JP5423132B2 - 積層体の製造方法並びに空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、この積層体を接着剤層が露出した状態で巻き取ると、該積層体を巻き出す場合に接着剤の粘着性により接着剤層が剥離したり、タイヤ成形工程において接着剤層の粘着性に起因して該積層体の取扱が難しくなったりする場合がある。そのため、該積層体を巻き取る際には、離型紙等のライナー材を該積層体に沿って巻き込むことが必要である。
ところが、ライナー材を用いた場合、余分な資材が必要になるため該積層体の製造コストが増大するうえ、廃棄されるライナー材は環境への負荷となる。また、ライナー材を用いた場合、該積層体の巻取り時に皺を生じ易くなり、空気入りタイヤの品質が低下することがある。そのため、該積層体を巻き取る際にライナー材の使用を不要にすることが望まれている。
熱可塑性樹脂を含む空気透過防止層と、該空気透過防止層の少なくとも一方の面に配置された接着剤層とを含む積層体を多層押出のインフレーション法にて成形するに際し、
ポリマー100重量部と、前記接着剤層の厚みhに対して0.25h≦L≦3.0hの範囲にある直径Lを有する充填剤10〜100重量部とを含む接着剤組成物を使用し、且つ、その成形条件において、環状ダイの直径と筒状積層体の直径の比(ブローアップレシオ(BUR):筒状積層体直径/環状ダイ直径)を1より大きくすることにより、該接着剤層の表面に凹凸を付与する工程を含む。
上記積層体の製造方法において、前記接着剤層がスチレン−ブタジエン−スチレン共重合体系ポリマー及びタッキファイヤーを含むことができる。
上記積層体の製造方法において、前記熱可塑性樹脂が、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリニトリル系樹脂、ポリメタクリレート系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、フッ素系樹脂、及びイミド系樹脂の群から選ばれた少なくとも1種であることができる。
上記積層体の製造方法において、前記熱可塑性樹脂を含む層は更にエラストマーを含み、前記エラストマーは前記熱可塑性樹脂中に分散しており、かつ、ジエン系ゴム、オレフィン系ゴム、含イオウゴム、フッ素ゴム、及び熱可塑性エラストマーの群から選ばれた少なくとも1種であることができる。
1.1.積層体の製造方法
本発明の一実施形態に係る積層体の製造方法は、熱可塑性樹脂を含む層(空気透過防止層)1と、層1の少なくとも一方の面に配置された接着剤層2とを含む積層体を成形するに際し、ポリマー100重量部と、接着剤層2の厚みhに対して0.25h≦L≦3.0hの範囲にある直径Lを有する充填剤10〜100重量部とを含む接着剤組成物を使用することで、接着剤層2の表面に凹凸を付与する工程を含む。
図1は本発明の一実施形態に係る積層体の製造方法で使用する、インフレーション法を使用した筒状積層体3の成形装置を概略的に示し、図2は図1のX−Y断面を拡大して示す図であり、図3は図2の積層体3の断面を拡大して示すものである。
本実施形態に係る積層体の製造方法では、上述のインフレーション成形において、接着剤組成物に配合する充填剤5の直径Lと接着剤層2の厚みhとの関係(図3及び図6参照)に関しては、0.25h≦L≦3.0hであることが好ましく、更に好ましくは0.5h≦L≦2.0hである。Lが0.25h未満の場合、形成される凹凸が小さすぎて接着剤層2の粘着性を十分に抑制できないことがある。逆に、Lが3.0hより大きい場合、形成される凹凸が大きすぎて、タイヤ成形時のゴムへ密着性が確保できないだけでなく、充填剤5が異物として働いてしまい、積層体をタイヤの空気透過防止層1として用いた場合、耐久性が低下する恐れがある。
空気透過防止層1は、熱可塑性樹脂を含む。例えば、空気透過防止層1は、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物から構成される。すなわち、熱可塑性樹脂は、エラストマー成分を含まない単独の材料として用いても良いし、あるいは熱可塑性エラストマー組成物の構成成分として用いても良い。ここで、熱可塑性エラストマー組成物は、熱可塑性樹脂をマトリックスとし、そのマトリックス中にエラストマー成分が分散している。
接着剤層2は100重量部のポリマー(接着用ポリマー)及び10〜100重量部の充填剤5を含む接着剤組成物を用いて形成される。上述したように、充填剤5は接着剤層2の厚みhに対して0.25h≦L≦3.0hの範囲にある直径Lを有する。また、接着剤層2はさらに、接着用ポリマー及びタッキファイヤーを含むことができる。
本発明の他の一実施形態に係る空気入りタイヤは、上記実施形態に係る積層体をインナーライナーとして用いる。
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はない。
本実施例では、充填剤の配合量変更による本発明の効果の評価及び成形条件の違いによる本発明の効果の評価を行った。
表1に示す配合割合(重量部)で、樹脂、ゴム材料及び動的架橋に必要な架橋系配合剤を2軸混練押出機にて温度230℃で混合し、連続相を構成する熱可塑性樹脂中にゴムが微細に分散した状態とし、2軸混練押出機の吐出口よりストランド状に押し出し、該ストランドをカッターでペレット状にし、熱可塑性エラストマー組成物のペレットを作成した。
───────────────────────────
配合成分 配合量(重量部)
───────────────────────────
ナイロン11*1 24
ナイロン6.66*2 16
BIMS*3 60
亜鉛華*4 0.3
ステアリン酸*5 1.2
ステアリン酸亜鉛*6 0.6
───────────────────────────
*1:アルケマ社製 BESN O TL
*2:宇部興産製 5033B
*3:エクソンモービル化学製 Exxpro MDX89-4
*4:正同化学製 亜鉛華3号
*5:日本油脂製 ビーズステアリン酸
*6:正同化学製 ステアリン酸亜鉛
熱可塑性エラストマー組成物をタイヤ内面に貼り付けるため、表2に示す配合割合(重量部)で、2軸混練押出機を使用し、充填剤、接着用ポリマー及びタッキファイヤーを100℃にて十分混練せしめ、吐出口よりストランド状に押し出し、得られたストランドを水冷した後、カッターでペレット状とし、接着剤組成物のペレットを作成した。本実施例では、充填剤としてガラスビーズを使用した。また、接着剤組成物の仕様として、充填剤を配合しない従来例1、充填剤を50phr配合した実施例1の組成物(ポリマー分100重量部に対して50重量部の充填剤を含む)、充填剤を5phr配合した比較例1の組成物(ポリマー分100重量部に対して5重量部の充填剤を含む)、充填剤を150phr配合した比較例2の組成物(ポリマー分100重量部に対して150重量部の充填剤を含む)を調製した。
*1:ダイセル化学製 エポフレンドAT501
*2:旭化成製
タフプレン315
*3:荒川化学製 ペンセルAD
*4:正同化学製 亜鉛華3号
*5:日本油脂製 ビーズステアリン酸
*6:カヤクアクゾ製 パーカドックス14
*7:ポッターズ・バロティーニ製 GB731(平均粒子径32μm)
熱可塑性エラストマー組成物及び各種接着剤組成物のペレットを使用し、一般的な2層インフレーション成形装置を使用し、230℃で積層フィルムのインフレーション成形を行ない、熱可塑性エラストマー組成物層及び接着剤層の筒状積層体を得た。熱可塑性エラストマー組成物層の厚さは100μmであり、接着剤層の厚さは30μmであった。また、比較対照として、接着剤層は実施例1と同じものを使用し、口径の大きいダイスを用いてブローアップレシオを1とした筒状積層体の成形も実施し、これを比較例3とした。各積層体は巻物状に100m巻取った。表3に各積層体の成形条件を示す。
前述の成形により巻き取った筒状積層体を1週間保管し、その後巻きだして自着性の評価及び接着剤層の剥離状況の評価を行った。自着性評価に関しては、自着して巻きだしが困難な場合は不可(×)とし、問題なく巻きだせる場合は良(○)とした。接着剤剥離状況の評価に関しては、巻きだし時に接着剤の剥離の生じるものは不可(×)、剥離の生じないものは良(○)とした。それらの結果を表4に示した。
充填剤を配合しない従来例1及びブロー比が1の比較例3は接着剤層の凹凸形成が無いため粘着性の抑制ができず、自着性評価及び接着剤剥離状況の評価はいずれも不可(×)であった。
また、充填剤5phr配合の比較例1は接着剤層の凹凸形成が乏しいため粘着性の抑制が不充分であり、自着性評価及び接着剤剥離状況の評価は可(△)であった。
さらに、充填剤50phr配合の実施例1及び充填剤150phr配合の比較例2は自着性評価及び接着剤剥離状況の評価はいずれも良(○)であった。
各筒状積層フィルムを熱可塑性エラストマー組成物がドラム側、接着剤組成物がタイヤ部材側になるようにタイヤ成型ドラムに巻き付け、その上にタイヤ部材を積層し、定法によりグリーンタイヤを成型後、加硫し(条件:180℃×10分)、タイヤサイズ165SR13のタイヤを作製した。
タイヤ作成工程のフィルムの取扱性に関しても評価を行ない、フィルムの粘着性が強く取扱性が困難なもの、及び逆に粘着性が低すぎてグリーンタイヤの成形に問題の生じるものを不可(×)とし、それらの問題のないものを良(○)とした。結果を表4に示した。
充填剤を配合しない従来例1及び充填剤が5phrの比較例1及びブロー比が1の比較例3は粘着性が強く取扱が困難であり、評価はいずれも不可(×)であった。また、充填剤150phr配合の比較例2は粘着性が低すぎてグリーンタイヤ内面から積層体が剥がれてしまうため評価は不可(×)であった。さらに、充填剤50phr配合の実施例1は取扱性が良好で程よい粘着性があり、評価は良(○)であった。
Claims (5)
- 熱可塑性樹脂を含む空気透過防止層と、該空気透過防止層の少なくとも一方の面に配置された接着剤層とを含む積層体を多層押出のインフレーション法にて成形するに際し、
ポリマー100重量部と、前記接着剤層の厚みhに対して0.25h≦L≦3.0hの範囲にある直径Lを有する充填剤10〜100重量部とを含む接着剤組成物を使用し、且つ、その成形条件において、環状ダイの直径と筒状積層体の直径の比(ブローアップレシオ(BUR):筒状積層体直径/環状ダイ直径)を1より大きくすることで、前記接着剤層の表面に凹凸を付与する工程を含む、積層体の製造方法。 - 前記接着剤層がスチレン−ブタジエン−スチレン共重合体系ポリマー及びタッキファイヤーを含む、請求項1に記載の積層体の製造方法。
- 前記熱可塑性樹脂が、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリニトリル系樹脂、ポリメタクリレート系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、フッ素系樹脂、及びイミド系樹脂の群から選ばれた少なくとも1種である、請求項1又は2に記載の積層体の製造方法。
- 前記熱可塑性樹脂を含む層は更にエラストマーを含み、
前記エラストマーは前記熱可塑性樹脂中に分散しており、かつ、ジエン系ゴム、オレフィン系ゴム、含イオウゴム、フッ素ゴム、及び熱可塑性エラストマーの群から選ばれた少なくとも1種である、請求項1〜3のいずれかに記載の積層体の製造方法。 - 請求項1〜4のいずれかに記載された積層体の製造方法により積層体を成形した後、前記接着剤層の表面に凹凸を付与した筒状積層体を平坦に潰してセルの周囲に一旦巻き取り、該筒状積層体を前記セルから巻き解いて所定の長さに切断し、所定の長さに切断された筒状積層体を前記接着剤層が外側となるように成形ドラムの周囲に被せ、その外側にタイヤ構成部材を積層することにより、内面に空気透過防止層を備えた未加硫タイヤを成形し、該未加硫タイヤを加硫機の金型内で加硫する空気入りタイヤの製造方法。
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