JP2016512277A - 空気入りタイヤアセンブリ用インナーライナー - Google Patents

Abstract

ポリアミド組成物は、ポリアミド、このポリアミドと反応する無水物官能性コポリマーおよびポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーを含む。空気入りタイヤアセンブリは、前記ポリアミド組成物から形成されているインナーライナーを含む。前記インナーライナーは、前記ポリアミドと前記無水物官能性コポリマーとの反応生成物ならびにポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーを含む。

Description

開示の分野
本開示は、一般に、空気入りタイヤアセンブリ用インナーライナーに関する。前記インナーライナーは、ポリアミド組成物から形成されている。

開示の背景
環境問題および燃料価格の最近の高騰は、燃料の効率的な車両の必要性に光を当てた。空気入りタイヤは、車両の燃料効率に著しく影響を及ぼすので、燃料の効率的な車両の前記必要性に対処する１つの方法は、空気入りタイヤの改善によるものである。

典型的には、空気入りタイヤは、インナーライナーを含む。空気入りタイヤの部品としての前記インナーライナーは、ブラダーとして機能し、このブラダーは、空気入りタイヤからガスが漏出することから阻止し、それによって空気入りタイヤ内の圧力を維持する。

空気入りタイヤ内のタイヤ圧力が低下すると、燃料効率は悪くなる。技術的に、空気圧を維持するための空気入りタイヤの能力は、前記空気入りタイヤの透過率に関連している。透過率の測定は、透過物のタイプ、圧力、温度、ならびにインナーライナーの厚さおよび表面積に依存して、どのくらい多くの透過物（典型的には、空気）が特定に時間内にインナーライナーを透過するのかを定める。

前記インナーライナーは、典型的には、ハロゲン化ゴム組成物から形成されており、最も頻繁にはハロゲン化ブチルゴム化合物から形成されている。インナーライナーの形成に使用されるハロゲン化ゴム組成物は、過去５０年間にわたりほとんど変わらなかった。遠い過去において使用された材料から形成されたインナーライナーと比べて比較的に低い透過率にもかかわらず、ハロゲン化ブチルゴム化合物から形成されたインナーライナーは、なおガスを空気入りタイヤから透過させ、このことは、時間と共にタイヤ圧力の低下を引き起こす。すなわち、ハロゲン化ゴムを含むインナーライナーは、多数の他の高分子量材料に対して低い透過率を有する、すなわち、前記インナーライナーは、空気入りタイヤからのガスの急速な漏出を回避させるのにかなり十分に機能するとはいえ、タイヤの透過率を減少させかつその後に時間と共に生じるタイヤ圧力の低下を最小化して燃料効率を改善することがなお必要とされる。

さらに、ハロゲン化ブチルゴムを含むインナーライナーは、ヒステリシス損失、すなわちレジリエンス（反発弾性率）の損失も示す可能性があり、このことは、増加された転がり抵抗および減少された燃料効率をまねく。物理的性質、例えばヒステリシス損失を改善するために、典型的には、インナーライナーの形成に使用されるハロゲン化ゴム中に充填剤が配合される。充填剤の使用は、インナーライナーの密度、ひいては質量を増加させ、その結果として、燃料効率を減少させる。

典型的にはインナーライナーを形成させるために使用される材料の透過性および弾力性によってもたらされる前記問題を解決する試みにおいて、他の選択可能な材料が示唆された。しかし、この点について示唆される材料は、インナーライナーに必要とされる全ての物理的性質、例えば耐熱性を必ずしも有しないか、またはさらに、コストに影響を与える、空気入りタイヤアセンブリへの変更を必要とする。

したがって、著しく、不透過性であり、弾性であり、耐熱性であり、かつ軽量である、改善されたインナーライナーを開発する可能性が存続する。

開示および利点の要約
本開示は、空気入りタイヤ用インナーライナーを形成させるためのポリアミド組成物を提供する。前記ポリアミド組成物は、（Ａ）ポリアミド；（Ｂ）前記ポリアミドと反応する無水物官能性コポリマー；（Ｃ）ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマー；および（Ｄ）合成ワックスを含む。前記ポリアミド組成物における（Ａ＋Ｂ）：Ｃの質量比は、２：１〜４：１であり、および前記ポリアミド組成物におけるＣ：Ｄの質量比は、１０：１〜１００：１である。

本開示は、また、空気入りタイヤアセンブリ用インナーライナーを提供する。前記インナーライナーは、ポリアミドと無水物官能性コポリマーとの反応生成物ならびにポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーを含む。

化学構造に基づき、本開示のインナーライナーは、優れた性能特性を示す。前記ポリアミドと前記無水物官能性コポリマーとの反応生成物は、共有結合されておりかつ耐性である。前記アイオノマーは、さらに前記インナーライナーの強度および構造弾性（ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｒｅｓｉｌｉｅｎｃｅ）に貢献する、ポリアミドと無水物官能性コポリマーとの反応生成物とのイオン結合を形成する。前記アイオノマーは、ポリアミドと共有結合されていないので、前記アイオノマーは、前記ポリアミドと前記無水物官能性コポリマーとの反応生成物とイオン的に相互作用し、このことは、前記インナーライナーの増大された均質性および改善された物理的性質をもたらす。したがって、本開示のインナーライナーは、不透過性であり、弾性であり、耐熱性であり、かつ軽量である。

開示の詳細な記載
本開示は、ポリアミド組成物、空気入りタイヤアセンブリ用インナーライナー、空気入りタイヤアセンブリ用インナーライナーの形成法および空気入りタイヤアセンブリを提供する。前記ポリアミド組成物は、ポリアミド、前記ポリアミドと反応する無水物官能性コポリマー、ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーおよび合成ワックスを含む。前記インナーライナーは、ポリアミドと無水物官能性コポリマーとの反応生成物ならびに（エチレンコメタクリル酸）アイオノマーを含む。典型的には、前記インナーライナーは、自動車、トラック、トラクター等に限定されるものではないが、これらの自動車、トラック、トラクター等を含めて、家庭用空気入りタイヤ、芝生の手入れ用空気入りタイヤ、農業機械用空気入りタイヤおよび建設機械用空気入りタイヤ等と関連して使用される。前記インナーライナーは、単一構造に属していてよいか、または多くは、２つ以上の部品、例えば互いに接合された層を含む。典型的には、前記インナーライナーは、単一構造に属しており、すなわち、前記インナーライナーは、一個である。

前記ポリアミド組成物は、ポリアミド、前記ポリアミドと反応する無水物官能性コポリマー、ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーおよび１つの実施態様において合成ワックスを含む。前記ポリアミドは、１つ以上のポリアミドを包含する。前記ポリアミドは、典型的には、ポリアミド６、ポリアミド６，６、ポリアミド６／６６およびこれらの組合せの群から選択された、１つ以上のポリアミドを包含する。また、ポリアミド６は、ポリカプロラクタムとして公知でありかつＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社から、ＵＬＴＲＡＭＩＤ（登録商標）Ｂ、ＵＬＴＲＡＭＩＤ（登録商標）Ｂ２７、ＵＬＴＲＡＭＩＤ（登録商標）Ｂ３２、ＵＬＴＲＡＭＩＤ（登録商標）Ｂ３３、ＵＬＴＲＡＭＩＤ（登録商標）Ｂ３６、ＵＬＴＲＡＭＩＤ（登録商標）Ｂ３６ ＬＮ、ＵＬＴＲＡＭＩＤ（登録商標）Ｂ４０ ＬおよびＵＬＴＲＡＭＩＤ（登録商標）Ｂ４０ ＬＮの商品名で商業的に入手可能である。ポリアミド６，６は、ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸との反応生成物でありかつＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社から、ＵＬＴＲＡＭＩＤ（登録商標）Ａ、ＵＬＴＲＡＭＩＤ（登録商標）Ａ２７ Ｅ ０１、ＵＬＴＲＡＭＩＤ（登録商標）Ａ３４ ０１およびＵＬＴＲＡＭＩＤ（登録商標）Ａ４４ ０１の商品名で商業的に入手可能である。ポリアミド６／６６は、ポリアミド６とポリアミド６６とのコポリマーでありかつＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社から、ＵＬＴＲＡＭＩＤ（登録商標）Ｃ、ＵＬＴＲＡＭＩＤ（登録商標）Ｃ３３ ０１、ＵＬＴＲＡＭＩＤ（登録商標）Ｃ３３Ｌ ０１、ＵＬＴＲＡＭＩＤ（登録商標）Ｃ３３ＬＮ ０１、ＵＬＴＲＡＭＩＤ（登録商標）Ｃ４０ Ｌ ０１およびＵＬＴＲＡＭＩＤ（登録商標）Ｃ４０ＬＸ ０１の商品名で商業的に入手可能である。

前記ポリアミドは、典型的には、ポリアミド組成物１００質量部につき３０〜７５質量部、より典型的には３５〜７０質量部、最も典型的には５０〜６５質量部の量でポリアミド組成物中に存在する。さらに、前記ポリアミド組成物中に存在する全てのポリアミドの全体量が上記範囲内にある場合に、１つを上回るポリアミドがポリアミド組成物中に含まれていてよいことは、評価されうる。

また、上記したように、前記ポリアミド組成物は、無水物官能性コポリマー、例えば無水マレイン酸変性エチレン−オクテンコポリマーを含む。“無水物官能性”コポリマーとは、前記コポリマーをさまざまな条件下で無水物官能基と接触させて全ての官能基または一部の官能基を、配合させ、グラフトさせ、前記コポリマーに結合させ、物理的に前記コポリマーに結合させ、および／または化学的に前記コポリマーに結合させることを意味する。前記の無水物官能性コポリマーは、前記ポリアミドと反応される。すなわち、前記の無水物官能性コポリマーの無水物官能基は、前記ポリアミドのアミノ末端基と反応してグラフトコポリマーと呼称されうる反応生成物を形成する。前記の無水物官能性コポリマーは、上記したように、前記コポリマーにグラフトした無水物官能性コポリマーであることができるか、または無水物官能基部分の重合生成物であることができる。すなわち、また、“無水物官能基”は、無水物官能性コポリマーの製造のために、オレフィンモノマーを含むモノマーと、無水物官能基を含むモノマーとから（または官能基を含む開始剤を使用して）直接重合された、コポリマーを含むものと定義されている。

特に好ましい無水物官能基の例は、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水シトラコン酸、２−メチルマレイン酸無水物、２−クロロマレイン酸無水物、２，３−ジメチルマレイン酸無水物、ビシクロ［２，２，１］−５−ヘプテン−２，３−ジカルボン酸無水物、および４−メチル−４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、無水イタコン酸、ビシクロ（２．２．２）オクト−５−エン−２，３−ジカルボン酸無水物、１，２，３，４，５，８，９，１０−オクタヒドロナフタレン−２，３−ジカルボン酸無水物、２−オキサ−１，３−ジケトスピロ（４．４）ノン−７−エン、ビシクロ（２．２．１）ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボン酸無水物、マレロピマリン酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、ノルボルン−５−エン−２，３−ジカルボン酸無水物、ナジック酸無水物、メチルナジック酸無水物、ハイミック酸無水物、メチルハイミック酸無水物およびｘ−メチル−ビシクロ（２．２．１）ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボン酸無水物（ＸＭＮＡ）を含むが、しかし、これらに限定されるものではない。

前記の無水物官能性コポリマーは、好ましくは、典型的に押出により、無水マレイン酸を飽和コポリマーにグラフトすることによって形成される。無水マレイン酸官能基を含むポリマーは、無水マレイン酸基とポリアミドのアミノ基との高い反応性のゆえに好ましい。１つの実施態様において、無水物官能性コポリマーは、無水マレイン酸変性エチレン−オクテンコポリマーである。この実施態様において、無水マレイン酸変性エチレン−オクテンコポリマーは、典型的に無水マレイン酸を５質量％未満、典型的に４質量％未満、典型的に３質量％未満、典型的に２質量％未満、最も典型的には０．２〜１．５質量％含む。さらに、この実施態様の無水マレイン酸変性エチレン−オクテンコポリマーは、典型的に溶融グラフト反応された無水マレイン酸を含みかつ典型的にはさらに直鎖状分子構造を有するものと定義されている。

前記ポリアミド組成物の物理的性質、例えば低温衝撃強度および高い破断点伸びは、（１）前記の無水マレイン酸変性エチレン−オクテンコポリマー（耐衝撃性改良剤）の良好な分散度、（２）前記の無水マレイン酸変性エチレン−オクテンコポリマーと前記ポリアミドとの化学的相互作用および（３）前記の無水マレイン酸変性エチレン−オクテンコポリマーの低い結晶度によるものとされうる。

前記耐衝撃性改良剤の分散度は、前記ポリアミドと無水マレイン酸変性エチレン−オクテンコポリマーの双方の粘度および混合（配合）法によって影響を及ぼされる。前記粘度は、メルトインデックスまたはキャピラリーレオメトリー法によって測定されうる。

前記の無水マレイン酸変性エチレン−オクテンコポリマーと前記ポリアミドとの化学的相互作用、例えば無水マレイン酸と前記ポリアミドのアミノ末端基との化学反応は、比較的硬質のポリアミドから弾性の耐衝撃性改良剤への衝撃応力の移行を計算に入れている。

高いオクテン含量を有するエチレンオクテンコポリマーは、低い結晶度を有し、この低い結晶度は、低温衝撃強度を改善する。無水マレイン酸０．２質量％未満を含むエチレンオクテンコポリマーは、典型的に劣った低温衝撃強度を有する。

前記の無水物官能性コポリマーは、典型的に、ポリアミド組成物１００質量部当たり、５〜５５質量部、より典型的に１０〜４５質量部、最も典型的に１５〜３５質量部の量でポリアミド組成物中に存在する。さらに、１つを上回る無水物官能性コポリマーがポリアミド組成物中に含まれていてよいことは、評価することができ、この場合には、ポリアミド組成物中に存在する無水物官能性コポリマーの全体量は、上記範囲内にある。

上記したように、前記ポリアミド組成物は、アイオノマー、例えばポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーも含む。前記アイオノマーは、前記ポリアミド組成物に添加されて、前記ポリアミド組成物から形成されたインナーライナーの耐性（耐摩耗性）、引張特性および高温性能を改善する。理論にしばられることなく、前記アイオノマーは、さらに金属イオンによって“イオン”架橋を導入するものと考えられている。前記アイオノマーが前記インナーライナーに付与する性質は、前記ポリアミド組成物の他の成分、例えばポリアミドおよび無水マレイン酸機能ポリマーの性質ならびに前記インナーライナーが形成される加工パラメーターに部分的に依存している。

前記アイオノマーは、典型的には、オレフィンとカルボン酸とを共重合させてポリマー鎖に沿ってランダムに分布された酸単位を有するコポリマーを製造することによって製造される。任意に、さらなるモノマー、例えばアクリル酸エステルは、配合されてターポリマーを形成してよい。例えば、ターポリマーは、オレフィンとアクリレートとカルボン酸とを重合させることによって製造されてよい。アイオノマー樹脂の製造に使用するために適したオレフィンは、エチレン、プロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１等を含むが、しかし、これらに限定されるものではない。不飽和カルボン酸は、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、α−クロロアクリル酸等を含むが、しかし、これらに限定されるものではない。アイオノマーターポリマーの製造に使用するために適したアクリレートは、ブチルアクリレート、エチルアクリレート、メチルアクリレートメチルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート等を含むが、しかし、これらに限定されるものではない。前記アイオノマーは、典型的には、１つ以上のα−オレフィンを含みかつエチレン性不飽和モノカルボン酸またはエチレン性不飽和ジカルボン酸を典型的に５〜４０質量％、より典型的に８〜１５質量％含み、所望された程度に金属イオンで中和された基本コポリマーを含む。前記アイオノマーのカルボン酸基の典型的に少なくとも２０％、より典型的に３０〜９０％は、金属イオン、例えばナトリウムイオン、カリウムイオン、亜鉛イオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン等によって中和されており、かつイオン状態で存在する。１つの実施態様において、前記アイオノマーは、さらに、ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマー亜鉛錯体として定義されており、すなわち亜鉛によって中和されている。

前記アイオノマーは、典型的に、ポリアミド組成物１００質量部当たり、５〜５５質量部、より典型的に１５〜４５質量部、最も典型的に２０〜３５質量部の量でポリアミド組成物中に存在する。もちろん、２つ以上のタイプのアイオノマーが前記ポリアミド組成物中に含まれていてよい。したがって、１つを上回るアイオノマーがポリアミド組成物中に含まれていてよく、その場合にポリアミド組成物中に存在するアイオノマーの全体量が上記範囲内にあることは、評価されてよい。

１つの実施態様において、前記アイオノマーは、さらに、ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーとして定義されている。この実施態様において、ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーは、典型的には、ポリアミド組成物１００質量部当たり、５〜５５質量部、より典型的には１０〜４５質量部、最も典型的には１５〜３５質量部の量で存在する。

上記したように、前記ポリアミド組成物は、任意に、１つ以上の合成ワックスを含み、これは、滑剤と呼称されてもよい。本明細書中で使用されたような“ワックス”の用語は、周囲温度付近で可塑性（展性）である化合物種に言及される。ワックスは、典型的には４５℃（１１３°Ｆ）を超えて溶融し、低い粘度の液体を生じる。ワックスは、典型的には、水中で不溶性であるが、しかし、非極性の有機溶剤中で可溶性である。全てのワックスは、合成で生じるものと天然に産出するものの双方の有機化合物である。合成ワックスは、前記ポリアミド組成物に添加されて前記ポリアミド組成物の加工性および前記ポリアミド組成物から形成されたインナーライナーの物理的性質を改善する。

さまざまなタイプの合成ワックス、例えばポリエチレンワックス（ポリエチレンをベースとする）、フィッシャー・トロプシュ（Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ）ワックス、化学的に変性されたワックス（通常、エステル化または鹸化された）、置換アミドワックス、重合α−オレフィンおよびステアリン酸金属塩がある。したがって、前記ポリアミド組成物は、典型的には、ポリエチレンワックス、フィッシャー・トロプシュ（Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ）ワックス、化学的に変性されたワックス、置換アミドワックス、重合α−オレフィン、ステアリン酸金属塩およびこれらの組合せから選択された合成ワックスを含む。

前記ポリアミド組成物は、置換アミドワックス、例えばＮ，Ｎ−エチレンビスステアラミドを含む。置換アミドワックスは、脂肪酸のアミド化による反応生成物であり、かつ独特の性質、例えば比較的高い融点およびアミド官能性を有する。Ｎ，Ｎ−エチレンビスステアラミドは、樹脂組成物中に含まれる場合には、インナーライナーの物理的性質、例えば破断点伸びを改善し、かつ溶融加工中に内部／外部潤滑剤として機能する。好ましい実施態様において、置換アミドワックスは、Ｎ，Ｎ−エチレンビスステアラミドを含み、かつＡＳＴＭＤ９７４に従って試験した場合には、１３０〜１５０℃の融点、５〜１０ｍｇ ＫＯＨ／ｇの酸価を有する。

さまざまな実施態様において、前記組成物は、置換アミドワックス、ステアリン酸金属塩およびこれらの組合せから選択された合成ワックスを含むことができる。例えば、他の好ましい実施態様において、ポリアミド組成物は、Ｎ，Ｎ−エチレンビスステアラミドとステアリン酸ナトリウムとの混合物を含む。

前記合成ワックスは、典型的には、前記ポリアミド組成物１００質量部当たり、０．１〜１０質量部、より典型的には０．２〜５質量部、さらにより典型的には０．３〜３質量部、最も典型的には０．３〜２．０質量部の量で、前記ポリアミド組成物中に存在する。さらに、１つを上回る合成ワックスがポリアミド組成物中に含まれていてよいことは、評価すべきであり、この場合には、ポリアミド組成物中に存在する全ての合成ワックスの全体量は、上記範囲内にある。

理論とは無関係に、前記合成ワックスは、成分、すなわちポリアミド、無水物官能性コポリマーおよびアイオノマーに適合するものと考えられる。したがって、前記組成物および製品、例えば前記組成物から形成されたインナーライナーの物理的性質は、著しく改善される。さらに、前記ポリアミド組成物中への合成ワックスの配合は、ポリアミド組成物中での可塑剤の使用の必要性を無くす。可塑剤は、時間をかけて浸出する傾向にあり、かつ前記組成物および前記組成物から形成された製品の物理的性質に不利な影響を及ぼしうる。１つの実施態様において、前記ポリアミド組成物は、実質的に可塑剤不含である。上記で使用したような“実質的に不含”の専門用語は、前記ポリアミド組成物１００質量部当たり、０．１質量部未満の可塑剤の量に言及されている。

さらに、前記ポリアミド組成物は、ポリアミド、無水物官能性コポリマー、ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマー、または合成ワックスではない添加剤を含んでいてもよい。前記添加剤は、酸化安定剤および熱安定剤、離型剤、難燃剤、酸化抑制剤、酸素除去剤（ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｓｃａｖｅｎｇｅｒ）、中和剤、粘着防止剤、染料、顔料および他の着色剤、紫外線吸収剤および紫外線安定剤、補強剤、成核剤、可塑剤、ホットメルト接着剤およびこれらの組合せを含むことができるが、しかし、これらに限定されるものではない。適当な酸化安定剤および熱安定剤は、金属ハロゲン化物、例えばナトリウムハロゲン化物、カリウムハロゲン化物、リチウムハロゲン化物、銅（Ｉ）ハロゲン化物、ならびにそれぞれ、相応する塩化物、臭化物およびヨウ化物、およびこれらの組合せを含むが、しかし、これらに限定されるものではない。また、立体障害フェノール、ヒドロキノン、芳香族アミンおよびこれらの組合せ物が含まれていてよい。例示的な可塑剤は、ラクタム、例えばカプロラクタムおよびラウリルラクタム、スルホンアミド、例えばオルト−トルエンスルホンアミドおよびパラ−トルエンスルホンアミド、およびＮ−エチル、Ｎ−ブチルベンゼンスルホンアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）ベンゼンスルホンアミド、ポリエチレングリコールジ−２−エチルヘキソエート、およびこれらの組合せ、ならびに当業界で公知の他の可塑剤を含むが、しかし、これらに限定されるものではない。前記添加剤は、利用される場合には、典型的に、ポリアミド組成物１００質量部当たり、０．５〜１５質量部の量、典型的には１．０〜１０質量部の量、最も典型的には１．５〜７．５質量部の量で存在する。

１つの実施態様において、前記ポリアミド組成物は、（Ａ）ポリアミド；（Ｂ）無水物官能性コポリマー；（Ｃ）ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマー；および（Ｄ）合成ワックスからなる。この実施態様において、（Ａ＋Ｂ）：Ｃの比は、典型的には、１：１〜５：１、より典型的には２：１〜４：１、および最も典型的には３：１〜４：１であり、およびＣ：Ｄの比は、典型的には１０：１〜１００：１、最も典型的には１８：１〜７０：１、および最も典型的には３０：１〜７０：１である。

ここで使用されるように、“本質的に〜からなる”は、任意の元素または元素の組合せ、ならびに任意の元素または元素の組合せの任意の量を排除することを意味し、このことは、前記ポリアミド組成物の基本的かつ新規の特性を変える。１つの実施態様において、前記ポリアミド組成物は、本質的に、ポリアミド、無水物官能性コポリマー、ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーおよび合成ワックスからなる。この実施態様において、前記ポリアミド組成物は、実質的に、当業界で公知の他のポリマー（エラストマーを含めて）、当業界で公知の充填剤（補強充填剤を含めて）および当業界で公知の可塑剤を含まない。上記で使用したような“実質的に不含”の専門用語は、前記ポリアミド組成物１００質量部当たり、０．１質量部未満の量に言及されている。

他の実施態様において、前記ポリアミド組成物は、本質的に、（Ａ）ポリアミド；（Ｂ）無水物官能性コポリマー；（Ｃ）ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマー；および（Ｄ）合成ワックスからなる。この実施態様において、（Ａ＋Ｂ）：Ｃの比は、典型的には、１：１〜５：１、より典型的には２：１〜４：１、および最も典型的には３：１〜４：１であり、およびＣ：Ｄの比は、典型的には１０：１〜１００：１、最も典型的には１８：１〜７０：１、および最も典型的には３０：１〜７０：１である。

前記ポリアミド組成物に加えて、本開示は、上記ポリアミド組成物から形成されている空気入りタイヤアセンブリ用インナーライナーも含む。この空気入りタイヤアセンブリ用インナーライナーは、ポリアミドと無水物官能性コポリマーとの反応生成物およびポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマー、および、任意に合成ワックスを含む。前記のポリアミドと無水物官能性コポリマーとの反応生成物および前記ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーは、典型的には、前記インナーライナー１００質量部当たり、１５〜９９質量部、より典型的には３０〜９９質量部、および最も典型的には６０〜９８質量部の量で、前記インナーライナー中に存在する。もちろん、前記ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーは、典型的には、前記インナーライナー１００質量部当たり、５〜５５質量部、より典型的には１０〜４５質量部、および最も典型的には１５〜３５質量部の量で、前記インナーライナー中に存在し、および前記合成ワックスは、存在する場合に、前記インナーライナー１００質量部当たり、典型的には０．１〜１０質量部、より典型的には０．２〜５質量部、なおより典型的には０．３〜３質量部、および最も典型的には０．３〜２．０質量部の量で、前記インナーライナー中に存在する。

前記インナーライナーは、比較的低い密度である。すなわち、前記インナーライナーは、典型的には、０．８〜１．１５ｇ／ｃｍ³、より典型的には０．９〜１．１０ｇ／ｃｍ³、および最も典型的には１．０〜１．０５ｇ／ｃｍ³の比重を有する。

前記インナーライナーは、典型的には、ＩＳＯ １１３３に従って試験した場合に、０．５〜１５ｇ／１０分、より典型的には１〜１０ｇ／１０分、および最も典型的には１〜５ｇ／１０分のメルトフローレートを有しかつ典型的には、ＩＳＯ １７８に従って試験した場合に、３５０〜７００ＭＰａ、より典型的には４５０〜６００ＭＰａ、および最も典型的には５００〜５５０ＭＰａの室温での曲げ弾性率を有する。溶融粘度および曲げ弾性率は、インナーライナーの加工性に影響を及ぼす。

本開示のインナーライナーは、例外的な耐性を有する一方で、優れた透過性を有する。前記インナーライナーのバリヤー特性に特に関連して、このインナーライナーは、ＡＳＴＭ Ｆ３９８５に従って試験した場合に、典型的に、１００ｃｍ³×ｍｍ／（ｍ²×日）未満、より典型的に１〜１５ｃｍ³×ｍｍ／（ｍ²×日）、最も典型的に２〜１０ｃｍ³×ｍｍ／（ｍ²×日）の酸素透過率を有する。強度および弾性に特に関連して、前記インナーライナーは、ＩＳＯ ５２７に従って試験した場合に、典型的に、５〜５０ＭＰａ、より典型的に８〜４０ＭＰａ、最も典型的に１０〜３０ＭＰａの５０％の伸びでの引張強さを有する。前記インナーライナーは、ＩＳＯ ５２７に従って試験した場合に、典型的に、２００％を上回る、より典型的に３００〜７００％、最も典型的に４００〜６００％の破断点伸びを有する。

種々の実施態様で、空気入りタイヤアセンブリの一部として、インナーライナーは、１つ以上の層を含むことができる。前記インナーライナーの少なくとも１つの層が上記ポリアミド組成物から形成されている限り、１つ以上の層は、異なることができる。本開示のインナーライナーは、インナーライナーの接着剤組成物を含むことができる。さらに、ポリアミドと無水物官能性コポリマーとの反応生成物およびポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマー、および任意に合成ワックスを含むインナーライナーは、任意の方法で、任意の公知のラミネート加工技術を用いることによって、インナーライナーの接着剤組成物と一緒に使用されることができる。例えば、インナーライナーの接着剤組成物を含むインナーライナーは、ポリアミド組成物とインナーライナーの接着剤組成物との多層共押出により形成させることができる。任意に、接着剤層は、ディップコーティング、スプレーコーティングによって、または接着剤を適用するために使用される他の方法によってポリアミド組成物に適用することができる。

空気入りタイヤアセンブリ用インナーライナーに加えて、本開示は、また、ポリアミド、無水物官能性コポリマーおよびポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーを配合し、およびそれからインナーライナーを形成させる工程からなるインナーライナーを形成させる方法を含む。典型的には、インナーライナーを形成させる方法は、二軸スクリュー押出によりポリアミド組成物を配合し、および配合されたポリアミド組成物からキャストフィルム押出またはインフレーションフィルム押出によりインナーライナーを形成させる工程を含む。キャストフィルム押出プロセス中に、ポリアミド組成物は、所定の厚さのスロットダイを介して供給され、かつ前記ダイを出る際に冷却ロール上で急冷されてポリアミド組成物のフィルムを形成する。ポリアミド組成物のフィルムは、スプール上に巻き取られる前に、複数のチルローラー上を通過することができる。

前記ポリアミド組成物の配合は、ポリアミドと無水物官能性コポリマーとポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーと合成ワックスとを組み合わせる工程を含む。前記の組合せ工程は、直接押出、ベルト押出、反応押出、反応射出成形、垂直混合、水平混合、供給混合およびこれらの組合せを含む刊行物に公知の任意の方法によって行うことができる。１つの実施態様において、前記の組合せ工程は、さらに、ポリアミドと無水物官能性コポリマーとポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーと任意に合成ワックスとを二軸スクリュー押出機中で組み合わせることとして定義されている。前記ポリアミド組成物の配合は、全部または幾つかのポリアミドと無水物官能性コポリマーとの反応を引き起こすことができる。

前記ポリアミド組成物の配合は、配合装置中で、配合装置の外側で、または配合装置の外側と配合装置中の双方で加熱する限りは、ポリアミド、無水物官能性コポリマー、ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーおよび合成ワックスを含むポリアミド組成物を加熱する工程を含んでいてもよい。

前記インナーライナーを形成させる方法は、配合されたポリアミド組成物をペレット化、ダイシングまたは造粒する工程を含んでいてもよい。例えば、配合されたポリアミド組成物は、水中ペレタイザーまたはストランドペレタイザーでペレット化されてよい。

上記したように、インナーライナーを形成させる方法は、インナーライナーをポリアミド組成物から形成させる工程を含む。典型的には、ポリアミド組成物は、通常ペレットの形で、フィルムまたは薄いシートに押出され、それにより、インナーライナーが形成される。しかし、インナーライナーを形成させる方法は、押出法に限定されるものではない。例えば、インナーライナーは、射出成形させることができる。インナーライナーを形成させる方法は、任意に、インナーライナー用接着剤組成物およびポリアミド組成物をラミネート加工してインナーライナーを形成させる工程を含む。このインナーライナー接着剤組成物は、方法、例えば多層共押出法、多層インフレーション成形法等を用いてポリアミド組成物上にラミネート加工されうる。

次の実施例は、本開示を説明することを意図するものでありかつ本開示の範囲を何ら限定するものではないことを目的とするものである。

例
ポリアミド組成物を本開示に従って形成させる。前記ポリアミド組成物の式は、下記の第１表中に示されている。ポリアミド、このポリアミドと反応する無水物官能性コポリマー、ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーおよび合成ワックスを含む前記ポリアミド組成物を、二軸スクリュー押出機を用いて配合する。配合／押出の直後に、ポリアミド組成物をペレット化する。ペレット化したらポリアミド組成物を乾燥させかつ一軸押出機によるキャストフィルム押出ラインを用いて試験シートに押出する。この試験シートを１７０℃で２３分間熟成させてタイヤ製造法の硬化工程をシミュレートする。前記ポリアミドと前記無水物官能性コポリマーとを配合中に反応させ、その後に押出しかつ加熱プロセスを行なって製品、例えばインナーライナーを形成させる。さらに、ポリアミドと無水物官能性コポリマーとの反応生成物、ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーおよび合成ワックス、ならびに添加剤からなる試験シートを分析して物理的／性能特性を測定する。

さらに、第１表によれば、前記ポリアミド組成物を形成させるのに使用されたそれぞれの成分の量およびタイプは、ポリアミド組成物１００質量部に対して、質量部での全ての値で示されている。

ポリアミドは、ポリアミド ６／６６である。

無水物官能性コポリマーは、無水マレイン酸変性エチレン−オクテンコポリマーである。

ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーは、エチレンメチルアクリル酸コポリマーの亜鉛アイオノマーである。

合成ワックス１は、Ｎ，Ｎ−エチレンビスステアラミドである。

合成ワックス２は、ステアリン酸ナトリウムである。

添加剤２は、熱安定剤である。

前記ポリアミド組成物を同方向回転二軸押出機上で配合する。当業界でよく知られているように、配合は、混合物を製造するための１つの技術である。ここで、前記二軸押出機は、ポリアミド組成物の混合物のストランドを形成させるために使用される。前記二軸押出機は、ポリアミド、無水物官能性コポリマー、ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーおよび合成ワックスを含む混合物の成分を移動させるための金属バレル中で一定の速度（ｒｐｍ）で時計回りに回転する二軸を含む。前記のバレルおよび複数の軸は、剪断力を前記混合物に付与する支承面を提供する。異なる軸の幾何学的形状は、所望の量のせん断混合を生じさせるために使用されうる。加熱媒体は、前記バレルの周囲に収容されておりかつ当業者に公知の処理条件に従って変動される、前記バレル中の温度帯域を設定し；本実施例に対する特別な配合条件は、下記の第２表中に示されている。この例のために、ポリアミド組成物の個々の成分は、二軸押出機の第１の帯域（帯域１）中に添加され、かつ加熱して温度を変動させる一連の９つのさらなら帯域（帯域２〜１０）に通される。約１００ミリバールの真空が帯域８内に引かれて望ましくない揮発分が除去される。さらに、ポリアミド組成物は、ストランドダイに押し込まれてストランドを形成させ、このストランドは、水で冷却されかつペレット化される。今やペレット化されたポリアミド組成物は、その後に下記したように、キャストフィルムダイを備えた一軸押出機上で試験シートへと押出される。

前記ポリアミド組成物は、キャストフィルムラインを備えた一軸押出機上で試験シートへと押出される。この試験シートは、約０．１〜０．８ｍｍの厚さである。

前記試験シートは、試験され、温度範囲に亘って種々の物理的性質および性能特性が測定される。形成されたら、前記試験シートは、分析され、透過率、２３℃で５０％の伸びでの引張強さ、２３℃での破断点伸び、−４０℃でのアイゾット衝撃強さおよび融点が測定される。使用された試験方法および結果は、第４表中に示されている。

第４表中の結果が証明するように、ポリアミド組成物およびそれから形成された製品は、広い範囲の温度を超えて優れた物理的性質を示す。この試験結果を考慮して、ポリアミド組成物から形成された製品は、用途、例えば典型的に他のポリマー材料、例えばハロゲン化ブチルゴムを利用するタイヤ用インナーライナー中に利用されることができる。

特許請求の範囲は、表現を限定するものでもないし、詳細な説明中に記載された特別な化合物、組成物または方法に限定されるものでもなく、特許請求の範囲を逸脱することのない特別な実施態様の間で変更されうるものと解釈されるべきである。本明細書中で種々の実施態様の特別な特徴または視点の説明に基づく任意のマーカッシュグループスに関連して、異なる、特別な、および／または、予想されない結果が他の全てのマーカッシュメンバーから独立した各マーカッシュグループのそれぞれのメンバーから得ることができることは、評価されるべきである。マーカッシュグループのそれぞれのメンバーは、個別的に頼りにされてよく、および／または組み合わせて頼りにされてよく、かつ特許請求の範囲内の特別な実施態様に対して適切なサポートを提供する。

また、本発明の種々の実施態様の説明に依存した任意の範囲および部分範囲が独立的および集団的に特許請求の範囲内に含まれ、かつ全数の値および／または少数値が表現的に本明細書中に記載されていないとしても、本明細書中で全数の値および／または少数値を含む全ての範囲を説明しかつ考察するものと解釈されるべきである。当業者であれば、列挙された範囲および二次的範囲が本開示のさまざまな実施態様を十分に説明しかつ可能にし、かつ前記範囲および二次的範囲が関連する半分、三分の一、四分の一、五分の一等で表されてよいことは、直ちに確認される。まさに一例として、“０．１〜０．９の”範囲は、さらに、より下方の三分の一、すなわち、０．１〜０．３、中程度の三分の一、すなわち、０．４〜０．６、および上方の三分の一、すなわち、０．７〜０．９で表されてよく、これらは、個別的および集団的に特許請求の範囲内にあり、かつ個別的および／または集団的に依存されてよく、かつ特許請求の範囲内の特別な実施態様に対して適切なサポートを提供する。さらに、１つの範囲、例えば“少なくとも”、“より大きい”、“未満”、“以下”等を定義するかまたは変更する表現に関連して、前記表現は、部分範囲および／または上限または下限を含むものと解釈されるべきである。他の例として、“少なくとも１０”の範囲は、本質的に少なくとも１０〜３５の部分範囲、少なくとも１０〜２５の部分範囲、２５〜３５の部分範囲等を含み、およびそれぞれの部分範囲は、個別的および／または集団的に依存されてよく、かつ特許請求の範囲内の特別な実施態様に対して適切なサポートを提供する。最後に、開示された範囲内の個々の数は、依存されてよく、かつ特許請求の範囲内の特別な実施態様に対して適切なサポートを提供する。例えば、“１〜９の”の範囲は、種々の個々の整数、例えば３、ならびに小数点（または分数）、例えば４．１を含む個々の数は、依存されてよく、かつ特許請求の範囲内の特別な実施態様に対して適切なサポートを提供する。

本開示は、例証となることを記載したものであり、使用された専門用語は、限定するものではなく、むしろ記載された表現を説明することを意図するものである。本開示の変更および変法は、上記教示に照らしてみて推測可能なことである。それゆえに、特許請求の範囲内で、本開示が発明の詳細な説明の記載以外に実行されうるものと解釈されるべきである。

Claims (18)

1. 空気入りタイヤ用インナーライナーを形成させるためのポリアミド組成物であって、前記ポリアミド組成物が
   Ａ）ポリアミド；
   Ｂ）前記ポリアミドと反応する無水物官能性コポリマー；
   Ｃ）ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマー；および
   Ｄ）合成ワックス
   を含み；および
   前記ポリアミド組成物における（Ａ＋Ｂ）：Ｃの質量比が、２：１〜４：１であり、および
   前記ポリアミド組成物におけるＣ：Ｄの質量比が、１０：１〜１００：１である、前記ポリアミド組成物。
2. 本質的に、前記ポリアミドと前記無水物官能性コポリマーと前記ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーと前記合成ワックスとからなる、請求項１記載のポリアミド組成物。
3. 実質的に可塑剤を含まない、請求項１記載のポリアミド組成物。
4. 前記ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーが亜鉛錯体としてさらに定義されている、請求項１から３までのいずれか１項に記載のポリアミド組成物。
5. 前記ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーが前記ポリアミド組成物１００質量部当たり５〜５５質量部の量で存在する、請求項１から４までのいずれか１項に記載のポリアミド組成物。
6. 前記無水物官能性コポリマーが無水マレイン酸変性エチレン−オクテンコポリマーとしてさらに定義されている、請求項１から５までのいずれか１項に記載のポリアミド組成物。
7. 前記無水物官能性コポリマーが前記ポリアミド組成物１００質量部当たり５〜５５質量部の量で存在する、請求項１から６までのいずれか１項に記載のポリアミド組成物。
8. 前記合成ワックスがＮ，Ｎ−エチレンビスステアラミドおよび／またはステアリン酸ナトリウムを含む、請求項１から７までのいずれか１項に記載のポリアミド組成物。
9. 前記合成ワックスが前記ポリアミド組成物１００質量部当たり０．１〜１０質量部の量で存在する、請求項１から８までのいずれか１項に記載のポリアミド組成物。
10. 前記ポリアミドが前記ポリアミド組成物１００質量部当たり３０〜７５質量部の量で存在する、請求項１から９までのいずれか１項に記載のポリアミド組成物。
11. 空気入りタイヤアセンブリ用インナーライナーであって、前記インナーライナーが
    Ａ）ｉ．ポリアミドと
    ｉｉ．無水物官能性コポリマーと
    の反応生成物；および
    Ｂ）ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマー
    を含む、前記インナーライナー。
12. 前記ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーが亜鉛錯体としてさらに定義されている、請求項１１記載のインナーライナー。
13. 前記無水物官能性コポリマーが無水マレイン酸変性エチレン−オクテンコポリマーとしてさらに定義されている、請求項１１または１２記載のインナーライナー。
14. 前記ポリアミド組成物がさらに置換アミドワックス、ステアリン酸金属塩およびこれらの組合せの群から選択された合成ワックスを含む、請求項１１から１３までのいずれか１項に記載のインナーライナー。
15. 前記反応生成物が、前記ポリアミド組成物１００質量部当たり、１５〜９９質量部の量で存在し、および前記ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーが、前記ポリアミド組成物１００質量部当たり、５〜５５質量部の量で存在する、請求項１１から１４までのいずれか１項に記載のインナーライナー。
16. ０．８〜１．１５ｇ／ｃｍ³の比重を有する、請求項１１から１５までのいずれか１項に記載のインナーライナー。
17. ＡＳＴＭ Ｆ３９８５に従って試験した場合に、１００ｃｍ³×ｍｍ／（ｍ²×日）未満の酸素透過率を有する、請求項１１から１６までのいずれか１項に記載のインナーライナー。
18. 請求項１１から１７までのいずれか１項に記載のインナーライナーを形成させる方法であって、前記ポリアミド組成物、前記無水物官能性コポリマーおよび前記ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）アイオノマーを配合し、およびインナーライナーを形成させる工程を含む、前記方法。