JP2018104572A - Dynamically crosslinked product, low air-permeable film, and pneumatic tire - Google Patents

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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dynamically crosslinked product capable of improving processability by lowering melt viscosity while maintaining low air permeability.SOLUTION: The dynamically crosslinked product according to an embodiment contains a nylon resin forming a continuous phase, a crosslinked product of a rubber dispersed in the continuous phase, and a fatty acid amide lubricant. A low air-permeable film according to one embodiment comprises the dynamically crosslinked product. A pneumatic tire according to one embodiment includes the low air-permeable film. A method for producing a dynamically crosslinked product according to one embodiment comprises: kneading a nylon resin and a rubber together with a crosslinking agent to dynamically crosslink the rubber; and adding a fatty acid amide lubricant and mixing them after the crosslinking.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、動的架橋物、低空気透過性フィルム及び空気入りタイヤに関するものである。   The present invention relates to a dynamic cross-linked product, a low air permeability film, and a pneumatic tire.

従来、例えば、空気入りタイヤのガスバリア層(即ち、インナーライナー)として、連続相である熱可塑性樹脂と分散相であるゴムとの動的架橋物からなる低空気透過性フィルムを用いる技術が知られている。   Conventionally, for example, as a gas barrier layer (that is, an inner liner) of a pneumatic tire, a technique using a low air permeable film made of a dynamic cross-linked product of a thermoplastic resin as a continuous phase and rubber as a dispersed phase is known. ing.

かかる動的架橋物は、架橋剤によるゴムの架橋が進行するに従い、粘度が上昇する。また、架橋ゴム分散相の微分散化が進行すると、樹脂と架橋ゴムの表面積が増えて、粘度がさらに上昇する。そのため、動的架橋物を用いてフィルムを成型する際には、通常の熱可塑性樹脂を用いたフィルム成型よりも大きな溶融粘度となり、フィルムの加工時に大きな負荷がかかる。   Such a dynamically cross-linked product increases in viscosity as the cross-linking of the rubber by the cross-linking agent proceeds. Further, when the fine dispersion of the crosslinked rubber dispersed phase proceeds, the surface areas of the resin and the crosslinked rubber increase, and the viscosity further increases. Therefore, when a film is formed using a dynamic cross-linked product, the melt viscosity is larger than that of a film formed using a normal thermoplastic resin, and a large load is applied when the film is processed.

この負荷を低減させるために可塑剤を添加することが考えられる。可塑剤を添加する技術として、例えば、特許文献1には、加工性と低温特性を改良するために、ナイロン樹脂及びゴム成分ととともにスルホンアミド系の可塑剤を添加して動的架橋することが提案されている。しかしながら、可塑剤を添加すると、成型時の流動性を改善することはできるものの、空気透過性が大きくなり、低空気透過性フィルムとして使用することが難しくなる場合がある。また、一般に可塑剤は発煙(アウトガス)が多く、環境負荷の観点より必ずしも望ましいとはいえない。   In order to reduce this load, it is conceivable to add a plasticizer. As a technique for adding a plasticizer, for example, in Patent Document 1, in order to improve processability and low-temperature characteristics, a sulfonamide plasticizer is added together with a nylon resin and a rubber component to dynamically crosslink. Proposed. However, when a plasticizer is added, the fluidity at the time of molding can be improved, but the air permeability becomes large and it may be difficult to use as a low air permeability film. In general, plasticizers emit a lot of smoke (outgas) and are not necessarily desirable from the viewpoint of environmental impact.

一方、特許文献2には、フィルム成型時における押出負荷低減のために、高級脂肪酸のアルカリ土類金属塩を添加することが開示されている。しかしながら、高級脂肪酸のアルカリ土類金属塩は、外部潤滑性が悪く、フィルム成型性の改良には不十分である。   On the other hand, Patent Document 2 discloses that an alkaline earth metal salt of a higher fatty acid is added to reduce the extrusion load during film molding. However, alkaline earth metal salts of higher fatty acids have poor external lubricity and are insufficient for improving film moldability.

特許第4942253号公報Japanese Patent No. 4942253 特開2011−231166号公報JP 2011-231166 A

本発明の実施形態は、低空気透過性を維持しつつ、溶融粘度を下げて加工性を改善することができる動的架橋物を提供することを目的とする。   An object of the embodiment of the present invention is to provide a dynamically cross-linked product capable of improving the workability by lowering the melt viscosity while maintaining low air permeability.

本発明の一実施形態に係る動的架橋物は、連続相をなすナイロン樹脂と、前記連続相中に分散したゴムの架橋物と、脂肪酸アミド系滑剤と、を含むものである。   The dynamically cross-linked product according to an embodiment of the present invention includes a nylon resin forming a continuous phase, a cross-linked product of rubber dispersed in the continuous phase, and a fatty acid amide-based lubricant.

一実施形態に係る低空気透過性フィルムは、該動的架橋物からなるものである。また、一実施形態に係る空気入りタイヤは、該低空気透過性フィルムを備えたものである。   The low air permeability film according to one embodiment is composed of the dynamic cross-linked product. Moreover, the pneumatic tire which concerns on one Embodiment is equipped with this low air permeability film.

本発明の一実施形態に係る動的架橋物の製造方法は、ナイロン樹脂とゴムを架橋剤とともに混練して前記ゴムを動的に架橋し、架橋後に脂肪酸アミド系滑剤を添加し混合するものである。   The method for producing a dynamically cross-linked product according to an embodiment of the present invention includes kneading nylon resin and rubber together with a cross-linking agent to dynamically cross-link the rubber, and adding and mixing a fatty acid amide lubricant after cross-linking. is there.

本実施形態によれば、脂肪酸アミド系滑剤を用いることにより、低空気透過性を維持しつつ、動的架橋物の溶融粘度を低減することができ、例えばフィルム成型時の加工性を改善することができる。   According to the present embodiment, by using a fatty acid amide-based lubricant, the melt viscosity of the dynamic cross-linked product can be reduced while maintaining low air permeability, for example, improving processability during film molding. Can do.

以下、本発明の実施に関連する事項について詳細に説明する。   Hereinafter, matters related to the implementation of the present invention will be described in detail.

本実施形態に係る動的架橋物は、連続相をなすナイロン樹脂と、該連続相中に分散したゴムの架橋物と、脂肪酸アミド系滑剤と、を含むものである。動的架橋物は、ナイロン樹脂とゴムを溶融混練してゴムを動的架橋させることにより得られるものであり、ナイロン樹脂を連続相(マトリックス相)とし、ゴムの架橋物を分散相(ドメイン相)とした海島構造を持つ。   The dynamically cross-linked product according to this embodiment includes a nylon resin forming a continuous phase, a cross-linked product of rubber dispersed in the continuous phase, and a fatty acid amide-based lubricant. A dynamically cross-linked product is obtained by melt-kneading nylon resin and rubber to dynamically cross-link the rubber. The nylon resin is used as a continuous phase (matrix phase), and the cross-linked product of rubber is used as a dispersed phase (domain phase). It has a sea-island structure.

ナイロン樹脂としては、例えば、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン6/66共重合体、ナイロン6/66/610共重合体、ナイロンMXD6、ナイロン6T、ナイロン6/6T共重合体などの脂肪族ポリアミド樹脂が挙げられる。これらはいずれか1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the nylon resin include nylon 6, nylon 66, nylon 46, nylon 11, nylon 12, nylon 610, nylon 612, nylon 6/66 copolymer, nylon 6/66/610 copolymer, nylon MXD6, nylon Examples thereof include aliphatic polyamide resins such as 6T and nylon 6 / 6T copolymers. These may be used alone or in combination of two or more.

連続相を形成するナイロン樹脂には、本実施形態による効果を損なわない限り、可塑剤、軟化剤、充填剤、補強剤、加工助剤、安定剤、酸化防止剤などの添加剤を必要に応じて適宜配合してもよい。   As long as the effects of the present embodiment are not impaired, the nylon resin forming the continuous phase may contain additives such as a plasticizer, a softener, a filler, a reinforcing agent, a processing aid, a stabilizer, and an antioxidant as necessary. May be blended as appropriate.

分散相を形成するゴムとしては、一般に架橋(加硫)して使用される(即ち、架橋可能な)各種のゴムポリマーが用いられ、例えば、天然ゴム(NR)、エポキシ化天然ゴム(ENR)、イソプレンゴム(IR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、ニトリルゴム(NBR)、水素化ニトリルゴム(H−NBR)、水素化スチレンブタジエンゴムなどのジエン系ゴム及びその水素添加ゴム; エチレンプロピレンゴム(EPDM)、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム、マレイン酸変性エチレンブチレンゴム、ブチルゴム(IIR)、アクリルゴム(ACM)などのオレフィン系ゴム; ハロゲン化ブチルゴム(例えば、臭素化ブチルゴム(Br−IIR)、塩素化ブチルゴム(Cl−IIR))、クロロプレンゴム(CR)、クロロスルホン化ポリエチレンなどの含ハロゲンゴム; その他、シリコンゴム、フッ素ゴム、ポリスルフィドゴムなどが挙げられる。これらはいずれか1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。一実施形態として、ブタジエンゴム(BR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム、ニトリルゴム(NBR)及び水素化ニトリルゴム(H−NBR)から選択される少なくとも1種を用いてもよい。   As the rubber forming the dispersed phase, various rubber polymers generally used after being crosslinked (vulcanized) (that is, capable of crosslinking) are used, for example, natural rubber (NR), epoxidized natural rubber (ENR). , Diene rubbers such as isoprene rubber (IR), styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), nitrile rubber (NBR), hydrogenated nitrile rubber (H-NBR), hydrogenated styrene butadiene rubber and hydrogenation thereof Rubber; Ethylene-propylene rubber (EPDM), maleic acid-modified ethylene propylene rubber, maleic acid-modified ethylene butylene rubber, butyl rubber (IIR), acrylic rubber (ACM) and other olefin rubbers; halogenated butyl rubber (for example, brominated butyl rubber (Br) -IIR), chlorinated butyl rubber (Cl-IIR)), chloropre Halogen-containing rubbers such as rubber (CR) and chlorosulfonated polyethylene; other examples include silicon rubber, fluorine rubber, polysulfide rubber and the like. These may be used alone or in combination of two or more. As one embodiment, at least one selected from butadiene rubber (BR), butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber, nitrile rubber (NBR), and hydrogenated nitrile rubber (H-NBR) may be used.

分散相を形成するゴムには、上記ゴムポリマーを動的架橋するための架橋剤を配合してもよく、予めゴムと架橋剤を混合してマスターバッチ化しておいてもよい。架橋剤としては、硫黄や硫黄含有化合物等などの加硫剤、加硫促進剤の他、フェノール樹脂などが挙げられる。好ましくは、耐熱性等の点から、フェノール樹脂を用いることである。フェノール樹脂としては、フェノール類とホルムアルデヒドとの縮合反応により得られる樹脂が挙げられ、例えば、アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂が挙げられる。また、加硫速度を速くすることができる点から、臭素化アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂などのハロゲン化フェノール樹脂を用いてもよい。架橋剤の配合量は、ゴムを適切に架橋できる量であれば、特に限定されないが、ゴム100質量部に対して、0.1〜10質量部でもよく、0.5〜5質量部でもよい。   The rubber forming the dispersed phase may be blended with a crosslinking agent for dynamically crosslinking the rubber polymer, or the rubber and the crosslinking agent may be mixed in advance to form a master batch. Examples of the crosslinking agent include vulcanizing agents such as sulfur and sulfur-containing compounds, vulcanization accelerators, and phenol resins. Preferably, a phenol resin is used from the viewpoint of heat resistance and the like. Examples of the phenol resin include a resin obtained by a condensation reaction of phenols and formaldehyde, and examples thereof include alkylphenol-formaldehyde resins. Moreover, you may use halogenated phenol resin, such as brominated alkylphenol-formaldehyde resin, from the point which can make a vulcanization | cure speed | rate fast. The amount of the crosslinking agent is not particularly limited as long as the rubber can be appropriately crosslinked, but may be 0.1 to 10 parts by mass or 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber. .

分散相を形成するゴムには、例えば、充填剤や軟化剤、老化防止剤、加工助剤などの一般にゴム組成物に配合される各種添加剤を配合してもよい。   The rubber forming the dispersed phase may be blended with various additives generally blended in the rubber composition, such as a filler, a softening agent, an anti-aging agent, and a processing aid.

本実施形態に係る動的架橋物において、ナイロン樹脂とゴムとの配合比(添加剤を除いたポリマーとしての比率)は、特に限定されず、例えば、質量比(ナイロン樹脂/ゴム)で、90/10〜30/70でもよく、70/30〜40/60でもよく、60/40〜40/60でもよい。   In the dynamically cross-linked product according to the present embodiment, the blending ratio of the nylon resin and the rubber (ratio as a polymer excluding the additive) is not particularly limited. For example, the mass ratio (nylon resin / rubber) is 90 / 10-30 / 70, 70 / 30-40 / 60, 60 / 40-40 / 60 may be sufficient.

本実施形態に係る動的架橋物には、脂肪酸アミド系滑剤が配合される。脂肪酸アミド系滑剤としては、各種の高級脂肪酸アミドを用いることができる。例えば、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミド等のモノアミド類、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド等のビスアミド類が挙げられる。   The dynamic cross-linked product according to the present embodiment is mixed with a fatty acid amide lubricant. Various fatty acid amides can be used as the fatty acid amide lubricant. For example, monoamides such as lauric acid amide, palmitic acid amide, stearic acid amide, behenic acid amide, oleic acid amide, erucic acid amide, hydroxy stearic acid amide, ethylene bis lauric acid amide, ethylene bis stearic acid amide, ethylene bis hydroxy Examples thereof include bisamides such as stearic acid amide, ethylene bisbehenic acid amide, hexamethylene bisstearic acid amide, ethylene bisoleic acid amide, and hexamethylene bisoleic acid amide.

脂肪酸アミド系滑剤としては、また、アルキレンビスアミド構造を持つことから上記ビスアミド類に属するものとして、アルキレンジアミンと高級脂肪酸とジカルボン酸との重縮合物を用いてもよい。アルキレンジアミンとしてはエチレンジアミンやヘキサメチレンジアミン等が挙げられ、高級脂肪酸としてはパルミチン酸やステアリン酸等の各種高級脂肪酸が挙げられ、ジカルボン酸としてはセバシン酸やアゼライン酸等が挙げられる。好ましい一実施形態に係る脂肪酸アミド系滑剤は、エチレンジアミンとステアリン酸とセバシン酸の重縮合物である。かかる重縮合物の具体例としては、共栄社化学(株)製の「ライトアマイドWH−215」、「ライトアマイドWH−255」等が挙げられる。   As the fatty acid amide lubricant, a polycondensate of alkylene diamine, higher fatty acid and dicarboxylic acid may be used as belonging to the above bisamides because it has an alkylene bisamide structure. Examples of the alkylene diamine include ethylene diamine and hexamethylene diamine. Examples of the higher fatty acid include various higher fatty acids such as palmitic acid and stearic acid. Examples of the dicarboxylic acid include sebacic acid and azelaic acid. The fatty acid amide lubricant according to a preferred embodiment is a polycondensate of ethylenediamine, stearic acid, and sebacic acid. Specific examples of such a polycondensate include “Light Amide WH-215” and “Light Amide WH-255” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.

以上の脂肪酸アミド系滑剤は、いずれか1種単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。脂肪酸アミド系滑剤としては、エチレンビスステアリン酸アミドなどのアルキレンビス脂肪酸アミド、「ライトアマイドWH−215」、「ライトアマイドWH−255」などのアルキレンビスアミド構造を持つものが好ましく用いられる。   Any of the above fatty acid amide-based lubricants may be used alone or in combination of two or more. As the fatty acid amide-based lubricant, those having an alkylene bisamide such as ethylene bis stearic acid amide and alkylene bis amide structures such as “light amide WH-215” and “light amide WH-255” are preferably used.

脂肪酸アミド系滑剤を構成する脂肪酸の炭素数は12以上であることが好ましく、より好ましくは12〜30であり、14〜28でもよい。なお、ここでいう炭素数は、ビスアミド類の場合、各脂肪酸の炭素数である。   The number of carbon atoms of the fatty acid constituting the fatty acid amide lubricant is preferably 12 or more, more preferably 12 to 30, and 14 to 28. In addition, carbon number here is carbon number of each fatty acid in the case of bisamides.

脂肪酸アミド系滑剤の配合量は、特に限定するものではないが、ナイロン樹脂100質量部に対して0.5〜10質量部であることが好ましく、より好ましくは0.6〜6質量部である。   The compounding amount of the fatty acid amide lubricant is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 10 parts by mass, more preferably 0.6 to 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the nylon resin. .

脂肪酸アミド系滑剤は、連続相をなすナイロン樹脂中に含まれていることが好ましい。すなわち、脂肪酸アミド系滑剤は、分散相をなすゴム中ではなく、連続相をなすナイロン樹脂中に混在している。このように連続相をなすナイロン樹脂中に混在していることで、動的架橋物の溶融粘度を効果的に下げることができる。   The fatty acid amide lubricant is preferably contained in a nylon resin forming a continuous phase. That is, the fatty acid amide-based lubricant is not contained in the rubber forming the dispersed phase but in the nylon resin forming the continuous phase. Thus, the melt viscosity of the dynamically cross-linked product can be effectively lowered by being mixed in the nylon resin forming the continuous phase.

動的架橋物には、ナイロン樹脂、ゴム、架橋剤及び脂肪酸アミド系滑剤とともに、相溶化剤を配合してもよい。相溶化剤は、ナイロン樹脂とゴムとの界面張力を低下させて、両者を相溶化させるものである。相溶化剤としては、特に限定されないが、一実施形態として、エチレン−グリシジル(メタ)アクリレート共重合体(即ち、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、及び/又は、エチレン−グリシジルアクリレート共重合体)を用いてもよい。相溶化剤の配合量は、特に限定されず、ナイロン樹脂とゴム(添加剤を除いたポリマーとしての量)の合計量100質量部に対して0.5〜20質量部でもよく、1〜10質量部でもよい。   You may mix | blend a compatibilizing agent with a dynamic crosslinked material with nylon resin, rubber | gum, a crosslinking agent, and a fatty-acid-amide type | system | group lubricant. The compatibilizing agent lowers the interfacial tension between the nylon resin and the rubber and makes them compatible. Although it does not specifically limit as a compatibilizing agent, As one embodiment, ethylene-glycidyl (meth) acrylate copolymer (namely, ethylene-glycidyl methacrylate copolymer and / or ethylene-glycidyl acrylate copolymer) is used. It may be used. The amount of the compatibilizing agent is not particularly limited, and may be 0.5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of nylon resin and rubber (amount as a polymer excluding additives). A mass part may be sufficient.

本実施形態において、動的架橋物を製造するに際しては、ナイロン樹脂とゴム(即ち、未架橋ゴム)を架橋剤とともに溶融混練して、架橋剤によりゴムを動的に架橋(即ち、混練しながらゴムポリマーを架橋)させる。脂肪酸アミド系滑剤は、架橋前に添加しておいてもよいが、好ましくはゴムの架橋後に混練物に添加し混練することである。架橋後に添加することにより、脂肪酸アミド系滑剤は、架橋ゴム中には取り込まれにくいので、ナイロン樹脂中に効果的に含ませることができる。ここで、架橋後、即ち架橋が終わった段階にあるか否かは、混練物中のゴムのゲル化率により判断することができ、ゲル化率が70%以上、より好ましくは90%以上であれば、架橋後の段階にある。ゲル化率の測定方法は、以下の通りである。   In this embodiment, when producing a dynamically crosslinked product, a nylon resin and rubber (that is, uncrosslinked rubber) are melt-kneaded together with a crosslinking agent, and the rubber is dynamically crosslinked (that is, kneaded while being crosslinked). The rubber polymer is crosslinked). The fatty acid amide-based lubricant may be added before crosslinking, but is preferably added to the kneaded material and kneaded after crosslinking of the rubber. By adding after the crosslinking, the fatty acid amide lubricant is not easily taken into the crosslinked rubber and can be effectively contained in the nylon resin. Here, after crosslinking, that is, whether the crosslinking has been completed or not can be determined by the gelation rate of the rubber in the kneaded product, and the gelation rate is 70% or more, more preferably 90% or more. If present, it is in the post-crosslinking stage. The method for measuring the gelation rate is as follows.

混練物をアセトンで抽出を行い、その後、トルエン中に3日間浸漬させ、その後乾燥させる。トルエン浸漬前の質量から浸漬後の質量を差し引いた値を未架橋のゴム質量として(即ち、未架橋のゴム質量=浸漬前の質量−浸漬後の質量)、次式によりゲル化率を算出する。
・ゲル化率(%)={(混練物中のゴム質量−未架橋のゴム質量)/混練物中のゴム質量}×100
なお、ゲル化率の測定対象とする混練物は、例えば、二軸押出機を用いて混練する場合、滑剤を投入しようとする二軸開口部から採取すればよい。
The kneaded product is extracted with acetone, then immersed in toluene for 3 days, and then dried. The value obtained by subtracting the mass after immersion from the mass before immersion in toluene is defined as the mass of uncrosslinked rubber (that is, the mass of uncrosslinked rubber = the mass before immersion−the mass after immersion), and the gelation rate is calculated by the following formula. .
Gelation rate (%) = {(Rubber mass in kneaded product−Uncrosslinked rubber mass) / Rubber mass in kneaded product} × 100
In addition, what is necessary is just to extract | collect the kneaded material used as the measuring object of a gelation rate from the biaxial opening part which will introduce | transduce a lubricant, for example, when kneading using a biaxial extruder.

脂肪酸アミド系滑剤以外の添加剤(相溶化剤及び架橋剤も含む)について、ナイロン樹脂及びゴムへの添加時期は、例えば、ナイロン樹脂とゴムとの混練前に予め添加混合しておいてもよく、混練中に添加してもよい。   For additives other than fatty acid amide-based lubricants (including compatibilizers and crosslinking agents), the timing of addition to the nylon resin and rubber may be added and mixed in advance, for example, before kneading the nylon resin and rubber. It may be added during kneading.

一実施形態として、ゴムに架橋剤等を添加してゴム組成物(マスターバッチ)のペレットを作製し、該ペレットをナイロン樹脂及び相溶化剤とともに混練機に投入し、溶融混練して動的架橋し、架橋後に脂肪酸アミド系滑剤を添加し混練することにより動的架橋物のペレットを得てもよい。   As one embodiment, a rubber composition (masterbatch) pellets are prepared by adding a crosslinking agent or the like to rubber, and the pellets are put into a kneader together with a nylon resin and a compatibilizer, and melt-kneaded to dynamically crosslink. Then, a pellet of a dynamically crosslinked product may be obtained by adding and kneading a fatty acid amide lubricant after crosslinking.

混練に使用する混練機としては、特に限定されず、例えば、二軸押出機、スクリュー押出機、ニーダー、バンバリーミキサーなどが挙げられる。混練温度は、ナイロン樹脂が溶融し、かつ架橋剤が架橋反応する温度以上であればよい。   The kneader used for kneading is not particularly limited, and examples thereof include a twin screw extruder, a screw extruder, a kneader, and a Banbury mixer. The kneading temperature may be at least the temperature at which the nylon resin melts and the crosslinking agent undergoes a crosslinking reaction.

このようにして得られた動的架橋物をフィルム化することにより、低空気透過性フィルムが得られる。すなわち、低空気透過性フィルムは、上記方法により得られた動的架橋物のペレットを用いて、フィルムを成形することにより製造することができる。動的架橋物のペレットをフィルム化する方法は特に限定されず、例えば押し出し成形やカレンダー成形など、通常の熱可塑性樹脂をフィルム化する方法を用いることができる。   By forming the dynamic cross-linked product thus obtained into a film, a low air permeability film can be obtained. That is, the low air permeability film can be produced by molding a film using the pellets of the dynamically crosslinked product obtained by the above method. The method for forming the dynamically crosslinked pellets into a film is not particularly limited. For example, a method of forming a normal thermoplastic resin into a film, such as extrusion molding or calendar molding, can be used.

低空気透過性フィルムの空気透過性は、特に限定されないが、80℃での空気透過係数が5×1013fm/Pa・s以下であることが好ましく、インナーライナーの薄肉化によるタイヤの軽量化を図ることができる。該空気透過係数は、0.1×1013〜4×1013fm/Pa・sでもよく、0.1×1013〜1.0×1013fm/Pa・sでもよい。ここで、空気透過係数は、JIS K7126−1「プラスチック−フィルム及びシート−ガス透過度試験方法−第1部:差圧法」に準じて、試験気体:空気、試験温度:80℃にて測定される値である。 The air permeability of the low air permeability film is not particularly limited, but the air permeability coefficient at 80 ° C. is preferably 5 × 10 13 fm 2 / Pa · s or less, and the weight of the tire is reduced by thinning the inner liner. Can be achieved. The air permeability coefficient may be 0.1 × 10 13 to 4 × 10 13 fm 2 / Pa · s, or may be 0.1 × 10 13 to 1.0 × 10 13 fm 2 / Pa · s. Here, the air permeability coefficient is measured in accordance with JIS K7126-1 “Plastics—Films and Sheets—Gas Permeability Test Method—Part 1: Differential Pressure Method” at test gas: air, test temperature: 80 ° C. Value.

低空気透過性フィルムの厚みは、特に限定されず、例えば、0.02〜1.0mmでもよく、0.05〜0.5mmでもよく、0.1〜0.3mmでもよい。   The thickness of the low air permeability film is not particularly limited, and may be, for example, 0.02 to 1.0 mm, 0.05 to 0.5 mm, or 0.1 to 0.3 mm.

本実施形態に係る低空気透過性フィルムは、例えば、乗用車用タイヤ、トラックやバスなどの重荷重用タイヤを含む各種の自動車用タイヤ、また自転車を含む二輪車用タイヤなど、各種の空気入りタイヤに適用することができる。好ましくは、空気入りタイヤのガスバリア層として用いることであり、タイヤ内面の全体にわたって設けられるインナーライナーとして用いることが好ましい。但し、ガスバリア層として用いる場合、タイヤ内面に設けるインナーライナーには限定されず、タイヤ内部からの空気の透過を防止してタイヤの空気圧を保持することができる態様、即ち内圧保持のための空気透過抑制層として設けられるものであれば、例えば、カーカスプライの外面側などの種々の位置に設けることができ、特に限定されない。   The low air permeability film according to this embodiment is applied to various pneumatic tires such as tires for passenger cars, various automobile tires including heavy load tires such as trucks and buses, and motorcycle tires including bicycles. can do. Preferably, it is used as a gas barrier layer of a pneumatic tire, and is preferably used as an inner liner provided over the entire inner surface of the tire. However, when it is used as a gas barrier layer, it is not limited to the inner liner provided on the inner surface of the tire, and it is possible to maintain air pressure of the tire by preventing permeation of air from inside the tire, that is, air permeation for maintaining internal pressure. As long as it is provided as a suppression layer, it can be provided at various positions such as the outer surface side of the carcass ply, and is not particularly limited.

かかる空気入りタイヤの製造方法としても、特に限定されず、上記低空気透過性フィルムを用いて公知の方法によりグリーンタイヤを作製し、作製したグリーンタイヤをモールド内で加硫成型することにより、一実施形態に係る空気入りタイヤが得られる。   The production method of such a pneumatic tire is not particularly limited, and a green tire is produced by a known method using the low air permeability film, and the produced green tire is vulcanized and molded in a mold. A pneumatic tire according to the embodiment is obtained.

以下に、実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

下記表1に示す配合(質量部)に従い、動的架橋物を作製した。詳細には、ゴムと架橋剤を、架橋しない条件で予め混合してゴムマスターバッチのペレットを作製し、得られたペレットとナイロン樹脂と相溶化剤を、温度230℃、回転数200rpmに設定した二軸押出機((株)プラスチック工学研究所製)に投入し、溶融混練して動的架橋物のペレットを作製した。その際、滑剤及び可塑剤は、二軸押出機の混練工程における残り1/3の位置(即ち、加熱シリンダの上流側から2/3の位置)において添加した。滑剤及び可塑剤の添加は、液体のものについては液体フィーダにより、粉体についてはサイドフィーダにより行った。   A dynamic cross-linked product was prepared according to the formulation (parts by mass) shown in Table 1 below. Specifically, rubber and a crosslinking agent were premixed under conditions that do not crosslink to produce rubber master batch pellets, and the obtained pellets, nylon resin, and compatibilizer were set at a temperature of 230 ° C. and a rotation speed of 200 rpm. The mixture was put into a twin-screw extruder (manufactured by Plastic Engineering Laboratory Co., Ltd.) and melt-kneaded to prepare dynamic cross-linked pellets. At that time, the lubricant and the plasticizer were added at the remaining 1/3 position in the kneading process of the twin-screw extruder (that is, the position 2/3 from the upstream side of the heating cylinder). The addition of the lubricant and the plasticizer was performed with a liquid feeder for liquids and with a side feeder for powders.

なお、上記混練工程の残り1/3の位置は、ゴムの架橋が終わっている段階である。このことは、比較例1の配合についてこの位置でのゲル化率を測定した結果、91.4%であったことから判明した。   The remaining 1/3 of the kneading step is at the stage where the rubber has been cross-linked. This was found to be 91.4% as a result of measuring the gelation rate at this position for the formulation of Comparative Example 1.

表1中の各成分の詳細は以下の通りである。   The details of each component in Table 1 are as follows.

・ナイロン樹脂:東レ(株)製「CM6021XF」
・ゴム:BR、宇部興産(株)製「BR150L」
・架橋剤:アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂、田岡化学工業(株)製「タッキロール201」
・相溶化剤:エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、住友化学(株)製「ボンドファーストBF−E」
・BM−4:可塑剤、N−ブチルベンゼンスルホンアミド、大八化学工業(株)製「BM−4」
・TCP:可塑剤、トリクレジルホスフェート、大八化学工業(株)製「TCP」
・D620:可塑剤、アジピン酸系ポリエステル、(株)ジェイ・プラス製「D620」
・金属石鹸:滑剤、日油(株)製「カルシウムステアレート」
・WH−215:脂肪酸アミド系滑剤、共栄社化学(株)製「ライトアマイドWH−215」
・WH−255:脂肪酸アミド系滑剤、共栄社化学(株)製「ライトアマイドWH−255」。
・ Nylon resin: “CM6021XF” manufactured by Toray Industries, Inc.
・ Rubber: BR, “BR150L” manufactured by Ube Industries, Ltd.
・ Crosslinking agent: alkylphenol-formaldehyde resin, “Tactrol 201” manufactured by Taoka Chemical Co., Ltd.
-Compatibilizer: ethylene-glycidyl methacrylate copolymer, "Bond First BF-E" manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
BM-4: Plasticizer, N-butylbenzenesulfonamide, “BM-4” manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.
TCP: Plasticizer, tricresyl phosphate, “TCP” manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.
D620: Plasticizer, adipic acid-based polyester, “D620” manufactured by J. Plus
・ Metal soap: Lubricant, “Calcium stearate” manufactured by NOF Corporation
WH-215: Fatty acid amide lubricant, “Light Amide WH-215” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
WH-255: Fatty acid amide-based lubricant, “Light Amide WH-255” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.

得られた動的架橋物について溶融粘度を測定して加工性を評価した。また、該動的架橋物のペレットをフィルム成型用の単軸押出機にて厚み0.2mmのフィルムに成型し、成型時の回転数50rpmにおけるフィルム化電流値を読み取って加工性を評価した。また、得られたフィルムの空気透過係数を測定した。各評価方法は以下の通りである。   The melt crosslinked product thus obtained was measured for melt viscosity and evaluated for processability. The pellets of the dynamically crosslinked product were formed into a film having a thickness of 0.2 mm using a single-screw extruder for film formation, and the workability was evaluated by reading the film-forming current value at a rotation speed of 50 rpm at the time of forming. Moreover, the air permeability coefficient of the obtained film was measured. Each evaluation method is as follows.

・溶融粘度:(株)安田精機製作所製のキャピラリーレオメーターを用いて、230℃、せん断速度800(1/s)での溶融粘度を測定し、比較例1の値を100とした指数で表示した。指数が大きいほど、溶融粘度が高く、加工性に劣ることを示す。   Melt viscosity: The melt viscosity at 230 ° C. and a shear rate of 800 (1 / s) was measured using a capillary rheometer manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho and displayed as an index with the value of Comparative Example 1 being 100. did. A larger index indicates a higher melt viscosity and inferior processability.

・フィルム化電流値:フィルム成型用の単軸押出機の温度を220℃とし、50rpmの際の電流値(機械負荷)を読み取り、比較例1の値を100とした指数で表示した。指数が大きいほど、電流値が高く、加工性に劣ることを示す。   Filming current value: The temperature of a single-screw extruder for film molding was 220 ° C., the current value (mechanical load) at 50 rpm was read, and displayed as an index with the value of Comparative Example 1 being 100. The larger the index, the higher the current value and the lower the workability.

・空気透過係数:JIS K7126−1「プラスチック−フィルム及びシート−ガス透過度試験方法−第1部:差圧法」に準じて、試験気体:空気、試験温度:80℃にて、空気透過係数を測定した。表1には、空気透過係数の値とともに、比較例1の値を100とした指数の値も示す。指数が大きいほど、空気透過性が高く、低空気透過性に劣ることを示す。   -Air permeability coefficient: According to JIS K7126-1 "Plastics-Film and sheet-Gas permeability test method-Part 1: Differential pressure method" Test gas: Air, Test temperature: 80 ° C, Air permeability coefficient It was measured. Table 1 also shows the value of the index with the value of Comparative Example 1 being 100, along with the value of the air permeability coefficient. The larger the index, the higher the air permeability and the lower the low air permeability.

Figure 2018104572
Figure 2018104572

表1に示すように、滑剤及び可塑剤を添加していない比較例1に対し、比較例2〜6では可塑剤を添加したことにより、溶融粘度が下がり、フィルム化する際の電流値も小さくなって、加工性については改善されていたが、空気透過係数が大きくなり、低空気透過性が悪化した。脂肪酸金属塩を添加した比較例7では、加工性の改善効果が不十分であった。これに対し、実施例1〜5であると、脂肪酸アミド系滑剤を添加したことにより、低空気透過性を維持するだけでなく、むしろ向上しながら、動的架橋物の溶融粘度が低減しており、また、フィルム化する際の電流値も小さく、加工性を改善することができた。   As shown in Table 1, compared to Comparative Example 1 in which no lubricant and plasticizer were added, in Comparative Examples 2 to 6, the addition of the plasticizer lowered the melt viscosity, and the current value when forming into a film was also small. As a result, the workability was improved, but the air permeability coefficient increased and the low air permeability deteriorated. In Comparative Example 7 in which the fatty acid metal salt was added, the effect of improving processability was insufficient. In contrast, the addition of the fatty acid amide lubricant in Examples 1 to 5 not only maintains low air permeability, but rather improves the melt viscosity of the dynamically cross-linked product while reducing it. In addition, the current value when forming into a film was small, and the workability could be improved.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその省略、置き換え、変更などは、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their omissions, replacements, changes, and the like are included in the inventions described in the claims and their equivalents as well as included in the scope and gist of the invention.

Claims (7)

連続相をなすナイロン樹脂と、前記連続相中に分散したゴムの架橋物と、脂肪酸アミド系滑剤と、を含む動的架橋物。   A dynamically crosslinked product comprising a nylon resin forming a continuous phase, a crosslinked product of rubber dispersed in the continuous phase, and a fatty acid amide-based lubricant. 前記脂肪酸アミド系滑剤を構成する脂肪酸の炭素数が12以上である請求項1に記載の動的架橋物。   The dynamically crosslinked product according to claim 1, wherein the fatty acid amide-based lubricant has 12 or more fatty acids. 前記脂肪酸アミド系滑剤を前記ナイロン樹脂100質量部に対して0.5〜10質量部含む請求項1又は2に記載の動的架橋物。   The dynamically cross-linked product according to claim 1 or 2, comprising 0.5 to 10 parts by mass of the fatty acid amide-based lubricant with respect to 100 parts by mass of the nylon resin. 前記脂肪酸アミド系滑剤が、連続相をなす前記ナイロン樹脂中に含まれている請求項1〜3のいずれか1項に記載の動的架橋物。   The dynamically crosslinked product according to any one of claims 1 to 3, wherein the fatty acid amide-based lubricant is contained in the nylon resin forming a continuous phase. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の動的架橋物からなる低空気透過性フィルム。   The low air permeability film which consists of a dynamic crosslinked material of any one of Claims 1-4. 請求項5に記載の低空気透過性フィルムを備える空気入りタイヤ。   A pneumatic tire provided with the low air permeability film according to claim 5. ナイロン樹脂とゴムを架橋剤とともに混練して前記ゴムを動的に架橋し、架橋後に脂肪酸アミド系滑剤を添加し混合する、動的架橋物の製造方法。   A method for producing a dynamically cross-linked product, wherein a nylon resin and rubber are kneaded together with a cross-linking agent to dynamically cross-link the rubber, and after the cross-linking, a fatty acid amide lubricant is added and mixed.
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