JP3847135B2 - タイヤ用インナーライナーの成形加工方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はタイヤ用インナーライナーの成形加工方法に関し、更に詳しくは老化防止剤を成形時に使用して耐候性に優れた動的架橋型熱可塑性エラストマーを含んでなるタイヤ用インナーライナーを得る成形加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ナイロン樹脂中にブチルゴムを分散した熱可塑性エラストマーを、タイヤ用インナーライナーとして使用することは公知である(例えば特開平8−259741号公報参照)。しかしながら、この材料は耐候性が実用上十分でなく、耐候性を最も向上させるアミン系老化防止剤を配合することが行なわれている。しかしながら、かかる熱可塑性エラストマーは混練中に老化防止剤を配合すると、この老化防止剤がゴムの加硫促進剤として働き、「やけ」を起すという問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、タイヤ用インナーライナーの製造に使用される熱可塑性エラストマー部材の成形加工中における老化防止剤によるゴムの「やけ」を防止し、耐候性に優れたタイヤ用インナーライナーを成形加工する方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明に従えば、タイヤ用インナーライナーを成形加工するにあたり、溶媒100重量部に対し老化防止剤0.01〜20重量部を配合した溶液を成形加工時に用いて、又は老化防止剤を配合した離型剤組成物を成形加工時に用いて、成形加工することによって動的架橋型熱可塑性エラストマーを含んでなるタイヤ用インナーライナーを成形加工する方法が提供される。
【0005】
【発明の実施の形態】
本発明に従った成形加工方法においては、ゴムの成形加工時、例えばタイヤの加硫時において、老化防止剤を含む揮発性溶液を用いて、又は老化防止剤を配合した離型剤を用いて、動的架橋型熱可塑性エラストマーであるタイヤ用インナーライナーに成形加工前に塗布乾燥させて、又は例えば成形加工用金型の内面に適用して加硫することにより、加硫時の高温条件下において老化防止剤が熱可塑性エラストマー中に移行してタイヤ用インナーライナーの耐候性が向上することを見出した。
【0006】
ここで、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。
【0007】
本発明の熱可塑性エラストマーに用いられる熱可塑性樹脂成分としては、例えばポリアミド系樹脂(例えばナイロン6(N6)、ナイロン66(N66)、ナイロン46(N46)、ナイロン11(N11)、ナイロン12(N12)、ナイロン610(N610)、ナイロン612(N612)、ナイロン6/66共重合体(N6/66)、ナイロン6/66/610共重合体(N6/66/610)、ナイロンMXD6(MXD6)、ナイロン6T、ナイロン6/6T共重合体、ナイロン66/PP共重合体、ナイロン66/PPS共重合体)、ポリエステル系樹脂(例えばポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンイソフタレート(PEI)、PET/PEI共重合体、ポリアリレート(PAR)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミド酸/ポリブチレートテレフタレート共重合体などの芳香族ポリエステル)、ポリニトリル系樹脂(例えばポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル/スチレン共重合体(AS)、メタクリロニトリル/スチレン共重合体、メタクリロニトリル/スチレン/ブタジエン共重合体)、ポリメタクリレート系樹脂(例えばポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリメタクリル酸エチル)、ポリビニル系樹脂(例えば酢酸ビニル(EVA)、ポリビニルアルコール(PVA)、ビニルアルコール/エチレン共重合体(EVOH)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、塩化ビニル/塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン/メチルアクリレート共重合体)、セルロース系樹脂(例えば酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース)、フッ素系樹脂(例えばポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、ポリクロルフルオロエチレン(PCTFE)、テトラフロロエチレン/エチレン共重合体(ETFE))、イミド系樹脂(例えば芳香族ポリイミド(PI))などを挙げることができる。
【0008】
本発明の一例であるタイヤのインナーライナー用として好ましい熱可塑性樹脂としては、融点150〜250℃のナイロン樹脂、例えば、ナイロン6(N6)、ナイロン11(N11)、ナイロン12(N12)、ナイロン6/66共重合体(N6/66)、ナイロン610(N610)およびナイロン612(N612)等が挙げられる。
【0009】
前記熱可塑性エラストマーのゴム成分としては、ジエン系ゴムおよびその水添物(例えば、NR,IR、エポキシ化天然ゴム、SBR,BR(高シスBRおよび低シス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また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、本発明の一例であるタイヤのインナーライナー用としては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、および/また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。
【0010】
本発明においてはかかるゴムの成形加工時においてゴム組成物中でなく、タイヤ用インナーライナーの成形加工時に成形加工用金型の内面に又は成形加工前のタイヤ用インナーライナーに溶媒100重量部に対し、老化防止剤0.01〜20重量部、好ましくは0.5〜5重量部を配合した溶液を塗布して成形加工する。老化防止剤の量が少な過ぎると所望の耐候性の向上が認められず、逆に多過ぎると成形加工後にタイヤ用インナーライナーから移行し、外観が悪化したり、接触物に影響を及ぼすので好ましくない。
【0011】
本発明においては、老化防止剤は、例えば適当な溶媒(例えば水、アルコール類、ケトン類)などに溶解させた溶液として、或いは一般的に離型剤(例えばポリエチレングリコール系離型剤、フッ素系離型剤、シリコーン系離型剤、水溶性ポリウレタン系離型剤など)として使用される離型剤組成物中に配合して成形加工前のタイヤ用インナーライナー前駆体に又は硬化用ブラダー表面に、例えば塗布などにより適用する。
【0012】
本発明において使用されて老化防止剤としては、アミン系老化防止剤、フェノール系老化防止剤及びワックス系老化防止剤などの一般にゴム組成物中に配合されている任意の老化防止剤を使用することができるが、特に以下の表Iに示すアミン系老化防止剤などが本発明の目的において好ましい。
【0013】
【表1】
【0014】
本発明の成形加工方法は、前述のように、成形加工時に老化防止剤を用いる以外は、従前の一般的な成形加工と何ら変なところはなく、従ってこれ以上成形加工方法について具体的に記述する必要はないと考える。
【0015】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことはいうまでもない。
【0016】
実施例1〜3〜比較例1〜3
表IIに示す配合(重量部)のゴム組成物、表III に示す配合(重量部)のインナーライナー配合物及び表IVに示す配合(重量部)の接着剤を用いてタイヤを想定した耐候試験を行なった。
【0017】
【表2】
【0018】
表 II 脚注
天然ゴム:RSS#1
SBR:日本ゼオン製ニッポール1502
FEFカーボンブラック:中部カーボン製HTC100
ステアリン酸:花王製ルナックYA
酸化亜鉛:東邦亜鉛製銀嶺亜鉛華
硫黄:軽井沢精練所製粉末硫黄
加硫促進剤:大内新興化学工業製ノクセラーNS−P
アロマオイル:日本石油製コウモレックス
【0019】
【表3】
【0020】
表 III 脚注
変性ブチルゴム:Exxon−Mobil製Exxpro90−10
酸化亜鉛:東邦亜鉛製銀嶺亜鉛華
ステアリン酸:花王製ルナックYA
ステアリン酸亜鉛:正同化学工業製
共重合ナイロン:東レ製CM6001
11ナイロン:アトフィナ製BESN O TL
相溶化剤:三井・デュポンポリケミカル製AR201
【0021】
【表4】
【0022】
表 IV 脚注
エポキシ変性SBS:ダイセル化学製ESBS AT015
ロジンエステル:荒川化学製ペンセルAD
硫黄:軽井沢精練所製粉末硫黄
酸化亜鉛:東邦亜鉛製銀嶺亜鉛華
ステアリン酸:花王製ルナックYA
【0023】
まず本発明に従って、表Vに示す配合の各種離型剤を用いてタイヤを想定した加硫を行なった。具体的には表III のインナーライナー配合物を2軸混練機で作製し、Tダイ押出機にて厚さ130μmに押出した。次に、表IVに示す配合をニーダー混合した接着剤を、Tダイ押出機にて厚さ30μmに押出し、先のフィルムと積層した。表IIの配合のゴム組成物をインターナルミキサーで混合し、オープンロールで厚さ2mmのシートにして、インナーライナー配合物/接着剤/ゴム組成物2mmシートの順で貼り合わせた後、インナーライナー配合物面に表Vで示す離型剤を刷毛で薄く塗布、乾燥した。この積層物を190℃×10分間プレスし、積層サンプルを作製した。
【0024】
【表5】
【0025】
オープンフレームカーボンアーク灯によるサンプルの促進劣化:
JIS K 6266に示すオープンフレームカーボンアーク灯式耐候性試験機中に、上記のプレスシートをインナーライナー配合物面が光源に向くようにして置き、サンプルを促進劣化させた。劣化条件は下記の通りとした。
温度63℃、102分間の照射後、18分間の照射及び水噴霧のサイクルを48時間繰り返す。
【0026】
連続定ひずみ疲労試験:
オープンフレームカーボンアーク灯照射により劣化させたシートより、JIS2号ダンベル形状のサンプルを打ち抜く。打ち抜いたダンベル型サンプルを用いて、連続定ひずみ疲労試験を行い、サンプルに下記条件でくり返し伸長疲労を与えた。
温度25℃、チャック間距離54mm、ひずみ率40%、加振速度400回/分n=5、
試験中にサンプルのインナーライナー配合物面を目視で観察し、インナーライナー配合物面に亀裂が入った時の繰り返し伸長回数をもって、耐疲労性能を評価した。5つのサンプルの亀裂発生までの回数の平均を求め、各サンプルの亀裂発生回数とした。
亀裂発生までの回数が10000回を超える場合を◎
1000〜10000回の場合を○、1000回未満の場合を×とした。
結果を表Vに示す。
【0027】
表V脚注
(A)シリコーンエマルジョン:東レ・ダウ・コーニング製SH490
(B)シリカ粉:日本アエロジル製AEROSIL 200
(C)界面活性剤:東レ・ダウコーニング・シリコーン製BY−22−721
(D)マイカ微粉末:三信鉱工製FSマルアイ
(E)タルク微粉末:富士タルク工業製SP50A
(F)老化防止剤:大内新興化学製ノクセラー6C
【0028】
実施例4〜5及び比較例4
表Vに示す離型剤に代えて、表VIに示す前処理液(注:この前処理液は加硫前に離型剤塗布面へ塗布し、乾燥)及び離型剤を用いた以外は実施例1〜3及び比較例1〜3と同様にして試験した。なお配合成分は表Vのものと同じとした。結果は表VIに示す。
【0029】
【表6】
【0030】
【発明の効果】
以上の各例に示したように、本発明に従えば、老化防止剤が配合されていないタイヤ用インナーライナーに老化防止剤が加硫中に移行することにより、耐候性が向上する。
Claims (3)
- タイヤ用インナーライナーを成形加工するにあたり、溶媒100重量部に対し老化防止剤0.01〜20重量部を配合した溶液を成形加工時に用いて成形加工することを特徴とする動的架橋型熱可塑性エラストマーを含んでなるタイヤ用インナーライナーの成形加工方法。
- タイヤ用インナーライナーを成形加工するにあたり、老化防止剤を配合した離型剤組成物を成形加工時に用いて成形加工することを特徴とする動的架橋型熱可塑性エラストマーを含んでなるタイヤ用インナーライナーの成形加工方法。
- 老化防止剤がアミン系老化防止剤である請求項1又は2に記載のタイヤ用インナーライナーの成形加工方法。
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