專利名稱：多層結(jié)構(gòu)體、使用該多層結(jié)構(gòu)體的內(nèi)襯以及充氣輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有7層以上的層的多層結(jié)構(gòu)體、使用該多層結(jié)構(gòu)體的充氣輪胎用內(nèi)襯、以及具備該內(nèi)襯的充氣輪胎。
背景技術(shù)：
以往，人們利用具有乙烯一乙烯醇共聚物層的層疊膜的高阻氣性、熱成形性等，將其用于食品用途及醫(yī)療用包裝材料等用途。最近，為了提高阻氣性等各種性能，提出了單層厚度為微米級(jí)或亞微米級(jí)的樹脂層多個(gè)層疊而成的各種多層結(jié)構(gòu)體。作為該乙烯一乙烯醇共聚物的樹脂層多個(gè)層疊而成的現(xiàn)有的多層結(jié)構(gòu)體，例如開發(fā)出了(I)由乙烯一乙烯醇共聚物等阻隔材料和熱塑性聚氨酯等彈性體材料構(gòu)成的微層高分子復(fù)合物層疊而成的彈性阻隔膜(例如參照專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2)、(2)交替地具有乙烯一乙烯醇共聚物等硬質(zhì)聚合物材料和可塑性聚合物材料的層的多層膜(例如參照專利文獻(xiàn)3)等。但是，上述現(xiàn)有的多層結(jié)構(gòu)體⑴并未特別考慮到乙烯一乙烯醇共聚物等阻隔材料和熱塑性聚氨酯等彈性體材料的層間粘接性。另外，上述現(xiàn)有的多層結(jié)構(gòu)體(2)中，關(guān)于層間粘接性，也并未對(duì)乙烯一乙烯醇共聚物等硬質(zhì)聚合物材料本身及其與可塑性聚合物材料的組合等進(jìn)行鉆研，僅公開了使用單由熱熔粘接劑構(gòu)成的連接層來增強(qiáng)各層間的粘接性的技術(shù)。因此，根據(jù)這些現(xiàn)有的多層結(jié)構(gòu)體(I)和多層結(jié)構(gòu)體(2)，層間粘接性不足，容易因?qū)娱g的剝離等而導(dǎo)致阻隔層發(fā)生開裂，耐久性有可能降低。其結(jié)果是，現(xiàn)有的多層結(jié)構(gòu)體(I)和⑵存在阻氣性在要求高阻氣性的用途中變得不足、難以使用的問題。另一方面，為了防止空氣泄露，使輪胎空氣壓力保持恒定，以往在充氣輪胎的內(nèi)面設(shè)置以丁基橡膠、鹵化丁基橡膠等低透氣性丁基系橡膠作為主成分的內(nèi)襯層。但是，如果增加這些丁基系橡膠的含量，則與未硫化的橡膠相比強(qiáng)度降低，容易產(chǎn)生橡膠斷裂或片材空孔等。特別是使內(nèi)襯的尺寸變薄的情況下，會(huì)產(chǎn)生在制造輪胎時(shí)內(nèi)面的簾布容易露出的問題。因此，上述丁基系橡膠的含量本身就有限制，使用配合有該丁基系橡膠的橡膠組合物的情況下，從阻氣性的觀點(diǎn)來看，內(nèi)襯層需要具有Imm左右的厚度。因此，內(nèi)襯層的質(zhì)量占到輪胎的約5%左右，成為通過減小輪胎質(zhì)量來提高汽車燃油效率的障礙。于是，隨著近年來社會(huì)上對(duì)于節(jié)能的要求，以汽車輪胎的輕量化為目的，提出了用于使內(nèi)襯層的尺寸變薄的方法。作為該方法，例如開發(fā)出了使用尼龍膜層或偏氯乙烯層來代替現(xiàn)有的丁基系橡膠作為內(nèi)襯層的方法(例如參照專利文獻(xiàn)4和專利文獻(xiàn)5)。此外，也開發(fā)出了在內(nèi)襯中使用共混有聚酰胺系樹脂、聚酯系樹脂等熱塑性樹脂以及彈性體的組合物的膜的方法(例如參照專利文獻(xiàn)6)。然而，使用這些膜的方法雖然能在一定程度上實(shí)現(xiàn)輪胎輕量化，但由于基質(zhì)是結(jié)晶性的樹脂材料，因此存在特別是在5°C以下的低溫下使用時(shí)的耐裂性和耐彎曲疲勞性比常用的配合有丁基系橡膠的組合物層的情形差的問題，而且輪胎制造工序也繁瑣。
另一方面，如上所述，乙烯一乙烯醇共聚物的阻氣性優(yōu)異。乙烯一乙烯醇共聚物的空氣透過量是配合有丁基系橡膠的內(nèi)襯橡膠組合物的一百分之一以下，因此即使厚度在50 μ m以下，也能大幅提高內(nèi)壓保持性，因而能使輪胎輕量化。因此，為了降低充氣輪胎的透氣性，有效的是在輪胎內(nèi)襯中使用乙烯一乙烯醇共聚物，開發(fā)出了具有由乙烯一乙烯醇共聚物構(gòu)成的輪胎內(nèi)襯的充氣輪胎(例如參照專利文獻(xiàn)7)。然而，使用該乙烯一乙烯醇共聚物作為內(nèi)襯的情況下，雖然內(nèi)壓保持性改善效果好，但彈性模量與輪胎中常用的橡膠相比大幅提高，耐彎曲性不佳，因此可能會(huì)因彎曲時(shí)的變形而發(fā)生斷裂或開裂。因此，使用由乙烯一乙烯醇共聚物形成的內(nèi)襯的情況下，雖然輪胎使用前的內(nèi)壓保持性大幅提高，但經(jīng)受了輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的彎曲變形的使用后的輪胎的內(nèi)壓保持性與使用前相比可能會(huì)降低。為了解決該問題，例如開發(fā)出了使用由乙烯含量20 70摩爾％、皂化度85 %以上的乙烯一乙烯醇共聚物60 99重量％以及疏水性增塑劑I 40重量％構(gòu)成的樹脂組合物的輪胎內(nèi)面用內(nèi)襯(例如參照專利文獻(xiàn)8)，但該內(nèi)襯的耐彎曲性未必能足以滿足要求。因此，希望開發(fā)出一種在保持優(yōu)異的阻氣性的同時(shí)還具有高度的耐彎曲性、且能薄型化、適合用于充氣輪胎用內(nèi)襯等的多層結(jié)構(gòu)體?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特表2002-524317號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:日本特表2007-509778號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)3:日本特表2003-512201號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)4:日本特開平7-40702號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)5:日本特開平7-81306號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)6:日本特開平10-29407號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)7:日本特開平6-40207號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)8:日本特開2002-52904號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題
本發(fā)明是鑒于上述事實(shí)而完成的發(fā)明，其目的是提供一種阻氣性和耐彎曲性優(yōu)異且能實(shí)現(xiàn)薄型化的多層結(jié)構(gòu)體、使用該多層結(jié)構(gòu)體的內(nèi)襯以及具備該內(nèi)襯的充氣輪胎。用于解決課題的手段
本發(fā)明人反復(fù)進(jìn)行了認(rèn)真研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，利用一種多層結(jié)構(gòu)體能達(dá)到上述目的，該多層結(jié)構(gòu)體具有共計(jì)7層以上的包含含阻氣性樹脂的樹脂組合物的規(guī)定厚度的層和包含含彈性體的樹脂組合物的規(guī)定厚度的層，并且通過照射活性能量射線而成。本發(fā)明是基于該發(fā)現(xiàn)而完成的發(fā)明。S卩，本發(fā)明是一種多層結(jié)構(gòu)體，其特征在于，
具有包含含阻氣性樹脂的樹脂組合物的A層，和與該A層鄰接的包含含彈性體的樹脂組合物的B層，
所述A層和B層共計(jì)為7層以上， 所述A層的單層的平均厚度為0.0Ol μ m以上且10 μ m以下，所述B層的單層的平均厚度為0.001 μ m以上且40 μ m以下，
通過照射活性能量射線而成。該多層結(jié)構(gòu)體具有多層結(jié)構(gòu)，該多層結(jié)構(gòu)具有包含含阻氣性樹脂的樹脂組合物的A層，因此具有優(yōu)異的阻氣性。此外，該多結(jié)構(gòu)體中，和規(guī)定厚度的A層一起層疊有包含含彈性體的樹脂組合物的B層，因此即使在阻氣性樹脂本身的延展性低的情況下，也能提高整體的延展性。因此，該多層結(jié)構(gòu)體的延展性優(yōu)異，能發(fā)揮出高耐彎曲性。因此，該多層結(jié)構(gòu)體即使在使其發(fā)生彎曲等變形的情況下使用，也能維持高阻氣性等特性。還有，該多層結(jié)構(gòu)體通過照射活性能量射線而成，因此層間粘接性提高，能提高阻氣性和耐彎曲性。此外，該多層結(jié)構(gòu)體是A層和B層具有規(guī)定的平均厚度的薄層，因此能實(shí)現(xiàn)薄型化和輕量化。上述A層和B層可以交替地層疊。通過如上所述將A層和B層交替地層疊，能在層疊的各層間體現(xiàn)出上述的高粘接性。其結(jié)果是，不僅能顯著提高該多層結(jié)構(gòu)體的層間粘接性，還能顯著提高阻氣性、耐彎曲性等。該多層結(jié)構(gòu)體的厚度優(yōu)選為0.1 μ m以上且1000 μ m以下。通過使該多層結(jié)構(gòu)體的厚度在上述范圍，能在維持內(nèi)襯等各種用途中的適用性的同時(shí)獲得良好的活性能量射線照射效率，因此可以提高層間粘接性，使阻氣性、耐彎曲性等進(jìn)一步提高。所述彈性體可以是選自聚苯乙烯系彈性體、聚烯烴系彈性體、聚二烯系彈性體、聚氯乙烯系彈性體、氯化聚乙烯系彈性體、聚氨酯系彈性體、聚酯系彈性體、聚酰胺系彈性體和氟樹脂系彈性體中的至少一種。通過使用上述各聚合物作為彈性體，能有效地提高該多層結(jié)構(gòu)體的延展性，因此能進(jìn)一步提高耐彎曲性。該多層結(jié)構(gòu)體中，A層和B層中的至少一方的樹脂組合物中可以含有金屬鹽，該金屬鹽的含量以金屬元素?fù)Q算計(jì)可以是I質(zhì)量PPm以上且10000質(zhì)量ppm以下。根據(jù)該多層結(jié)構(gòu)體，通過在樹脂組合物中含有規(guī)定量的金屬鹽，與鄰接的其它層的粘接性進(jìn)一步提高，因此能進(jìn)一步提高阻氣性和耐彎曲性。上述A層和B層中的至少一方的樹脂組合物中可以含有自由基交聯(lián)劑，自由基交聯(lián)劑的含量相對(duì)于活性能量射線照射前的該樹脂組合物可以是0.01質(zhì)量％以上且10質(zhì)量％以下。根據(jù)該多層結(jié)構(gòu)體，通過對(duì)具有包含含自由基交聯(lián)劑的樹脂組合物的層的多層結(jié)構(gòu)體照射活性能量射線，通過層間的交聯(lián)劑的作用而生成化學(xué)鍵，能進(jìn)一步提高層間粘接性。其結(jié)果是，能進(jìn)一步提高該多層結(jié)構(gòu)體的阻氣性、耐彎曲性等。此外，通過在樹脂組合物中含有自由基交聯(lián)劑，能減少照射的活性能量射線的量，提高生產(chǎn)率。所述阻氣性樹脂可以是乙烯一乙烯醇共聚物(以下也稱為“EV0H”)。通過使用EVOH作為阻氣性樹脂，能進(jìn)一步提高該多層結(jié)構(gòu)體的阻氣性。上述乙烯一乙烯醇共聚物的乙烯單元含量?jī)?yōu)選為3摩爾％以上且70摩爾％以下。通過使EVOH的乙烯單元含量在上述范圍，該多層結(jié)構(gòu)體的阻氣性提高，而且能提高熔融成形性，藉由該高熔融成形性可提高層間粘接性。上述乙烯一乙烯醇共聚物的皂化度優(yōu)選為80摩爾％以上。通過使EVOH的皂化度在上述范圍，能進(jìn)一步提高該多層結(jié)構(gòu)體的阻氣性，而且能提高與B層的層間粘接性。上述乙烯一乙烯醇共聚物可以具有選自下述結(jié)構(gòu)單元(I)和(II)中的至少一種，這些結(jié)構(gòu)單元(I)或(II)的含量相對(duì)于全部結(jié)構(gòu)單元可以是0.5摩爾％以上且30摩爾％以下。[化I]
[化2]
權(quán)利要求
1.多層結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 具有包含含阻氣性樹脂的樹脂組合物的A層，和與該A層鄰接的包含含彈性體的樹脂組合物的B層， 所述A層和B層共計(jì)為7層以上， 所述A層的單層的平均厚度為0.0Ol μ m以上且10 μ m以下，所述B層的單層的平均厚度為0.001 μ m以上且40 μ m以下， 通過照射活性能量射線而成。
2.權(quán)利要求1所述的多層結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述A層和B層交替地層疊。
3.權(quán)利要求1或2所述的多層結(jié)構(gòu)體，其特征在于，厚度為0.1 μ m以上且1000 μ m以下。
4.權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的多層結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述彈性體是選自聚苯乙烯系彈性體、聚烯烴系彈性體、聚二烯系彈性體、聚氯乙烯系彈性體、氯化聚乙烯系彈性體、聚氨酯系彈性體、聚酯系彈性體、聚酰胺系彈性體和氟樹脂系彈性體中的至少一種。
5.權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的多層結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 所述A層和B層中的至少一方的樹脂組合物中含有金屬鹽， 該金屬鹽的含量以金屬元素?fù)Q算計(jì)為I質(zhì)量ppm以上且10000質(zhì)量ppm以下。
6.權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的多層結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 所述A層和B層中的至少一方的樹脂組合物中含有自由基交聯(lián)劑， 自由基交聯(lián)劑的含量相對(duì)于活性能量射線照射前的該樹脂組合物為0.01質(zhì)量％以上且10質(zhì)量％以下。
7.權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的多層結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述阻氣性樹脂是乙烯一乙烯醇共聚物。
8.權(quán)利要求7所述的多層結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述乙烯一乙烯醇共聚物的乙烯單元含量為3摩爾％以上且70摩爾％以下。
9.權(quán)利要求7或8所述的多層結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述乙烯一乙烯醇共聚物的皂化度為80摩爾％以上。
10.權(quán)利要求7 9中任一項(xiàng)所述的多層結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 所述乙烯一乙烯醇共聚物具有選自下述結(jié)構(gòu)單元(I)和(II)中的至少一種， 這些結(jié)構(gòu)單元(I)或(II)的含量相對(duì)于全部結(jié)構(gòu)單元為0.5摩爾％以上且30摩爾％以下； [化I]
11.權(quán)利要求1 10中任一項(xiàng)所述的多層結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述活性能量射線是電子射線。
12.權(quán)利要求11所述的多層結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述電子射線通過電子射線加速機(jī)以加速電壓IOOkv以上且500kV以下、照射射線量5kGy以上且600kGy以下的條件照射。
13.權(quán)利要求1 12中任一項(xiàng)所述的多層結(jié)構(gòu)體，其特征在于，在180°C下加熱15分鐘后，通過以JIS-K6854為基準(zhǔn)、在23°C、50% RH氣氛下、拉伸速度50mm/分鐘的條件下的T型剝離試驗(yàn)測(cè)定的層間的剝離阻力為25N/25mm以上。
14.充氣輪胎用內(nèi)襯，其特征在于，使用權(quán)利要求1 13中任一項(xiàng)所述的多層結(jié)構(gòu)體。
15.充氣輪胎，其特征在于，具備權(quán)利要求14所述的內(nèi)襯。
全文摘要
本發(fā)明為多層結(jié)構(gòu)體、使用該多層結(jié)構(gòu)體的內(nèi)襯、以及具備該內(nèi)襯的充氣輪胎，該多層結(jié)構(gòu)體具有由包含阻氣性樹脂的樹脂組合物構(gòu)成的A層，和與該A層鄰接的由包含彈性體的樹脂組合物構(gòu)成的B層，所述A層和B層共計(jì)為7層以上，所述A層的單層的平均厚度為0.001μm以上且10μm以下，所述B層的單層的平均厚度為0.001μm以上且40μm以下，該多層結(jié)構(gòu)體通過照射活性能量射線而成。
文檔編號(hào)B32B27/40GK103118871SQ201080069398
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月1日
發(fā)明者高橋祐和, 田井伸二, 日笠正雄, 北野秀樹, 天本哲生, 田中隆嗣 申請(qǐng)人:可樂麗股份有限公司, 株式會(huì)社普利司通