JP2012051150A - Method for producing pneumatic tire - Google Patents

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Norihiko Nakamura
典彦 中村
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Toyo Tire Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve air permeability resistance.SOLUTION: A pneumatic tire equipped with an inner liner rubber layer on the inner surface of the tire is vulcanization-molded, and the surface of the inner liner rubber layer after being vulcanization-molded is irradiated with electron beams. By coating the surface of the inner liner rubber layer irradiated with electron beams with a compound having a carbon-carbon double bond and at least one functional group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a nitrile group, and a halogen atom in a molecule, the compound is reacted with the surface of the inner liner rubber layer.

Description

本発明は、空気入りタイヤに関するものである。   The present invention relates to a pneumatic tire.

空気入りタイヤにおいては、気密性を確保するために、タイヤ内面にインナーライナーと呼ばれる空気透過性の低いゴム層が設けられている。かかるインナーライナーゴム層には、トレッドやサイドウォールなどを構成する通常のゴム層に比べて耐エア透過性に優れたハロゲン化ブチルゴムが使用されている。また、耐エア透過性を更に向上するために、板状構造を有するタルクやマイカなどの平板状の充填剤を配合する方法もある。しかしながら、これらの手法では、インナーライナーゴム層の強度低下を引き起こすという問題がある。   In a pneumatic tire, in order to ensure airtightness, a rubber layer having a low air permeability called an inner liner is provided on the inner surface of the tire. For such an inner liner rubber layer, a halogenated butyl rubber having excellent air permeation resistance as compared with a normal rubber layer constituting a tread, a sidewall or the like is used. Further, in order to further improve the air permeation resistance, there is a method of blending a plate-like filler such as talc or mica having a plate-like structure. However, these methods have a problem in that the strength of the inner liner rubber layer is reduced.

特開平04−045114号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-045114 特開平10−025358号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-025358 特開2009−132379号公報JP 2009-132379 A

本発明者は、タイヤの耐エア透過性を向上するべく鋭意検討する中で、加硫した空気入りタイヤのインナーライナーゴム層に対して、特定の官能基を持つ化合物を、電子線照射を用いて結合させることを考えた。   The present inventor has intensively studied to improve the air permeation resistance of a tire and uses a compound having a specific functional group for the inner liner rubber layer of a vulcanized pneumatic tire using electron beam irradiation. I thought about combining them.

電子線照射を利用してゴムポリマーに化合物を付与する技術として、上記特許文献1には、架橋されたシリコーンゴムにラジカル重合性モノマーを含浸させた後、電子線照射により該モノマーを重合させることが開示されている。また、上記特許文献2では、天然ゴムラテックスフィルムにモノマーを塗布し、電子線照射により重合体膜を形成することが開示されている。しかしながら、特許文献1ではシリコーンゴムの硬度を高めることを目的としており、また特許文献2ではゴム製品の粘着性を改善することを目的としたものであり、いずれも空気入りタイヤとは無関係の技術である。   As a technique for imparting a compound to a rubber polymer using electron beam irradiation, the above-mentioned Patent Document 1 discloses that a crosslinked silicone rubber is impregnated with a radical polymerizable monomer and then the monomer is polymerized by electron beam irradiation. Is disclosed. Further, Patent Document 2 discloses that a monomer is applied to a natural rubber latex film and a polymer film is formed by electron beam irradiation. However, Patent Document 1 aims to increase the hardness of silicone rubber, and Patent Document 2 aims to improve the adhesiveness of rubber products, both of which are technologies unrelated to pneumatic tires. It is.

一方、空気入りタイヤに関連するものとして、上記特許文献3には、樹脂層上にゴム成分を含む組成物を積層し、これに電子線を照射することにより、樹脂層とゴム成分との間に部分的な架橋を生じさせたタイヤ用インナーライナーが開示されており、これにより隣接ゴム部材との接着性を向上することが開示されている。しかしながら、この文献では、インナーライナー本体を樹脂層で形成した上で、隣接ゴム部材との接着のために上記ゴム成分を一体に設け、隣接ゴム部材に貼り付ける前に電子線照射を行うものである。従って、電子線照射は加硫成形後のインナーライナーゴム層に対して行われるものではなく、また、特定の官能基を持つ化合物を塗布する点についても開示されていない。   On the other hand, as related to a pneumatic tire, in Patent Document 3, a composition containing a rubber component is laminated on a resin layer, and an electron beam is applied to the composition, whereby a resin layer and a rubber component are disposed. An inner liner for a tire in which partial cross-linking is generated is disclosed, and it is disclosed that the adhesiveness with an adjacent rubber member is thereby improved. However, in this document, the inner liner body is formed of a resin layer, and the rubber component is integrally provided for adhesion to the adjacent rubber member, and electron beam irradiation is performed before being attached to the adjacent rubber member. is there. Accordingly, the electron beam irradiation is not performed on the inner liner rubber layer after vulcanization molding, nor is it disclosed that a compound having a specific functional group is applied.

本発明は、耐エア透過性を向上することができる空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the pneumatic tire which can improve air permeation resistance, and its manufacturing method.

本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、タイヤ内面にインナーライナーゴム層を備えた空気入りタイヤを加硫成形する工程と、加硫成形後の前記インナーライナーゴム層の表面に電子線を照射する工程と、炭素−炭素二重結合と、水酸基、ニトリル基及びハロゲン原子からなる群から選択される少なくとも1種の官能基とを分子内に有する化合物を、加硫成形後の前記インナーライナーゴム層の表面に付与する工程と、を含むものである。   The method for producing a pneumatic tire according to the present invention includes a step of vulcanizing and molding a pneumatic tire having an inner liner rubber layer on the inner surface of the tire, and irradiating the surface of the inner liner rubber layer after vulcanization with an electron beam. The inner liner rubber after vulcanization molding, a compound having in its molecule at least one functional group selected from the group consisting of a carbon-carbon double bond, a hydroxyl group, a nitrile group and a halogen atom. Applying to the surface of the layer.

本発明に係る空気入りタイヤは、タイヤ内面にインナーライナーゴム層を備えた空気入りタイヤであって、前記インナーライナーゴム層の表面への電子線照射により、炭素−炭素二重結合と、水酸基、ニトリル基及びハロゲン原子からなる群から選択される少なくとも1種の官能基とを分子内に有する化合物を、当該インナーライナーゴム層の表面に反応させたものである。   The pneumatic tire according to the present invention is a pneumatic tire provided with an inner liner rubber layer on the inner surface of the tire, and is irradiated with an electron beam on the surface of the inner liner rubber layer, whereby a carbon-carbon double bond, a hydroxyl group, A compound having in the molecule thereof at least one functional group selected from the group consisting of a nitrile group and a halogen atom is reacted with the surface of the inner liner rubber layer.

本発明によれば、加硫成形後の空気入りタイヤのインナーライナーゴム層に対して上記特定の官能基を持つ化合物を電子線照射により結合させたことにより、インナーライナーゴム層の表面に自己凝集性の高い官能基が付加され、これにより空気の透過度を低下させて、耐エア透過性を向上することができる。   According to the present invention, the compound having the specific functional group is bonded to the inner liner rubber layer of the pneumatic tire after vulcanization by electron beam irradiation, thereby self-aggregating on the surface of the inner liner rubber layer. A highly functional group is added, thereby reducing air permeability and improving air permeation resistance.

実施形態に係る空気入りタイヤの半断面図である。1 is a half sectional view of a pneumatic tire according to an embodiment.

以下、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

図1は、実施形態に係る空気入りラジアルタイヤの一例を示したものである。このタイヤは、トレッド部(1)と、左右一対のビード部(2)と、トレッド部(1)とビード部(2)との間に介在する左右一対のサイドウォール部(3)とよりなり、トレッド部(1)の径方向内側に配されたカーカス層(4)が、そこから両側のサイドウォール部(3)を経てビード部(2)でビードコア(5)の内側から外側に巻き上げられることにより係止されている。   FIG. 1 shows an example of a pneumatic radial tire according to the embodiment. The tire includes a tread portion (1), a pair of left and right bead portions (2), and a pair of left and right sidewall portions (3) interposed between the tread portion (1) and the bead portion (2). The carcass layer (4) disposed on the radially inner side of the tread portion (1) is wound from the inside of the bead core (5) to the outside by the bead portion (2) through the side wall portions (3) on both sides. It is locked by.

トレッド部(1)におけるカーカス層(4)の外周側にはベルト層(6)が配されており、該ベルト層(6)の外周側に接地面を構成するトレッドゴム部(7)が設けられている。また、サイドウォール部(3)におけるカーカス層(4)の外面側には、サイドウォールゴム部(8)が設けられている。更に、カーカス層(4)の内面側には、タイヤ内面の全体にわたってインナーライナーゴム層(9)が設けられている。インナーライナーゴム層(9)は、カーカス層(4)のコードを被覆するトッピングゴム層の内面に貼り合わされている。このような構造を持つ空気入りタイヤは、常法に従い、グリーンタイヤ(未加硫タイヤ)を作製した後、加硫成形することにより製造することができる。   A belt layer (6) is disposed on the outer peripheral side of the carcass layer (4) in the tread portion (1), and a tread rubber portion (7) constituting a ground contact surface is provided on the outer peripheral side of the belt layer (6). It has been. A sidewall rubber part (8) is provided on the outer surface side of the carcass layer (4) in the sidewall part (3). Further, an inner liner rubber layer (9) is provided on the inner surface side of the carcass layer (4) over the entire inner surface of the tire. The inner liner rubber layer (9) is bonded to the inner surface of the topping rubber layer that covers the cord of the carcass layer (4). A pneumatic tire having such a structure can be produced by producing a green tire (unvulcanized tire) and then vulcanizing it in accordance with a conventional method.

インナーライナーゴム層(9)を形成するゴム組成物は、ゴム成分としてブチル系ゴム単独使用でもよいが、ブチル系ゴムは一般に不飽和度が低く、電子線照射によりラジカルが発生しにくいので、好ましくはジエン系ゴムを含むゴム組成物を用いることである。ゴム成分としては、ゴム組成物本体の耐エア透過性の確保と、電子線照射によるラジカル発生量の確保との観点より、ブチル系ゴムとジエン系ゴムのブレンドであることが好ましく、より好ましくは、ゴム成分100質量部中、ブチル系ゴム30〜80質量部と、ジエン系ゴム20〜70質量部とのブレンドである。   The rubber composition for forming the inner liner rubber layer (9) may be a butyl rubber alone as a rubber component. However, butyl rubber is generally preferable because it has a low degree of unsaturation and hardly generates radicals by electron beam irradiation. Is to use a rubber composition containing a diene rubber. The rubber component is preferably a blend of butyl rubber and diene rubber, more preferably, from the viewpoint of ensuring air permeability of the rubber composition main body and ensuring the amount of radicals generated by electron beam irradiation. The blend of 30 to 80 parts by mass of butyl rubber and 20 to 70 parts by mass of diene rubber in 100 parts by mass of the rubber component.

上記ブチル系ゴムとしては、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴムが挙げられ、ハロゲン化ブチルゴムとしては、臭素化ブチルゴム(BIIR)、塩素化ブチルゴム(CIIR)などが挙げられる。これらは、それぞれ1種又は2種以上組み合わせて用いることができる。より好ましくは、ハロゲン化ブチルゴムを用いることである。上記ジエン系ゴムとしては、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)、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、ブタジエン−イソプレン共重合体、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム等が挙げられ、これらは、それぞれ1種又は2種以上組み合わせて用いることができる。   Examples of the butyl rubber include butyl rubber (IIR) and halogenated butyl rubber. Examples of the halogenated butyl rubber include brominated butyl rubber (BIIR) and chlorinated butyl rubber (CIIR). These can be used alone or in combination of two or more. More preferably, halogenated butyl rubber is used. Examples of the diene rubber include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), styrene-isoprene copolymer rubber, butadiene-isoprene copolymer, styrene-isoprene. -A butadiene copolymer rubber etc. are mentioned, These can be used individually or in combination of 2 or more types, respectively.

該ゴム組成物には、カーボンブラックやシリカ等の補強性充填剤を配合することができる。補強性充填剤の配合量は、特に限定されないが、上記ゴム成分100質量部に対して20〜100質量部であることが好ましく、より好ましくは30〜80質量部である。カーボンブラックとしては、特に限定するものではないが、FEF(N500番台)、GPF(N600番台)、SRF(N700番台)(ともにASTMグレード)のものが好ましく用いられる。なお、タルク、マイカ、クレー等の層状鉱物からなる平板状充填剤を配合することもできる。   The rubber composition may contain a reinforcing filler such as carbon black or silica. Although the compounding quantity of a reinforcing filler is not specifically limited, It is preferable that it is 20-100 mass parts with respect to 100 mass parts of said rubber components, More preferably, it is 30-80 mass parts. Although it does not specifically limit as carbon black, The thing of FEF (N500 series), GPF (N600 series), SRF (N700 series) (both ASTM grade) is used preferably. In addition, the flat filler which consists of layered minerals, such as a talc, mica, and clay, can also be mix | blended.

上記ゴム組成物には、その他に、オイル、亜鉛華、ステアリン酸、加硫剤、加硫促進剤など、ゴム組成物において一般に使用される各種添加剤を適宜配合することができる。上記加硫剤としては、硫黄、硫黄含有化合物等が挙げられ、特に限定するものではないが、その配合量は上記ゴム成分100質量部に対して0.1〜5質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1〜2質量部である。また、加硫促進剤の配合量としては、上記ゴム成分100質量部に対して0.1〜5質量部であることが好ましく、より好ましくは0.2〜3質量部である。   In addition to the above rubber composition, various additives generally used in rubber compositions such as oil, zinc white, stearic acid, vulcanizing agent, and vulcanization accelerator can be appropriately blended. Examples of the vulcanizing agent include sulfur and sulfur-containing compounds, and are not particularly limited. However, the blending amount is preferably 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. More preferably, it is 0.1-2 mass parts. Moreover, as a compounding quantity of a vulcanization accelerator, it is preferable that it is 0.1-5 mass parts with respect to 100 mass parts of said rubber components, More preferably, it is 0.2-3 mass parts.

上記ゴム組成物は、通常のバンバリーミキサーやニーダーなどのゴム用混練機を用いて混練することで調製され、常法に従ってロールなどでシート状に押し出し、押し出したシート状物をカーカス層の内側に貼り付けて、例えば140〜180℃で加硫成形することにより、タイヤ内面にインナーライナーゴム層(9)を形成することができる。なお、インナーライナーの厚みは、タイヤサイズなどにより異なるが、通常は0.5〜3.0mmである。   The rubber composition is prepared by kneading using a rubber kneader such as a normal Banbury mixer or kneader, extruded into a sheet shape by a roll or the like according to a conventional method, and the extruded sheet material is placed inside the carcass layer. The inner liner rubber layer (9) can be formed on the inner surface of the tire by pasting and vulcanizing at, for example, 140 to 180 ° C. In addition, although the thickness of an inner liner changes with tire sizes etc., it is 0.5-3.0 mm normally.

以上のようにして加硫成形した後、本実施形態では、そのインナーライナーゴム層(9)の表面に電子線を照射する。電子線を照射することにより、インナーライナーゴム層の表面に存在するゴムポリマー、詳細には上記ジエン系ゴムの炭素−炭素二重結合(C=C)部分や、C−H結合部分等においてラジカルを発生させることができる。   After vulcanization molding as described above, in this embodiment, the surface of the inner liner rubber layer (9) is irradiated with an electron beam. By irradiating with an electron beam, radicals are formed in the rubber polymer existing on the surface of the inner liner rubber layer, specifically, in the carbon-carbon double bond (C = C) portion or C—H bond portion of the diene rubber. Can be generated.

電子線の照射条件としては、特に限定されないが、加速電圧が150〜1000kV、より好ましくは200〜500kVであり、照射線量が10〜400kGy、より好ましくは50〜250kGyであることが好ましい。   Although it does not specifically limit as irradiation conditions of an electron beam, It is preferable that acceleration voltage is 150-1000 kV, More preferably, it is 200-500 kV, and irradiation dose is 10-400 kGy, More preferably, it is 50-250 kGy.

このようにして電子線照射したインナーライナーゴム層(9)の表面に対し、発生したラジカルが存在している段階で(即ち、ラジカルが消失する前に)、モノマーを付与する。ここで、モノマーとは、特定の官能基と炭素−炭素二重結合を分子内に有する低分子化合物をさす。   In this way, the monomer is applied to the surface of the inner liner rubber layer (9) irradiated with the electron beam when the generated radicals are present (that is, before the radicals disappear). Here, the monomer refers to a low molecular compound having a specific functional group and a carbon-carbon double bond in the molecule.

前記特定の官能基としては、自己凝集性を高める水酸基(−OH)、ニトリル基(−CN)、ハロゲン原子が挙げられ、これらいずれか1つ以上を分子内に有するモノマーが用いられる。ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられ、この中でも塩素と臭素が好ましい。   Examples of the specific functional group include a hydroxyl group (—OH), a nitrile group (—CN), and a halogen atom that enhance self-aggregation, and a monomer having any one or more thereof in the molecule is used. Examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine and iodine. Among these, chlorine and bromine are preferable.

上記モノマーとしては、ラジカル重合可能な炭素−炭素二重結合としてHC=CR−(但し、Rは水素原子又はメチル基)で表される不飽和基を少なくとも1つ有するとともに、自己凝集性の高い上記特定の官能基を少なくとも1つ有するものを用いることが好ましい。より詳細には、上記モノマーとして、下記一般式(1)で表される化合物を用いることである。 The monomer has at least one unsaturated group represented by H 2 C═CR— (wherein R is a hydrogen atom or a methyl group) as a radical-polymerizable carbon-carbon double bond, and is self-aggregating. It is preferable to use those having at least one of the above-mentioned specific functional groups having a high molecular weight. More specifically, a compound represented by the following general formula (1) is used as the monomer.

Figure 2012051150
Figure 2012051150

式中、Rは水素原子またはメチル基、Xは水酸基、ニトリル基又はハロゲン原子、Aは酸素原子を含んでもよい炭素数1〜10の2価の有機基、nは0又は1を表す。Aは、より好ましくは、エステル結合又はエーテル結合を含んでもよい炭素数1〜8の2価の有機基である。   In the formula, R represents a hydrogen atom or a methyl group, X represents a hydroxyl group, a nitrile group or a halogen atom, A represents a C 1-10 divalent organic group which may contain an oxygen atom, and n represents 0 or 1. A is more preferably a C 1-8 divalent organic group which may contain an ester bond or an ether bond.

より詳細には、モノマーとしては、ラジカル重合に必要なビニル基(HC=CH−)、イソプロペニル基(HC=C(CH)−)、アリル基(HC=CH−CH−)のいずれか1つを有し、かつ、水酸基、ニトリル基、ハロゲン原子を少なくとも1つ有する化合物であり、例えば、アリルアルコール、3−ブテン−1−オール、4−ペンテン−1−オール、5−ヘキセン−1−オール、6−へプテン−1−オール、7−オクテン−1−オール、8−ノネン−1−オール、9−デセン−1−オール、10−ウンデセン−1−オール、3−メチル−3−ブテン−1−オールなどのアルケノール(上記Aが炭素数1〜10のアルキレン基かつXが水酸基)、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレートなどの(メタ)アクリロイル基を有する化合物(上記Aがエステル結合を含むアルキレン基かつXが水酸基)、アクリロニトリル、アリルシアニド、4−ペンテンニトリル、5−ヘキセンニトリルなどのアルケンニトリル(上記Aが炭素数1〜10のアルキレン基かつXがニトリル基)、塩化アリル、塩化ビニル、ビニルブロミド、4−ブロモ−1−ブテン、3−クロロ−2−メチル−1−プロペン、5−ブロモ−1−ペンテン、6−ブロモ−1−ヘキセン、10−ブロモ−1−デセンなどのハロゲン化アルケン(上記Aが炭素数1〜10のアルキレン基かつXがハロゲン原子)などが挙げられる。これらは、いずれか1種、又は2種以上組み合わせて用いることができる。 More specifically, the monomer includes a vinyl group (H 2 C═CH—), an isopropenyl group (H 2 C═C (CH 3 ) —), an allyl group (H 2 C═CH—) necessary for radical polymerization. CH 2- ) and a compound having at least one hydroxyl group, nitrile group, or halogen atom, such as allyl alcohol, 3-buten-1-ol, 4-pentene-1- All, 5-hexen-1-ol, 6-hepten-1-ol, 7-octen-1-ol, 8-nonen-1-ol, 9-decene-1-ol, 10-undecen-1-ol Alkenol (A is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms and X is a hydroxyl group) such as 3-methyl-3-buten-1-ol, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate (Meth) acryloyl group-containing compounds (A is an alkylene group containing an ester bond and X is a hydroxyl group), alkene nitriles such as acrylonitrile, allyl cyanide, 4-pentenenitrile, 5-hexenenitrile (the above A is carbon number) 1-10 alkylene groups and X is a nitrile group), allyl chloride, vinyl chloride, vinyl bromide, 4-bromo-1-butene, 3-chloro-2-methyl-1-propene, 5-bromo-1-pentene, Halogenated alkenes such as 6-bromo-1-hexene and 10-bromo-1-decene (wherein A is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms and X is a halogen atom). Any of these may be used alone or in combination of two or more.

該モノマーのインナーライナーゴム層(9)表面への付与方法としては、特に限定されず、例えば、モノマーが液体の場合、そのまま又は水などの溶媒で希釈し、あるいはまた、モノマーが固体の場合、水などの溶媒に溶解することにより、モノマー液(モノマーを含有する液体)を調製し、該モノマー液をインナーライナーゴム層(9)の表面に塗布すればよい。塗布方法としては、特に限定されず、例えば、刷毛塗りや、スプレー噴霧、更には、モノマー液を入れた槽内に、タイヤ、特にはインナーライナーゴム層(9)部分を浸ける等、種々の方法を採用することができる。モノマーが気体の場合、該モノマーを充填した雰囲気内に空気入りタイヤを置くことによっても、モノマーを付与することができる。   The method for applying the monomer to the surface of the inner liner rubber layer (9) is not particularly limited. For example, when the monomer is liquid, it is diluted as it is or with a solvent such as water, or when the monomer is solid. A monomer liquid (a liquid containing a monomer) may be prepared by dissolving in a solvent such as water, and the monomer liquid may be applied to the surface of the inner liner rubber layer (9). The application method is not particularly limited. For example, various methods such as brushing, spraying, and further immersing the tire, particularly the inner liner rubber layer (9) portion in a tank containing the monomer liquid. Can be adopted. When the monomer is a gas, the monomer can be imparted also by placing a pneumatic tire in an atmosphere filled with the monomer.

モノマーを付与した後、所定時間放置させる。なお、放置させる際に、オーブンなどに入れて加温(例えば、30〜80℃)してもよい。   After adding the monomer, it is allowed to stand for a predetermined time. In addition, when letting it stand, you may put in an oven etc. and heat (for example, 30-80 degreeC).

インナーライナーゴム層(9)の表面に付与されたモノマーは、分子内に有する炭素−炭素二重結合部分が、ラジカル重合反応により、インナーライナーゴム層(9)の表面のジエン系ゴムに反応する。すなわち、電子線照射により発生した上記ジエン系ゴムのラジカルに対し、モノマーの炭素−炭素二重結合が反応することにより、モノマーが上記ジエン系ゴムポリマーに結合される。なお、ラジカル重合反応によりモノマーが順次に連結していくことにより、ジエン系ゴムポリマーを幹とし、該モノマーが連結してなる重合体部分を側鎖をするグラフト重合体が形成されてもよい。   In the monomer applied to the surface of the inner liner rubber layer (9), the carbon-carbon double bond portion in the molecule reacts with the diene rubber on the surface of the inner liner rubber layer (9) by radical polymerization reaction. . That is, the monomer is bonded to the diene rubber polymer by the reaction of the carbon-carbon double bond of the monomer with the radical of the diene rubber generated by electron beam irradiation. In addition, a graft polymer having a diene rubber polymer as a trunk and a polymer portion formed by linking the monomers as a side chain may be formed by sequentially linking monomers by a radical polymerization reaction.

これにより、インナーライナーゴム層(9)の表面に、モノマーの持つ自己凝集性の高い官能基が導入される(なお、かかるモノマーによる表面処理部(該モノマーからなる膜)を、図1において符号10で示した。)。そのため、導入された官能基同士が引き合うことで、モノマーが導入されたゴムポリマー間の凝集力を高めることができるものと推測され、そのため、空気の透過度を低下させて、タイヤの耐エア透過性を向上することができる。なお、モノマーはインナーライナーゴム層(9)の内部には浸透していかないため、上記官能基が導入されるのは、インナーライナーゴム層(9)の表面のみである。このようにゴム表面のみが改質されるので、インナーライナーゴム層(9)を構成するゴム組成物による本来の特性を損なうことなく、耐候性を向上することができる。また、該ゴム組成物として、ジエン系ゴムを用いた場合でも、耐エア透過性を向上することができるので、ジエン系ゴムによりカーカス層(4)のトッピングゴム層との接着性を向上することができ、また、タイヤ成形時にシート状のインナーライナーゴムを巻き付けて、両者の端部同士を接合する際の接着性も向上することができる。更には、ジエン系ゴムを配合することで破断強度も高めることができる。   Thereby, a functional group having high self-aggregation property of the monomer is introduced on the surface of the inner liner rubber layer (9) (in addition, a surface treatment portion (a film made of the monomer) by the monomer is denoted by a reference numeral in FIG. 10). For this reason, it is speculated that the introduced functional groups attract each other, so that the cohesive force between the rubber polymers into which the monomers are introduced can be increased. Therefore, the air permeability is reduced, and the tires are resistant to air permeation. Can be improved. Since the monomer does not penetrate into the inner liner rubber layer (9), the functional group is introduced only on the surface of the inner liner rubber layer (9). Thus, since only the rubber surface is modified, the weather resistance can be improved without impairing the original characteristics of the rubber composition constituting the inner liner rubber layer (9). Further, even when a diene rubber is used as the rubber composition, the air permeation resistance can be improved, so that the adhesion of the carcass layer (4) to the topping rubber layer is improved by the diene rubber. Moreover, the adhesiveness at the time of joining both edge parts by winding a sheet-like inner liner rubber at the time of tire shaping | molding can also be improved. Furthermore, the breaking strength can be increased by blending a diene rubber.

インナーライナーゴム層(9)の表面に対するモノマーの付与量は、特に限定されず、例えば、100〜10000g/mとすることができる。 The amount of the monomer applied to the surface of the inner liner rubber layer (9) is not particularly limited, and can be, for example, 100 to 10,000 g / m 2 .

上記実施形態では、電子線を照射した後にモノマーを付与したが、モノマーを付与してから電子線照射しても構わない。すなわち、本発明では、加硫成形後のインナーライナーゴム層の表面に電子線を照射してから、電子線照射されたインナーライナーゴム層の表面に上記モノマーを付与してもよく、あるいはまた、加硫成形後のインナーライナーゴム層の表面に上記モノマーを付与してから、該インナーライナーゴム層の表面に電子線を照射してもよく、更には、電子線照射とモノマー付与を同時に行ってもよく、いずれによっても上記モノマーをインナーライナーゴム層の表面に反応させることができる。   In the said embodiment, although the monomer was provided after irradiating an electron beam, you may irradiate an electron beam after providing a monomer. That is, in the present invention, the surface of the inner liner rubber layer after vulcanization may be irradiated with an electron beam, and then the monomer may be added to the surface of the inner liner rubber layer irradiated with the electron beam. After the above-mentioned monomer is applied to the surface of the inner liner rubber layer after vulcanization molding, the surface of the inner liner rubber layer may be irradiated with an electron beam. Furthermore, the electron beam irradiation and the monomer application are performed simultaneously. In any case, the monomer can be reacted with the surface of the inner liner rubber layer.

なお、本発明を適用できる空気入りタイヤは、特に限定されず、乗用車用タイヤ、トラックやバスなどの重荷重用タイヤなど、各種の空気入りタイヤに適用することができる。   The pneumatic tire to which the present invention can be applied is not particularly limited, and can be applied to various pneumatic tires such as tires for passenger cars and tires for heavy loads such as trucks and buses.

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

バンバリーミキサーを使用して常法に従いインナーライナー用ゴム組成物を調製した。比較例4を除くゴム組成物の配合は下記表1の通りである。比較例4については、ゴム成分の組成を、BIIR/NR=70/30(質量部)とし(表2参照)、その他は表1の通りとした。   A rubber composition for an inner liner was prepared according to a conventional method using a Banbury mixer. The composition of the rubber composition excluding Comparative Example 4 is as shown in Table 1 below. For Comparative Example 4, the composition of the rubber component was BIIR / NR = 70/30 (parts by mass) (see Table 2), and the others were as shown in Table 1.

Figure 2012051150
Figure 2012051150

得られたインナーライナー用ゴム組成物を用いて、195/65R15の空気入りラジアルタイヤを常法に従い加硫成形し、次いで、表2に示す条件に従い、電子線照射、モノマー塗布を行って空気入りタイヤを製造した。   Using the resulting rubber composition for inner liner, a 195 / 65R15 pneumatic radial tire was vulcanized and molded in accordance with a conventional method, and then subjected to electron beam irradiation and monomer coating in accordance with the conditions shown in Table 2 to enter pneumatic Tires were manufactured.

詳細には、実施例1では、加硫成形後のタイヤに対し、電子線照射装置を用いて、インナーライナーゴム層の表面に、温度:室温、加速電圧:200kV、照射線量:200kGyの条件で、電子線を照射した。照射後直ちに、該タイヤのインナーライナーゴム層の表面にモノマ−液を刷毛塗りにより塗布し、インナーライナーゴム層表面にモノマーを付与した。モノマー液としては、モノマーA:アリルアルコール(CH=CHCHOH)の50質量%水溶液を用いた。その後、室温で4時間放置することにより、モノマーをインナーライナーゴム層の表面に結合させた空気入りタイヤを得た。 In detail, in Example 1, with respect to the tire after vulcanization molding, using an electron beam irradiation device, the surface of the inner liner rubber layer was subjected to the conditions of temperature: room temperature, acceleration voltage: 200 kV, and irradiation dose: 200 kGy. Irradiated with an electron beam. Immediately after the irradiation, a monomer solution was applied to the surface of the inner liner rubber layer of the tire by brushing to give a monomer to the surface of the inner liner rubber layer. As the monomer solution, a 50 mass% aqueous solution of monomer A: allyl alcohol (CH 2 = CHCH 2 OH) was used. Then, by leaving it at room temperature for 4 hours, a pneumatic tire in which the monomer was bonded to the surface of the inner liner rubber layer was obtained.

実施例2ではモノマー液として、モノマーB:アクリロニトリル(CH=CHCN)の50質量%水溶液を用い、その他は実施例1と同様にして空気入りタイヤを得た。実施例3ではモノマー液として、モノマーC:塩化アリル(CH=CHCHCl)を用い、その他は実施例1と同様にして空気入りタイヤを得た。 In Example 2, a pneumatic tire was obtained in the same manner as in Example 1 except that a 50% by mass aqueous solution of monomer B: acrylonitrile (CH 2 = CHCN) was used as the monomer liquid. In Example 3, a pneumatic tire was obtained in the same manner as in Example 1 except that monomer C: allyl chloride (CH 2 = CHCH 2 Cl) was used as the monomer liquid.

比較例1は、コントロールとして、電子線照射とモノマー塗布を行わなかった例である。比較例2は、電子線照射をせずにモノマー液を付与した例であり、電子線照射していないことを除いて実施例1と同様にした。比較例3は、電子線は照射したがモノマー液を付与しなかった例であり、モノマー液を付与していないことを除いて実施例1と同様にした。比較例4は、比較例1に対してハロゲン化ブチルゴムの比率を高めた例であり、その他は比較例1と同様にして空気入りタイヤを得た。   Comparative Example 1 is an example in which electron beam irradiation and monomer application were not performed as controls. Comparative Example 2 was an example in which the monomer liquid was applied without electron beam irradiation, and was the same as Example 1 except that no electron beam irradiation was performed. Comparative Example 3 was an example in which the electron beam was irradiated but the monomer liquid was not applied, and was the same as Example 1 except that the monomer liquid was not applied. Comparative Example 4 was an example in which the ratio of the halogenated butyl rubber was increased with respect to Comparative Example 1, and a pneumatic tire was obtained in the same manner as Comparative Example 1 with the rest.

得られた各空気入りタイヤについて、耐エア透過性を評価した。また、使用したインナーライナー用ゴム組成物について、破断強度を評価した。各評価方法は以下の通りである。   About each obtained pneumatic tire, air permeation resistance was evaluated. Moreover, the breaking strength was evaluated about the used rubber composition for inner liners. Each evaluation method is as follows.

・耐エア透過性:タイヤを15×6Jのリムに装着し、内圧240kPaを充填し、23℃で1気圧の雰囲気下に3ヶ月放置した後、内圧を測定した。各タイヤについて、内圧保持率(=「3ヶ月後の値」/「初期値」×100(%))を測定し、比較例1の内圧保持率の値を100とした指数で表示した。数値が大きいほど、内圧保持率が高く、耐エア透過性に優れることを示す。 -Air permeation resistance: A tire was mounted on a 15 × 6 J rim, filled with an internal pressure of 240 kPa, and allowed to stand in an atmosphere of 1 atm at 23 ° C., and then the internal pressure was measured. For each tire, the internal pressure retention rate (= “value after 3 months” / “initial value” × 100 (%)) was measured and displayed as an index with the value of the internal pressure retention rate of Comparative Example 1 being 100. The larger the value, the higher the internal pressure retention rate and the better the air permeation resistance.

・破断強度:インナーライナー用ゴム組成物を用いて160℃×20分間加硫したゴムサンプルを作製し、該ゴムサンプルに対し、それぞれ対応する実施例及び比較例と同様の手法で、電子線照射及びモノマー塗布を行い、JIS K6251に準じて引張試験を実施し、比較例1の破断強度を100とした指数で表示した。数値が大きいほど、破断強度が大きいことを示す。 Break strength: A rubber sample vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes using a rubber composition for an inner liner was prepared, and the rubber sample was irradiated with an electron beam in the same manner as in the corresponding examples and comparative examples. Then, a monomer test was performed, a tensile test was performed according to JIS K6251, and an index with the breaking strength of Comparative Example 1 as 100 was displayed. It shows that breaking strength is so large that a numerical value is large.

結果は表2に示す通りであり、コントロールである比較例1に対し、特定の官能基を持つモノマーを電子線照射によりインナーライナーゴム層表面に付与した実施例1〜3であると、破断強度を損なうことなく、耐エア透過性が向上していた。これに対し、電子線照射を実施していない比較例2や、電子線照射を実施したもののモノマーを付与していない比較例3では、耐エア透過性の向上効果は見られなかった。また、ハロゲン化ブチルゴムの比率を高めた比較例4では、耐エア透過性は向上したものの、破断強度が大幅に損なわれていた。   The results are as shown in Table 2, and in comparison with Comparative Example 1 as a control, the break strength was obtained in Examples 1 to 3 in which a monomer having a specific functional group was applied to the inner liner rubber layer surface by electron beam irradiation. The air permeation resistance was improved without impairing the air quality. On the other hand, in Comparative Example 2 in which the electron beam irradiation was not performed and in Comparative Example 3 in which the electron beam irradiation was performed but no monomer was applied, the effect of improving the air permeation resistance was not observed. Further, in Comparative Example 4 in which the ratio of the halogenated butyl rubber was increased, although the air permeation resistance was improved, the breaking strength was greatly impaired.

Figure 2012051150
Figure 2012051150

1…トレッド部、2…ビード部、3…サイドウォール部、4…カーカス層、5…ビードコア、6…ベルト層、7…トレッドゴム部、8…サイドウォールゴム部、9…インナーライナーゴム層、10…表面処理部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Tread part, 2 ... Bead part, 3 ... Side wall part, 4 ... Carcass layer, 5 ... Bead core, 6 ... Belt layer, 7 ... Tread rubber part, 8 ... Side wall rubber part, 9 ... Inner liner rubber layer, 10 ... Surface treatment section

Claims (4)

タイヤ内面にインナーライナーゴム層を備えた空気入りタイヤを加硫成形する工程と、
加硫成形後の前記インナーライナーゴム層の表面に電子線を照射する工程と、
炭素−炭素二重結合と、水酸基、ニトリル基及びハロゲン原子からなる群から選択される少なくとも1種の官能基とを分子内に有する化合物を、加硫成形後の前記インナーライナーゴム層の表面に付与する工程と、
を含む空気入りタイヤの製造方法。
Vulcanizing and molding a pneumatic tire having an inner liner rubber layer on the inner surface of the tire;
Irradiating the surface of the inner liner rubber layer after vulcanization with an electron beam;
A compound having in the molecule thereof a carbon-carbon double bond and at least one functional group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a nitrile group and a halogen atom is formed on the surface of the inner liner rubber layer after vulcanization molding. Applying a process;
The manufacturing method of the pneumatic tire containing this.
前記炭素−炭素二重結合がHC=CR−(但し、Rは水素原子又はメチル基)で表される基であることを特徴とする請求項1記載の空気入りタイヤの製造方法。 The carbon - carbon double bond is H 2 C = CR- (where, R represents a hydrogen atom or a methyl group) The method of manufacturing a pneumatic tire according to claim 1, wherein a group represented by. 前記化合物が、下記一般式(1)で表されるものであることを特徴とする請求項1記載の空気入りタイヤの製造方法。
Figure 2012051150
(式中、Rは水素原子またはメチル基、Xは水酸基、ニトリル基又はハロゲン原子、Aは酸素原子を含んでもよい炭素数1〜10の2価の有機基、nは0又は1を表す。)
The method for producing a pneumatic tire according to claim 1, wherein the compound is represented by the following general formula (1).
Figure 2012051150
(Wherein R represents a hydrogen atom or a methyl group, X represents a hydroxyl group, a nitrile group or a halogen atom, A represents a C 1-10 divalent organic group which may contain an oxygen atom, and n represents 0 or 1. )
タイヤ内面にインナーライナーゴム層を備えた空気入りタイヤであって、
前記インナーライナーゴム層の表面への電子線照射により、炭素−炭素二重結合と、水酸基、ニトリル基及びハロゲン原子からなる群から選択される少なくとも1種の官能基とを分子内に有する化合物を、当該インナーライナーゴム層の表面に反応させたことを特徴とする空気入りタイヤ。
A pneumatic tire having an inner liner rubber layer on the tire inner surface,
A compound having a carbon-carbon double bond and at least one functional group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a nitrile group, and a halogen atom in the molecule by irradiating the surface of the inner liner rubber layer with an electron beam. A pneumatic tire characterized by reacting with the surface of the inner liner rubber layer.
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