JP2011056812A - インナーライナー用ポリマーシートの製造方法および空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インナーライナー用ポリマーシートの製造方法は、スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体99〜60質量%と、ポリアミドを分子鎖に含むショアD硬度が70以下のポリアミド系ポリマー1〜40質量%とを含むポリマー混合物からなる未加硫ポリマーシートを準備する工程と、未加硫ポリマーシートの一面に水溶性ペイントを2〜5回塗布する工程および離型用ゴムを0.001mm〜0.1mmの厚さで塗布する工程の少なくともいずれかとを含む。
【選択図】図1
Description
本発明の一実施の形態において、インナーライナー用ポリマーシートの製造方法は以下の工程を含む。スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体99〜60質量%と、ポリアミドを分子鎖に含むショアD硬度が70以下のポリアミド系ポリマー1〜40質量%とを含むポリマー混合物からなる未加硫ポリマーシートを準備する。前記ポリマーシートの一面に離型剤を塗布する。
本発明の一実施の形態において用いる未加硫ポリマーシートは、スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体99〜60質量%と、ポリアミドを分子鎖に含むショアD硬度が70以下のポリアミド系ポリマー1〜40質量%とを含むポリマー混合物からなる。
ポリマー混合物は、スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体(以下、SIBSともいう)99〜60質量%と、ポリアミドを分子鎖に含むショアD硬度が70以下のポリアミド系ポリマー1〜40質量%とを含む。
前記ポリマー混合物において、SIBSの含有量は99〜60質量%とされる。SIBSの含有量が60質量%以上であることにより、優れた耐空気透過性と耐久性を有するインナーライナーを得ることができる。また、耐空気透過性と耐久性がより良好になる点で、該含有量は95〜80質量%とされることが好ましい。
前記ポリマー混合物において、ポリアミド系ポリマーの含有量は1〜40質量%とされる。ポリアミド系ポリマーの含有量が40質量%以下であることにより、該ポリマー混合物からなる未加硫ポリマーシートを加硫して得られたインナーライナーは、耐久性と接着性とが両立される。また、耐久性と接着性が確保でき、耐空気透過性に優れるSIBSとエチレン−ビニルアルコール共重合体をより多く配合できる点で、該含有量は3〜20質量%とされることが好ましい。
下記式(II)で表されるトリブロックポリエーテルジアミン化合物(A)、ポリアミド形成性モノマー(B)、及びジカルボン酸化合物(C)を重合して得られるポリアミド成分とポリエーテル成分からなるブロック共重合体である。
上記ポリアミド形成性モノマー(B)が、下記式(II)および/または下記式(III)で表わされることが好ましい。
上記ジカルボン酸化合物(C)が、下記式(IV)および/または脂肪族ジカルボン酸化合物および/または脂環族ジカルボン酸化合物で表されることが好ましい。
該ポリアミド系ポリマーがポリアミド成分に由来するハードセグメント、ポリエーテル成分に由来するソフトセグメントを有するポリアミド系ポリマーであると、結晶性が低くなり、このため、破断伸びEBが高く、低温から高温領域まで柔軟性を示すポリアミド系ポリマーを得ることができる。
(エチレン−ビニルアルコール共重合体)
前記ポリマー混合物は、エチレン−ビニルアルコール共重合体を15〜40質量%の範囲内で含むことが好ましい。前記ポリマー混合物中のエチレン−ビニルアルコール共重合体の含有量が15質量%以上であることにより、前記ポリマー混合物からなる未加硫ポリマーシートを加硫して得られたインナーライナーのガスバリアー性が確保される。また該含有量が40質量%以下であることにより、未加硫ポリマーシートの作製時の混練性が確保されるとともに、タイヤのインナーライナー層において機械強度等の基本性能が確保される。該含有量は、さらに20質量%以上、さらに25質量%以上とされることが好ましい。また、タイヤの耐久性の観点から、該含有量はさらに30質量%以下とされることが好ましい。
本発明の一実施の形態において、未加硫ポリマーシートは、下記の一般式(VI)、
次に、準備した未加硫ポリマーシートの一面に離型剤を塗布する。加硫工程前の未加硫ポリマーシートの一面に離型剤を塗布することで、ブラダーを用いた加硫工程時に、インナーライナー用ポリマーシートとブラダーの粘着を防ぎ、離型性を向上させ、エアーイン現象を防ぎ、タイヤの外観を向上させることができる。
水溶性ペイントとしては、シリコンオイルのエマルジョンを主体としたシリコン系ペイント、無機フィラー分を増加させたマイカ、タルク系ペイント、低粘度のポリグリコールに粉末(マイカ、タルク)を加えたノンシリコン系ペイントなどを用いることができる。
これらの水溶性ペイントは、シリコンや無機フィラーの効果でインナーライナー用ポリマーシートとブラダーゴムとの粘着を防ぎ、離型性を向上させることができる。
噴霧タイプの離型用ゴムは、たとえば以下の方法で作製することができる。天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブチルゴム(IIR)、NBR(ニトリルゴム)、ENR(エポキシ化天然ゴム)、EPDM(エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体)、シリコーンゴム、ウレタンゴムのいずれか1種以上を含むゴム成分100質量部に対して、たとえば硫黄0.1〜5質量部、加硫促進剤0.5〜5質量部、加硫促進助剤0.5〜5質量部、老化防止剤1〜10質量部を配合してゴム組成物を作製する。前記ゴム組成物に、ナフサ、キシレン、ブタン、ヘキサン、イソヘキサンイソマーズ、エチルベンゼン、メチルn−アミルケトン、イソブチルアセテート、エチル3−エトキシ基プロピオン酸塩のいずれか1種以上を1対99の割合で配合して、噴霧タイプの離型用ゴムを得ることができる。
噴霧タイプの離型用ゴムの塗布方法は、スプレーガンを用いることができる。塗布タイプの離型用ゴムの塗布方法は、ローラー塗布、ハケ塗り、ロールコーター、フローコーターを用いることができる。
本発明に係る空気入りタイヤの製造方法で製造される空気入りタイヤについて図1を用いて説明する。
本発明の一実施の形態において、空気入りタイヤの製造方法は以下の工程を含む。スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体99〜60質量%と、ポリアミドを分子鎖に含むショアD硬度が70以下のポリアミド系ポリマー1〜40質量%とを含むポリマー混合物からなるインナーライナーを有する生タイヤを準備する。前記インナーライナーの生タイヤの半径方向内側面に離型剤を塗布する。
本発明の一実施の形態で用いる生タイヤは、スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体99〜60質量%と、ポリアミドを分子鎖に含むショアD硬度が70以下のポリアミド系ポリマー1〜40質量%とを含むポリマー混合物からなるインナーライナーを有する。
次に、準備した生タイヤにおいて、インナーライナーの生タイヤの半径方向内側面に離型剤を塗布する。加硫工程前の生タイヤにおいて、インナーライナーの生タイヤの半径方向内側面に離型剤を塗布することで、ブラダーを用いた加硫工程時に、インナーライナーとブラダーの粘着を防ぎ離型性を向上させ、エアーイン現象を防ぎ、タイヤの外観を向上させることができる。
噴霧タイプの離型用ゴムの塗布方法は、スプレーガンを用いることができる。塗布タイプの離型用ゴムの塗布方法は、ローラー塗布、ハケ塗り、ロールコーター、フローコーターを用いることができる。
表1に示す配合処方にしたがって、ポリマー混合物成分、フィラーを2軸押出機(スクリュ径:φ50mm、L/D:30、シリンダ温度:220℃)に投入してペレット化した後、Tダイ押出機(スクリュ径:φ80mm、L/D:50、ダイリップ幅:500mm、シリンダ温度:220℃、フィルムゲージ:0.3mm)にて未加硫ポリマーシートを作製した。
<剥離試験>
厚さ2mmのブラダーゴムシート、厚さ1mmのインナーライナー用ポリマーシートおよび補強キャンバス生地を、前記の順番で重ねて170℃の条件下で12分間加圧加熱することによって剥離用試験片を作製した。なお、インナーライナー用ポリマーシートの離型剤の塗布面がブラダーゴムシートと接触するように重ねた。得られた試験片を用いて、JIS K 6256「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−接着性の求め方」にしたがって剥離試験を行い、インナーライナーとブラダーの接着力(IL/ブラダー接着力)を測定した。試験片の大きさは25mm幅で、剥離試験は23℃の室温条件下で行った。
ASTM D 1434 75Mにしたがい、170℃の条件下で12分間加硫したインナーライナー用ポリマーシートの空気透過量を測定した。空気透過量が少ないほど空気バリア性が良いので、10×1011・cm3・cm/cm2・s・cm・Hg以下が好ましく、5×1011・cm3・cm/cm2・s・cm・Hg以下がさらに好ましい。
ポリマー混合物を未加硫ポリマーシートに押出す工程や、離型剤を未加硫ポリマーシートに噴霧、塗布する工程において、生産性の非常に良いものを「A」、生産性の良いものを「B」、生産性の悪いものを「D」として示した。
<エアーインの有無>
加硫後のタイヤの内側を検査し、外観上、タイヤ1本あたり、直径5mm以下のエアーインの個数が0個のものを「A」、1〜3個のものを「B」、4個以上のものを「D」として示した。なお、エアーインの大きさが直径5mmより大きい場合は、エアーインの個数が1個であっても「D」として示した。
(株)神戸製鋼所製の転がり抵抗試験機を用い、製造した195/65R15スチールラジアルPCタイヤをJIS規格リム15×6JJに組み付け、荷重3.4kN、空気圧230kPa、速度80km/時間の条件下で、室温(38℃)にて走行させて、転がり抵抗を測定した。そして、下記計算式により、比較例1を基準(±0)とし、各配合の転がり抵抗変化率(%)を指数で表示した。なお、転がり抵抗変化率が小さいほど、転がり抵抗が低減され、好ましいことを示し、具体的には、マイナスであることが好ましい。
<静的空気圧低下率試験>
195/65R15スチールラジアルPCタイヤをJIS規格リム15×6JJに組み付け、初期空気圧300Kpaを封入し、90日間室温で放置し、空気圧の低下率を計算する。
試験結果および総合判定を表1および表2に示す。
(注2)ポリアミド系ポリマー:宇部興産(株)社製の「UBESTA XPA 9040(ショアD硬度40)」
(注3)エチレン−ビニルアルコール共重合体:クラレ(株)社製の「エバール E105」
(注4)クロロブチル:エクソンモービル(株)社製の「エクソンクロロブチル 1068」
(注5)NR(天然ゴム):TSR20
(注6)フィラー:東海カーボン(株)社製の「シーストV」(N660、N2SA 27m2/g)
Claims (8)
- スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体99〜60質量%と、ポリアミドを分子鎖に含むショアD硬度が70以下のポリアミド系ポリマー1〜40質量%とを含むポリマー混合物からなる未加硫ポリマーシートを準備する工程と、
前記未加硫ポリマーシートの一面に水溶性ペイントを2〜5回塗布する工程および/または離型用ゴムを0.001mm〜0.1mmの厚さで塗布する工程とを含む、インナーライナー用ポリマーシートの製造方法。 - 前記ポリマー混合物が、エチレン‐ビニルアルコール共重合体15〜40質量%を含む請求項1に記載のインナーライナー用ポリマーシートの製造方法。
- 前記スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体がスチレンを10〜30質量%の範囲で含む請求項1または2に記載のインナーライナー用ポリマーシートの製造方法。
- 前記ポリアミド系ポリマーがポリアミド成分とポリエーテル成分からなるブロック共重合体である請求項1〜3いずれか記載のインナーライナー用ポリマーシートの製造方法。
- スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体99〜60質量%と、ポリアミドを分子鎖に含むショアD硬度が70以下のポリアミド系ポリマー1〜40質量%とを含むポリマー混合物からなるインナーライナーを有する生タイヤを準備する工程と、
前記インナーライナーの前記生タイヤの半径方向内側面に水溶性ペイントを2〜5回塗布する工程および/または離型用ゴムを0.001mm〜0.1mmの厚さで塗布する工程とを含む、空気入りタイヤの製造方法。 - 前記ポリマー混合物が、エチレン‐ビニルアルコール共重合体15〜40質量%を含む請求項5に記載の空気入りタイヤの製造方法。
- 前記スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体がスチレンを10〜30質量%の範囲で含む請求項5または6に記載の空気入りタイヤの製造方法。
- 前記ポリアミド系ポリマーがポリアミド成分とポリエーテル成分からなるブロック共重合体である請求項5〜7いずれか記載の空気入りタイヤの製造方法。
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