橡胶‑纤维复合体、橡胶‑树脂复合体和使用其的充气轮胎制造技术

目的在于，提供一种橡胶‑纤维复合体、橡胶‑树脂复合体和使用其的充气轮胎，所述橡胶‑纤维复合体是对芯鞘纤维被覆橡胶而成的，通过改良橡胶与纤维之间的粘接性，从而在作为加强材料使用时，与以往相比能够进一步提高耐久性。一种橡胶‑纤维复合体，其是对由芯鞘型的复合纤维构成的加强材料被覆橡胶而成的，所述芯鞘型的复合纤维的芯部由熔点150℃以上的高熔点树脂形成，鞘部由熔点低于该高熔点树脂的烯烃系聚合物形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】橡胶-纤维复合体、橡胶-树脂复合体和使用其的充气轮胎
本专利技术涉及橡胶-纤维复合体、橡胶-树脂复合体和使用其的充气轮胎(以下也简称为“轮胎”)，详细而言，涉及在轮胎等橡胶物品的加强用途中有用的橡胶-纤维复合体、橡胶-树脂复合体和使用其的充气子午线轮胎。
技术介绍
以往，作为橡胶物品的加强材料，对有机纤维、金属材料等进行了各种研究并已经使用这些材料。特别是，作为充气轮胎等承受应变输入的橡胶物品的加强中所用的加强材料，以往一直使用被覆粘接剂组合物而提高了与橡胶的粘接性的帘线材料。另外，作为有机纤维的一种，迄今为止，对于使用断面结构由成为中心的芯部和被覆其外周的鞘部构成的、所谓的芯鞘纤维作为加强材料的情况也进行了各种研究。例如，专利文献1公开了一种将由芯鞘型纤维构成的帘线埋入未硫化橡胶并硫化一体化而成的帘线-橡胶复合体，其中，所述芯鞘型纤维以选自聚酯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯腈、人造丝、含杂环的聚合物中的至少一种树脂作为芯成分，以能够与橡胶热熔接的热塑性树脂作为鞘成分。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平10-6406号公报(权利要求书等)
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，为了埋入于橡胶中而将粘接剂处理后的帘线材料切断时，切断的帘线材料的端面未被覆粘接剂组合物，因此当与橡胶粘接后施加超过限度的应变作为负荷时，从该帘线材料的端面起发生龟裂，存在容易带来故障的问题。上述专利文献1所公开的使用芯鞘纤维的加强材料也存在同样的问题，需要解决。因此，本专利技术的目的在于，提供一种橡胶-纤维复合体、橡胶-树脂复合体和使用其的充气轮胎，所述橡胶-纤维复合体是对芯鞘纤维被覆橡胶而成的，通过改良橡胶与纤维之间的粘接性，从而在作为加强材料使用时，与以往相比能够进一步提高耐久性。用于解决问题的方案本专利技术人进行了深入研究，结果发现，通过使用芯部由熔点150℃以上的高熔点树脂形成、鞘部由特定的烯烃系聚合物形成的芯鞘型的复合纤维能够解决上述问题，直至完成了本专利技术。即，本专利技术的橡胶-纤维复合体，其特征在于，其是由芯鞘型的复合纤维构成的加强材料被覆橡胶而成的，所述芯鞘型的复合纤维的芯部由熔点150℃以上的高熔点树脂形成，鞘部由熔点低于该高熔点树脂的烯烃系聚合物形成。在本专利技术的橡胶-纤维复合体中，前述烯烃系聚合物优选为使含有乙烯或丙烯的单体加成聚合而成的烯烃系无规共聚物，也优选为乙烯-丙烯无规共聚物，这种情况下，适宜的是，前述乙烯-丙烯无规共聚物中的丙烯含量为99.7摩尔％～20摩尔％、乙烯含量为0.3摩尔％～80摩尔％。另外，前述烯烃系聚合物优选为聚乙烯系聚合物，前述聚乙烯系聚合物也优选为聚乙烯聚合物或乙烯/α-烯烃共聚物。进而，前述加强材料的纤度适宜为100dtex以上5000dtex以下，优选前述加强材料在复合体内部实质上不交错、且由1条或10条以内的束构成。进而，另外，在本专利技术的橡胶-纤维复合体中，前述乙烯-丙烯无规共聚物的、用拉曼光谱法测得的结晶性参数优选为-0.06以下，优选取向参数为13以下，所述取向参数是由用拉曼光谱法测得的拉曼谱带的相对于偏光方向的谱带强度比求出的。另外，本专利技术的橡胶-树脂复合体，其特征在于，其是由芯鞘型的树脂体构成的加强材料被覆橡胶并硫化而成的，所述芯鞘型的树脂体的芯部由熔点150℃以上的高熔点树脂形成，鞘部由熔点低于该高熔点树脂的烯烃系聚合物形成，在前述树脂体的长度方向端部，前述高熔点树脂的端面被前述烯烃共聚物被覆，该烯烃系聚合物与橡胶熔接。在此，在本专利技术中，将通过加热而在熔点以上熔融的纤维树脂与橡胶通过界面相互作用而密合称为熔接。在本专利技术的橡胶-树脂复合体中，前述高熔点树脂优选为聚烯烃系树脂或聚酯系树脂。另外，前述加强材料的纤度适宜为100dtex以上且5000dtex以下。进而，在本专利技术的橡胶-树脂复合体中，前述加强材料的拉伸断裂强度优选为29N/mm2以上。进而另外，优选前述加强材料在复合体内部实质上不交错、且由1条或10条以下的束构成，作为前述聚酯系树脂，适宜为聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)。进而，本专利技术的轮胎，其特征在于，具备上述橡胶-纤维复合体、或由上述橡胶-树脂复合体构成的加强层。专利技术的效果根据本专利技术，能够实现一种橡胶-纤维复合体、橡胶-树脂复合体和使用其的充气轮胎，所述橡胶-纤维复合体是对芯鞘纤维被覆橡胶而成的，通过提高橡胶与纤维之间的粘接性，从而在作为加强材料使用时，与以往相比能够进一步提高耐久性。附图说明图1A是示出本专利技术的橡胶-纤维复合体的切断端部在硫化时的行为的第1说明图。图1B是示出本专利技术的橡胶-纤维复合体的切断端部在硫化时的行为的第2说明图。图1C是示出本专利技术的橡胶-纤维复合体的切断端部在硫化时的行为的第3说明图。图1D是示出本专利技术的橡胶-纤维复合体的切断端部在硫化时的行为的第4说明图。图2是示出本专利技术的充气轮胎的一例的宽度方向剖视图。图3是示出实施例1中得到的橡胶-树脂复合体的长度方向端部的荧光显微镜照片图。具体实施方式以下参照附图详细地说明本专利技术的实施方式。本专利技术的橡胶-纤维复合体是由芯鞘型的复合纤维构成的加强材料被覆橡胶而成的，所述芯鞘型的复合纤维的芯部包含熔点150℃以上的高熔点树脂，鞘部包含熔点低于构成芯部的高熔点树脂的烯烃系聚合物。在本专利技术的橡胶-纤维复合体中所用的芯鞘型的复合纤维中，构成鞘部的烯烃系聚合物熔点低于芯部，因此具有如下优点：在应用于橡胶物品的加强用途时，通过硫化时的加热而与橡胶热熔接，从而能够直接密合。即，本专利技术的加强材料虽然是被覆橡胶而形成橡胶-纤维复合体的，但所述橡胶-纤维复合体在与橡胶进行复合时无需进行以往用于轮胎帘线的粘接的、用于附着间苯二酚/福尔马林/胶乳(RFL)系粘接剂等粘接剂组合物的浸渍处理，因此能够简化粘接加工工序。另外，在轮胎等加强用途中使用粘接剂组合物来粘接有机纤维与橡胶时，通常为了确保粘接力而需要用纤维涂覆用橡胶(胶清橡胶(SkimRubber))被覆有机纤维，但根据本专利技术的加强材料，不借助纤维涂覆用橡胶，通过热熔接能与侧部橡胶、胎面橡胶等直接得到强密合力。在用纤维涂覆用橡胶被覆有机纤维时，需要确保被覆橡胶不破裂程度的被覆厚度，因此橡胶重量相应于该被覆厚度而增加，结果，通常与有助于提高经济性的轮胎轻量化要求相悖，但在本专利技术中不存在这样的粘接加工中的制约，因此没有纤维涂覆用橡胶的增重这一附带的副作用，能够提供与适应于加强部位的橡胶种类例如侧部胎面橡胶等的复合体。如上所述，上述芯鞘型的复合纤维在轮胎等橡胶物品的加强材料用途中能够发挥充分的加强性能。因此，本专利技术的橡胶-纤维复合体通过芯部担保加强性能且通过鞘部在无浸渍处理、橡胶涂覆下可与橡胶熔接，因此，特别是将本专利技术的橡胶-纤维复合体用于轮胎的加强用途时，也能够通过减薄而有助于轮胎轻量化。另外，根据本专利技术人的研究获知，当对本专利技术的橡胶-纤维复合体进行硫化时，在其切断端部，硫化前呈露出状态的芯部的切断端面被鞘部的树脂被覆，在该部分也得到鞘部的树脂与橡胶的牢固熔接。我们认为原因在于，通过硫化时的加热，成为鞘部的低熔点的烯烃系聚合物会流动并进入由高熔点树脂形成的芯部的切断端面与橡胶之间的间隙，由此橡胶-纤维复合体硫化后对应变的耐久性能够进一步提高。以往利用用于轮胎帘线的粘接的间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶‑纤维复合体，其特征在于，其是由芯鞘型的复合纤维构成的加强材料被覆橡胶而成的，所述芯鞘型的复合纤维的芯部由熔点150℃以上的高熔点树脂形成，鞘部由熔点低于该高熔点树脂的烯烃系聚合物形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.17 JP 2015-1605811.一种橡胶-纤维复合体，其特征在于，其是由芯鞘型的复合纤维构成的加强材料被覆橡胶而成的，所述芯鞘型的复合纤维的芯部由熔点150℃以上的高熔点树脂形成，鞘部由熔点低于该高熔点树脂的烯烃系聚合物形成。2.根据权利要求1所述的橡胶-纤维复合体，其中，所述烯烃系聚合物是使含有乙烯或丙烯的单体加成聚合而得到的烯烃系无规共聚物。3.根据权利要求1所述的橡胶-纤维复合体，其中，所述烯烃系聚合物为乙烯-丙烯无规共聚物。4.根据权利要求3所述的橡胶-纤维复合体，其中，所述乙烯-丙烯无规共聚物中的丙烯含量为99.7摩尔％～20摩尔％，乙烯含量为0.3摩尔％～80摩尔％。5.根据权利要求1所述的橡胶-纤维复合体，其中，所述烯烃系聚合物为聚乙烯系聚合物。6.根据权利要求5所述的橡胶-纤维复合体，其中，所述聚乙烯系聚合物为聚乙烯聚合物或乙烯-α-烯烃共聚物。7.根据权利要求1所述的橡胶-纤维复合体，其中，所述加强材料的纤度为100dtex以上且5000dtex以下。8.根据权利要求1所述的橡胶-纤维复合体，其中，所述加强材料在复合体内部实质上不交错、且由1条或10条以内的束构成。9.根据权利要求3所述的橡胶-纤维复合体，其中，所述乙烯-丙烯无规共聚物的用拉曼光...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村真明，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：日本,JP