[发明专利]多层结构体、充气轮胎用气密层以及充气轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及包括阻隔层和弹性体层的多层结构体，更具体涉及具有高气体阻隔性和抗龟裂性以及优异耐疲劳性的多层结构体、使用所述多层结构体的充气轮胎用气密层和包含所述气密层的充气轮胎。

背景技术

通常，对于作为空气阻隔层的设置在轮胎内表面上以保持轮胎的内压的气密层，使用主要由丁基橡胶或卤化丁基橡胶制成的橡胶组合物。然而，由于主要由丁基橡胶制成的橡胶组合物具有低空气阻隔性，当所述橡胶组合物用于气密层时，气密层需要具有约1mm的厚度。

另一方面，已知乙烯-乙烯醇共聚物(下文，其可缩写为EVOH)具有优异的气体阻隔性。由于EVOH的空气透过量是如上所述用于丁基类气密层的橡胶组合物的空气透过量的1/100或更小，因而厚度100μm以下的EVOH制成的气密层可显著改进轮胎的内压保持性。可使用由EVOH制成的厚度为100μm以下的气密层，因而几乎不会因为轮胎滚动时的弯曲变形而断裂或产生龟裂。因此，可以说，为了改进充气轮胎的内压保持性，将EVOH用于轮胎的气密层是有效的。例如，专利文献1公开了包含由EVOH制成的气密层的充气轮胎。

然而，当常规EVOH用于气密层时，尽管在改进轮胎的内压保持性上非常有效，但由于弯曲期间的变形使由EVOH制成的气密层断裂或产生龟裂，这是因为常规EVOH的弹性模量显著高于通常用于轮胎的橡胶的弹性模量。因此，当使用由EVOH制成的气密层时，尽管轮胎使用之前轮胎的内压保持性显著改进，但在轮胎滚动期间经受弯曲变形的使用后的轮胎的内压保持性低于使用之前的内压保持性。

因此，期望开发具有高抗龟裂性同时保持气体阻隔性并因此使厚度降低的气密层。为此，考虑使用具有优异抗龟裂性的弹性膜或片与具有优异气体阻隔性的树脂膜接合并一体化的层压制品。在这种情况下，由于层压制品中包括弹性膜等，是否能够获得优异的气体阻隔性成为问题。此外，当所述层压制品用作气密层时，期望改进耐疲劳性以在长期使用中耐久。

相关技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开6-40207

发明内容

发明要解决的问题

因此，本发明的目的是通过解决传统技术的上述问题，提供具有高气体阻隔性和抗龟裂性以及优异耐疲劳性的多层结构体。此外，本发明的另一目的是提供使用这种多层结构体的充气轮胎用气密层和包含所述气密层的充气轮胎。

用于解决问题的方案

作为深入研究包含阻隔层和弹性体层的多层结构体以实现上述目的的结果，本发明人发现，通过用在20℃下断裂伸长率为50%以下的聚合物材料制备阻隔层和用断裂伸长率为100%以上的聚合物材料制备弹性体层，以致多层结构体在100%应变输入时的塑性变形量大于在假耐受点(pseudo tolerance point)的变形量，施加于多层结构体的应力可有效地分散，从而确保高气体阻隔性和抗龟裂性并获得优异的耐疲劳性。本发明人因此完成本发明。

即，根据本发明，多层结构体具有由依据JIS K7113在20℃和65%RH下的断裂伸长率为50%以下的聚合物材料制成的阻隔层和由依据JIS K7113在20℃和65%RH下的断裂伸长率为100%以上的聚合物材料制成的弹性体层，其中所述多层结构体在100%变形输入时的输入变形量与所述多层结构体在100%变形输入时的塑性变形量之间的差值大于耐受点的变形量。

优选地，所述多层结构体通过交替层压阻隔层和弹性体层而形成7层以上来制备，并且所述弹性体层具有100%以上的断裂伸长率。

优选地，所述阻隔层在20℃和65%RH下的空气透过量为10.0cc·mm/m²·天·atm以下，厚度为10μm以下。

优选地，构成阻隔层的聚合物包括一种或多种具有极性基团OH、S、Cl或F的树脂，其中所述具有极性基团的树脂是选自乙烯-乙烯醇共聚物或改性乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯醇、尼龙、聚氯乙烯和离聚物中的至少一种。

优选地，构成弹性体层的聚合物材料包括选自聚苯乙烯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、聚二烯烃类热塑性弹性体、聚氯乙烯类热塑性弹性体、氯化聚乙烯类热塑性弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体和氟树脂类热塑性弹性体中的至少一种。

优选地，所述阻隔层和所述弹性体层通过活性能量射线的照射而交联，并且所述多层结构体在100%应变时的弹性模量为40MPa以下。