JP2009132379A - タイヤ用インナーライナー及びそれを用いたタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のタイヤ用インナーライナーは、樹脂層上にエラストマー成分を含む組成物を積層し、該樹脂層と該エラストマー成分との間に部分的な架橋を生じさせるのに必要なエネルギー線を照射してなる。ここで、前記エネルギー線が電子線であること、前記樹脂層を構成する樹脂のSP値と前記エラストマー成分のSP値との差の絶対値が9以内であること、及び前記エラストマー成分を含む組成物からなる層が加硫により隣接ゴム部材と共架橋することが好ましい。
【選択図】図1
Description
前記カーカスの内側のタイヤ内面に前記タイヤ用インナーライナーの何れかを具えることを特徴とする。
前記カーカスの内側のタイヤ内面に、本発明のタイヤ用インナーライナーの製造方法により製造されたタイヤ用インナーライナーを具えることを特徴とする。
前記エネルギー線とは、分子鎖を解離させてラジカルを発生させる電磁波等を意味する。また、前記エネルギー線としては、特に限定されないが、例えば、電子線、ガンマ線、紫外線、及び遠赤外線などが挙げられる。ここで、本発明において、紫外線の照射を利用する際には硬化促進のために薬剤の添加が必要であり、また、ガンマ線の照射を利用する際にはアイソトープが必要であり、何れも簡便ではない。一方、本発明において、電子線の照射を利用する際には、薬剤の添加やアイソトープを必ずしも必要とせず、且つ瞬時にオンオフすることができて簡便である。更に、電子線は、線量率がガンマ線よりも大きいというメリットを持つ。従って、前記エネルギー線としては電子線が好ましい。
上述したように、前記特開2007−276235号公報に記載の発明において、隣接ゴムとエラストマー成分を含む樹脂層は、電子線を照射し、それから加硫した場合、隣接ゴムと樹脂層とエラストマー成分を含む組成物との間に炭素−炭素結合及び硫黄架橋が導入されるため、不均一な網目構造になることがあり、ゴム層の耐劣化性が劣ることがある。一方、本発明においては、隣接ゴムとエラストマー成分を含む組成物との間に硫黄架橋のみが導入されるため、特開2007−276235号公報に記載の発明よりも網目構造が均一であり、ゴム層の耐劣化性が高い。
また、前記樹脂層を構成する層としては、熱可塑性ウレタン系エラストマー、ポリスチレン−ポリ(エチレン/ブチレン)ブロック−ポリスチレン共重合体、ナイロン6、ナイロン6,6、ポリブタジエン樹脂、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリブタジエン、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)、変性EVOH、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、塩化ビニリデン、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、酢酸ビニル系樹脂などを含む層が挙げられ、空気バリア性に優れタイヤの内圧保持性を大幅に向上させることが出来ることから、変性EVOHを含む層が好ましい。
加圧反応槽に、エチレン含量44モル%、ケン化度99.9%のエチレン−ビニルアルコール共重合体(190℃、2160g荷重下でのMFR:5.5g/10分)2質量部及びN−メチル−2−ピロリドン8質量部を仕込み、120℃で2時間加熱撹拌して、エチレン−ビニルアルコール共重合体を完全に溶解させた。これにエポキシプロパン0.4質量部を添加後、160℃で4時間加熱した。加熱終了後、蒸留水100質量部に析出させ、多量の蒸留水で充分にN−メチル−2−ピロリドン及び未反応のエポキシプロパンを洗浄し、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体を得た。更に、得られた変性エチレン−ビニルアルコール共重合体を粉砕機で粒子径2mm程度に細かくした後、再度多量の蒸留水で十分に洗浄した。洗浄後の粒子を8時間室温で真空乾燥した後、二軸押出機を用いて200℃で溶融し、ペレット化した。該ペレットを用いて、40mmf押出機(プラスチック工学研究所製PLABOR GT−40−A)とTダイからなる製膜機を用いて、下記押出条件で製膜し、厚さ20μmの単層の樹脂層1を得た。
形式:単軸押出機(ノンベルトタイプ)
L/D:24
口径:40mmf
スクリュー:一条フルライトタイプ、表面窒化鋼
スクリュー回転数:40rpm
ダイス:550mm幅コートハンガーダイ
リップ間隔:0.3mm
シリンダー、ダイ温度設定:C1/C2/C3/アダプター/ダイ=180/200/210/210/210(℃)
エチレン含量44モル%、ケン化度99.9%のエチレン−ビニルアルコール共重合体(190℃、2160g荷重下でのMFR:5.5g/10分)に代えて、エチレン含量32モル%、ケン化度99.9%のエチレン−ビニルアルコール共重合体(190℃、2160g荷重下でのMFR:7.0g/10分)を用いる以外は、上記樹脂層1と同様にして樹脂層2を作製した。
前記樹脂層1の製造方法で得たペレット80質量%と、無水マレイン酸変性水素添加スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体を公知の方法により合成した後ペレット化することによって得たペレット20質量%とを、二軸押出機で混練して樹脂組成物を得た。該樹脂組成物と熱可塑性ポリウレタン(TPU)[(株)クラレ製クラミロン3190]とを使用し、2種3層共押出装置を用いて、下記共押出成形条件で樹脂層3(熱可塑性ポリウレタン層/樹脂組成物層/熱可塑性ポリウレタン層、厚さ20/20/20(μm))を作製した。
各樹脂の押出機仕様:
熱可塑性ポリウレタン:25mmφ押出機P25−18AC[大阪精機工作株式会社製]
樹脂組成物(D)又は変性EVOH(B):20mmφ押出機ラボ機ME型CO−EXT[株式会社東洋精機製]
Tダイ仕様:500mm幅2種3層用[株式会社プラスチック工学研究所製]
冷却ロールの温度:50℃
引き取り速度:4m/分
隣接ゴム1は、下記表1に記載の配合組成で作製した。
*2 新日本理化(製)、50S
*3 ハクスイテック(株)製、亜鉛華2種、粉末品
*4 大内新興化学工業(株)製、ノクセラーDM
隣接ゴム2は、下記表2に記載の配合組成で作製した。
*2 JSR(製)、SBR 1712(18.75質量部アロマティックオイル油添)
*3 旭カーボン(製)、50S
*4 SUN OIL COMPANY社(製)、Sundex 790
*5 大内新興化学工業(株)製、Nocrac 224−S、2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体
*6 新日本理化(製)、50S
*7 ハクスイテック社(製)、亜鉛華2種、粉末品
*8 川口化学工業(製)、Accel M、2−メルカプトベンゾチアゾール
*9 川口化学工業(製)、Accel CZ、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェナミド
タック試験測定用のサンプルについて、JIS Z0237に準拠してプローブタック試験を行い、タックを測定した。比較例1の測定値を100として他の測定値を指数化した。
下記部材Aをトルエンに浸漬し、部材A上の組成物層が膨潤するが溶け出さない(トルエンによってエラストマーが抽出されない)サンプルは良好、部材A上の組成物層が溶け出す(トルエンによってエラストマーが抽出される)サンプルは不良と評価した。
内圧保持性は、上記作製のタイヤについて空気圧140kPaで80km/hの速度に相当する回転ドラム上に加重6kNで押し付けて、10,000km走行を実施した。未走行タイヤと、上記条件で走行したタイヤを用い、内圧保持性を下記条件で評価した。内圧保持性は、試験タイヤを6JJ×15のリムに装着した後内圧を240kPaとし、この3ヶ月後の内圧を測定し、下記式:
内圧保持性=((240−b)/(240−a))×100
[式中、aは試験タイヤの3ヶ月後の内圧、bは下記比較例1記載の未走行タイヤ(通常のゴムインナーライナーを用いた空気入りタイヤ)の3ヶ月後の内圧である]で評価した。また他の測定値は、比較例1の値を100として指数化した。
走行後外観の評価は、タイヤ内面を目視観察して、インナーライナーのはがれの有無を評価した。
上記方法により作製した縦20cm×横10cmの樹脂層1上に、前記組成物としてIR2200(JSR製、ポリイソプレン、重量平均分子量:1400000)40gをトルエン500mlに溶解した溶液を塗布し、十分に乾燥させた。その後、日新ハイボルテージ(株)製、電子線照射装置「生産用キュアトロンEBC200−100」を使用して、表に示す線量で電子線照射を施し(加速電圧200kV)、部材Aを得た。該部材Aを使って上記方法に従いタック試験及びエラストマー−樹脂層間の結合性の試験を行った。剥離抗力は、部材Aの前記組成物の塗布面と上記方法により製造した隣接ゴム1を重ね合わせた後に加硫して複合体を形成し、該複合体についてJIS K6854に準拠してT型剥離試験を行い、剥離抗力を測定した。測定値は比較例1の剥離効力を100として指数表示した。また、未加硫タイヤの内面の全範囲に渡って部材Aをインナーライナーとして配設し、通常の加硫条件で加硫することにより乗用車用タイヤ(195/65R15)を得た。該乗用車用タイヤを使用して、上記方法により内圧保持性及び走行後外観について測定及び観察した。結果を表3に示す。ここで、エラストマー成分の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて求めた、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)である。
実施例2は、IR2200 40gの代わりに、IR2200を40gとLIR30(クラレ製、ポリイソプレン)を10gブレンドして使用したのを除き、実施例1の方法に従って実行した。結果を表3に示す。
実施例3は、IR2200の代わりにIR2200を40gとコレシンを10gブレンドして使用したのを除き、実施例1の方法に従って実行した。結果を表3に示す。
実施例4は、IR2200の代わりに、IR2200を40gとカーボンブラック(CB)を17.2gブレンドして使用したのを除き、実施例1の方法に従って実行した。結果を表3に示す。
実施例5は、IR2200の代わりに、IR2200を40g、更にカーボンブラック を17.2g、硫黄(架橋剤)1.0g、架橋促進剤として川口化学工業製Accel Mを0.2g、川口化学工業製Accel CZを0.4g、及び架橋促進剤としてハクスイテック製の酸化亜鉛1.6gをブレンドして使用したこと、並びに電子線照射量を25kGyとしたことを除き実施例1の方法に従って実行した。結果を表3に示す。
実施例6は、電子線照射量を100kGyとしたのを除き、実施例5の方法に従って実行した。結果を表3に示す。
実施例7は、隣接ゴム1の代わりに上記方法により製造した隣接ゴム2を使用したのを除き、実施例1の方法に従って実行した。結果を表4に示す。
実施例8は、更にLiq IR(液状ポリイソプレン、重量平均分子量:29000)10gをブレンドして使用したこと、及び隣接ゴム1の代わりに隣接ゴム2を使用したことを除き、実施例5の方法に従って実行した。結果を表4に示す。
実施例9は、更にコレシン10gをブレンドして使用したこと、及び隣接ゴム1の代わりに隣接ゴム2を使用したことを除き、実施例5の方法に従って実行した。結果を表4に示す。
実施例10は、ポリイソプレンの代わりにSBR(#1500、重量平均分子量:440000)を使用したことを除き、実施例1の方法に従って実行した。結果を表4に示す。
実施例11は、樹脂層1の代わりに樹脂層3を使用したことを除き、実施例9の方法に従って実行した。結果を表4に示す。
実施例12は、IR2200の代わりに、Liq IRを使用したのを除き、実施例1の方法に従って実行した。結果を表4に示す。
比較例1は、樹脂層1に電子線照射を行った後に前記組成物を塗布した(即ち、樹脂層1にのみ電子線を照射した)ことを除き、実施例1の方法に従って実行した。結果を表4に示す。
比較例2は、上記方法によって作成した樹脂層2をメタロックR30M(東洋化学研究所製)によって隣接ゴム1と接着したことを除いて、比較例1の方法に従って実行した。結果を表4に示す。
2 サイドウォール部
3 トレッド部
4 カーカス
5 ベルト
6 インナーライナー
7 ビードコア
8 ベルト補強層
Claims (32)
- 樹脂層上にエラストマー成分を含む組成物を積層し、該樹脂層と該エラストマー成分との間に部分的な架橋を生じさせるのに必要なエネルギー線を照射してなるタイヤ用インナーライナー。
- 前記エネルギー線が電子線であることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用インナーライナー。
- 前記樹脂層を構成する樹脂のSP値と前記エラストマー成分のSP値との差の絶対値が9以内であることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用インナーライナー。
- 前記エラストマー成分を含む組成物からなる層が加硫により隣接ゴム部材と共架橋することを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用インナーライナー。
- 前記エラストマー成分がジエン系エラストマーであることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用インナーライナー。
- 前記エラストマー成分は、重量平均分子量が1000〜150000の成分であることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用インナーライナー。
- 前記エラストマー成分は、重量平均分子量が150000〜3000000の成分であることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用インナーライナー。
- 前記エラストマー成分は、重量平均分子量が1000〜150000の成分と重量平均分子量が150000〜3000000の成分との混合物であることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用インナーライナー。
- 前記組成物がタック付与成分を含むことを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用インナーライナー。
- 前記樹脂層が熱可塑性エラストマーからなる保護層を含むことを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用インナーライナー。
- 前記熱可塑性エラストマーが熱可塑性ウレタン系エラストマーであることを特徴とする請求項10に記載のタイヤ用インナーライナー。
- 前記エラストマー成分を含む組成物がカーボンブラックを含むことを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用インナーライナー。
- 前記エラストマー成分を含む組成物が架橋剤、架橋促進剤及び架橋促進助剤を含むことを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用インナーライナー。
- 前記樹脂層は、20℃、65%RHにおける酸素透過係数が9.0×10−12cm3・cm/cm2・sec・cmHg以下のバリア層を含むことを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用インナーライナー。
- 前記バリア層がエチレン−ビニルアルコール共重合体、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体、及びポリアミドの何れかを含むことを特徴とする請求項14に記載のタイヤ用インナーライナー。
- 一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在してこれら各部を補強するカーカスと、前記カーカスのクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置されたベルトとを具えたタイヤにおいて、
前記カーカスの内側のタイヤ内面に、請求項1〜15の何れか一項に記載のタイヤ用インナーライナーを具えることを特徴とするタイヤ。 - 前記樹脂層上にエラストマー成分を含む組成物を積層し、この後、これらに該樹脂層と該エラストマー成分との間に部分的な架橋を生じさせるのに必要なエネルギー線を照射することを特徴とする請求項1〜15の何れか一項に記載のタイヤ用インナーライナーの製造方法。
- 前記エネルギー線が電子線であることを特徴とする請求項17に記載のタイヤ用インナーライナーの製造方法。
- 前記樹脂層を構成する樹脂のSP値と前記エラストマー成分のSP値との差の絶対値が9以内であることを特徴とする請求項17に記載のタイヤ用インナーライナーの製造方法。
- 前記エラストマー成分を含む組成物からなる層が加硫により隣接ゴム部材と共架橋することを特徴とする請求項17に記載のタイヤ用インナーライナーの製造方法。
- 前記エラストマー成分がジエン系エラストマーであることを特徴とする請求項17に記載のタイヤ用インナーライナーの製造方法。
- 前記エラストマー成分は、重量平均分子量が1000〜150000の成分であることを特徴とする請求項17に記載のタイヤ用インナーライナーの製造方法。
- 前記エラストマー成分は、重量平均分子量が150000〜3000000の成分であることを特徴とする請求項17に記載のタイヤ用インナーライナーの製造方法。
- 前記エラストマー成分は、重量平均分子量が1000〜150000の成分と重量平均分子量が150000〜3000000の成分との混合物であることを特徴とする請求項17に記載のタイヤ用インナーライナーの製造方法。
- 前記組成物がタック付与成分を含むことを特徴とする請求項17に記載のタイヤ用インナーライナーの製造方法。
- 前記樹脂層が熱可塑性エラストマーからなる保護層を含むことを特徴とする請求項17に記載のタイヤの製造方法。
- 前記熱可塑性エラストマーが熱可塑性ウレタン系エラストマーであることを特徴とする請求項26に記載のタイヤ用インナーライナーの製造方法。
- 前記エラストマー成分を含む組成物がカーボンブラックを含むことを特徴とする請求項17に記載のタイヤ用インナーライナーの製造方法。
- 前記エラストマー成分を含む組成物が架橋剤、架橋促進剤及び架橋促進助剤を含むことを特徴とする請求項17に記載のタイヤ用インナーライナーの製造方法。
- 前記樹脂層は、20℃、65%RHにおける酸素透過係数が9.0×10−12cm3・cm/cm2・sec・cmHg以下のバリア層を含むことを特徴とする請求項17に記載のタイヤ用インナーライナーの製造方法。
- 前記バリア層がエチレン−ビニルアルコール共重合体、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体、及びポリアミドの何れかを含むことを特徴とする請求項30に記載のタイヤ用インナーライナーの製造方法。
- 一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在してこれら各部を補強するカーカスと、前記カーカスのクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置されたベルトとを具えたタイヤの製造方法において、
前記カーカスの内側のタイヤ内面に、請求項17〜31の何れか一項に記載のタイヤ用インナーライナーの製造方法により製造されたタイヤ用インナーライナーを具えることを特徴とするタイヤの製造方法。
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