件安装部件用橡胶组合物)可以使用与内衬用橡胶组合物的情况相同的混配材料形成。然而,可以使用不同于内衬用橡胶组合物的橡胶成分。例如,可以使用具有优异低温性能的br和具有优异机械性能的nbr作为主要橡胶成分。另外,例如,可以适当地使用其他二烯类橡胶,例如异戊二烯类橡胶、sbr、sibr和cr。
[0179]
当使用sbr和nr作为橡胶成分时,在100质量份的橡胶成分中,sbr的含量例如为40至60质量份,nr的含量例如为40至60质量份。
[0180]
下面将描述作为构成轮胎内部部件的橡胶组合物而没有详细描述的sbr。sbr的重均分子量例如大于100,000且小于2,000,000。sbr的苯乙烯含量例如优选大于5质量%,更优选大于10质量%,进一步优选大于20质量%。另一方面,其优选小于50质量%,更优选小于40质量%,进一步优选小于35质量%。sbr的乙烯基结合量(1,2-结合的丁二烯单元含量)例如大于5质量%且小于70质量%。sbr的结构鉴定(苯乙烯含量和乙烯基结合量的测量)例如可以使用jeol ltd.制造的jnm-eca系列设备的设备来进行。
[0181]
sbr没有特别限制,例如可以使用乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶(e-sbr)和溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶(s-sbr)等。sbr可以是未改性的sbr或改性sbr。
[0182]
改性sbr可以是具有与诸如二氧化硅等填料相互作用的官能团的sbr。其实例包括:
[0183]
末端改性的sbr(在末端具有上述官能团的末端改性的sbr),其中sbr的至少一个末端被具有上述官能团的化合物(改性剂)改性,
[0184]
主链上具有官能团的主链改性的sbr,
[0185]
在主链和末端具有官能团的主链末端改性的sbr(例如,在主链上具有上述官能团并且至少一个末端被上述改性剂改性的主链末端改性的sbr,以及
[0186]
用分子中具有两个以上环氧基的多官能化合物进行改性(偶联)并且引入了环氧基或羟基的末端改性的sbr。
[0187]
官能团的实例包括氨基、酰胺基、甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基、异氰酸酯基、亚氨基、咪唑基、脲基、醚基、羰基、氧羰基、巯基、硫醚基、二硫醚基、磺酰基、亚磺酰基、硫代羰基、铵基、酰亚胺基、亚肼基(hydrazo group)、偶氮基、重氮基、羧基、腈基、吡啶基、烷氧基、羟基、氧基和环氧基。另外,这些官能团可以具有取代基。
[0188]
作为改性sbr,例如可以使用用以下式表示的化合物(改性剂)改性的sbr。
[0189]
[化学式1]
[0190][0191]
在式中,r1、r2和r3是相同或不同的,并且表示烷基、烷氧基、甲硅烷氧基、缩醛基、羧基(-cooh)、巯基(-sh)或其衍生物。r4和r5是相同或不同的,并且表示氢原子或烷基。r4和r5可以组合成带有氮原子的环结构。n表示整数。
[0192]
作为用上式表示的化合物(改性剂)改性的改性sbr,可以使用其中用上式表示的化合物对溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶(s-sbr)的聚合末端(活性末端)进行改性的sbr(例如jp-a-2010-111753中描述的改性sbr)。
[0193]
作为r1、r2和r3,烷氧基是合适的(优选具有1至8个碳原子的烷氧基,更优选具有1至4个碳原子的烷氧基)。作为r4和r5,烷基(优选具有1至3个碳原子的烷基)是合适的。n优选为1至5,更优选为2至4,进一步优选为3。此外,当r4和r5组合与氮原子一起形成环结构时,优选为4至8元环。烷氧基还包括环烷氧基(环己氧基等)和芳氧基(苯氧基和苄氧基等)。
[0194]
上述改性剂的具体实例包括2-二甲基氨基乙基三甲氧基硅烷、3-二甲基氨基丙基三甲氧基硅烷、2-二甲基氨基乙基三乙氧基硅烷、3-二甲基氨基丙基三乙氧基硅烷、2-二乙基氨基乙基三甲氧基硅烷、3-二乙基氨基丙基三甲氧基硅烷、2-二乙基氨基乙基三乙氧基硅烷和3-二乙基氨基丙基三乙氧基硅烷。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
[0195]
此外,作为改性sbr,也可以使用用以下化合物(改性剂)改性的改性sbr。改性剂的实例包括:
[0196]
多元醇的聚缩水甘油醚,例如乙二醇二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、三羟甲基乙烷三缩水甘油醚和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚;
[0197]
具有两个以上酚基的芳族化合物的聚缩水甘油醚,例如二缩水甘油基化双酚a;
[0198]
聚环氧化合物,例如1,4-二缩水甘油基苯、1,3,5-三缩水甘油基苯和聚环氧化液体聚丁二烯;
[0199]
含环氧基的叔胺,例如4,4'-二缩水甘油基-二苯基甲胺和4,4'-二缩水甘油基-二苄基甲胺;
[0200]
二缩水甘油氨基化合物,例如二缩水甘油基苯胺、n,n'-二缩水甘油基-4-缩水甘油氧基苯胺、二缩水甘油基邻甲苯胺、四缩水甘油基间二甲苯二胺、四缩水甘油基氨基二苯基甲烷、四缩水甘油基-对苯二胺、二缩水甘油基氨基甲基环己烷和四缩水甘油基-1,3-双氨基甲基环己烷;
[0201]
含氨基的酰氯,例如双-(1-甲基丙基)氨基甲酰氯、4-吗啉碳酰氯、1-吡咯烷碳酰氯、n,n-二甲基氨基甲酰氯和n,n-二乙基氨基甲酰氯;
[0202]
含环氧基的硅烷化合物,例如1,3-双-(缩水甘油基氧基丙基)-四甲基二硅氧烷和(3-缩水甘油基氧基丙基)-五甲基二硅氧烷;
[0203]
含硫醚基团的硅烷化合物,例如(三甲基甲硅烷基)[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]硫醚、(三甲基甲硅烷基)[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]硫醚、(三甲基甲硅烷基)[3-(三丙氧基甲硅烷基)丙基]硫醚、(三甲基甲硅烷基)[3-(三丁氧基甲硅烷基)丙基]硫醚、(三甲基甲硅烷基)[3-(甲基二甲氧基甲硅烷基)丙基]硫醚、(三甲基甲硅烷基)[3-(甲基二乙氧基甲硅烷基)丙基]硫醚、(三甲基甲硅烷基)[3-(甲基二丙氧基甲硅烷基)丙基]硫醚和(三甲基甲硅烷基)[3-(甲基二丁氧基甲硅烷基)丙基]硫醚;
[0204]
n-取代的氮丙啶化合物,例如乙烯亚胺和丙烯亚胺;
[0205]
烷氧基硅烷,例如甲基三乙氧基硅烷、n,n-双(三甲基甲硅烷基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、n,n-双(三甲基甲硅烷基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、n,n-双(三甲基甲硅烷基)氨基乙基三甲氧基硅烷和n,n-双(三甲基甲硅烷基)氨基乙基三乙氧基硅烷;
[0206]
具有氨基和/或经取代的氨基的(硫代)二苯甲酮化合物,例如4-n,n-二甲基氨基二苯甲酮、4-n,n-二叔丁基氨基二苯甲酮、4-n,n-二苯基氨基二苯甲酮、4,4'-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮、4,4'-双(二苯基氨基)二苯甲酮和n,n,n',n'-双-(四乙基氨基)二苯甲酮;
[0207]
具有氨基和/或经取代的氨基的苯甲醛化合物,例如4-n,n-二甲基氨基苯甲醛、4-n,n-二苯基氨基苯甲醛和4-n,n-二乙烯基氨基苯甲醛;
[0208]
n-取代的吡咯烷酮,例如n-甲基-2-吡咯烷酮、n-乙烯基-2-吡咯烷酮、n-苯基-2-吡咯烷酮、n-叔丁基-2-吡咯烷酮和n-甲基-5-甲基-2-吡咯烷酮;
[0209]
n-取代的哌啶酮,例如甲基-2-哌啶酮、n-乙烯基-2-哌啶酮和n-苯基-2-哌啶酮;
[0210]
n-取代的内酰胺,例如n-甲基-ε-己内酰胺、n-苯基-ε-己内酰胺、n-甲基-ω-月桂内酰胺、n-乙烯基-ω-月桂内酰胺、n-甲基-β-丙内酰胺和n-苯基-β-丙内酰胺;和
[0211]
n,n-双-(2,3-环氧基丙氧基)-苯胺、4,4-亚甲基-双-(n,n-缩水甘油基苯胺)、三-(2,3-环氧基丙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮、n,n-二乙基乙酰胺、n-甲基马来酰亚胺、n,n-二乙基脲、1,3-二甲基亚乙基脲、1,3-二乙烯基亚乙基脲、1,3-二乙基-2-咪唑烷酮、1-甲基-3-乙基-2-咪唑烷酮、4-n,n-二甲基氨基苯乙酮、4-n,n-二乙基氨基苯乙酮、1,3-双(二苯基氨基)-2-丙酮和1,7-双(甲基乙基氨基)-4-庚酮。由上述化合物(改性剂)进行的改性可以通过已知的方法进行。这些改性br可以单独使用或两种以上组合使用。
[0212]
作为sbr,例如可以使用sumitomo chemical co.,ltd.、jsr co.,ltd.、asahi kaseico.,ltd.、nippon zeon co.,ltd.等制造和销售的sbr。sbr可以单独使用,并且可以两种以上组合使用。
[0213]
(2)电子元件安装部件用橡胶组合物的制备
[0214]
电子元件安装部件用橡胶组合物可以以与上述轮胎内部部件(内衬)的生产相同的方式生产。此时,如在轮胎内部部件(内衬)的生产中那样,通过调节诸如炭黑和二氧化硅等填料的混配量并调节油和树脂组分的混配量,可以调节丙酮提取量aer和70℃的e
*r
以满足上述条件。
[0215]
(3)电子元件安装部件的生产
[0216]
接下来,将获得的电子元件安装部件用橡胶组合物在硫化机中加热并加压成预定形状以生产电子元件安装部件。硫化步骤可以通过应用已知的硫化手段进行。硫化温度例如高于120℃且低于200℃,硫化时间例如大于5分钟且小于15分钟。虽然电子元件安装部件的收纳部和接合部可以由不同的材料制成,但是它们优选地由相同的材料一体形成。
[0217]
4.轮胎的制造
[0218]
(1)在安装电子元件安装部件之前制造轮胎
[0219]
在本公开中,安装电子元件安装部件前的轮胎可以通过常规方法制造。即,首先,在轮胎成型机上通过常规方法将如上所述生产的内衬(轮胎内部部件)与其他轮胎部件一起成型来生产未硫化的轮胎。
[0220]
具体地,将制造为用于确保轮胎气密性的部件的内衬、作为承受轮胎所接受的负载、冲击和充气压力的部件的胎体、以及作为用于将胎体的两端固定在两侧边缘上并将轮胎固定到轮辋的部件的胎圈部设置在成型鼓上,并且将胎体部向后折叠以包裹胎圈部。接下来,将胎圈加强层、压紧部和胎侧作为保护胎圈部和胎体并承受弯曲的部件粘附在胎圈部在轮胎宽度方向上的外侧,并使这些形成为环形。之后,将带束等作为强力收紧胎体并增加胎面刚性的部件缠绕在外周的中央部,并且将胎面进一步布置在外周上以生产未硫化的轮胎。
[0221]
此后,将生产的未硫化的轮胎在硫化机中加热和加压,以获得未安装电子元件安装部件的轮胎。硫化步骤可以通过应用已知的硫化手段进行。硫化温度例如高于120℃且低于200℃,硫化时间例如大于5分钟且小于15分钟。
[0222]
(2)电子元件安装部件的安装
[0223]
接下来,使用预定的粘合剂,将单独制造的电子元件安装部件安装到所制造的轮
胎的内部部件在轮胎宽度方向上的中央部,从而完成根据本实施方式的轮胎的制造。电子元件在生产之后容纳在电子元件安装部件中。此外,代替用粘合剂将电子元件安装部件安装到硫化轮胎,可以同时对未硫化的轮胎和电子元件安装部件进行硫化。然而,由于难以更换电子元件安装部件,因此优选用粘合剂将电子元件安装部件安装至硫化轮胎。
[0224]
轮胎内部部件(轮胎内膛)的表面通常涂覆有脱模剂以维持硫化时的脱模性。优选地,在去除脱模剂之后,用粘合剂安装电子元件安装部件。可以想到以下两种方法来去除脱模剂。
[0225]
第一种方法是使用抛光机(例如打磨机)刮掉脱模剂(打磨)。通过使用抛光机,消除了较大的不平整,并且使表面粗糙化以确保足够的接触面积进行粘合。
[0226]
第二种方法是使用激光等刮掉脱模剂(激光抛光),这使得能够以比抛光机更高的精度进行抛光,并且使得能够使与电子元件安装部件的接触表面平滑。因此,认为耐剥离性优异。
[0227]
注意,通过确认在抛光部和未抛光部之间的界面处的轮胎内膛的阶差为200μm以下,可以将激光抛光方法与其他抛光方法区分开。未抛光部包括硫化时的脱模剂层。
[0228]
作为另一种方法,当将脱模剂涂覆到未硫化轮胎的轮胎内膛表面时,脱模剂不仅涂覆到要安装电子元件安装部件的位置,而且在硫化之后,电子元件安装部件可以安装在该位置上。
[0229]
粘合剂可以从通常用于粘合橡胶部件的市售橡胶粘合剂中适当选择和使用,例如丙烯酸橡胶、氯丁橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶和丁基橡胶。然而,优选使用即使在固化后也能保持其柔软性的橡胶类粘合剂。
[0230]
5.用途
[0231]
上述本公开的轮胎可以是充气轮胎或非充气轮胎。另外,其可以应用于各种用途,例如用于乘用车的轮胎、用于大型车辆的轮胎、用于两轮车辆的轮胎、用于农业的轮胎、用于采矿的轮胎和用于航空器的轮胎。其最优选应用于充气乘用车轮胎。如本文所用,术语“乘用车轮胎”是指安装在四轮车辆上并且最大负载能力为1000kg以下的轮胎。
[0232]
最大负载能力没有特别限制,只要其是1000kg以下即可,但是通常,随着最大负载能力增加,轮胎重量趋于增加,并且传递到轮胎的冲击趋于增加。因此,其优选为900kg以下,更优选为800kg以下,进一步优选为700kg以下。
[0233]
从软化传递到轮胎的冲击的观点来看,轮胎重量优选为20kg以下,更优选为15kg以下,进一步优选为12kg以下、10kg以下或8kg以下。如本文所用,术语“轮胎重量”包括电子元件和电子元件安装部件的重量。当轮胎内膛中设置有密封剂、海绵等时,轮胎重量也包括它们的重量。
[0234]
实施例
[0235]
在以下实施例中,制造了具有图1所示构造的轮胎(尺寸:195/65r15),并且评价了电子元件安装部件的轮胎内部部件(内衬)的抗裂性。
[0236]
1.内衬的制造
[0237]
(1)内衬用橡胶组合物的制造
[0238]
首先,制备了内衬用橡胶组合物。
[0239]
(a)混配材料
[0240]
首先,准备了如下所示的各混配材料。
[0241]
(a-1)橡胶成分
[0242]
(a-1-1)nr:rss#3
[0243]
(a-1-2)iir-1:exxon chemical co.,ltd.制造的bromobutyl 2255(溴化丁基橡胶)
[0244]
(a-1-3)iir-2:carquest co.,ltd.制造的再生丁基类橡胶(丁基橡胶:50质量%)
[0245]
(a-2)橡胶成分以外的混配材料
[0246]
(a-2-1)炭黑:cabot japan co.,ltd.制造的show black n660
[0247]
(a-2-2)碳酸钙:takehara chemical industry co.,ltd.制造的tankal 200
[0248]
(a-2-3)油:idemitsu kosan co.,ltd.制造的diana process pa32(石蜡加工油)
[0249]
(a-2-4)增容剂:flow polymers inc.制造的promix400(脂族树脂和芳族树脂的混合树脂)
[0250]
(a-2-5)抗老化剂:kawaguchi chemical industry co.,ltd.制造的antage rd(2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉)
[0251]
(a-2-6)硬脂酸:nof公司制造的tsubaki
[0252]
(a-2-7)氧化锌:mitsui mining&smelting co.,ltd.制造的两种氧化锌
[0253]
(a-2-8)硫:hosoi chemical co.,ltd.制造的hk-200-5(含5质量%的油)
[0254]
(a-2-9)硫化促进剂:ouchi shinko chemical industry co.,ltd.制造的nocceler dm(二-2-苯并噻唑基二硫化物)
[0255]
(b)内衬用橡胶组合物的制造
[0256]
使用班伯里混合器,根据表1所示的配方含量,将氧化锌、硫和硫化促进剂以外的材料在150℃下混炼5分钟,获得混炼产物。各混配量均为质量份。为了方便起见,表1还示出了稍后测量的aei、e
*i
和tanδi。
[0257]
接下来,将氧化锌、硫和硫化促进剂添加到所得混炼材料中,并使用开放式辊在80℃下混炼5分钟,获得内衬用橡胶组合物。
[0258]
[表1]
[0259][0260]
(2)内衬的制造
[0261]
接下来,通过使用所获得的内衬用橡胶组合物成型为预定形状来制造内衬。
[0262]
2.电子元件安装部件的制造
[0263]
单独地,制造了电子元件安装部件。
[0264]
(1)电子元件安装部件用橡胶组合物的制造
[0265]
(a)混配材料
[0266]
首先,准备了如下所示的各混配材料。
[0267]
(a-1)橡胶成分
[0268]
(a-1-1)nr:rss#3
[0269]
(a-1-2)sbr:jsr公司制造的jsr1502
[0270]
(a-2)橡胶成分外的混配材料
[0271]
(a-2-1)炭黑:cabot japan co.,ltd.制造的show black n220
[0272]
(a-2-2)二氧化硅:rhodia co.,ltd.制造的zeosil 1115mp
[0273]
(a-2-3)硅烷偶联剂:degussa co.,ltd.制造的si266(双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物)
[0274]
(a-2-4)碳酸钙:takehara chemical industry co.,ltd.制造的tankal 200
[0275]
(a-2-5)油:japan energy co.,ltd.制造的process x-260
[0276]
(a-2-6)抗老化剂-1:ouchi shinko chemical industry co.,ltd.制造的nocrac 6c(n-苯基-n'-(1,3-二甲基丁基)-对苯二胺)
[0277]
(a-2-7)抗老化剂-2:kawaguchi chemical industry co.,ltd.制造的antage rd(2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉)
[0278]
(a-2-8)硬脂酸:nof公司制造的tsubaki
[0279]
(a-2-9)氧化锌:mitsui mining&smelting co.,ltd.制造的两种氧化锌
[0280]
(a-2-10)硫:hosoi chemical co.,ltd.制造的hk-200-5(含5质量%的油)
[0281]
(a-2-11)硫化促进剂-1:ouchi shinko chemical industry co.,ltd.制造的nocceler cz-g(cz)(n-环己基-2-苯并噻唑基亚磺酰胺)
[0282]
(a-2-12)硫化促进剂-2:ouchi shinko chemical industry co.,ltd.制造的nocceler d(dpg)(1,3-二苯基胍)
[0283]
(b)电子元件安装部件用橡胶组合物的制造
[0284]
使用班伯里混合器,根据表2所示的各配方含量,将氧化锌、硫和硫化促进剂以外的成分在150℃下混炼5分钟,获得混炼产物。各混配量均为质量份。为了方便起见,表2还示出了稍后测量的aer和e
*r
。
[0285]
接下来,将氧化锌、硫和硫化促进剂添加到所得混炼产物中,并使用开放式辊在80℃下混炼5分钟,获得电子元件安装部件用橡胶组合物。
[0286]
[表2]
[0287][0288]
(2)电子元件安装部件的制造
[0289]
接下来,将获得的电子元件安装部件用橡胶组合物硫化并成型为如图3所示的形状,即贮存空间s具有圆形截面并且接合表面a的直径(外径)d的尺寸为40mm、厚度(高度)h为25mm、接合部的厚度t为1mm、凸缘的宽度w为10mm的形状,以生产电子元件安装部件。
[0290]
3.测试轮胎的制造
[0291]
(1)制造安装电子元件安装部件前的轮胎
[0292]
首先,制造安装电子元件安装部件前的轮胎。
[0293]
具体地,将具有表3和4所示配方的内衬与其他轮胎部件粘贴在一起以形成未硫化的轮胎,然后将其在170℃下加压硫化10分钟以获得安装电子元件安装部件前的轮胎。
[0294]
(2)测试轮胎的制造
[0295]
接下来,在安装各电子元件安装部件前的轮胎内膛表面上,通过表3和4所示的抛光方法对表3和4所示的电子元件安装部件的安装位置进行抛光以去除脱模剂。此后,使用
粘合剂安装用表3和4所示的组合物制造并将预定电子元件贮存在其贮存空间中的电子元件安装部件,以便具有表3和4所示的各粘合面积,从而制造实施例1至6(表3)和比较例1至6(表4)的测试轮胎。电子元件安装部件的中心偏移中心线cl的宽度m设定为2mm。作为粘合剂,使用市售的氯丁橡胶粘合剂。
[0296]
在激光抛光中,使用调整为60μm的移动节距和4000mm/s的移动速度的激光束在电子元件安装部件的安装位置往复移动多次,以刮掉脱模剂和橡胶表面,从而产生95μm的阶差。
[0297]
4.参数的计算
[0298]
此后,对于每个测试轮胎,从胎面部内侧的内衬层中切下长度为20mm、宽度为4mm、厚度为1mm的粘弹性测量用橡胶测试件,使得轮胎圆周方向为长边。对于每个橡胶测试件,使用gabo制造的eplexor系列在以下条件下测量复弹性模量e
*i
(mpa):测量温度:70℃,初始应变:10%,动态应变:
±
1%,频率:10hz,变形方式:伸长;并且在拉伸的变形方式下测量损耗正切(70℃tanδi)。
[0299]
另外,通过从接合部切下长度为20mm、宽度为4mm且厚度为1mm的粘弹性测量用测试件,以与上述相同的方式测量电子元件安装部件的复弹性模量e
*r
(mpa)。结果示于表1和2以及表3和4中。
[0300]
接下来,基于上述测量结果计算每个测试轮胎的aer/aei、0.5e
*i
和3.0e
*i
。结果示于表3和4中。
[0301]
5.评价测试
[0302]
对抗裂性进行评价,即行驶预定距离后轮胎中产生裂纹的程度。
[0303]
(1)测试方法
[0304]
将每个测试轮胎安装在车辆(国产ff车辆,排量2000cc)的所有车轮上,并且在填充空气使得内部压力为230kpa之后,使其以80km/h的速度在干燥路面测试场上行驶。行驶1000km后,将轮胎从轮辋上取下,并且测量轮胎内部部件表面中产生的裂纹数量和每个裂纹的长度。
[0305]
基于长度为1mm以上的裂纹数量的总长度进行评价。具体地,如下式所示,对各测试轮胎中获得的裂纹总长度与比较例1中获得的裂纹总长度之比的倒数进行指数化,并进行相对评价。值越大表示裂纹的出现越少。
[0306]
抗裂性=(比较例1的总长度/各测试轮胎的总长度)
×
100
[0307]
(2)评价结果
[0308]
评价结果示于表3和4中。
[0309]
[表3]
[0310][0311]
[表4]
[0312][0313]
表3和4的比较表明,当aer/aei》1(实施例1至6)时,可以提供具有优异抗裂性的轮胎。
[0314]
表3中的实施例的比较表明,当aer/aei为1.05以上时,抗裂性优异(实施例1、2、4至6)。可以看出,在这些情况中,aer为12质量%以下、e
*i
和e
*r
满足0.5e
*i
≦e
*r
≦3.0e
*i
、70℃tanδi为0.18以下的情况(实施例4至6)是进一步优异的,并且70℃tanδi为0.15以下的情况(实施例5和6)是特别优异的。
[0315]
虽然上面已经基于实施方式描述了本公开,但本公开不限于上述实施方式。在与本公开相同和等同的范围内,可以对上述实施方式进行各种修改。
[0316]
本公开(1)是一种轮胎,其中用于结合电子元件的电子元件安装部件安装在轮胎内部部件的表面上,其中
[0317]
所述电子元件安装部件具有贮存所述电子元件的电子元件贮存部,以及具有用于将所述电子元件安装部件安装到所述轮胎内部部件的表面的接合表面的接合部;并且
[0318]
所述电子元件安装部件的丙酮提取量aer(质量%)和所述轮胎内部部件的丙酮提取量aei(质量%)满足以下(式1):
[0319]
aer/aei》1(式1)。
[0320]
本公开(2)是如本公开(1)所述的充气轮胎,其中,所述电子元件安装部件的丙酮提取量aer小于12质量%。
[0321]
本公开(3)是如本公开(1)或(2)所述的充气轮胎,其中,所述电子元件安装部件的接合部与所述轮胎内部部件之间的粘合面积为12cm2以上。
[0322]
本公开(4)是如本公开(3)所述的充气轮胎,其中,所述电子元件安装部件的接合部与所述轮胎内部部件之间的粘合面积小于75cm2。
[0323]
本公开(5)是本公开(1)至(4)的任意组合的充气轮胎,其中,所述接合部在70℃的复弹性模量e
*r
(mpa)和所述轮胎内部部件在70℃的复弹性模量e
*i
(mpa)满足以下(式2):
[0324]
0.5e
*i
≦e
*r
≦3.0e
*i
(式2)。
[0325]
本公开(6)是本公开(1)至(5)的任意组合的充气轮胎,其中,所述轮胎内部部件在70℃的损耗正切(70℃tanδi)为0.18以下。
[0326]
本公开(7)是如本公开(6)所述的充气轮胎,其中,所述轮胎内部部件的损耗正切(70℃tanδi)为0.15以下。
[0327]
本公开(8)是本公开(1)至(7)的任意组合的充气轮胎,其中,所述轮胎内部部件是由橡胶组合物形成的内衬,所述橡胶组合物在100质量份的橡胶成分中含有70质量份以上的丁基类橡胶。
[0328]
本公开(9)是如本公开(8)所述的充气轮胎,其中,所述丁基类橡胶含有30质量份以下的再生丁基橡胶。
[0329]
本公开(10)是本公开(1)至(9)的任意组合的充气轮胎,其中,在所述电子元件安装部件的所述电子元件贮存部中,面向所述接合表面的一侧是开放的。
[0330]
本公开(11)是本公开(1)至(10)的任意组合的充气轮胎,其中,所述电子元件安装部件使用粘合剂安装在所述轮胎内部部件的表面上。
[0331]
本公开(12)是本公开(1)至(11)的任意组合的充气轮胎,其中,在轮胎截面中,所述电子元件安装部件的中心位于四个区域中最靠近轮胎赤道面的中央两个区域中,所述四个区域由从将形成胎面接触宽度的两个接地边缘之间划分为四个相等部分的线起平行于轮胎径向延伸的线划分。
[0332]
本公开(13)是本公开(1)至(12)的任意组合的充气轮胎,其是用于乘用车的轮胎。
[0333]
[附图标记的描述]
[0334]
1.轮胎
[0335]
2.电子元件安装部件
[0336]
3.胎面的表面
[0337]
11.胎面
[0338]
12.带束
[0339]
13.胎侧
[0340]
14.胎体层
[0341]
15.胎圈芯
[0342]
16.胎圈三角胶
[0343]
17.胎圈包布
[0344]
18.压紧部
[0345]
19.轮胎内部部件(内衬)
[0346]
21.电子元件贮存部
[0347]
22.接合部
[0348]
31.周向槽
[0349]
32a,32d.横向槽
[0350]
33.花纹沟
[0351]
34.最接近赤道面的区域
[0352]
35.轮胎轴向外部区域
[0353]
dt.胎面厚度
[0354]
dr.电子元件安装部件的厚度
[0355]
a.接合表面
[0356]
cl.轮胎中心线
[0357]
cl.电子元件安装部件的中心线
[0358]
d.接合表面直径(外径)
[0359]
e1.上端(在电子元件贮存部的面向接合表面的一侧)
[0360]
e2.下端(在电子元件贮存部的接合表面侧)
[0361]
h.电子元件安装部件的厚度(高度)
[0362]
i.轮胎内膛表面
[0363]
m.电子元件安装部件的中心的偏移宽度
[0364]
s.贮存空间
[0365]
t.接合部的厚度
[0366]
vl.虚线
[0367]
w.凸缘宽度