JP6163721B2 - タイヤインナーライナー用シート及びタイヤ - Google Patents
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Description
本開示において、「タイヤ」とは、特に言及がない場合、空気入りタイヤをいう。本開示における「空気入りタイヤ」の限定されない一実施形態の構造について、図1を用いて説明する。図1は、限定されない一実施形態の空気入りタイヤの半分を示す模式的断面図である。
本開示にかかるタイヤインナーライナー用シートは、ガスバリア層及び接着層を含む2層以上を有する構成であって、前記ガスバリア層と前記接着層とが架橋反応により層間架橋されている。前記層間架橋の架橋は、限定されない一態様において加硫架橋を含まない非加硫架橋であり、その他の一態様において、加硫架橋及び非加硫架橋を含む。
本開示にかかるタイヤインナーライナー用シートにおける層間架橋は、一態様において、エポキシ基を有する物質(A)(以下、「架橋剤(A)」ともいう)と、ヒドロキシル基、カルボキシル基、無水カルボキシル基、及びアミノ基からなる群から選択される少なくとも1つの基を有する物質(B)(以下、「架橋剤(B)」ともいう)との架橋反応により形成されたものである。
本開示において、架橋剤(A)としては、エポキシ基を有する公知の又は今後開発される架橋剤が使用できる。ガスバリア層が架橋剤(A)を含有する場合、架橋剤(A)はガスバリア層に用いる樹脂と相溶性を有することが好ましい。また、接着層が架橋剤(A)を含有する場合、架橋剤(A)は接着層に用いる樹脂と相溶性を有することが好ましい。限定されない一又は複数の実施形態において、架橋剤(A)は、エチレン・グリシジルメタクリレートコポリマー、エチレン・グリシジルメタクリレート・酢酸ビニルコポリマー、エチレン・グリシジルメタクリレート・アクリル酸メチルコポリマー、又は、これらの組み合わせである。架橋剤は、一種類でもよく、二種類以上を組み合せて使用してもよい。
本開示において、架橋剤(B)としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、無水カルボキシル基、及びアミノ基からなる群から選択される少なくとも1つの基を有する公知の又は今後開発される架橋剤が使用できる。ガスバリア層が架橋剤(B)を含有する場合、架橋剤(B)はガスバリア層に用いる樹脂と相溶性を有することが好ましい。また、接着層が架橋剤(B)を含有する場合、架橋剤(B)は接着層に用いる樹脂と相溶性を有することが好ましい。限定されない一又は複数の実施形態において、架橋剤(B)は、フェノール樹脂、無水マレイン酸変性EPDM(エチレン−プロピレン−ジエンゴム)、無水マレイン酸変性エチレンオクテンゴム、無水マレイン酸変性PE(ポリエチレン)、無水マレイン酸変性PP(ポリプロピレン)、エチレン・酢酸ビニルコポリマーの部分ケン化物、無水マレイン酸変性SEBS(完全水添スチレン系エラストマー)、又はこれらの組み合わせである。架橋剤は、一種類でもよく、二種類以上を組み合せて使用してもよい。
ガスバリア層としては、ガスバリア性を有するポリマーシートが使用でき、一又は複数の実施形態において、タイヤの軽量化の観点から、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体を含むSIBS層(特開2012−31362参照)、スチレン−イソブチレンジブロック共重合体を含むSIB層、イソブチレン−パラメチルスチレン共重合ゴム又はその臭素化物若しくは塩素化物を含む層、ブチルゴム又はその臭素化物若しくは塩素化物を含む層、EVOH(エチレン−ビニルアルコール共重合体)を含む層(特開2009−220793参照)、又は、PVOH(ポリビニルアルコール)を含む層、エチレンーシクロオレフィン共重合体を含む層、ポリエチレンテレフタレート樹脂を含む層、ポリ塩化ビニリデン樹脂を含む層、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂を含む層、ポリエチレンナフタレート樹脂を含む層などが挙げられる。
接着層としては、カーカスゴム又はインスレーションとの接着を提供できるポリマーシートが使用でき一又は複数の実施形態において、タイヤの軽量化の観点から、スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体を含むSIS層、スチレン−イソプレンジブロック共重合体を含むSI層、ポリブタジエンを含む層、エチレンプロピレンジエンゴムを含む層、イソブチレン−パラメチルスチレン共重合ゴム又はその臭素化物若しくは塩素化物を含む層、ブチルゴム及びその臭素化物又は塩素化物を含む層、ブタジエンゴムを含む層、クロロプレンゴムを含む層、及び、アクリロニトリルブタジエンゴムを含む層などが挙げられる。
本開示にかかるタイヤインナーライナー用シートの製造方法の限定されない一実施形態としては、架橋剤(A)(又は(B))を含む接着層に用いる樹脂と、架橋剤(B)(又は(A))を含むガスバリア層に用いる樹脂とをTダイ押出機で共押出により接着層とガスバリア層とを積層すること、及び、これらを冷却ロール上で常温に冷却することにより製造できる。架橋剤(A)と架橋剤(B)との架橋反応は、架橋反応が生じる温度で共押出して積層することで行なわせることができる。或いは、接着層とガスバリア層をそれぞれ形成したのち、それらを架橋反応が生じる温度で張り合わせることで行わせることができる。
本開示にかかるタイヤの製造方法は、一実施の形態において、タイヤの製造方法は以下の工程を含む。
本開示にかかるインナーライナー用シートをインナーライナーに用いた生タイヤを準備する;
前記生タイヤを金型に装着し、ブラダーにより加圧しつつ加硫して加硫タイヤを得る;
前記加硫タイヤを50〜120℃で10〜300秒間冷却する。
本開示にかかるタイヤインナーライナー用シートは生タイヤのインナーライナー部に配置される。図2のタイヤインナーライナー用シート20を配置する場合、接着層22がカーカスゴム6の内側のタイヤ内面に接着されるように、接着層22をタイヤ半径方向外側に向けて配置する。この配置により、優れた耐空気透過性及び耐久性を有することができる。また、インナーライナー9とカーカス6との間に、インスレーションが配置されている場合も、接着層22が、インスレーションに接するようにタイヤ半径方向外側に向けて配置することにより、インナーライナー9とインスレーションとの接着強度を高めることができる。
前記ガスバリア層と前記接着層とが架橋反応により層間架橋されている 、タイヤインナーライナー用シート。
<2> 前記層間架橋は、エポキシ基を有する物質(A)と、ヒドロキシル基、カルボキシル基、無水カルボキシル基、及びアミノ基からなる群から選択される少なくとも1つの基を有する物質(B)との架橋反応により形成されたものである、<1>記載のタイヤインナーライナー用シート。
<3> 前記ガスバリア層が、エポキシ基を有する物質(A)を含有し、
前記接着層が、ヒドロキシル基、カルボキシル基、無水カルボキシル基、及びアミノ基からなる群から選択される少なくとも1つの基を有する物質(B)を含有する、<1>又は<2>に記載のタイヤインナーライナー用シート。
<4> 前記エポキシ基を有する物質(A)が、エチレン・グリシジルメタクリレートコポリマー、エチレン・グリシジルメタクリレート・酢酸ビニルコポリマー、エチレン・グリシジルメタクリレート・アクリル酸メチルコポリマー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるコポリマーである、<2>又は<3>に記載のタイヤインナーライナー用シート。
<5> 前記ヒドロキシル基、カルボキシル基、無水カルボキシル基、及びアミノ基からなる群から選択される少なくとも1つの基を有する物質(B)が、フェノール樹脂、無水マレイン酸変性EPDM(エチレン−プロピレン−ジエンゴム)、無水マレイン酸変性エチレンオクテンゴム、無水マレイン酸変性PE(ポリエチレン)、無水マレイン酸変性PP(ポリプロピレン)、エチレン・酢酸ビニルコポリマーの部分ケン化物、無水マレイン酸変性SEBS(完全水添スチレン系エラストマー)、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、<2>から<4>のいずれかに記載のタイヤインナーライナー用シート。
<6> 前記ガスバリア層が、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体を含むSIBS層、スチレン−イソブチレンジブロック共重合体を含むSIB層、イソブチレン−パラメチルスチレン共重合ゴム又はその臭素化物若しくは塩素化物を含む層、ブチルゴム又はその臭素化物若しくは塩素化物を含む層、EVOH(エチレン−ビニルアルコール共重合体)を含む層、及び、PVOH(ポリビニルアルコール)を含む層からなる群から選択される層である、<1>から<5>のいずれかに記載のタイヤインナーライナー用シート。
<7> 前記接着層が、スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体を含むSIS層、スチレン−イソプレンジブロック共重合体を含むSI層、ポリブタジエンを含む層、エチレンプロピレンジエンゴムを含む層、イソブチレン−パラメチルスチレン共重合ゴム又はその臭素化物若しくは塩素化物を含む層、ブチルゴム及びその臭素化物又は塩素化物を含む層、ブタジエンゴムを含む層、クロロプレンゴムを含む層、及び、アクリロニトリルブタジエンゴムを含む層からなる群から選択される層であるである、<1>から<6>のいずれかに記載のタイヤインナーライナー用シート。
<8> <1>から<7>のいずれかに記載のタイヤインナーライナー用シートを備えるタイヤ。
接着層22として、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体(日本ゼオン株式会社製、品番:クインタック3620)、無水マレイン酸変性EPDM(デュポン株式会社製、品番:フサボンドN416、架橋剤(B))、及びフェノール樹脂(住友ベークライト株式会社製、品番:PR−19900、架橋剤(B))を表1に示す配合処方に従って混合した後、押出機(シリンダー温度:240℃)に投入した。また、ガスバリア層21として、スチレン−イソブチレンースチレン共重合体(カネカ株式会社製、シブスター102T)、及びエチレン・グリシジルメタクリレートコポリマー(住友化学株式会社製、品番:ボンドファストE、架橋剤(A))を表1に示す配合処方に従って混合した後、押出機(シリンダー温度:180℃)に投入した。接着層22とガスバリア層21はTダイス(ダイス温度:240℃)で積層された後、冷却ロール(温度:25℃)で冷却、固化することにより得られた。
接着層22として、スチレンーイソプレンースチレン共重合体(日本ゼオン株式会社製、品番:クインタック3620)、無水マレイン酸変性EPDM(デュポン株式会社製、架橋剤(B))、及びフェノール樹脂(住友ベークライト株式会社製、品番:PR−19900、架橋剤(B))を表1に示す配合処方に従って混合した後、押出機(シリンダー温度:240℃)に投入した。また、ガスバリア層21として、スチレン−イソブチレンースチレン共重合体(カネカ株式会社製、シブスター102T)を押出機(シリンダー温度:180℃)に投入した。接着層22とガスバリア層21はTダイス(ダイス温度:240℃)で積層された後、冷却ロール(温度:25℃)で冷却、固化することにより得られた。
接着層22として、スチレンーイソプレンースチレン共重合体(日本ゼオン株式会社製、品番:クインタック3620)を押出機(シリンダー温度:240℃)に投入した。また、ガスバリア層21として、スチレン−イソブチレンースチレン共重合体(カネカ株式会社製、シブスター102T)、及びエチレン・グリシジルメタクリレートコポリマー(住友化学株式会社製)を表1に示す配合処方に従って混合した後、押出機(シリンダー温度:180℃)に投入した。接着層22とガスバリア層21はTダイス(ダイス温度:240℃)で積層された後、冷却ロール(温度:25℃)で冷却、固化することにより得られた。
実施例1及び比較例1,2のタイヤインナーライナー用シートについて以下の条件で剥離力を測定した。その結果を下記表1に示す。
(剥離力評価方法)
ガスバリア層21と接着層22を、それぞれTダイ押出機を用いて1mm厚みのシートとして成形した。このガスバリア層21の2枚と接着層22の2枚との間の一部に、めくり口となるようにPTFEシートを1cm程度の長さで挿入し、ガスバリア層21の2枚と接着層22の2枚の両外側を金属メッシュで挟み込み、240℃、5分、5MPaの条件で2層シート厚みが0.34mmとなるように貼り合わせて接着力評価用のサンプルとした。100℃において1分間保持した後、T型引張り剥離試験(500mm/分)により剥離力を測定することで平均層間接着力とした。
2 トレッド部
3 サイドウォール部
4 ビード部
5 ビードコア
6 カーカス
7 ベルト層
8 ビードエーペックス
9 インナーライナー
20、30 タイヤインナーライナー用シート
21、31 ガスバリア層
22、32、33 接着層
Claims (5)
- ガスバリア層と接着層とを有し、
前記ガスバリア層と前記接着層とが層間架橋されており、
前記層間架橋は、エポキシ基を有する物質(A)と、ヒドロキシル基、カルボキシル基、無水カルボキシル基、及びアミノ基からなる群から選択される少なくとも1つの基を有する物質(B)との架橋であり、
前記ガスバリア層が、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体を含むSIBS層、スチレン−イソブチレンジブロック共重合体を含むSIB層、イソブチレン−パラメチルスチレン共重合ゴム又はその臭素化物若しくは塩素化物を含む層、ブチルゴム又はその臭素化物若しくは塩素化物を含む層、EVOH(エチレン−ビニルアルコール共重合体)を含む層、及び、PVOH(ポリビニルアルコール)を含む層からなる群から選択される層であり、
前記接着層が、スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体を含むSIS層、スチレン−イソプレンジブロック共重合体を含むSI層、ポリブタジエンを含む層、エチレンプロピレンジエンゴムを含む層、イソブチレン−パラメチルスチレン共重合ゴム又はその臭素化物若しくは塩素化物を含む層、ブチルゴム及びその臭素化物又は塩素化物を含む層、ブタジエンゴムを含む層、クロロプレンゴムを含む層、及び、アクリロニトリルブタジエンゴムを含む層からなる群から選択される層であり、
前記ガスバリア層が、エポキシ基を有する物質(A)を含有し、
前記接着層が、ヒドロキシル基、カルボキシル基、無水カルボキシル基、及びアミノ基からなる群から選択される少なくとも1つの基を有する物質(B)を含有する、タイヤインナーライナー用シート。 - 前記エポキシ基を有する物質(A)が、エチレン・グリシジルメタクリレートコポリマー、エチレン・グリシジルメタクリレート・酢酸ビニルコポリマー、エチレン・グリシジルメタクリレート・アクリル酸メチルコポリマー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるコポリマーである、請求項1に記載のタイヤインナーライナー用シート。
- 前記ヒドロキシル基、カルボキシル基、無水カルボキシル基、及びアミノ基からなる群から選択される少なくとも1つの基を有する物質(B)が、フェノール樹脂、無水マレイン酸変性EPDM(エチレン−プロピレン−ジエンゴム)、無水マレイン酸変性エチレンオクテンゴム、無水マレイン酸変性PE(ポリエチレン)、無水マレイン酸変性PP(ポリプロピレン)、エチレン・酢酸ビニルコポリマーの部分ケン化物、無水マレイン酸変性SEBS(完全水添スチレン系エラストマー)、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1又は2に記載のタイヤインナーライナー用シート。
- 請求項1から3のいずれかに記載のタイヤインナーライナー用シートを備えるタイヤ。
- タイヤインナーライナー用シートの製造方法であって、下記工程(1)及び工程(2)を含み、
下記工程(1)の接着層に用いる樹脂が、スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体、スチレン−イソプレンジブロック共重合体、ポリブタジエン、エチレンプロピレンジエンゴム、イソブチレン−パラメチルスチレン共重合ゴム又はその臭素化物若しくは塩素化物、ブチルゴム及びその臭素化物又は塩素化物、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、及び、アクリロニトリルブタジエンゴムからなる群から選択される樹脂を含み、
下記工程(1)のガスバリア層に用いる樹脂が、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体、スチレン−イソブチレンジブロック共重合体、イソブチレン−パラメチルスチレン共重合ゴム又はその臭素化物若しくは塩素化物、ブチルゴム又はその臭素化物若しくは塩素化物、EVOH(エチレン−ビニルアルコール共重合体)、及び、PVOH(ポリビニルアルコール)からなる群から選択される樹脂を含む、製造方法。
(1)ヒドロキシル基、カルボキシル基、無水カルボキシル基、及びアミノ基からなる群から選択される少なくとも1つの基を有する物質(B)を含む接着層に用いる樹脂と、エポキシ基を有する物質(A)を含むガスバリア層に用いる樹脂とをTダイ押出機で共押出により積層すること。
(2)前記積層物を冷却ロール上で常温に冷却すること。
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