JP2014168997A - Tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤに関する。 The present invention relates to a tire.
従来から、ゴム、有機繊維材料、及びスチール部材で形成されているタイヤが知られている。近年、軽量化やリサイクルのし易さの観点から、熱可塑性エラストマー(TPE)や熱可塑性樹脂等の熱可塑性高分子材をタイヤ骨格部材とすることが求められている。例えば、特許文献1には、熱可塑性エラストマーでビードコアを覆ってタイヤ骨格部材を形成することが開示されている。 Conventionally, a tire formed of rubber, an organic fiber material, and a steel member is known. In recent years, from the viewpoint of weight reduction and ease of recycling, it is required to use a thermoplastic polymer material such as a thermoplastic elastomer (TPE) or a thermoplastic resin as a tire frame member. For example, Patent Document 1 discloses that a tire frame member is formed by covering a bead core with a thermoplastic elastomer.
しかしながら、特許文献1では、タイヤのサイド部においてタイヤ骨格部材が露出している。特許文献1の構成でタイヤの耐候性を向上させることを考慮すると、タイヤ骨格部材自体の材料を変更しなければならなくなり、設計の自由度が低下してしまう。 However, in Patent Document 1, the tire frame member is exposed at the side portion of the tire. In consideration of improving the weather resistance of the tire with the configuration of Patent Document 1, the material of the tire frame member itself must be changed, and the degree of freedom in design is reduced.
本発明は、上記事実を考慮して成されたものであり、タイヤ骨格部材自体の設計の自由度を維持しつつ、タイヤ外面の耐候性を向上すると共に、タイヤの重量化の抑制と、加飾部の外観の維持を両立したタイヤを提供することを課題とする。 The present invention has been made in consideration of the above facts, and while improving the weather resistance of the tire outer surface while maintaining the degree of freedom in designing the tire frame member itself, the weight of the tire is suppressed and added. It is an object of the present invention to provide a tire that can maintain the appearance of the decoration part.
請求項1に記載の発明のタイヤは、樹脂材料からなり、少なくともトレッド部およびビード部を有するタイヤ骨格部材と、樹脂材料からなり、前記ビード部から前記トレッド部にかけて前記タイヤ骨格部材の外側に形成され、表面に加飾部を有する被覆層と、を備えている。 The tire according to claim 1 is made of a resin material, and is made of a resin material and a tire frame member having at least a tread portion and a bead portion, and is formed on the outer side of the tire frame member from the bead portion to the tread portion. And a coating layer having a decorative portion on the surface.
請求項1に記載のタイヤでは、タイヤ骨格部材のビード部からトレッド部にかけての外面が被覆層で覆われる。したがって、タイヤ骨格部材の表面が露出されず、タイヤ骨格部材自体の設計の自由度を維持しつつ、タイヤの外面を保護し耐候性を向上させることができる。 In the tire according to claim 1, the outer surface from the bead portion to the tread portion of the tire frame member is covered with the coating layer. Therefore, the surface of the tire frame member is not exposed, and the outer surface of the tire can be protected and the weather resistance can be improved while maintaining the design freedom of the tire frame member itself.
また、請求項1に記載のタイヤでは、被覆層の表面に加飾部を有する。被覆層は、樹脂材料からなるため、樹脂材料が老化防止剤を含有する場合でも、ゴムタイヤに比べ、樹脂自体に色付けでき、様々な色に対応できる。従って、加飾部の変色や劣化が抑制され、色相が変化し難いため、加飾部の外観を維持することができる。さらに、タイヤに加飾部を設けるに際し、カラーゴムやバリア層を設ける必要性がないため、タイヤの重量化や生産工程を抑制することができる。 Moreover, in the tire of Claim 1, it has a decoration part on the surface of a coating layer. Since the coating layer is made of a resin material, even when the resin material contains an anti-aging agent, the resin itself can be colored as compared with the rubber tire, and can correspond to various colors. Therefore, discoloration and deterioration of the decoration part are suppressed, and the hue hardly changes, so that the appearance of the decoration part can be maintained. Furthermore, when providing a decoration part in a tire, since it is not necessary to provide a color rubber and a barrier layer, the weight increase of a tire and a production process can be suppressed.
ここで、本発明において、「樹脂材料」は、樹脂を少なくとも含み、さらに樹脂以外の成分を含んでいてもよい材料をいい、樹脂材料が樹脂以外の成分を含有しない場合、樹脂材料は樹脂のみで構成される。
また、本明細書において「樹脂」とは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、いわゆるエンジニアリングプラスチックを含む概念であるが、天然ゴムは含まない。さらに、熱可塑性樹脂には、熱可塑性エラストマーが含まれる。
さらに、「エラストマー」とは、結晶性で融点の高いハードセグメント若しくは高い凝集力のハードセグメントを構成するポリマーと非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーとを有する共重合体からなる樹脂を意味する。
Here, in the present invention, the “resin material” refers to a material that contains at least a resin and may further contain a component other than a resin. When the resin material does not contain a component other than a resin, the resin material is only a resin. Consists of.
Further, in this specification, “resin” is a concept including thermoplastic resin, thermosetting resin, so-called engineering plastic, but does not include natural rubber. Further, the thermoplastic resin includes a thermoplastic elastomer.
Further, the “elastomer” is a copolymer having a crystalline hard segment having a high melting point or a hard segment having a high cohesive force and an amorphous polymer having a soft segment having a low glass transition temperature. Is a resin.
請求項2に記載のタイヤは、少なくとも前記加飾部上に積層された透明な保護層を備えている。 The tire according to claim 2 includes at least a transparent protective layer laminated on the decorative portion.
請求項2に記載のタイヤによれば、加飾部が少なくとも透明な保護層に覆われることで、加飾部の変色及び欠損を抑制し、加飾部の外観を長時間維持するため、タイヤ加飾部の外観の経時安定性に優れる。なお、「透明」とは、保護層により被覆された加飾部が視認可能な状態を表し、より具体的には、光(可視光)透過率が70%以上であることをいう。 According to the tire according to claim 2, the decoration part is covered with at least a transparent protective layer, thereby suppressing discoloration and loss of the decoration part and maintaining the appearance of the decoration part for a long time. Excellent temporal stability of the appearance of the decorative part. In addition, "transparent" represents a state where the decorative portion covered with the protective layer is visible, and more specifically, means that the light (visible light) transmittance is 70% or more.
請求項1に係る発明によれば、タイヤ骨格部材自体の設計の自由度を維持しつつ、タイヤ外面の耐候性を向上すると共に、タイヤの重量化の抑制と、加飾部の外観の維持を両立したタイヤを提供することができる。 According to the first aspect of the invention, while maintaining the freedom of design of the tire frame member itself, the weather resistance of the outer surface of the tire is improved, the weight of the tire is suppressed, and the appearance of the decoration portion is maintained. A compatible tire can be provided.
請求項2に係る発明によれば、さらに加飾部の外観の経時安定性に優れたタイヤを提供することができる。 According to the invention which concerns on Claim 2, the tire excellent in the temporal stability of the external appearance of a decoration part can be provided further.
本発明のタイヤは、樹脂材料からなり、少なくともトレッド部およびビード部を有するタイヤ骨格部材と、樹脂材料からなり、前記ビード部から前記トレッド部にかけて前記タイヤ骨格部材の外側に形成され、表面に加飾部を有する被覆層と、を備えている。タイヤは、少なくとも加飾部上に、透明な保護層を備えていることが好ましい。 The tire of the present invention is made of a resin material, and includes a tire frame member having at least a tread portion and a bead portion, and a resin material. The tire is formed on the outer side of the tire frame member from the bead portion to the tread portion, and is added to the surface. And a coating layer having a decorative portion. The tire preferably includes a transparent protective layer at least on the decorative portion.
〔タイヤ骨格部材〕
タイヤ骨格部材は、樹脂材料からなり、少なくともトレッド部およびビード部を有する。
タイヤ骨格部材の構成例について、図1を用いて説明する。
図1(A)に示すように、本実施形態のタイヤは内部に空気を充填して用いる空気入りタイヤである。タイヤ10は、環状のタイヤ骨格部材17を備えている。タイヤ骨格部材17は、1対のビード部12と、ビード部12からタイヤ径方向外側に延びるサイド部14と、各々のサイド部14のタイヤ径方向外側端同士を連結するクラウン部16と、を備えている。
[Tire frame members]
The tire frame member is made of a resin material and has at least a tread portion and a bead portion.
A configuration example of the tire frame member will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1 (A), the tire according to the present embodiment is a pneumatic tire that is used while being filled with air. The tire 10 includes an annular tire frame member 17. The tire frame member 17 includes a pair of bead portions 12, a side portion 14 that extends outward from the bead portion 12 in the tire radial direction, and a crown portion 16 that connects the tire radial direction outer ends of each side portion 14. I have.
〔被覆層〕
被覆層は、樹脂材料からなり、ビード部からトレッド部にかけてタイヤ骨格部材の外側に形成され、表面に加飾部を有する。
被覆層の構成例について、図1を用いて説明する。
図1(A)に示すように、タイヤ骨格部材17には、ビード部12からトレッド部30にかけて被覆層24が形成されている。
また、被覆層24の表面には、加飾部を有する。ここで、被覆層24の表面とは、タイヤ10の外部から視認される側の表面であり、被覆層24のサイド部14側とは反対側の表面である。
(Coating layer)
The coating layer is made of a resin material, is formed on the outer side of the tire frame member from the bead portion to the tread portion, and has a decorative portion on the surface.
A configuration example of the coating layer will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1A, a coating layer 24 is formed on the tire frame member 17 from the bead portion 12 to the tread portion 30.
Moreover, the surface of the coating layer 24 has a decoration part. Here, the surface of the coating layer 24 is a surface on the side visually recognized from the outside of the tire 10, and is a surface on the side opposite to the side portion 14 side of the coating layer 24.
加飾部は、タイヤの製造会社名や、タイヤのブランド名、タイヤのサイズ、製造時期等を文字、記号、絵柄、図形等で示す標章や、模様、色等によって形成される装飾等で構成される。
加飾部は、公知のインクを被覆層24に付与したり、標章や装飾が配われたフィルムを被覆層24に貼り合わせたり、印刷することにより設けることができる。また、転写フィルムを用いて、フィルム上に形成された標章等を熱転写により被覆層24に転写してもよい。
インクの被覆層24への付与方法としては、例えば、ブレード塗布法、マイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等が挙げられる。また、インクジェット法によりインク液滴を被覆層24に吐出して加飾部を形成してもよい。
さらに、インクは、公知の顔料、染料等の着色剤に、溶剤、必要に応じて顔料分散剤等を混合して調製することができ、粘度の低い液状のインクであってもよいし、粘度の高いペースト状のインクであってもよい。
The decoration part is a mark that shows the name of the manufacturer of the tire, the brand name of the tire, the size of the tire, the date of manufacture, etc. with letters, symbols, pictures, figures, etc., decorations formed by patterns, colors, etc. Composed.
The decorating portion can be provided by applying a known ink to the coating layer 24, or by bonding or printing a film provided with a mark or decoration on the coating layer 24. Moreover, you may transfer the mark etc. which were formed on the film to the coating layer 24 by thermal transfer using a transfer film.
Examples of the method for applying the ink to the coating layer 24 include a blade coating method, a Mayer bar coating method, a spray coating method, a dip coating method, a bead coating method, an air knife coating method, and a curtain coating method. Alternatively, the decoration portion may be formed by ejecting ink droplets onto the coating layer 24 by an inkjet method.
Furthermore, the ink can be prepared by mixing a known colorant such as a pigment or a dye with a solvent and, if necessary, a pigment dispersant, and may be a liquid ink having a low viscosity. High paste-like ink may be used.
なお、被覆層24表面への加飾部の形成は、タイヤ製造中でもよいし、タイヤ完成後でもよい。
次に、タイヤ骨格部材および被覆層を構成する樹脂材料について説明する。
In addition, the formation of the decorative portion on the surface of the coating layer 24 may be performed during tire manufacture or after completion of the tire.
Next, the resin material constituting the tire frame member and the coating layer will be described.
[樹脂材料]
タイヤ骨格部材および被覆層には、いずれも樹脂材料が用いられ、互いに異なる樹脂材料を用いてもよいし、同じ樹脂材料を用いてもよい。また、タイヤ骨格部材および被覆層に用いる樹脂材料は、それぞれ1種でも2種以上でもよく、タイヤの用途に応じて、弾性率等の物性の異なる樹脂材料を用いることができる。
なお、本発明において、単に「弾性率」と称するときは、「JIS K7113:1995に規定される引張弾性率」を指す。
[Resin material]
Resin materials are used for the tire frame member and the covering layer, and different resin materials may be used, or the same resin material may be used. Further, the resin material used for the tire frame member and the coating layer may be one type or two or more types, and resin materials having different physical properties such as elastic modulus can be used depending on the use of the tire.
In the present invention, when simply referred to as “elastic modulus”, it means “tensile elastic modulus defined in JIS K7113: 1995”.
本発明において、「樹脂材料」は、樹脂(樹脂成分)を少なくとも含み、添加剤など他の成分を含んでいてもよい。樹脂材料が樹脂成分以外の成分を含有しない場合、樹脂材料は樹脂のみで構成されることとなる。 In the present invention, the “resin material” includes at least a resin (resin component) and may include other components such as an additive. When the resin material does not contain any component other than the resin component, the resin material is composed only of resin.
また、本明細書において「樹脂」とは、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を含む概念であるが、天然ゴムは含まない。さらに、熱可塑性樹脂には、熱可塑性エラストマーが含まれる。
ここで、「エラストマー」とは、結晶性で融点の高いハードセグメント若しくは高い凝集力のハードセグメントを構成するポリマーと非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーとを有する共重合体からなる樹脂を意味する。
Further, in this specification, “resin” is a concept including a thermoplastic resin and a thermosetting resin, but does not include natural rubber. Further, the thermoplastic resin includes a thermoplastic elastomer.
Here, the “elastomer” is a copolymer having a crystalline polymer having a high melting point or a hard cohesive polymer and an amorphous polymer having a low glass transition temperature. The resin consisting of
〔樹脂〕
樹脂としては、熱可塑性樹脂(熱可塑性エラストマーを含む)及び熱硬化性樹脂等が挙げられる。前記樹脂材料は、例えば、後述の熱可塑性エラストマーを単独で用いてもよいし、これらを複数組み合わせて含んでいてもよいし、熱可塑性エラストマーとエラストマーではない熱可塑性樹脂との組合せを含んでいてもよい。
〔resin〕
Examples of the resin include thermoplastic resins (including thermoplastic elastomers) and thermosetting resins. The resin material may be, for example, a thermoplastic elastomer described later alone, or a combination of a plurality of these, or a combination of a thermoplastic elastomer and a thermoplastic resin that is not an elastomer. Also good.
前記タイヤ骨格部材を構成する樹脂材料としては、熱可塑性樹脂が好ましく、熱可塑性エラストマーであることが更に好ましい。以下、熱可塑性樹脂を中心に、前記タイヤ骨格部材及び被覆層を形成する樹脂材料に用いられる樹脂について説明する。 The resin material constituting the tire frame member is preferably a thermoplastic resin, and more preferably a thermoplastic elastomer. Hereinafter, the resin used for the resin material for forming the tire frame member and the covering layer will be described focusing on the thermoplastic resin.
−熱可塑性樹脂(熱可塑性エラストマーを含む)−
熱可塑性樹脂(熱可塑性エラストマーを含む)とは、温度上昇と共に材料が軟化、流動し、冷却すると比較的硬く強度のある状態になる高分子化合物をいう。
本明細書では、このうち、前記熱可塑性樹脂の中で、温度上昇と共に材料が軟化、流動し、冷却すると比較的硬く強度のある状態になり、かつ、ゴム状弾性を有する高分子化合物を熱可塑性エラストマーとする。これに対し、前記熱可塑性樹脂の中で、温度上昇と共に材料が軟化、流動し、冷却すると比較的硬く強度のある状態になるが、ゴム状弾性を有しない高分子化合物をエラストマーでない熱可塑性樹脂として、区別する。
-Thermoplastic resin (including thermoplastic elastomer)-
A thermoplastic resin (including a thermoplastic elastomer) refers to a high molecular compound that softens and flows as the temperature rises and becomes relatively hard and strong when cooled.
In the present specification, among these thermoplastic resins, the material softens and flows as the temperature rises, becomes a relatively hard and strong state when cooled, and the polymer compound having rubber-like elasticity is heated. A plastic elastomer is used. On the other hand, among the thermoplastic resins, the material softens and flows as the temperature rises, and when cooled, the material becomes relatively hard and strong. As a distinction.
熱可塑性樹脂(熱可塑性エラストマーを含む)としては、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー(TPS)、ポリアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)、ポリエステル系熱可塑性エラストマー(TPC)、及び、動的架橋型熱可塑性エラストマー(TPV)、並びに、エラストマーでないポリオレフィン系熱可塑性樹脂、エラストマーでないポリスチレン系熱可塑性樹脂、エラストマーでないポリアミド系熱可塑性樹脂、及び、エラストマーでないポリエステル系熱可塑性樹脂等が挙げられる。前記樹脂材料に含まれる熱可塑性樹脂としては、ポリエステル系熱可塑性エラストマー及びポリアミド系熱可塑性エラストマーから選択される少なくとも1つであることが好ましい。 Thermoplastic resins (including thermoplastic elastomers) include polyolefin-based thermoplastic elastomers (TPO), polystyrene-based thermoplastic elastomers (TPS), polyamide-based thermoplastic elastomers (TPA), polyurethane-based thermoplastic elastomers (TPU), and polyesters. Thermoplastic elastomer (TPC) and dynamically cross-linked thermoplastic elastomer (TPV), and non-elastomer polyolefin thermoplastic resin, non-elastomer polystyrene thermoplastic resin, non-elastomer polyamide thermoplastic resin, and elastomer Non-polyester thermoplastic resin etc. are mentioned. The thermoplastic resin contained in the resin material is preferably at least one selected from polyester-based thermoplastic elastomers and polyamide-based thermoplastic elastomers.
(ポリエステル系熱可塑性エラストマー)
ポリエステル系熱可塑性エラストマーは、少なくともポリエステルが結晶性で融点の高いハードセグメントを構成し、他のポリマー(例えば、ポリエステル又はポリエーテル等)が非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している材料が挙げられる。
ポリエステル系熱可塑性エラストマーを「TPC」(ThermoPlastic polyester elastomer)と称することもある。
(Polyester thermoplastic elastomer)
Polyester-based thermoplastic elastomers consist of hard segments with at least a crystalline polyester and a high melting point, and soft segments with other polymers (such as polyester or polyether) that are amorphous and have a low glass transition temperature. Material.
The polyester-based thermoplastic elastomer may be referred to as “TPC” (Thermo Plastic Polymer Elastomer).
前記ハードセグメントを形成するポリエステルとしては、芳香族ポリエステルを用いることができる。芳香族ポリエステルは、例えば、芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体と脂肪族ジオールとから形成することができる。前記芳香族ポリエステルとしては、好ましくは、テレフタル酸及び又はジメチルテレフタレートと1,4−ブタンジオールから誘導されるポリブチレンテレフタレートであり、更に、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、ナフタレン−2,7−ジカルボン酸、ジフェニル−4,4’−ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、5−スルホイソフタル酸、或いはこれらのエステル形成性誘導体などのジカルボン酸成分と、分子量300以下のジオール、例えば、エチレングリコール、トリメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、デカメチレングリコールなどの脂肪族ジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメチロールなどの脂環式ジオール、キシリレングリコール、ビス(p−ヒドロキシ)ジフェニル、ビス(p−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロパン、ビス[4−(2−ヒドロキシ)フェニル]スルホン、1,1−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]シクロヘキサン、4,4’−ジヒドロキシ−p−ターフェニル、4,4’−ジヒドロキシ−p−クオーターフェニルなどの芳香族ジオールなどから誘導されるポリエステル、或いはこれらのジカルボン酸成分及びジオール成分を2種以上併用した共重合ポリエステルであってもよい。また、3官能以上の多官能カルボン酸成分、多官能オキシ酸成分及び多官能ヒドロキシ成分などを5モル%以下の範囲で共重合することも可能である。
前記ハードセグメントを形成するポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、プリブチレンテレフタレート、ポリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等が挙げられ、ポリブチレンテレフタレートが好ましい。
An aromatic polyester can be used as the polyester that forms the hard segment. The aromatic polyester can be formed, for example, from an aromatic dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof and an aliphatic diol. The aromatic polyester is preferably polybutylene terephthalate derived from terephthalic acid and / or dimethyl terephthalate and 1,4-butanediol, and further, isophthalic acid, phthalic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, Dicarboxylic acid components such as naphthalene-2,7-dicarboxylic acid, diphenyl-4,4′-dicarboxylic acid, diphenoxyethanedicarboxylic acid, 5-sulfoisophthalic acid, or ester-forming derivatives thereof, and diols having a molecular weight of 300 or less For example, aliphatic diols such as ethylene glycol, trimethylene glycol, pentamethylene glycol, hexamethylene glycol, neopentyl glycol, decamethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, tricyclodecane dimethylo Alicyclic diols such as alcohol, xylylene glycol, bis (p-hydroxy) diphenyl, bis (p-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] propane, bis [ 4- (2-hydroxy) phenyl] sulfone, 1,1-bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] cyclohexane, 4,4′-dihydroxy-p-terphenyl, 4,4′-dihydroxy-p- It may be a polyester derived from an aromatic diol such as quarterphenyl, or a copolyester in which two or more of these dicarboxylic acid components and diol components are used in combination. It is also possible to copolymerize a trifunctional or higher polyfunctional carboxylic acid component, polyfunctional oxyacid component, polyfunctional hydroxy component, and the like in a range of 5 mol% or less.
Examples of the polyester that forms the hard segment include polyethylene terephthalate, prebutylene terephthalate, polymethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, and the like, and polybutylene terephthalate is preferable.
また、前記ソフトセグメントを形成するポリマーとしては、例えば、脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリエーテルが挙げられる。
前記脂肪族ポリエーテルとしては、ポリ(エチレンオキシド)グリコール、ポリ(プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール、ポリ(ヘキサメチレンオキシド)グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体、ポリ(プロピレンオキシド)グリコールのエチレンオキシド付加重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランの共重合体等が挙げられる。
前記脂肪族ポリエステルとしては、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリエナントラクトン、ポリカプリロラクトン、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペートなどが挙げられる。
これらの脂肪族ポリエーテル及び脂肪族ポリエステルのなかでも、得られるポリエステルブロック共重合体の弾性特性の観点から、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール、ポリ(プロピレンオキシド)グリコールのエチレンオキシド付加物、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペートなどが好ましい。
Examples of the polymer forming the soft segment include aliphatic polyesters and aliphatic polyethers.
Examples of the aliphatic polyether include poly (ethylene oxide) glycol, poly (propylene oxide) glycol, poly (tetramethylene oxide) glycol, poly (hexamethylene oxide) glycol, a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide, and poly (propylene oxide). And ethylene oxide addition polymer of glycol, and a copolymer of ethylene oxide and tetrahydrofuran.
Examples of the aliphatic polyester include poly (ε-caprolactone), polyenantlactone, polycaprylolactone, polybutylene adipate, and polyethylene adipate.
Of these aliphatic polyethers and aliphatic polyesters, poly (tetramethylene oxide) glycol, poly (propylene oxide) glycol ethylene oxide adduct, poly (ε -Caprolactone), polybutylene adipate, polyethylene adipate and the like are preferred.
また、前記ソフトセグメントを構成するポリマーの数平均分子量としては、強靱性及び低温柔軟性の観点から、300〜6000が好ましい。更に、前記ハードセグメント(x)及びソフトセグメント(y)との質量比(x:y)は、成形性の観点から、99:1〜20:80が好ましく、98:2〜30:70が更に好ましい。 Moreover, as a number average molecular weight of the polymer which comprises the said soft segment, 300-6000 are preferable from a viewpoint of toughness and low temperature flexibility. Furthermore, the mass ratio (x: y) to the hard segment (x) and the soft segment (y) is preferably 99: 1 to 20:80, more preferably 98: 2 to 30:70, from the viewpoint of moldability. preferable.
上述のハードセグメントとソフトセグメントとの組合せとしては、上述で挙げたハードセグメントとソフトセグメントとのそれぞれの組合せを挙げることができる。この中でもハードセグメントがポリブチレンテレフタレート、ソフトセグメント脂肪族ポリエーテルの組み合わせが好ましく、ハードセグメントがポリブチレンテレフタレート、ソフトセグメントがポリ(エチレンオキシド)グリコールが更に好ましい。 As a combination of the above-mentioned hard segment and a soft segment, each combination of a hard segment and a soft segment mentioned above can be mentioned. Among these, a combination of polybutylene terephthalate and soft segment aliphatic polyether is preferable for the hard segment, polybutylene terephthalate for the hard segment, and poly (ethylene oxide) glycol for the soft segment is more preferable.
前記ポリエステル系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、市販品の東レ・デュポン製の「ハイトレル」シリーズ(例えば、3046、5557、6347、4047、4767、7247等)、東洋紡社製「ペルプレン」シリーズ(P30B、P40B、P40H、P55B、P70B、P150B、P280B、P450B、P150M、S1001、S2001、S5001、S6001、S9001等))を用いることができる。 Examples of the polyester-based thermoplastic elastomer include, for example, commercially available “Hytrel” series (for example, 3046, 5557, 6347, 4047, 4767, 7247, etc.) manufactured by Toray DuPont, and “Perprene” series (P30B, manufactured by Toyobo Co., Ltd.). P40B, P40H, P55B, P70B, P150B, P280B, P450B, P150M, S1001, S2001, S5001, S6001, S9001, etc.) can be used.
(ポリアミド系熱可塑性エラストマー)
本発明において、「ポリアミド系熱可塑性エラストマー」とは、結晶性で融点の高いハードセグメントを構成するポリマーと非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーとを有する共重合体からなる熱可塑性樹脂材料であって、ハードセグメントを構成するポリマーの主鎖にアミド結合(−CONH−)を有するものを意味する。
ポリアミド系熱可塑性エラストマーを、単に「TPA」(ThermoPlastic Amid elastomer)と称することもある。
(Polyamide thermoplastic elastomer)
In the present invention, the “polyamide thermoplastic elastomer” is a copolymer having a crystalline polymer having a high melting point and a non-crystalline polymer having a low glass transition temperature. It means a thermoplastic resin material having an amide bond (—CONH—) in the main chain of the polymer constituting the hard segment.
The polyamide-based thermoplastic elastomer may be simply referred to as “TPA” (Thermoplastic Amid elastomer).
前記ポリアミド系熱可塑性エラストマーは、少なくともポリアミドが結晶性で融点の高いハードセグメントを構成し、他のポリマー(例えば、ポリエステル又はポリエーテル等)が非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している材料が挙げられる。また、ポリアミド系熱可塑性エラストマーはハードセグメント及びソフトセグメントの他に、ジカルボン酸等の鎖長延長剤を用いてもよい。前記ハードセグメントを形成するポリアミドとしては、例えば、下記一般式(1)又は一般式(2)で表されるモノマーによって生成されるポリアミドを挙げることができる。 The polyamide-based thermoplastic elastomer comprises at least a hard segment having a crystalline and high melting point, and other polymers (for example, polyester or polyether) are non-crystalline and have a soft segment having a low glass transition temperature. Materials. The polyamide thermoplastic elastomer may use a chain extender such as dicarboxylic acid in addition to the hard segment and the soft segment. Examples of the polyamide forming the hard segment include polyamides produced by monomers represented by the following general formula (1) or general formula (2).
一般式(1)中、R1は、炭素数2〜20の炭化水素の分子鎖、又は、炭素数2〜20のアルキレン基を表す。 In general formula (1), R 1 represents a molecular chain of a hydrocarbon having 2 to 20 carbon atoms or an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms.
一般式(2)中、R2は、炭素数3〜20の炭化水素の分子鎖、又は、炭素数3〜20のアルキレン基を表す。 In General Formula (2), R 2 represents a molecular chain of a hydrocarbon having 3 to 20 carbon atoms or an alkylene group having 3 to 20 carbon atoms.
一般式(1)中、R1としては、炭素数3〜18の炭化水素の分子鎖又は炭素数3〜18のアルキレン基が好ましく、炭素数4〜15の炭化水素の分子鎖又は炭素数4〜15のアルキレン基が更に好ましく、炭素数10〜15の炭化水素の分子鎖又は炭素数10〜15のアルキレン基が特に好ましい。また、一般式(2)中、R2としては、炭素数3〜18の炭化水素の分子鎖又は炭素数3〜18のアルキレン基が好ましく、炭素数4〜15の炭化水素の分子鎖又は炭素数4〜15のアルキレン基が更に好ましく、炭素数10〜15の炭化水素の分子鎖又は炭素数10〜15のアルキレン基が特に好ましい。
前記一般式(1)又は一般式(2)で表されるモノマーとしては、ω−アミノカルボン酸やラクタムが挙げられる。また、前記ハードセグメントを形成するポリアミドとしては、これらω−アミノカルボン酸やラクタムの重縮合体や、ジアミンとジカルボン酸との共縮重合体等が挙げられる。
In general formula (1), R 1 is preferably a hydrocarbon molecular chain having 3 to 18 carbon atoms or an alkylene group having 3 to 18 carbon atoms, and a hydrocarbon molecular chain having 4 to 15 carbon atoms or 4 carbon atoms. To 15 alkylene groups are more preferable, and hydrocarbon chains having 10 to 15 carbon atoms or alkylene groups having 10 to 15 carbon atoms are particularly preferable. In general formula (2), R 2 is preferably a hydrocarbon molecular chain having 3 to 18 carbon atoms or an alkylene group having 3 to 18 carbon atoms, and a molecular chain or carbon having 4 to 15 carbon atoms. An alkylene group having 4 to 15 carbon atoms is more preferable, and a molecular chain of a hydrocarbon having 10 to 15 carbon atoms or an alkylene group having 10 to 15 carbon atoms is particularly preferable.
Examples of the monomer represented by the general formula (1) or the general formula (2) include ω-aminocarboxylic acid and lactam. Examples of the polyamide forming the hard segment include polycondensates of these ω-aminocarboxylic acids and lactams, and co-condensation polymers of diamines and dicarboxylic acids.
前記ω−アミノカルボン酸としては、6−アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、8−アミノオクタン酸、10−アミノカプリン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸などの炭素数5〜20の脂肪族ω−アミノカルボン酸等を挙げることができる。また、ラクタムとしては、ラウリルラクタム、ε−カプロラクタム、ウデカンラクタム、ω−エナントラクタム、2−ピロリドンなどの炭素数5〜20の脂肪族ラクタムなどを挙げることができる。
前記ジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、3−メチルペンタメチレンジアミン、メタキシレンジアミンなどの炭素数2〜20の脂肪族ジアミンなどのジアミン化合物を挙げることができる。また、ジカルボン酸は、HOOC−(R3)m−COOH(R3:炭素数3〜20の炭化水素の分子鎖、m:0又は1)で表すことができ、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などの炭素数2〜20の脂肪族ジカルボン酸を挙げることができる。
前記ハードセグメントを形成するポリアミドとしては、ラウリルラクタム、ε−カプロラクタム又はウデカンラクタムを開環重縮合したポリアミドを好ましく用いることができる。
Examples of the ω-aminocarboxylic acid include 6-aminocaproic acid, 7-aminoheptanoic acid, 8-aminooctanoic acid, 10-aminocapric acid, 11-aminoundecanoic acid, and 12-aminododecanoic acid. And aliphatic ω-aminocarboxylic acid. Moreover, as a lactam, C5-C20 aliphatic lactams, such as lauryl lactam, (epsilon) -caprolactam, udecan lactam, (omega) -enantolactam, 2-pyrrolidone, etc. can be mentioned.
Examples of the diamine include ethylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine, undecamethylenediamine, dodecamethylenediamine, 2,2, Examples thereof include diamine compounds such as aliphatic diamines having 2 to 20 carbon atoms such as 4-trimethylhexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 3-methylpentamethylenediamine, and metaxylenediamine. Further, dicarboxylic acids, HOOC- (R 3) m- COOH (R 3: the molecular chain of a hydrocarbon of 3 to 20 carbon atoms, m: 0 or 1) can be represented by, for example, oxalic acid, succinic acid And aliphatic dicarboxylic acids having 2 to 20 carbon atoms such as glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid and dodecanedioic acid.
As the polyamide that forms the hard segment, a polyamide obtained by ring-opening polycondensation of lauryl lactam, ε-caprolactam, or udecan lactam can be preferably used.
また、前記ソフトセグメントを形成するポリマーとしては、例えば、ポリエステル、ポリエーテルが挙げられ、例えば、ポリエチレングリコール、プリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ABA型トリブロックポリエーテル等が挙げられ、これらを単独で又は2種以上を用いることができる。また、ポリエーテルの末端にアニモニア等を反応させることによって得られるポリエーテルジアミン等を用いることができる。
ここで、「ABA型トリブロックポリエーテル」とは、下記一般式(3)に示されるポリエーテルを意味する。
Examples of the polymer that forms the soft segment include polyesters and polyethers, such as polyethylene glycol, propylene glycol, polytetramethylene ether glycol, ABA type triblock polyether, and the like. A single compound or two or more compounds can be used. Moreover, polyether diamine etc. which are obtained by making animonia etc. react with the terminal of polyether can be used.
Here, the “ABA type triblock polyether” means a polyether represented by the following general formula (3).
一般式(3)中、x及びzは、1〜20の整数を表す。yは、4〜50の整数を表す。 In general formula (3), x and z represent the integer of 1-20. y represents an integer of 4 to 50.
前記一般式(3)において、x及びzとしては、それぞれ、1〜18の整数が好ましく、1〜16の整数が更に好ましく、1〜14の整数が特に好ましく、1〜12の整数が最も好ましい。また、前記一般式(3)において、yとしては、それぞれ、5〜45の整数が好ましく、6〜40の整数が更に好ましく、7〜35の整数が特に好ましく、8〜30の整数が最も好ましい。 In the general formula (3), each of x and z is preferably an integer of 1 to 18, more preferably an integer of 1 to 16, particularly preferably an integer of 1 to 14, and most preferably an integer of 1 to 12. . In the general formula (3), each of y is preferably an integer of 5 to 45, more preferably an integer of 6 to 40, particularly preferably an integer of 7 to 35, and most preferably an integer of 8 to 30. .
前記ハードセグメントと前記ソフトセグメントとの組合せとしては、上述で挙げたハードセグメントとソフトセグメントとのそれぞれの組合せを挙げることができる。この中でも、ラウリルラクタムの開環重縮合体/ポリエチレングリコールの組合せ、ラウリルラクタムの開環重縮合体/ポリプロピレングリコールの組合せ、ラウリルラクタムの開環重縮合体/ポリテトラメチレンエーテルグリコールの組合せ、ラウリルラクタムの開環重縮合体/ABA型トリブロックポリエーテルの組合せ、が好ましく、ラウリルラクタムの開環重縮合体/ABA型トリブロックポリエーテルの組合せが特に好ましい。 Examples of the combination of the hard segment and the soft segment include the combinations of the hard segment and the soft segment mentioned above. Among these, lauryl lactam ring-opening polycondensate / polyethylene glycol combination, lauryl lactam ring-opening polycondensate / polypropylene glycol combination, lauryl lactam ring-opening polycondensate / polytetramethylene ether glycol combination, lauryl lactam The ring-opening polycondensate / ABA triblock polyether combination is preferred, and the lauryl lactam ring-opening polycondensate / ABA triblock polyether combination is particularly preferred.
前記ハードセグメントを構成するポリマー(ポリアミド)の数平均分子量としては、溶融成形性の観点から、300〜30000が好ましい。また、前記ソフトセグメントを構成するポリマーの数平均分子量としては、強靱性及び低温柔軟性の観点から、200〜20000が好ましい。更に、前記ハードセグメント(x)及びソフトセグメント(y)との質量比(x:y)は、成形性の観点から、50:50〜90:10が好ましく、50:50〜80:20が更に好ましい。 The number average molecular weight of the polymer (polyamide) constituting the hard segment is preferably 300 to 30000 from the viewpoint of melt moldability. Moreover, as a number average molecular weight of the polymer which comprises the said soft segment, 200-20000 are preferable from a viewpoint of toughness and low temperature flexibility. Further, the mass ratio (x: y) to the hard segment (x) and the soft segment (y) is preferably 50:50 to 90:10, more preferably 50:50 to 80:20, from the viewpoint of moldability. preferable.
前記ポリアミド系熱可塑性エラストマーは、前記ハードセグメントを形成するポリマー及びソフトセグメントを形成するポリマーを公知の方法によって共重合することで合成することができる。 The polyamide-based thermoplastic elastomer can be synthesized by copolymerizing the polymer forming the hard segment and the polymer forming the soft segment by a known method.
前記ポリアミド系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、市販品の宇部興産(株)の「UBESTA XPA」シリーズ(例えば、XPA9063X1、XPA9055X1、XPA9048X2、XPA9048X1、XPA9040X1、XPA9040X2XPA9044等)、ダイセル・エポニック(株)の「ベスタミド」シリーズ(例えば、E40−S3、E47−S1、E47−S3、E55−S1、E55−S3、E55−S4、E55−K1W2、EX9200、E50−R2)等を用いることができる。 Examples of the polyamide-based thermoplastic elastomer include, for example, a commercially available “UBESTA XPA” series (for example, XPA9063X1, XPA9055X1, XPA9048X2, XPA9048X1, XPA9040X1, XPA9040X2XPA9044, etc.) of Daicel Eponic Corporation. “Vestamide” series (for example, E40-S3, E47-S1, E47-S3, E55-S1, E55-S3, E55-S4, E55-K1W2, EX9200, E50-R2) and the like can be used.
(ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー)
「ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー」とは、少なくともポリオレフィンが結晶性で融点の高いハードセグメントを構成し、他のポリマー(例えば、前記ポリオレフィンないし他のポリオレフィン)が非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している材料が挙げられる。前記ハードセグメントを形成するポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイソタクチックポリプロピレン、ポリブテン等が挙げられる。
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーを、単に「TPO」(ThermoPlastic Olefin elastomer)と称することもある。
(Polyolefin thermoplastic elastomer)
“Polyolefin thermoplastic elastomer” means a hard segment having at least a polyolefin having a crystalline and high melting point, and other polymers (for example, the above-mentioned polyolefin or other polyolefin) being amorphous and having a low glass transition temperature. The material which comprises is mentioned. Examples of the polyolefin forming the hard segment include polyethylene, polypropylene, isotactic polypropylene, polybutene, and the like.
The polyolefin-based thermoplastic elastomer may be simply referred to as “TPO” (Thermo Plastic Olefin elastomer).
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、特に限定されるものではないが、結晶性のポリオレフィンが融点の高いハードセグメントを構成し、非晶性のポリマーがガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している共重合体が挙げられる。 The polyolefin-based thermoplastic elastomer is not particularly limited. However, a crystalline polyolefin constitutes a hard segment having a high melting point, and an amorphous polymer constitutes a soft segment having a low glass transition temperature. A polymer is mentioned.
前記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、オレフィン−α−オレフィンランダム共重合体、オレフィンブロック共重合体等が挙げられ、例えば、プロピレンブロック共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−1−ヘキセン共重合体、プロピレン−4−メチル−1ペンテン共重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−4−メチル−ペンテン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、1−ブテン−1−ヘキセン共重合体、1−ブテン−4−メチル−ペンテン、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−ブチルアクリレート共重合体、プロピレン−メタクリル酸共重合体、プロピレン−メタクリル酸メチル共重合体、プロピレン−メタクリル酸エチル共重合体、プロピレン−メタクリル酸ブチル共重合体、プロピレン−メチルアクリレート共重合体、プロピレン−エチルアクリレート共重合体、プロピレン−ブチルアクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、プロピレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。 Examples of the polyolefin-based thermoplastic elastomer include olefin-α-olefin random copolymers, olefin block copolymers, and the like. For example, propylene block copolymers, ethylene-propylene copolymers, propylene-1-hexene copolymers. Polymer, propylene-4-methyl-1-pentene copolymer, propylene-1-butene copolymer, ethylene-1-hexene copolymer, ethylene-4-methyl-pentene copolymer, ethylene-1-butene copolymer Polymer, 1-butene-1-hexene copolymer, 1-butene-4-methyl-pentene, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene-ethyl methacrylate copolymer, Ethylene-butyl methacrylate copolymer, ethylene-methyl acrylate copolymer, Lene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-butyl acrylate copolymer, propylene-methacrylic acid copolymer, propylene-methyl methacrylate copolymer, propylene-ethyl methacrylate copolymer, propylene-butyl methacrylate copolymer , Propylene-methyl acrylate copolymer, propylene-ethyl acrylate copolymer, propylene-butyl acrylate copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, propylene-vinyl acetate copolymer, and the like.
前記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、プロピレンブロック共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−1−ヘキセン共重合体、プロピレン−4−メチル−1ペンテン共重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−4−メチル−ペンテン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−ブチルアクリレート共重合体、プロピレン−メタクリル酸共重合体、プロピレン−メタクリル酸メチル共重合体、プロピレン−メタクリル酸エチル共重合体、プロピレン−メタクリル酸ブチル共重合体、プロピレン−メチルアクリレート共重合体、プロピレン−エチルアクリレート共重合体、プロピレン−ブチルアクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、プロピレン−酢酸ビニル共重合体が好ましく、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン-ブチルアクリレート共重合体が更に好ましい。
また、エチレンとプロピレンといったように2種以上のポリオレフィン樹脂を組み合わせて使用してもよい。また、前記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー中のポリオレフィン含率は、50質量%以上100質量%以下が好ましい。
Examples of the polyolefin-based thermoplastic elastomer include a propylene block copolymer, an ethylene-propylene copolymer, a propylene-1-hexene copolymer, a propylene-4-methyl-1-pentene copolymer, and a propylene-1-butene copolymer. Polymer, ethylene-1-hexene copolymer, ethylene-4-methyl-pentene copolymer, ethylene-1-butene copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene- Ethyl methacrylate copolymer, ethylene-butyl methacrylate copolymer, ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-butyl acrylate copolymer, propylene-methacrylic acid copolymer, propylene- Methyl methacrylate copolymer, propylene Ethyl tacrylate copolymer, propylene-butyl methacrylate copolymer, propylene-methyl acrylate copolymer, propylene-ethyl acrylate copolymer, propylene-butyl acrylate copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, propylene- Vinyl acetate copolymers are preferred, ethylene-propylene copolymers, propylene-1-butene copolymers, ethylene-1-butene copolymers, ethylene-methyl methacrylate copolymers, ethylene-methyl acrylate copolymers, More preferred are ethylene-ethyl acrylate copolymers and ethylene-butyl acrylate copolymers.
Moreover, you may use combining 2 or more types of polyolefin resin like ethylene and propylene. The polyolefin content in the polyolefin-based thermoplastic elastomer is preferably 50% by mass or more and 100% by mass or less.
前記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの数平均分子量としては、5,000〜10,000,000であることが好ましい。ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの数平均分子量が5,000〜10,000,000にあると、樹脂材料の機械的物性が十分であり、加工性にも優れる。同様の観点から、7,000〜1,000,000であることが更に好ましく、10,000〜1,000,000が特に好ましい。これにより、樹脂材料の機械的物性及び加工性を更に向上させることができる。また、前記ソフトセグメントを構成するポリマーの数平均分子量としては、強靱性及び低温柔軟性の観点から、200〜6000が好ましい。更に、前記ハードセグメント(x)及びソフトセグメント(y)の質量比(x:y)は、成形性の観点から、50:50〜95:5が好ましく、50:50〜90:10が更に好ましい。 The number average molecular weight of the polyolefin-based thermoplastic elastomer is preferably 5,000 to 10,000,000. When the number average molecular weight of the polyolefin-based thermoplastic elastomer is in the range of 5,000 to 10,000,000, the mechanical properties of the resin material are sufficient and the processability is also excellent. From the same viewpoint, it is more preferably 7,000 to 1,000,000, and particularly preferably 10,000 to 1,000,000. Thereby, the mechanical properties and processability of the resin material can be further improved. Moreover, as a number average molecular weight of the polymer which comprises the said soft segment, 200-6000 are preferable from a viewpoint of toughness and low temperature flexibility. Furthermore, the mass ratio (x: y) of the hard segment (x) and the soft segment (y) is preferably 50:50 to 95: 5, and more preferably 50:50 to 90:10, from the viewpoint of moldability. .
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーは、前記ハードセグメントを形成するポリマー及びソフトセグメントを形成するポリマーを公知の方法によって共重合することで合成することができる。 The polyolefin-based thermoplastic elastomer can be synthesized by copolymerizing the polymer that forms the hard segment and the polymer that forms the soft segment by a known method.
また、前記ポリオレフィン熱可塑性エラストマーとしては、熱可塑性エラストマーを酸変性してなるものを用いてもよい。
前記「ポリオレフィン熱可塑性エラストマーを酸変性してなるもの」とは、ポリオレフィン熱可塑性エラストマーに、カルボン酸基、硫酸基、燐酸基等の酸性基を有する不飽和化合物を結合させることをいう。例えば、酸性基を有する不飽和化合物として、不飽和カルボン酸(一般的には、無水マレイン酸)を用いるとき、オレフィン系熱可塑性エラストマーに、不飽和カルボン酸の不飽和結合部位を結合(例えば、グラフト重合)させることが挙げられる。
Moreover, as the polyolefin thermoplastic elastomer, one obtained by acid-modifying a thermoplastic elastomer may be used.
The above “obtained by acid-modifying a polyolefin thermoplastic elastomer” means that an unsaturated compound having an acidic group such as a carboxylic acid group, a sulfuric acid group, or a phosphoric acid group is bonded to the polyolefin thermoplastic elastomer. For example, when an unsaturated carboxylic acid (generally maleic anhydride) is used as the unsaturated compound having an acidic group, an unsaturated bond site of the unsaturated carboxylic acid is bonded to the olefin-based thermoplastic elastomer (for example, Graft polymerization).
酸性基を有する化合物は、ポリオレフィン熱可塑性エラストマーの劣化抑制の観点からは、弱酸基であるカルボン酸基を有する化合物が好ましく、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等が挙げられる。 The compound having an acidic group is preferably a compound having a carboxylic acid group which is a weak acid group from the viewpoint of suppressing deterioration of the polyolefin thermoplastic elastomer, for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid. An acid etc. are mentioned.
前記のようなポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、市販品の三井化学社製の「タフマー」シリーズ(例えば、A0550S、A1050S、A4050S、A1070S、A4070S,A35070S、A1085S、A4085S、A7090、A70090、MH7007、MH7010、XM−7070,XM−7080、BL4000、BL2481、BL3110、BL3450、P−0275、P−0375、P−0775、P−0180、P−0280、P−0480、P−0680)、三井・デュポンポリケミカル(株)「ニュクレル」シリーズ(例えば、AN4214C、AN4225C、AN42115C、N0903HC、N0908C、AN42012C、N410、N1050H、N1108C、N1110H、N1207C、N1214、AN4221C、N1525、N1560、N0200H、AN4228C、AN4213C、N035C、「エルバロイAC」シリーズ(例えば、1125AC、1209AC、1218AC、1609AC、1820AC、1913AC、2112AC、2116AC、2615AC、2715AC、3117AC、3427AC、3717AC)、住友化学(株)「アクリフト」シリーズ、「エバテート」シリーズ、東ソー(株)「ウルトラセン」シリーズ等を用いることができる。
更に、前記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、市販品のプライムポリマー製の「プライムTPO」シリーズ(例えば、E−2900H、F-3900H、E−2900、F−3900、J−5900、E−2910、F−3910、J−5910、E−2710、F−3710、J−5910、E−2740、F−3740、R110MP、R110E、T310E、M142E等)等も用いることができる。
Examples of the polyolefin-based thermoplastic elastomer as described above include, for example, commercially available “Tuffmer” series manufactured by Mitsui Chemicals (for example, A0550S, A1050S, A4050S, A1070S, A4070S, A35070S, A1085S, A4085S, A7090, A70090, MH7007). MH7010, XM-7070, XM-7080, BL4000, BL2481, BL3110, BL3450, P-0275, P-0375, P-0775, P-0180, P-0280, P-0480, P-0680), Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd. “Nuclele” series (for example, AN4214C, AN4225C, AN42115C, N0903HC, N0908C, AN42012C, N410, N1050H, N11 8C, N1110H, N1207C, N1214, AN4221C, N1525, N1560, N0200H, AN4228C, AN4213C, N035C, “Elvalloy AC” series (eg, 1125AC, 1209AC, 1218AC, 1609AC, 1820AC, 1913AC, 2112AC, 2116AC, 2615AC, 2715 3117AC, 3427AC, 3717AC), Sumitomo Chemical Co., Ltd. “Aclift” series, “Evertate” series, Tosoh Corporation “Ultrasen” series, and the like.
Further, as the polyolefin-based thermoplastic elastomer, for example, “Prime TPO” series (for example, E-2900H, F-3900H, E-2900, F-3900, J-5900, E-manufactured by a commercially available prime polymer) 2910, F-3910, J-5910, E-2710, F-3710, J-5910, E-2740, F-3740, R110MP, R110E, T310E, M142E, etc.) can also be used.
(ポリスチレン系熱可塑性エラストマー)
ポリスチレン系熱可塑性エラストマーは、少なくともポリスチレンがハードセグメントを構成し、他のポリマー(例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリエチレン、水添ポリブタジエン、水添ポリイソプレン等)がガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している材料が挙げられる。また、ポリスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、加硫されたSBR樹脂等の合成ゴムを用いてもよい。
ポリスチレン系熱可塑性エラストマーを「TPS」(ThermoPlastic Styrene elastomer)と称することもある。
(Polystyrene thermoplastic elastomer)
In the polystyrene-based thermoplastic elastomer, at least polystyrene constitutes a hard segment, and other polymers (eg, polybutadiene, polyisoprene, polyethylene, hydrogenated polybutadiene, hydrogenated polyisoprene, etc.) constitute a soft segment having a low glass transition temperature. Materials. Further, as the polystyrene-based thermoplastic elastomer, synthetic rubber such as vulcanized SBR resin may be used.
The polystyrene-based thermoplastic elastomer may also be referred to as “TPS” (Thermoplastic Stylene elastomer).
ポリスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、酸基によって変性されている酸変性ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、又は、未変性のポリスチレン系熱可塑性エラストマーのいずれをも用いることができる。 As the polystyrene-based thermoplastic elastomer, either an acid-modified polystyrene-based thermoplastic elastomer modified with an acid group or an unmodified polystyrene-based thermoplastic elastomer can be used.
前記ハードセグメントを形成するポリスチレンとしては、例えば、公知のラジカル重合法、イオン性重合法で得られるものが好適に使用でき、例えばアニオンリビング重合を持つポリスチレンが挙げられる。また、前記ソフトセグメントを形成するポリマーとしては、例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリ(2,3−ジメチル−ブタジエン)等が挙げられる。また、酸変性ポリスチレン系熱可塑性エラストマーは、後述するように未変性のポリスチレン系熱可塑性エラストマーを酸変性することで得られる。 As the polystyrene forming the hard segment, for example, those obtained by a known radical polymerization method or ionic polymerization method can be suitably used, and examples thereof include polystyrene having anion living polymerization. Examples of the polymer forming the soft segment include polybutadiene, polyisoprene, poly (2,3-dimethyl-butadiene), and the like. The acid-modified polystyrene-based thermoplastic elastomer can be obtained by acid-modifying an unmodified polystyrene-based thermoplastic elastomer as described later.
上述のハードセグメントとソフトセグメントとの組合せとしては、上述で挙げたハードセグメントとソフトセグメントとのそれぞれの組合せを挙げることができる。この中でもポリスチレン/ポリブタジエンの組合せ、ポリスチレン/ポリイソプレンの組合せが好ましい。また、熱可塑性エラストマーの意図しない架橋反応を抑制するため、ソフトセグメントは水素添加されていることが好ましい。 As a combination of the above-mentioned hard segment and a soft segment, each combination of a hard segment and a soft segment mentioned above can be mentioned. Among these, a combination of polystyrene / polybutadiene and a combination of polystyrene / polyisoprene are preferable. Moreover, in order to suppress the unintended cross-linking reaction of the thermoplastic elastomer, the soft segment is preferably hydrogenated.
前記ハードセグメントを構成するポリマー(ポリスチレン)の数平均分子量としては、5000〜500000が好ましく、10000〜200000が好ましい。
また、前記ソフトセグメントを構成するポリマーの数平均分子量としては、5000〜1000000が好ましく、10000〜800000が更に好ましく、30000〜500000が特に好ましい。更に、前記ハードセグメント(x)及びソフトセグメント(y)との体積比(x:y)は、成形性の観点から、5:95〜80:20が好ましく、10:90〜70:30が更に好ましい。
The number average molecular weight of the polymer (polystyrene) constituting the hard segment is preferably 5,000 to 500,000, and preferably 10,000 to 200,000.
Moreover, as a number average molecular weight of the polymer which comprises the said soft segment, 5000-1 million are preferable, 10000-800000 are more preferable, and 30000-500000 are especially preferable. Furthermore, the volume ratio (x: y) to the hard segment (x) and the soft segment (y) is preferably 5:95 to 80:20, more preferably 10:90 to 70:30, from the viewpoint of moldability. preferable.
前記ポリスチレン系熱可塑性エラストマーは、前記ハードセグメントを形成するポリマー及びソフトセグメントを形成するポリマーを公知の方法によって共重合することで合成することができる。
前記ポリスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、スチレン−ブタジエン系共重合体[SBS(ポリスチレン−ポリ(ブチレン)ブロック−ポリスチレン)、SEBS(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)]、スチレン−イソプレン共重合体[ポリスチレン−ポリイソプレンブロック−ポリスチレン)、スチレン−プロピレン系共重合体[SEP(ポリスチレン−(エチレン/プロピレン)ブロック)、SEPS(ポリスチレン−ポリ(エチレン/プロピレン)ブロック−ポリスチレン)、SEEPS(ポリスチレン−ポリ(エチレン−エチレン/プロピレン)ブロック−ポリスチレン)、SEB(ポリスチレン(エチレン/ブチレン)ブロック)等が挙げられ、SEBSが特に好ましい。
The polystyrene-based thermoplastic elastomer can be synthesized by copolymerizing the polymer that forms the hard segment and the polymer that forms the soft segment by a known method.
Examples of the polystyrene-based thermoplastic elastomer include styrene-butadiene copolymer [SBS (polystyrene-poly (butylene) block-polystyrene), SEBS (polystyrene-poly (ethylene / butylene) block-polystyrene)], styrene-isoprene copolymer. Polymer [polystyrene-polyisoprene block-polystyrene), styrene-propylene copolymer [SEP (polystyrene- (ethylene / propylene) block), SEPS (polystyrene-poly (ethylene / propylene) block-polystyrene), SEEPS (polystyrene) -Poly (ethylene-ethylene / propylene) block-polystyrene), SEB (polystyrene (ethylene / butylene) block) and the like are mentioned, and SEBS is particularly preferable.
前記未変性ポリスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、市販品の旭化成社製の「タフテック」シリーズ(例えば、H1031、H1041、H1043、H1051、H1052、H1053、H1062、H1082、H1141、H1221、H1272)、(株)クラレ製のSEBS(「ハイブラー」5127、5125等)、SEPS(「セプトン」2002、2063、S2004、S2006等)等を用いることができる。 Examples of the unmodified polystyrene-based thermoplastic elastomer include “Tough Tech” series manufactured by Asahi Kasei Corporation (for example, H1031, H1041, H1043, H1051, H1052, H1053, H1062, H1082, H1141, H1221, H1272), SEBS ("Hibler" 5127, 5125, etc.) manufactured by Kuraray Co., Ltd., SEPS ("Septon" 2002, 2063, S2004, S2006, etc.) and the like can be used.
−酸変性ポリスチレン系熱可塑性エラストマー−
「酸変性ポリスチレン系熱可塑性エラストマー」は、未変性のポリスチレン系熱可塑性エラストマーに、カルボン酸基、硫酸基、燐酸基等の酸性基を有する不飽和化合物を結合させて酸変性させたポリスチレン系熱可塑性エラストマーを意味する。酸変性ポリスチレン系熱可塑性エラストマーは、例えば、不飽和カルボン酸や不飽和カルボン酸無水物の不飽和結合部位をポリスチレン系熱可塑性エラストマーに結合(例えば、グラフト重合)させることで得ることができる。
-Acid-modified polystyrene-based thermoplastic elastomer-
“Acid-modified polystyrene-based thermoplastic elastomer” is an unmodified polystyrene-based thermoplastic elastomer that is acid-modified by bonding an unsaturated compound having an acidic group such as a carboxylic acid group, a sulfuric acid group, or a phosphoric acid group. It means a plastic elastomer. The acid-modified polystyrene-based thermoplastic elastomer can be obtained, for example, by bonding (for example, graft polymerization) an unsaturated bond site of unsaturated carboxylic acid or unsaturated carboxylic acid anhydride to the polystyrene-based thermoplastic elastomer.
酸性基を有する(不飽和)化合物としては、ポリアミド系熱可塑性エラストマーの劣化抑制の観点からは、弱酸基であるカルボン酸基を有する化合物が好ましく、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等が挙げられる。 As the (unsaturated) compound having an acidic group, a compound having a carboxylic acid group which is a weak acid group is preferable from the viewpoint of suppressing deterioration of the polyamide-based thermoplastic elastomer. For example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, croton Examples include acids, isocrotonic acid, maleic acid and the like.
前記酸変性ポリスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、旭化成社製、タフテック、例えば、M1943、M1911、M1913、Kraton社製、FG19181G等が挙げられる。 Examples of the acid-modified polystyrene-based thermoplastic elastomer include Asahi Kasei Corporation, Tuftec, for example, M1943, M1911, M1913, Kraton, FG19181G, and the like.
酸変性ポリスチレン系熱可塑性エラストマーの酸価は、0mg(CH3ONa)/gを超え20mg(CH3ONa)/g以下であることが好ましく、0mg(CH3ONa)/gを超え17mg(CH3ONa)/g以下であることがさらに好ましく、0mg(CH3ONa)/gを超え15mg(CH3ONa)/g以下であることが特に好ましい。 The acid value of the acid-modified polystyrene thermoplastic elastomers, 0mg (CH 3 ONa) / g , greater 20mg (CH 3 ONa) / g is preferably less that, 0mg (CH 3 ONa) / g and beyond 17 mg (CH 3 ONa) / g or less, more preferably 0 mg (CH 3 ONa) / g and particularly preferably 15 mg (CH 3 ONa) / g or less.
(ポリウレタン系熱可塑性エラストマー)
ポリウレタン系熱可塑性エラストマーは、少なくともポリウレタンが物理的な凝集によって疑似架橋を形成しているハードセグメントを構成し、他のポリマーが非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している材料が挙げられる。
ポリウレタン系熱可塑性エラストマーを、単に「TPU」(ThermoPlastic Urethan elastomer)と称することもある。
(Polyurethane thermoplastic elastomer)
Polyurethane-based thermoplastic elastomers consist of hard segments in which at least polyurethane forms pseudo-crosslinks due to physical aggregation, and other polymers are amorphous and have soft segments with low glass transition temperatures. Can be mentioned.
The polyurethane-based thermoplastic elastomer may be simply referred to as “TPU” (ThermoPlastic Urethan elastomer).
ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとしては、具体的には、例えば、下記構成単位(U−1)で表される単位構造を含むソフトセグメントと、下記構成単位(U−2)で表される単位構造を含むハードセグメントとを含む共重合体として表すことができる。 Specifically, the polyurethane-based thermoplastic elastomer includes, for example, a soft segment including a unit structure represented by the following structural unit (U-1) and a unit structure represented by the following structural unit (U-2). It can represent as a copolymer containing the hard segment to contain.
前記構成単位(U−1)及び構成単位(U−2)中、Pは、長鎖脂肪族ポリエーテル又は長鎖脂肪族ポリエステルを表す。Rは、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、芳香族炭化水素を表す。P’は、短鎖脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、又は、芳香族炭化水素を表す。 In the structural unit (U-1) and the structural unit (U-2), P represents a long-chain aliphatic polyether or a long-chain aliphatic polyester. R represents an aliphatic hydrocarbon, an alicyclic hydrocarbon, or an aromatic hydrocarbon. P ′ represents a short chain aliphatic hydrocarbon, an alicyclic hydrocarbon, or an aromatic hydrocarbon.
前記構成単位(U−1)中、Pで表される長鎖脂肪族ポリエーテル及び長鎖脂肪族ポリエステルとしては、例えば、分子量500〜5000のものを使用することができる。前記Pは、前記Pで表される長鎖脂肪族ポリエーテル及び長鎖脂肪族ポリエステルを含むジオール化合物に由来する。このようなジオール化合物としては、例えば、分子量が前記範囲内にある、ポリエチレングリコール、プリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリ(ブチレンアジベート)ジオール、ポリ−ε−カプロラクトンジオール、ポリ(ヘキサメチレンカーボネート)ジオール、前記ABA型トリブロックポリエーテル〔前記一般式(3)に示されるポリエーテル〕等が挙げられる。
これらは単独で使用されてもよく、また2種以上が併用されてもよい。
In the structural unit (U-1), as the long-chain aliphatic polyether and long-chain aliphatic polyester represented by P, for example, those having a molecular weight of 500 to 5000 can be used. The P is derived from a diol compound containing a long-chain aliphatic polyether represented by the P and a long-chain aliphatic polyester. Such diol compounds include, for example, polyethylene glycol, propylene glycol, polytetramethylene ether glycol, poly (butylene adipate) diol, poly-ε-caprolactone diol, poly (hexamethylene) having a molecular weight within the above range. Carbonate) diol, the ABA triblock polyether [polyether represented by the general formula (3)] and the like.
These may be used alone or in combination of two or more.
前記構成単位(U−1)及び構成単位(U−2)中、前記Rは、前記Rで表される脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素又は芳香族炭化水素を含むジイソシアネート化合物に由来する。前記Rで表される脂肪族炭化水素を含む脂肪族ジイソシアネート化合物としては、例えば、1,2−エチレンジイソシアネート、1,3−プロピレンジイソシアネート、1,4−ブタンジイソシアネート、及び1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。
また、前記Rで表される脂環族炭化水素を含むジイソシアネート化合物としては、例えば、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート及び4,4−シクロヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。更に、前記Rで表される芳香族炭化水素を含む芳香族ジイソシアネート化合物としては例えば、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネートが挙げられる。
これらは単独で使用されてもよく、また2種以上が併用されてもよい。
In the structural unit (U-1) and the structural unit (U-2), R is derived from a diisocyanate compound containing an aliphatic hydrocarbon, an alicyclic hydrocarbon, or an aromatic hydrocarbon represented by the R. . Examples of the aliphatic diisocyanate compound containing the aliphatic hydrocarbon represented by R include 1,2-ethylene diisocyanate, 1,3-propylene diisocyanate, 1,4-butane diisocyanate, and 1,6-hexamethylene diisocyanate. Etc.
Examples of the diisocyanate compound containing the alicyclic hydrocarbon represented by R include 1,4-cyclohexane diisocyanate and 4,4-cyclohexane diisocyanate. Furthermore, examples of the aromatic diisocyanate compound containing the aromatic hydrocarbon represented by R include 4,4′-diphenylmethane diisocyanate and tolylene diisocyanate.
These may be used alone or in combination of two or more.
前記構成単位(U−2)中、P’ で表される短鎖脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、又は、芳香族炭化水素としては、例えば、分子量500未満のものを使用することができる。また、前記P’は、前記P’ で表される短鎖脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素又は芳香族炭化水素を含むジオール化合物に由来する。前記P’で表される短鎖脂肪族炭化水素を含む脂肪族ジオール化合物としては、グリコール及びポリアルキレングリコールが挙げられ、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール及び1,10−デカンジオールが挙げられる。
また、前記P’で表される脂環族炭化水素を含む脂環族ジオール化合物としては、例えば、シクロペンタン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,3−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、及びシクロヘキサン−1,4−ジメタノール等が挙げられる。
更に、前記P’で表される芳香族炭化水素を含む芳香族ジオール化合物としては、例えば、ヒドロキノン、レゾルシン、クロロヒドロキノン、ブロモヒドロキノン、メチルヒドロキノン、フェニルヒドロキノン、メトキシヒドロキノン、フェノキシヒドロキノン、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルサルファイド、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、ビスフェノールA、1,1−ジ(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,2−ビス(4−ヒドロキシフェノキシ)エタン、1,4−ジヒドロキシナフタリン、及び2,6−ジヒドロキシナフタリン等が挙げられる。
これらは単独で使用されてもよく、また2種以上が併用されてもよい。
In the structural unit (U-2), as the short-chain aliphatic hydrocarbon, alicyclic hydrocarbon, or aromatic hydrocarbon represented by P ′, for example, those having a molecular weight of less than 500 may be used. it can. The P ′ is derived from a diol compound containing a short chain aliphatic hydrocarbon, alicyclic hydrocarbon or aromatic hydrocarbon represented by the P ′. Examples of the aliphatic diol compound containing the short-chain aliphatic hydrocarbon represented by P ′ include glycol and polyalkylene glycol, such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,4-butanediol, Examples include 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol and 1,10-decanediol. It is done.
Examples of the alicyclic diol compound containing the alicyclic hydrocarbon represented by P ′ include cyclopentane-1,2-diol, cyclohexane-1,2-diol, and cyclohexane-1,3-diol. , Cyclohexane-1,4-diol, cyclohexane-1,4-dimethanol and the like.
Furthermore, examples of the aromatic diol compound containing an aromatic hydrocarbon represented by P ′ include hydroquinone, resorcin, chlorohydroquinone, bromohydroquinone, methylhydroquinone, phenylhydroquinone, methoxyhydroquinone, phenoxyhydroquinone, 4,4 ′. -Dihydroxybiphenyl, 4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfide, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, 4,4'-dihydroxybenzophenone, 4,4'-dihydroxydiphenylmethane, bisphenol A, 1 , 1-di (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 1,2-bis (4-hydroxyphenoxy) ethane, 1,4-dihydroxynaphthalene, 2,6-dihydroxynaphthalene and the like. .
These may be used alone or in combination of two or more.
前記ハードセグメントを構成するポリマー(ポリウレタン)の数平均分子量としては、溶融成形性の観点から、300〜1500が好ましい。また、前記ソフトセグメントを構成するポリマーの数平均分子量としては、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーの柔軟性及び熱安定性の観点から、500〜20000が好ましく、500〜5000が更に好ましく、特に好ましくは500〜3000である。また、前記ハードセグメント(x)及びソフトセグメント(y)との質量比(x:y)は、成形性の観点から、15:85〜90:10が好ましく、30:70〜90:10が更に好ましい。
前記ポリウレタン系熱可塑性エラストマーは、前記ハードセグメントを形成するポリマー及びソフトセグメントを形成するポリマーを公知の方法によって共重合することで合成することができる。前記ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、特開平5−331256に記載の熱可塑性ポリウレタンを用いることができる。
前記ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとして、具体的には、芳香族ジオールと芳香族ジイソシアネートとからなるハードセグメントと、ポリ炭酸エステルからなるソフトセグメントの組合せが好ましく、トリレンジイソシアネート(TDI)/ポリエステル系ポリオール共重合体、TDI/ポリエーテル系ポリオール共重合体、TDI/カプロラクトン系ポリオール共重合体、TDI/ポリカーボネート系ポリオール共重合体、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)/ポリエステル系ポリオール共重合体、MDI/ポリエーテル系ポリオール共重合体、MDI/カプロラクトン系ポリオール共重合体、MDI/ポリカーボネート系ポリオール共重合体、MDI+ヒドロキノン/ポリヘキサメチレンカーボネート共重合体が好ましく、TDI/ポリエステル系ポリオール共重合体、TDI/ポリエーテル系ポリオール共重合体、MDI/ポリエステルポリオール共重合体、MDI/ポリエーテル系ポリオール共重合体、MDI+ヒドロキノン/ポリヘキサメチレンカーボネート共重合体が更に好ましい。
The number average molecular weight of the polymer (polyurethane) constituting the hard segment is preferably 300 to 1500 from the viewpoint of melt moldability. Further, the number average molecular weight of the polymer constituting the soft segment is preferably 500 to 20000, more preferably 500 to 5000, and particularly preferably 500 to 5000, from the viewpoints of flexibility and thermal stability of the polyurethane-based thermoplastic elastomer. 3000. The mass ratio (x: y) to the hard segment (x) and the soft segment (y) is preferably 15:85 to 90:10, more preferably 30:70 to 90:10, from the viewpoint of moldability. preferable.
The polyurethane-based thermoplastic elastomer can be synthesized by copolymerizing the polymer that forms the hard segment and the polymer that forms the soft segment by a known method. As the polyurethane-based thermoplastic elastomer, for example, thermoplastic polyurethane described in JP-A-5-331256 can be used.
As the polyurethane-based thermoplastic elastomer, specifically, a combination of a hard segment composed of an aromatic diol and an aromatic diisocyanate and a soft segment composed of a polycarbonate is preferable. Tolylene diisocyanate (TDI) / polyester-based polyol Polymer, TDI / polyether polyol copolymer, TDI / caprolactone polyol copolymer, TDI / polycarbonate polyol copolymer, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI) / polyester polyol copolymer, MDI / Polyether-based polyol copolymer, MDI / caprolactone-based polyol copolymer, MDI / polycarbonate-based polyol copolymer, MDI + hydroquinone / polyhexamethylene carbonate copolymer TDI / polyester polyol copolymer, TDI / polyether polyol copolymer, MDI / polyester polyol copolymer, MDI / polyether polyol copolymer, MDI + hydroquinone / polyhexamethylene carbonate copolymer Is more preferable.
また、前記ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、市販品のBASF社製の「エラストラン」シリーズ(例えば、ET680、ET880、ET690、ET890等)、(株)クラレ社製「クラミロンU」シリーズ(例えば、2000番台、3000番台、8000番台、9000番台)、日本ミラクトラン(株)製の「ミラクトラン」シリーズ(例えば、XN−2001、XN−2004、P390RSUP、P480RSUI、P26MRNAT、E490、E590、P890)等を用いることができる。 Examples of the polyurethane-based thermoplastic elastomer include, for example, commercially available “Elastollan” series (for example, ET680, ET880, ET690, ET890, etc.) manufactured by BASF, and “Clamiron U” series (manufactured by Kuraray Co., Ltd.). For example, 2000 series, 3000 series, 8000 series, 9000 series, “Milactolan” series (for example, XN-2001, XN-2004, P390RSUP, P480RSUI, P26MRNAT, E490, E590, P890) manufactured by Japan Miraclan Co., Ltd. Can be used.
上述の熱可塑性エラストマーは、前記ハードセグメントを形成するポリマー及びソフトセグメントを形成するポリマーを公知の方法によって共重合することで合成することができる。 The above-mentioned thermoplastic elastomer can be synthesized by copolymerizing the polymer forming the hard segment and the polymer forming the soft segment by a known method.
次に、エラストマーでない各種熱可塑性樹脂について説明する。 Next, various thermoplastic resins that are not elastomers will be described.
(エラストマーでないポリオレフィン系熱可塑性樹脂)
エラストマーでないポリオレフィン系樹脂は、既述のポリオレフィン系熱可塑性エラストマーよりも弾性率の高いポリオレフィン系樹脂である。
エラストマーでないポリオレフィン系熱可塑性樹脂としては、プロピレン、エチレン等のα−オレフィン、シクロオレフィン等の環状オレフィンの単独重合体、ランダム共重合体、ブロックコポリマー等が挙げられる。具体的には、ポリエチレン系熱可塑性樹脂、ポリプロピレン系熱可塑性樹脂、ポリブタジエン系熱可塑性樹脂などが挙げられ、特に、耐熱性、加工性の点から、ポリプロピレン系熱可塑性樹脂が好ましい。
前記のエラストマーでないポリプロピレン系熱可塑性樹脂の具体例としては、プロピレンホモ重合体、プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体、プロピレン−α−オレフィンブロック共重合体などが挙げられる。α−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、1−ブテン、1―ペンテン、3―メチル−1―ブテン、1―ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、1―オクテン、1―デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン等の炭素数3〜20程度のα−オレフィン等が挙げられる。
(Polyolefin thermoplastic resin that is not an elastomer)
The polyolefin-based resin that is not an elastomer is a polyolefin-based resin having a higher elastic modulus than the polyolefin-based thermoplastic elastomer described above.
Examples of polyolefin-based thermoplastic resins that are not elastomers include homopolymers, random copolymers, block copolymers, and the like of α-olefins such as propylene and ethylene, and cyclic olefins such as cycloolefin. Specific examples include polyethylene-based thermoplastic resins, polypropylene-based thermoplastic resins, polybutadiene-based thermoplastic resins, and polypropylene-based thermoplastic resins are particularly preferable from the viewpoint of heat resistance and processability.
Specific examples of the polypropylene-based thermoplastic resin that is not an elastomer include a propylene homopolymer, a propylene-α-olefin random copolymer, a propylene-α-olefin block copolymer, and the like. Examples of the α-olefin include propylene, 1-butene, 1-pentene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 1-heptene, Examples include α-olefins having about 3 to 20 carbon atoms such as 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, and 1-eicocene.
なお、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂は、分子中の水素原子の一部ないし全部が塩素原子に置き換えられた塩素化ポリオレフィン系樹脂であってもよい。塩素化ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、塩素化ポリエチレン系樹脂が挙げられる。 The polyolefin-based thermoplastic resin may be a chlorinated polyolefin-based resin in which some or all of the hydrogen atoms in the molecule are replaced with chlorine atoms. Examples of the chlorinated polyolefin resin include chlorinated polyethylene resins.
(エラストマーでないポリスチレン系熱可塑性樹脂)
エラストマーでないポリスチレン系熱可塑性樹脂は、既述のポリスチレン系熱可塑性エラストマーよりも弾性率の高いポリスチレン系熱可塑性樹脂である。
前記ポリスチレン系熱可塑性樹脂としては、例えば、公知のラジカル重合法、イオン性重合法で得られるものが好適に使用でき、例えばアニオンリビング重合を持つポリスチレンが挙げられる。また、前記ポリスチレン系熱可塑性樹脂としては、スチレン分子骨格を含む重合体や、スチレンとアクリロニトリルとの共重合体等を挙げることができる。
この中でもアクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体及びその水素添加物;アクリロニトリル/スチレン共重合体とポリブタジエンとのブレンド体又はその水素添加物が好ましい。前記ポリスチレン系熱可塑性樹脂として、具体的には、ポリスチレン(所謂PS樹脂)、アクリロニトリル/スチレン樹脂(所謂AS樹脂)、アクリル−スチレン−アクリロニトリル樹脂(所謂ASA樹脂)、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン樹脂(所謂ABS樹脂(ブレンド系及び共重合系を含む)、ABS樹脂の水素添加物(所謂AES樹脂)、アクリロニトリル−塩素化ポリエチレン−スチレン共重合体(所謂ACS樹脂)等が挙げられる。
(Polystyrene thermoplastic resin that is not an elastomer)
The polystyrene-based thermoplastic resin that is not an elastomer is a polystyrene-based thermoplastic resin having a higher elastic modulus than the polystyrene-based thermoplastic elastomer described above.
As the polystyrene-based thermoplastic resin, for example, those obtained by a known radical polymerization method or ionic polymerization method can be suitably used, and examples thereof include polystyrene having anion living polymerization. Examples of the polystyrene-based thermoplastic resin include a polymer containing a styrene molecular skeleton and a copolymer of styrene and acrylonitrile.
Among these, an acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer and a hydrogenated product thereof; a blend of acrylonitrile / styrene copolymer and polybutadiene or a hydrogenated product thereof are preferable. Specific examples of the polystyrene-based thermoplastic resin include polystyrene (so-called PS resin), acrylonitrile / styrene resin (so-called AS resin), acrylic-styrene-acrylonitrile resin (so-called ASA resin), and acrylonitrile / butadiene / styrene resin (so-called so-called AS resin). Examples thereof include ABS resins (including blends and copolymers), hydrogenated ABS resins (so-called AES resins), acrylonitrile-chlorinated polyethylene-styrene copolymers (so-called ACS resins), and the like.
AS樹脂は、既述のように、アクリロニトリル/スチレン樹脂であり、スチレンとアクリロニトリルを主成分とする共重合体であるが、αーメチルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼンなどの芳香族ビニル化合物、シメタクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸nーブチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸nーブチル、アクリル酸ステアリルなどの(メタ)アクリル酸アルキルエステル、マレイミド、Nーメチルマレイミド、Nーエチルマレイミド、Nーフェニルマレイミド、Nーシクロヘキシルマレイミドなどのマレイミド系単量体、ジエン化合物、マレイン酸ジアルキルエステル、アリルアルキルエーテル、不飽和アミノ化合物、ビニルアルキルエーテルなどをさらに共重合してもよい。 As described above, the AS resin is an acrylonitrile / styrene resin, which is a copolymer having styrene and acrylonitrile as main components, but is an aromatic vinyl compound such as α-methylstyrene, vinyltoluene, divinylbenzene, or cimethacrylonitrile. (Meth) acrylic acid alkyl esters such as methyl methacrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, stearyl acrylate, maleimide, N- Maleimide monomers such as methylmaleimide, N-ethylmaleimide, N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, diene compounds, maleic acid dialkyl esters, allyl alkyl ethers, unsaturated amino compounds, vinyl alkyls Or the like may be further copolymerized ether.
また、AS樹脂としては、さらに不飽和モノカルボン酸類、不飽和ジカルボン酸類、不飽和酸無水物或いはエポキシ基含有ビニル系単量体をグラフト重合若しくは共重合したものが好ましく、不飽和酸無水物或いはエポキシ基含有ビニル系単量体をグラフト重合若しくは共重合したものがさらに好ましい。 Further, as the AS resin, unsaturated monocarboxylic acids, unsaturated dicarboxylic acids, unsaturated acid anhydrides or those obtained by graft polymerization or copolymerization of epoxy group-containing vinyl monomers are preferable, and unsaturated acid anhydrides or More preferred is a graft polymerized or copolymerized epoxy group-containing vinyl monomer.
かかるエポキシ基含有ビニル系単量体は、一分子中にラジカル重合可能なビニル基とエポキシ基の両者を共有する化合物であり、具体例としてはアクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリル酸グリシジル、イタコン酸グリシジルなどの不飽和有機酸のグリシジルエステル類、アリルグリシジルエーテルなどのグリシジルエーテル類及び2−メチルグリシジルメタクリレートなどの前記の誘導体類が挙げられ、なかでもアクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジルが好ましく使用できる。またこれらは単独ないし2種以上を組み合わせて使用することができる。 Such epoxy group-containing vinyl monomers are compounds that share both radically polymerizable vinyl groups and epoxy groups in one molecule. Specific examples thereof include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl ethacrylate, and itacon. Examples thereof include glycidyl esters of unsaturated organic acids such as glycidyl acid, glycidyl ethers such as allyl glycidyl ether, and the aforementioned derivatives such as 2-methylglycidyl methacrylate, among which glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate can be preferably used. . Moreover, these can be used individually or in combination of 2 or more types.
また、不飽和酸無水物類は、一分子中にラジカル重合可能なビニル基と酸無水物の両者を共有する化合物であり、具体例としては無水マレイン酸等が好ましく挙げられる。 Unsaturated acid anhydrides are compounds that share both radically polymerizable vinyl groups and acid anhydrides in one molecule, and preferred examples include maleic anhydride.
ASA樹脂は、アクリレートモノマー、スチレンモノマー及びアクリロニトリルモノマーからなるものであり、ゴム的性質及び熱可塑性を有する。 The ASA resin is composed of an acrylate monomer, a styrene monomer, and an acrylonitrile monomer, and has rubbery properties and thermoplasticity.
ABS樹脂としては、例えば、アクリロニトリル−スチレン系樹脂にオレフィン系ゴム(例えば、ポリブタジエンゴム)を40質量%以下程度にグラフト重合した樹脂が挙げられる。また、AES樹脂としては、例えば、アクリロニトリル−スチレン系樹脂にエチレン−プロピレン共重合体ゴム(例えば、EPゴム)を40質量%以下程度グラフト重合した樹脂が挙げられる。 As the ABS resin, for example, a resin obtained by graft-polymerizing acrylonitrile-styrene resin with olefin rubber (for example, polybutadiene rubber) to about 40% by mass or less can be given. Examples of the AES resin include a resin obtained by graft polymerization of acrylonitrile-styrene resin with ethylene-propylene copolymer rubber (for example, EP rubber) to about 40% by mass or less.
(エラストマーでないポリアミド系熱可塑性樹脂)
エラストマーでないポリアミド系樹脂は、既述のポリアミド系熱可塑性エラストマーよりも弾性率の高いポリアミド系樹脂である。
ポリアミド系熱可塑性樹脂としては、既述のポリアミド系熱可塑性エラストマーのハードセグメントを構成するポリアミドを挙げることができる。前記ポリアミド系熱可塑性樹脂としては、例えば、ε-カプロラクタムを開環重縮合したポリアミド(アミド6)、ウンデカンラクタムを開環重縮合したポリアミド(アミド11)、ラウリルラクタムを開環重縮合したポリアミド(アミド12)、ジアミンと二塩基酸とを重縮合ポリアミド(アミド66)又はメタキシレンジアミンを構成単位として有するポリアミド(アミドMX)等を挙げることができる。
(Non-elastomer thermoplastic resin)
The polyamide-based resin that is not an elastomer is a polyamide-based resin having a higher elastic modulus than the polyamide-based thermoplastic elastomer described above.
Examples of the polyamide-based thermoplastic resin include polyamides that constitute the hard segment of the above-described polyamide-based thermoplastic elastomer. Examples of the polyamide-based thermoplastic resin include polyamide (amide 6) obtained by ring-opening polycondensation of ε-caprolactam, polyamide (amide 11) obtained by ring-opening polycondensation of undecane lactam, and polyamide (amide 11) obtained by ring-opening polycondensation of lauryl lactam ( Examples thereof include amide 12), polycondensation polyamide (amide 66) of diamine and dibasic acid, and polyamide (amide MX) having metaxylenediamine as a structural unit.
前記アミド6は、例えば、{CO−(CH2)5−NH}n(nは繰り返し単位数を表す)で表すことができる。
前記アミド11は、例えば、{CO−(CH2)10−NH}n(nは繰り返し単位数を表す)で表すことができる。
前記アミド12は、例えば、{CO−(CH2)11−NH}n(nは繰り返し単位数を表す)で表すことができる。
前記アミド66は、例えば、{CO(CH2)4CONH(CH2)6NH}n(nは繰り返し単位数を表す)で表すことができる。
The amide 6 can be represented by, for example, {CO— (CH 2 ) 5 —NH} n (n represents the number of repeating units).
The amide 11 can be represented by, for example, {CO— (CH 2 ) 10 —NH} n (n represents the number of repeating units).
The amide 12 can be represented by, for example, {CO— (CH 2 ) 11 —NH} n (n represents the number of repeating units).
The amide 66 can be represented by, for example, {CO (CH 2 ) 4 CONH (CH 2 ) 6 NH} n (n represents the number of repeating units).
また、メタキシレンジアミンを構成単位として有するアミドMXは、例えば、下記構成単位(A−1)〔(A−1)中、nは繰り返し単位数を表す〕で表わすことができる。 The amide MX having meta-xylenediamine as a structural unit can be represented by, for example, the following structural unit (A-1) [n represents the number of repeating units in (A-1)].
前記ポリアミド系熱可塑性樹脂は、前記構成単位のみで構成されるホモポリマーであってもよく、前記構成単位(A−1)と他のモノマーとのコポリマーであってもよい。コポリマーの場合、各ポリアミド系熱可塑性樹脂において、前記構成単位(A−1)の含有率が60質量%以上であることが好ましい。 The polyamide-based thermoplastic resin may be a homopolymer composed only of the structural unit, or may be a copolymer of the structural unit (A-1) and another monomer. In the case of a copolymer, in each polyamide-based thermoplastic resin, the content of the structural unit (A-1) is preferably 60% by mass or more.
ポリアミド系熱可塑性樹脂の数平均分子量としては、300〜30000が好ましい。また、前記ソフトセグメントを構成するポリマーの数平均分子量としては、強靱性及び低温柔軟性の観点から、200〜20000が好ましい。 As a number average molecular weight of a polyamide-type thermoplastic resin, 300-30000 are preferable. Moreover, as a number average molecular weight of the polymer which comprises the said soft segment, 200-20000 are preferable from a viewpoint of toughness and low temperature flexibility.
エラストマーでないポリアミド系樹脂は、市販の製品を用いてもよい。
前記アミド6としては、例えば、市販品の宇部興産社製「UBEナイロン」1022B、1011FB等を用いることができる。
前記アミド12としては、宇部興産社製「UBEナイロン」、例えば、3024U等を用いることができる。前記アミド66としては、「UBEナイロン」等を用いることができる。また、前記アミドMXとしては、例えば、市販品の三菱ガス化学社製のMXナイロン(S6001、S6021,S6011)等を用いることができる。
A commercially available product may be used as the polyamide-based resin that is not an elastomer.
As the amide 6, for example, “UBE nylon” 1022B, 1011FB manufactured by Ube Industries, Ltd. and the like can be used.
As the amide 12, “UBE nylon” manufactured by Ube Industries, for example, 3024U can be used. As the amide 66, “UBE nylon” or the like can be used. In addition, as the amide MX, for example, commercially available MX nylon (S6001, S6021, S6011) manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc. can be used.
(エラストマーでないポリエステル系熱可塑性樹脂)
エラストマーでないポリエステル系樹脂は、既述のポリエステル系熱可塑性エラストマーよりも弾性率が高く、主鎖にエステル結合を有する樹脂である。
ポリエステル系熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではないが、既述のポリエステル系熱可塑性エラストマーにおけるハードセグメントが含むポリエステル系熱可塑性樹脂と同種の樹脂であることが好ましい。また、エラストマーでないポリエステル系樹脂は、結晶性でも非晶性でもよく、脂肪族系ポリエステル、芳香族ポリエステル等が挙げられる。脂肪族系ポリエステルは、飽和脂肪族系ポリエステルであっても、不飽和脂肪族系ポリエステルであってもよい。
(Non-elastomer thermoplastic resin)
A polyester-based resin that is not an elastomer is a resin having a higher elastic modulus than the polyester-based thermoplastic elastomer described above and having an ester bond in the main chain.
Although it does not specifically limit as a polyester-type thermoplastic resin, It is preferable that it is the same kind of resin as the polyester-type thermoplastic resin which the hard segment in the above-mentioned polyester-type thermoplastic elastomer contains. The polyester resin that is not an elastomer may be crystalline or amorphous, and examples thereof include aliphatic polyesters and aromatic polyesters. The aliphatic polyester may be a saturated aliphatic polyester or an unsaturated aliphatic polyester.
芳香族ポリエステルは、通常、結晶性であり、例えば、芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体と脂肪族ジオールとから形成することができる。
芳香族ポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリスチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等が挙げられ、ポリブチレンテレフタレートが好ましい。
The aromatic polyester is usually crystalline, and can be formed from, for example, an aromatic dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof and an aliphatic diol.
Examples of the aromatic polyester include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polystyrene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, and the like, and polybutylene terephthalate is preferable.
芳香族ポリエステルの一つとしては、テレフタル酸及び/又はジメチルテレフタレートと1,4−ブタンジオールから誘導されるポリブチレンテレフタレートが挙げられ、更に、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、ナフタレン−2,7−ジカルボン酸、ジフェニル−4,4'−ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、5−スルホイソフタル酸、或いはこれらのエステル形成性誘導体などのジカルボン酸成分と、分子量300以下のジオール〔例えば、エチレングリコール、トリメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、デカメチレングリコールなどの脂肪族ジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメチロールなどの脂環式ジオール、キシリレングリコール、ビス(p−ヒドロキシ)ジフェニル、ビス(p−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロパン、ビス[4−(2−ヒドロキシ)フェニル]スルホン、1,1−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]シクロヘキサン、4,4'−ジヒドロキシ−p−ターフェニル、4,4'−ジヒドロキシ−p−クオーターフェニルなどの芳香族ジオール〕などから誘導されるポリエステル、或いはこれらのジカルボン酸成分及びジオール成分を2種以上併用した共重合ポリエステルであってもよい。また、3官能以上の多官能カルボン酸成分、多官能オキシ酸成分及び多官能ヒドロキシ成分などを5モル%以下の範囲で共重合することも可能である。 One of the aromatic polyesters includes terephthalic acid and / or polybutylene terephthalate derived from dimethyl terephthalate and 1,4-butanediol, and further, isophthalic acid, phthalic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid A dicarboxylic acid component such as naphthalene-2,7-dicarboxylic acid, diphenyl-4,4′-dicarboxylic acid, diphenoxyethanedicarboxylic acid, 5-sulfoisophthalic acid, or an ester-forming derivative thereof, and a molecular weight of 300 or less Diol [for example, aliphatic diol such as ethylene glycol, trimethylene glycol, pentamethylene glycol, hexamethylene glycol, neopentyl glycol, decamethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, tricyclodecane dimethylol Such as alicyclic diol, xylylene glycol, bis (p-hydroxy) diphenyl, bis (p-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] propane, bis [4- (2-hydroxy) phenyl] sulfone, 1,1-bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] cyclohexane, 4,4′-dihydroxy-p-terphenyl, 4,4′-dihydroxy-p-quarterphenyl It may be a polyester derived from an aromatic diol, etc.], or a copolyester in which two or more of these dicarboxylic acid components and diol components are used in combination. It is also possible to copolymerize a trifunctional or higher polyfunctional carboxylic acid component, polyfunctional oxyacid component, polyfunctional hydroxy component, and the like in a range of 5 mol% or less.
前記のようなエラストマーでないポリエステル系熱可塑性樹脂としては、市販品を用いることもでき、例えば、ポリプラスチック(株)製の「ジュラネックス」シリーズ(例えば、2000、2002等)、三菱エンジニアリングプラスチック(株)製のノバデュランシリーズ(例えば、5010R5、5010R3−2等)、東レ(株)製の「トレコン」シリーズ(例えば、1401X06、1401X31等)が挙げられる。 As the polyester-based thermoplastic resin that is not an elastomer as described above, a commercially available product may be used. For example, “Duranex” series (for example, 2000, 2002, etc.) manufactured by Polyplastics Co., Ltd., Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd. ) NOVADURAN series (for example, 5010R5, 5010R3-2, etc.) manufactured by Toray Industries, Inc. and “Trecon” series (for example, 1401X06, 1401X31, etc.) manufactured by Toray Industries, Inc.
脂肪族ポリエステルとしては、ジカルボン酸/ジオール縮合系、及びヒドロキシカルボン酸縮合系の何れも用いられる。例えば、ポリ乳酸、ポリヒドロキシ−3−ブチル酪酸、ポリヒドロキシ−3−ヘキシル酪酸、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリエナントラクトン、ポリカプリロラクトン、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペート等が挙げられる。なお、ポリ乳酸は、生分解性プラスチックとして代表的な樹脂であり、ポリ乳酸の好ましい態様は後述する。 As the aliphatic polyester, both a dicarboxylic acid / diol condensation system and a hydroxycarboxylic acid condensation system are used. Examples thereof include polylactic acid, polyhydroxy-3-butylbutyric acid, polyhydroxy-3-hexylbutyric acid, poly (ε-caprolactone), polyenanthlactone, polycaprylolactone, polybutylene adipate, polyethylene adipate, and the like. Polylactic acid is a typical resin as a biodegradable plastic, and a preferred embodiment of polylactic acid will be described later.
(動的架橋型熱可塑性エラストマー)
また、樹脂材料として、動的架橋型熱可塑性エラストマーを用いてもよい。
動的架橋型熱可塑性エラストマーとは、溶融状態にある熱可塑性樹脂にゴムを混入し、架橋剤を加えて混練り条件下、ゴム成分の架橋反応を行い作製した熱可塑性エラストマーである。
以下、動的架橋型熱可塑性エラストマーを、単に「TPV」(ThermoPlastic Vulcanizates elastomer)と称することもある。
(Dynamic cross-linked thermoplastic elastomer)
Moreover, you may use a dynamic bridge | crosslinking type thermoplastic elastomer as a resin material.
The dynamic crosslinkable thermoplastic elastomer is a thermoplastic elastomer produced by mixing a rubber into a molten thermoplastic resin, adding a crosslinker and kneading the rubber component under kneading conditions.
Hereinafter, the dynamically crosslinked thermoplastic elastomer is sometimes simply referred to as “TPV” (Thermo Plastic Vulcanizate elastomer).
TPVの製造に用い得る熱可塑性樹脂としては、既述の熱可塑性樹脂(熱可塑性エラストマーを含む)が挙げられる。
TPVの製造に用い得るゴム成分としては、ジエン系ゴム及びその水添物(例えば、NR,IR、エポキシ化天然ゴム、SBR,BR(高シスBR及び低シスBR)、NBR、水素化NBR、水素化SBR)、オレフィン系ゴム(例えば、エチレンプロピレンゴム(EPDM,EPM)、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム(M−EPM)、IIR、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム(ACM)、アイオノマー)、含ハロゲンゴム(例えば、Br−IIR,Cl−IIR、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物(Br−IPMS)、クロロプレンゴム(CR)、ヒドリンゴム(CHR)、クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)、塩素化ポリエチレン(CM)、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン(M−CM)、シリコーンゴム(例えば、メチルビニルシリコーンゴム、ジメチルシリコーンゴム、メチルフェニルビニルシリコーンゴム)、含イオウゴム(例えば、ポリスルフィドゴム)、フッ素ゴム(例えば、ビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコーン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム)等が用いられ、特に、変性ポリイソブチレン系ゴムとしての、ハロゲン基を導入したイソブチレン−イソプレン共重合ゴム、及び/又はハロゲン基を導入したイソブチレン−パラメチルスチレン共重合ゴムのようなイソモノオレフィンとp−アルキルスチレンのハロゲン含有共重合ゴムが有効に用いられる。後者には、エクソン社製の“Exxpro”が好適に用いられる。
Examples of the thermoplastic resin that can be used for the production of TPV include the thermoplastic resins described above (including thermoplastic elastomers).
Examples of rubber components that can be used in the production of TPV include diene rubbers and hydrogenated products thereof (for example, NR, IR, epoxidized natural rubber, SBR, BR (high cis BR and low cis BR), NBR, hydrogenated NBR, Hydrogenated SBR), olefin rubber (for example, ethylene propylene rubber (EPDM, EPM), maleic acid modified ethylene propylene rubber (M-EPM), IIR, isobutylene and aromatic vinyl or diene monomer copolymer, acrylic rubber ( ACM), ionomers), halogen-containing rubbers (for example, Br-IIR, Cl-IIR, brominated products of isobutylene paramethylstyrene copolymer (Br-IPMS), chloroprene rubber (CR), hydrin rubber (CHR), chlorosulfonated Polyethylene (CSM), chlorinated polyethylene (CM), maleic acid modified Plain polyethylene (M-CM), silicone rubber (eg, methyl vinyl silicone rubber, dimethyl silicone rubber, methyl phenyl vinyl silicone rubber), sulfur-containing rubber (eg, polysulfide rubber), fluorine rubber (eg, vinylidene fluoride rubber) Fluorine-containing vinyl ether rubbers, tetrafluoroethylene-propylene rubbers, fluorine-containing silicone rubbers, fluorine-containing phosphazene rubbers), etc., and in particular, isobutylene-isoprene copolymer having a halogen group introduced therein as a modified polyisobutylene rubber. Polymeric rubber and / or halogen-containing copolymer rubber of isomonoolefin and p-alkylstyrene such as isobutylene-paramethylstyrene copolymer rubber having a halogen group introduced therein can be used effectively. Exxpro "is preferably used.
前記樹脂材料には、所望に応じて、ゴム、各種充填剤(例えば、シリカ、炭酸カルシウム、クレイ)、老化防止剤、オイル、可塑剤、着色剤、耐候剤、補強材等の各種添加剤を含有させてもよい。前記添加剤の樹脂材料中の含有量は特に限定はなく、本発明の効果を損なわない範囲で適宜用いることができる。前記樹脂材料に添加剤など樹脂以外の成分を加える場合、前記樹脂材料中の樹脂成分の含有量は、樹脂材料の総量に対して、50質量%以上が好ましく、90質量%以上が更に好ましい。尚、樹脂材料中の樹脂成分の含有量は、前記樹脂成分の総量から各種添加剤の総含有量を差し引いた残部となる。 Various additives such as rubber, various fillers (for example, silica, calcium carbonate, clay), anti-aging agents, oils, plasticizers, colorants, weathering agents, and reinforcing materials are added to the resin material as desired. You may make it contain. The content of the additive in the resin material is not particularly limited, and can be appropriately used as long as the effects of the present invention are not impaired. When a component other than a resin such as an additive is added to the resin material, the content of the resin component in the resin material is preferably 50% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more based on the total amount of the resin material. The content of the resin component in the resin material is the balance obtained by subtracting the total content of various additives from the total amount of the resin component.
タイヤ骨格部材用の樹脂材料および被覆層用の樹脂材料は、既述の樹脂材料であれば特に限定されず、目的に応じて種々の材料を用いることができる。
例えば、被覆層は、タイヤ骨格部材を被覆し、ビード部からトレッド部にかけて、すなわち、サイド部に形成されるものであるため、タイヤ使用時に、衝撃を受けて屈曲し易い。従って、被覆層用樹脂材料は、追従性に優れ、柔軟性に富む樹脂材料であることが好ましい。また、被覆層は、タイヤ骨格部材に代わり外気に曝されるものであることから、タイヤ骨格部材よりも耐候性に優れることが好ましい。さらには、タイヤからの空気漏れを防止するため、被覆層用樹脂材料はシール性に優れることが好ましい。
次に、タイヤ骨格部材および被覆層を構成する樹脂材料の好ましい物性について説明する。
The resin material for the tire frame member and the resin material for the coating layer are not particularly limited as long as they are the resin materials described above, and various materials can be used depending on the purpose.
For example, since the coating layer covers the tire frame member and is formed from the bead portion to the tread portion, that is, the side portion, it is easily bent when receiving a shock when the tire is used. Therefore, it is preferable that the resin material for coating layers is a resin material which is excellent in followability and rich in flexibility. Moreover, since a coating layer is exposed to external air instead of a tire frame member, it is preferable that it is excellent in a weather resistance rather than a tire frame member. Furthermore, in order to prevent air leakage from the tire, the resin material for the coating layer is preferably excellent in sealing properties.
Next, the preferable physical property of the resin material which comprises a tire frame member and a coating layer is demonstrated.
(樹脂材料の物性)
まず、タイヤ骨格部材用の樹脂材料として、好ましい物性を説明する。
−引張弾性率−
タイヤ骨格部材用樹脂材料のJIS K7113:1995に規定される引張弾性率としては、100MPa〜1000MPaが好ましく、100MPa〜800MPaがさらに好ましく、100MPa〜700MPaが特に好ましい。樹脂材料の弾性率が、100MPa〜700MPaであると、タイヤ骨格の形状を保持しつつリム組みを効率的におこなうことができる。
(Physical properties of resin materials)
First, preferable physical properties will be described as a resin material for a tire frame member.
-Tensile modulus-
As a tensile elasticity modulus prescribed | regulated to JISK7113: 1995 of the resin material for tire frame members, 100 MPa-1000 MPa are preferable, 100 MPa-800 MPa are more preferable, 100 MPa-700 MPa are especially preferable. When the elastic modulus of the resin material is 100 MPa to 700 MPa, the rim can be assembled efficiently while maintaining the shape of the tire frame.
被覆層用の樹脂材料の弾性率としては、0.5MPa〜100MPaであることが好ましい。被覆層用樹脂材料の弾性率が0.5MPa以上であることで、被覆層がリムに密着するとき、密着部分の圧縮クリープ性に優れ、被覆層とリムとの間に隙間ができにくい。被覆層用樹脂材料の弾性率が100MPa以下であることで、被覆層とリムとの密着部分が圧縮変形し易く、被覆層とリムとの間に隙間ができにくい。 The elastic modulus of the resin material for the coating layer is preferably 0.5 MPa to 100 MPa. When the elastic modulus of the resin material for the coating layer is 0.5 MPa or more, when the coating layer is in close contact with the rim, the compressive creep property of the close contact portion is excellent, and a gap is hardly formed between the coating layer and the rim. When the elastic modulus of the resin material for the coating layer is 100 MPa or less, the contact portion between the coating layer and the rim is easily compressed and deformed, and a gap is hardly formed between the coating layer and the rim.
また、被覆層用樹脂材料のJIS K7113:1995に規定される引張弾性率は、タイヤ骨格部材の弾性率の70%以下であることがより好ましい。これにより、タイヤ骨格部材17の剛性を維持しつつ、リム20との間を適切にシールすることができる。
被覆層用樹脂材料の弾性率は、タイヤ骨格部材用樹脂材料の弾性率の50%以下であることが更に好ましく、また、被覆層用樹脂材料として耐磨耗性が優れた樹脂材料を用いる場合には、25%以下であることがより好ましい。
Further, the tensile elastic modulus defined in JIS K7113: 1995 of the resin material for the coating layer is more preferably 70% or less of the elastic modulus of the tire frame member. Thereby, between the rim | limbs 20 can be sealed appropriately, maintaining the rigidity of the tire frame member 17. FIG.
The elastic modulus of the resin material for the coating layer is more preferably 50% or less of the elastic modulus of the resin material for the tire frame member, and when a resin material having excellent wear resistance is used as the resin material for the coating layer Is more preferably 25% or less.
−引張降伏強さ−
タイヤ骨格部材用樹脂材料のJIS K7113:1995に規定される引張降伏強さは、5MPa以上が好ましく、5MPa〜20MPaが好ましく、5MPa〜17MPaがさらに好ましい。タイヤ骨格部材用樹脂材料の引張降伏強さが、5MPa以上であると、走行時などにタイヤにかかる荷重に対する変形に耐えることができる。
-Tensile yield strength-
The tensile yield strength specified in JIS K7113: 1995 of the resin material for tire frame members is preferably 5 MPa or more, preferably 5 MPa to 20 MPa, and more preferably 5 MPa to 17 MPa. When the tensile yield strength of the resin material for a tire frame member is 5 MPa or more, the tire frame member can withstand deformation against a load applied to the tire during traveling.
−引張降伏伸び−
タイヤ骨格部材用樹脂材料のJIS K7113:1995に規定される引張降伏伸びは、3%以上が好ましく、3%〜70%が好ましく、3%〜60%がさらに好ましい。樹脂材料の引張降伏伸びが、10%以上であると、弾性領域が大きく、リム組み性をよくすることができる。
被覆層用樹脂材料のJIS K7113:1995に規定される引張降伏伸びは、3%以上であることが好ましい。
-Tensile yield elongation-
The tensile yield elongation specified in JIS K7113: 1995 of the resin material for tire frame members is preferably 3% or more, preferably 3% to 70%, and more preferably 3% to 60%. When the tensile yield elongation of the resin material is 10% or more, the elastic region is large, and the rim assembly property can be improved.
The tensile yield elongation defined in JIS K7113: 1995 of the resin material for the coating layer is preferably 3% or more.
−引張破断伸び−
タイヤ骨格部材用樹脂材料のJIS K7113:1995に規定される引張破断伸びとしては、50%以上が好ましく、100%以上が好ましく、150%以上がさらに好ましく、200%以上が特に好ましい。樹脂材料の引張破断伸びが、50%以上であると、リム組み性がよく、衝突に対して破壊しにくくすることができる。
被覆層用樹脂材料のJIS K7113:1995に規定される引張破断伸びとしては、50%以上であることが好ましい。
-Tensile elongation at break-
The tensile elongation at break specified in JIS K7113: 1995 of the resin material for tire frame members is preferably 50% or more, preferably 100% or more, more preferably 150% or more, and particularly preferably 200% or more. When the tensile elongation at break of the resin material is 50% or more, the rim assembly property is good and it is possible to make it difficult to break against a collision.
The tensile elongation at break specified in JIS K7113: 1995 of the resin material for the coating layer is preferably 50% or more.
−荷重たわみ温度−
タイヤ骨格部材用樹脂材料のISO75−2又はASTM D648に規定される荷重たわみ温度(0.45MPa荷重時)としては、50℃以上が好ましく、50℃〜150℃が好ましく、50℃〜130℃がさらに好ましい。樹脂材料の荷重たわみ温度が、50℃以上であると、タイヤの製造において加硫を行う場合であってもタイヤ骨格部材の変形を抑制することができる。
− Deflection temperature under load −
As a deflection temperature under load (0.45 MPa load) specified in ISO75-2 or ASTM D648 of a resin material for a tire frame member, 50 ° C or higher is preferable, 50 ° C to 150 ° C is preferable, and 50 ° C to 130 ° C is preferable. Further preferred. When the deflection temperature under load of the resin material is 50 ° C. or higher, deformation of the tire frame member can be suppressed even when vulcanization is performed in the manufacture of the tire.
さらには、被覆層用樹脂材料のJIS K7113に規定されるビカット軟化温度(A法)が130℃以上であることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the Vicat softening temperature (A method) prescribed | regulated to JISK7113 of the resin material for coating layers is 130 degreeC or more.
また、樹脂材料自体の融点(又は軟化点)としては、通常100℃〜350℃、好ましくは100℃〜250℃程度であるが、タイヤの生産性の観点から120℃℃〜250℃程度が好ましく、120℃〜200℃が更に好ましい。
このように、融点が120℃〜250℃の樹脂材料を用いることで、例えばタイヤの骨格体を、その分割体(骨格片)を融着して形成する場合に、120℃〜250℃の周辺温度範囲で融着された骨格体であってもタイヤ骨格片同士の接着強度が十分である。このため、本発明のタイヤは耐パンク性や耐摩耗性など走行時における耐久性に優れる。尚、前記加熱温度は、タイヤ骨格片を形成する樹脂材料の融点(又は軟化点)よりも10℃〜150℃高い温度が好ましく、10℃〜100℃高い温度が更に好ましい。
Further, the melting point (or softening point) of the resin material itself is usually 100 ° C. to 350 ° C., preferably about 100 ° C. to 250 ° C., but preferably about 120 ° C. to 250 ° C. from the viewpoint of tire productivity. 120 ° C to 200 ° C is more preferable.
In this way, by using a resin material having a melting point of 120 ° C. to 250 ° C., for example, when a tire skeleton is formed by fusing the divided bodies (frame pieces), the periphery of 120 ° C. to 250 ° C. Even if the frame body is fused in the temperature range, the bonding strength between the tire frame pieces is sufficient. For this reason, the tire of this invention is excellent in durability at the time of driving | running | working, such as puncture resistance and abrasion resistance. The heating temperature is preferably 10 ° C to 150 ° C higher than the melting point (or softening point) of the resin material forming the tire frame piece, and more preferably 10 ° C to 100 ° C higher.
樹脂材料は、必要に応じて各種添加剤を添加して、公知の方法(例えば、溶融混合)で適宜混合することにより得ることができる。
溶融混合して得られた樹脂材料は、必要に応じてペレット状にして用いることができる。
The resin material can be obtained by adding various additives as necessary and mixing them appropriately by a known method (for example, melt mixing).
The resin material obtained by melt mixing can be used in the form of pellets if necessary.
〔保護層〕
被覆層表面上の加飾部には、さらに透明な保護層が積層されていることが好ましい。
保護層の構成例について、図6を用いて説明する。
図6に示すように、被覆層24上には、保護層36が積層されている。図6においては、保護層36は、ビード部12からトレッド部30のタイヤ軸方向の端部30Aに至るまでを被覆しているが、被覆層24上の加飾部(図示せず)のみを被覆する構成であってもよい。
保護層36が少なくとも加飾部を覆うことで、タイヤが風雨に曝されたり、衝撃を受けた場合にも、加飾部の変色を抑制したり、欠損し難くすることができるため、加飾部の外観を長期間維持することができる。
[Protective layer]
It is preferable that a transparent protective layer is further laminated on the decorative portion on the surface of the coating layer.
A structural example of the protective layer will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 6, a protective layer 36 is laminated on the covering layer 24. In FIG. 6, the protective layer 36 covers from the bead portion 12 to the end portion 30 </ b> A in the tire axial direction of the tread portion 30, but only the decorative portion (not shown) on the covering layer 24. The structure which coat | covers may be sufficient.
Since the protective layer 36 covers at least the decorative portion, it is possible to suppress discoloration of the decorative portion or to make it difficult to be lost even when the tire is exposed to wind and rain or receives an impact. The appearance of the part can be maintained for a long time.
特に、タイヤは、風雨に曝され、直射日光により加熱される環境で用いられるため、被覆層24を構成する樹脂材料の種類によっては加水分解が生じることもあるが、保護層36で覆われることで、被覆層24の劣化を抑制することができるため、被覆層24の劣化に伴う加飾部の変色や変形をも抑制することができる。 In particular, since the tire is used in an environment where it is exposed to wind and rain and heated by direct sunlight, depending on the type of resin material constituting the coating layer 24, hydrolysis may occur, but the tire is covered with a protective layer 36. Thus, since the deterioration of the covering layer 24 can be suppressed, discoloration and deformation of the decorative portion accompanying the deterioration of the covering layer 24 can also be suppressed.
保護層36は、少なくとも加飾部を覆う部材であるため、加飾部に保護層36が積層された後でも保護層36を介して加飾部を視認することができる程度に透明である必要がある。より具体的には、保護層36は、光(可視光)線透過率が70%以上である。なお、保護層36の光線透過率は、分光光度計を用いて測定される値である。 Since the protective layer 36 is a member that covers at least the decorative portion, the protective layer 36 needs to be transparent to the extent that the decorative portion can be visually recognized through the protective layer 36 even after the protective layer 36 is laminated on the decorative portion. There is. More specifically, the protective layer 36 has a light (visible light) transmittance of 70% or more. The light transmittance of the protective layer 36 is a value measured using a spectrophotometer.
また、保護層36は、被覆層24と同様に、サイド部14に形成され、タイヤ使用時に折れ曲がりが頻繁に生じ、衝撃を受け易いため、被覆層24に追従する柔軟性に富むことが好ましい。そのような、透明で、柔軟性に優れる保護層用材料としては、例えば、熱可塑性樹脂を含む材料が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー(TPS)、ポリアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)、ポリエステル系熱可塑性エラストマー(TPC)、及び、動的架橋型熱可塑性エラストマー(TPV)、並びに、エラストマーでないポリオレフィン系熱可塑性樹脂、エラストマーでないポリスチレン系熱可塑性樹脂、エラストマーでないポリアミド系熱可塑性樹脂、及び、エラストマーでないポリエステル系熱可塑性樹脂等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂の具体例は、被覆層及びタイヤ骨格部材を構成する樹脂材料として記載した熱可塑性樹脂の具体例と同様である。 In addition, the protective layer 36 is formed on the side portion 14 similarly to the covering layer 24, and is frequently bent during use of the tire and easily receives an impact. Therefore, the protective layer 36 is preferably rich in flexibility to follow the covering layer 24. Examples of such a protective layer material that is transparent and excellent in flexibility include a material containing a thermoplastic resin. Thermoplastic resins include polyolefin-based thermoplastic elastomer (TPO), polystyrene-based thermoplastic elastomer (TPS), polyamide-based thermoplastic elastomer (TPA), polyurethane-based thermoplastic elastomer (TPU), and polyester-based thermoplastic elastomer (TPC). , And dynamically cross-linked thermoplastic elastomers (TPV), non-elastomer polyolefin-based thermoplastic resins, non-elastomer polystyrene-based thermoplastic resins, non-elastomer polyamide-based thermoplastic resins, non-elastomer-based polyester thermoplastic resins, and the like Is mentioned. Specific examples of these thermoplastic resins are the same as the specific examples of the thermoplastic resin described as the resin material constituting the coating layer and the tire frame member.
なお、保護層36は、タイヤ製造中において形成してもよいし、タイヤ完成後に形成してもよい。タイヤの製造方法の詳細は後述するが、樹脂材料からなるタイヤ骨格部材17は、例えば、射出成形によってタイヤ骨格半体17Aを形成し、タイヤ骨格半体17Aの外面に、被覆層24を形成する。次いで、被覆層24が形成された2つのタイヤ骨格半体17Aを、互いに向かい合わせにタイヤ赤道面CL(タイヤセンター)で突き当て、2つのタイヤ骨格半体17Aを接合することで、タイヤ骨格部材17を製造する。さらに、タイヤ骨格部材17の外周面にコードを螺旋状に巻き付けて補強層28を形成すると共に、トレッド部30に、トレッド部本体32を接着して加硫することにより、タイヤを完成させる。
このとき、保護層36は、被覆層24が形成されたタイヤ骨格半体17Aの被覆層24に積層してもよいし、2つのタイヤ骨格半体17Aを接合して得られたタイヤ骨格部材17の被覆層24に積層してもよい。さらには、タイヤ骨格部材17に加硫されたトレッドが接着している状態、すなわち、完成後に、被覆層24に保護層36を積層してもよい。
The protective layer 36 may be formed during the manufacture of the tire, or may be formed after the tire is completed. Although details of the tire manufacturing method will be described later, the tire frame member 17 made of a resin material forms the tire frame half body 17A by, for example, injection molding, and forms the coating layer 24 on the outer surface of the tire frame half body 17A. . Next, the two tire skeleton halves 17A on which the coating layer 24 is formed are abutted against each other at the tire equator plane CL (tire center), and the two tire skeleton halves 17A are joined together, thereby the tire skeleton member. 17 is manufactured. Furthermore, the cord is spirally wound around the outer peripheral surface of the tire frame member 17 to form the reinforcing layer 28, and the tread portion main body 32 is bonded to the tread portion 30 and vulcanized to complete the tire.
At this time, the protective layer 36 may be laminated on the coating layer 24 of the tire frame half body 17A on which the coating layer 24 is formed, or the tire frame member 17 obtained by joining the two tire frame half bodies 17A. It may be laminated on the coating layer 24. Further, the protective layer 36 may be laminated on the coating layer 24 after the vulcanized tread is adhered to the tire frame member 17, that is, after completion.
保護層36は、既述の熱可塑性樹脂を含む保護層用材料を押出成形や射出成形により、被覆層24上に形成してもよい。また、透明の樹脂フィルムを、接着剤を用いて被覆層24上に貼り合わせてもよいし、粘着性の樹脂フィルムを被覆層24に積層してもよい。さらには、紫外線(UV)硬化性または熱硬化性のフィルムを被覆層24上に積層した後、UV照射または加熱することにより硬化したフィルムを保護層36としてもよい。保護層用材料として、加熱により収縮する樹脂フィルムを用いると、被覆層24への密着性および追従性に優れる。 The protective layer 36 may be formed on the coating layer 24 by extrusion molding or injection molding of a protective layer material containing the above-described thermoplastic resin. Moreover, a transparent resin film may be bonded on the coating layer 24 using an adhesive, or an adhesive resin film may be laminated on the coating layer 24. Furthermore, a film cured by UV irradiation or heating after laminating an ultraviolet (UV) curable or thermosetting film on the coating layer 24 may be used as the protective layer 36. When a resin film that shrinks by heating is used as the material for the protective layer, the adhesion to the coating layer 24 and the followability are excellent.
特に、UV照射により架橋し硬化して被覆層24に接着するフィルムを保護層36の形成に用いると、大掛かりな装置等を必要とせず、簡便に行うことができる。
保護層用材料としてUV照射により架橋する接着性のフィルムを用いる場合、UV架橋性の接着性フィルムを構成する成分としては、例えば、ウレタンアクリレート、ポリエステルァクリレート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、シリコーン樹脂、イミド樹脂等が挙げられる。
In particular, when a film that crosslinks and cures by UV irradiation and adheres to the coating layer 24 is used to form the protective layer 36, a large-scale apparatus or the like is not required, and the process can be easily performed.
When an adhesive film that is crosslinked by UV irradiation is used as the material for the protective layer, examples of components constituting the UV-crosslinkable adhesive film include urethane acrylate, polyester acrylate, acrylic resin, epoxy resin, and oxetane resin. , Silicone resin, imide resin and the like.
保護層用材料には、さらに、老化防止剤、オイル、可塑剤、耐候剤、補強材、モノマー、オリゴマー、反応性希釈剤、開始剤等の各種添加剤を含有させてもよい。添加剤の保護層用材料中の含有量は特に限定はなく、保護層36の透明性および柔軟性を損ねない範囲で適宜用いることができる。保護層用材料に添加剤など樹脂以外の成分を加える場合、保護層用材料中の添加剤の含有量は、保護層用材料の総量に対して、50質量%以下が好ましく、10質量%以下が更に好ましい。 The protective layer material may further contain various additives such as anti-aging agent, oil, plasticizer, weathering agent, reinforcing material, monomer, oligomer, reactive diluent, initiator and the like. The content of the additive in the protective layer material is not particularly limited, and can be appropriately used as long as the transparency and flexibility of the protective layer 36 are not impaired. When a component other than a resin such as an additive is added to the protective layer material, the content of the additive in the protective layer material is preferably 50% by mass or less, and preferably 10% by mass or less based on the total amount of the protective layer material. Is more preferable.
既述のように、被覆層24を構成する樹脂材料も老化防止剤等の添加剤を含有し得るが、老化防止剤は、保護層36中の含有量よりも、被覆層24中の含有量を少なくすることができる。保護層36が老化防止剤を含有し、劣化抑制されることで、被覆層24の劣化も抑制されるからである。 As described above, the resin material constituting the coating layer 24 may also contain an additive such as an anti-aging agent. However, the anti-aging agent is contained in the coating layer 24 more than in the protective layer 36. Can be reduced. This is because the protective layer 36 contains an anti-aging agent and the deterioration of the coating layer 24 is also suppressed by suppressing the deterioration.
また、保護層36は、弾性率が0.5MPa以上、100MPa以下であることが好ましく、同じく JIS K7113 に規定される引張降伏伸びが3%以上、同じく JIS K7113 に規定される引張破壊伸びが50%以上であることが好ましい。 Further, the protective layer 36 preferably has an elastic modulus of 0.5 MPa or more and 100 MPa or less, a tensile yield elongation similarly defined by JIS K7113 is 3% or more, and a tensile fracture elongation similarly defined by JIS K7113 is 50. % Or more is preferable.
〔タイヤおよびタイヤの製造方法〕
以下に、図面に従って実施形態に係るタイヤおよびその製造方法を説明する。
[Tire and tire manufacturing method]
Hereinafter, a tire according to an embodiment and a manufacturing method thereof will be described with reference to the drawings.
本実施形態のタイヤ10について説明する。図1(A)は、空気入りタイヤの断面図であり、図1(B)は空気入りタイヤをリムに装着したときの部分拡大斜視断面図である。
図1(A)に示すように、本実施形態のタイヤ10は、トレッド部30およびビード部12を有するタイヤ骨格部材17と、ビード部12からトレッド部30にかけてタイヤ骨格部材17の外側に形成され、表面に加飾部を有する被覆層24と、を備えている。
図1(B)に示すように、一対のビード部12の各々は、リム20のビードシート部21及びリムフランジ22に密着して、タイヤ内に充填された空気の内圧を維持する。クラウン部16のタイヤ径方向外側には、タイヤの接地部分であるタイヤトレッドを構成するトレッド部30が配置される。
The tire 10 of this embodiment will be described. 1A is a cross-sectional view of a pneumatic tire, and FIG. 1B is a partially enlarged perspective cross-sectional view when the pneumatic tire is mounted on a rim.
As shown in FIG. 1A, the tire 10 of the present embodiment is formed on the outer side of the tire frame member 17 from the bead portion 12 to the tread portion 30 and the tire frame member 17 having the tread portion 30 and the bead portion 12. And a coating layer 24 having a decorative portion on the surface.
As shown in FIG. 1B, each of the pair of bead portions 12 is in close contact with the bead seat portion 21 and the rim flange 22 of the rim 20 to maintain the internal pressure of the air filled in the tire. A tread portion 30 that constitutes a tire tread that is a ground contact portion of the tire is disposed on the outer side in the tire radial direction of the crown portion 16.
タイヤ骨格部材17は、樹脂材料(例えば、ポリアミド系熱可塑性エラストマー;宇部興産社製「UBESTA XPA9048X1」)で構成されている。また、タイヤ骨格部材17は、一つのビード部12、一つのサイド部14、及び半幅のクラウン部16、が一体として成形された同一形状の円環状のタイヤ骨格半体17Aを、互いに向かい合わせてタイヤ赤道面CL部分で接合することで形成されている。タイヤ赤道面CL部分での接合には、溶接用熱可塑性材料19が用いられている。なお、タイヤ骨格部材17は、2つの部材を接合して形成するものに限らず、3以上の部材を接合して形成してもよく、1対のビード部12、1対のサイド部14、及びクラウン部16を一体で成形したものであってもよい。 The tire frame member 17 is made of a resin material (for example, a polyamide-based thermoplastic elastomer; “UBESTA XPA9048X1” manufactured by Ube Industries, Ltd.). Further, the tire frame member 17 has an annular tire frame half body 17A having the same shape in which one bead portion 12, one side portion 14, and a half-width crown portion 16 are integrally formed so as to face each other. It is formed by joining at the tire equatorial plane CL. For joining at the tire equatorial plane CL, a thermoplastic material 19 for welding is used. The tire frame member 17 is not limited to a member formed by joining two members, but may be formed by joining three or more members, a pair of bead portions 12, a pair of side portions 14, The crown portion 16 may be integrally formed.
図2に示されるように、タイヤ骨格部材17の外面には、タイヤ骨格段部18を形成してもよい。タイヤ骨格段部18は、被覆層24を樹脂材料の射出成形により形成する差異に、樹脂材料の流出止めの堰として用いることができる。これにより、被覆層24の端部において、被覆層用の樹脂材料が規定の金型位置からはみ出して流れ出ることを抑制することができ、被覆層24の端部の形成を適切に行うことができる。
なお、タイヤ骨格段部18は、タイヤ骨格部材17の表面から立ち上がる壁面を構成するものであり、段差により構成されるものであってもよいし、凸部により構成されるものであってもよい。また、タイヤ骨格部材17の表面と前記の壁面との角度は、90度よりも小さいものであってもよい。
As shown in FIG. 2, a tire frame step 18 may be formed on the outer surface of the tire frame member 17. The tire frame step portion 18 can be used as a weir for preventing the outflow of the resin material, because the coating layer 24 is formed by injection molding of the resin material. Thereby, it can suppress that the resin material for coating layers flows out of a predetermined | prescribed metal mold | die position, and flows out in the edge part of the coating layer 24, and formation of the edge part of the coating layer 24 can be performed appropriately. .
The tire skeleton step portion 18 constitutes a wall surface rising from the surface of the tire skeleton member 17, and may be constituted by a step or may be constituted by a convex portion. . Further, the angle between the surface of the tire frame member 17 and the wall surface may be smaller than 90 degrees.
本実施形態において、タイヤ骨格段部18は、トレッド部30のタイヤ軸方向の端部30Aよりもタイヤ赤道面側に形成されている。タイヤ骨格段部18は、ビード部12側が低くなるようにタイヤ骨格部材17の表面に形成された段差部分であり、タイヤ骨格部材17の外面に一体的に形成されている。タイヤ骨格段部18は、後述する被覆層24との境界を規定する部分となる。タイヤ骨格段部18よりもタイヤ軸方向W内側におけるタイヤ骨格部材17Aの厚みは、タイヤ軸方向W外側におけるタイヤ骨格部材17Aの厚みよりも厚くなっている。 In the present embodiment, the tire frame step 18 is formed on the tire equatorial plane side with respect to the end 30A of the tread portion 30 in the tire axial direction. The tire frame step portion 18 is a step portion formed on the surface of the tire frame member 17 so that the bead portion 12 side is lowered, and is integrally formed on the outer surface of the tire frame member 17. The tire frame step portion 18 is a portion that defines a boundary with a coating layer 24 described later. The thickness of the tire frame member 17A on the inner side in the tire axial direction W than the tire frame step portion 18 is thicker than the thickness of the tire frame member 17A on the outer side in the tire axial direction W.
なお、本実施形態では、タイヤ骨格段部18を段差で構成したが、タイヤ骨格段部18はタイヤ周方向の全周に延びる突条で形成してもよい。 In the present embodiment, the tire frame step portion 18 is configured by a step, but the tire frame step portion 18 may be formed by a ridge extending along the entire circumference in the tire circumferential direction.
タイヤ骨格段部18の高さH1は、0.2mm以上4.0mm以下であることが好ましい。タイヤ骨格段部18の高さH1が、0.2mm未満では、後述のように被覆層24を射出成形する場合に、高圧で射出される被覆層用材料を堰き止める効果が小さくなり、4.0mm超の場合には、被覆層24の厚みが厚くなりすぎてしまうからである。 The height H1 of the tire frame step 18 is preferably 0.2 mm or greater and 4.0 mm or less. When the height H1 of the tire frame step portion 18 is less than 0.2 mm, when the coating layer 24 is injection-molded as will be described later, the effect of blocking the coating layer material injected at a high pressure is reduced. This is because if it exceeds 0 mm, the thickness of the coating layer 24 becomes too thick.
塑性材料を用いて形成されるタイヤ骨格半体17Aは、例えば、真空成形、圧空成形、インジェクション成形、メルトキャスティング等で成形することができ、ゴムで成形(加硫)する場合に比較して、製造工程を大幅に簡略化でき、成形時間も短縮可能である。 The tire skeleton half body 17A formed using a plastic material can be formed by, for example, vacuum forming, pressure forming, injection forming, melt casting, etc. Compared to the case of forming (vulcanizing) with rubber, The manufacturing process can be greatly simplified and the molding time can be shortened.
タイヤ骨格部材17のビード部12には、円環状のビードコア15が埋設されている。ビードコア15は、従来からある一般の空気入りタイヤと同様の、スチールコードからなるものである。なお、ビード部12の剛性が確保され、リム20との嵌合に問題なければビードコア15は省略してもよい。また、ビードコア15は、有機繊維コード、有機繊維が樹脂被覆されたコード等、スチール以外のコードで形成されていてもよく、更には、ビードコア15がコードではなく射出成形などにより硬質樹脂で形成されたものであってもよい。 An annular bead core 15 is embedded in the bead portion 12 of the tire frame member 17. The bead core 15 is made of a steel cord similar to a conventional general pneumatic tire. Note that the bead core 15 may be omitted if the rigidity of the bead portion 12 is ensured and there is no problem in fitting with the rim 20. The bead core 15 may be formed of a cord other than steel, such as an organic fiber cord or a cord coated with an organic fiber, and the bead core 15 is not formed of a cord but is formed of a hard resin by injection molding or the like. It may be.
タイヤ骨格部材17のクラウン部16には、螺旋状に巻回されたスチールのコード26を備えた補強層28が埋設されている。補強層28は、従来のゴム製の空気入りタイヤのカーカスの外周面に配置されるベルトに相当するものである。補強層28のタイヤ軸方向の端部28Aは、タイヤ骨格段部18をよりもタイヤ赤道面CL側に配置されている。これにより、被覆層24の端面24Aは、補強層28よりもタイヤ軸方向W外側に配置され、補強層28が被覆層24に覆われることを避けて、補強層28のタイヤ径方向外側へトレッド部30を適切に積層することができる。 A reinforcing layer 28 having a steel cord 26 wound in a spiral shape is embedded in the crown portion 16 of the tire frame member 17. The reinforcing layer 28 corresponds to a belt disposed on the outer peripheral surface of the carcass of a conventional rubber pneumatic tire. The end 28A in the tire axial direction of the reinforcing layer 28 is disposed closer to the tire equatorial plane CL than the tire frame step 18 is. Thus, the end surface 24A of the covering layer 24 is disposed outside the reinforcing layer 28 in the tire axial direction W, and the reinforcing layer 28 is prevented from being covered with the covering layer 24, and the reinforcing layer 28 is treaded outward in the tire radial direction. The parts 30 can be appropriately stacked.
タイヤ骨格部材17には、ビード部12からトレッド部30にかけて被覆層24が形成されている。被覆層24は、樹脂材料(例えば、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー;BASF社製「エラストラン ET680」)で構成されている。
図2に示されるように、被覆層24のビード部12側の端部は、ビード部12のリム20との密着部よりもタイヤ内側にまで及ぶように配置されている。被覆層24のトレッド部30側の端部は、タイヤ骨格段部18まで形成され、端面24Aがタイヤ骨格段部18に密着している。被覆層24は、リム20にタイヤ10が組み付けられると、リム20に密着してタイヤ10内の気体充填空間を密閉する。また、タイヤ骨格部材のサイド部とビード部は、タイヤとして求められる性能に応じて別部材にて形成することも可能である。
A coating layer 24 is formed on the tire frame member 17 from the bead portion 12 to the tread portion 30. The covering layer 24 is made of a resin material (for example, polyurethane-based thermoplastic elastomer; “Elastolan ET680” manufactured by BASF).
As shown in FIG. 2, the end portion of the coating layer 24 on the bead portion 12 side is disposed so as to extend to the tire inner side than the close contact portion of the bead portion 12 with the rim 20. The end of the coating layer 24 on the tread portion 30 side is formed up to the tire frame step 18, and the end surface 24 </ b> A is in close contact with the tire frame step 18. When the tire 10 is assembled to the rim 20, the coating layer 24 is in close contact with the rim 20 and seals the gas-filled space in the tire 10. Moreover, the side part and bead part of a tire frame member can also be formed by separate members depending on the performance required for the tire.
図5にも示されるように、タイヤ骨格部材17のタイヤ径方向外側には、トレッド部30が配置されている。トレッド部30は、タイヤ骨格部材17に沿って配置され、タイヤ10の接地部分であるタイヤトレッドを構成する。トレッド部30は、トレッド部本体32及び中間ゴム34を有している。トレッド部本体32は、中間ゴム34を介してタイヤ骨格部材17に積層されている。トレッド部30のタイヤ軸方向の端部30Aは、被覆層24の端面24Aよりもタイヤ軸方向外側に配置されている。これにより、被覆層24の端面24Aがトレッド部30により覆われ、タイヤ骨格部材17のビード部12からトレッド部30にかけての外面がすべて被覆層24で覆われる。 As shown in FIG. 5, the tread portion 30 is disposed on the outer side in the tire radial direction of the tire frame member 17. The tread portion 30 is disposed along the tire frame member 17 and constitutes a tire tread that is a ground contact portion of the tire 10. The tread portion 30 includes a tread portion main body 32 and an intermediate rubber 34. The tread portion main body 32 is laminated on the tire frame member 17 via an intermediate rubber 34. An end 30A in the tire axial direction of the tread portion 30 is disposed on the outer side in the tire axial direction with respect to the end surface 24A of the coating layer 24. As a result, the end surface 24 </ b> A of the covering layer 24 is covered with the tread portion 30, and the entire outer surface from the bead portion 12 to the tread portion 30 of the tire frame member 17 is covered with the covering layer 24.
被覆層24の表面には、公知のインクにより、「BRIDGESTONE」の文字からなる標章や、樹木、及び動物の絵からなる装飾が描かれた加飾部(図示せず)が形成されている。
本実施形態で用いている被覆層用の樹脂材料であるポリウレタン系熱可塑性エラストマーは、タイヤ転動に伴う繰り返し屈曲に対する柔軟性と耐久性を有すると共に、インクが馴染み易く、加飾が容易である。
被覆層24は、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー等の樹脂材料で構成されるため、樹脂材料が老化防止剤を含んでいる場合でも、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーに色付けできるため、老化防止剤が析出しやすいゴムで構成されている場合に比べ、加飾部の変色が抑制され、加飾部の外観を維持することができる。
On the surface of the covering layer 24, a decoration portion (not shown) is formed by using a known ink and a decoration made up of a mark made up of characters “BRIDGESTONE” and a decoration made up of trees and animals. .
The polyurethane-based thermoplastic elastomer, which is a resin material for the coating layer used in the present embodiment, has flexibility and durability against repeated bending accompanying tire rolling, and the ink is easily adapted and easily decorated. .
Since the coating layer 24 is made of a resin material such as a polyurethane-based thermoplastic elastomer, the polyurethane-based thermoplastic elastomer can be colored even when the resin material contains an anti-aging agent, so that the anti-aging agent is likely to precipitate. Compared with the case where it is comprised with rubber | gum, discoloration of a decoration part is suppressed and the external appearance of a decoration part can be maintained.
トレッド部30は、サイド部14を形成している熱可塑性樹脂よりも耐摩耗性に優れたゴムで形成されている。トレッド部30に用いるゴムとしては、従来のゴム製の空気入りタイヤに用いられているゴムと同種のゴムを用いることができる。なお、トレッド部30として、サイド部14を形成している熱可塑性樹脂よりも耐摩耗性に優れる他の種類の熱可塑性樹脂で構成されるものを用いてもよい。 The tread portion 30 is made of rubber that has better wear resistance than the thermoplastic resin forming the side portion 14. As the rubber used for the tread portion 30, the same type of rubber as that used in conventional rubber pneumatic tires can be used. In addition, as the tread part 30, you may use what is comprised with the other kind of thermoplastic resin which is more excellent in abrasion resistance than the thermoplastic resin which forms the side part 14. FIG.
また、被覆層24の表面の加飾部上に透明な保護層を備えていることが好ましい。
図6に示す本実施形態のタイヤ90は、被覆層上に透明な保護層が積層されている他は、タイヤ10の実施形態と同じである。本実施形態では、タイヤ10の実施形態と同様の部分については同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
Moreover, it is preferable that a transparent protective layer is provided on the decorative portion on the surface of the coating layer 24.
The tire 90 of the present embodiment shown in FIG. 6 is the same as the embodiment of the tire 10 except that a transparent protective layer is laminated on the covering layer. In the present embodiment, the same parts as those of the embodiment of the tire 10 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図6に示すように、本実施形態のタイヤ90は、トレッド部30およびビード部12を有するタイヤ骨格部材17と、ビード部12からトレッド部30にかけてタイヤ骨格部材17の外側に形成され、表面に加飾部を有する被覆層24と、を備えている。被覆層24上には、保護層36が積層され、ビード部12からトレッド部30のタイヤ軸方向の端部30Aに至るまでを被覆している。
保護層36が加飾部を覆うことで、被覆層24の耐外傷性を向上し、加飾部の変色を抑制するため、加飾部の外観を長期間維持することができる。
保護層36は、例えば、UV架橋性の接着性コート剤(ウレタンアクリレートコート剤)を用いることで、タイヤ完成後に容易に保護層36を形成することができると共に、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーで構成されている被覆層24に接着し易い。
As shown in FIG. 6, the tire 90 of the present embodiment is formed on the surface of a tire frame member 17 having a tread portion 30 and a bead portion 12 and on the outer surface of the tire frame member 17 from the bead portion 12 to the tread portion 30. And a coating layer 24 having a decorative portion. A protective layer 36 is laminated on the covering layer 24 to cover the bead portion 12 and the end portion 30A of the tread portion 30 in the tire axial direction.
Since the protective layer 36 covers the decorative portion, the external damage resistance of the covering layer 24 is improved and the discoloration of the decorative portion is suppressed, so that the appearance of the decorative portion can be maintained for a long time.
The protective layer 36 can be easily formed after completion of the tire by using, for example, a UV crosslinkable adhesive coating agent (urethane acrylate coating agent), and is made of a polyurethane-based thermoplastic elastomer. It is easy to adhere to the covering layer 24.
次に、本実施形態に係るタイヤ10の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the tire 10 according to the present embodiment will be described.
本実施形態では、まず、射出成形によってタイヤ骨格半体17Aを形成する。ビードコア15は、当該射出成形時にタイヤ骨格半体形成用の金型内に配置され、一対のビード部12の各々へ埋設される。
なお、タイヤ骨格半体17Aは樹脂材料からなり、例えば、ポリアミド系熱可塑性エラストマー(宇部興産社製「UBESTA XPA9048X1」)が用いられる。
In the present embodiment, first, the tire frame half body 17A is formed by injection molding. The bead core 15 is disposed in a mold for forming a tire frame half body during the injection molding, and is embedded in each of the pair of bead portions 12.
The tire frame half body 17A is made of a resin material, and for example, a polyamide-based thermoplastic elastomer (“UBESTA XPA9048X1” manufactured by Ube Industries) is used.
次に、タイヤ骨格半体17Aの外面に、被覆層24を形成する。被覆層24の製造には、図3に示すような被覆層形成用金型70を用いる。被覆層24は樹脂材料からなり、例えば、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(BASF社製「エラストラン ET680」)が用いられる。 Next, the coating layer 24 is formed on the outer surface of the tire frame half body 17A. For manufacturing the coating layer 24, a coating layer forming mold 70 as shown in FIG. 3 is used. The covering layer 24 is made of a resin material, and for example, a polyurethane-based thermoplastic elastomer (“Elastolan ET680” manufactured by BASF) is used.
被覆層形成用金型70は、外金型72と内金型74とで構成されており、外金型72には被覆層用材料を注入するゲート78が形成されている。ゲート78は、タイヤ骨格半体17Aのビード部12の径方向内側から被覆層用熱可塑性材料を注入するように構成されている。ゲート78としては、ピンゲートをタイヤ骨格半体17Aの周方向に多点設けてもよいし、リング状に開口したディスクゲートを用いてもよい。 The coating layer forming mold 70 includes an outer mold 72 and an inner mold 74, and a gate 78 for injecting a coating layer material is formed in the outer mold 72. The gate 78 is configured to inject the thermoplastic material for the coating layer from the radially inner side of the bead portion 12 of the tire frame half body 17A. As the gate 78, multiple pin gates may be provided in the circumferential direction of the tire frame half body 17A, or a disk gate opened in a ring shape may be used.
タイヤ骨格半体17Aを被覆層形成用金型70内に収容して完全閉止すると、図4に示すように、外金型72とタイヤ骨格半体17Aの間に、ゲート78に連通した設定形状の被覆層24を形成するスペースZ1が形成される構造になっている。 When the tire skeleton half body 17A is accommodated in the coating layer forming mold 70 and completely closed, as shown in FIG. 4, a set shape that communicates with the gate 78 between the outer mold 72 and the tire skeleton half body 17A. The space Z1 for forming the coating layer 24 is formed.
外金型72及び内金型74には、ビード部12が配置される側の互いの分割面に、凸部72A、凹部74Aが構成されている。また、センターラインCL側の分割面に、凹部72B、凸部74Bが構成されている。外金型72の凸部72Aが、内金型74の凹部74Aへ嵌め込まれ、内金型74の凸部74Bが外金型72の凹部72Bへ嵌め込まれて、互いのパーティング面が当接され、被覆層形成用金型70が閉止される。 On the outer mold 72 and the inner mold 74, a convex portion 72A and a concave portion 74A are formed on the respective split surfaces on the side where the bead portion 12 is disposed. Moreover, the recessed part 72B and the convex part 74B are comprised in the division surface by the side of the centerline CL. The convex part 72A of the outer mold 72 is fitted into the concave part 74A of the inner mold 74, the convex part 74B of the inner mold 74 is fitted into the concave part 72B of the outer mold 72, and the parting surfaces contact each other. Then, the coating layer forming mold 70 is closed.
なお、被覆層形成用金型70には、キャビティ内に被覆層用材料が注入されたときに、キャビティ内の空気を追い出すためのガス抜き孔(図示せず)が形成されている。 The coating layer forming mold 70 has a vent hole (not shown) for expelling air in the cavity when the coating layer material is injected into the cavity.
被覆層24を形成するには、図4に示すように、内金型74にタイヤ骨格半体17Aをセットし、外金型72の凸部72Aを内金型74の凹部74Aへ嵌め込むと共に、内金型74の凸部74Bを外金型72の凹部72Bへ嵌め込んで、分割面を閉じる。 In order to form the coating layer 24, as shown in FIG. 4, the tire frame half body 17A is set in the inner mold 74, and the projection 72A of the outer mold 72 is fitted into the recess 74A of the inner mold 74. The convex portion 74B of the inner mold 74 is fitted into the concave portion 72B of the outer mold 72, and the dividing surface is closed.
この状態で、ゲート78からキャビティ内へ被覆層用材料を注入する。このとき、タイヤ骨格段部18により、ゲート78から注入された被覆層用材料が堰き止められ、スペースZ1からの流出が抑制される。したがって、被覆層24を所定の位置に正確に形成することができる。また、射出成形時におけるスペースZ1の内圧が維持され、被覆層24をタイヤ骨格部材17と適切に接着させることができる。 In this state, the coating layer material is injected from the gate 78 into the cavity. At this time, the material for the coating layer injected from the gate 78 is blocked by the tire frame step portion 18, and the outflow from the space Z1 is suppressed. Therefore, the coating layer 24 can be accurately formed at a predetermined position. Moreover, the internal pressure of the space Z1 at the time of injection molding is maintained, and the coating layer 24 can be appropriately bonded to the tire frame member 17.
その後、被覆層形成用金型70内からタイヤ骨格半体17Aを取り出す。これにより、被覆層24を有するタイヤ骨格半体17Aが形成される。 Thereafter, the tire frame half body 17A is taken out from the coating layer forming mold 70. Thereby, the tire frame half body 17 </ b> A having the coating layer 24 is formed.
なお、タイヤ骨格半体17Aのビード部12の表面と被覆層24との接合強度を上げるために、ビード部12の表面を凹凸形状にしてアンカー効果(アンカーを下ろしたように強固に噛み合っている効果)が得られるようにしてもよい。このようなアンカー効果を得るための凹凸の深さは、2mm以下であることが好ましく、1mm以下であることがより好ましい。2mmよりも深いと、成形品の強度が落ちることが考えられる。また、凹凸の深さが0.05mmよりも浅いと、充分なアンカー効果を得にくい。このような凹凸形状を形成するには、金型40の成形面に予め対応する凹凸形状を形成しておけばよい。また、バフ研磨により表面の粗面化処理をすることにより凹凸を形成してもよい。 In addition, in order to increase the bonding strength between the surface of the bead portion 12 of the tire frame half body 17A and the coating layer 24, the surface of the bead portion 12 is formed into an uneven shape so that the anchor effect (anchor is lowered as the anchor is lowered) is engaged. Effect) may be obtained. The depth of the unevenness for obtaining such an anchor effect is preferably 2 mm or less, and more preferably 1 mm or less. If it is deeper than 2 mm, the strength of the molded product may be reduced. Further, if the depth of the unevenness is shallower than 0.05 mm, it is difficult to obtain a sufficient anchor effect. In order to form such an uneven shape, an uneven shape corresponding to the molding surface of the mold 40 may be formed in advance. The irregularities may be formed by roughening the surface by buffing.
また、タイヤ骨格半体17Aの表面と被覆層24との接合強度を上げるために、タイヤ骨格半体17Aの被覆層24を形成する部位の表面に接着剤を塗布してもよい。この場合、接着剤を塗布する部位の表面をサンドペーパーなどでバフ研磨しておくと接着力が向上する。また、接着力を向上させるためには、接着剤を塗布した後にある程度乾燥させておくことが好ましい。このため、接着剤を塗布する際には、湿度70%以下の雰囲気で行うことが好ましい。接着剤としては、例えばトリアジンチオール系のものであるが、塩化ゴム系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、イソシアネート系接着剤、ハロゲン化ゴム系接着剤など、特に制限はない。 Further, in order to increase the bonding strength between the surface of the tire frame half body 17A and the coating layer 24, an adhesive may be applied to the surface of the portion of the tire frame half body 17A where the coating layer 24 is formed. In this case, if the surface of the part to which the adhesive is applied is buffed with sandpaper or the like, the adhesive force is improved. Moreover, in order to improve adhesive force, it is preferable to dry to some extent after apply | coating an adhesive agent. For this reason, when apply | coating an adhesive agent, it is preferable to carry out in the atmosphere of 70% or less of humidity. The adhesive is, for example, a triazine thiol adhesive, but is not particularly limited, such as a chlorinated rubber adhesive, a phenol resin adhesive, an isocyanate adhesive, and a halogenated rubber adhesive.
次に、この被覆層24が形成された2つのタイヤ骨格半体17Aを、互いに向かい合わせにタイヤ赤道面CL(タイヤセンター)で突き当て、溶接用熱可塑性材料19(図1参照)を接合部位に向けて押出して、2つのタイヤ骨格半体17Aを接合する。これにより、ビード部12からトレッド部30にかけて被覆層24の形成されたタイヤ骨格部材17が製造される。 Next, the two tire skeleton halves 17A on which the coating layer 24 is formed are abutted against each other at the tire equatorial plane CL (tire center), and the welding thermoplastic material 19 (see FIG. 1) is joined to each other. The two tire skeleton halves 17A are joined. Thereby, the tire frame member 17 in which the coating layer 24 is formed from the bead portion 12 to the tread portion 30 is manufactured.
なお、本実施形態では、被覆層24の形成後に 2つのタイヤ骨格半体17Aの接合を行ったが、2つのタイヤ骨格半体17Aの接合を先に行い、その後に被覆層24を形成してもよい。 In this embodiment, the two tire skeleton halves 17A are joined after the formation of the coating layer 24. However, the two tire skeleton halves 17A are joined first, and then the coating layer 24 is formed. Also good.
その後、タイヤ骨格部材17を回転装置で回転させつつ、コード供給装置(図示せず)から排出される加熱されたコード26をタイヤ骨格部材17の外周面に螺旋状に巻き付けて補強層28を形成する。 Thereafter, while rotating the tire frame member 17 with a rotating device, a heated cord 26 discharged from a cord supply device (not shown) is spirally wound around the outer peripheral surface of the tire frame member 17 to form a reinforcing layer 28. To do.
その後、補強層28の外側にプレキュアトレッド(PCT)であるトレッド部本体32を接着する。トレッド部本体32の接着は、中間ゴム34を介して加硫接着させることにより行うことができる。 Thereafter, a tread portion main body 32 that is a precure tread (PCT) is bonded to the outside of the reinforcing layer 28. The tread portion main body 32 can be bonded by vulcanization bonding via the intermediate rubber 34.
加硫接着の際には、図5に示すように、タイヤ骨格部材17の補強層28上に未加硫の中間ゴム34を積層し、その外側にトレッド部本体32を1周分巻き付ける。このとき、トレッド部本体32及び未加硫の中間ゴム34のタイヤ軸方向の端部は、被覆層24の端部と重なり合って端面24Aが覆われるように配置する。
次に、ビード部12を、リムに近い構造を有する一対の環状の支持部材に組み付け、加硫装置内に入れて加硫処理を行う。
上記のようにして、トレッド部30が形成される。
At the time of vulcanization adhesion, as shown in FIG. 5, an unvulcanized intermediate rubber 34 is laminated on the reinforcing layer 28 of the tire frame member 17, and the tread portion main body 32 is wound around the outer side by one turn. At this time, the end portions in the tire axial direction of the tread portion main body 32 and the unvulcanized intermediate rubber 34 are arranged so as to overlap the end portions of the coating layer 24 and cover the end surface 24A.
Next, the bead part 12 is assembled | attached to a pair of cyclic | annular support member which has a structure close | similar to a rim | limb, and it puts in a vulcanizer and vulcanizes.
As described above, the tread portion 30 is formed.
次いで、被覆層24の表面に、標章および装飾を描いた加飾部を形成する。例えば、インクジェット記録装置を用いて、「BRIDGESTONE」の文字、樹木、及び動物の絵を、被覆層24表面に描くことができる。
さらに、例えば、UV架橋性の接着性フィルム(ウレタンアクリレートフィルム)を、少なくとも加飾部が覆われるように被覆層24上に積層し、UV照射することにより、透明な保護層36を形成することができ、加飾部を容易に保護することができる。
Next, a decorative portion on which a mark and a decoration are drawn is formed on the surface of the coating layer 24. For example, the characters “BRIDGESTONE”, trees, and animals can be drawn on the surface of the coating layer 24 using an inkjet recording apparatus.
Further, for example, a transparent protective layer 36 is formed by laminating a UV-crosslinkable adhesive film (urethane acrylate film) on the coating layer 24 so that at least the decorative portion is covered and irradiating with UV. And the decorative part can be easily protected.
なお、既述のように、被覆層24表面への加飾は、タイヤ骨格部材17に被覆層24を形成した後であれば、いつ行ってもよく、本実施形態のようにタイヤ完成後に行ってもよいし、タイヤ骨格部材半体17Aの接合前に行ってもよい。また、保護層36の形成は、被覆層24表面を加飾した後であれば、いつ行ってもよく、本実施形態のようにタイヤ完成後に行ってもよいし、タイヤ骨格部材半体17Aの接合前に行ってもよい。 As described above, the decoration on the surface of the coating layer 24 may be performed at any time after the coating layer 24 is formed on the tire frame member 17 and is performed after the tire is completed as in this embodiment. Alternatively, it may be performed before joining the tire frame member half body 17A. The protective layer 36 may be formed at any time after the surface of the covering layer 24 is decorated, may be performed after the tire is completed as in the present embodiment, or the tire frame member half body 17A may be formed. You may carry out before joining.
以上の工程を経て、タイヤ10ないしタイヤ90が製造される。なお、加硫接着前のトレッド部本体32としては、完全に加硫済みのものであってもよいし、半加硫状態のものであってもよい。 The tire 10 or the tire 90 is manufactured through the above steps. The tread portion main body 32 before vulcanization adhesion may be completely vulcanized or semi-vulcanized.
以上説明したように、本実施形態では、タイヤ骨格部材17のビード部12からトレッド部30の端部30Aにかけて、被覆層24が形成されているので、タイヤ骨格部材17の露出が回避される。したがって、タイヤ骨格部材17自体に要求される剛性等の物性を維持しつつ、タイヤ骨格部材17を保護することができ、タイヤ10の耐候性を向上させることができる。さらに、被覆層24は、樹脂材料により構成され、老化防止剤の析出を抑制する部材を用いなくて済むため、タイヤの重量化を抑制することができると共に、老化防止剤による加飾部の変色が抑制されて、加飾部の外観を持することができる。 As described above, in the present embodiment, since the coating layer 24 is formed from the bead portion 12 of the tire frame member 17 to the end portion 30A of the tread portion 30, exposure of the tire frame member 17 is avoided. Therefore, the tire frame member 17 can be protected while maintaining physical properties such as rigidity required for the tire frame member 17 itself, and the weather resistance of the tire 10 can be improved. Furthermore, since the coating layer 24 is made of a resin material and does not need to use a member that suppresses precipitation of the anti-aging agent, the weight of the tire can be suppressed, and the discoloration of the decorative portion by the anti-aging agent can be suppressed. Is suppressed, and the appearance of the decorative portion can be obtained.
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施でき、製造工程の順序を適宜変更することが可能である。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to the embodiments. However, these embodiments are merely examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention, and the order of the manufacturing steps can be changed as appropriate. Is possible. It goes without saying that the scope of rights of the present invention is not limited to these embodiments.
10 タイヤ
12 ビード部
17 タイヤ骨格部材
24 被覆層
30 トレッド部
36 保護層
90 タイヤ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Tire 12 Bead part 17 Tire frame member 24 Coating layer 30 Tread part 36 Protective layer 90 Tire
Claims (2)
樹脂材料からなり、前記ビード部から前記トレッド部にかけて前記タイヤ骨格部材の外側に形成され、表面に加飾部を有する被覆層と、
を備えたタイヤ。 A tire frame member made of a resin material and having at least a tread portion and a bead portion;
A coating layer made of a resin material, formed on the outside of the tire frame member from the bead portion to the tread portion, and having a decoration portion on the surface;
With tires.
The tire according to claim 1, further comprising a transparent protective layer laminated on at least the decorative portion.
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