[发明专利]膜、轮胎用内衬层及使用其的轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及可适用于轮胎用内衬层的膜，所述膜具有优异的气体阻隔性和耐弯曲性，使得轮胎重量降低同时改进轮胎在其新品阶段和使用后阶段的内压保持性，以及特别在冬季时间等相对低的温度的行驶条件下能够显示良好的气体阻隔性而没有断裂。

背景技术

通常，将主要由丁基橡胶和卤化丁基橡胶等组成的橡胶组分用于在轮胎内表面中作为空气阻隔层设置的内衬层，以保持轮胎的内压。在将如上所述的使用丁基类橡胶作为主要成分的这类橡胶组合物用于内衬层的情况下，由于橡胶组合物具有相对差的空气阻隔性，需要将内衬层的厚度设定在约1mm。结果，内衬层的重量达到轮胎总重量的约5％，使得难以降低轮胎重量改进汽车、农用车辆和工程车辆等的燃料消耗。

另一方面，已知乙烯-乙烯醇共聚物(下文可缩写为“EVOH”)气体阻隔性优良。EVOH的空气透过量不大于上述丁基类橡胶空气透过量的1/100。因此，在将EVOH用于内衬层的情况下，即使内衬层的厚度为100μm以下，EVOH也能显著改进轮胎的内压保持性。另外，EVOH也能够降低轮胎重量。

尽管并不存在许多具有低于上述丁基类橡胶的空气透过性的树脂，但在空气透过性为丁基类橡胶的空气透过性的约十分之一的树脂的情况下，除非内衬层的厚度超过100μm，否则不能充分获得由这类树脂引起的改进内压保持性的效果。然而，在内衬层的厚度超过100μm时，不仅降低轮胎重量的效果相对小，而且内衬层可能由于轮胎弯曲期间的变形而断裂或在内衬层中产生龟裂，由此难以根本上保持良好的气体阻隔性。鉴于此情况，在如上所述的这类树脂的情况下，已公开为了改进耐弯曲性而将化合物用于内衬层的技术，所述化合物通过共混具有熔点为170-230℃的尼龙树脂与含有异丁烯/对甲基苯乙烯共聚物的卤化物的弹性体来获得(JP11-199713)。然而，JP11-199713的技术引起如下问题：尽管耐弯曲性得到改进，但由于弹性体相对于树脂的相对高的比例，不能保持由尼龙树脂具有的良好的气体阻隔性。

相反，在将EVOH用于内衬层的情况下，由于可以将内衬层厚度降低至100μm以下，所以内衬层很少会由于轮胎旋转期间的弯曲变形而断裂或在内衬层中产生龟裂。因此，可以说从改进充气轮胎的内压保持性的角度，将EVOH应用到轮胎用内衬层是有效的。例如，JP-06-040207特开公开了具有由EVOH制成的内衬层的充气轮胎。

然而，在将普通EVOH用于内衬层的情况下，存在如下可行性：尽管获得相对良好的改进轮胎的内压保持性的效果，但内衬层仍然可能由于轮胎弯曲期间的变形造成断裂和/或在内衬层中产生龟裂，这是因为普通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制成的内衬层时，尽管轮胎使用之前内衬层的内压保持性显著提高，但是与轮胎使用之前的内压保持性相比，使用之后的轮胎(在轮胎旋转期间经受弯曲变形的轮胎)中内衬层的内压保持性可能劣化。作为解决该问题的手段，JP 2002-052904特开公开了在内衬层中使用由60至99重量％乙烯-乙烯醇共聚物和1至40重量％疏水性增塑剂组成的复合膜的技术，该乙烯-乙烯醇共聚物具有至少为85％的皂化度并且含有20至70摩尔％乙烯。

此外，JP2004-176048特开公开了在内衬层中使用改性乙烯-乙烯醇共聚物的技术，所述改性乙烯-乙烯醇共聚物通过使1至50重量份环氧化合物与100重量份包含25至50摩尔％乙烯的乙烯-乙烯醇共聚物反应来获得。JP2004-176048记载，与由常规EVOH制成的轮胎用内衬层相比，其内衬层显示更高的耐弯曲性，同时保持良好的气体阻隔性。

然而，在JP2004-176048中公开的内衬层容易断裂和不能显示良好的气体阻隔性，这是因为在冬季时间等相对低温的行驶条件下的耐弯曲性和柔软性不足，因此仍然存在改进的空间。

发明内容

鉴于上述事实，本发明的目的在于提供可适用于轮胎用内衬层的膜，其膜具有优异的气体阻隔性和耐弯曲性，使得轮胎重量降低和在冬季时间等相对低温的行驶条件下很少会断裂。