JPWO2016047791A1 - タイヤ用積層体、タイヤ用インナーライナー材及び空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
熱可塑性樹脂組成物のフィルムと当該フィルムに積層されたゴム組成物の層とを含むタイヤ用積層体であって、ゴム組成物が、少なくとも1種のゴム成分、下記式(1):(式中、R1〜R5は明細書に定義したとおり)で表される化合物とホルムアルデヒドとの縮合物、少なくとも1種のメチレンドナー及び加硫剤を含み、縮合物が少なくとも1種のゴム成分の合計量100質量部に対して0.5〜20質量部の量で存在し、少なくとも1種のメチレンドナーが少なくとも1種のゴム成分の合計量100質量部に対して0.25〜200質量部の量で存在し、少なくとも1種のメチレンドナーと縮合物の質量比が0.5:1〜10:1であり、少なくとも1種のゴム成分が、側鎖及び末端のうちの少なくとも1つの部位にカルボキシル基を含むニトリルゴムを、少なくとも1種のゴム成分の合計量を基準として4〜40質量部の量で含むことを特徴とするタイヤ用積層体を提供する。本発明のタイヤ用積層体は、熱可塑性樹脂組成物のフィルムとゴム組成物の層の間で向上した接着強度を示す。
Description
本発明は、熱可塑性樹脂組成物のフィルムとゴム組成物の層との積層体、当該積層体から成るタイヤ用インナーライナー材及び当該インナーライナー材を含む空気入りタイヤに関し、より詳しくは、熱可塑性樹脂組成物のフィルムとゴム組成物の層の間の接着強度が向上し、しかも、タイヤを構成する他のゴムとの接着性に優れた積層体、当該積層体から成るタイヤ用インナーライナー材及び当該インナーライナー材を含む空気入りタイヤに関する。
本発明者は、先に、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物のフィルムとゴム組成物の層との積層体において、ゴム組成物にフェノール構造を有する縮合物とホルムアルデヒドを発生する塩基成分を特定配合率にて配合し、かつ硫黄及び加硫促進剤の配合調整をしたことにより、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物のフィルムとゴム組成物の層との界面の接着強度を大きくすることを提案した(特許文献1)。
本発明者は、熱可塑性樹脂組成物のフィルムとゴム組成物の層との間の接着強度をより一層改善することを目的として鋭意検討した結果、ゴム組成物を構成する少なくとも1種のゴム成分が、側鎖及び末端のうちの少なくとも1つの部位にカルボキシル基を含むニトリルゴムを特定量含むことにより、かかる目的が達成されることを見出し、本発明を完成した。本発明の積層体が、タイヤを構成する他のゴム部材と、積層体のゴム組成物の層と他のゴム部材とを積層した状態で加硫した場合には、ゴム組成物の層と他のゴム部材との間でも加硫反応が起こることによりゴム組成物の層と他のゴム部材との間でも強固に接着される。従って、本発明によれば、ゴム成分として側鎖及び末端のうちの少なくとも1つの部位にカルボキシル基を含むニトリルゴムを特定量含む上記ゴム組成物を介して、熱可塑性樹脂組成物のフィルムを、タイヤを構成する他のゴム部材に強固に接着することができる。
本発明によれば、熱可塑性樹脂組成物のフィルムと当該フィルムに積層されたゴム組成物の層とを含むタイヤ用積層体であって、ゴム組成物が、
(a)少なくとも1種のゴム成分、
(b)下記式(1):
(式中、R1、R2、R3、R4及びR5は、独立に、水素、ヒドロキシル基、炭素原子数1〜8のアルキル基、−O−R6(式中、R6は炭素原子数1〜8のアルキル基である)、及び−R7−O−R8(式中、R7は炭素原子数1〜7のアルキレン基であり、R8は炭素原子数1〜7のアルキル基であり、ただし、R7とR8の炭素原子数の合計が2〜8であることを条件とする)から選ばれる)
で表される化合物とホルムアルデヒドとの縮合物、
(c)少なくとも1種のメチレンドナー、及び
(d)加硫剤、
を含み、
縮合物(b)が少なくとも1種のゴム成分(a)の合計量100質量部に対して0.5〜20質量部の量で存在し、
少なくとも1種のメチレンドナー(c)が少なくとも1種のゴム成分(a)の合計量100質量部に対して0.25〜200質量部の量で存在し、
少なくとも1種のメチレンドナー(c)と縮合物(b)の質量比が0.5:1〜10:1であり、
少なくとも1種のゴム成分(a)が、側鎖及び末端のうちの少なくとも1つの部位にカルボキシル基を含むニトリルゴムを、少なくとも1種のゴム成分(a)の合計量を基準として4〜40質量部の量で含むこと、
を特徴とするタイヤ用積層体が提供される。
本発明によれば、さらに、上記の積層体から成る空気入りタイヤ用インナーライナー材が提供される。
本発明によれば、さらに、上記の積層体から成る空気入りタイヤ用インナーライナー材を含む空気入りタイヤが提供される。
(a)少なくとも1種のゴム成分、
(b)下記式(1):
で表される化合物とホルムアルデヒドとの縮合物、
(c)少なくとも1種のメチレンドナー、及び
(d)加硫剤、
を含み、
縮合物(b)が少なくとも1種のゴム成分(a)の合計量100質量部に対して0.5〜20質量部の量で存在し、
少なくとも1種のメチレンドナー(c)が少なくとも1種のゴム成分(a)の合計量100質量部に対して0.25〜200質量部の量で存在し、
少なくとも1種のメチレンドナー(c)と縮合物(b)の質量比が0.5:1〜10:1であり、
少なくとも1種のゴム成分(a)が、側鎖及び末端のうちの少なくとも1つの部位にカルボキシル基を含むニトリルゴムを、少なくとも1種のゴム成分(a)の合計量を基準として4〜40質量部の量で含むこと、
を特徴とするタイヤ用積層体が提供される。
本発明によれば、さらに、上記の積層体から成る空気入りタイヤ用インナーライナー材が提供される。
本発明によれば、さらに、上記の積層体から成る空気入りタイヤ用インナーライナー材を含む空気入りタイヤが提供される。
本発明は、具体的には、次の[1]〜[6]の態様を含む。
[1]熱可塑性樹脂組成物のフィルムと当該フィルムに積層されたゴム組成物の層とを含むタイヤ用積層体であって、前記ゴム組成物が、
(a)少なくとも1種のゴム成分、
(b)下記式(1):
[1]熱可塑性樹脂組成物のフィルムと当該フィルムに積層されたゴム組成物の層とを含むタイヤ用積層体であって、前記ゴム組成物が、
(a)少なくとも1種のゴム成分、
(b)下記式(1):
(式中、R1、R2、R3、R4及びR5は、独立に、水素、ヒドロキシル基、炭素原子数1〜8のアルキル基、−O−R6(式中、R6は炭素原子数1〜8のアルキル基である)、及び−R7−O−R8(式中、R7は炭素原子数1〜7のアルキレン基であり、R8は炭素原子数1〜7のアルキル基であり、ただし、R7とR8の炭素原子数の合計が2〜8であることを条件とする)から選ばれる)
で表される化合物とホルムアルデヒドとの縮合物、
(c)少なくとも1種のメチレンドナー、及び
(d)加硫剤、
を含み、
縮合物(b)が前記少なくとも1種のゴム成分(a)の合計量100質量部に対して0.5〜20質量部の量で存在し、
少なくとも1種のメチレンドナー(c)が前記少なくとも1種のゴム成分(a)の合計量100質量部に対して0.25〜200質量部の量で存在し、
少なくとも1種のメチレンドナー(c)と縮合物(b)の質量比が0.5:1〜10:1であり、
少なくとも1種のゴム成分(a)が、側鎖及び末端のうちの少なくとも1つの部位にカルボキシル基を含むニトリルゴムを、少なくとも1種のゴム成分(a)の合計量を基準として4〜40質量部の量で含むこと、
を特徴とするタイヤ用積層体。
[2]熱可塑性樹脂組成物が、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン6/66、ナイロンMXD6及びナイロン6Tからなる群から選ばれた少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする、上記態様[1]に記載の積層体。
[3]熱可塑性樹脂組成物が、少なくとも1種の熱可塑性樹脂と当該熱可塑性樹脂中に分散された少なくとも1種のエラストマーとを含み、前記少なくとも1種の熱可塑性樹脂が、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン6/66、ナイロンMXD6及びナイロン6Tからなる群から選ばれ、少なくとも1種のエラストマーが、臭素化イソブチレン−p−メチルスチレン共重合体、無水マレイン酸変性エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体及び無水マレイン酸変性エチレン−エチルアクリレート共重合体からなる群から選ばれる、上記態様[1]に記載の積層体。
[4]少なくとも1種のメチレンドナーが、変性エーテル化メチロールメラミン、パラホルムアルデヒド、ヘキサメチレンテトラミン、ペンタメチレンテトラミン及びヘキサメトキシメチルメラミンからなる群から選ばれる、上記態様[1]〜[3]のいずれか1つに記載の積層体。
[5]上記態様[1]〜[4]のいずれか1つに記載の積層体から成る空気入りタイヤ用インナーライナー材。
[6]上記態様[1]〜[4]のいずれか1つに記載の積層体から成る空気入りタイヤ用インナーライナー材を含む空気入りタイヤ。
で表される化合物とホルムアルデヒドとの縮合物、
(c)少なくとも1種のメチレンドナー、及び
(d)加硫剤、
を含み、
縮合物(b)が前記少なくとも1種のゴム成分(a)の合計量100質量部に対して0.5〜20質量部の量で存在し、
少なくとも1種のメチレンドナー(c)が前記少なくとも1種のゴム成分(a)の合計量100質量部に対して0.25〜200質量部の量で存在し、
少なくとも1種のメチレンドナー(c)と縮合物(b)の質量比が0.5:1〜10:1であり、
少なくとも1種のゴム成分(a)が、側鎖及び末端のうちの少なくとも1つの部位にカルボキシル基を含むニトリルゴムを、少なくとも1種のゴム成分(a)の合計量を基準として4〜40質量部の量で含むこと、
を特徴とするタイヤ用積層体。
[2]熱可塑性樹脂組成物が、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン6/66、ナイロンMXD6及びナイロン6Tからなる群から選ばれた少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする、上記態様[1]に記載の積層体。
[3]熱可塑性樹脂組成物が、少なくとも1種の熱可塑性樹脂と当該熱可塑性樹脂中に分散された少なくとも1種のエラストマーとを含み、前記少なくとも1種の熱可塑性樹脂が、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン6/66、ナイロンMXD6及びナイロン6Tからなる群から選ばれ、少なくとも1種のエラストマーが、臭素化イソブチレン−p−メチルスチレン共重合体、無水マレイン酸変性エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体及び無水マレイン酸変性エチレン−エチルアクリレート共重合体からなる群から選ばれる、上記態様[1]に記載の積層体。
[4]少なくとも1種のメチレンドナーが、変性エーテル化メチロールメラミン、パラホルムアルデヒド、ヘキサメチレンテトラミン、ペンタメチレンテトラミン及びヘキサメトキシメチルメラミンからなる群から選ばれる、上記態様[1]〜[3]のいずれか1つに記載の積層体。
[5]上記態様[1]〜[4]のいずれか1つに記載の積層体から成る空気入りタイヤ用インナーライナー材。
[6]上記態様[1]〜[4]のいずれか1つに記載の積層体から成る空気入りタイヤ用インナーライナー材を含む空気入りタイヤ。
本発明の積層体では、熱可塑性樹脂組成物のフィルムに積層されるゴム組成物が、ゴム成分として側鎖及び末端のうちの少なくとも1つの部位にカルボキシル基を含むニトリルゴムを特定量含むことによって、熱可塑性樹脂組成物のフィルムとゴム組成物の層との間の接着強度をより一層改善することができる。本発明の積層体が、タイヤを構成する他のゴム部材と、積層体のゴム組成物の層と他のゴム部材とを積層した状態で加硫した場合には、ゴム組成物の層と他のゴム部材との間でも加硫反応が起こることによりゴム組成物の層と他のゴム部材との間でも強固に接着される。従って、本発明によれば、ゴム成分として側鎖及び末端のうちの少なくとも1つの部位にカルボキシル基を含むニトリルゴムを特定量含む上記ゴム組成物を介して、熱可塑性樹脂組成物のフィルムを、タイヤを構成する他のゴム部材に強固に接着することができる。
本発明の積層体における熱可塑性樹脂組成物のフィルムについて、熱可塑性樹脂組成物を構成することができる熱可塑性樹脂の例としては、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリニトリル系樹脂、ポリメタクリレート系樹脂、ポリビニル系樹脂、セルロース系樹脂、フッ素系樹脂、イミド系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等を挙げることができる。熱可塑性樹脂組成物は少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含むことができる。
ポリアミド系樹脂の例としては、ナイロン6(N6)、ナイロン66(N66)、ナイロン46(N46)、ナイロン11(N11)、ナイロン12(N12)、ナイロン610(N610)、ナイロン612(N612)、ナイロン6/66(N6/66)、ナイロン6/66/12(N6/66/12)、ナイロン6/66/610(N6/66/610)、ナイロンMXD6(MXD6)、ナイロン6T、ナイロン6/6T、ナイロン9T、ナイロン66/PP共重合体、ナイロン66/PPS共重合体等が挙げられる。ポリエステル系樹脂の例としては、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンイソフタレート(PEI)、PET/PEI共重合体、ポリアリレート(PAR)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミド酸/ポリブチレートテレフタレート共重合体などの芳香族ポリエステル等が挙げられる。ポリニトリル系樹脂の例としては、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル/スチレン共重合体(AS)、メタクリロニトリル/スチレン共重合体、メタクリロニトリル/スチレン/ブタジエン共重合体等が挙げられる。ポリメタクリレート系樹脂の例としては、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリメタクリル酸エチル等が挙げられる。ポリビニル系樹脂の例としては、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、塩化ビニル/塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン/メチルアクリレート共重合体等が挙げられる。セルロース系樹脂の例としては、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース等が挙げられる。フッ素系樹脂の例としては、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、ポリクロルフルオロエチレン(PCTFE)、テトラフロロエチレン/エチレン共重合体(ETFE)等が挙げられる。イミド系樹脂の例としては、芳香族ポリイミド(PI)等が挙げられる。ポリスチレン系樹脂の例としては、ポリスチレン(PS)等が挙げられる。ポリオレフィン系樹脂の例としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等が挙げられる。なかでも、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン6/66、ナイロンMXD6及びナイロン6Tが、耐疲労性と空気遮断性の両立という点で好ましい。
上記熱可塑性樹脂組成物は、さらに、1又は2種以上のエラストマーを含んでもよい。熱可塑性樹脂組成物がさらに1又は2種以上のエラストマーを含む場合、熱可塑性樹脂組成物は、1又は2種以上のエラストマーが1又は2種以上の熱可塑性樹脂中に分散された状態で存在する熱可塑性エラストマー組成物の形態にある。熱可塑性エラストマー組成物では、熱可塑性樹脂がマトリックス相(又は連続相)を構成し、エラストマーが分散相を構成する。
熱可塑性樹脂組成物に含めることのできるエラストマーの例としては、ジエン系ゴム及びその水添物、オレフィン系ゴム、含ハロゲンゴム、シリコーンゴム、含イオウゴム、フッ素ゴム等を挙げることができる。ジエン系ゴム及びその水添物の例としては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、エポキシ化天然ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)(高シスBR及び低シスBR)、アクリルニトリルブタジエンゴム(NBR)、水素化NBR、水素化SBR等が挙げられる。オレフィン系ゴムの例としては、エチレンプロピレンゴム(EPM)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム(M−EPM)、無水マレイン酸変性エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、無水マレイン酸変性エチレン−エチルアクリレート共重合体(変性EEA)、ブチルゴム(IIR)、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム(ACM)、アイオノマー等が挙げられる。含ハロゲンゴムの例としては、臭素化ブチルゴム(Br−IIR)や塩素化ブチルゴム(Cl−IIR)等のハロゲン化ブチルゴム、臭素化イソブチレン−p−メチルスチレン共重合体(BIMS)、ハロゲン化イソブチレン−イソプレン共重合ゴム、クロロプレンゴム(CR)、ヒドリンゴム(CHR)、クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)、塩素化ポリエチレン(CM)、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン(M−CM)等が挙げられる。シリコーンゴムの例としては、メチルビニルシリコーンゴム、ジメチルシリコーンゴム、メチルフェニルビニルシリコーンゴム等が挙げられる。含イオウゴムの例としては、ポリスルフィドゴム等が挙げられる。フッ素ゴムの例としては、ビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコーン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム等が挙げられる。なかでも、臭素化イソブチレン−p−メチルスチレン共重合体、無水マレイン酸変性エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体及び無水マレイン酸変性エチレン−エチルアクリレート共重合体が、空気遮断性の観点から好ましい。
本発明の積層体における熱可塑性樹脂組成物を構成することのできるエラストマーと熱可塑性樹脂との組み合わせは、限定するものではないが、ハロゲン化ブチルゴムとポリアミド系樹脂、臭素化イソブチレン−p−メチルスチレン共重合ゴムとポリアミド系樹脂、ブタジエンゴムとポリスチレン系樹脂、イソプレンゴムとポリスチレン系樹脂、水素添加ブタジエンゴムとポリスチレン系樹脂、エチレンプロピレンゴムとポリオレフィン系樹脂、エチレンプロピレンジエンゴムとポリオレフィン系樹脂、非結晶ブタジエンゴムとシンジオタクチックポリ(1,2−ポリブタジエン)、非結晶イソプレンゴムとトランスポリ(1,4−イソプレン)、フッ素ゴムとフッ素樹脂等が挙げられるが、空気遮断性に優れたブチルゴムとポリアミド系樹脂の組み合わせが好ましく、なかでも、変性ブチルゴムである臭素化イソブチレン−p−メチルスチレン共重合ゴムとナイロン6/66もしくはナイロン6又はナイロン6/66とナイロン6のブレンド樹脂との組み合わせが、耐疲労性と空気遮断性の両立という点で特に好ましい。
熱可塑性エラストマー組成物は、少なくとも1種の熱可塑性樹脂と少なくとも1種のエラストマーとを、たとえば2軸混練押出機等で、溶融混練し、マトリックス相を形成する熱可塑性樹脂中にエラストマーを分散相として分散させることにより、製造することができる。熱可塑性樹脂とエラストマーの質量比率は、限定するものではないが、好ましくは10/90〜90/10であり、より好ましくは15/85〜90/10である。
熱可塑性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、加工性、分散性、耐熱性、酸化防止性などの改善のために、例えば充填剤、補強剤、加工助剤、安定剤、酸化防止剤などの、樹脂組成物に一般的に配合される配合剤を含んでよい。可塑剤は、空気遮断性及び耐熱性の観点から、配合しない方がよいが、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、配合してもよい。熱可塑性樹脂組成物がエラストマーを含む場合、本発明の効果を阻害しない範囲で、エラストマーに、カーボンブラックやシリカなどのその他の補強剤(フィラー)、軟化剤、老化防止剤、加工助剤などの、ゴム組成物に一般的に配合される配合剤を配合してもよい。
本発明において、ゴム組成物の層を構成するゴム組成物は、
(a)少なくとも1種のゴム成分、
(b)下記式(1):
(a)少なくとも1種のゴム成分、
(b)下記式(1):
(式中、R1、R2、R3、R4及びR5は、独立に、水素、ヒドロキシル基、炭素原子数1〜8のアルキル基、−O−R6(式中、R6は炭素原子数1〜8のアルキル基である)、及び−R7−O−R8(式中、R7は炭素原子数1〜7のアルキレン基であり、R8は炭素原子数1〜7のアルキル基であり、ただし、R7とR8の炭素原子数の合計が2〜8であることを条件とする)から選ばれる)
で表される化合物とホルムアルデヒドとの縮合物、
(c)少なくとも1種のメチレンドナー、及び
(d)加硫剤、
を含み、
縮合物(b)が少なくとも1種のゴム成分(a)の合計量100質量部に対して0.5〜20質量部の量で存在し、
少なくとも1種のメチレンドナー(c)が少なくとも1種のゴム成分(a)の合計量100質量部に対して0.25〜200質量部の量で存在し、
少なくとも1種のメチレンドナー(c)と縮合物(b)の質量比が0.5:1〜10:1であり、
少なくとも1種のゴム成分(a)が、側鎖及び末端のうちの少なくとも1つの部位にカルボキシル基を含むニトリルゴムを、少なくとも1種のゴム成分(a)の合計量100質量部を基準として4〜40質量部の量で含むこと、
を特徴とする。
で表される化合物とホルムアルデヒドとの縮合物、
(c)少なくとも1種のメチレンドナー、及び
(d)加硫剤、
を含み、
縮合物(b)が少なくとも1種のゴム成分(a)の合計量100質量部に対して0.5〜20質量部の量で存在し、
少なくとも1種のメチレンドナー(c)が少なくとも1種のゴム成分(a)の合計量100質量部に対して0.25〜200質量部の量で存在し、
少なくとも1種のメチレンドナー(c)と縮合物(b)の質量比が0.5:1〜10:1であり、
少なくとも1種のゴム成分(a)が、側鎖及び末端のうちの少なくとも1つの部位にカルボキシル基を含むニトリルゴムを、少なくとも1種のゴム成分(a)の合計量100質量部を基準として4〜40質量部の量で含むこと、
を特徴とする。
少なくとも1種のゴム成分(a)の例としては、ジエン系ゴム及びその水添物、オレフィン系ゴム、含ハロゲンゴム、シリコーンゴム、含イオウゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。ジエン系ゴム及びその水添物の例としては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、エポキシ化天然ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)(高シスBR及び低シスBR)、アクリルニトリルブタジエンゴム(NBR)、水素化NBR、水素化SBR等が挙げられる。オレフィン系ゴムの例としては、エチレンプロピレンゴム(EPM)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム(M−EPM)、無水マレイン酸変性エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、無水マレイン酸変性エチレン−エチルアクリレート共重合体(変性EEA)、ブチルゴム(IIR)、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム(ACM)、アイオノマー等が挙げられる。含ハロゲンゴムの例としては、臭素化ブチルゴム(Br−IIR)や塩素化ブチルゴム(Cl−IIR)等のハロゲン化ブチルゴム、臭素化イソブチレン−p−メチルスチレン共重合体(BIMS)、ハロゲン化イソブチレン−イソプレン共重合ゴム、クロロプレンゴム(CR)、ヒドリンゴム(CHR)、クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)、塩素化ポリエチレン(CM)、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン(M−CM)等が挙げられる。シリコーンゴムの例としては、メチルビニルシリコーンゴム、ジメチルシリコーンゴム、メチルフェニルビニルシリコーンゴム等が挙げられる。含イオウゴムの例としては、ポリスルフィドゴム等が挙げられる。フッ素ゴムの例としては、ビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコーン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム等が挙げられる。なかでも、隣接ゴム材料との共架橋性の観点から、ジエン系ゴム、オレフィン系ゴム、含ハロゲンゴムが好ましく、より好ましくは、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、臭素化ブチルゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴムである。
本発明において、ゴム組成物を構成する少なくとも1種のゴム成分(a)は、側鎖及び末端のうちの少なくとも1つの部位にカルボキシル基を含むニトリルゴムを、少なくとも1種のゴム成分(a)の合計量100質量部を基準として4〜40質量部の量で含む。カルボキシル基を含むニトリルゴムの量が上記範囲の下限未満の場合には、上記積層体における熱可塑性樹脂組成物のフィルムとゴム組成物の層との間の接着強度または剥離強度の向上は不十分であり、カルボキシル基を含むニトリルゴムの量が上記範囲の上限を超える場合には、ゴム組成物の加工中に焼け(スコーチとも呼ばれる)が発生し、加工性が低下する。側鎖及び末端のうちの少なくとも1つの部位にカルボキシル基を含むニトリルゴムは、例えば、ニトリル基含有高飽和共重合体ゴムとエチレン性不飽和ジカルボン酸またはその無水物とを付加反応させることにより製造することができる。側鎖及び末端のうちの少なくとも1つの部位にカルボキシル基を含むニトリルゴムは、市販製品であってもよく、市販製品の例としては、例えば、日本ゼオン(株)から入手可能なNipol(登録商標)1072(カルボキシ変性率5質量%)が挙げられる。
カルボキシル基を含むニトリルゴム以外のゴム成分はジエン系ゴムであることができる。ジエン系ゴムの例としては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)等が挙げられる。なかでも、隣接ゴム材料との共架橋性の観点から、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、及びそれらの混合物が好ましい。ゴム組成物を構成する少なくとも1種のゴム成分中のジエン系ゴムの割合は50質量%以上であることが好ましく、より好ましくは70質量%以上であり、ゴム成分のすべてがジエン系ゴムであることがさらに好ましい。
式(1)で表される化合物の1つの好ましい例は、R1、R2、R3、R4及びR5のうち少なくとも1つが炭素原子数1〜8のアルキル基であり、残りが水素であるものである。式(1)で表される化合物の好ましい具体例の1つはクレゾールである。式(1)で表される化合物のもう1つの好ましい例は、R1、R2、R3、R4及びR5のうち少なくとも1つがヒドロキシル基であり、残りが水素又は炭素原子数1〜8のアルキル基であるものである。式(1)で表される化合物の別の好ましい具体例はレゾルシンである。
式(1)で表される化合物とホルムアルデヒドとの縮合物としては、クレゾール−ホルムアルデヒド縮合物、レゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物等が挙げられる。また、これらの縮合物は、本発明の効果を損なわない範囲で、変性されていてもよい。例えば、エポキシ化合物で変性された変性レゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物も本発明に使用することができる。これらの縮合物は、市販されており、本発明において、市販品を使用できる。
式(1)で表される化合物とホルムアルデヒドとの縮合物は、好ましくは、式(2)又は式(3)で表される化合物である。
式中、nは1〜20の整数、好ましくは1〜10の整数、より好ましくは1〜5の整数である。
式中、mは1〜20の整数、好ましくは1〜10の整数、より好ましくは1〜3の整数である。
式(1)で表される化合物とホルムアルデヒドとの縮合物(以下、単に「縮合物」ともいう。)の配合量は、ゴム成分100質量部に対して0.5〜20質量部であり、好ましくは1〜10質量部である。縮合物の配合量が少なすぎると、良好な接着を得るのに必要な熱量、時間が増大するため加硫効率が悪化し、逆に多すぎると、得られるゴム組成物の加硫伸びが損なわれ、破断しやすくなる。
本明細書において、「メチレンドナー」とは、加熱等によりホルムアルデヒドを発生する塩基化合物を指し、例えば、ヘキサメチレンテトラミン、ペンタメチレンテトラミン、ヘキサメチレンジアミン、メチロールメラミン、エーテル化メチロールメラミン、変性エーテル化メチロールメラミン、エステル化メチロールメラミン、ヘキサメトキシメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサキス(エトキシメチル)メラミン、ヘキサキス(メトキシメチル)メラミン、N,N’,N''−トリメチル−N,N’,N''−トリメチロールメラミン、N,N’,N''−トリメチロールメラミン、N−メチロールメラミン、N,N’−ビス(メトキシメチル)メラミン、N,N’,N''−トリブチル−N,N’,N''−トリメチロールメラミン、パラホルムアルデヒド等が挙げられる。なかでも、ホルムアルデヒドの放出温度の観点から、変性エーテル化メチロールメラミンが好ましい。
少なくとも1種のメチレンドナーの合計量は、ゴム成分100質量部に対して0.25〜200質量部であり、好ましくは0.5〜80質量部であり、さらに好ましくは1〜40質量部である。メチレンドナーの配合量が少なすぎると、ゴム組成物系内における樹脂反応にドナーが消費されて界面反応での反応が進まなくなり接着が悪化する。逆に多すぎると、ゴム組成物系内での反応が促進されすぎたり、被着対象樹脂系内での架橋反応を誘発して接着が悪化する。
少なくとも1種のメチレンドナーと縮合物の質量比は、0.5:1〜10:1、好ましくは1:1〜4:1、さらに好ましくは1:1〜3:1である。縮合物に対するメチレンドナーの割合が小さすぎると、ゴム組成物系内における樹脂反応にドナーが消費されて界面反応での反応が進まなくなり接着が悪化する。逆に大きすぎると、ゴム組成物系内での反応が促進されすぎたり、被着対象樹脂系内での架橋反応を誘発して接着が悪化する。
加硫剤の例としては、無機系加硫剤と有機系加硫剤が挙げられる。無機系加硫剤の例としては、硫黄、一塩化硫黄、セレン、テルル、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、一酸化鉛等が挙げられ、有機系加硫剤の例としては、含硫黄有機化合物、ジチオカルバミン酸塩、オキシム類、テトラクロロ−p−ベンゾキノン、ジニトロソ化合物、変性フェノール樹脂、ポリアミン、有機過酸化物等が挙げられる。なかでも、硫黄、1,3−ビス−(t−ブチルパーオキシイソプロピル)−ベンゼンのような有機過酸化物、臭素化アルキルフェノール−ホルムアルデヒド縮合体のような変性フェノール樹脂、酸化亜鉛、含硫黄有機化合物が好ましい。
加硫促進剤としては、アルデヒド−アンモニア系、アルデヒド−アミン系、チオウレア系、グアニジン系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チウラム系、ジチオカルバミン酸塩系、キサントゲン酸塩系が挙げられ、好ましくはチアゾール系、スルフェンアミド系、チウラム系である。チアゾール系加硫促進剤は、チアゾール構造を有する化合物であり、例えば、ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド、メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾチアジルジスルフィド、メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩、(ジニトロフェニル)メルカプトベンゾチアゾール、(N,N−ジエチルチオカルバモイルチオ)ベンゾチアゾール等が挙げられるが、なかでもジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィドが好ましい。スルフェンアミド系加硫促進剤は、スルフェンアミド構造を有する化合物であり、例えば、N−シクロヘキシルベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−t−ブチルベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−オキシジエチレンベンゾチアゾールスルフェンアミド、N,N−ジシクロヘキシルベンゾチアゾールスルフェンアミド、(モルホリノジチオ)ベンゾチアゾール等が挙げられるが、なかでもN−t−ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミドが好ましい。チウラム系加硫促進剤は、チウラム構造を有する化合物であり、例えば、テトラキス(2−エチルヘキシル)チウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムヘキサスルフィド等が挙げられるが、なかでもテトラキス(2−エチルヘキシル)チウラムジスルフィドが好ましい。
本発明の積層体は、熱可塑性樹脂組成物のフィルムにゴム組成物を積層することによって製造することができる。限定するものではないが、より具体的には、次のようにして製造することができる。まず、熱可塑性樹脂組成物を、インフレーション成形装置、Tダイ押出機等の成形装置でフィルム状に成形して、熱可塑性樹脂組成物のフィルムを作製する。次に、ゴム組成物を、Tダイ押出機等で、前記フィルムの上に押出すと同時に積層して、積層体を製造する。
本発明の積層体を使用して、常法により空気入りタイヤを製造することができる。例えば、タイヤ成形用ドラム上に、インナーライナー材として本発明の積層体を、熱可塑性樹脂組成物のフィルム側がタイヤ成形用ドラムの方を向くように置き、その上に未加硫ゴムからなるカーカス層、ベルト層、トレッド層等の通常のタイヤ製造に用いられる部材を順次貼り重ね、成形後、ドラムを抜き去ってグリーンタイヤとし、次いで、このグリーンタイヤを常法に従って加熱加硫することにより、空気入りタイヤを製造することができる。
(1)フィルムの作製
表1に示す配合比率で原料を配合して熱可塑性樹脂組成物を調製し、その熱可塑性樹脂組成物をインフレーション成形装置で成形し、厚さ0.2mmのフィルムを作製した。作製したフィルムをフィルムAという。
表1に示す配合比率で原料を配合して熱可塑性樹脂組成物を調製し、その熱可塑性樹脂組成物をインフレーション成形装置で成形し、厚さ0.2mmのフィルムを作製した。作製したフィルムをフィルムAという。
フィルムAの原料:
BIMS:臭素化イソブチレン−p−メチルスチレン共重合体(エクソンモービルケミカル社製のExxpro(登録商標)3035)
酸化亜鉛:正同化学工業(株)製の亜鉛華3号
ステアリン酸:千葉脂肪酸(株)製の工業用ステアリン酸
ステアリン酸亜鉛:日油(株)製のステアリン酸亜鉛
熱可塑性樹脂:ナイロン6/66(宇部興産(株)製のUBEナイロン(登録商標)5033B)
変性EEA:無水マレイン酸変性エチレン−エチルアクリレート共重合体(アルケア社製のリルサンBESNOTL)
可塑剤:大八化学工業(株)製のBM−4
BIMS:臭素化イソブチレン−p−メチルスチレン共重合体(エクソンモービルケミカル社製のExxpro(登録商標)3035)
酸化亜鉛:正同化学工業(株)製の亜鉛華3号
ステアリン酸:千葉脂肪酸(株)製の工業用ステアリン酸
ステアリン酸亜鉛:日油(株)製のステアリン酸亜鉛
熱可塑性樹脂:ナイロン6/66(宇部興産(株)製のUBEナイロン(登録商標)5033B)
変性EEA:無水マレイン酸変性エチレン−エチルアクリレート共重合体(アルケア社製のリルサンBESNOTL)
可塑剤:大八化学工業(株)製のBM−4
(2)ゴム組成物の調製
下記の原料を表2に示す配合比率でバンバリーミキサーにより配合し、比較例1〜5
及び実施例1〜15のゴム組成物を調製した。
ゴム組成物の原料:
SBR:日本ゼオン(株)製のNipol(登録商標)1502
XNBR:日本ゼオン(株)製のNipol(登録商標)1072(カルボキシル基含有ニトリルゴム、カルボキシ変性率5質量%)
NR:SIR−20
カーボンブラック:東海カーボン(株)社製シーストV
ステアリン酸:千葉脂肪酸(株)製の工業用ステアリン酸
アロマオイル:昭和シェル石油(株)製のデソレックス3号
酸化亜鉛:正同化学工業(株)製の亜鉛華3号
変性レゾルシン・ホルムアルデヒド縮合物:田岡化学工業(株)製のスミカノール620
メチレンドナー:変性エーテル化メチロールメラミン樹脂(田岡化学工業(株)製のスミカノール507AP)
硫黄:(株)軽井沢精錬所製の5%油展処理硫黄
加硫促進剤:ジ−2−ベンゾチアゾリルスジルフィド(大内新興化学工業(株)製のノクセラーDM)
下記の原料を表2に示す配合比率でバンバリーミキサーにより配合し、比較例1〜5
及び実施例1〜15のゴム組成物を調製した。
ゴム組成物の原料:
SBR:日本ゼオン(株)製のNipol(登録商標)1502
XNBR:日本ゼオン(株)製のNipol(登録商標)1072(カルボキシル基含有ニトリルゴム、カルボキシ変性率5質量%)
NR:SIR−20
カーボンブラック:東海カーボン(株)社製シーストV
ステアリン酸:千葉脂肪酸(株)製の工業用ステアリン酸
アロマオイル:昭和シェル石油(株)製のデソレックス3号
酸化亜鉛:正同化学工業(株)製の亜鉛華3号
変性レゾルシン・ホルムアルデヒド縮合物:田岡化学工業(株)製のスミカノール620
メチレンドナー:変性エーテル化メチロールメラミン樹脂(田岡化学工業(株)製のスミカノール507AP)
硫黄:(株)軽井沢精錬所製の5%油展処理硫黄
加硫促進剤:ジ−2−ベンゾチアゾリルスジルフィド(大内新興化学工業(株)製のノクセラーDM)
(3)積層体の作製
上記(1)で作製したフィルムAの上に、上記(2)で調製したゴム組成物を0.7mmの厚さで押出積層し積層体を作製した。
上記(1)で作製したフィルムAの上に、上記(2)で調製したゴム組成物を0.7mmの厚さで押出積層し積層体を作製した。
(4)積層体の評価
作製した積層体について、下記の「剥離強度試験」を行い評価した。評価結果を表2及び3に示す。
[剥離強度試験]
積層体の試料を、加硫後、幅25mmに切断し、その短冊状試験片の剥離強度をJIS−K6256に従い測定した。測定された剥離強度(N/25mm)を、比較例1の剥離強度を100として指数化した。
作製した積層体について、下記の「剥離強度試験」を行い評価した。評価結果を表2及び3に示す。
[剥離強度試験]
積層体の試料を、加硫後、幅25mmに切断し、その短冊状試験片の剥離強度をJIS−K6256に従い測定した。測定された剥離強度(N/25mm)を、比較例1の剥離強度を100として指数化した。
表2及び3中の評価結果に示されているように、実施例1〜15は、比較例1〜5と比べて良好な剥離強度を示した。
本発明の積層体は、空気入りタイヤ用インナーライナー材として有用であり、空気入りタイヤの製造に好適に利用することができる。本発明の積層体から成る空気入りタイヤ用インナーライナー材を含む空気入りタイヤは、自動車用タイヤとして好適に利用することができる。
Claims (6)
- 熱可塑性樹脂組成物のフィルムと当該フィルムに積層されたゴム組成物の層とを含むタイヤ用積層体であって、前記ゴム組成物が、
(a)少なくとも1種のゴム成分、
(b)下記式(1):
で表される化合物とホルムアルデヒドとの縮合物、
(c)少なくとも1種のメチレンドナー、及び
(d)加硫剤、
を含み、
縮合物(b)が前記少なくとも1種のゴム成分(a)の合計量100質量部に対して0.5〜20質量部の量で存在し、
少なくとも1種のメチレンドナー(c)が前記少なくとも1種のゴム成分(a)の合計量100質量部に対して0.25〜200質量部の量で存在し、
少なくとも1種のメチレンドナー(c)と縮合物(b)の質量比が0.5:1〜10:1であり、
少なくとも1種のゴム成分(a)が、側鎖及び末端のうちの少なくとも1つの部位にカルボキシル基を含むニトリルゴムを、少なくとも1種のゴム成分(a)の合計量100質量部を基準として4〜40質量部の量で含むこと、
を特徴とするタイヤ用積層体。 - 熱可塑性樹脂組成物が、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン6/66、ナイロンMXD6及びナイロン6Tからなる群から選ばれた少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする、請求項1に記載の積層体。
- 熱可塑性樹脂組成物が、少なくとも1種の熱可塑性樹脂と当該熱可塑性樹脂中に分散された少なくとも1種のエラストマーとを含み、前記少なくとも1種の熱可塑性樹脂が、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン6/66、ナイロンMXD6及びナイロン6Tからなる群から選ばれ、少なくとも1種のエラストマーが、臭素化イソブチレン−p−メチルスチレン共重合体、無水マレイン酸変性エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体及び無水マレイン酸変性エチレン−エチルアクリレート共重合体からなる群から選ばれる、請求項1に記載の積層体。
- 少なくとも1種のメチレンドナーが、変性エーテル化メチロールメラミン、パラホルムアルデヒド、ヘキサメチレンテトラミン、ペンタメチレンテトラミン及びヘキサメトキシメチルメラミンからなる群から選ばれる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の積層体。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の積層体から成る空気入りタイヤ用インナーライナー材。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の積層体から成る空気入りタイヤ用インナーライナー材を含む空気入りタイヤ。
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