TW201406572A - 輪胎內襯用片材及輪胎 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種厚度薄，且在用於輪胎內襯用片材部的情形中，顯示出與氣體阻隔層及胎體橡膠兩者皆優異的黏著性能之輪胎內襯用片材；及使用其之輪胎。此種輪胎內襯用片材的特徵在於：具有氣體阻隔層、與黏著層，且前述黏著層具有由烯烴系彈性體、胺基甲酸酯系彈性體、聚醯胺系彈性體構成群組中所選擇的1者以上。又，本發明之輪胎的特徵在於具備上述輪胎內襯用片材。

Description

輪胎內襯用片材及輪胎
本發明關於輪胎內襯用片材及輪胎。
本案發明基於2012年5月22日在日本申請的特願2012-116408號申請案而主張優先權，並將其內容援用於本說明書。
伴隨著近年來省能源的社會要求，而正謀求藉輪胎的薄化所為的輕量化。輪胎構件之中，含有配置在輪胎半徑方向的內側、具有防止從充氣輪胎的內部朝外部洩漏空氣的功能之輪胎內襯，而輪胎內襯方面亦進行提升氣體阻隔性，謀求輕量化。
以往，使用以丁基橡膠、鹵素化丁基橡膠等為主原料的橡膠組成物作為輪胎內襯用橡膠組成物。然而，當增多此等丁基系橡膠的含量時，未加硫橡膠的強度降低、容易產生片材的穿孔，而成為在薄化輪胎內襯時的問題。因此，丁基系橡膠的含量受到限制，在將以該丁基系橡膠為主原料之橡膠組成物使用於輪胎內襯之情形中，汽車用輪胎必須為0.6~1.0mm、在卡車、公車用輪胎必須為1.0~2.0mm左右的厚度。因此，在減低輪胎的重量、改善汽車的燃料費上成為了障礙。
因而，為了實現輪胎的輕量化，已經有提案將氣體阻隔性比丁基系橡膠還優異、能薄化輪胎內襯層的厚度之熱塑化性樹脂用於輪胎內襯。例如， 已有人揭露了使用耐綸片材層取代輪胎內襯的以往之丁基系橡膠(例如，參照專利文獻1)。然而，專利文獻1的技術中，必須將由橡膠組成物所構成之橡膠糊與耐綸片材層黏著，而有工程複雜化的問題。
又，已有人揭露使用乙烯-乙烯醇共聚物層作為輪胎內襯來取代以往的丁基系橡膠(例如，參照專利文獻2)。
然而，專利文獻2的技術中，有著輪胎內襯與胎體橡膠的層間黏著強度、構成輪胎內襯之黏著層與氣體阻隔層的層間黏著強度不夠充分的情形。
因而，期望著照樣能保持氣體阻隔性，輪胎內襯與胎體橡膠的層間黏著強度高，及提高構成輪胎內襯之黏著層與氣體阻隔層的層間黏著強度。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開平9-165469號公報
【專利文獻2】日本特開2009-220793號公報
在此種狀況下，本案發明人等經研究後得知：將氣體阻隔層與高耐熱性的黏著層予以接合並一體化而成之疊層體，作為該輪胎內襯用片材為有效的。
因而，本發明的目的在於提供構成輪胎內襯用片材的氣體阻隔層、與黏著層於高溫時的黏著力高、而且胎體橡膠與黏著層於高溫時的黏著力高的輪胎內襯用片材；及使用其之輪胎。
這樣的目的可藉由下述(1)~(8)所記載的本發明而達成。
(1)一種輪胎內襯用片材，其特徵在於：具有氣體阻隔層、與黏著層，且前述黏著層具有由烯烴系彈性體、胺基甲酸酯系彈性體、聚醯胺系彈性體構成群組中所選擇的1者以上。
(2)如上述(1)所記載的輪胎內襯用片材，其中前述黏著層相對於黏著層全體而言，含有20重量%以上的由烯烴系彈性體、胺基甲酸酯系彈性體、聚醯胺系彈性體構成群組中所選擇的1者以上。
(3)如上述(1)或(2)中任一項之輪胎內襯用片材，其中前述烯烴系彈性體係將聚乙烯、聚丙烯中的任1者以上作為基材相(matrix phase)、將乙烯丙烯橡膠、乙烯丙烯二烯橡膠中的任1者以上作為分散相者。
(4)如上述(1)~(3)中任一項之輪胎內襯用片材，其中前述黏著層係進一步含有苯乙烯系彈性體者。
(5)如上述(4)所記載的輪胎內襯用片材，其中前述苯乙烯系彈性體為苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物。
(6)如上述(1)~(5)中任一項之輪胎內襯用片材，其中前述黏著層的厚度為10μm以上300μm以下。
(7)如上述(1)~(6)中任一項之輪胎內襯用片材，其中前述氣體阻隔層的厚度為10μm以上600μm以下。
(8)一種輪胎，其特徵在於具備上述(1)~(7)中任一項之輪胎內襯用片材。
依照本發明的目的，可提供構成輪胎內襯用片材的氣體阻隔層、與黏著層於高溫時的黏著力高、而且胎體橡膠與黏著層於高溫時的黏著力高的輪胎內襯用片材；及使用其之輪胎。
1‧‧‧輪胎內襯用片材
2‧‧‧黏著層
3‧‧‧氣體阻隔層
4‧‧‧胎體橡膠
圖1為本發明的一實施形態之片材的剖面圖。
圖2為具備本發明的一實施形態之輪胎內襯用片材的輪胎的剖面圖。
【用以實施發明之形態】
一邊參照圖式、一邊詳細說明本發明的輪胎內襯用片材及使用輪胎內襯用片材之輪胎。圖1為本發明的輪胎內襯用片材之一例的剖面圖。圖1所表示的輪胎內襯用片材1包含黏著於胎體橡膠4的黏著層2、及與其相接的氣體阻隔層3。
本發明的輪胎內襯用片材中，黏著於胎體橡膠4的黏著層2具有：由烯烴系彈性體、胺基甲酸酯系彈性體、聚醯胺系彈性體構成群組中所選擇的1者以上。在本發明的輪胎內襯用片材中使用由烯烴系彈性體、胺基甲酸酯系彈性體、聚醯胺系彈性體構成群組中所選擇的1者以上時，即使在高溫下黏著層也不熔融流動化，且在氣體阻隔層3與黏著層2、及胎體橡膠4與黏著層2中不易發生剝離。
上述烯烴系彈性體、胺基甲酸酯系彈性體、聚醯胺系彈性體中的任1者以上，相對於黏著層2全體而言，具有20重量%以上為佳、具有50重量%以上為進一步較佳。當少於20重量%，輪胎內襯用片材會因高溫而熔融流動化，且有氣體阻隔層3與黏著層2、及胎體橡膠4與黏著層2中發生剝離的情形。
上述烯烴系彈性體，可列舉例如將聚乙烯、聚丙烯中的任1者以上作為基材相、將乙烯丙烯橡膠、乙烯丙烯二烯橡膠中的任1者以上作為分散相為佳，將聚丙烯作為基材相、將乙烯丙烯二烯橡膠作為分散相為進一步較佳。藉由將聚丙烯作為基材相，可進一步使得黏著層2在車輛行駛時不易發生熔融流動化而剝離。又，藉由將乙烯丙烯二烯橡膠作為分散相，可進一步提高胎體橡膠4與黏著層2的黏著力。
上述胺基甲酸酯系彈性體，可列舉例如將聚胺基甲酸酯作為硬鏈段、將聚碳酸酯、聚酯、聚醚中的任1者以上作為軟鏈段者為佳，將聚胺基甲 酸酯作為硬鏈段、將聚碳酸酯作為軟鏈段者為進一步較佳。藉由使用將聚胺基甲酸酯作為硬鏈段、將聚碳酸酯作為軟鏈段者，可進一步使得黏著層2在車輛行駛時不易發生熔融流動化而剝離。
上述聚醯胺系彈性體，可列舉例如將聚醯胺作為硬鏈段、將聚醚作為軟鏈段者為佳。藉由使用將聚醯胺作為硬鏈段、將聚醚作為軟鏈段者，可使得黏著層2在車輛行駛時不易發生熔融流動化而剝離。
進一步將苯乙烯系彈性體分散於黏著層2中為佳。藉由將苯乙烯系彈性體分散於含有上述烯烴系彈性體、胺基甲酸酯系彈性體、聚醯胺系彈性體的黏著層2，能讓胎體橡膠4與黏著層2的黏著力提高，且在胎體橡膠4與黏著層2之間不易發生剝離。
上述苯乙烯系彈性體，係使用例如苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物為佳。藉由使用苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物，能讓胎體橡膠4與黏著層2的層間黏著力更為提高，且在胎體橡膠4與黏著層2之間不易發生剝離。
上述黏著層2的厚度並未特別地加以限定，以10μm以上300μm以下為佳、50μm以上200μm以下為進一步較佳。當少於10μm，由於在與胎體橡膠進行加硫黏著時黏著層2流出，會有讓胎體橡膠4與氣體阻隔層3相接的情況，所以會有使得輪胎內襯從胎體橡膠上剝離下來的情況，而在比300μm還厚的情形中，由於輪胎內襯增厚且重量增加，而會有降低了因輕量化所得之低燃料費效果的情形。
在將苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物分散於黏著層2時，苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物的苯乙烯比例並未特別地加以限定，以30%以下為佳。藉由使苯乙烯比例為30%以下，能讓胎體橡膠4與黏著層2的層間黏著力提高，且在胎體橡膠4與黏著層2之間不易發生剝離。
於上述黏著層2中含有胺基甲酸酯系彈性體、聚醯胺系彈性體中的任1 者以上且使苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物分散其中之際，一併分散有馬來酸改質聚烯烴、馬來酸改質乙烯丙烯二烯橡膠、馬來酸改質乙烯辛烯橡膠中的任1者以上為佳。進一步較佳者係分散馬來酸改質乙烯丙烯二烯橡膠、或馬來酸改質乙烯辛烯橡膠。藉由分散馬來酸改質乙烯丙烯二烯橡膠、或馬來酸改質乙烯辛烯橡膠，由於胺基甲酸酯系彈性體、聚醯胺系彈性體與苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物的相溶性提高，且輪胎內襯用片材的伸長性提升，所以能使得輪胎內襯用片材相對於車輛行駛時的輪胎變形而言伸長而防止輪胎內襯用片材破裂。
上述黏著層2進一步含有膠黏劑(tackifier)等的增黏劑為佳。膠黏劑係以C5系樹脂、酚系樹脂、松香系樹脂、萜烯系樹脂、改質萜烯系樹脂、氫化萜烯系樹脂等為佳，此等之中尤以酚系樹脂為特佳。膠黏劑的含量並未特別地加以限定，較佳為與胎體橡膠4之黏著層2中的1重量%~40重量%。藉由含有膠黏劑等的增黏劑，能與加硫前的胎體橡膠4黏接。
另外，本發明的輪胎內襯用片材的氣體阻隔層3中，可列舉例如含有：聚醯胺樹脂、苯乙烯-異丁烯-苯乙烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-環烯烴共聚物、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、聚氯三氟乙烯樹脂、聚萘二甲酸乙二酯樹脂等者。
上述氣體阻隔層3的厚度並未特別地加以限定，以10μm以上600μm以下為佳。當少於10μm，會有氣體阻隔性能變得不夠充分的情形，在比600μm還厚的情形中，由於輪胎內襯增厚且重量增加，所以會有降低了因輕量化所得之低燃料費效果的情形。尤其是在使用苯乙烯-異丁烯-苯乙烯共聚物、乙烯-環烯烴共聚物等作為氣體阻隔層3的情形中，以200μm以上500μm以下的厚度為佳，尤其是250μm以上450μm以下為佳。
又，輪胎內襯用片材1係較佳者為氣體阻隔層3與黏著層2、及黏著層2與胎體橡膠4於100℃的平均黏著力為0.2N/mm以上。若輪胎內襯用片材1中的黏著層2與氣體阻隔層3於100℃的平均黏著力、及胎體橡膠4與黏 著層2於100℃的平均黏著力為0.2N/mm以上，能讓高溫時的黏著力提高，且能抑制於車輛行駛時在黏著層2與氣體阻隔層3的黏著面、及在黏著層2與胎體橡膠4的黏著面所看到的剝離發生。因此，具有該輪胎內襯用片材的輪胎係耐久性優異，且能使得氣體阻隔性提升。
本發明的輪胎內襯用片材的製造方法，可列舉例如：利用以T模擠製機將用於黏著層2的樹脂、與用於氣體阻隔層3的樹脂予以共擠製並進行疊層，並可藉由將其以冷卻輥狀冷卻至常溫而製造。
接著，一邊參照圖式、一邊詳細說明本發明的輪胎。圖2為本發明的輪胎之一例的部分剖面圖。圖2所表示的輪胎係在胎體橡膠4內側的輪胎內面配置有輪胎內襯用片材1。此處，本發明之輪胎的特徵在於輪胎內襯用片材1能適用上述的輪胎內襯用片材。本發明的輪胎係藉由具有上述的輪胎內襯用片材，而可在車輛行駛時抑制於胎體橡膠4與黏著層2之層間、及黏著層2與氣體阻隔層3之層間的剝離，耐久性優異。
另外，在圖2所表示的輪胎中，圖1中的黏著層2黏著於胎體橡膠4內側的輪胎內面為佳。
本發明的輪胎係可例如在成形滾筒的周圍上，適當疊層輪胎內襯用片材、胎體、皮帶、胎面等且製作生輪胎之後，藉由加硫成型該生輪胎而製造。
另外，在本發明的輪胎中，保持輪胎內壓的氣體只要能發揮其功能的氣體即可，可使用任1者，可列舉例如空氣、氮氣、氦氣等。
【實施例】
以下，列舉實施例及比較例來詳細說明本發明，但本發明並不受限於下述的實施例。
依照表1所表示的調配配方來混合各樹脂之後，使用T模擠製機(螺桿直徑：40mm、L/D：28)進行共擠製，以製作黏著層2的厚度200μm、氣體阻隔層3的厚度400μm、總厚度600μm的片材。
(實施例1)
按照表1所表示的調配配方，混合作為黏著層2的烯烴系彈性體(住友化學股份有限公司製、商品編號：ESPOLEX TPE4675)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物(日本ZEON股份有限公司製、商品編號：Quintac 3620)後，投入擠製機(缸筒溫度：220℃)。又，將作為氣體阻隔層3的苯乙烯-異丁烯-苯乙烯共聚物(KANEKA股份有限公司製、SIBSTAR 102T)投入擠製機(缸筒溫度：240℃)。將黏著層2與氣體阻隔層3以T型模具(模具溫度：240℃)予以疊層後，以冷卻輥(溫度：25℃)進行冷卻、固化而製得片材。
(實施例2)
按照表1所表示的調配配方，混合作為黏著層2的胺基甲酸酯系彈性體(DIC Bayer Polymer股份有限公司製、商品編號：Desmopan 786)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物(日本ZEON股份有限公司製、商品編號：Quintac 3620)、酸改質乙烯．辛烯橡膠(Du Pont股份有限公司製、商品編號：Fusapond N493)之後，投入擠製機(缸筒溫度：220℃)。又，將作為氣體阻隔層3的苯乙烯-異丁烯-苯乙烯共聚物(KANEKA股份有限公司製、SIBSTAR 102T)投入擠製機(缸筒溫度：240℃)。將黏著層2與氣體阻隔層3以T型模具(模具溫度：240℃)予以疊層之後，以冷卻輥(溫度：25℃)進行冷卻、固化而製得片材。
(實施例3)
按照表1所表示的調配配方，混合作為黏著層2的聚醯胺系彈性體(DAICEL．EVONIK股份有限公司製、商品編號：VESTAMID E47-S1)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物(日本ZEON股份有限公司製、商品編號：Quintac 3620)、酸改質乙烯辛烯橡膠(Du Pont股份有限公司製、商品編號： Fusapond N493)之後，投入擠製機(缸筒溫度：240℃)。又，將作為氣體阻隔層3的苯乙烯-異丁烯-苯乙烯共聚物(KANEKA股份有限公司製、SIBSTAR 102T)投入擠製機(缸筒溫度：240℃)。將黏著層2與氣體阻隔層3以T型模具(模具溫度：240℃)予以疊層之後，以冷卻輥(溫度：25℃)進行冷卻、固化而製得片材。
(比較例1)
按照表1所表示的調配配方，將作為黏著層2的苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物(日本ZEON股份有限公司製、商品編號：Quintac 3620)投入擠製機(缸筒溫度：220℃)。又，將作為氣體阻隔層3的苯乙烯-異丁烯-苯乙烯共聚物(KANEKA股份有限公司製、SIBSTAR 102T)投入擠製機(缸筒溫度：240℃)。將黏著層2與氣體阻隔層3以T型模具(模具溫度：240℃)予以疊層之後，再以冷卻輥(溫度：25℃)進行冷卻、固化而製得片材。
對輪胎內襯用片材進行以下的評價。
貼合未加硫胎體橡膠4與黏著層2、及黏著層2與氣體阻隔層3，在170℃加熱20分鐘，製作黏著力評價用的試樣。藉由在100℃利用T型拉伸剝離試驗測定剝離力，作為平均層間黏著力。按照下述的評價基準來評價層間黏著力。
○：>0.2N/mm
△：0.1~0.2N/mm
×：<0.1N/mm
實施例1係將含有烯烴系彈性體80重量%、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物20重量%的黏著層2，與含有苯乙烯-異丁烯-苯乙烯共聚物100重量%的氣體阻隔層3予以疊層而成之輪胎內襯用片材，該實施例與比較例1相比，胎體橡膠4與黏著層2、及黏著層2與氣體阻隔層3於100℃的黏著力提升了。
實施例2~3係將含有胺基甲酸酯系彈性體、聚醯胺系彈性體70重量% 與苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物20重量%及酸改質乙烯辛烯橡膠10重量%的黏著層2，與含有苯乙烯-異丁烯-苯乙烯共聚物100重量%的氣體阻隔層3予以疊層而成之輪胎內襯用片材，該實施例與比較例1相比，胎體橡膠4與黏著層2、及黏著層2與氣體阻隔層3於100℃的黏著力提升了。
【產業上的利用可能性】
本發明可適用於輪胎內襯用片材及輪胎。
1‧‧‧輪胎內襯用片材
2‧‧‧黏著層
3‧‧‧氣體阻隔層

Claims (8)

  1. 一種輪胎內襯用片材，其特徵在於：具有氣體阻隔層、與黏著層，且該黏著層具有由烯烴系彈性體、胺基甲酸酯系彈性體、聚醯胺系彈性體構成群組中所選擇的1者以上。
  2. 如申請專利範圍第1項之輪胎內襯用片材，其中該黏著層相對於黏著層全體而言，含有20重量%以上的由烯烴系彈性體、胺基甲酸酯系彈性體、聚醯胺系彈性體構成群組中所選擇的1者以上。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之輪胎內襯用片材，其中該烯烴系彈性體係將聚乙烯、聚丙烯中的任1者以上作為基材相，將乙烯丙烯橡膠、乙烯丙烯二烯橡膠中的任1者以上作為分散相者。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之輪胎內襯用片材，其中該黏著層係進一步含有苯乙烯系彈性體者。
  5. 如申請專利範圍第4項之輪胎內襯用片材，其中該苯乙烯系彈性體為苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之輪胎內襯用片材，其中該黏著層的厚度為10μm以上300μm以下。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之輪胎內襯用片材，其中該氣體阻隔層的厚度為10μm以上600μm以下。
  8. 一種輪胎，其特徵在於具備如申請專利範圍第1或2項之輪胎內襯用片材。
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