JP4779354B2 - Modified butyl rubber-containing thermoplastic elastomer composition - Google Patents

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本発明は、変性ブチルゴム含有熱可塑性エラストマー組成物に関し、更に詳しくはハロゲンの少ないブチルゴム含有熱可塑性エラストマー組成物及びそれを空気透過防止層に用いた地球環境にやさしい空気入りタイヤに関する。   The present invention relates to a modified butyl rubber-containing thermoplastic elastomer composition, and more particularly to a butyl rubber-containing thermoplastic elastomer composition containing less halogen and a pneumatic tire friendly to the global environment using the same for an air permeation preventive layer.

ハロゲン化ブチルゴムは、例えば空気入りタイヤのインナーライナー用ゴムとして知られており、ハロゲン化ブチルゴムの脱ハロゲン化も、例えば特許文献1〜4などに記載されているように、知られている。また、ヒンダードアミン又はヒンダードフェノールを添加することによって無水マレイン化ブチルゴムを製造する方法についても特許文献5に提案されている。更に、カルボキシル基、酸無水物基、ヒドロキシル基、アミノ基、エポキシ基などの官能基を有する不飽和化合物を反応させることによって得られる変性ブチルゴム(80〜5重量部)と熱可塑性樹脂(20〜95重量部)とを含む熱可塑性樹脂組成物も、例えば特許文献6,7などに記載されている。これらの材料は、低気体透過性の材料ではあるが、このままでは従来のハロゲン化ブチルと同等レベルであり、また前記熱可塑性樹脂組成物中のゴムの分散粒子径が大きく耐久性に劣るため空気入りタイヤのインナーライナーに適用することは不可能であった。   Halogenated butyl rubber is known as, for example, a rubber for an inner liner of a pneumatic tire, and dehalogenation of halogenated butyl rubber is also known as described in, for example, Patent Documents 1 to 4. Further, Patent Document 5 proposes a method for producing anhydrous maleated butyl rubber by adding hindered amine or hindered phenol. Further, a modified butyl rubber (80 to 5 parts by weight) obtained by reacting an unsaturated compound having a functional group such as a carboxyl group, an acid anhydride group, a hydroxyl group, an amino group, or an epoxy group and a thermoplastic resin (20 to A thermoplastic resin composition containing 95 parts by weight is also described in, for example, Patent Documents 6 and 7. Although these materials are low gas permeability materials, they are at the same level as conventional butyl halides as they are, and since the dispersed particle size of rubber in the thermoplastic resin composition is large and inferior in durability, air It was impossible to apply it to the inner liner of a tire.

特開昭59−84901号公報JP 59-84901 A 特開昭53−42289号公報JP 53-42289 A 特開昭48−90385号公報JP-A-48-90385 米国特許第3965213号U.S. Pat. No. 3,965,213 特開2004−91766号公報JP 2004-91766 A 特開平2−84453号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-84453 特開平3−131643号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-131634

従って、本発明の目的は、変性ブチルゴムの改良により空気透過防止効果に優れかつ地球環境にやさしい変性ブチルゴム含有熱可塑性エラストマー組成物及びそれを空気透過防止層に用いた空気入りタイヤを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a modified butyl rubber-containing thermoplastic elastomer composition which is excellent in the air permeation preventing effect by improving the modified butyl rubber and is friendly to the global environment, and a pneumatic tire using the same in an air permeation preventive layer. is there.

本発明に従えば、変性率が0.01〜2.0モル%で数平均分子量が20万〜50万の変性ブチルゴム30〜80重量部及び熱可塑性樹脂70〜20重量部(両成分の合計100重量部)を含み、前記熱可塑性樹脂中に平均粒子径3.0ミクロン以下の前記変性ブチルゴムの動的加硫物を不連続に分散せしめた変性ブチルゴム含有熱可塑性エラストマー組成物を空気透過防止層に用いた空気入りタイヤが提供される。 According to the present invention, 30 to 80 parts by weight of a modified butyl rubber having a modification rate of 0.01 to 2.0 mol% and a number average molecular weight of 200,000 to 500,000 and 70 to 20 parts by weight of a thermoplastic resin (total of both components) comprises 100 parts by weight), preventing air permeation of the average particle diameter of 3.0 microns or less modified butyl rubber-containing thermoplastic elastomer composition dynamically vulcanized discontinuous dispersed allowed the modified butyl rubber in the thermoplastic resin A pneumatic tire used for the layer is provided.

本発明に従った変性ブチルゴム含有熱可塑性エラストマー組成物を空気透過防止層に用いた空気入りタイヤは、タイヤとして空気漏れが少ないため、空気補充のメンテナンスが軽減され、また、このタイヤは有機ハロゲンの含量がごく微量であるため、地球環境にやさしい空気入りタイヤを得ることができる。   A pneumatic tire using the modified butyl rubber-containing thermoplastic elastomer composition according to the present invention as an air permeation preventive layer has less air leakage as a tire, so that maintenance of air replenishment is reduced. Since the content is very small, it is possible to obtain a pneumatic tire that is friendly to the global environment.

本発明者らは、熱可塑性樹脂中に不連続に分散させた熱可塑性エラストマーについて研究をすすめた結果、通常のブチルゴム(IIR)又はハロゲン化IIR(例えばブロム化ブチルゴム、クロロ化ブチルゴム)を熱可塑性エラストマーとして使用すると、その分散粒子径が非常に大きくなり、空気入りタイヤの、例えば空気透過防止層(インナーライナー)などとして使用するにはその耐久性が十分満足し得るものでないことを認めた。本発明者らはかかる問題を解決する手段として、ハロゲン化ブチルゴムを無水マレイン酸を用いて変性した、ハロゲン基の少ないブチルゴムの動的加硫物を非連続的に熱可塑性樹脂中に分散させた熱可塑性エラストマー組成物が、耐久性が良好で、気体保持性の高いものであることを見出し、所望の空気入りタイヤを得ることができた。 As a result of researches on a thermoplastic elastomer discontinuously dispersed in a thermoplastic resin, the present inventors have found that ordinary butyl rubber (IIR) or halogenated IIR (for example, brominated butyl rubber, chlorinated butyl rubber) is thermoplastic. When used as an elastomer, the dispersed particle size becomes very large, and it has been found that the durability of the pneumatic tire is not sufficiently satisfactory for use as, for example, an air permeation preventive layer (inner liner). As a means for solving such a problem, the present inventors disperse a halogenated butyl rubber dynamic vulcanizate modified with maleic anhydride and having a low halogen group in a thermoplastic resin discontinuously. The thermoplastic elastomer composition was found to have good durability and high gas retention, and a desired pneumatic tire could be obtained.

本発明に従った変性ブチルゴムは以下のようにして製造することができる。
ハロゲン化ブチルゴムをカルボン酸金属塩(例えばナフテン酸亜鉛、2−エチルヘキサン亜鉛、ステアリン酸亜鉛)などの脱ハロゲン化水素剤を作用させて脱ハロゲン化水素することにより、共役ジエン単位を有するブチルゴムが生成し、そこへ無水マレイン酸などの親ジエン化合物を反応させることによりさまざまな変性ブチルゴムを製造できることができ、かかる技術は、例えば特開昭48−90385号公報、米国特許第3965213号などに開示されている。また、ハロゲン化水素を受容できる酸受容体、具体的には金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸塩(酸化マグネシウム、酸化鉛、酸化カルシウム、酸化亜鉛、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム)などと、単官能性ヒンダードアミン系(例えば6−エトキシ−2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン、p,p’−ジオクチルジフェニルアミン、p,p’−ジクミルジフェニルアミン、N−フェニル−1−ナフチルアミン、p−(p−ツルエンスルホニルアミド)ジフェニルアミン、アルキル化ジフェニルアミン、オクチル化ジフェニルアミンなど)もしくは、単官能性ヒンダードフェノール系(例えば2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−フェニル)プロピオン酸ステアレート、(α−メチルベンジル)フェノール、2,6−ジ−t−4−エチルフェノール)の老化防止剤を添加し、同様の機構により無水マレイン酸を臭素化ブチルゴムに導入し、加工性良好な変性ブチルゴムを製造する方法が特開2004−91766号公報に開示されている。これらの方法は臭素化ブチルゴムや塩素化ブチルゴムに適用することができ、酸無水物基、カルボン酸基、水酸基、エポキシ基などの官能基をハロゲン化ブチルゴムに導入することができるのみならず、脱ハロゲン化水素することによりポリマー上のハロゲンを減少させることができる。なお、ハロゲンを含まないブチルゴムを無水マレイン酸などの不飽和カルボン酸誘導体と180℃以上の高温で反応させる方法や、ラジカル開始剤の存在下に反応させる方法を用いることで、ハロゲンの少ない変性ブチルゴムを製造することができると考えられるが、これらの変性方法ではブチルゴムの分子切断が激しく生じ、低分子量の変性ブチルゴムしか得られないため好ましくない。
The modified butyl rubber according to the present invention can be produced as follows.
A butyl rubber having a conjugated diene unit is obtained by dehydrohalogenating a halogenated butyl rubber by applying a dehydrohalogenating agent such as a carboxylate metal salt (for example, zinc naphthenate, 2-ethylhexane zinc, zinc stearate). Various modified butyl rubbers can be produced by reacting with a parent diene compound such as maleic anhydride. Such techniques are disclosed in, for example, JP-A-48-90385 and US Pat. No. 3,965,213. Has been. Acid acceptors that can accept hydrogen halides, specifically metal oxides, metal hydroxides, metal carbonates (magnesium oxide, lead oxide, calcium oxide, zinc oxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, carbonate Calcium, barium carbonate) and the like, and monofunctional hindered amines (for example, 6-ethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, p, p'-dioctyldiphenylamine, p, p'-dicumyldiphenylamine) N-phenyl-1-naphthylamine, p- (p-thruenesulfonylamido) diphenylamine, alkylated diphenylamine, octylated diphenylamine, etc.) or monofunctional hindered phenols (eg 2,6-di-t-butyl) -4-methylphenol, 3- (3,5-di-tert-butyl-4- (Roxy-phenyl) propionic acid stearate, (α-methylbenzyl) phenol, 2,6-di-t-4-ethylphenol) anti-aging agent was added, and maleic anhydride was converted to brominated butyl rubber by the same mechanism. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-91766 discloses a method for introducing a modified butyl rubber having good processability. These methods can be applied to brominated butyl rubber and chlorinated butyl rubber. Not only can functional groups such as acid anhydride groups, carboxylic acid groups, hydroxyl groups, and epoxy groups be introduced into halogenated butyl rubber, but they can be removed. Halogenation on the polymer can be reduced by hydrogen halide. A modified butyl rubber containing less halogen by using a method in which a halogen-free butyl rubber is reacted with an unsaturated carboxylic acid derivative such as maleic anhydride at a high temperature of 180 ° C. or higher, or in the presence of a radical initiator. However, these modification methods are not preferable because molecular modification of butyl rubber is severely generated, and only low molecular weight modified butyl rubber is obtained.

本発明において使用する変性ブチルゴムは変性率(即ち、変性ブチルゴムに対する酸無水物の割合)が0.01〜2.0モル%、好ましくは0.01〜1.5モル%で、数平均分子量が20万〜50万でなければならず、20万〜40万が好ましい。この変性率が低過ぎると分散粒子径が大となるので好ましくなく、逆に高過ぎると混合中にゲル化が発生するので好ましくない。   The modified butyl rubber used in the present invention has a modification rate (that is, a ratio of acid anhydride to modified butyl rubber) of 0.01 to 2.0 mol%, preferably 0.01 to 1.5 mol%, and a number average molecular weight. It must be 200,000 to 500,000, preferably 200,000 to 400,000. If the modification rate is too low, the dispersed particle size becomes large, which is not preferable. Conversely, if the modification rate is too high, gelation occurs during mixing.

本発明に従った熱可塑性エラストマー組成物は、前記変性ブチルゴム30〜80重量部、好ましくは35〜80重量部と、熱可塑性樹脂20〜70重量部、好ましくは20〜65重量部(両成分の合計量100重量部)とを含む。このとき、熱可塑性樹脂が海相を形成し、ゴムが島相を形成するいわゆる海島構造を形成していることが好ましい。この熱可塑性エラストマー組成物中の変性ブチルゴムの量が少な過ぎると(従って熱可塑性樹脂の量が多過ぎると)、低温での剛性が高くなり低温耐久性が低下するので好ましくなく、逆に変性ブチルゴムの量が多過ぎると(従って熱可塑性樹脂の量が少な過ぎると)、海相がゴムとなり、気体透過性が低下するので好ましくない。   The thermoplastic elastomer composition according to the present invention comprises 30 to 80 parts by weight of the modified butyl rubber, preferably 35 to 80 parts by weight, 20 to 70 parts by weight of a thermoplastic resin, preferably 20 to 65 parts by weight (of both components). Total amount 100 parts by weight). At this time, it is preferable to form a so-called sea-island structure in which the thermoplastic resin forms a sea phase and the rubber forms an island phase. If the amount of the modified butyl rubber in the thermoplastic elastomer composition is too small (and therefore the amount of the thermoplastic resin is too large), it is not preferable because the rigidity at low temperature increases and the durability at low temperature decreases. If the amount is too large (and therefore if the amount of the thermoplastic resin is too small), the sea phase becomes rubber and gas permeability decreases, which is not preferable.

本発明において使用することができる熱可塑性樹脂としては、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)及びそれらのN−アルコキシアルキル化物例えば、6−ナイロンのメトキシメチル化物、6−610−ナイロンのメトキシメチル化物、612−ナイロンのメトキシメチル化物、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ジ酸/ポリブチレン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)アクリロニトリル/スチレン共重合体、(メタ)アクリロニトリル/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、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(PDVC)、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、塩化ビニリデン/アクリロニトリル共重合体)、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)、イミド系樹脂(例えば芳香族ポリイミド(PI))などをあげることができ、これらは単独又は任意の混合物として使用することができる。好ましい熱可塑性樹脂はポリアミド系樹脂である。   Examples of the thermoplastic resin that can be used in the present invention include polyamide resins (for example, nylon 6 (N6), nylon 66 (N66), nylon 46 (N46), nylon 11 (N11), nylon 12 (N12), Nylon 610 (N610), Nylon 612 (N612), Nylon 6/66 copolymer (N6 / 66), Nylon 6/66/610 copolymer (N6 / 66/610), Nylon MXD6 (MXD6), Nylon 6T Nylon 6 / 6T copolymer, nylon 66 / PP copolymer, nylon 66 / PPS copolymer) and N-alkoxyalkylated products thereof, for example, methoxymethylated product of 6-nylon, methoxylated 6-610-nylon Methylated products, 612-nylon methoxymethylated products, polyester resins (eg Polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene isophthalate (PEI), PET / PEI copolymer, polyarylate (PAR), polybutylene naphthalate (PBN), liquid crystal polyester, polyoxyalkylene diimidic acid / Aromatic polyester such as polybutylene terephthalate copolymer), polynitrile resins (for example, polyacrylonitrile (PAN), polymethacrylonitrile, acrylonitrile / styrene copolymer (AS), (meth) acrylonitrile / styrene copolymer, (Meth) acrylonitrile / styrene / butadiene copolymer), polymethacrylate resin (for example, polymethyl methacrylate (PMMA). Polyethyl methacrylate). Polyvinyl resins (for example, vinyl acetate, polyvinyl alcohol (PVA), vinyl alcohol / ethylene copolymer (EVOH), polyvinylidene chloride (PDVC), polyvinyl chloride (PVC), vinyl chloride / vinylidene chloride copolymer, vinylidene chloride / Methyl acrylate copolymer, vinylidene chloride / acrylonitrile copolymer), cellulose resin (for example, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate), fluorine resin (for example, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF), polyvinyl chloride) Fluoroethylene (PCTFE), tetrafluoroethylene / ethylene copolymer), imide resins (for example, aromatic polyimide (PI)), and the like can be used, and these can be used alone or as an arbitrary mixture. A preferred thermoplastic resin is a polyamide-based resin.

本発明に従った変性ブチル含有熱可塑性エラストマー組成物は熱可塑性樹脂中に前記変性ブチルゴムの動的加硫物が不連続的に分散した構成をしているが、かかる熱可塑性エラストマーは以下のようにして製造することができる。即ち、予め熱可塑性樹脂成分とエラストマー成分(ゴムの場合は未加硫物)とを2軸混練押出機等で溶融混練し、連続相を形成する熱可塑性樹脂中にエラストマー成分を分散させることによる。エラストマー成分を加硫する場合には、混練下で加硫剤を添加し、エラストマー成分を動的加硫させる。また、熱可塑性樹脂またはエラストマー成分への各種配合剤(加硫剤を除く)は、上記混練中に添加しても良いが、混練の前に予め混合しておくことが好ましい。熱可塑性樹脂とエラストマー成分の混練に使用する混練機としては、特に限定はなく、スクリュー押出機、ニーダ、バンバリミキサー、2軸混練押出機等が挙げられる。中でも熱可塑性樹脂とエラストマー成分の混練及びエラストマー成分の動的加硫には2軸混練押出機を使用するのが好ましい。更に、2種類以上の混練機を使用し、順次混練してもよい。溶融混練の条件として、温度は熱可塑性樹脂が溶融する温度以上であればよい。また、混練時の剪断速度は1000〜7500sec-1であるのが好ましい。混練全体の時間は30秒から10分、また加硫剤を添加した場合には、添加後の加硫時間は15秒から5分であるのが好ましい。上記方法で作製されたポリマー組成物は、次に押出し成形又はカレンダー成形によってフィルム化される。フィルム化の方法は、通常の熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーをフィルム化する方法にすればよい。 The modified butyl-containing thermoplastic elastomer composition according to the present invention has a structure in which the modified butyl rubber dynamic vulcanizate is discontinuously dispersed in a thermoplastic resin. The thermoplastic elastomer is as follows. Can be manufactured. That is, a thermoplastic resin component and an elastomer component (unvulcanized in the case of rubber) are previously melt-kneaded with a twin-screw kneading extruder or the like, and the elastomer component is dispersed in the thermoplastic resin that forms a continuous phase. . When the elastomer component is vulcanized, a vulcanizing agent is added under kneading to dynamically vulcanize the elastomer component. Further, various compounding agents (excluding the vulcanizing agent) to the thermoplastic resin or the elastomer component may be added during the kneading, but are preferably mixed in advance before kneading. The kneading machine used for kneading the thermoplastic resin and the elastomer component is not particularly limited, and examples thereof include a screw extruder, a kneader, a Banbury mixer, and a biaxial kneading extruder. Among these, it is preferable to use a twin-screw kneading extruder for kneading the thermoplastic resin and the elastomer component and for dynamic vulcanization of the elastomer component. Further, two or more types of kneaders may be used and kneaded sequentially. As conditions for melt kneading, the temperature may be higher than the temperature at which the thermoplastic resin melts. The shear rate during kneading is preferably 1000 to 7500 sec −1 . The entire kneading time is from 30 seconds to 10 minutes, and when a vulcanizing agent is added, the vulcanization time after addition is preferably from 15 seconds to 5 minutes. The polymer composition produced by the above method is then formed into a film by extrusion molding or calendering. The film forming method may be a method of forming a normal thermoplastic resin or thermoplastic elastomer into a film.

本発明に従った空気入りタイヤは、例えば以下のような方法で製造することができる。即ち、上記熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルムをタイヤ成形用ドラムに巻き付け、その上にカーカス、サイド、ベルト、トレッド等のタイヤ部材を積層させ、インフレートさせてグリーンタイヤとし、これを加硫機で加硫させることによりタイヤが作製される。   The pneumatic tire according to the present invention can be manufactured, for example, by the following method. That is, a film made of the thermoplastic elastomer composition is wound around a tire molding drum, and tire members such as carcass, side, belt, and tread are laminated thereon and inflated to obtain a green tire, which is a vulcanizer. A tire is produced by vulcanization with.

また、本発明の組成物は、他のゴム組成物と積層させて積層体として用いることもできる。この場合、ゴム組成物中のゴムとしては、特に限定はなく、従来からタイヤ用等のゴム材料として一般に使用されている任意のゴム材料とすることができる。そのようなゴムとしては、例えばNR,IR,BR,SBR等のジエン系ゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、スチレン系エラストマーがあり、これらにカーボンブラック、プロセスオイル、加硫剤等の配合剤を添加してゴム組成物とすることができる。   The composition of the present invention can also be used as a laminate by laminating with other rubber compositions. In this case, the rubber in the rubber composition is not particularly limited, and any rubber material that has been conventionally used as a rubber material for tires or the like can be used. Examples of such rubbers include diene rubbers such as NR, IR, BR, and SBR, halogenated butyl rubbers, ethylene-propylene copolymer rubbers, and styrene elastomers. These include carbon black, process oil, vulcanizing agents, and the like. A rubber composition can be obtained by adding the above compounding agent.

本発明に従って空気入りタイヤの空気透過防止層に使用された場合、その空気透過係数が1.0〜200×10-12cm3・cm/cm2・sec・cmHgであるのが好ましい。積層体の厚さが0.505〜7.0mm、そのうちの熱可塑性エラストマー組成物層が0.05〜4.0mmであるのが好ましい。 When used in the air permeation preventive layer of a pneumatic tire according to the present invention, the air permeation coefficient is preferably 1.0 to 200 × 10 −12 cm 3 · cm 2 / sec 2 · cmHg. The thickness of the laminate is preferably from 0.505 to 7.0 mm, and the thermoplastic elastomer composition layer is preferably from 0.05 to 4.0 mm.

本発明に係る熱可塑性エラストマー組成物には、前記した必須成分に加えて、カーボンブラックやシリカなどのその他の補強剤(フィラー)、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用、その他一般ゴム用に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練、加硫して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。   In addition to the essential components described above, the thermoplastic elastomer composition according to the present invention includes other reinforcing agents (fillers) such as carbon black and silica, vulcanization or crosslinking agents, vulcanization or crosslinking accelerators, various oils, Various additives that are generally blended for tires such as anti-aging agents and plasticizers and other general rubbers can be blended, and these additives are kneaded and vulcanized by a general method to form a composition. And can be used for vulcanization or crosslinking. As long as the amount of these additives is not contrary to the object of the present invention, a conventional general amount can be used.

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。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, it cannot be overemphasized that the scope of the present invention is not limited to these Examples.

実施例1〜6及び比較例1〜6
熱可塑性エラストマーの製造
表Iに示す配合で、所定のエラストマー成分と加硫系をバンバリーミキサーに投入し、約2分間混練し、120℃で放出して加硫系入りエラストマー成分を調整し、ゴム用ペレタイザーでペレット化した。その後、エラストマー成分と樹脂を所定の配合にてドライブレンドし、2軸混練機に投入し、動的加硫して熱可塑性エラストマー組成物を作製した。この時の混練条件は、温度230℃(比較例4は、270℃)、剪断速度1000s-1で行なった。実施例6については、エラストマー成分と樹脂が溶融分解した後、加硫系を投入した。2軸混練によって作製された熱可塑性エラストマー組成物は、水冷した後、ペレット化して、次に単軸押出機でTダイを通して、幅350mm、厚さ100μmのフィルム化を実施した。
Examples 1-6 and Comparative Examples 1-6
Production of thermoplastic elastomers In accordance with the formulation shown in Table I, a predetermined elastomer component and a vulcanization system are put into a Banbury mixer, kneaded for about 2 minutes, and discharged at 120 ° C. to adjust the elastomer component containing the vulcanization system, and rubber Pelletized with a pelletizer. Thereafter, the elastomer component and the resin were dry blended in a predetermined composition, charged into a twin-screw kneader, and dynamically vulcanized to prepare a thermoplastic elastomer composition. The kneading conditions at this time were 230 ° C. (270 ° C. in Comparative Example 4) and a shear rate of 1000 s −1 . For Example 6, after the elastomer component and the resin were melted and decomposed, the vulcanization system was added. The thermoplastic elastomer composition produced by biaxial kneading was cooled with water, pelletized, and then passed through a T-die with a single screw extruder to form a film having a width of 350 mm and a thickness of 100 μm.

Figure 0004779354
Figure 0004779354

表I脚注
IIR:バイエル(株)製ブチル301
BrIIR:エクソン化学(株)製ブロモブチル2222
タッキロール:田岡化学(株)製タッキロール250−1
Zno:正同化学(株)製亜鉛華3号
St−Acid:日本油脂(株)製ビーズステアリン酸
St−Zn:正同化学(株)製ステアリン酸亜鉛
5033B:宇部興産(株)製共重合ナイロン
BM−4:大八化学(株)製n−ブチルベンセンスルホンアミド
BESNO:アトフィナ(株)製ナイロン11
Table I Footnote IIR: Bayer Co., Ltd. Butyl 301
BrIIR: Bromobutyl 2222 manufactured by Exxon Chemical Co., Ltd.
Tack roll: Taki roll 250-1 manufactured by Taoka Chemical Co., Ltd.
Zno: Zinc Hana 3 manufactured by Shodo Chemical Co., Ltd. St-Acid: Bead stearic acid manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd. St-Zn: Zinc stearate manufactured by Shodo Chemical Co., Ltd. 5033B: Copolymer manufactured by Ube Industries, Ltd. Nylon BM-4: n-butyl benzene sulfonamide manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd. BESNO: nylon 11 manufactured by Atofina Co., Ltd.

物性評価試験法
得られた各種熱可塑性エラストマー組成物について、JIS K6301に準拠して、
1)常温物性(20℃):硬度、引張強さ(TB)、伸び(EB)、50%伸長時の応力(M50)
Physical property evaluation test method About various thermoplastic elastomer compositions obtained, in accordance with JIS K6301
1) Normal temperature physical properties (20 ° C.): Hardness, tensile strength (T B ), elongation (E B ), stress at 50% elongation (M50)

分散状態:上記引張強度及び伸びの試験で作製したフィルムをミクロトーム等を使用し超薄切片を作製した後、四酸化オスミウム等で染色し、透過電子顕微鏡(日立H−800型)を用いて直接観察を行なった。   Dispersion state: After the ultrathin section was prepared using a microtome etc. for the film prepared by the above tensile strength and elongation test, it was stained with osmium tetroxide etc. and directly using a transmission electron microscope (Hitachi H-800 type). Observations were made.

タイヤ耐久試験
1)タイヤの成形
350mm幅の熱可塑性エラストマーフィルムにゴム系セメントを塗布し、これをタイヤ成形用ドラム上に巻き、その上にカーカス、サイド、ベルト、トレッドのタイヤ部材を積層させ、インフレートさせてグリーンタイヤとした。グリーンタイヤは、加硫機で180℃、10分間加硫させ、タイヤサイズ165SR13のタイヤに仕上げた。
2)タイヤ耐久試験法
165SR13スチールラジアルタイヤ(リム13×41/2−J)を用い、空気圧140kPaで荷重5.5kNを与え、実路上を10000km走行する。走行後に、タイヤをリムから外し、タイヤ内面のライナー層を目視観察し、ライナー層に亀裂、クラック、目視できるしわ、ライナー層の剥離、浮き上がりがあるものを不合格(×)、ないものを合格(○)と判定する。
Tire durability test 1) Molding of tire Applying rubber cement to a 350mm wide thermoplastic elastomer film, winding it on a tire molding drum, and laminating carcass, side, belt and tread tire members on it, Inflated to give a green tire. The green tire was vulcanized with a vulcanizer at 180 ° C. for 10 minutes to finish a tire having a tire size of 165SR13.
2) Tire endurance test method A 165SR13 steel radial tire (rim 13 × 41 / 2-J) is used, a load of 5.5 kN is applied at an air pressure of 140 kPa, and the vehicle runs on an actual road for 10,000 km. After running, remove the tire from the rim, visually observe the liner layer on the inner surface of the tire, and if the liner layer has cracks, cracks, visible wrinkles, peeling of the liner layer, lifting, it is rejected (x), and what is not is passed (○) is determined.

変性ブチルゴム(Mah−IIR−1〜6)の製造
臭素化ブチルゴム120.0g(2.08mol;ブチルユニット)、無水マレイン酸12.0g(0.123mol)、キシレン18.0g(0.123mol)、酸化マグネシウム1.43g(0.0354mol)並びにp,p’−ジクミルジフェニルアミン1,2g(1.0phr)を90℃に温度を設定した加圧ニーダーに入れ、20分間混合した。得られた混合物を、210℃に温度設定した加圧ニーダー中で混練した。得られたポリマーの一部をトルエンに溶解し、再沈殿操作によりポリマーを単離精製した。精製品を用いてIR分析並びに1H−NMR分析を行うことにより、ポリマーへの酸無水物基の導入が確認され、その導入率は2.1mol%であった。
結果は表IIに示す。
Production of modified butyl rubber (Mah-IIR-1 to 6) Brominated butyl rubber 120.0 g (2.08 mol; butyl unit), maleic anhydride 12.0 g (0.123 mol), xylene 18.0 g (0.123 mol), 1.43 g (0.0354 mol) of magnesium oxide and 1,2 g (1.0 phr) of p, p′-dicumyldiphenylamine were placed in a pressure kneader set at 90 ° C. and mixed for 20 minutes. The obtained mixture was kneaded in a pressure kneader set at a temperature of 210 ° C. A part of the obtained polymer was dissolved in toluene, and the polymer was isolated and purified by reprecipitation operation. By conducting IR analysis and 1 H-NMR analysis using the purified product, introduction of an acid anhydride group into the polymer was confirmed, and the introduction rate was 2.1 mol%.
The results are shown in Table II.

Figure 0004779354
Figure 0004779354

以上の通り、本発明に従った変性ブチルゴム含有熱可塑性エラストマー組成物は、これを空気透過防止層として用いると、空気漏れが少なく、有機ハロゲン含量が非常に少ないので、地球環境にやさしい空気入りタイヤとして有用である。   As described above, when the modified butyl rubber-containing thermoplastic elastomer composition according to the present invention is used as an air permeation preventive layer, there is little air leakage and the organic halogen content is very low. Useful as.

Claims (1)

変性率が0.01〜2.0モル%で数平均分子量が20万〜50万の変性ブチルゴム30〜80重量部及び熱可塑性樹脂70〜20重量部(両成分の合計100重量部)を含み、前記熱可塑性樹脂中に平均粒子径3.0ミクロン以下の前記変性ブチルゴムの動的加硫物が不連続に分散した熱可塑性エラストマー組成物を空気透過防止層に用いた空気入りタイヤ。 30 to 80 parts by weight of modified butyl rubber having a modification rate of 0.01 to 2.0 mol% and a number average molecular weight of 200,000 to 500,000 and 70 to 20 parts by weight of a thermoplastic resin (100 parts by weight in total of both components) A pneumatic tire using, as an air permeation preventive layer, a thermoplastic elastomer composition in which the dynamic vulcanizate of the modified butyl rubber having an average particle size of 3.0 microns or less is dispersed discontinuously in the thermoplastic resin.
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