JP2012020509A - 積層体およびそれを用いた空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも1層の第1の熱可塑性樹脂組成物から成る層と、少なくとも2層の第2の熱可塑性樹脂組成物から成る層とを、最外層が第2の熱可塑性樹脂組成物から成る層となるように交互に積層して成る積層体であって、第1の熱可塑性樹脂組成物はエチレンビニルアルコール共重合体および変性エチレンビニルアルコール共重合体からなる群から選ばれた少なくとも1種を含み、第2の熱可塑性樹脂組成物は第1の熱可塑性樹脂組成物と異なる組成を有し、任意の隣接する第1の熱可塑性樹脂組成物から成る層と第2の熱可塑性樹脂組成物から成る層との対において、第1の熱可塑性樹脂組成物から成る層および第2の熱可塑性樹脂組成物から成る層が特定の引張弾性率および厚さの比をとることを特徴とする積層体。
【選択図】なし
Description
従って、EVOH含有層を含む積層体において、EVOH含有層のクラックの発生を抑制することによって、気体透過防止性と疲労耐久性(ひいては空気圧保持性能)をバランス良く両立させることが必要とされている。
表1に示す原料を2軸混練押出機(日本製鋼所製のTEX44)に投入し、温度230℃および滞留時間3分間で混練した。混練物を押出機から連続的にストランド状に押出し、ストランド状押出物を水冷カッターで切断することにより、ペレット状の熱可塑性樹脂組成物A1〜A3を得た。
表2に示す原料のうちゴムおよび架橋剤(酸化亜鉛、ステアリン酸およびステアリン酸亜鉛)を密閉型バンバリーミキサー(神戸製鋼所製)にて100℃で2分間混合してゴムコンパウンドを作製し、ゴムペレタイザー(森山製作所製)によりペレット状に加工した。一方、樹脂(ナイロン6/66共重合体またはナイロン6/12共重合体)と可塑剤を2軸混練押出機(日本製鋼所製)にて250℃で3分間混練し、ペレット化し、得られた樹脂組成物と前記ゴムコンパウンドのペレットと変性ポリオレフィンを2軸混練押出機(日本製鋼所製)にて250℃で3分間混練した。混練物を押出機から連続的にストランド状に押出し、水冷カッターで切断することにより、ペレット状の熱可塑性樹脂組成物のB1およびB2を得た。
表3に示す各原料のペレットを2軸混練押出機(日本製鋼所製のTEX44)に投入し、120℃で3分間混練した。混練物を押出機から連続的にストランド状に押出し、ストランド状押出物を水冷カッターで切断することにより、ペレット状の接着剤組成物Cを得た。
表4に示す原料を密閉型バンバリーミキサー(神戸製鋼所製)に投入し、60℃で3分間混合した。
実施例1
上記の熱可塑性樹脂組成物A1、熱可塑性樹脂組成物B1および接着剤組成物を、組成物B1/組成物A1/組成物B1/接着剤組成物の順で積層(接着剤組成物層が外側)するように、インフレーション成形装置(プラコー製)を使用して230℃でチューブ状に押出し、空気を吹き込んで膨張させ、ピンチロールで折りたたみ、巻き取ることにより、チューブ状の積層体を得た。得られた積層体における熱可塑性樹脂組成物A1層の厚さは30μmであり、熱可塑性樹脂組成物B1層の厚さは100μmであり、接着剤組成物層の厚さは30μmであった。この積層体において、熱可塑性樹脂組成物A1層の厚さtA1と熱可塑性樹脂組成物B1層の厚さtB1の比tA1/tB1は0.30である。
熱可塑性樹脂組成物A1およびB1の代わりに熱可塑性樹脂組成物A2およびB2を使用したことを除いて実施例1と同様にインフレーション成形を行うことによって、組成物B2/組成物A2/組成物B2/接着剤組成物の順で積層(接着剤組成物層が外側)したチューブ状の積層体を得た。得られた積層体における熱可塑性樹脂組成物A2層および熱可塑性樹脂組成物B2層の厚さはいずれも50μmであり、接着剤組成物層の厚さは30μmであった。この積層体において、熱可塑性樹脂組成物A2層の厚さtA2と熱可塑性樹脂組成物B2層の厚さtB2の比tA2/tB2は1.0である。
熱可塑性樹脂組成物A1、熱可塑性樹脂組成物B1および接着剤組成物を組成物B1/組成物A1/組成物B1/組成物A1/組成物B1/接着剤組成物の順で積層(接着剤組成物層が外側)させたことを除いて実施例1と同様にインフレーション成形を行うことによって、チューブ状の積層体を得た。得られた積層体における熱可塑性樹脂組成物A1層の厚さは10μmであり、熱可塑性樹脂組成物B1層の厚さは50μmであり、接着剤組成物層の厚さは30μmであった。この積層体において、熱可塑性樹脂組成物A1層の厚さtA1と熱可塑性樹脂組成物B1層の厚さtB1の比tA1/tB1は0.20である。
熱可塑性樹脂組成物A2、熱可塑性樹脂組成物B2および接着剤組成物を組成物B2/組成物A2/組成物B2/組成物A2/組成物B2/組成物A2/組成物B2/接着剤組成物の順で積層(接着剤組成物層が外側)させたことを除いて実施例2と同様にインフレーション成形を行うことによって、チューブ状の積層体を得た。得られた積層体における熱可塑性樹脂組成物A2層の厚さは10μmであり、熱可塑性樹脂組成物B2層の厚さは25μmであり、接着剤組成物層の厚さは30μmであった。この積層体において、熱可塑性樹脂組成物A1層の厚さtA2と熱可塑性樹脂組成物B1層の厚さtB2の比tA2/tB2は0.40である。
熱可塑性樹脂組成物A1およびB1の代わりに熱可塑性樹脂組成物A3およびB2を使用したことを除いて実施例1と同様にインフレーション成形を行うことにより、組成物B2/組成物A3/組成物B2/接着剤組成物の順で積層(接着剤組成物層が外側)したチューブ状の積層体を得た。得られた積層体における熱可塑性樹脂組成物A3層の厚さは5μmであり、熱可塑性樹脂組成物B2層の厚さは50μmであり、接着剤組成物層の厚さは30μmであった。この積層体において、熱可塑性樹脂組成物A3層の厚さtA3と熱可塑性樹脂組成物B2層の厚さtB2の比tA3/tB2は0.10である。
熱可塑性樹脂組成物A1および熱可塑性樹脂組成物B1を、組成物B1/組成物A1/組成物B1の順で積層するように、インフレーション成形装置(プラコー製)を使用して230℃でチューブ状に押出し、空気を吹き込んで膨張させ、ピンチロールで折りたたみ、巻き取ることにより、チューブ状の積層体を得た。得られた積層体における熱可塑性樹脂組成物A1層の厚さは30μmであり、熱可塑性樹脂組成物B1層の厚さは200μmであった。次に、上記接着剤組成物の10質量%トルエン溶液を調製し、組成物B1/組成物A1/組成物B1の積層体の片面(すなわち2つの組成物B1層のうちの片方の表面)に刷毛塗り(乾燥塗布厚15μm)、片面に接着剤組成物層を有する積層体を得た。この積層体において、熱可塑性樹脂組成物A1層の厚さtA1と熱可塑性樹脂組成物B1層の厚さtB1の比tA1/tB1は0.15である。
熱可塑性樹脂組成物A1および熱可塑性樹脂組成物B1を、実施例6と同様にインフレーション成形することによって、チューブ状の積層体を得た。得られた積層体における熱可塑性樹脂組成物A1層の厚さは30μmであり、熱可塑性樹脂組成物B1層の厚さは100μmであった。次に、上記ゴム組成物を厚さ1mmのシート状に成形し、得られたシートを積層体の片面に貼り付けて、片面にゴム組成物層を有する積層体を得た。この積層体において、熱可塑性樹脂組成物A1層の厚さtA1と熱可塑性樹脂組成物B1層の厚さtB1の比tA1/tB1は0.30である。
熱可塑性樹脂組成物A1および熱可塑性樹脂組成物B1層の厚さを変えたことを除いて実施例1と同様にインフレーション成形を行うことによって、チューブ状の積層体を得た。得られた積層体における熱可塑性樹脂組成物A1層の厚さは50μmであり、熱可塑性樹脂組成物B1層の厚さは10μmであり、接着剤組成物層の厚さは30μmであった。この積層体において、熱可塑性樹脂組成物A1層の厚さtA1と熱可塑性樹脂組成物B1層の厚さtB1の比tA1/tB1は5.0である。
熱可塑性樹脂組成物A1および熱可塑性樹脂組成物B1層の厚さを変えたことを除いて実施例1と同様にインフレーション成形を行うことによって、チューブ状の積層体を得た。得られた積層体における熱可塑性樹脂組成物A1層の厚さは30μmであり、熱可塑性樹脂組成物B1層の厚さは500μmであり、接着剤組成物層の厚さは30μmであった。この積層体において、熱可塑性樹脂組成物A1層の厚さtA1と熱可塑性樹脂組成物B1層の厚さtB1の比tA1/tB1は0.06である。
上記のように得られた実施例1〜7および比較例1〜2の積層体を下記の試験により評価した。
試験法
(1)引張弾性率
熱可塑性樹脂組成物A1〜A3およびB1〜B2をそれぞれ厚さ1.0mmのシート状に成形し、JIS K6251に準拠して、JIS3号ダンベル形試験片を作製し、温度25℃、引張り速度500mm/minの条件で測定した応力−歪曲線の初期直線部分の傾きから引張弾性率(MPa)を求めた。さらに、実施例1〜7および比較例1〜2の積層体について、各積層体を構成する熱可塑性樹脂組成物A1、A2またはA3の引張弾性率(EA1、EA2またはEA3)と熱可塑性樹脂組成物B1またはB2の引張弾性率(EB1またはEB2)との比を求めた(例えば、実施例1の積層体の場合には、熱可塑性樹脂組成物A1の引張弾性率EA1と熱可塑性樹脂組成物B1の引張弾性率EB1の比EA1/EB1を求めた)。
(2)空気透過性
熱可塑性樹脂組成物A1〜A3およびB1〜B2をそれぞれ厚さ0.1mmのシート状に成形し、JIS K7126−1(差圧法)に準拠して、温度30℃で空気透過係数(cc・cm/cm2・sec・cmHg)を求めた。
(3)タイヤでの積層体の耐久性
インナーライナーとして、上記の積層体を、接着剤組成物層もしくはゴム組成物が外側(ドラムの反対側)になるようにタイヤ成形用ドラム上に配置する。その上に未加硫ゴムからなるカーカス層、ベルト層、トレッド層等の通常のタイヤ製造に用いられる部材を順次貼り重ね、ドラムを抜き去ってグリーンタイヤとする。次いで、このグリーンタイヤを常法に従って加熱加硫することにより195/65 R 15サイズのタイヤを作成した。得られたタイヤをリム15×6JJ、内圧200kPaとして、排気量1800ccのFF乗用車に装着し、実路上を30,000km走行した。その後、タイヤをリムから外し、タイヤの内面に配置された積層体を観察し、クラックの有無を調べ、下記の基準で積層体の耐久性を評価した。
良:クラックがない。
可:クラックが10個未満存在する。
不可:クラックが10個以上存在する。(タイヤ実用上は問題はない)
試験結果を下記表5に示す。
Claims (11)
- 少なくとも1層の第1の熱可塑性樹脂組成物から成る層と、少なくとも2層の第2の熱可塑性樹脂組成物から成る層とを、最外層が第2の熱可塑性樹脂組成物から成る層となるように交互に積層して成る積層体であって、第1の熱可塑性樹脂組成物はエチレンビニルアルコール共重合体および変性エチレンビニルアルコール共重合体からなる群から選ばれた少なくとも1種を含み、第2の熱可塑性樹脂組成物は第1の熱可塑性樹脂組成物と異なる組成を有し、任意の隣接する第1の熱可塑性樹脂組成物から成る層と第2の熱可塑性樹脂組成物から成る層との対において、第1の熱可塑性樹脂組成物から成る層の引張弾性率および厚さをそれぞれE1およびt1と表し、第2の熱可塑性樹脂組成物から成る層の引張弾性率および厚さをそれぞれE2およびt2と表すと、比E1/E2は1よりも大きくかつ10以下であり、かつ、比t1/t2は0.1以上かつ1以下であることを特徴とする積層体。
- 第1の熱可塑性樹脂組成物が、さらに、ポリアミド系樹脂およびポリビニルアルコールからなる群から選ばれた少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含む請求項1に記載の積層体。
- ポリアミド系樹脂が、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン6/66共重合体、ナイロン6/12共重合体、ナイロンMXD6およびこれらの組み合わせから成る群から選ばれる請求項2に記載の積層体。
- 第2の熱可塑性樹脂組成物が、ポリアミド系樹脂、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール共重合体および変性エチレンビニルアルコール共重合体からなる群から選ばれた少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含む請求項1〜3のいずれか一項に記載の積層体。
- ポリアミド系樹脂が、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン6/66共重合体、ナイロン6/12共重合体、ナイロンMXD6およびこれらの組み合わせから成る群から選ばれる請求項4に記載の積層体。
- 第1の熱可塑性樹脂組成物が酸無水物変性エチレン−α−オレフィン共重合体を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の積層体。
- 第2の熱可塑性樹脂組成物がハロゲン化イソオレフィン−パラアルキルスチレン共重合体ゴムを含む請求項1〜6のいずれか一項に記載の積層体。
- 前記積層体を構成する層のうち少なくとも1層が、温度30℃でJIS K7126−1に準拠して測定した場合に2.0×10-12cc・cm/cm2・sec・cmHg以下の空気透過係数を有する、請求項1〜7に記載の積層体。
- 第1の熱可塑性樹脂組成物から成る層の全てが、温度25℃でJIS K6251に準拠して測定した場合に2000MPa以下の引張弾性率を有する、請求項1〜8に記載の積層体。
- 第2の熱可塑性樹脂組成物の層の全てが500μm未満の厚さを有する、請求項1〜9に記載の積層体。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の積層体をインナーライナーに用いた空気入りタイヤ。
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