JP6125764B2 - Inner liner and pneumatic tire - Google Patents
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本発明は、インナーライナー及び空気入りタイヤ、特に、接着層を設けることなく、タイヤ内面との接合が可能となるインナーライナー及び空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to an inner liner and a pneumatic tire, and more particularly to an inner liner and a pneumatic tire that can be joined to a tire inner surface without providing an adhesive layer.
従来、タイヤの内圧を保持するためにタイヤ内面に空気バリア層として配設されるインナーライナーには、ブチルゴムやハロゲン化ブチルゴム等を主原料とするゴム組成物が使用されている。しかしながら、これらブチル系ゴムを主原料とするゴム組成物は、空気バリア性が低いため、かかるゴム組成物をインナーライナーに使用した場合、インナーライナーの厚さを1mm前後とする必要があった。そのため、タイヤに占めるインナーライナーの重量が約5%となり、タイヤの重量を低減して自動車、農業用車両、及び建設作業用車両等の燃費を向上させる上で障害となっている。 Conventionally, a rubber composition mainly composed of butyl rubber, halogenated butyl rubber or the like is used for an inner liner disposed as an air barrier layer on the tire inner surface in order to maintain the internal pressure of the tire. However, these rubber compositions using butyl rubber as the main raw material have low air barrier properties, so when such a rubber composition is used for the inner liner, the thickness of the inner liner has to be about 1 mm. Therefore, the weight of the inner liner in the tire is about 5%, which is an obstacle to improving the fuel efficiency of automobiles, agricultural vehicles, construction vehicles, etc. by reducing the weight of the tires.
一方、エチレン−ビニルアルコール共重合体(以下、EVOHと略記することがある)は、ガスバリア性に優れることが知られている。該EVOHは、空気透過量が上記ブチル系のインナーライナー用ゴム組成物の100分の1以下であるため、100μm以下の厚さでも、タイヤの内圧保持性を大幅に向上させることができる上、タイヤの重量を低減することが可能である。 On the other hand, an ethylene-vinyl alcohol copolymer (hereinafter sometimes abbreviated as EVOH) is known to have excellent gas barrier properties. Since the EVOH has an air permeation amount of 1/100 or less of the above butyl rubber composition for an inner liner, even if the thickness is 100 μm or less, the internal pressure retention of the tire can be greatly improved. It is possible to reduce the weight of the tire.
上記ブチル系ゴムより空気透過性の低い樹脂は数多く存在するが、空気透過性がブチル系のインナーライナーの10分の1程度の場合、100μmを超える厚さでないと、内圧保持性の改良効果が小さく、また、100μmを超える厚さの場合、タイヤの重量を低減する効果が小さく、また、タイヤ屈曲時の変形からインナーライナーが破断したり、インナーライナーにクラックが発生してしまい、バリア性を保持することが困難となる。耐屈曲性を向上させるために、融点170〜230℃のナイロン樹脂に、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体のハロゲン化物を含むエラストマーを使用する技術が開示されているが(特許文献1)、樹脂に対するエラストマーの比率が高いため、耐屈曲性は向上するもののナイロン樹脂が有するバリア性を保持できなくなる問題がある。 There are many resins that have lower air permeability than the butyl rubber, but if the air permeability is about 1/10 of the butyl inner liner, the internal pressure retention effect can be improved unless the thickness exceeds 100 μm. If the thickness is less than 100 μm, the effect of reducing the weight of the tire is small, and the inner liner breaks due to deformation at the time of bending of the tire, or cracks occur in the inner liner, resulting in barrier properties. It becomes difficult to hold. In order to improve the bending resistance, a technique of using an elastomer containing a halide of isobutylene paramethylstyrene copolymer for a nylon resin having a melting point of 170 to 230 ° C. is disclosed (Patent Document 1). Since the ratio of the elastomer is high, there is a problem that although the bending resistance is improved, the barrier property of the nylon resin cannot be maintained.
これに対し、上記EVOHを使用した場合、100μm以下の厚さでも使用可能であるため、タイヤ転動時の屈曲変形で破断し難く、また、クラックも生じ難くなる。そのため、空気入りタイヤの内圧保持性を改良するために、EVOHをタイヤのインナーライナーに用いることは有効であるといえる。例えば、特許文献2には、EVOHからなるインナーライナーを備えた空気入りタイヤが開示されている。 On the other hand, when the EVOH is used, it can be used even with a thickness of 100 μm or less, so that it is difficult to break due to bending deformation at the time of rolling of the tire, and cracks are hardly generated. Therefore, it can be said that it is effective to use EVOH for the inner liner of the tire in order to improve the internal pressure retention of the pneumatic tire. For example, Patent Document 2 discloses a pneumatic tire including an inner liner made of EVOH.
また、特許文献3に開示のインナーライナーでは、タイヤの内圧保持性を向上させるため、エラストマーからなる補助層に接着剤層を介して貼り合わせて使用することが好ましいとされている。
ただし、熱可塑性樹脂を含む樹脂フィルム層とゴム状弾性体層との密着性が低いため、剥離効力については改善の余地があった。
Moreover, in the inner liner disclosed in Patent Document 3, it is preferable that the inner liner is used by being bonded to an auxiliary layer made of an elastomer via an adhesive layer in order to improve the internal pressure retention of the tire.
However, since the adhesiveness between the resin film layer containing the thermoplastic resin and the rubber-like elastic body layer is low, there is room for improvement in the peeling effect.
そのため、特許文献4では、剥離効力の向上を目的として、接着剤層に、ゴム成分100質量部に対し、分子中に反応部位を二つ以上有するマレイミド誘導体(H)及びポリ-p-ジニトロソベンゼンの少なくとも一種を0.1質量部以上配合した接着剤組成物(I)を用いたことを特徴とする積層体が開示されている。 Therefore, in Patent Document 4, for the purpose of improving the peeling effect, the maleimide derivative (H) having two or more reactive sites in the molecule and the poly-p-dinitroso with respect to 100 parts by mass of the rubber component in the adhesive layer. There is disclosed a laminate comprising an adhesive composition (I) containing 0.1 part by mass or more of at least one kind of benzene.
ここで、引用文献1〜4の技術については、いずれもインナーライナーを空気入りタイヤの内面に接合するため接着剤層を設ける必要があったが、接着剤中に含有される揮発性有機化合物(VOC)をなくすことが好ましく、さらに、接着剤の塗工工程にかかる煩雑さを排除する点からは、接着剤層を設けることなく空気入りタイヤの内面に接合することができるインナーライナーの開発が望まれている。
Here, with respect to the techniques of the cited
そこで、本発明の目的は、接着層を設けることなく、タイヤ内面との優れた接着力を有するインナーライナー及び該インナーライナーを用いた空気入りタイヤを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide an inner liner having an excellent adhesion to the tire inner surface without providing an adhesive layer, and a pneumatic tire using the inner liner.
本発明者らは、熱可塑性エラストマーを含む弾性体層と、ガスバリア性樹脂を含むバリア層とを交互に積層してなる積層体を備えるタイヤ用インナーライナーについて、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、前記積層体を構成する層のうち最もタイヤ外方にある最外面層に、ジエン系ゴムと加熱接着が可能であるエラストマー成分を含有する最外面層を、さらに備えることで、接着層を設けることなく、タイヤ内面との優れた接着力を実現できることを見出した。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have intensively studied to solve the above-mentioned problems with an inner liner for a tire including a laminate in which an elastic layer containing a thermoplastic elastomer and a barrier layer containing a gas barrier resin are alternately laminated. As a result, the outermost surface layer outside the tire among the layers constituting the laminate is further provided with an outermost surface layer containing an elastomer component that can be heat-bonded to the diene rubber, whereby the adhesive layer The present inventors have found that an excellent adhesion force to the tire inner surface can be realized without providing a tire.
即ち、本発明のタイヤ用インナーライナーは、熱可塑性エラストマーを含む弾性体層と、ガスバリア性樹脂を含むバリア層とを交互に積層してなる積層体を備えるタイヤ用インナーライナーであって、記積層体を構成する層のうち少なくとも一方の最外面層が、ジエン系ゴムと加熱接着が可能であるエラストマー成分を含有し、前記エラストマー成分は、加硫可能なジエン部分を有するポリマーであり、ウレタン結合を有することを特徴とする。 That is, the tire inner liner of the present invention is a tire inner liner comprising a laminate obtained by alternately laminating an elastic body layer containing a thermoplastic elastomer and a barrier layer containing a gas barrier resin. The outermost layer of at least one of the layers constituting the body contains an elastomer component that can be heat-bonded to a diene rubber, and the elastomer component is a polymer having a vulcanizable diene portion, and has a urethane bond It is characterized by having .
さらに、前記最外面層のエラストマー成分は、天然ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、及びスチレンブタジエンゴムのうちの少なくとも1種であることがより好ましい。 Furthermore, the elastomer component of the outermost surface layer is more preferably at least one of natural rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, and styrene butadiene rubber.
また、前記最外面層と、接合するタイヤ内面とが、加硫により接合されることが好ましい。 The outermost surface layer and the tire inner surface to be joined are preferably joined by vulcanization.
また、前記バリア層のガスバリア性樹脂は、ヒドロキシ基を有することが好ましく、前記最外面層のエラストマー成分は、前記ガスバリア性樹脂のヒドロキシ基と結合できる変性基を有することがより好ましい。 The gas barrier resin of the barrier layer preferably has a hydroxy group, and the elastomer component of the outermost surface layer more preferably has a modifying group capable of binding to the hydroxy group of the gas barrier resin.
さらに、前記熱可塑性エラストマーは、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーであることが好ましい。 Furthermore, the thermoplastic elastomer is preferably a polyurethane-based thermoplastic elastomer.
また、本発明のインナーライナーは、共押出成型により製造されることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the inner liner of this invention is manufactured by coextrusion molding.
そして、本発明の空気入りタイヤは、上記インナーライナーを備えることを特徴とする。 And the pneumatic tire of this invention is equipped with the said inner liner, It is characterized by the above-mentioned.
本発明の積層体、タイヤ用インナーライナー及び空気入りタイヤによれば、接着層を設けることなく、タイヤ内面との優れた接着力を有するインナーライナー及び該インナーライナーを用いた空気入りタイヤを提供できる。 According to the laminate, the tire inner liner and the pneumatic tire of the present invention, it is possible to provide an inner liner having excellent adhesion to the tire inner surface and a pneumatic tire using the inner liner without providing an adhesive layer. .
<インナーライナー>
以下に、本発明のインナーライナーを、図を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明のインナーライナーの断面を見た図である。
<Inner liner>
Below, the inner liner of this invention is demonstrated in detail, referring a figure.
FIG. 1 is a view of a cross section of the inner liner of the present invention.
本発明のインナーライナーは、図1に示すように、熱可塑性エラストマーを含む弾性体層3と、ガスバリア性樹脂を含むバリア層4とを交互に積層してなる積層体1を備える。
そして、本発明は、前記積層体1を構成する層2、3、4のうち最もタイヤ外方(矢印Aの方向)にある最外面層2が、ジエン系ゴムと加熱接着が可能であるエラストマー成分を含有することを特徴とする。
As shown in FIG. 1, the inner liner of the present invention includes a
In the present invention, the outermost surface layer 2 located on the outermost side of the tire (in the direction of arrow A) among the layers 2, 3, and 4 constituting the
上記構成を備えることで、図1に示すように、前記インナーライナー1を空気入りタイヤ5の内面5aに接合する際、前記最外面層2中のエラストマー成分が、空気入りタイヤ5のゴム成分中に含まれるジエン系ゴムと結合するため、別途、接着剤からなる層を設けることなく、空気入りタイヤの内面との高い接着力を得ることができる。
By providing the above configuration, as shown in FIG. 1, when the
さらに、前記最外面層は、従来のインナーライナーに形成される接着層とは異なり、例えば共押出成型等によって、前記バリア層及び前記弾性体層と共に形成することができるため、従来のインナーライナーに比べて製造工程の簡易化の点においても効果を奏する。 Furthermore, the outermost surface layer can be formed together with the barrier layer and the elastic body layer, for example, by coextrusion molding, unlike the adhesive layer formed on the conventional inner liner. In comparison, the manufacturing process is also simplified.
(バリア層)
本発明インナーライナーを構成するバリア層は、積層体の空気バリア性を実現し、タイヤの内圧を保持するため、ガスバリア性の樹脂を含む層である。
ここで、前記ガスバリア性樹脂については、所望の空気バリア性を確保できるものであれば特に限定されず、例えば、ポリアミド系樹脂、エチレン−ビニルアルコール系共重合体、変性エチレン−ビニルアルコール系共重合体、ウレタン系重合体、オレフィン系重合体又はジエン系重合体等が挙げられる。また、これらの樹脂を、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、前記ガスバリア性樹脂は、高い空気バリア性を確保できる点からヒドロキシ基を有することが好ましい。
(Barrier layer)
The barrier layer constituting the inner liner of the present invention is a layer containing a gas barrier resin in order to realize the air barrier property of the laminate and maintain the internal pressure of the tire.
Here, the gas barrier resin is not particularly limited as long as a desired air barrier property can be secured. For example, a polyamide resin, an ethylene-vinyl alcohol copolymer, a modified ethylene-vinyl alcohol copolymer can be used. Examples thereof include a polymer, a urethane polymer, an olefin polymer, and a diene polymer. Moreover, these resin may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
Moreover, it is preferable that the said gas barrier resin has a hydroxyl group from the point which can ensure high air barrier property.
さらに、上記樹脂の中でもエチレン−ビニルアルコール共重合体、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体又はポリアミド系樹脂が好ましい。かかる樹脂は、空気透過量が低く、ガスバリア性に優れるためである。 Further, among the above resins, an ethylene-vinyl alcohol copolymer, a modified ethylene-vinyl alcohol copolymer, or a polyamide-based resin is preferable. This is because such a resin has a low air permeation amount and excellent gas barrier properties.
前記エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)は、エチレン含有量が25〜50モル%であることが好ましく、30〜48モル%であることがさらに好ましく、35〜45モル%であることが一層好ましい。エチレン含有量が25モル%未満では、耐屈曲性、耐疲労性及び溶融成形性が悪化することがあり、一方、50モル%を超えると、ガスバリア性を十分に確保できないことがある。また、該エチレン−ビニルアルコール共重合体は、ケン化度が90%以上であることが好ましく、95%以上であることがさらに好ましく、99%以上であることが一層好ましい。ケン化度が90%未満では、ガスバリア性及び成形時の熱安定性が不十分となることがある。さらに、該エチレン−ビニルアルコール共重合体は、メルトフローレート(MFR)が190℃、2160g荷重下で0.1〜30g/10分であることが好ましく、0.3〜25g/10分であることがさらに好ましい。 The ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH) preferably has an ethylene content of 25 to 50 mol%, more preferably 30 to 48 mol%, and further preferably 35 to 45 mol%. preferable. If the ethylene content is less than 25 mol%, the bending resistance, fatigue resistance and melt moldability may be deteriorated. On the other hand, if it exceeds 50 mol%, the gas barrier properties may not be sufficiently secured. The ethylene-vinyl alcohol copolymer preferably has a saponification degree of 90% or more, more preferably 95% or more, and still more preferably 99% or more. If the degree of saponification is less than 90%, gas barrier properties and thermal stability during molding may be insufficient. Further, the ethylene-vinyl alcohol copolymer preferably has a melt flow rate (MFR) of 0.1 to 30 g / 10 minutes under a load of 2160 g at 190 ° C., more preferably 0.3 to 25 g / 10 minutes. .
前記エチレン−ビニルアルコール共重合体は、インナーライナーのガスバリア性、溶融成形性及び層間接着性を向上させる観点から、エチレン含有量が3〜70モル%であることが好ましく、10〜60モル%であることがさらに好ましく、20〜55モル%であることが一層好ましく、25〜50モル%であることが特に好ましい。エチレン含有量が3モル%未満では、インナーライナーの耐水性、耐熱水性、高湿度下でのガスバリア性及び溶融成形性が低下するおそれがあり、一方、70モル%を超えると、インナーライナーのガスバリア性が低下するおそれがある。 The ethylene-vinyl alcohol copolymer preferably has an ethylene content of 3 to 70 mol%, from 10 to 60 mol%, from the viewpoint of improving gas barrier properties, melt moldability and interlayer adhesion of the inner liner. More preferably, it is more preferably 20 to 55 mol%, particularly preferably 25 to 50 mol%. If the ethylene content is less than 3 mol%, the water resistance, hot water resistance, gas barrier properties and melt moldability under high humidity may be deteriorated. On the other hand, if the ethylene content exceeds 70 mol%, the gas barrier of the inner liner may be reduced. May decrease.
前記エチレン−ビニルアルコール共重合体は、インナーライナーのガスバリア性、耐湿性及び層間接着性を向上させる観点から、ケン化度が80%以上であることが好ましく、90%以上であることがさらに好ましく、95%以上であることが一層好ましく、99%以上であることが特に好ましい。一方、エチレン−ビニルアルコール共重合体のケン化度は、99.99%以下が好ましい。EVOHのケン化度が80%未満では、インナーライナーの溶融成形性、ガスバリア性、耐着色性及び耐湿性が低下するおそれがある。 The ethylene-vinyl alcohol copolymer preferably has a saponification degree of 80% or more, more preferably 90% or more, from the viewpoint of improving gas barrier properties, moisture resistance and interlayer adhesion of the inner liner. Is more preferably 95% or more, and particularly preferably 99% or more. On the other hand, the saponification degree of the ethylene-vinyl alcohol copolymer is preferably 99.99% or less. If the saponification degree of EVOH is less than 80%, the melt moldability, gas barrier properties, coloration resistance and moisture resistance of the inner liner may be lowered.
前記エチレン−ビニルアルコール共重合体は、ガスバリア性、耐屈曲性及び耐疲労性を得る観点から、メルトフローレート(MFR)が190℃、21.18N荷重下で0.1〜30g/10分であることが好ましく、0.3〜25g/10分であることがさらに好ましい。 The ethylene-vinyl alcohol copolymer has a melt flow rate (MFR) of 0.1 to 30 g / 10 min at 190 ° C. and a load of 21.18 N from the viewpoint of obtaining gas barrier properties, flex resistance and fatigue resistance. Preferably, it is 0.3-25 g / 10min.
前記エチレン−ビニルアルコール共重合体は、1,2−グリコール結合構造単位の含有量G(モル%)が下記式:
G ≦ 1.58−0.0244×E
[式中、Gは1,2−グリコール結合構造単位の含有量(モル%)であり、EはEVOH中のエチレン単位含有量(モル%)であり、但し、E ≦ 64である]の関係を満たし、且つ、固有粘度が0.05〜0.2L/gの範囲であることが好ましい。このようなEVOHを用いることで、得られるインナーライナーは、ガスバリア性の湿度依存性が小さくなり、良好な透明性及び光沢を有し、他の樹脂からなる層への積層も容易になる。なお、1,2−グリコール結合構造単位の含有量は、「S.Aniyaら,Analytical Science Vol.1,91(1985)」に記載された方法に準じて、EVOH試料をジメチルスルホキシド溶液とし、温度90℃における核磁気共鳴法によって測定されることができる。
The ethylene-vinyl alcohol copolymer has a content G (mol%) of 1,2-glycol bond structural units of the following formula:
G ≦ 1.58−0.0244 × E
[Wherein, G is the content (mol%) of 1,2-glycol bond structural unit, E is the ethylene unit content (mol%) in EVOH, where E ≦ 64) And the intrinsic viscosity is preferably in the range of 0.05 to 0.2 L / g. By using such EVOH, the obtained inner liner is less dependent on the humidity of the gas barrier property, has good transparency and gloss, and can be easily laminated on a layer made of another resin. The content of the 1,2-glycol-bonded structural unit was determined by changing the EVOH sample to a dimethyl sulfoxide solution according to the method described in “S. Aniya et al., Analytical Science Vol. 1, 91 (1985)”. It can be measured by nuclear magnetic resonance at 90 ° C.
前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体は、エチレン単位及びビニルアルコール単位の他に、他の繰り返し単位(以下、構造単位ともいう)、例えばこれらの単位から誘導した繰り返し単位を1種又は複数種有する重合体である。なお、変性EVOHの好適なエチレン含有量、ケン化度、メルトフローレート(MFR)、1,2−グリコール結合構造単位の含有量及び固有粘度は、上述のEVOHと同様である。 The modified ethylene-vinyl alcohol copolymer has, in addition to ethylene units and vinyl alcohol units, other repeating units (hereinafter also referred to as structural units), for example, one or more kinds of repeating units derived from these units. It is a polymer. The preferred ethylene content, degree of saponification, melt flow rate (MFR), content of 1,2-glycol bond structural unit and intrinsic viscosity of the modified EVOH are the same as those of the above-mentioned EVOH.
前記変性EVOHは、例えば下記に示す構造単位(I)及び(II)から選ばれる少なくとも一種の構造単位を有することが好ましく、該構造単位を全構造単位に対して0.5〜30モル%の割合で含有することがさらに好ましい。かかる変性EVOHであれば、樹脂又は樹脂組成物の柔軟性及び加工特性、並びにインナーライナーの層間接着性、延伸性及び熱成形性を向上させることができる。
前記変性EVOHにおいて、上記構造単位(I)及び/又は(II)の全構造単位に対する含有量の下限は、0.5モル%が好ましく、1モル%がより好ましく、1.5モル%がさらに好ましい。一方、前記変性EVOHにおいて、上記構造単位(I)及び/又は(II)の全構造単位に対する含有量の上限は、30モル%が好ましく、15モル%がより好ましく、10モル%がさらに好ましい。前記構造単位(I)及び/又は(II)を前記特定した割合で含有することで、樹脂又は樹脂組成物の柔軟性及び加工特性、並びにインナーライナーの層間接着性、延伸性及び熱成形性を向上させることができる。 In the modified EVOH, the lower limit of the content of the structural unit (I) and / or (II) with respect to all the structural units is preferably 0.5 mol%, more preferably 1 mol%, and even more preferably 1.5 mol%. On the other hand, in the modified EVOH, the upper limit of the content of the structural unit (I) and / or (II) with respect to all the structural units is preferably 30 mol%, more preferably 15 mol%, still more preferably 10 mol%. By containing the structural units (I) and / or (II) in the specified proportions, the flexibility and processing characteristics of the resin or resin composition, and the interlayer adhesion, stretchability and thermoformability of the inner liner can be achieved. Can be improved.
上記構造単位(I)及び(II)において、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基としてはアルキル基、アルケニル基等が挙げられ、炭素数3〜10の脂環式炭化水素基としてはシクロアルキル基、シクロアルケニル基等が挙げられ、炭素数6〜10の芳香族炭化水素基としてはフェニル基等が挙げられる。 In the structural units (I) and (II), examples of the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms include an alkyl group and an alkenyl group, and examples of the alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms include cyclohexane. An alkyl group, a cycloalkenyl group, etc. are mentioned, A phenyl group etc. are mentioned as a C6-C10 aromatic hydrocarbon group.
上記構造単位(I)において、前記R1、R2及びR3は、それぞれ独立して水素原子、メチル基、エチル基、ヒドロキシ基、ヒドロキシメチル基又はヒドロキシエチル基であることが好ましく、これらの中でも、それぞれ独立に水素原子、メチル基、ヒドロキシ基又はヒドロキシメチル基であることがさらに好ましい。かかるR1、R2及びR3であれば、インナーライナーの延伸性及び熱成形性をさらに向上させることができる。 In the structural unit (I), R 1 , R 2 and R 3 are preferably each independently a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a hydroxy group, a hydroxymethyl group or a hydroxyethyl group. Among these, a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxy group, or a hydroxymethyl group is more preferable. With such R 1 , R 2 and R 3 , the stretchability and thermoformability of the inner liner can be further improved.
EVOH中に上記構造単位(I)を含有させる方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、エチレンとビニルエステルとの共重合において、さらに構造単位(I)に誘導される単量体を共重合させる方法等が挙げられる。該構造単位(I)に誘導される単量体としては、例えば、プロピレン、ブチレン、ペンテン、ヘキセン等のアルケン;3−ヒドロキシ−1−プロペン、3−アシロキシ−1−プロペン、3−アシロキシ−1−ブテン、4−アシロキシ−1−ブテン、3,4−ジアシロキシ−1−ブテン、3−アシロキシ−4−ヒドロキシ−1−ブテン、4−アシロキシ−3−ヒドロキシ−1−ブテン、3−アシロキシ−4−メチル−1−ブテン、4−アシロキシ−2−メチル−1−ブテン、4−アシロキシ−3−メチル−1−ブテン、3,4−ジアシロキシ−2−メチル−1−ブテン、4−ヒドロキシ−1−ペンテン、5−ヒドロキシ−1−ペンテン、4,5−ジヒドロキシ−1−ペンテン、4−アシロキシ−1−ペンテン、5−アシロキシ−1−ペンテン、4,5−ジアシロキシ−1−ペンテン、4−ヒドロキシ−3−メチル−1−ペンテン、5−ヒドロキシ−3−メチル−1−ペンテン、4,5−ジヒドロキシ−3−メチル−1−ペンテン、5,6−ジヒドロキシ−1−ヘキセン、4−ヒドロキシ−1−ヘキセン、5−ヒドロキシ−1−ヘキセン、6−ヒドロキシ−1−ヘキセン、4−アシロキシ−1−ヘキセン、5−アシロキシ−1−ヘキセン、6−アシロキシ−1−ヘキセン、5,6−ジアシロキシ−1−ヘキセン等のヒドロキシ基やエステル基を有するアルケンが挙げられる。それらの中でも、共重合反応性、及び得られるインナーライナーのガスバリア性の観点から、プロピレン、3−アシロキシ−1−プロペン、3−アシロキシ−1−ブテン、4−アシロキシ−1−ブテン、及び3,4−ジアセトキシ−1−ブテンが好ましい。具体的には、プロピレン、3−アセトキシ−1−プロペン、3−アセトキシ−1−ブテン、4−アセトキシ−1−ブテン、3,4−ジアセトキシ−1−ブテンがさらに好ましく、3,4−ジアセトキシ−1−ブテンが特に好ましい。なお、エステルを有するアルケンを用いる場合は、ケン化反応の際に、前記構造単位(I)に誘導される。 The method for incorporating the structural unit (I) in EVOH is not particularly limited. For example, in the copolymerization of ethylene and vinyl ester, a monomer further derived into the structural unit (I). And the like. Examples of the monomer derived from the structural unit (I) include alkene such as propylene, butylene, pentene, hexene; 3-hydroxy-1-propene, 3-acyloxy-1-propene, 3-acyloxy-1 -Butene, 4-acyloxy-1-butene, 3,4-diacyloxy-1-butene, 3-acyloxy-4-hydroxy-1-butene, 4-acyloxy-3-hydroxy-1-butene, 3-acyloxy-4 -Methyl-1-butene, 4-acyloxy-2-methyl-1-butene, 4-acyloxy-3-methyl-1-butene, 3,4-diacyloxy-2-methyl-1-butene, 4-hydroxy-1 -Pentene, 5-hydroxy-1-pentene, 4,5-dihydroxy-1-pentene, 4-acyloxy-1-pentene, 5-acyloxy-1-pentene, , 5-diacyloxy-1-pentene, 4-hydroxy-3-methyl-1-pentene, 5-hydroxy-3-methyl-1-pentene, 4,5-dihydroxy-3-methyl-1-pentene, 5,6 -Dihydroxy-1-hexene, 4-hydroxy-1-hexene, 5-hydroxy-1-hexene, 6-hydroxy-1-hexene, 4-acyloxy-1-hexene, 5-acyloxy-1-hexene, 6-acyloxy Alkenes having a hydroxy group or an ester group such as -1-hexene and 5,6-diacyloxy-1-hexene are exemplified. Among these, from the viewpoint of copolymerization reactivity and gas barrier properties of the resulting inner liner, propylene, 3-acyloxy-1-propene, 3-acyloxy-1-butene, 4-acyloxy-1-butene, and 3, 4-diacetoxy-1-butene is preferred. Specifically, propylene, 3-acetoxy-1-propene, 3-acetoxy-1-butene, 4-acetoxy-1-butene, and 3,4-diacetoxy-1-butene are more preferable, and 3,4-diacetoxy- 1-butene is particularly preferred. In addition, when using the alkene which has ester, it is induced | guided | derived to the said structural unit (I) in the case of saponification reaction.
上記構造単位(II)において、R4及びR5は共に水素原子であることが好ましい。特に、R4及びR5が共に水素原子であり、前記R6及びR7のうちの一方が炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基で、他方が水素原子であることがより好ましい。構造単位(II)中の脂肪族炭化水素基は、アルキル基又はアルケニル基が好ましい。また、インナーライナーのガスバリア性を特に重視する観点から、R6及びR7のうちの一方がメチル基又はエチル基で、他方が水素原子であることが好ましい。さらに、前記R6及びR7のうちの一方が(CH2)hOHで表される置換基(但し、hは1〜8の整数である)で、他方が水素原子であることも好ましい。この(CH2)hOHで表される置換基においては、hが1〜4の整数であることが好ましく、1又は2であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。 In the structural unit (II), R 4 and R 5 are preferably both hydrogen atoms. In particular, it is more preferable that R 4 and R 5 are both hydrogen atoms, one of the R 6 and R 7 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and the other is a hydrogen atom. The aliphatic hydrocarbon group in the structural unit (II) is preferably an alkyl group or an alkenyl group. Further, from the viewpoint of particularly emphasizing the gas barrier property of the inner liner, it is preferable that one of R 6 and R 7 is a methyl group or an ethyl group, and the other is a hydrogen atom. Furthermore, it is also preferable that one of R 6 and R 7 is a substituent represented by (CH 2 ) h OH (where h is an integer of 1 to 8) and the other is a hydrogen atom. In the substituent represented by (CH 2 ) h OH, h is preferably an integer of 1 to 4, more preferably 1 or 2, and particularly preferably 1.
また、EVOH中に上記構造単位(II)を含有させる方法としては、特に限定されるものではないが、ケン化反応によって得られたEVOHに一価エポキシ化合物を反応させる方法等が挙げられる。一価エポキシ化合物としては、下記式(III)〜(IX)で表される化合物が好適に挙げられる。
上記式(III)で表される一価エポキシ化合物としては、例えば、エポキシエタン(エチレンオキサイド)、エポキシプロパン、1,2−エポキシブタン、2,3−エポキシブタン、3−メチル−1,2−エポキシブタン、1,2−エポキシペンタン、2,3−エポキシペンタン、3−メチル−1,2−エポキシペンタン、4−メチル−1,2−エポキシペンタン、4−メチル−2,3−エポキシペンタン、3−エチル−1,2−エポキシペンタン、1,2−エポキシヘキサン、2,3−エポキシヘキサン、3,4−エポキシヘキサン、3−メチル−1,2−エポキシヘキサン、4−メチル−1,2−エポキシヘキサン、5−メチル−1,2−エポキシヘキサン、3−エチル−1,2−エポキシヘキサン、3−プロピル−1,2−エポキシヘキサン、4−エチル−1,2−エポキシヘキサン、5−メチル−1,2−エポキシヘキサン、4−メチル−2,3−エポキシヘキサン、4−エチル−2,3−エポキシヘキサン、2−メチル−3,4−エポキシヘキサン、2,5−ジメチル−3,4−エポキシヘキサン、3−メチル−1,2−エポキシヘプタン、4−メチル−1,2−エポキシヘキサン、5−メチル−1,2−エポキシヘプタン、6−メチル−1,2−エポキシヘプタン、3−エチル−1,2−エポキシヘプタン、3−プロピル−1,2−エポキシヘプタン、3−ブチル−1,2−エポキシヘプタン、4−エチル−1,2−エポキシヘプタン、4−プロピル−1,2−エポキシヘプタン、6−エチル−1,2−エポキシヘプタン、4−メチル−2,3−エポキシヘプタン、4−エチル−2,3−エポキシヘプタン、4−プロピル−2,3−エポキシヘプタン、2−メチル−3,4−エポキシヘプタン、5−メチル−3,4−エポキシヘプタン、5−エチル−3,4−エポキシヘプタン、2,5−ジメチル−3,4−エポキシヘプタン、2−メチル−5−エチル−3,4−エポキシヘプタン、1,2−エポキシヘプタン、2,3−エポキシヘプタン、3,4−エポキシヘプタン、1,2−エポキシオクタン、2,3−エポキシオクタン、3,4−エポキシオクタン、4,5−エポキシオクタン、1,2−エポキシノナン、2,3−エポキシノナン、3,4−エポキシノナン、4,5−エポキシノナン、1,2−エポキシデカン、2,3−エポキシデカン、3,4−エポキシデカン、4,5−エポキシデカン、5,6−エポキシデカン、1,2−エポキシウンデカン、2,3−エポキシウンデカン、3,4−エポキシウンデカン、4,5−エポキシウンデカン、5,6−エポキシウンデカン、1,2−エポキシドデカン、2,3−エポキシドデカン、3,4−エポキシドデカン、4,5−エポキシドデカン、5,6−エポキシドデカン、6,7−エポキシドデカン、エポキシエチルベンゼン、1−フェニル−1,2−プロパン、3−フェニル−1,2−エポキシプロパン、1−フェニル−1,2−エポキシブタン、3−フェニル−1,2−エポキシペンタン、4−フェニル−1,2−エポキシペンタン、5−フェニル−1,2−エポキシペンタン、1−フェニル−1,2−エポキシヘキサン、3−フェニル−1,2−エポキシヘキサン、4−フェニル−1,2−エポキシヘキサン、5−フェニル−1,2−エポキシヘキサン、6−フェニル−1,2−エポキシヘキサン等が挙げられる。 Examples of the monovalent epoxy compound represented by the formula (III) include epoxy ethane (ethylene oxide), epoxy propane, 1,2-epoxybutane, 2,3-epoxybutane, and 3-methyl-1,2- Epoxybutane, 1,2-epoxypentane, 2,3-epoxypentane, 3-methyl-1,2-epoxypentane, 4-methyl-1,2-epoxypentane, 4-methyl-2,3-epoxypentane, 3-ethyl-1,2-epoxypentane, 1,2-epoxyhexane, 2,3-epoxyhexane, 3,4-epoxyhexane, 3-methyl-1,2-epoxyhexane, 4-methyl-1,2 -Epoxyhexane, 5-methyl-1,2-epoxyhexane, 3-ethyl-1,2-epoxyhexane, 3-propyl-1,2-epoxy Xanthone, 4-ethyl-1,2-epoxyhexane, 5-methyl-1,2-epoxyhexane, 4-methyl-2,3-epoxyhexane, 4-ethyl-2,3-epoxyhexane, 2-methyl- 3,4-epoxyhexane, 2,5-dimethyl-3,4-epoxyhexane, 3-methyl-1,2-epoxyheptane, 4-methyl-1,2-epoxyhexane, 5-methyl-1,2- Epoxyheptane, 6-methyl-1,2-epoxyheptane, 3-ethyl-1,2-epoxyheptane, 3-propyl-1,2-epoxyheptane, 3-butyl-1,2-epoxyheptane, 4-ethyl -1,2-epoxyheptane, 4-propyl-1,2-epoxyheptane, 6-ethyl-1,2-epoxyheptane, 4-methyl-2,3-epoxyheptane, -Ethyl-2,3-epoxyheptane, 4-propyl-2,3-epoxyheptane, 2-methyl-3,4-epoxyheptane, 5-methyl-3,4-epoxyheptane, 5-ethyl-3,4 -Epoxyheptane, 2,5-dimethyl-3,4-epoxyheptane, 2-methyl-5-ethyl-3,4-epoxyheptane, 1,2-epoxyheptane, 2,3-epoxyheptane, 3,4- Epoxyheptane, 1,2-epoxyoctane, 2,3-epoxyoctane, 3,4-epoxyoctane, 4,5-epoxyoctane, 1,2-epoxynonane, 2,3-epoxynonane, 3,4-epoxy Nonane, 4,5-epoxynonane, 1,2-epoxydecane, 2,3-epoxydecane, 3,4-epoxydecane, 4,5-epoxydecane, 5,6- Epoxy decane, 1,2-epoxy undecane, 2,3-epoxy undecane, 3,4-epoxy undecane, 4,5-epoxy undecane, 5,6-epoxy undecane, 1,2-epoxy undecane, 2,3-epoxy Dodecane, 3,4-epoxydodecane, 4,5-epoxydodecane, 5,6-epoxydodecane, 6,7-epoxydodecane, epoxyethylbenzene, 1-phenyl-1,2-propane, 3-phenyl-1,2, -Epoxypropane, 1-phenyl-1,2-epoxybutane, 3-phenyl-1,2-epoxypentane, 4-phenyl-1,2-epoxypentane, 5-phenyl-1,2-epoxypentane, 1- Phenyl-1,2-epoxyhexane, 3-phenyl-1,2-epoxyhexane, 4-phenyl-1,2, Epoxyhexane, 5-phenyl-1,2-epoxy hexane, 6-phenyl-1,2-epoxy hexane, and the like.
上記式(IV)で表される一価エポキシ化合物としては、例えば、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、n−プロピルグリシジルエーテル、イソプロピルグリシジルエーテル、n−ブチルグリシジルエーテル、イソブチルグリシジルエーテル、tert−ブチルグリシジルエーテル、1,2−エポキシ−3−ペンチルオキシプロパン、1,2−エポキシ−3−ヘキシルオキシプロパン、1,2−エポキシ−3−ヘプチルオキシプロパン、1,2−エポキシ−4−フェノキシブタン、1,2−エポキシ−4−ベンジルオキシブタン、1,2−エポキシ−5−メトキシペンタン、1,2−エポキシ−5−エトキシペンタン、1,2−エポキシ−5−プロポキシペンタン、1,2−エポキシ−5−ブトキシペンタン、1,2−エポキシ−5−ペンチルオキシペンタン、1,2−エポキシ−5−ヘキシルオキシペンタン、1,2−エポキシ−5−フェノキシペンタン、1,2−エポキシ−6−メトキシヘキサン、1,2−エポキシ−6−エトキシヘキサン、1,2−エポキシ−6−プロポキシヘキサン、1,2−エポキシ−6−ブトキシヘキサン、1,2−エポキシ−6−ヘプチルオキシヘキサン、1,2−エポキシ−7−メトキシヘプタン、1,2−エポキシ−7−エトキシヘプタン、1,2−エポキシ−7−プロポキシヘプタン、1,2−エポキシ−7−ブトキシヘプタン、1,2−エポキシ−8−メトキシオクタン、1,2−エポキシ−8−エトキシオクタン、1,2−エポキシ−8−ブトキシオクタン、グリシドール、3,4−エポキシ−1−ブタノール、4,5−エポキシ−1−ペンタノール、5,6−エポキシ−1−ヘキサノール、6,7−エポキシ−1−ヘプタノール、7,8−エポキシ−1−オクタノール、8,9−エポキシ−1−ノナノール、9,10−エポキシ−1−デカノール、10,11−エポキシ−1−ウンデカノール等が挙げられる。 Examples of the monovalent epoxy compound represented by the above formula (IV) include methyl glycidyl ether, ethyl glycidyl ether, n-propyl glycidyl ether, isopropyl glycidyl ether, n-butyl glycidyl ether, isobutyl glycidyl ether, tert-butyl glycidyl. Ether, 1,2-epoxy-3-pentyloxypropane, 1,2-epoxy-3-hexyloxypropane, 1,2-epoxy-3-heptyloxypropane, 1,2-epoxy-4-phenoxybutane, , 2-epoxy-4-benzyloxybutane, 1,2-epoxy-5-methoxypentane, 1,2-epoxy-5-ethoxypentane, 1,2-epoxy-5-propoxypentane, 1,2-epoxy- 5-butoxypentane, 1,2-d Xyl-5-pentyloxypentane, 1,2-epoxy-5-hexyloxypentane, 1,2-epoxy-5-phenoxypentane, 1,2-epoxy-6-methoxyhexane, 1,2-epoxy-6 Ethoxyhexane, 1,2-epoxy-6-propoxyhexane, 1,2-epoxy-6-butoxyhexane, 1,2-epoxy-6-heptyloxyhexane, 1,2-epoxy-7-methoxyheptane, 1, 2-epoxy-7-ethoxyheptane, 1,2-epoxy-7-propoxyheptane, 1,2-epoxy-7-butoxyheptane, 1,2-epoxy-8-methoxyoctane, 1,2-epoxy-8- Ethoxyoctane, 1,2-epoxy-8-butoxyoctane, glycidol, 3,4-epoxy-1-butanol, 4, -Epoxy-1-pentanol, 5,6-epoxy-1-hexanol, 6,7-epoxy-1-heptanol, 7,8-epoxy-1-octanol, 8,9-epoxy-1-nonanol, 9, Examples include 10-epoxy-1-decanol, 10,11-epoxy-1-undecanol, and the like.
上記式(V)で表される一価エポキシ化合物としては、例えば、エチレングリコールモノグリシジルエーテル、プロパンジオールモノグリシジルエーテル、ブタンジオールモノグリシジルエーテル、ペンタンジオールモノグリシジルエーテル、ヘキサンジオールモノグリシジルエーテル、ヘプタンジオールモノグリシジルエーテル、オクタンジオールモノグリシジルエーテル等が挙げられる。 Examples of the monovalent epoxy compound represented by the above formula (V) include ethylene glycol monoglycidyl ether, propanediol monoglycidyl ether, butanediol monoglycidyl ether, pentanediol monoglycidyl ether, hexanediol monoglycidyl ether, heptanediol. Examples thereof include monoglycidyl ether and octanediol monoglycidyl ether.
上記式(VI)で表される一価エポキシ化合物としては、例えば、3−(2,3−エポキシ)プロポキシ−1−プロペン、4−(2,3−エポキシ)プロポキシ−1−ブテン、5−(2,3−エポキシ)プロポキシ−1−ペンテン、6−(2,3−エポキシ)プロポキシ−1−ヘキセン、7−(2,3−エポキシ)プロポキシ−1−ヘプテン、8−(2,3−エポキシ)プロポキシ−1−オクテン等が挙げられる。 Examples of the monovalent epoxy compound represented by the formula (VI) include 3- (2,3-epoxy) propoxy-1-propene, 4- (2,3-epoxy) propoxy-1-butene, 5- (2,3-epoxy) propoxy-1-pentene, 6- (2,3-epoxy) propoxy-1-hexene, 7- (2,3-epoxy) propoxy-1-heptene, 8- (2,3- Epoxy) propoxy-1-octene and the like.
上記式(VII)で表される一価エポキシ化合物としては、例えば、3,4−エポキシ−2−ブタノール、2,3−エポキシ−1−ブタノール、3,4−エポキシ−2−ペンタノール、2,3−エポキシ−1−ペンタノール、1,2−エポキシ−3−ペンタノール、2,3−エポキシ−4−メチル−1−ペンタノール、2,3−エポキシ−4,4−ジメチル−1−ペンタノール、2,3−エポキシ−1−ヘキサノール、3,4−エポキシ−2−ヘキサノール、4,5−エポキシ−3−ヘキサノール、1,2−エポキシ−3−ヘキサノール、2,3−エポキシ−4,4−ジメチル−1−ヘキサノール、2,3−エポキシ−4,4−ジエチル−1−ヘキサノール、2,3−エポキシ−4−メチル−4−エチル−1−ヘキサノール、3,4−エポキシ−5−メチル−2−ヘキサノール、3,4−エポキシ−5,5−ジメチル−2−ヘキサノール、3,4−エポキシ−2−ヘプタノール、2,3−エポキシ−1−ヘプタノール、4,5−エポキシ−3−ヘプタノール、2,3−エポキシ−4−ヘプタノール、1,2−エポキシ−3−ヘプタノール、2,3−エポキシ−1−オクタノール、3,4−エポキシ−2−オクタノール、4,5−エポキシ−3−オクタノール、5,6−エポキシ−4−オクタノール、2,3−エポキシ−4−オクタノール、1,2−エポキシ−3−オクタノール、2,3−エポキシ−1−ノナノール、3,4−エポキシ−2−ノナノール、4,5−エポキシ−3−ノナノール、5,6−エポキシ−4−ノナノール、3,4−エポキシ−5−ノナノール、2,3−エポキシ−4−ノナノール、1,2−エポキシ−3−ノナノール、2,3−エポキシ−1−デカノール、3,4−エポキシ−2−デカノール、4,5−エポキシ−3−デカノール、5,6−エポキシ−4−デカノール、6,7−エポキシ−5−デカノール、3,4−エポキシ−5−デカノール、2,3−エポキシ−4−デカノール、1,2−エポキシ−3−デカノール等が挙げられる。 Examples of the monovalent epoxy compound represented by the formula (VII) include 3,4-epoxy-2-butanol, 2,3-epoxy-1-butanol, 3,4-epoxy-2-pentanol, 2 , 3-epoxy-1-pentanol, 1,2-epoxy-3-pentanol, 2,3-epoxy-4-methyl-1-pentanol, 2,3-epoxy-4,4-dimethyl-1- Pentanol, 2,3-epoxy-1-hexanol, 3,4-epoxy-2-hexanol, 4,5-epoxy-3-hexanol, 1,2-epoxy-3-hexanol, 2,3-epoxy-4 , 4-Dimethyl-1-hexanol, 2,3-epoxy-4,4-diethyl-1-hexanol, 2,3-epoxy-4-methyl-4-ethyl-1-hexanol, 3,4-epoxy -5-methyl-2-hexanol, 3,4-epoxy-5,5-dimethyl-2-hexanol, 3,4-epoxy-2-heptanol, 2,3-epoxy-1-heptanol, 4,5-epoxy -3-heptanol, 2,3-epoxy-4-heptanol, 1,2-epoxy-3-heptanol, 2,3-epoxy-1-octanol, 3,4-epoxy-2-octanol, 4,5-epoxy -3-octanol, 5,6-epoxy-4-octanol, 2,3-epoxy-4-octanol, 1,2-epoxy-3-octanol, 2,3-epoxy-1-nonanol, 3,4-epoxy 2-nonanol, 4,5-epoxy-3-nonanol, 5,6-epoxy-4-nonanol, 3,4-epoxy-5-nonanol, 2,3-epoxy Si-4-nonanol, 1,2-epoxy-3-nonanol, 2,3-epoxy-1-decanol, 3,4-epoxy-2-decanol, 4,5-epoxy-3-decanol, 5,6- Examples include epoxy-4-decanol, 6,7-epoxy-5-decanol, 3,4-epoxy-5-decanol, 2,3-epoxy-4-decanol, 1,2-epoxy-3-decanol and the like.
上記式(VIII)で表される一価エポキシ化合物としては、例えば、1,2−エポキシシクロペンタン、1,2−エポキシシクロヘキサン、1,2−エポキシシクロヘプタン、1,2−エポキシシクロオクタン、1,2−エポキシシクロノナン、1,2−エポキシシクロデカン、1,2−エポキシシクロウンデカン、1,2−エポキシシクロドデカン等が挙げられる。 Examples of the monovalent epoxy compound represented by the above formula (VIII) include 1,2-epoxycyclopentane, 1,2-epoxycyclohexane, 1,2-epoxycycloheptane, 1,2-epoxycyclooctane, , 2-epoxycyclononane, 1,2-epoxycyclodecane, 1,2-epoxycycloundecane, 1,2-epoxycyclododecane and the like.
上記式(IX)で表される一価エポキシ化合物としては、例えば、3,4−エポキシシクロペンテン、3,4−エポキシシクロヘキセン、3,4−エポキシシクロヘプテン、3,4−エポキシシクロオクテン、3,4−エポキシシクロノネン、1,2−エポキシシクロデセン、1,2−エポキシシクロウンデセン、1,2−エポキシシクロドデセン等が挙げられる。 Examples of the monovalent epoxy compound represented by the above formula (IX) include 3,4-epoxycyclopentene, 3,4-epoxycyclohexene, 3,4-epoxycycloheptene, 3,4-epoxycyclooctene, 3 , 4-epoxycyclononene, 1,2-epoxycyclodecene, 1,2-epoxycycloundecene, 1,2-epoxycyclododecene, and the like.
前記一価エポキシ化合物の中では、炭素数が2〜8のエポキシ化合物が好ましい。特に、化合物の取り扱いの容易さ及びEVOHに対する反応性の観点から、一価エポキシ化合物の炭素数は、2〜6がより好ましく、2〜4がさらに好ましい。また、一価エポキシ化合物は、これらの式で表される化合物のうち式(III)又は(IV)で表される化合物であることが特に好ましい。具体的には、EVOHに対する反応性及び得られるインナーライナーのガスバリア性の観点から、1,2−エポキシブタン、2,3−エポキシブタン、エポキシプロパン、エポキシエタン及びグリシドールが好ましく、これらの中でもエポキシプロパン及びグリシドールが特に好ましい。 Among the monovalent epoxy compounds, epoxy compounds having 2 to 8 carbon atoms are preferable. In particular, from the viewpoint of easy handling of the compound and reactivity with respect to EVOH, the carbon number of the monovalent epoxy compound is more preferably 2 to 6, and further preferably 2 to 4. The monovalent epoxy compound is particularly preferably a compound represented by the formula (III) or (IV) among the compounds represented by these formulas. Specifically, 1,2-epoxybutane, 2,3-epoxybutane, epoxypropane, epoxyethane, and glycidol are preferable from the viewpoint of reactivity to EVOH and gas barrier properties of the resulting inner liner, and among these, epoxypropane And glycidol are particularly preferred.
本発明において、エチレン−ビニルアルコール共重合体は、例えば、エチレンとビニルエステルとを重合してエチレン−ビニルエステル共重合体を得、該エチレン−ビニルエステル共重合体をケン化することにより得られる。また、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体は、上述のとおり、(1)エチレンとビニルエステルとの重合において、さらに構造単位(I)に誘導される単量体を共重合させたり、(2)ケン化反応によって得られたEVOHに対して一価エポキシ化合物を反応させることにより得られる。ここで、エチレン−ビニルアルコール共重合体及び変性エチレン−ビニルアルコール共重合体の重合方法は、特に限定されず、例えば溶液重合、懸濁重合、乳化重合、バルク重合のいずれであってもよい。また、連続式、回分式のいずれであってもよい。 In the present invention, the ethylene-vinyl alcohol copolymer is obtained, for example, by polymerizing ethylene and a vinyl ester to obtain an ethylene-vinyl ester copolymer, and saponifying the ethylene-vinyl ester copolymer. . Further, as described above, the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer is obtained by (1) copolymerizing a monomer derived from the structural unit (I) in the polymerization of ethylene and vinyl ester, or (2) It is obtained by reacting a monovalent epoxy compound with EVOH obtained by a saponification reaction. Here, the polymerization method of the ethylene-vinyl alcohol copolymer and the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer is not particularly limited, and for example, any of solution polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, and bulk polymerization may be used. Moreover, any of a continuous type and a batch type may be sufficient.
前記重合に用いることができるビニルエステルとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル等の脂肪酸ビニル等が挙げられる。 Examples of vinyl esters that can be used for the polymerization include vinyl fatty acid such as vinyl acetate, vinyl propionate, and vinyl pivalate.
また、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体を製造する場合、エチレン及びビニルエステルの他に、これら単量体と共重合し得る単量体を好ましくは少量で用いることがある。この共重合し得る単量体としては、上述の構造単位(I)に誘導される単量体に加えて、他のアルケン;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸又はその無水物、塩、モノアルキルエステル若しくはジアルキルエステル等;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル;アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド;ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸又はその塩;アルキルビニルエーテル類、ビニルケトン、N−ビニルピロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等が挙げられる。また、ビニルシラン化合物を単量体として用いることもでき、共重合体中に導入されるビニルシラン化合物の量は、0.0002モル%以上で且つ0.2モル%以下であることが好ましい。ビニルシラン化合物としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ(β−メトキシ−エトキシ)シラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルメトキシシラン等が挙げられる。これらビニルシラン化合物の中でも、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランが好ましい。 Moreover, when manufacturing a modified ethylene-vinyl alcohol copolymer, the monomer which can be copolymerized with these monomers other than ethylene and vinyl ester may be used preferably in a small amount. This copolymerizable monomer includes, in addition to the monomer derived from the above structural unit (I), other alkenes such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, and itaconic acid. Saturated carboxylic acid or its anhydride, salt, monoalkyl ester or dialkyl ester, etc .; Nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; Amides such as acrylamide and methacrylamide; Olefins such as vinyl sulfonic acid, allyl sulfonic acid and methallyl sulfonic acid Sulfonic acid or a salt thereof; alkyl vinyl ethers, vinyl ketone, N-vinyl pyrrolidone, vinyl chloride, vinylidene chloride and the like. A vinyl silane compound can also be used as a monomer, and the amount of the vinyl silane compound introduced into the copolymer is preferably 0.0002 mol% or more and 0.2 mol% or less. Examples of the vinylsilane compound include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltri (β-methoxy-ethoxy) silane, γ-methacryloyloxypropylmethoxysilane, and the like. Among these vinylsilane compounds, vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane are preferable.
重合に使用できる溶媒は、エチレン、ビニルエステル及びエチレン−ビニルエステル共重合体を溶解し得る有機溶剤であれば特に限定されない。具体例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、n−ブタノール、tert−ブタノール等のアルコール;ジメチルスルホキシド等が挙げられる。それらの中でも、反応後の除去分離が容易である点で、メタノールが特に好ましい。 The solvent that can be used for the polymerization is not particularly limited as long as it is an organic solvent that can dissolve ethylene, vinyl ester, and ethylene-vinyl ester copolymer. Specific examples include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, n-butanol and tert-butanol; dimethyl sulfoxide and the like. Among these, methanol is particularly preferable because removal and separation after the reaction is easy.
重合に使用できる開始剤としては、例えば2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス−(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス−(2−シクロプロピルプロピオニトリル)等のアゾニトリル系開始剤;イソブチリルパーオキサイド、クミルパーオキシネオデカノエート、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物系開始剤等が挙げられる。 Examples of the initiator that can be used for the polymerization include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), and 2,2′-azobis- (4-methoxy). -2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis- (2-cyclopropylpropionitrile) and other azonitrile initiators; isobutyryl peroxide, cumylperoxyneodecanoate, diisopropylperoxycarbonate And organic peroxide initiators such as di-n-propyl peroxydicarbonate, t-butylperoxyneodecanoate, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, and t-butyl hydroperoxide.
重合温度は、通常20〜90℃程度であり、好ましくは40〜70℃である。重合時間は、通常2〜15時間程度であり、好ましくは3〜11時間である。重合率は、仕込みのビニルエステルに対して通常10〜90%程度であり、好ましくは30〜80%である。重合後の溶液中の樹脂分は、5〜85質量%程度であり、好ましくは20〜70質量%である。 The polymerization temperature is usually about 20 to 90 ° C, preferably 40 to 70 ° C. The polymerization time is usually about 2 to 15 hours, preferably 3 to 11 hours. The polymerization rate is usually about 10 to 90%, preferably 30 to 80% with respect to the vinyl ester charged. The resin content in the solution after polymerization is about 5 to 85% by mass, preferably 20 to 70% by mass.
所定時間の重合後又は所定の重合率に達した後、得られる共重合体溶液に必要に応じて重合禁止剤を添加し、未反応のエチレンガスを蒸発除去し、その後、未反応のビニルエステルを除去する。未反応のビニルエステルを除去する方法としては、例えば、ラシヒリングを充填した塔の上部から共重合体溶液を一定速度で連続的に供給し、塔の下部よりメタノール等の有機溶剤蒸気を吹き込み、塔頂部よりメタノール等の有機溶剤と未反応ビニルエステルの混合蒸気を留出させ、塔底部より未反応のビニルエステルを除去した共重合体溶液を取り出す方法等が採用される。 After polymerization for a predetermined time or after reaching a predetermined polymerization rate, a polymerization inhibitor is added to the resulting copolymer solution as necessary, and unreacted ethylene gas is removed by evaporation. Remove. As a method for removing unreacted vinyl ester, for example, a copolymer solution is continuously supplied from the upper part of the tower filled with Raschig rings at a constant rate, and an organic solvent vapor such as methanol is blown from the lower part of the tower, A method of distilling a mixed vapor of an organic solvent such as methanol and unreacted vinyl ester from the top and taking out a copolymer solution from which unreacted vinyl ester has been removed from the bottom of the column is employed.
次に、前記共重合体溶液にアルカリ触媒を添加し、該溶液中に存在する共重合体をケン化する。ケン化方法は、連続式、回分式のいずれも可能である。前記アルカリ触媒としては、例えば水酸化ナトリム、水酸化カリウム、アルカリ金属アルコラート等が挙げられる。また、ケン化の条件は、例えば回分式の場合、共重合体溶液中のアルカリ触媒の濃度が10〜50質量%程度、反応温度が30〜65℃程度、触媒使用量がビニルエステル構造単位1モル当たり0.02〜1.0モル程度、ケン化時間が1〜6時間程度であることが好ましい。
Next, an alkali catalyst is added to the copolymer solution to saponify the copolymer present in the solution. The saponification method can be either a continuous type or a batch type. Examples of the alkali catalyst include sodium hydroxide, potassium hydroxide, alkali metal alcoholate, and the like. The saponification conditions are, for example, in the case of a batch system, the concentration of the alkali catalyst in the copolymer solution is about 10 to 50% by mass, the reaction temperature is about 30 to 65 ° C., and the amount of catalyst used is vinyl ester
ケン化反応後の(変性)EVOHは、アルカリ触媒、酢酸ナトリウムや酢酸カリウム等の副生塩類、その他不純物を含有するため、これらを必要に応じて中和、洗浄することにより除去することが好ましい。ここで、ケン化反応後の(変性)EVOHを、イオン交換水等の金属イオン、塩化物イオン等をほとんど含まない水で洗浄する際、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム等を一部残存させてもよい。 The (modified) EVOH after the saponification reaction contains an alkali catalyst, by-product salts such as sodium acetate and potassium acetate, and other impurities. Therefore, it is preferable to remove these by neutralization and washing as necessary. . Here, when the (modified) EVOH after the saponification reaction is washed with water containing almost no metal ions such as ion-exchanged water, chloride ions, etc., part of sodium acetate, potassium acetate, etc. may remain. .
前記ポリアミド樹脂(PA)は、酸とアミンが反応してできるアミド結合を持つ高分子化合物の総称であり、機械特性が良く、引張り、圧縮、曲げ、衝撃に強いという特徴を有する。前記インナーライナーのガスバリア性、溶融成形性及び層間接着性を向上させる観点から、前記PAは、メルトフローレート(JIS K 7210 1999(230℃ 21.18N))において、100g/10分であることが好ましく、30g/10分であることがさらに好ましい。 The polyamide resin (PA) is a general term for polymer compounds having an amide bond formed by a reaction between an acid and an amine, and has good mechanical properties and is resistant to tension, compression, bending, and impact. From the viewpoint of improving gas barrier properties, melt moldability, and interlayer adhesion of the inner liner, the PA is preferably 100 g / 10 min at a melt flow rate (JIS K 7210 1999 (230 ° C. 21.18 N)). More preferably, it is 30 g / 10 minutes.
前記ポリアミド樹脂の具体的な種類については、例えば、ナイロン6、ナイロン6−66、ナイロンMXD6、芳香族ポリアミド等が挙げられる。 Specific examples of the polyamide resin include nylon 6, nylon 6-66, nylon MXD6, and aromatic polyamide.
前記ポリビニルアルコール樹脂(PVA)は、合成樹脂の一種であり、酢酸ビニルモノマーを重合したポリ酢酸ビニルをケン化することにより得られる。 The polyvinyl alcohol resin (PVA) is a kind of synthetic resin and can be obtained by saponifying polyvinyl acetate obtained by polymerizing a vinyl acetate monomer.
また、前記バリア層は、JIS K7126Aに準拠した20℃、65%RHにおける酸素透過度が、8.0×10−12 cm3/cm2・sec・cmHg以下であることが好ましく、1.0×10−12 cm3/cm2・sec・cmHg以下であることがさらに好ましく、5.0×10−13 cm3/cm2・sec・cmHg以下であることが一層好ましい。20℃、65%RHにおける酸素透過度が8.0×10−12 cm3/cm2・sec・cmHgを超えると、タイヤの内圧保持性を高めるために、前記バリア層を厚くせざるを得ず、インナーライナーの重量を十分に低減できなくなるおそれがある。 In addition, the barrier layer preferably has an oxygen permeability of 8.0 × 10 −12 cm 3 / cm 2 · sec · cmHg or less at 20 ° C. and 65% RH in accordance with JIS K7126A, and 1.0 × 10 −12 more preferably cm 3 / cm 2 · sec · cmHg or less, and more preferably 5.0 × 10 -13 cm 3 / cm 2 · sec · cmHg or less. When the oxygen permeability at 20 ° C. and 65% RH exceeds 8.0 × 10 −12 cm 3 / cm 2 · sec · cmHg, the barrier layer must be thickened in order to increase the internal pressure retention of the tire. There is a possibility that the weight of the inner liner cannot be sufficiently reduced.
さらに、前記バリア層は、架橋されていることが好ましい。前記バリア層が架橋されていない場合、タイヤの加硫工程で前記積層体(インナーライナー)が著しく変形して不均一となり、積層体のガスバリア性、耐屈曲性、耐疲労性が悪化するおそれがある。ここで、架橋方法としては、エネルギー線を照射する方法が好ましく、該エネルギー線としては、紫外線、電子線、X線、α線、γ線等の電離放射線が挙げられ、これらの中でも電子線が特に好ましい。電子線の照射は、前記バリア層をフィルムやシート等の成形体に加工した後に行うことが好ましい。ここで、電子線の線量は、10〜500kGyの範囲が好ましく、50〜300kGyの範囲がより好ましい。電子線の線量が10kGy未満では、架橋が進み難く、一方、500kGyを超えると、成形体の劣化が進み易くなる。また、前記バリア層は、他層との粘着性を向上させるために、酸化法や凹凸化法等によって表面処理を施してもよい。酸化法としては、コロナ放電処理、プラズマ放電処理、クロム酸処理(湿式)、火炎処理、熱風処理、オゾン、紫外線照射処理等が挙げられ、凹凸化法としては、サンドブラスト法、溶剤処理法等が挙げられる。これらの中でもコロナ放電処理が好ましい。 Furthermore, the barrier layer is preferably crosslinked. If the barrier layer is not cross-linked, the laminate (inner liner) may be significantly deformed and non-uniform in the vulcanization process of the tire, which may deteriorate the gas barrier properties, flex resistance, and fatigue resistance of the laminate. is there. Here, as a crosslinking method, a method of irradiating energy rays is preferable. Examples of the energy rays include ionizing radiation such as ultraviolet rays, electron beams, X-rays, α rays, γ rays, and among these, electron beams are used. Particularly preferred. The electron beam irradiation is preferably performed after the barrier layer is processed into a molded body such as a film or sheet. Here, the dose of the electron beam is preferably in the range of 10 to 500 kGy, and more preferably in the range of 50 to 300 kGy. When the electron beam dose is less than 10 kGy, crosslinking is difficult to proceed. On the other hand, when the dose exceeds 500 kGy, the molded body tends to deteriorate. In addition, the barrier layer may be subjected to a surface treatment by an oxidation method, a concavo-convex method or the like in order to improve adhesiveness with other layers. Examples of the oxidation method include corona discharge treatment, plasma discharge treatment, chromic acid treatment (wet), flame treatment, hot air treatment, ozone, ultraviolet irradiation treatment, and the like. Can be mentioned. Among these, corona discharge treatment is preferable.
(弾性体層)
本発明のインナーライナーを構成する弾性体層は、熱可塑性エラストマーを含む層であり、熱可塑性エラストマーを含む層であれば、その他の構成については特に限定されるものではない。例えば、熱可塑性エラストマーからなる層又は該熱可塑性エラストマーがマトリクスとして存在する熱可塑性エラストマー組成物からなる層などが挙げられる。なお、マトリクスとは、連続相を意味する。
上述したバリア層は、ガスバリア性が高く、タイヤの内圧保持性を改良する効果が大きいものの、タイヤ中のゴムに比べ弾性率が大幅に高いため、屈曲時の変形で破断したり、クラックが生じることがおそれがある。そのため、この弾性体層を前記バリア層と交互に積層するによって、インナーライナーの内圧保持性及び耐クラック性の両立を図ることができる。
(Elastic layer)
The elastic body layer constituting the inner liner of the present invention is a layer containing a thermoplastic elastomer, and the other constitution is not particularly limited as long as it is a layer containing a thermoplastic elastomer. For example, a layer made of a thermoplastic elastomer or a layer made of a thermoplastic elastomer composition in which the thermoplastic elastomer exists as a matrix can be mentioned. The matrix means a continuous phase.
Although the above-mentioned barrier layer has a high gas barrier property and a great effect of improving the internal pressure retention property of the tire, it has a significantly higher elastic modulus than the rubber in the tire, so it breaks or cracks due to deformation at the time of bending. There is a risk. For this reason, it is possible to achieve both internal pressure retention and crack resistance of the inner liner by alternately laminating the elastic layer and the barrier layer.
なお、本発明のインナーライナーを構成する弾性体層は、20℃及び65%RHでの空気透過度が、5.0×10−8cm3/cm2・sec・cmHg以下であるのが好ましい。5.0×10−8cm3/cm2・sec・cmHgを超えると、前記バリア層にクラックが生じた際、急激な内圧低下を防ぐことができないおそれがあるからである。なお、空気透過度は、JIS K7126Aに準拠して測定される。 The elastic layer constituting the inner liner of the present invention preferably has an air permeability of 5.0 × 10 −8 cm 3 / cm 2 · sec · cmHg or less at 20 ° C. and 65% RH. This is because if it exceeds 5.0 × 10 −8 cm 3 / cm 2 · sec · cmHg, a sudden decrease in internal pressure may not be prevented when a crack occurs in the barrier layer. The air permeability is measured according to JIS K7126A.
前記弾性体層に用いる熱可塑性エラストマーとしては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリジエン系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、フッ素樹脂系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。これらの中でも、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーが好ましい。なお、これらの熱可塑性エラストマーは、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 The thermoplastic elastomer used for the elastic layer is not particularly limited. For example, polystyrene-based thermoplastic elastomer, polyolefin-based thermoplastic elastomer, polydiene-based thermoplastic elastomer, polyvinyl chloride-based thermoplastic elastomer, chlorinated Examples thereof include polyethylene-based thermoplastic elastomers, polyurethane-based thermoplastic elastomers, polyester-based thermoplastic elastomers, polyamide-based thermoplastic elastomers, and fluororesin-based thermoplastic elastomers. Among these, polyurethane-based thermoplastic elastomers are preferable. In addition, these thermoplastic elastomers may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
前記ポリスチレン系熱可塑性エラストマーは、芳香族ビニル系重合体ブロック(ハードセグメント)と、ゴムブロック(ソフトセグメント)とを有し、芳香族ビニル系重合体部分が物理架橋を形成して橋かけ点となり、一方、ゴムブロックがゴム弾性を付与する。該ポリスチレン系熱可塑性エラストマーは、分子中のソフトセグメントの配列様式により分けることができ、例えばスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体(SIBS)、スチレン−エチレン/ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン−エチレン/プロピレン−スチレンブロック共重合体(SEPS)等が挙げられ、さらにはポリブタジエンとブタジエン−スチレンランダム共重合体とのブロック共重合体を水添して得られる結晶性ポリエチレンとエチレン/ブチレン−スチレンランダム共重合体とのブロック共重合体や、ポリブタジエン又はエチレン−ブタジエンランダム共重合体とポリスチレンとのブロック共重合体を水添して得られる、例えば、結晶性ポリエチレンとポリスチレンとのジブロック共重合体等も含まれる。これらの中でも、機械的強度、耐熱安定性、耐候性、耐薬品性、ガスバリア性、柔軟性、加工性等のバランスの面から、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体(SIBS)、スチレン−エチレン/ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS)及びスチレン−エチレン/プロピレン−スチレンブロック共重合体(SEPS)が好適である。 The polystyrene-based thermoplastic elastomer has an aromatic vinyl polymer block (hard segment) and a rubber block (soft segment), and the aromatic vinyl polymer portion forms a physical cross-link and becomes a crosslinking point. On the other hand, the rubber block imparts rubber elasticity. The polystyrene-based thermoplastic elastomer can be classified according to the arrangement pattern of soft segments in the molecule. For example, styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS), styrene -Isobutylene-styrene block copolymer (SIBS), styrene-ethylene / butylene-styrene block copolymer (SEBS), styrene-ethylene / propylene-styrene block copolymer (SEPS), etc. A block copolymer of crystalline polyethylene and ethylene / butylene-styrene random copolymer obtained by hydrogenating a block copolymer of butadiene-styrene random copolymer, polybutadiene or ethylene-butadiene random copolymer Obtained by hydrogenating a block copolymer of polymer and polystyrene, for example, also include diblock copolymer of crystalline polyethylene and polystyrene. Among these, styrene-isobutylene-styrene block copolymer (SIBS), styrene-ethylene from the balance of mechanical strength, heat stability, weather resistance, chemical resistance, gas barrier properties, flexibility, workability, etc. / Butylene-styrene block copolymer (SEBS) and styrene-ethylene / propylene-styrene block copolymer (SEPS) are preferred.
前記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーには、ハードセグメントとしてポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィンブロックを、ソフトセグメントとしてエチレン−プロピレン−ジエン共重合体等のゴムブロックを備える熱可塑性エラストマー等が含まれる。なお、かかる熱可塑性エラストマーには、ブレンド型とインプラント化型がある。また、前記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、無水マレイン酸変性エチレン−ブテン−1共重合体、無水マレイン酸変性エチレン−プロピレン共重合体、ハロゲン化ブチル系ゴム、変性ポリプロピレン、変性ポリエチレン等を挙げることもできる。 The polyolefin-based thermoplastic elastomer includes a thermoplastic elastomer having a polyolefin block such as polypropylene or polyethylene as a hard segment and a rubber block such as an ethylene-propylene-diene copolymer as a soft segment. Such thermoplastic elastomer includes a blend type and an implant type. Examples of the polyolefin-based thermoplastic elastomer include maleic anhydride-modified ethylene-butene-1 copolymer, maleic anhydride-modified ethylene-propylene copolymer, halogenated butyl rubber, modified polypropylene, and modified polyethylene. You can also.
前記ポリジエン系熱可塑性エラストマーとしては、1,2−ポリブタジエン系TPE及びトランス1,4−ポリイソプレン系TPE、水添共役ジエン系TPE、エポキシ化天然ゴム等を挙げることができる。なお、1,2−ポリブタジエン系TPEは、分子中に1,2−結合を90%以上含むポリブタジエンであって、ハードセグメントとして結晶性のシンジオタクチック1,2−ポリブタジエンと、ソフトセグメントとして無定形1,2−ポリブタジエンとからなる。また、トランス1,4−ポリイソプレン系TPEは、分子中に98%以上のトランス1,4構造を有するポリイソプレンであって、ハードセグメントとしての結晶性トランス1,4セグメントと、ソフトセグメントとしての非結晶性トランス1,4セグメントからなる。
Examples of the polydiene thermoplastic elastomer include 1,2-polybutadiene TPE,
前記ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー(TPVC)は、一般に、以下に示す3種類に大別される。
・タイプ1:高分子量ポリ塩化ビニル(PVC)/可塑化ポリ塩化ビニル(PVC)ブレンド型TPVC
ハードセグメントに高分子量のPVCを用いて、ソフトセグメントに可塑剤で可塑化されたPVCを用いてなる熱可塑性エラストマーである。なお、ハードセグメントに高分子量のPVCを用いることで、微結晶部分にて架橋点の働きを持たせている。
・タイプ2:部分架橋PVC/可塑化PVCブレンド型TPVC
ハードセグメントに部分架橋又は分岐構造を導入したPVCを、ソフトセグメントに可塑剤で可塑化されたPVCを用いてなる熱可塑性エラストマーである。
・タイプ3:PVC/エラストマーアロイ型TPVC
ハードセグメントにPVCを、ソフトセグメントに部分架橋ニトリルブタジエンゴム(NBR)等のゴム又はポリウレタン系TPE、ポリエステル系TPE等のTPEを用いてなる熱可塑性エラストマーである。
The polyvinyl chloride thermoplastic elastomer (TPVC) is generally roughly classified into the following three types.
Type 1: High molecular weight polyvinyl chloride (PVC) / plasticized polyvinyl chloride (PVC) blend type TPVC
It is a thermoplastic elastomer made of high molecular weight PVC for the hard segment and PVC plasticized with a plasticizer for the soft segment. In addition, by using high molecular weight PVC for the hard segment, the function of a crosslinking point is given to the microcrystal part.
Type 2: Partially cross-linked PVC / plasticized PVC blend type TPVC
It is a thermoplastic elastomer using PVC in which a partially crosslinked or branched structure is introduced into a hard segment and PVC plasticized with a plasticizer in a soft segment.
Type 3: PVC / elastomer alloy TPVC
It is a thermoplastic elastomer that uses PVC for the hard segment and rubber such as partially crosslinked nitrile butadiene rubber (NBR) or TPE such as polyurethane TPE and polyester TPE for the soft segment.
前記塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマーは、水性懸濁液又は四塩化炭素のような溶媒中でポリエチレンを塩素ガスと反応させて得られる軟質樹脂であり、ハードセグメントには結晶性ポリエチレンブロックが、ソフトセグメントには塩素化ポリエチレン(CPE)ブロックが用いられる。なお、CPEブロックには、ポリエチレン及び塩素化ポリエチレンの両成分がマルチブロック又はランダム構造の混合物として混在している。 The chlorinated polyethylene-based thermoplastic elastomer is a soft resin obtained by reacting polyethylene with chlorine gas in an aqueous suspension or a solvent such as carbon tetrachloride, and a crystalline polyethylene block is a soft segment in the hard segment. A chlorinated polyethylene (CPE) block is used for the segment. In the CPE block, both components of polyethylene and chlorinated polyethylene are mixed as a mixture having a multi-block or random structure.
前記ポリエステル系熱可塑性エラストマー(TPEE)は、分子中のハードセグメントとしてポリエステルを、ソフトセグメントとしてガラス転移温度(Tg)の低いポリエーテル又はポリエステルを用いたマルチブロックコポリマーである。TPEEは、分子構造の違いによって次のようなタイプに分けることができ、ポリエステル・ポリエーテル型TPEEとポリエステル・ポリエステル型TPEEが主流を占めている。
(1)ポリエステル・ポリエーテル型TPEE
一般には、ハードセグメントとして芳香族系結晶性ポリエステルを、ソフトセグメントとしてポリエーテルを用いた熱可塑性エラストマーである。
(2)ポリエステル・ポリエステル型TPEE
ハードセグメントとして芳香族系結晶性ポリエステルを、ソフトセグメントとして脂肪族系ポリエステルを用いた熱可塑性エラストマーである。
(3)液晶性TPEE
ハードセグメントとして剛直な液晶分子を、ソフトセグメントとして脂肪族系ポリエステルを用いた熱可塑性エラストマーである。
The polyester-based thermoplastic elastomer (TPEE) is a multi-block copolymer using polyester as a hard segment in a molecule and polyether or polyester having a low glass transition temperature (Tg) as a soft segment. TPEE can be divided into the following types according to the difference in molecular structure, and polyester / polyether type TPEE and polyester / polyester type TPEE dominate.
(1) Polyester / polyether type TPEE
Generally, it is a thermoplastic elastomer using aromatic crystalline polyester as a hard segment and polyether as a soft segment.
(2) Polyester / Polyester type TPEE
A thermoplastic elastomer using an aromatic crystalline polyester as a hard segment and an aliphatic polyester as a soft segment.
(3) Liquid crystalline TPEE
It is a thermoplastic elastomer using rigid liquid crystal molecules as hard segments and aliphatic polyester as soft segments.
前記ポリアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)は、ハードセグメントとしてポリアミドを、ソフトセグメントとしてTgの低いポリエーテル又はポリエステルを用いたマルチブロックコポリマーである。ハードセグメントを構成するポリアミド成分は、ナイロン6,66,610,11,12等から選択され、ナイロン6、ナイロン12が主体を占めている。ソフトセグメントの構成物質には、ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール等の長鎖ポリオールが用いられる。ポリエーテルポリオールの代表例には、ジオールポリ(オキシテトラメチレン)グリコール(PTMG)、ポリ(オキシプロピレン)グリコール等が挙げられ、ポリエステルポリオールの代表例には、ポリ(エチレンアジペート)グリコール、ポリ(ブチレン−1,4アジペート)グリコール等が挙げられる。
The polyamide-based thermoplastic elastomer (TPA) is a multi-block copolymer using polyamide as a hard segment and polyether or polyester having a low Tg as a soft segment. The polyamide component constituting the hard segment is selected from
前記フッ素樹脂系熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントとしてフッ素樹脂を、ソフトセグメントとしてフッ素ゴムからなるABA型ブロックコポリマーである。ハードセグメントを構成するフッ素樹脂には、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体又はポリフッ化ビニリデン(PVDF)等が用いられ、ソフトセグメントを構成するフッ素ゴムには、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン三元共重合体等が用いられる。より具体的には、フッ化ビニリデン系ゴム、四フッ化エチレン−プロピレンゴム、四フッ化エチレン−パーフルオロメチルビニルエーテルゴム、ホスファゼン系フッ素ゴムや、フルオロポリエーテル、フルオロニトロソゴム、パーフルオロトリアジンを含むもの等が挙げられる。なお、フッ素樹脂系TPEは、他のTPEと同じようにミクロ相分離して、ハードセグメントが架橋点を形成している。 The fluororesin-based thermoplastic elastomer is an ABA type block copolymer made of fluororesin as a hard segment and fluororubber as a soft segment. Tetrafluoroethylene-ethylene copolymer or polyvinylidene fluoride (PVDF) is used for the fluororesin constituting the hard segment, and vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoro is used for the fluororubber constituting the soft segment. An ethylene terpolymer or the like is used. More specifically, it includes vinylidene fluoride rubber, tetrafluoroethylene-propylene rubber, tetrafluoroethylene-perfluoromethyl vinyl ether rubber, phosphazene fluororubber, fluoropolyether, fluoronitroso rubber, perfluorotriazine. And the like. In addition, fluororesin TPE is microphase-separated like other TPE, and the hard segment forms the crosslinking point.
前記ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)は、(1)ハードセグメントとして短鎖グリコールとイソシアネートとの反応で得られるポリウレタンと、(2)ソフトセグメントとして長鎖グリコールとイソシアネートとの反応で得られるポリウレタンとからなる直鎖状のマルチブロックコポリマーである。ここで、ポリウレタンとは、イソシアネート(−NCO)とアルコール(−OH)との重付加反応(ウレタン化反応)で得られるウレタン結合(−NHCOO−)を有する化合物の総称である。本発明のインナーライナーにおいては、弾性体層を形成するエラストマーがTPUであれば、該弾性体層を積層することで、延伸性及び熱成形性を向上させることができる。また、かかるインナーライナーでは、弾性体層とバリア層との層間接着性を向上できるため、耐クラック性等の耐久性が高く、インナーライナーを変形させて使用しても、ガスバリア性及び延伸性を維持することができる。 The polyurethane-based thermoplastic elastomer (TPU) includes (1) a polyurethane obtained by a reaction of a short-chain glycol and an isocyanate as a hard segment, and (2) a polyurethane obtained by a reaction of a long-chain glycol and an isocyanate as a soft segment. Is a linear multi-block copolymer. Here, polyurethane is a general term for compounds having a urethane bond (—NHCOO—) obtained by polyaddition reaction (urethanization reaction) of isocyanate (—NCO) and alcohol (—OH). In the innerliner of the present invention, if the elastomer forming the elastic layer is TPU, the stretchability and thermoformability can be improved by laminating the elastic layer. In addition, since the inner liner can improve the interlayer adhesion between the elastic layer and the barrier layer, the inner liner has high durability such as crack resistance, and even when the inner liner is used by being deformed, the gas barrier property and stretchability are improved. Can be maintained.
前記TPUは、高分子ポリオール、有機ポリイソシアネート、鎖伸長剤等から構成される。該高分子ポリオールは、複数のヒドロキシ基を有する物質であり、重縮合、付加重合(例えば開環重合)、重付加等によって得られる。高分子ポリオールとしては、例えばポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール又はこれらの共縮合物(例えばポリエステル−エーテル−ポリオール)等が挙げられる。これらの中でも、ポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールが好ましく、ポリエステルポリオールが特に好ましい。なお、これらの高分子ポリオールは、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 The TPU is composed of a polymer polyol, an organic polyisocyanate, a chain extender and the like. The polymer polyol is a substance having a plurality of hydroxy groups, and is obtained by polycondensation, addition polymerization (for example, ring-opening polymerization), polyaddition or the like. Examples of the polymer polyol include polyester polyol, polyether polyol, polycarbonate polyol, or a cocondensate thereof (for example, polyester-ether-polyol). Among these, polyester polyol or polycarbonate polyol is preferable, and polyester polyol is particularly preferable. In addition, these polymer polyols may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
ここで、前記ポリエステルポリオールは、例えば、常法に従い、ジカルボン酸、そのエステル、その無水物等のエステルを形成し得る化合物と低分子ポリオールとを直接エステル化反応若しくはエステル交換反応によって縮合させるか、又はラクトンを開環重合することにより製造されることができる。 Here, for example, according to a conventional method, the polyester polyol may be obtained by condensing a compound capable of forming an ester such as a dicarboxylic acid, an ester thereof, or an anhydride thereof and a low molecular polyol by a direct esterification reaction or an ester exchange reaction. Alternatively, it can be produced by ring-opening polymerization of a lactone.
前記ポリエステルポリオールの生成に使用できるジカルボン酸としては、特に限定されず、ポリエステルの製造において一般的に使用されるジカルボン酸が挙げられる。該ジカルボン酸として、具体的には、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、メチルコハク酸、2−メチルグルタル酸、トリメチルアジピン酸、2−メチルオクタン二酸、3,8−ジメチルデカン二酸、3,7−ジメチルデカン二酸等の炭素数4〜12の脂肪族ジカルボン酸;シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。これらのジカルボン酸は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。これらの中でも、炭素数が6〜12の脂肪族ジカルボン酸が好ましく、アジピン酸、アゼライン酸又はセバシン酸が特に好ましい。これらジカルボン酸は、ヒドロキシ基とより反応し易いカルボニル基を有しており、バリア層との層間接着性を大幅に向上させることができる。 It does not specifically limit as dicarboxylic acid which can be used for the production | generation of the said polyester polyol, The dicarboxylic acid generally used in manufacture of polyester is mentioned. Specific examples of the dicarboxylic acid include succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, methylsuccinic acid, 2-methylglutaric acid, trimethyladipic acid, 2- C4-C12 aliphatic dicarboxylic acids such as methyloctanedioic acid, 3,8-dimethyldecanedioic acid, 3,7-dimethyldecanedioic acid; cycloaliphatic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid; terephthalic acid, isophthalic acid Examples thereof include aromatic dicarboxylic acids such as acid, orthophthalic acid, and naphthalenedicarboxylic acid. These dicarboxylic acids may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them. Among these, an aliphatic dicarboxylic acid having 6 to 12 carbon atoms is preferable, and adipic acid, azelaic acid or sebacic acid is particularly preferable. These dicarboxylic acids have a carbonyl group that is more likely to react with a hydroxy group, and can greatly improve interlayer adhesion with the barrier layer.
前記ポリエステルポリオールの生成に使用できる低分子ポリオールとしては、特に限定されず、ポリエステルの製造において一般的に使用される低分子ポリオールが挙げられる。該低分子ポリオールとして、具体的には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,3−ブチレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、2,7−ジメチル−1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、2−メチル−1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール等の炭素数2〜15の脂肪族ジオール;1,4−シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、シクロオクタンジメタノール、ジメチルシクロオクタンジメタノール等の脂環式ジオール;1,4−ビス(β−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン等の芳香族2価アルコール等が挙げられる。これらの低分子ポリオールは、一種単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。これらの中でも、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、2,7−ジメチル−1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、2,8−ジメチル−1,9−ノナンジオール等の側鎖にメチル基を有する炭素数5〜12の脂肪族ジオールが好ましい。かかる脂肪族ジオールを用いて得たポリエステルポリオールは、ヒドロキシ基との反応が起こり易く、バリア層との層間接着性を大幅に向上させることができる。さらに、前記低分子ポリオールと共に、少量の3官能以上の低分子ポリオールを併用することができる。3官能以上の低分子ポリオールとしては、例えばトリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール等が挙げられる。 It does not specifically limit as a low molecular polyol which can be used for the production | generation of the said polyester polyol, The low molecular polyol generally used in manufacture of polyester is mentioned. Specific examples of the low molecular polyol include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,3-butylene glycol, 1, 4-butanediol, neopentyl glycol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 2-methyl-1,8-octane Diol, 2,7-dimethyl-1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 2-methyl-1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 2,2-diethyl-1,3- C2-C15 aliphatic diol such as propanediol; 1,4-cyclohexanediol, cyclo Cyclohexanedicarboxylic methanol, cyclooctane dimethanol, an alicyclic diol such as dimethyl cyclooctane dimethanol; 1,4-bis (beta-hydroxyethoxy) aromatic dihydric alcohols such as benzene. These low molecular polyols may be used alone or in a combination of two or more. Among these, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, 2,7-dimethyl-1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 2,8- C5-C12 aliphatic diols having a methyl group in the side chain such as dimethyl-1,9-nonanediol are preferred. The polyester polyol obtained using such an aliphatic diol is likely to react with a hydroxy group, and can greatly improve the interlayer adhesion with the barrier layer. Furthermore, a small amount of a trifunctional or higher functional low molecular polyol can be used in combination with the low molecular polyol. Examples of the trifunctional or higher functional low molecular polyol include trimethylolpropane, trimethylolethane, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, and the like.
前記ポリエステルポリオールの生成に使用できるラクトンとしては、例えばε−カプロラクトン、β−メチル−δ−バレロラクトン等を挙げることができる。 Examples of the lactone that can be used to produce the polyester polyol include ε-caprolactone and β-methyl-δ-valerolactone.
前記ポリエーテルポリオールとしては、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリ(メチルテトラメチレン)グリコール等が挙げられる。これらのポリエーテルポリオールは、一種単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。これらの中でも、ポリテトラメチレングリコールが好ましい。 Examples of the polyether polyol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, poly (methyltetramethylene) glycol, and the like. These polyether polyols may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them. Among these, polytetramethylene glycol is preferable.
前記ポリカーボネートポリオールとしては、例えば1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール等の炭素数2〜12の脂肪族ジオール又はこれらの混合物を炭酸ジフェニル又はホスゲン等の作用により縮重合して得られる化合物が好適に挙げられる。 Examples of the polycarbonate polyol include fats having 2 to 12 carbon atoms such as 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, and 1,10-decanediol. Preferable examples include compounds obtained by polycondensation of a group diol or a mixture thereof by the action of diphenyl carbonate or phosgene.
前記高分子ポリオールは、数平均分子量の下限が、500であるのが好ましく、600であるのがより好ましく、700であるのがさらに好ましい。一方、高分子ポリオールの数平均分子量の上限は、8,000が好ましく、5,000がより好ましく、3,000がさらに好ましい。高分子ポリオールの数平均分子量が前記下限より小さいと、有機ポリイソシアネートとの相溶性が高過ぎ、得られるTPUの弾性が乏しくなるため、得られるインナーライナーの延伸性等の力学的特性や熱成形性が低下するおそれがある。一方、高分子ポリオールの数平均分子量が前記上限を超えると、有機ポリイソシアネートとの相溶性が低下して、重合過程での混合が困難になり、その結果、ゲル状物の塊の発生等により安定したTPUが得られなくなるおそれがある。なお、高分子ポリオールの数平均分子量は、JIS−K−1577に準拠して測定し、ヒドロキシ基価に基づいて算出した数平均分子量である。 The polymer polyol preferably has a lower limit of number average molecular weight of 500, more preferably 600, and even more preferably 700. On the other hand, the upper limit of the number average molecular weight of the polymer polyol is preferably 8,000, more preferably 5,000, and still more preferably 3,000. If the number average molecular weight of the polymer polyol is smaller than the lower limit, the compatibility with the organic polyisocyanate is too high, and the elasticity of the resulting TPU becomes poor. May decrease. On the other hand, if the number average molecular weight of the polymer polyol exceeds the above upper limit, the compatibility with the organic polyisocyanate is lowered, and mixing in the polymerization process becomes difficult. There is a possibility that a stable TPU cannot be obtained. The number average molecular weight of the polymer polyol is a number average molecular weight measured based on JIS-K-1577 and calculated based on the hydroxy group value.
前記有機ポリイソシアネートとしては、特に限定されるものではなく、TPUの製造に一般的に使用される公知の有機ジイソシアネートが使用できる。該有機ジイソシアネートとしては、例えば4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トルイレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート等の脂肪族又は脂環式ジイソシアネート等を挙げることができる。これらの中でも、得られるインナーライナーの強度及び耐屈曲性が向上できる観点から、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートが好ましい。これらの有機ポリイソシアネートは、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 It does not specifically limit as said organic polyisocyanate, The well-known organic diisocyanate generally used for manufacture of TPU can be used. Examples of the organic diisocyanate include 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, 3,3′-dichloro-4,4′-diphenylmethane diisocyanate, and toluic acid. Examples include aromatic diisocyanates such as diisocyanates; aliphatic or alicyclic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, and hydrogenated xylylene diisocyanate. Among these, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate is preferable from the viewpoint of improving the strength and flex resistance of the obtained inner liner. These organic polyisocyanates may be used alone or in combination of two or more.
前記鎖伸長剤としては、特に限定されず、TPUの製造に一般的に使用される公知の鎖伸長剤が使用でき、イソシアネート基と反応し得る活性水素原子を分子中に2個以上有する分子量300以下の低分子化合物が好適に使用される。鎖伸長剤としては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−ビス(β−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、1,4−シクロヘキサンジオール等が挙げられる。これらの中でも、得られるインナーライナーの延伸性及び熱成形性がさらに向上できる観点から、1,4−ブタンジオールが特に好ましい。これらの鎖伸長剤は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。 The chain extender is not particularly limited, and a known chain extender generally used in the production of TPU can be used, and the molecular weight is 300 having two or more active hydrogen atoms capable of reacting with an isocyanate group in the molecule. The following low molecular weight compounds are preferably used. Examples of the chain extender include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-bis (β-hydroxyethoxy) benzene, 1,4-cyclohexanediol, and the like. . Among these, 1,4-butanediol is particularly preferable from the viewpoint of further improving the stretchability and thermoformability of the obtained inner liner. These chain extenders may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them.
前記TPUの製造方法としては、前記高分子ポリオール、有機ポリイソシアネート及び鎖伸長剤を使用し、公知のウレタン化反応技術を利用する製造方法が挙げられ、プレポリマー法及びワンショット法のいずれを用いてもよい。特には、実質的に溶媒の不存在下にて溶融重合を行うことが好ましく、多軸スクリュー型押出機を用いた連続溶融重合を行うことがさらに好ましい。 Examples of the method for producing the TPU include a production method that uses the polymer polyol, the organic polyisocyanate, and a chain extender and that utilizes a known urethanization reaction technique, and uses either a prepolymer method or a one-shot method. May be. In particular, it is preferable to perform melt polymerization in the substantial absence of a solvent, and it is more preferable to perform continuous melt polymerization using a multi-screw extruder.
前記TPUは、高分子ポリオールと鎖伸長剤との合計質量に対する有機ポリイソシアネートの質量の比[イソシアネート/(高分子ポリオール+鎖伸長剤)]が、1.02以下であることが好ましい。該比が1.02を超えると、成形時の長期運転安定性が悪化するおそれがある。 In the TPU, the ratio of the mass of the organic polyisocyanate to the total mass of the polymer polyol and the chain extender [isocyanate / (polymer polyol + chain extender)] is preferably 1.02 or less. When the ratio exceeds 1.02, long-term operation stability during molding may be deteriorated.
(最外面層)
本発明インナーライナーを構成する最外面層は、図1に示すように、前記積層体1を構成する層の中で最もタイヤ外方にある層であり、前記空気入りタイヤの内面5aと前記インナーライナー1との接着性を確保するべく、ジエン系ゴムと加熱接着が可能であるエラストマー成分を含有することを要する。ここで、加熱接着とは、前記インナーライナーを空気入りタイヤの内面に貼り付けた状態で加熱を行うことで前記空気入りタイヤの内面と前記最外面層とを接着させることをいう。
なお、図1では、バリア層が最外面層2となっているが、前記弾性体層3が最外面層2となる場合もある。その場合も、ジエン系ゴムと加熱接着が可能であるエラストマー成分を含有することを要する。
(Outermost layer)
As shown in FIG. 1, the outermost surface layer constituting the inner liner of the present invention is a layer that is located on the outermost side of the tire among the layers constituting the
In FIG. 1, the barrier layer is the outermost surface layer 2, but the elastic body layer 3 may be the outermost surface layer 2. In that case also, it is necessary to contain an elastomer component that can be heat-bonded to the diene rubber.
ここで、前記ジエン系ゴムと加熱接着が可能であるエラストマー成分とは、インナーライナーを構成する部材として、一定の空気バリア性及び耐クラック性を具え、ジエン系ゴムとの加熱接着が可能なエラストマー成分であれば特に限定はされない。高いバリア性及び耐クラック性を有する点から、前記エラストマー成分は加硫可能なジエン部位を有するポリマーであることが好ましく、例えば、天然ゴム(NR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、又は、それらの変性ポリマー等が挙げられる。 Here, the elastomer component capable of being thermally bonded to the diene rubber is an elastomer having a certain air barrier property and crack resistance as a member constituting the inner liner and capable of being heat bonded to the diene rubber. If it is a component, it will not specifically limit. From the viewpoint of high barrier properties and crack resistance, the elastomer component is preferably a polymer having a vulcanizable diene moiety, such as natural rubber (NR), butadiene rubber (BR), and isoprene rubber (IR). Styrene butadiene rubber (SBR), modified polymers thereof, and the like.
また、前記最外面層のエラストマー成分は、ウレタン結合を有することが好ましい。前記タイヤ内面との優れた接着性を有しつつ、柔軟性も確保できるからである。 Moreover, it is preferable that the elastomer component of the outermost layer has a urethane bond. This is because flexibility can be secured while having excellent adhesion to the tire inner surface.
また、前記最外面層のエラストマー成分は、ヒドロキシ基と結合できる変性基を有することが好ましい。前記バリア層を構成する樹脂成分にヒドロキシ基が含まれる場合、前記バリア層と水素結合を行うことで、高い接着性を実現できるからである。ここで、ヒドロキシ基と結合できる変性基とは、例えば、エポキシ基、イソシアネート基、カルボキシル基等が挙げられる。 Moreover, it is preferable that the elastomer component of the outermost layer has a modifying group capable of bonding with a hydroxy group. This is because when the resin component constituting the barrier layer contains a hydroxy group, high adhesiveness can be realized by hydrogen bonding with the barrier layer. Here, examples of the modifying group that can be bonded to a hydroxy group include an epoxy group, an isocyanate group, and a carboxyl group.
前記最外層中の前記エラストマー成分の含有量は、20質量%以上であることが好ましい。前記エラストマー成分の含有量が20質量%未満の場合、含有量が少なすぎるため、十分に前記空気入りタイヤ内面との接着力を確保できないおそれがあるからである。また、さらに良好な接着力を得る点からは、前記エラストマー成分の含有量は、50質量%以上であることがより好ましい。 The content of the elastomer component in the outermost layer is preferably 20% by mass or more. This is because when the content of the elastomer component is less than 20% by mass, the content is too small, and there is a possibility that sufficient adhesion with the inner surface of the pneumatic tire cannot be ensured. Further, from the viewpoint of obtaining better adhesive strength, the content of the elastomer component is more preferably 50% by mass or more.
さらに、前記最外面層の表面は、コロナ処理を施しても良い。 Furthermore, the surface of the outermost layer may be subjected to corona treatment.
また、前記最外面層の厚さは、1〜1000μmの範囲であることが好ましい。1μm未満の場合、前記最外面層による空気入りタイヤ内面との接着力を十分に得ることができないおそれがあり、一方、前記厚さが1000μmを超えると、前記最外面層が厚くなりすぎるため、タイヤ質量の増加を招くおそれがあるからである。 The thickness of the outermost layer is preferably in the range of 1 to 1000 μm. If it is less than 1 μm, there is a possibility that sufficient adhesion with the inner surface of the pneumatic tire by the outermost surface layer may not be obtained, on the other hand, if the thickness exceeds 1000 μm, because the outermost surface layer becomes too thick, This is because the tire mass may increase.
前記最外面層と、接合するタイヤ内面との接合は、加硫によって行われることが好ましい。前記タイヤ内面と最外面層との高い接着力を確保することができるためである。 The outermost surface layer and the tire inner surface to be joined are preferably joined by vulcanization. This is because a high adhesive force between the tire inner surface and the outermost surface layer can be secured.
(積層体)
本発明のインナーライナーを構成する積層体は、図1に示すように、前記弾性体層3と前記バリア層4とを、交互に積層してなる。
前記弾性体層3と前記バリア層4とを、交互に積層することで、バリア層で発生したピンホールや割れ等の欠陥が隣接する層へ進展することを抑制できるため、積層体1全体にわたる亀裂や破断を防ぐことができ、高いガスバリア性及び耐クラック性等の耐久性を維持することができる。また、前記積層体によって奏される効果をさらに発揮できるように、前記積層体の席層数は合計で7層以上であることが好ましく、11層以上であることがより好ましく、15層以上であることがさらに好ましい。なお、バリア層4及び弾性体層3の合計層数の上限は、特に限定されず、インナーライナー1の用途等によって適宜選択できる。
(Laminate)
As shown in FIG. 1, the laminate constituting the inner liner of the present invention is formed by alternately laminating the elastic layer 3 and the barrier layer 4.
By laminating the elastic body layer 3 and the barrier layer 4 alternately, it is possible to suppress defects such as pinholes and cracks generated in the barrier layer from progressing to adjacent layers, and thus the entire
前記バリア層は、一層の平均厚さの下限が、0.001μmであることを要し、0.01μmであることが好ましく、0.05μmであることがさらに好ましい。一方、一層の平均厚さの上限は、10μmであること要し、7μmが好ましく、5μmがより好ましく、3μmがさらに好ましく、1μmが最も好ましい。バリア層において一層の平均厚さが0.001μm未満では、均一な厚さで成形することが困難になり、積層体のガスバリア性及びクラック性が低下するおそれがある。一方、一層の平均厚さが10μmを超えると、積層体の厚さによっては積層体を構成するバリア層の数を十分に確保できなくなり、耐クラック性が低下するおそれがあり、またバリア層に靭性を付与できない場合がある。なお、バリア層における一層の平均厚さとは、積層体を構成するバリア層の厚さの合計をバリア層の層数で除した値を指す。 The barrier layer requires that the lower limit of the average thickness of one layer is 0.001 μm, preferably 0.01 μm, and more preferably 0.05 μm. On the other hand, the upper limit of the average thickness of one layer is required to be 10 μm, preferably 7 μm, more preferably 5 μm, further preferably 3 μm, and most preferably 1 μm. When the average thickness of one layer in the barrier layer is less than 0.001 μm, it becomes difficult to form a uniform thickness, and the gas barrier property and crack property of the laminate may be lowered. On the other hand, if the average thickness of one layer exceeds 10 μm, depending on the thickness of the laminate, the number of barrier layers constituting the laminate cannot be sufficiently secured, and the crack resistance may be lowered. There are cases where toughness cannot be imparted. Note that the average thickness of one layer in the barrier layer refers to a value obtained by dividing the total thickness of the barrier layers constituting the laminate by the number of barrier layers.
前記弾性体層は、同様の理由から、一層の平均厚さの下限が0.001μmであることを要し、0.005μmであることが好ましく、0.01μmであることがさらに好ましい。同様の理由から、弾性体層における一層の平均厚さの上限は、40μmであることを要し、30μmであることが好ましく、20μmであることがさらに好ましい。なお、弾性体層における一層の平均厚さとは、積層体を構成する弾性体層の厚さの合計を弾性体層の層数で除した値を指す。また、弾性体層の合計厚さは、バリア層の合計厚さと同じか又はバリア層の合計厚さより厚い、即ち弾性体層の合計厚さのバリア層の合計厚さに対する比(弾性体層/バリア層)が1以上になるような厚さであることが好ましい。これにより、積層体が全層破断に至るまでの屈曲疲労特性が向上する。 For the same reason, the elastic layer requires that the lower limit of the average thickness of one layer is 0.001 μm, preferably 0.005 μm, and more preferably 0.01 μm. For the same reason, the upper limit of the average thickness of one layer in the elastic layer is required to be 40 μm, preferably 30 μm, and more preferably 20 μm. The average thickness of one layer in the elastic layer refers to a value obtained by dividing the total thickness of the elastic layers constituting the laminate by the number of layers of the elastic layers. In addition, the total thickness of the elastic layer is equal to or greater than the total thickness of the barrier layer, that is, the ratio of the total thickness of the elastic layer to the total thickness of the barrier layer (elastic layer / The thickness is preferably such that the (barrier layer) is 1 or more. Thereby, the bending fatigue characteristic until the laminated body reaches the whole layer breakage is improved.
前記バリア層と前記弾性体層との合計である前記積層体の厚さは、0.1〜1000μmの範囲が好ましく、0.5〜750μmの範囲がさらに好ましく、1〜500μmの範囲が一層好ましい。積層体の厚さが前記特定した範囲内にあれば、空気入りタイヤ用インナーライナーとして好適であり、またバリア層及び弾性体層の一層の平均厚さを限定することとも相まって、ガスバリア性、耐クラック性等をさらに向上させることができる。 The thickness of the laminate, which is the sum of the barrier layer and the elastic layer, is preferably in the range of 0.1 to 1000 μm, more preferably in the range of 0.5 to 750 μm, and still more preferably in the range of 1 to 500 μm. If the thickness of the laminate is within the above specified range, it is suitable as an inner liner for a pneumatic tire, and coupled with limiting the average thickness of one layer of the barrier layer and the elastic layer, the gas barrier property, Cracking properties and the like can be further improved.
(インナーライナーの製造方法)
本発明のインナーライナーの製造方法としては、バリア層と弾性体層層と最外層とが良好に積層・接着可能な方法であれば特に限定されるものではなく、例えば共押出し、はり合わせ、コーティング、ボンディング、付着等の公知の方法が挙げられる。
これらの中でも、本発明のインナーライナーの製造方法としては、ガスバリア性樹脂を含む樹脂組成物と熱可塑性エラストマーを含むエラストマー組成物と、ジエン系ゴムと加熱接着が可能であるエラストマー成分を含むエラストマー組成物とを準備し、これら組成物を用いた多層共押出法によりバリア層及び弾性体層を有する多層構造体を製造する方法が、高い生産性、層間接着性に優れる観点から好ましい。
(Inner liner manufacturing method)
The method for producing the inner liner of the present invention is not particularly limited as long as the barrier layer, the elastic layer and the outermost layer can be laminated and adhered satisfactorily. For example, coextrusion, lamination, coating And publicly known methods such as bonding and adhesion.
Among these, the method for producing the inner liner of the present invention includes a resin composition containing a gas barrier resin, an elastomer composition containing a thermoplastic elastomer, and an elastomer composition containing an elastomer component capable of being heat-bonded to a diene rubber. A method for producing a multilayer structure having a barrier layer and an elastic layer by a multilayer coextrusion method using these compositions is preferable from the viewpoint of high productivity and excellent interlayer adhesion.
前記多層共押出法においては、バリア層を形成する樹脂又は樹脂組成物と、弾性体層を形成するエラストマー又はエラストマー組成物と、最外層を形成するエラストマー組成物とが、加熱溶融され、異なる押出機やポンプからそれぞれの流路を通って押出ダイに供給され、押出ダイから多層に押し出された後に積層接着することで、本発明の多層構造体が形成される。この押出ダイとしては、例えばマルチマニホールドダイ、フィールドブロック、スタティックミキサー等を用いることができる。 In the multilayer coextrusion method, the resin or resin composition forming the barrier layer, the elastomer or elastomer composition forming the elastic body layer, and the elastomer composition forming the outermost layer are heated and melted to produce different extrusions. The multilayer structure of the present invention is formed by being supplied to an extrusion die from a machine or a pump through each flow path, extruded from the extrusion die in multiple layers, and then laminated and bonded. As this extrusion die, for example, a multi-manifold die, a field block, a static mixer or the like can be used.
(タイヤ内面)
タイヤ内面とは、図1に示すように、空気入りタイヤ5の中で、本発明のインナーライナー1と接合する面5aのことである。
前記空気入りタイヤ5を構成するゴム成分として、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴムを含むことが好ましい。ここで、上記ハロゲン化ブチルゴムとしては、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム及びそれらの変性ゴム等が挙げられる。また、前記ハロゲン化ブチルゴムは、市販品を利用することができ、例えば、「Enjay Butyl HT10−66」(登録商標)[エンジェイケミカル社製,塩素化ブチルゴム]、「Bromobutyl 2255」(登録商標)[JSR(株)製,臭素化ブチルゴム]、「Bromobutyl 2244」(登録商標)[JSR(株)製,臭素化ブチルゴム]を挙げることができる。また、塩素化又は臭素化した変性ゴムの例としては、「Exxpro50」(登録商標)[エクソン社製]が挙げられる。
(Tire inner surface)
As shown in FIG. 1, the tire inner surface is a
The rubber component constituting the pneumatic tire 5 preferably includes butyl rubber or halogenated butyl rubber. Here, examples of the halogenated butyl rubber include chlorinated butyl rubber, brominated butyl rubber, and modified rubbers thereof. In addition, as the halogenated butyl rubber, a commercially available product can be used. For example, “Enjay Butyl HT10-66” (registered trademark) [chlorinated butyl rubber manufactured by Enjay Chemical Co., Ltd.], “Bromobutyl 2255” (registered trademark). [Brominated butyl rubber manufactured by JSR Corporation] and “Bromobutyl 2244” (registered trademark) [Brominated butyl rubber manufactured by JSR Corporation]. Examples of the chlorinated or brominated modified rubber include “Exxpro50” (registered trademark) [manufactured by Exxon Corporation].
前記ゴム成分中のブチルゴム及び/又はハロゲン化ブチルゴムの含有率は、耐空気透過性を向上させる観点から、50質量%以上であるのが好ましく、70〜100質量%であるのがさらに好ましい。ここで、上記ゴム成分としては、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴムの他、ジエン系ゴムやエピクロロヒドリンゴム等を用いることができる。これらゴム成分は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 The content of butyl rubber and / or halogenated butyl rubber in the rubber component is preferably 50% by mass or more, more preferably 70 to 100% by mass, from the viewpoint of improving air permeability. Here, as the rubber component, diene rubber, epichlorohydrin rubber and the like can be used in addition to butyl rubber and halogenated butyl rubber. These rubber components may be used alone or in combination of two or more.
前記ジエン系ゴムとして、具体的には、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、シス−1,4−ポリブタジエン(BR)、シンジオタクチック−1,2−ポリブタジエン(1,2BR)、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)等が挙げられる。これらジエン系ゴムは、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 Specific examples of the diene rubber include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), cis-1,4-polybutadiene (BR), syndiotactic-1,2-polybutadiene (1,2BR), and styrene. -Butadiene copolymer rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), etc. are mentioned. These diene rubbers may be used alone or in combination of two or more.
前記空気入りタイヤには、前記ゴム成分の他に、ゴム業界で通常使用される配合剤、例えば、補強性充填剤、軟化剤、老化防止剤、加硫剤、ゴム用加硫促進剤、スコーチ防止剤、亜鉛華、ステアリン酸等を目的に応じて適宜配合することができる。これら配合剤としては、市販品を好適に使用することができる。 For the pneumatic tire, in addition to the rubber component, compounding agents commonly used in the rubber industry, such as reinforcing fillers, softeners, anti-aging agents, vulcanizing agents, vulcanization accelerators for rubber, scorch An inhibitor, zinc white, stearic acid, and the like can be appropriately blended depending on the purpose. As these compounding agents, commercially available products can be suitably used.
<空気入りタイヤ>
本発明の空気入りタイヤは、上述したインナーライナーを備えることを特徴とする。以下に、図を参照しながら本発明の空気入りタイヤを詳細に説明する。
図2は、本発明の空気入りタイヤの一実施態様の部分断面図である。図2に示すタイヤは、一対のビード部9及び一対のサイドウォール部10と、両サイドウォール部10に連なるトレッド部11とを有し、上記一対のビード部9間にトロイド状に延在して、これら各部9、10、11を補強するカーカス12と、該カーカス12のクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置された2枚のベルト層からなるベルト13と、上記ビード部9内に夫々埋設したリング状のビードコア14のタイヤ半径方向外側に配置したビードフィラー15を備え、さらに、該カーカス12の内側のタイヤ内面には本発明のインナーライナー16が配置されている。
<Pneumatic tire>
The pneumatic tire according to the present invention includes the inner liner described above. Hereinafter, the pneumatic tire of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of one embodiment of the pneumatic tire of the present invention. The tire shown in FIG. 2 has a pair of
図示例のタイヤにおいて、カーカス12は、上記ビード部9内にそれぞれ埋設した一対のビードコア14間にトロイド状に延在する本体部と、各ビードコア14の周りでタイヤ幅方向の内側から外側に向けて半径方向外方に巻上げた折り返し部とからなるが、本発明の空気入りタイヤにおいて、カーカス12のプライ数及び構造は、これに限られるものではない。
In the illustrated tire, the
また、図示例のタイヤにおいて、ベルト13は、2枚のベルト層からなるが、本発明の空気入りタイヤにおいては、ベルト13を構成するベルト層の枚数はこれに限られるものではない。ここで、ベルト層は、通常、タイヤ赤道面に対して傾斜して延びるコードのゴム引き層からなり、2枚のベルト層は、該ベルト層を構成するコードが互いに赤道面を挟んで交差するように積層されてベルト13を構成する。さらに、図示例のタイヤは、ビードフィラー15を備えるが、本発明の空気入りタイヤは、ビードフィラー15を有していなくてもよいし、他の構造のビードフィラーを備えることもできる。
In the illustrated tire, the
本発明の空気入りタイヤは、インナーライナー16に上述したインナーライナーを適用し、常法により製造することができる。なお、本発明の空気入りタイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を変えた空気、又は窒素等の不活性ガスを用いることができる。
The pneumatic tire of the present invention can be manufactured by a conventional method by applying the above-described inner liner to the
(フィルムと空気入り未加硫タイヤとの接着方法)
本発明のインナーライナーと未加硫タイヤとの接着方法は、前記インナーライナーを未加硫タイヤ内面に配設し、フィルムと未加硫タイヤとを加硫することによって接着する。別途、接着剤層を設けることなく、インナーライナーを空気入りタイヤの内面に装着することができる点で有効である。
なお、加硫条件としては、通常使用される条件であれば特に限定されず、例えば、120℃以上、好ましくは125℃〜200℃、より好ましくは130〜180℃の温度で実施される。
(Adhesion method between film and pneumatic unvulcanized tire)
In the method of bonding the inner liner and the unvulcanized tire according to the present invention, the inner liner is disposed on the inner surface of the unvulcanized tire, and the film and the unvulcanized tire are bonded by vulcanization. This is effective in that the inner liner can be attached to the inner surface of the pneumatic tire without separately providing an adhesive layer.
The vulcanization conditions are not particularly limited as long as they are normally used. For example, the vulcanization conditions are 120 ° C. or higher, preferably 125 ° C. to 200 ° C., more preferably 130 to 180 ° C.
また、本発明においては、前記インナーライナーを構成する積層体にエネルギー線を照射してフィルムマトリクスを架橋することが好ましい。積層体を電子線で架橋しておかないと、後の加硫工程においてフィルムが著しく変形して均一な層を保持することができなくなり、得られる積層体が所定の機能を発揮しなくなるおそれがある。 Moreover, in this invention, it is preferable to irradiate an energy ray to the laminated body which comprises the said inner liner, and to bridge | crosslink a film matrix. If the laminate is not cross-linked with an electron beam, the film may be remarkably deformed in the subsequent vulcanization process, so that a uniform layer cannot be maintained, and the resulting laminate may not exhibit a predetermined function. is there.
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
以下、サンプル4は「実施例」となっているが、「比較例」と読み替えるものとする。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in more detail using an Example, this invention is not limited to these Examples at all.
Hereinafter, Sample 4 is “Example”, but it should be read as “Comparative Example”.
(弾性体層1)
熱可塑性ポリウレタン(TPU)((株)クラレ製クラミロンU3190)を、弾性体層1に用いた。
(Elastic body layer 1)
Thermoplastic polyurethane (TPU) (Kuraray Kuramylon U3190) was used for the
(弾性体層2)
窒素充填された20Lのステンレス製反応器に、ヘキサン8000g、1,3−ブタジエン2000gを加え、70℃の温度に過熱し、攪拌しながらジイソブチルアルミニウムヒドリドのヘキサン溶液(20%)21ml、エチルアルミニウムセスキクロライドのヘキサン溶液(20%)2.5ml、ネオジウムバーサタイトのヘキサン溶液(8.8%)2.75ml加え、60分後にヘキサメチレンジイソシアネート10gを200mlのヘキサンに溶解させ加え、エチレングリコール4gとラウリン酸ジブチルスズ0.15mlを200mlのヘキサンに溶解させ、60分経過後に4gの「Irganox1520」をヘキサン100mlに溶解させ加える。その後、15Lのイソプロパノールにポリマーを沈殿させ、乾燥することにより得られた、ウレタン変性ポリブタジエン(ブタジエン系TPU)を、弾性体層2に用いた。
(Elastic layer 2)
To a 20 L stainless steel reactor filled with nitrogen, 8000 g of hexane and 2000 g of 1,3-butadiene are added, heated to a temperature of 70 ° C., 21 ml of a hexane solution of diisobutylaluminum hydride (20%) with stirring, ethylaluminum sesquioxide. Add 2.5 ml of hexane solution of chloride (20%) and 2.75 ml of hexane solution of neodymium versatite (8.8%) 60 minutes later, add 10 g of hexamethylene diisocyanate in 200 ml of hexane, add 4 g of ethylene glycol and 0.15 ml of dibutyltin laurate Is dissolved in 200 ml of hexane, and after 60 minutes, 4 g of “Irganox1520” is dissolved in 100 ml of hexane and added. Thereafter, urethane-modified polybutadiene (butadiene-based TPU) obtained by precipitating a polymer in 15 L of isopropanol and drying was used for the elastic body layer 2.
(弾性体層3)
ブタジエンゴム(JSR製 BR01)と、該ブタジエンゴム100質量部に対して、熱可塑性ポリウレタン(TPU)[(株)クラレ製クラミロンU3190]を5質量部配合したゴム組成物を、弾性体層3に用いた。
(Elastic body layer 3)
A rubber composition in which 5 parts by mass of a butadiene rubber (BR01 made by JSR) and thermoplastic polyurethane (TPU) [Kuraray Kuraray U3190] is blended with 100 parts by mass of the butadiene rubber is formed in the elastic layer 3 Using.
(弾性体層4)
20Lのステンレス製反応器にエラストマー層2で合成したウレタン変性ポリブタジエン2000gをトルエン8000gに溶解させ、50℃にした。その後、攪拌しながら、ギ酸240mlを添加し、過酸化水素水(30wt%)1000gを少しずつ滴下し攪拌を続け、4時間後にIrganox1520をトルエン100mlに溶解させて加えた。その後、15Lのイソプロパノールにポリマーを沈殿させ、乾燥することにより得られた、ウレタン変性エポキシ化ポリブタジエンを、弾性体層4に用いた。
(Elastic body layer 4)
In a 20 L stainless steel reactor, 2000 g of urethane-modified polybutadiene synthesized in the elastomer layer 2 was dissolved in 8000 g of toluene, and the temperature was adjusted to 50 ° C. Thereafter, 240 ml of formic acid was added with stirring, 1000 g of hydrogen peroxide (30 wt%) was added dropwise little by little, and stirring was continued. Four hours later, Irganox 1520 was dissolved in 100 ml of toluene and added. Thereafter, urethane-modified epoxidized polybutadiene obtained by precipitating the polymer in 15 L of isopropanol and drying was used for the elastic body layer 4.
(バリア層1)
臭素化ブチルゴム(JSR製 Bromobutyl2244)と、該臭素化ブチルゴムゴム100質量部に対して、後述のバリア層2に用いられるエチレン−ビニルアルコール共重合体の樹脂組成物を300質量部配合したものを、バリア層1として用いた。
(Barrier layer 1)
What blended 300 mass parts of the resin composition of the ethylene-vinyl alcohol copolymer used for the below-mentioned barrier layer 2 with respect to 100 mass parts of brominated butyl rubber (JSR Bromobutyl2244) and this brominated butyl rubber rubber, Used as the
(バリア層2)
エチレン含量44モル%、ケン化度99.9%のエチレン−ビニルアルコール共重合体(190℃、2160g荷重下でのMFR:5.5g/10分)を粉砕機で粒子径2mm程度に細かくした後、再度多量の蒸留水で十分に洗浄した。洗浄後の粒子を8時間室温で真空乾燥した後、二軸押出機(スクリュー:20mmφ,フルフライト、シリンダー・ダイ温度設定:C1/C2/C3/ダイ=200/200/200/200(℃))を用いて200℃で溶融し、ペレット化した樹脂組成物を、バリア層2に用いた。
なお、上記エチレン−ビニルアルコール共重合体のエチレン含有量及びケン化度は、重水素化ジメチルスルホキシドを溶媒とした1H−NMR測定[日本電子社製「JNM−GX−500型」を使用]で得られたスペクトルから算出した値である。また、上記エチレン−ビニルアルコール共重合体のメルトフローレート(MFR)は、メルトインデクサーL244[宝工業株式会社製]の内径9.55mm、長さ162mmのシリンダーにサンプルを充填し、190℃で溶融した後、重さ2160g、直径9.48mmのプランジャーを使用して均等に荷重をかけ、シリンダーの中央に設けた径2.1mmのオリフィスより単位時間あたりに押出される樹脂量(g/10分)から求めた。但し、エチレン−ビニルアルコール共重合体の融点が190℃付近あるいは190℃を超える場合は、2160g荷重下、融点以上の複数の温度で測定し、片対数グラフで絶対温度の逆数を横軸、MFRの対数を縦軸にプロットし、190℃に外挿して算出した値をメルトフローレート(MFR)とした。
(Barrier layer 2)
An ethylene-vinyl alcohol copolymer having an ethylene content of 44 mol% and a saponification degree of 99.9% (190 ° C, MFR under 2160 g load: 5.5 g / 10 min) was fined to a particle size of about 2 mm with a pulverizer, and again It was thoroughly washed with a large amount of distilled water. The washed particles are vacuum-dried at room temperature for 8 hours, and then a twin screw extruder (screw: 20 mmφ, full flight, cylinder / die temperature setting: C1 / C2 / C3 / die = 200/200/200/200 (° C.) The resin composition melted at 200 ° C. and pelletized using) was used for the barrier layer 2.
The ethylene content and the degree of saponification of the ethylene-vinyl alcohol copolymer were measured by 1H-NMR measurement using deuterated dimethyl sulfoxide as a solvent [using “JNM-GX-500 type” manufactured by JEOL Ltd.]. It is a value calculated from the obtained spectrum. The ethylene-vinyl alcohol copolymer has a melt flow rate (MFR) of a melt indexer L244 (manufactured by Takara Kogyo Co., Ltd.) filled with a sample in a cylinder with an inner diameter of 9.55 mm and a length of 162 mm, and melted at 190 ° C. After that, using a plunger with a weight of 2160g and a diameter of 9.48mm, apply a load evenly, and the amount of resin extruded per unit time from the 2.1mm diameter orifice provided in the center of the cylinder (g / 10min) I asked for it. However, when the melting point of the ethylene-vinyl alcohol copolymer is around 190 ° C or exceeds 190 ° C, it is measured at a plurality of temperatures above the melting point under a load of 2160g. Is plotted on the vertical axis, and the value calculated by extrapolating to 190 ° C. was taken as the melt flow rate (MFR).
<サンプル1〜5>
その後、各バリア層の材料と、弾性体層の材料とを使用し、2種3層共押出装置を用いて、下記共押出成形条件で3層からなる積層体を作製した。なお、積層体は、弾性体層/バリア層/弾性体層が10μm/10μm/10μmとなるように製膜した。
・各樹脂の押出温度:C1/C2/C3/ダイ=170/170/200/200℃
・各樹脂の押出機仕様:熱可塑性ポリウレタン:25mmφ押出機P25−18AC[大阪精機工作株式会社製]
・樹脂組成物(C):20mmφ押出機ラボ機ME型CO−EXT[株式会社東洋精機製]
・Tダイ仕様:500mm幅2種3層用[株式会社プラスチック工学研究所製]
・冷却ロールの温度:50℃
・ 引き取り速度:4m/分
<サンプル6、7>
弾性体層とバリア層とを交互に、合計25層(バリア層が12層(各層の厚さが1μm)、弾性体層が13層(各層の厚さが1μm))積層してなる積層体(マイクロレイヤー)を、共押出成型によって形成した。
その後、日新ハイボルテージ株式会社製電子線照射装置「生産用キュアトロンEBC200−100」を使用して、加速電圧200kV、照射エネルギー150kGyの条件で上記積層体に電子線照射して架橋処理を施した。
<Samples 1-5>
Then, the laminated body which consists of 3 layers on the following coextrusion molding conditions was produced using the material of each barrier layer, and the material of the elastic body layer using the 2 types 3 layer coextrusion apparatus. The laminate was formed such that the elastic layer / barrier layer / elastic layer was 10 μm / 10 μm / 10 μm.
Extrusion temperature of each resin: C1 / C2 / C3 / die = 170/170/200/200 ° C
・ Extruder specifications for each resin: Thermoplastic polyurethane: 25mmφ extruder P25-18AC [manufactured by Osaka Seiki Co., Ltd.]
Resin composition (C): 20 mmφ extruder lab machine ME type CO-EXT [manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.]
・ T-die specification: 500mm width, 2 types, 3 layers [Plastic Engineering Laboratory Co., Ltd.]
・ Cooling roll temperature: 50 ℃
・ Pick-up speed: 4m / min <Samples 6 and 7>
Laminated body in which elastic layers and barrier layers are alternately laminated in a total of 25 layers (12 barrier layers (each layer has a thickness of 1 μm), 13 elastic layers (each layer has a thickness of 1 μm)) (Microlayer) was formed by coextrusion molding.
Thereafter, using the electron beam irradiation apparatus “Curetron EBC200-100 for production” manufactured by Nissin High Voltage Co., Ltd., the above laminate was irradiated with an electron beam under the conditions of an acceleration voltage of 200 kV and an irradiation energy of 150 kGy to carry out a crosslinking treatment. did.
その後、下記の配合のゴム組成物を調製し、厚さ2mmの未加硫ゴム状弾性体シートを作製した。
(ゴム組成物)
天然ゴム ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 60質量部
臭素化ブチルゴム[JSR(株)製,Bromobutyl 2244]・・・ 40質量部
GPFカーボンブラック[旭カーボン(株)製,#55] ・・・ 10質量部
SUNPAR2280[日本サン石油(株)製] ・・・・・・・ 1質量部
ステアリン酸[旭電化工業(株)製] ・・・・・・・・・・・・ 2質量部
加硫促進剤[ノクセラーDM、大内新興化学工業(株)製] ・・ 0.5質量部
酸化亜鉛[白水化学工業(株)製] ・・・・・・・・・・・・・ 1質量部
硫黄[軽井沢精錬所製] ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3質量部
Thereafter, a rubber composition having the following composition was prepared to produce an unvulcanized rubber-like elastic sheet having a thickness of 2 mm.
(Rubber composition)
Natural rubber: 60 parts by mass Brominated butyl rubber [JSR, Bromobutyl 2244]: 40 parts by mass GPF carbon Black [Asahi Carbon Co., Ltd., # 55] ... 10 parts by mass SUNPAR2280 [Nihon Sun Sekiyu Co., Ltd.] 1 part by mass stearic acid [Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.]・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 2 parts by mass vulcanization accelerator [Noxeller DM, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.] ・ ・ 0.5 parts by mass of zinc oxide [Shiramizu Chemical Co., Ltd.] ・ ・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 1 part by mass sulfur (manufactured by Karuizawa Refinery) ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 3 parts by mass
その後、電子線照射した積層体をゴム状弾性体シートに貼り合わせ、160℃で15分間加硫処理を行うことでサンプルとなる積層体を作製した。 Then, the laminated body which irradiated the electron beam was bonded together to the rubber-like elastic body sheet | seat, and the laminated body used as a sample was produced by performing a vulcanization process at 160 degreeC for 15 minute (s).
<評価>
実施例及び比較例の各サンプルの積層体について、(1)接着性及び(2)ガスバリア性についての評価を行った。
<Evaluation>
About the laminated body of each sample of an Example and a comparative example, (1) adhesiveness and (2) gas barrier property were evaluated.
(1)接着性
JIS Z0237に準拠して、90°ピール、剥離速度300mm/minにて、接着性の測定(N/25mm)を行った。評価結果を表1に示す。
なお、評価については、サンプル1の値を100として、他の値を指数化し、数値が大きいほど接着性が高く良好な結果であることを示す。
(2)ガスバリア性
上記フィルムのサンプルを、20℃、65%RHで5日間調湿した。その後、調湿済みのフィルムを2枚使用し、GTRテック(株)製 GTR−10Xを用い、20℃、65%RHの条件下で、JIS K7126Aに準拠して、空気透過度の測定を行い、2枚のフィルムの平均を算出した。
評価については、サンプル1の平均値を100としたときの指数によって表示した。指数値が高い程、ガスバリア性に優れており、良好な結果を示す。
(1) Adhesiveness Based on JIS Z0237, the adhesiveness was measured (N / 25 mm) at 90 ° peel and peeling speed of 300 mm / min. The evaluation results are shown in Table 1.
In addition, about the evaluation, the value of
(2) Gas barrier property The sample of the said film was conditioned for 5 days at 20 degreeC and 65% RH. Then, using two sheets of humidity-controlled film, GTR-10X manufactured by GTR Tech Co., Ltd. is used, and the air permeability is measured in accordance with JIS K7126A under the conditions of 20 ° C. and 65% RH. The average of the two films was calculated.
About evaluation, it represented by the index when the average value of
表1の結果から、実施例のサンプル3、5〜7の積層体は、比較例のサンプル1及び2の積層体に比べて、バリア性及び接着性のいずれもが高いことがわかった。特に接着性については、1.2〜6倍も高く、本発明による積層体の接着力が優れていることがわかる。その結果、弾性体層にジエン系ゴムと加熱接着が可能であるエラストマー成分を含有することによって、ガスバリア性を維持又は向上させながら、優れた接着性が得られることがわかる。
The results in Table 1, laminate sample 3,5~7 embodiment, as compared with the
本発明によれば、接着層を設けることなく、タイヤ内面との接合が可能となるインナーライナー及び空気入りタイヤを提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide an inner liner and a pneumatic tire that can be joined to the tire inner surface without providing an adhesive layer.
1 インナーライナー、積層体
2 最外面層
3 弾性体層
4 バリア層
9 ビード部
10 サイドウォール部
11 トレッド部
12 カーカス
13 ベルト
14 ビードコア
15 ビードフィラー
16 インナーライナー
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記積層体を構成する層のうち少なくとも一方の最外面層が、ジエン系ゴムと加熱接着が可能であるエラストマー成分を含有し、
前記エラストマー成分は、加硫可能なジエン部分を有するポリマーであり、ウレタン結合を有することを特徴とするタイヤ用インナーライナー。 An inner liner for a tire comprising a laminate formed by alternately laminating an elastic body layer containing a thermoplastic elastomer and a barrier layer containing a gas barrier resin,
The outermost layer of at least one of the layers constituting the laminate contains an elastomer component that can be heat bonded to the diene rubber,
The inner liner for a tire, wherein the elastomer component is a polymer having a vulcanizable diene portion and has a urethane bond.
前記最外面層と、接合するタイヤ内面とが、加硫により接合されることを特徴とするタイヤ用インナーライナーの接合方法。 A laminate comprising an elastic body layer containing a thermoplastic elastomer and a barrier layer containing a gas barrier resin are alternately laminated, and at least one outermost layer of the layers constituting the laminate is a diene rubber And an elastomer component that can be heat-bonded, and the elastomer component is a polymer having a vulcanizable diene portion, and a tire inner liner joining method that joins a tire inner liner having a urethane bond. There,
A method for joining tire inner liners, wherein the outermost surface layer and a tire inner surface to be joined are joined by vulcanization.
前記インナーライナーが、共押出成型により製造されることを特徴とするタイヤ用インナーライナーの製造方法。 It is a manufacturing method of the inner liner for tires according to claim 1,
A method for producing an inner liner for a tire, wherein the inner liner is produced by coextrusion molding.
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