JPWO2019208800A1 - Resin-rubber composite, tire, and method for manufacturing resin-rubber composite - Google Patents
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Abstract
プラズマ処理による表面処理が施された処理済表面を有する樹脂部材と、前記樹脂部材における前記処理済表面に接し、シラノール基を有する充填剤を含むゴム部材と、を有する樹脂ゴム複合体。A resin-rubber composite comprising a resin member having a treated surface that has been surface-treated by plasma treatment, and a rubber member that is in contact with the treated surface of the resin member and contains a filler having a silanol group.
Description
本開示は、樹脂ゴム複合体、タイヤ、及び樹脂ゴム複合体の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a resin-rubber composite, a tire, and a method for producing the resin-rubber composite.
従来から、種々の分野において樹脂部材とゴム部材とが接着された樹脂ゴム複合体が用いられている。例えば、タイヤの分野においては、軽量化、成形容易性、リサイクル等の観点から、樹脂部材を用いることが検討されており、かつゴム製のタイヤ骨格体、トレッド、ベルト部材等のゴム部材とこの樹脂部材とを接着させて用いることが試されている。
例えば、特許文献1には、少なくとも、熱可塑性樹脂材料で形成され且つ環状のタイヤ骨格体を有するタイヤであって、前記タイヤ骨格体の外周部に周方向に巻回されて補強コード層を形成する補強コード部材を有し、前記熱可塑性樹脂材料が、少なくともポリアミド系熱可塑性エラストマーを含むタイヤが開示されている。Conventionally, a resin-rubber composite in which a resin member and a rubber member are bonded has been used in various fields. For example, in the field of tires, the use of resin members is being considered from the viewpoints of weight reduction, ease of molding, recycling, etc., and rubber members such as rubber tire skeletons, treads, and belt members. It has been tried to use it by adhering it to a resin member.
For example, Patent Document 1 describes, at least, a tire formed of a thermoplastic resin material and having an annular tire skeleton, which is wound around the outer peripheral portion of the tire skeleton in the circumferential direction to form a reinforcing cord layer. A tire having a reinforcing cord member and the thermoplastic resin material containing at least a polyamide-based thermoplastic elastomer is disclosed.
ただし、樹脂部材とゴム部材とでは、材料の違いから接着性を高めることが容易でなく、そのため両者の間に接着剤(たとえば有機溶剤系の接着剤)を設けて接着性を高めることが行なわれている。 However, it is not easy to improve the adhesiveness between the resin member and the rubber member due to the difference in materials. Therefore, an adhesive (for example, an organic solvent-based adhesive) is provided between the resin member and the rubber member to improve the adhesiveness. It has been.
また、その他にも接着剤を用いずに接着性を向上させる方法が試されている。
例えば、特許文献2には、有機高分子化合物を含む成型体の表面温度を、前記有機高分子化合物の融点−120℃以上にして、該成型体の表面に大気圧プラズマ処理を行い、過酸化物ラジカルを導入する表面改質成型体の製造方法が開示されている。In addition, other methods for improving adhesiveness without using an adhesive have been tried.
For example, in
〔特許文献1〕特開2012−46030号公報
〔特許文献2〕特開2016−56363号公報[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-46030 [Patent Document 2] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-56363
上記のように、有機溶剤系の接着剤を使うと塗膜形成後に溶剤を揮発させる必要があり、乾燥工程に時間を要する。また、作業環境面から排気設備等の設置が求められることもあり、製造面の簡易化、コストの低減等の観点で改良の余地がある。
そのため、樹脂部材とゴム部材とが接するように配置された樹脂ゴム複合体において、接着剤を介さずに両者が直に接した状態であっても、両者間での優れた接着性を得ることが望まれている。As described above, when an organic solvent-based adhesive is used, it is necessary to volatilize the solvent after the coating film is formed, and the drying step takes time. In addition, the installation of exhaust equipment and the like may be required from the viewpoint of work environment, and there is room for improvement from the viewpoint of simplification of manufacturing and cost reduction.
Therefore, in the resin-rubber composite arranged so that the resin member and the rubber member are in contact with each other, excellent adhesiveness between the two can be obtained even when the resin member and the rubber member are in direct contact with each other without using an adhesive. Is desired.
一方で、特許文献2に示されるように、樹脂材料である成型体の表面に大気圧プラズマ処理を行うことで、ゴム部材等の他の部材との接着性を高めた表面改質成型体であっても、未だ接着性向上の余地があり、さらに優れた接着性が求められている。
On the other hand, as shown in
本開示は、上記事情に鑑み、樹脂部材と該樹脂部材に直に接するゴム部材との接着性に優れた樹脂ゴム複合体、前記樹脂ゴム複合体を有するタイヤ、及び前記樹脂ゴム複合体の製造方法を提供することを課題とする。 In view of the above circumstances, the present disclosure describes the production of a resin-rubber composite having excellent adhesiveness between a resin member and a rubber member in direct contact with the resin member, a tire having the resin-rubber composite, and the resin-rubber composite. The challenge is to provide a method.
本開示の要旨は以下の通りである。
<1>
プラズマ処理による表面処理が施された処理済表面を有する樹脂部材と、
前記樹脂部材における前記処理済表面に接し、シラノール基を有する充填剤を含むゴム部材と、
を有する樹脂ゴム複合体。The gist of this disclosure is as follows.
<1>
A resin member having a treated surface that has been surface-treated by plasma treatment,
A rubber member that is in contact with the treated surface of the resin member and contains a filler having a silanol group,
Resin rubber complex having.
本開示によれば、樹脂部材と該樹脂部材に直に接するゴム部材との接着性に優れた樹脂ゴム複合体、前記樹脂ゴム複合体を有するタイヤ、及び前記樹脂ゴム複合体の製造方法を提供することができる。 According to the present disclosure, there is provided a resin rubber composite having excellent adhesiveness between a resin member and a rubber member in direct contact with the resin member, a tire having the resin rubber composite, and a method for producing the resin rubber composite. can do.
以下、本開示の具体的な実施形態について詳細に説明する。ただし、本開示は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。 Hereinafter, specific embodiments of the present disclosure will be described in detail. However, the present disclosure is not limited to the following embodiments, and may be carried out with appropriate modifications within the scope of the purpose of the present disclosure.
なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。 The numerical range represented by using "~" in the present specification means a range including the numerical values before and after "~" as the lower limit value and the upper limit value.
<樹脂ゴム複合体>
本実施形態に係る樹脂ゴム複合体は、樹脂部材と、樹脂部材に接するゴム部材と、を有する。
樹脂部材は、プラズマ処理による表面処理が施された処理済表面を有する。
ゴム部材は、前記樹脂部材における前記処理済表面に接し、かつシラノール基を有する充填剤を含む。<Resin rubber complex>
The resin-rubber composite according to the present embodiment includes a resin member and a rubber member in contact with the resin member.
The resin member has a treated surface that has been surface-treated by plasma treatment.
The rubber member contains a filler that is in contact with the treated surface of the resin member and has a silanol group.
近年、軽量化、成形容易性、リサイクル等の観点から、タイヤ等の分野において樹脂部材を用いることが検討されている。なお、こうした樹脂部材はゴム部材と接触する位置に配置されることがあるが、樹脂部材とゴム部材とでは、材料の違いから間に接着剤(たとえば有機溶剤系の接着剤)を設けて接着性を高めることで、界面剥離等の回避が図られている。
しかし、有機溶剤系の接着剤を使うと塗膜形成後に溶剤を揮発させる必要があり、乾燥工程に時間を要する。また、作業環境面から排気設備等の設置が求められることもあり、製造面の簡易化、コストの低減等の観点で改良の余地がある。
そのため、樹脂部材とゴム部材とが接するように配置された樹脂ゴム複合体において、接着剤を介さずに両者が直に接した状態であっても、両者間での優れた接着性を得ることが望まれている。In recent years, the use of resin members has been studied in the fields of tires and the like from the viewpoints of weight reduction, ease of molding, recycling and the like. In addition, such a resin member may be arranged at a position where it comes into contact with a rubber member, but due to the difference in materials, an adhesive (for example, an organic solvent-based adhesive) is provided between the resin member and the rubber member to bond them. By improving the properties, interfacial peeling and the like are avoided.
However, when an organic solvent-based adhesive is used, it is necessary to volatilize the solvent after the coating film is formed, and the drying process takes time. In addition, the installation of exhaust equipment and the like may be required from the viewpoint of work environment, and there is room for improvement from the viewpoint of simplification of manufacturing and cost reduction.
Therefore, in the resin-rubber composite arranged so that the resin member and the rubber member are in contact with each other, excellent adhesiveness between the two can be obtained even when the resin member and the rubber member are in direct contact with each other without using an adhesive. Is desired.
これに対し、本発明者らは、樹脂部材に対してプラズマ処理による表面処理を施すと共に、ゴム部材に対してシラノール基を有する充填剤を含有させ、このゴム部材を樹脂部材における処理済みの表面に接するよう配置することで、樹脂部材とゴム部材との接着性が良好になることを見出した。これは、表面処理により活性化された樹脂部材の表面と、ゴム部材に含まれる充填剤のシラノール基との相互作用により、接着性が向上したものと推察される。 On the other hand, the present inventors apply a surface treatment by plasma treatment to the resin member, and the rubber member contains a filler having a silanol group, and the rubber member is subjected to the treated surface of the resin member. It has been found that the adhesiveness between the resin member and the rubber member is improved by arranging the resin member in contact with the rubber member. It is presumed that this is because the adhesiveness was improved by the interaction between the surface of the resin member activated by the surface treatment and the silanol group of the filler contained in the rubber member.
以上により、前記の構成を備える本実施形態に係る樹脂ゴム複合体によれば、接着剤を介さずとも、樹脂部材とゴム部材との間での優れた接着性が得られる。 As described above, according to the resin-rubber composite according to the present embodiment having the above-mentioned configuration, excellent adhesiveness between the resin member and the rubber member can be obtained without using an adhesive.
次いで、本実施形態に係る樹脂ゴム複合体の構成について詳述する。 Next, the configuration of the resin-rubber composite according to the present embodiment will be described in detail.
本実施形態に係る樹脂ゴム複合体は、樹脂部材と、この樹脂部材に接するゴム部材と、を有する。なお、さらにこのゴム部材と接する第2ゴム部材を有する態様であってもよい。 The resin-rubber composite according to the present embodiment includes a resin member and a rubber member in contact with the resin member. In addition, the embodiment may further have a second rubber member in contact with the rubber member.
ここで、本実施形態に係る樹脂ゴム複合体を製造する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、プラズマ処理による表面処理を樹脂部材における表面の少なくとも一部に施す表面処理工程と、樹脂部材における表面処理が施された表面に、シラノール基を有する充填剤を含むゴム部材が接するよう配置し、加熱して樹脂部材とゴム部材とを接着する接着工程と、を有する製造方法により製造することができる。
なお、本明細書において「工程」との語には、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その目的が達成されるものであれば、当該工程も本用語に含まれる。Here, the method for producing the resin-rubber composite according to the present embodiment is not particularly limited, and for example, a surface treatment step of applying a surface treatment by plasma treatment to at least a part of the surface of the resin member and the like. Manufactured by a manufacturing method including a bonding step in which a rubber member containing a filler having a silanol group is placed in contact with the surface-treated surface of the resin member and heated to bond the resin member and the rubber member. can do.
In the present specification, the term "process" is used not only for an independent process but also for a process as long as the purpose is achieved even if the process cannot be clearly distinguished from other processes. Included in this term.
(用途)
本実施形態に係る樹脂ゴム複合体は、樹脂部材及びゴム部材が用いられる種々の分野に適用され、例えばタイヤ、防振ゴム、ゴムホース、ゴム樹脂複合型ホース、ベルト、ゴムクローラ、ゴルフボール、ベローズ、免震ゴム、シーリング材、コーキング材、自転車等の分野が挙げられる。(Use)
The resin-rubber composite according to the present embodiment is applied to various fields in which the resin member and the rubber member are used, for example, a tire, a vibration-proof rubber, a rubber hose, a rubber-resin composite hose, a belt, a rubber crawler, a golf ball, and a bellows. , Seismic isolation rubber, sealing material, coking material, bicycle, etc.
なお、樹脂ゴム複合体がタイヤに用いられる場合、樹脂部材及びゴム部材の組合せとしては、例えば以下の組合せが挙げられる。
・樹脂部材としてのベルト層と、ゴム部材としてのトレッド、タイヤ骨格体、及びベルト層の表面に接着されたゴムシートから選択される少なくとも1種の部材と、の組合せ。
・樹脂部材としてのビード部材と、ゴム部材としてのタイヤ骨格体、及びビード部材の表面に接着されたゴムシートから選択される少なくとも1種の部材と、の組合せ。
・樹脂部材としてのタイヤ骨格体と、ゴム部材としてのトレッド、ベルト層、ビード部材、及びタイヤ骨格体の表面に接着されたゴムシートから選択される少なくとも1種の部材と、の組合せ。
・樹脂部材としてのベルトコードと、ゴム部材としてのベルトコードを被覆するコード被覆層、及び前記ベルトコードの表面に接着されたゴムシートから選択される少なくとも1種の部材と、の組合せ(つまりベルト層が樹脂ゴム複合体である)。
・樹脂部材としてのビードワイヤーと、ゴム部材としてのビードワイヤーを被覆するワイヤー被覆層、及び前記ビードワイヤーの表面に接着されたゴムシートから選択される少なくとも1種の部材と、の組合せ(つまりビードコアが樹脂ゴム複合体である)。
なお、上記の「ゴム部材としてのタイヤ骨格体」は、ゴム部材に相当するカーカス(例えば複数のワイヤーの周囲がゴムで被覆されたカーカスプライのみからなるカーカス)等のタイヤの骨格を成す部材に置き替えてもよい。When the resin-rubber composite is used for a tire, examples of the combination of the resin member and the rubber member include the following combinations.
-A combination of a belt layer as a resin member and at least one member selected from a tread as a rubber member, a tire skeleton, and a rubber sheet adhered to the surface of the belt layer.
-A combination of a bead member as a resin member, a tire skeleton as a rubber member, and at least one member selected from a rubber sheet adhered to the surface of the bead member.
-A combination of a tire skeleton as a resin member and at least one member selected from a tread, a belt layer, a bead member as a rubber member, and a rubber sheet adhered to the surface of the tire skeleton.
-A combination of a belt cord as a resin member, a cord coating layer covering the belt cord as a rubber member, and at least one member selected from a rubber sheet adhered to the surface of the belt cord (that is, a belt). The layer is a resin-rubber composite).
-A combination of a bead wire as a resin member, a wire coating layer covering the bead wire as a rubber member, and at least one member selected from a rubber sheet adhered to the surface of the bead wire (that is, a bead core). Is a resin-rubber composite).
The above-mentioned "tire skeleton body as a rubber member" is a member forming a tire skeleton such as a carcass corresponding to a rubber member (for example, a carcass composed of only a carcass ply whose circumference of a plurality of wires is covered with rubber). You may replace it.
特に、樹脂ゴム複合体が樹脂部材、樹脂部材と接するゴム部材、及びこのゴム部材と接する第2ゴム部材を有する態様としては、例えば以下の組合せが挙げられる。
・樹脂部材としてのベルト層と、ゴム部材としてのゴムシートと、第2ゴム部材としてのトレッド、タイヤ骨格体、及びサイドゴムから選択される少なくとも1種の部材と、の組合せ。
・樹脂部材としてのビード部材と、ゴム部材としてのゴムシートと、第2ゴム部材としてのタイヤ骨格体、及びサイドゴムから選択される少なくとも1種の部材と、の組合せ。
・樹脂部材としてのタイヤ骨格体と、ゴム部材としてのゴムシートと、第2ゴム部材としてのトレッド、ベルト層、ビード部材、及びサイドゴムから選択される少なくとも1種の部材と、の組合せ。
・樹脂部材としてのベルトコードと、ゴム部材としてのゴムシートと、第2ゴム部材としてのコード被覆層と、の組合せ(つまりベルト層が樹脂ゴム複合体である)。
・樹脂部材としてのビードワイヤーと、ゴム部材としてのゴムシートと、第2ゴム部材としてのワイヤー被覆層と、の組合せ(つまりビードコアが樹脂ゴム複合体である)。
なお、上記の「第2ゴム部材としてのタイヤ骨格体」は、第2ゴム部材に相当するカーカス(例えば複数のワイヤーの周囲がゴムで被覆されたカーカスプライのみからなるカーカス)等のタイヤの骨格を成す部材に置き替えてもよい。In particular, examples of the embodiment in which the resin-rubber composite has a resin member, a rubber member in contact with the resin member, and a second rubber member in contact with the rubber member include the following combinations.
-A combination of a belt layer as a resin member, a rubber sheet as a rubber member, and at least one member selected from a tread as a second rubber member, a tire skeleton, and side rubber.
-A combination of a bead member as a resin member, a rubber sheet as a rubber member, a tire skeleton as a second rubber member, and at least one member selected from side rubbers.
-A combination of a tire skeleton as a resin member, a rubber sheet as a rubber member, and at least one member selected from a tread, a belt layer, a bead member, and a side rubber as a second rubber member.
-A combination of a belt cord as a resin member, a rubber sheet as a rubber member, and a cord coating layer as a second rubber member (that is, the belt layer is a resin-rubber composite).
-A combination of a bead wire as a resin member, a rubber sheet as a rubber member, and a wire coating layer as a second rubber member (that is, the bead core is a resin rubber composite).
The above-mentioned "tire skeleton body as the second rubber member" is a tire skeleton such as a carcass corresponding to the second rubber member (for example, a carcass composed of only a carcass ply whose circumference of a plurality of wires is covered with rubber). It may be replaced with a member forming the above.
樹脂部材、ゴム部材、さらに備える場合には第2ゴム部材を有するタイヤの構成については、後述する。 The configuration of the tire having the resin member, the rubber member, and the second rubber member if further provided will be described later.
ここで、本実施形態に係る樹脂ゴム複合体を構成する、樹脂部材、ゴム部材、及び第2ゴム部材について、それぞれ詳しく説明する。 Here, each of the resin member, the rubber member, and the second rubber member constituting the resin-rubber composite according to the present embodiment will be described in detail.
(樹脂部材)
樹脂部材は、プラズマ処理による表面処理が施された処理済表面を有する。樹脂部材における処理済表面は上記表面処理が施されることで活性化され、これによってシラノール基を有する充填剤を含むゴム部材との接着性が向上する。(Resin member)
The resin member has a treated surface that has been surface-treated by plasma treatment. The treated surface of the resin member is activated by the surface treatment, which improves the adhesiveness to the rubber member containing the filler having a silanol group.
・導入される基
なお、樹脂部材における処理済表面は、上記の表面処理によってシラノール基との相互作用を生じる活性基が導入されることが好ましい。
例えば、プラズマ処理による表面処理によって導入される活性基としては、ペルオキシラジカル(−O−O・)、ヒドロペルオキシド基(−O−OH)、カルボニル基(−C(=O)−)、アルデヒド基(−C(=O)−H)、カルボキシ基(−C(=O)−OH)、水酸基(−OH)等の酸化基等が挙げられる。
これらの中でも、接着性向上の観点から、ペルオキシラジカル(−O−O・)、ヒドロペルオキシド基(−O−OH)、カルボニル基(−C(=O)−)、アルデヒド基(−C(=O)−H)、カルボキシ基(−C(=O)−OH)、及び水酸基(−OH)から選択される少なくとも一種が導入されることがより好ましい。-Groups to be introduced It is preferable that an active group that causes an interaction with a silanol group is introduced into the treated surface of the resin member by the above surface treatment.
For example, the active group introduced by the surface treatment by plasma treatment includes a peroxy radical (-O-O.), A hydroperoxide group (-O-OH), a carbonyl group (-C (= O)-), and an aldehyde group. Examples thereof include an oxidizing group such as (-C (= O) -H), a carboxy group (-C (= O) -OH), and a hydroxyl group (-OH).
Among these, from the viewpoint of improving adhesion, peroxy radical (-O-O.), Hydroperoxide group (-O-OH), carbonyl group (-C (= O)-), aldehyde group (-C (=) More preferably, at least one selected from O) -H), a carboxy group (-C (= O) -OH), and a hydroxyl group (-OH) is introduced.
・水の接触角
なお、表面処理が施された樹脂部材の処理済表面は、接着性向上の観点から、その水の接触角が20°以上98°以下であることが好ましく、50°以上96°以下であることがより好ましく、60°以上95°以下であることがさらに好ましい。-Water contact angle The treated surface of the surface-treated resin member preferably has a water contact angle of 20 ° or more and 98 ° or less, and 50 ° or more and 96 ° or more, from the viewpoint of improving adhesiveness. It is more preferably ° or less, and even more preferably 60 ° or more and 95 ° or less.
樹脂部材の処理済表面における水の接触角は、表面処理が施された後の樹脂部材の処理済表面に対し、25℃において純水を滴下し、協和界面科学(株)製の自動極小接触角計(MCA−3)を用いて液滴の形状を観察することにより測定する。 The contact angle of water on the treated surface of the resin member is such that pure water is dropped on the treated surface of the resin member after the surface treatment at 25 ° C, and automatic minimum contact manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. The measurement is performed by observing the shape of the droplet using an angle meter (MCA-3).
・表面処理方法(プラズマ処理方法)
次いで、樹脂部材の表面に施される表面処理方法について説明する。・ Surface treatment method (plasma treatment method)
Next, a surface treatment method applied to the surface of the resin member will be described.
樹脂部材の表面に表面処理としてプラズマ処理を施す際の条件は、処理後の表面が活性される条件であれば特に制限はなく、公知の方法によって行い得る。つまり、プラズマを発生させることが可能な条件を適宜採用することができる。 The conditions for applying the plasma treatment as the surface treatment to the surface of the resin member are not particularly limited as long as the surface after the treatment is activated, and can be performed by a known method. That is, conditions that can generate plasma can be appropriately adopted.
なお、プラズマ処理における環境(つまり樹脂部材が設置されかつプラズマが発生される環境)の温度は、接着性向上の観点及びプラズマ処理の簡易化の観点から、0℃以上240℃以下が好ましく、10℃以上220℃以下がより好ましく、15℃以上200℃以下がさらに好ましい。
また、プラズマ処理における環境の気圧は、接着性向上の観点及びプラズマ処理の簡易化の観点から、5hPa以上2000hPa以下が好ましく、10hPa以上1500hPa以下がより好ましく、10hPa以上1300hPa以下がさらに好ましい。The temperature of the environment in the plasma treatment (that is, the environment in which the resin member is installed and the plasma is generated) is preferably 0 ° C. or higher and 240 ° C. or lower from the viewpoint of improving the adhesiveness and simplifying the plasma treatment. The temperature is more preferably ℃ or more and 220 ℃ or less, and more preferably 15 ℃ or more and 200 ℃ or less.
Further, the atmospheric pressure in the environment in the plasma treatment is preferably 5 hPa or more and 2000 hPa or less, more preferably 10 hPa or more and 1500 hPa or less, and further preferably 10 hPa or more and 1300 hPa or less from the viewpoint of improving the adhesiveness and simplifying the plasma treatment.
プラズマの発生には、例えば、印加電圧の周波数が50Hz以上2.45GHz以下の高周波電源を用いることが好ましい。
また、単位面積当たりの出力電力(つまり照射密度)は、例えば1W/cm2以上、好ましくは3W/cm2以上、より好ましくは5W/cm2以上とすることがよく、一方上限は特に限定されないが、例えば50W/cm2以下でとすることがよい。
また、パルス出力を使用する場合は、1kHz以上50kHz以下のパルス変調周波数(好ましくは5kHz以上30kHz以下)、5%以上99%以下のパルスデューティ(好ましくは15%以上80%以下、より好ましくは25%以上70%以下)とするとよい。
対向電極には、片側が誘電体で被覆された円筒状又は平板状の金属を用いることが好ましい。対向電極と樹脂部材との距離は、特に限定されないが、10mm以下が好ましく、より好ましくは3mm以下、更に好ましくは1.2mm以下、特に好ましくは1mm以下である。距離の下限は特に限定されないが、例えば0.5mm以上である。For the generation of plasma, for example, it is preferable to use a high frequency power supply having an applied voltage frequency of 50 Hz or more and 2.45 GHz or less.
The output power per unit area (that is, irradiation density) is, for example, 1 W / cm 2 or more, preferably 3 W / cm 2 or more, more preferably 5 W / cm 2 or more, while the upper limit is not particularly limited. However, for example, it may be 50 W / cm 2 or less.
When a pulse output is used, a pulse modulation frequency of 1 kHz or more and 50 kHz or less (preferably 5 kHz or more and 30 kHz or less), a pulse duty of 5% or more and 99% or less (preferably 15% or more and 80% or less, more preferably 25). % Or more and 70% or less).
For the counter electrode, it is preferable to use a cylindrical or flat metal having one side coated with a dielectric. The distance between the counter electrode and the resin member is not particularly limited, but is preferably 10 mm or less, more preferably 3 mm or less, still more preferably 1.2 mm or less, and particularly preferably 1 mm or less. The lower limit of the distance is not particularly limited, but is, for example, 0.5 mm or more.
プラズマ処理が施される時間(つまり照射時間)は、接着性向上の観点及びプラズマ処理の簡易化の観点から、2秒以上30分以下が好ましく、30秒以上20分以下がより好ましく、1分以上10分以下がさらに好ましい。 The time for plasma treatment (that is, irradiation time) is preferably 2 seconds or more and 30 minutes or less, more preferably 30 seconds or more and 20 minutes or less, and 1 minute from the viewpoint of improving adhesiveness and simplifying plasma treatment. More preferably 10 minutes or less.
プラズマを発生させるために用いるガスとしては、例えば、ヘリウム、アルゴン、ネオンなどの希ガス、酸素、窒素、水素、アンモニアなどの反応性ガスを用いることができる。即ち、本実施形態で用いるガスとしては、非重合性ガスのみを用いるのが好ましい。これらのガスは、1種又は2種以上の希ガスのみを用いてもよいし、1種又は2種以上の希ガスと適量の1種又は2種以上の反応性ガスの混合ガスを用いてもよい。
プラズマの発生は、チャンバーを用いて上述のガス雰囲気を制御した条件で行ってもよいし、例えば希ガスを電極部にフローさせる形態をとる完全大気開放条件で行ってもよい。As the gas used to generate the plasma, for example, a rare gas such as helium, argon or neon, or a reactive gas such as oxygen, nitrogen, hydrogen or ammonia can be used. That is, it is preferable to use only a non-polymerizable gas as the gas used in this embodiment. As these gases, only one or more rare gases may be used, or a mixed gas of one or two or more rare gases and an appropriate amount of one or two or more reactive gases may be used. May be good.
The plasma may be generated under the condition that the above-mentioned gas atmosphere is controlled by using a chamber, or may be performed under the condition of complete open to the atmosphere in the form of flowing a rare gas to the electrode portion, for example.
・樹脂
本実施形態における樹脂部材には樹脂が含まれる。-Resin The resin member in the present embodiment contains a resin.
樹脂部材は、樹脂を主成分として含むことが好ましい。具体的には、樹脂部材の総量に対して樹脂の含有率が、50質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、75質量%以上がさらに好ましい。 The resin member preferably contains a resin as a main component. Specifically, the content of the resin is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and further preferably 75% by mass or more with respect to the total amount of the resin members.
なお、本明細書において「樹脂」とは、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、及び熱硬化性樹脂を含む概念であり、加硫ゴムは含まない。
「熱可塑性樹脂」とは、温度上昇とともに材料が軟化して流動し、冷却すると比較的硬く強度のある状態になるが、ゴム状弾性を有しない高分子化合物を意味する。
「熱可塑性エラストマー」とは、ハードセグメント及びソフトセグメントを有する共重合体を意味する。なお、ハードセグメントとは相対的にソフトセグメントよりも硬い成分を指し、塑性変形を防止する架橋ゴムの架橋点の役目を果たす分子拘束成分であることが好ましい。一方、ソフトセグメントとは相対的にハードセグメントよりも柔らかい成分を指し、ゴム弾性を示す柔軟性成分であることが好ましい。
熱可塑性エラストマーとして具体的には、例えば、結晶性で融点の高いハードセグメント、又は高い凝集力のハードセグメントを構成するポリマーと、非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーと、を有する共重合体が挙げられる。また、熱可塑性エラストマーとしては、例えば、温度上昇とともに材料が軟化して流動し、冷却すると比較的硬く強度のある状態になり、かつ、ゴム状弾性を有する高分子化合物が挙げられる。なお、上記ハードセグメントは、例えば、主骨格に芳香族基若しくは脂環式基等の剛直な基を有する構造、又は分子間水素結合若しくはπ−π相互作用による分子間パッキングを可能にする構造等のセグメントが挙げられる。また、ソフトセグメントは、例えば、主鎖に長鎖の基(例えば長鎖のアルキレン基等)を有し、分子回転の自由度が高く、伸縮性を有する構造のセグメントが挙げられる。In addition, in this specification, "resin" is a concept including a thermoplastic resin, a thermoplastic elastomer, and a thermosetting resin, and does not include vulcanized rubber.
The "thermoplastic resin" means a polymer compound that softens and flows as the temperature rises and becomes relatively hard and strong when cooled, but does not have rubber-like elasticity.
"Thermoplastic elastomer" means a copolymer having a hard segment and a soft segment. The hard segment refers to a component that is relatively harder than the soft segment, and is preferably a molecular restraint component that serves as a cross-linking point of the cross-linked rubber that prevents plastic deformation. On the other hand, the soft segment refers to a component that is relatively softer than the hard segment, and is preferably a flexible component that exhibits rubber elasticity.
Specifically, as the thermoplastic elastomer, for example, a polymer constituting a hard segment having a high crystallinity and a high melting point or a hard segment having a high cohesive force, and a polymer constituting an amorphous soft segment having a low glass transition temperature. Examples thereof include copolymers having. Examples of the thermoplastic elastomer include polymer compounds that soften and flow as the temperature rises, become relatively hard and strong when cooled, and have rubber-like elasticity. The hard segment has, for example, a structure having a rigid group such as an aromatic group or an alicyclic group in the main skeleton, or a structure that enables intermolecular packing by intermolecular hydrogen bonds or π-π interactions. Segments can be mentioned. Further, the soft segment includes, for example, a segment having a structure having a long chain group (for example, a long chain alkylene group) in the main chain, a high degree of freedom of molecular rotation, and elasticity.
樹脂材料に含まれる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエステル系熱可塑性樹脂、ポリアミド系熱可塑性樹脂、ポリスチレン系熱可塑性樹脂、ポリウレタン系熱可塑性樹脂、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂、塩化ビニル系熱可塑性樹脂等を例示することができる。 Examples of the thermoplastic resin contained in the resin material include polyester-based thermoplastic resin, polyamide-based thermoplastic resin, polystyrene-based thermoplastic resin, polyurethane-based thermoplastic resin, polyolefin-based thermoplastic resin, vinyl chloride-based thermoplastic resin, and the like. Can be exemplified.
樹脂材料に含まれる熱可塑性エラストマーとしては、例えば、JIS K6418に規定されるポリエステル系熱可塑性エラストマー(TPEE)、ポリアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー(TPS)、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)、熱可塑性ゴム架橋体(TPV)、若しくはその他の熱可塑性エラストマー(TPZ)等が挙げられる。 Examples of the thermoplastic elastomer contained in the resin material include polyester-based thermoplastic elastomer (TPEE) defined in JIS K6418, polyamide-based thermoplastic elastomer (TPA), polystyrene-based thermoplastic elastomer (TPS), and polyurethane-based thermoplastic elastomer. Examples thereof include an elastomer (TPU), a polyolefin-based thermoplastic elastomer (TPO), a thermoplastic rubber crosslinked product (TPV), and other thermoplastic elastomers (TPZ).
樹脂材料に含まれる熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール系熱硬化性樹脂、ユリア系熱硬化性樹脂、メラミン系熱硬化性樹脂、エポキシ系熱硬化性樹脂等が挙げられる。 Examples of the thermosetting resin contained in the resin material include a phenol-based thermosetting resin, a urea-based thermosetting resin, a melamine-based thermosetting resin, and an epoxy-based thermosetting resin.
樹脂部材において、これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの中でも、樹脂材料に含まれる樹脂としては、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性樹脂、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性樹脂、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性樹脂、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性樹脂、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、又はポリオレフィン系熱可塑性樹脂が好ましく、さらにはポリエステル系熱可塑性エラストマー、又はポリエステル系熱可塑性樹脂がより好ましい。In the resin member, these may be used alone or in combination of two or more.
Among these, the resins contained in the resin material include polyester-based thermoplastic elastomers, polyester-based thermoplastic resins, polyamide-based thermoplastic elastomers, polyamide-based thermoplastic resins, polystyrene-based thermoplastic elastomers, polystyrene-based thermoplastic resins, and polyurethanes. A based thermoplastic elastomer, a polyurethane-based thermoplastic resin, a polyolefin-based thermoplastic elastomer, or a polyolefin-based thermoplastic resin is preferable, and a polyester-based thermoplastic elastomer or a polyester-based thermoplastic resin is more preferable.
[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−
ポリエステル系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、少なくともポリエステルが結晶性で融点の高いハードセグメントを形成し、他のポリマー(例えば、ポリエステル又はポリエーテル等)が非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを形成している材料が挙げられる。[Thermoplastic elastomer]
-Polyester-based thermoplastic elastomer-
As the polyester-based thermoplastic elastomer, for example, at least polyester forms a hard segment having a high crystallinity and a high melting point, and another polymer (for example, polyester or polyether) is amorphous and has a low glass transition temperature. Examples include the forming material.
ハードセグメントを形成するポリエステルとしては、例えば芳香族ポリエステルを用いることができる。芳香族ポリエステルは、例えば、芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体と脂肪族ジオールとから形成することができる。芳香族ポリエステルは、好ましくは、テレフタル酸及びジメチルテレフタレートの少なくとも1種と、1,4−ブタンジオールと、から誘導されるポリブチレンテレフタレートである。また、芳香族ポリエステルは、例えば、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、ナフタレン−2,7−ジカルボン酸、ジフェニル−4,4’−ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、5−スルホイソフタル酸、若しくはこれらのエステル形成性誘導体等のジカルボン酸成分と、分子量300以下のジオール(例えば、エチレングリコール、トリメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、デカメチレングリコール等の脂肪族ジオール;1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメチロール等の脂環式ジオール;キシリレングリコール、ビス(p−ヒドロキシ)ジフェニル、ビス(p−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロパン、ビス[4−(2−ヒドロキシ)フェニル]スルホン、1,1−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]シクロヘキサン、4,4’−ジヒドロキシ−p−ターフェニル、4,4’−ジヒドロキシ−p−クオーターフェニル等の芳香族ジオール;等)のジオール成分と、から誘導されるポリエステルであってもよい。又は、これらのジカルボン酸成分及びジオール成分を2種以上併用した共重合ポリエステルであってもよい。また、3官能以上の多官能カルボン酸成分、多官能オキシ酸成分、多官能ヒドロキシ成分等を5モル%以下の範囲で共重合することも可能である。
ハードセグメントを形成するポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等が挙げられ、ポリブチレンテレフタレートが好ましい。As the polyester forming the hard segment, for example, aromatic polyester can be used. The aromatic polyester can be formed from, for example, an aromatic dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof and an aliphatic diol. The aromatic polyester is preferably polybutylene terephthalate derived from at least one of terephthalic acid and dimethyl terephthalate and 1,4-butanediol. The aromatic polyesters include, for example, isophthalic acid, phthalic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, naphthalene-2,7-dicarboxylic acid, diphenyl-4,4'-dicarboxylic acid, diphenoxyetanedicarboxylic acid, 5 -Dicarboxylic acid components such as sulfoisophthalic acid or ester-forming derivatives thereof and diols having a molecular weight of 300 or less (for example, ethylene glycol, trimethylene glycol, pentamethylene glycol, hexamethylene glycol, neopentyl glycol, decamethylene glycol, etc.) Alibo diols; 1,4-cyclohexanedimethanol, alicyclic diols such as tricyclodecanedimethylol; xylylene glycol, bis (p-hydroxy) diphenyl, bis (p-hydroxyphenyl) propane, 2,2- Bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] propane, bis [4- (2-hydroxy) phenyl] sulfone, 1,1-bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] cyclohexane, 4,4'- It may be a polyester derived from a diol component of an aromatic diol such as dihydroxy-p-terphenyl, 4,4'-dihydroxy-p-quarterphenyl; etc.). Alternatively, it may be a copolymerized polyester in which two or more of these dicarboxylic acid components and diol components are used in combination. It is also possible to copolymerize a trifunctional or higher functional polyfunctional carboxylic acid component, a polyfunctional oxyic acid component, a polyfunctional hydroxy component and the like in a range of 5 mol% or less.
Examples of the polyester forming the hard segment include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polymethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate and the like, and polybutylene terephthalate is preferable.
また、ソフトセグメントを形成するポリマーとしては、例えば、脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリエーテル等が挙げられる。
脂肪族ポリエーテルとしては、ポリ(エチレンオキシド)グリコール、ポリ(プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール、ポリ(ヘキサメチレンオキシド)グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体、ポリ(プロピレンオキシド)グリコールのエチレンオキシド付加重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランとの共重合体等が挙げられる。
脂肪族ポリエステルとしては、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリエナントラクトン、ポリカプリロラクトン、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペート等が挙げられる。
これらの脂肪族ポリエーテル及び脂肪族ポリエステルの中でも、得られるポリエステルブロック共重合体の弾性特性の観点から、ソフトセグメントを形成するポリマーとしては、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール、ポリ(プロピレンオキシド)グリコールのエチレンオキシド付加物、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペート等が好ましい。Examples of the polymer forming the soft segment include aliphatic polyesters and aliphatic polyethers.
Examples of the aliphatic polyether include poly (ethylene oxide) glycol, poly (propylene oxide) glycol, poly (tetramethylene oxide) glycol, poly (hexamethylene oxide) glycol, a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide, and poly (propylene oxide). ) Ethylene oxide addition polymer of glycol, copolymer of ethylene oxide and tetrahydrofuran, etc. can be mentioned.
Examples of the aliphatic polyester include poly (ε-caprolactone), polyenant lactone, polycaprilolactone, polybutylene adipate, polyethylene adipate and the like.
Among these aliphatic polyethers and aliphatic polyesters, poly (tetramethylene oxide) glycol and poly (propylene oxide) glycol are examples of polymers that form soft segments from the viewpoint of the elastic properties of the obtained polyester block copolymer. Ethylene oxide adduct, poly (ε-caprolactone), polybutylene adipate, polyethylene adipate and the like are preferable.
また、ソフトセグメントを形成するポリマーの数平均分子量は、強靱性及び低温柔軟性の観点から、300〜6000が好ましい。さらに、ハードセグメント(x)とソフトセグメント(y)との質量比(x:y)は、成形性の観点から、99:1〜20:80が好ましく、98:2〜30:70が更に好ましい。 The number average molecular weight of the polymer forming the soft segment is preferably 300 to 6000 from the viewpoint of toughness and low temperature flexibility. Further, the mass ratio (x: y) of the hard segment (x) and the soft segment (y) is preferably 99: 1 to 20:80, more preferably 98: 2 to 30:70 from the viewpoint of moldability. ..
上述のハードセグメントとソフトセグメントとの組合せとしては、例えば、上述で挙げたハードセグメントとソフトセグメントとのそれぞれの組合せを挙げることができる。これらの中でも、上述のハードセグメントとソフトセグメントとの組合せとしては、ハードセグメントがポリブチレンテレフタレートであり、ソフトセグメントが脂肪族ポリエーテルである組み合わせが好ましく、ハードセグメントがポリブチレンテレフタレートであり、ソフトセグメントがポリ(エチレンオキシド)グリコールである組み合わせが更に好ましい。 Examples of the combination of the above-mentioned hard segment and the soft segment include the respective combinations of the above-mentioned hard segment and the soft segment. Among these, as the combination of the above-mentioned hard segment and soft segment, a combination in which the hard segment is polybutylene terephthalate and the soft segment is an aliphatic polyether is preferable, and the hard segment is polybutylene terephthalate and the soft segment. More preferably, the combination is poly (ethylene oxide) glycol.
ポリエステル系熱可塑性エラストマーの市販品としては、例えば、東レ・デュポン(株)製の「ハイトレル」シリーズ(例えば、3046、5557、6347、4047N、4767N等)、東洋紡(株)製の「ペルプレン」シリーズ(例えば、P30B、P40B、P40H、P55B、P70B、P150B、P280B、P450B、P150M、S1001、S2001、S5001、S6001、S9001等)等を用いることができる。 Commercially available polyester-based thermoplastic elastomers include, for example, the "Hytrel" series manufactured by Toray DuPont Co., Ltd. (for example, 3046, 5557, 6347, 4047N, 4767N, etc.) and the "Perprene" series manufactured by Toyobo Co., Ltd. (For example, P30B, P40B, P40H, P55B, P70B, P150B, P280B, P450B, P150M, S1001, S2001, S5001, S6001, S9001 and the like) can be used.
ポリエステル系熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントを形成するポリマー及びソフトセグメントを形成するポリマーを公知の方法によって共重合することで合成することができる。 The polyester-based thermoplastic elastomer can be synthesized by copolymerizing a polymer forming a hard segment and a polymer forming a soft segment by a known method.
−ポリアミド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とは、結晶性で融点の高いハードセグメントを形成するポリマーと、非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを形成するポリマーと、を有する共重合体のみからなる熱可塑性の樹脂材料であって、前記ハードセグメントを形成するポリマーの主鎖にアミド結合(−CONH−)を有するものを意味する。
ポリアミド系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、少なくともポリアミドが結晶性で融点の高いハードセグメントを形成し、他のポリマー(例えば、ポリエステル、ポリエーテル等)が非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを形成している材料が挙げられる。また、ポリアミド系熱可塑性エラストマーは、ハードセグメント及びソフトセグメントの他に、ジカルボン酸等の鎖長延長剤を用いて形成されてもよい。
ポリアミド系熱可塑性エラストマーとしては、具体的には、JIS K6418:2007に規定されるアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)等や、特開2004−346273号公報に記載のポリアミド系エラストマー等を挙げることができる。-Polyamide-based thermoplastic elastomer-
The polyamide-based thermoplastic elastomer is a thermoplastic composed of only a copolymer having a polymer that forms a hard segment that is crystalline and has a high melting point and a polymer that forms a soft segment that is amorphous and has a low glass transition temperature. It means a resin material having an amide bond (-CONH-) in the main chain of the polymer forming the hard segment.
As the polyamide-based thermoplastic elastomer, for example, at least polyamide forms a hard segment having a high crystallinity and a high melting point, and other polymers (for example, polyester, polyether, etc.) are amorphous and have a low glass transition temperature. Examples include the forming material. Further, the polyamide-based thermoplastic elastomer may be formed by using a chain length extender such as a dicarboxylic acid in addition to the hard segment and the soft segment.
Specific examples of the polyamide-based thermoplastic elastomer include the amide-based thermoplastic elastomer (TPA) defined in JIS K6418: 2007, the polyamide-based elastomer described in JP-A-2004-346273, and the like. it can.
ポリアミド系熱可塑性エラストマーにおいて、ハードセグメントを形成するポリアミドとしては、例えば、下記一般式(1)又は一般式(2)で表されるモノマーによって生成されるポリアミドを挙げることができる。 In the polyamide-based thermoplastic elastomer, examples of the polyamide forming the hard segment include a polyamide produced by a monomer represented by the following general formula (1) or general formula (2).
一般式(1)
[一般式(1)中、R1は、炭素数2〜20の炭化水素の分子鎖(例えば炭素数2〜20のアルキレン基)を表す。]
General formula (1)
[In the general formula (1), R 1 represents a molecular chain of a hydrocarbon having 2 to 20 carbon atoms (for example, an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms). ]
一般式(2)
[一般式(2)中、R2は、炭素数3〜20の炭化水素の分子鎖(例えば炭素数3〜20のアルキレン基)を表す。]
General formula (2)
[In the general formula (2), R 2 represents a molecular chain of a hydrocarbon having 3 to 20 carbon atoms (for example, an alkylene group having 3 to 20 carbon atoms). ]
一般式(1)中、R1としては、炭素数3〜18の炭化水素の分子鎖(例えば炭素数3〜18のアルキレン基)が好ましく、炭素数4〜15の炭化水素の分子鎖(例えば炭素数4〜15のアルキレン基)が更に好ましく、炭素数10〜15の炭化水素の分子鎖(例えば炭素数10〜15のアルキレン基)が特に好ましい。
また、一般式(2)中、R2としては、炭素数3〜18の炭化水素の分子鎖(例えば炭素数3〜18のアルキレン基)が好ましく、炭素数4〜15の炭化水素の分子鎖(例えば炭素数4〜15のアルキレン基)が更に好ましく、炭素数10〜15の炭化水素の分子鎖(例えば炭素数10〜15のアルキレン基)が特に好ましい。
一般式(1)又は一般式(2)で表されるモノマーとしては、ω−アミノカルボン酸又はラクタムが挙げられる。また、ハードセグメントを形成するポリアミドとしては、これらω−アミノカルボン酸又はラクタムの重縮合体、ジアミンとジカルボン酸との共縮重合体等が挙げられる。In the general formula (1), the R 1, preferably a molecular chain of a hydrocarbon of 3 to 18 carbon atoms (e.g., an alkylene group having 3 to 18 carbon atoms), the molecular chain of a hydrocarbon of 4 to 15 carbon atoms (e.g. An alkylene group having 4 to 15 carbon atoms) is more preferable, and a molecular chain of a hydrocarbon having 10 to 15 carbon atoms (for example, an alkylene group having 10 to 15 carbon atoms) is particularly preferable.
Further, in the general formula (2), the R 2, the molecular chains of hydrocarbon having 3 to 18 carbon atoms (e.g., an alkylene group having 3 to 18 carbon atoms) are preferable, the molecular chain of a hydrocarbon of 4 to 15 carbon atoms (For example, an alkylene group having 4 to 15 carbon atoms) is more preferable, and a molecular chain of a hydrocarbon having 10 to 15 carbon atoms (for example, an alkylene group having 10 to 15 carbon atoms) is particularly preferable.
Examples of the monomer represented by the general formula (1) or the general formula (2) include ω-aminocarboxylic acid and lactam. Examples of the polyamide forming the hard segment include polycondensates of these ω-aminocarboxylic acids or lactams, and copolymers of diamines and dicarboxylic acids.
ω−アミノカルボン酸としては、6−アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、8−アミノオクタン酸、10−アミノカプリン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸等の炭素数5〜20の脂肪族ω−アミノカルボン酸等を挙げることができる。また、ラクタムとしては、ラウリルラクタム、ε−カプロラクタム、ウデカンラクタム、ω−エナントラクタム、2−ピロリドン等の炭素数5〜20の脂肪族ラクタム等を挙げることができる。
ジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、3−メチルペンタメチレンジアミン、メタキシレンジアミン等の炭素数2〜20の脂肪族ジアミン等のジアミン化合物を挙げることができる。
また、ジカルボン酸は、HOOC−(R3)m−COOH(R3:炭素数3〜20の炭化水素の分子鎖、m:0又は1)で表すことができ、例えば、シュウ酸、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、ドデカン二酸等の炭素数2〜20の脂肪族ジカルボン酸を挙げることができる。
ハードセグメントを形成するポリアミドとしては、ラウリルラクタム、ε−カプロラクタム、又はウデカンラクタムを開環重縮合したポリアミドを好ましく用いることができる。Examples of the ω-aminocarboxylic acid include 6-aminocaproic acid, 7-aminoheptanoic acid, 8-aminooctanoic acid, 10-aminocapric acid, 11-aminoundecanoic acid, 12-aminododecanoic acid and the like having 5 to 20 carbon atoms. An aliphatic ω-aminocarboxylic acid and the like can be mentioned. Examples of the lactam include aliphatic lactams having 5 to 20 carbon atoms such as lauryl lactam, ε-caprolactam, udecan lactam, ω-enantractam, and 2-pyrrolidone.
Examples of the diamine include ethylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine, undecamethylenediamine, dodecamethylenediamine, 2,2,4. Examples thereof include diamine compounds such as aliphatic diamines having 2 to 20 carbon atoms such as −trimethylhexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 3-methylpentamethylenediamine, and metaxylene diamine.
Further, the dicarboxylic acid can be represented by HOOC- (R 3 ) m- COOH (R 3 : molecular chain of hydrocarbon having 3 to 20 carbon atoms, m: 0 or 1), for example, oxalic acid, succinic acid. , Glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, oxalic acid, azelaic acid, succinic acid, dodecanedioic acid and other aliphatic dicarboxylic acids having 2 to 20 carbon atoms can be mentioned.
As the polyamide forming the hard segment, a polyamide obtained by ring-opening polycondensation of lauryl lactam, ε-caprolactam, or udecan lactam can be preferably used.
また、ソフトセグメントを形成するポリマーとしては、例えば、ポリエステル、ポリエーテル等が挙げられる。具体的には、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エーテルグリコール、ABA型トリブロックポリエーテル等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。また、ポリエーテルの末端にアンモニア等を反応させることによって得られるポリエーテルジアミン等も用いることができる。
ここで、「ABA型トリブロックポリエーテル」とは、下記一般式(3)に示されるポリエーテルを意味する。Examples of the polymer forming the soft segment include polyester and polyether. Specific examples thereof include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, ABA type triblock polyether and the like. These can be used alone or in combination of two or more. Further, a polyether diamine or the like obtained by reacting the terminal of the polyether with ammonia or the like can also be used.
Here, the "ABA-type triblock polyether" means a polyether represented by the following general formula (3).
一般式(3)
[一般式(3)中、x及びzは、1〜20の整数を表す。yは、4〜50の整数を表す。]
General formula (3)
[In the general formula (3), x and z represent integers of 1 to 20. y represents an integer from 4 to 50. ]
一般式(3)において、x及びzは、それぞれ、1〜18の整数が好ましく、1〜16の整数がより好ましく、1〜14の整数が更に好ましく、1〜12の整数が特に好ましい。また、一般式(3)において、yは、5〜45の整数が好ましく、6〜40の整数がより好ましく、7〜35の整数が更に好ましく、8〜30の整数が特に好ましい。 In the general formula (3), x and z are preferably integers of 1 to 18, more preferably integers of 1 to 16, even more preferably integers of 1 to 14, and particularly preferably integers of 1 to 12. Further, in the general formula (3), y is preferably an integer of 5 to 45, more preferably an integer of 6 to 40, further preferably an integer of 7 to 35, and particularly preferably an integer of 8 to 30.
ハードセグメントとソフトセグメントとの組合せとしては、上述で挙げたハードセグメントとソフトセグメントとのそれぞれの組合せを挙げることができる。これらの中でも、ハードセグメントとソフトセグメントとの組合せとしては、ラウリルラクタムの開環重縮合体とポリエチレングリコールとの組合せ、ラウリルラクタムの開環重縮合体とポリプロピレングリコールとの組合せ、ラウリルラクタムの開環重縮合体とポリテトラメチレンエーテルグリコールとの組合せ、又はラウリルラクタムの開環重縮合体とABA型トリブロックポリエーテルとの組合せが好ましく、ラウリルラクタムの開環重縮合体とABA型トリブロックポリエーテルとの組合せがより好ましい。 Examples of the combination of the hard segment and the soft segment include the respective combinations of the hard segment and the soft segment mentioned above. Among these, the combination of the hard segment and the soft segment includes a combination of a ring-opened polycondensate of lauryllactam and polyethylene glycol, a combination of a ring-opened polycondensate of lauryllactam and polypropylene glycol, and a ring-opened lauryllactam. A combination of a polycondensate and polytetramethylene ether glycol or a ring-opened polycondensate of lauryl lactam and an ABA-type triblock polyether is preferable, and a ring-opened polycondensate of lauryl lactam and an ABA-type triblock polyether are preferable. The combination with is more preferable.
ハードセグメントを形成するポリマー(つまりポリアミド)の数平均分子量は、溶融成形性の観点から、300〜15000が好ましい。また、ソフトセグメントを形成するポリマーの数平均分子量としては、強靱性及び低温柔軟性の観点から、200〜6000が好ましい。さらに、ハードセグメント(x)及びソフトセグメント(y)の質量比(x:y)は、成形性の観点から、50:50〜90:10が好ましく、50:50〜80:20がより好ましい。 The number average molecular weight of the polymer (that is, polyamide) forming the hard segment is preferably 300 to 15,000 from the viewpoint of melt moldability. The number average molecular weight of the polymer forming the soft segment is preferably 200 to 6000 from the viewpoint of toughness and low temperature flexibility. Further, the mass ratio (x: y) of the hard segment (x) and the soft segment (y) is preferably 50:50 to 90:10, more preferably 50:50 to 80:20 from the viewpoint of moldability.
ポリアミド系熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントを形成するポリマー及びソフトセグメントを形成するポリマーを公知の方法によって共重合することで合成することができる。 The polyamide-based thermoplastic elastomer can be synthesized by copolymerizing a polymer forming a hard segment and a polymer forming a soft segment by a known method.
ポリアミド系熱可塑性エラストマーの市販品としては、例えば、宇部興産(株)の「UBESTA XPA」シリーズ(例えば、XPA9068X1、XPA9063X1、XPA9055X1、XPA9048X2、XPA9048X1、XPA9040X1、XPA9040X2XPA9044等)、ダイセル・エポニック(株)の「ベスタミド」シリーズ(例えば、E40−S3、E47−S1、E47−S3、E55−S1、E55−S3、EX9200、E50−R2等)等を用いることができる。 Examples of commercially available polyamide-based thermoplastic elastomers include Ube Industries, Ltd.'s "UBESTA XPA" series (for example, XPA9068X1, XPA9063X1, XPA9055X1, XPA9048X2, XPA9048X1, XPA9040X1, XPA9040X2XPA9044, etc.), Daicel Eponic. The "bestamide" series (for example, E40-S3, E47-S1, E47-S3, E55-S1, E55-S3, EX9200, E50-R2, etc.) can be used.
−ポリスチレン系熱可塑性エラストマー
ポリスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、少なくともポリスチレンがハードセグメントを形成し、他のポリマー(例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリエチレン、水添ポリブタジエン、水添ポリイソプレン等)が非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを形成している材料が挙げられる。ハードセグメントを形成するポリスチレンとしては、例えば、公知のラジカル重合法、イオン性重合法等で得られるものが好ましく用いられ、具体的には、アニオンリビング重合を持つポリスチレンが挙げられる。また、ソフトセグメントを形成するポリマーとしては、例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリ(2,3−ジメチル−ブタジエン)等が挙げられる。-Polystyrene-based thermoplastic elastomers As polystyrene-based thermoplastic elastomers, for example, at least polystyrene forms a hard segment, and other polymers (for example, polybutadiene, polyisoprene, polyethylene, hydrogenated polybutadiene, hydrogenated polyisoprene, etc.) are not. Examples thereof include materials forming soft segments that are crystalline and have a low glass transition temperature. As the polystyrene forming the hard segment, for example, polystyrene obtained by a known radical polymerization method, ionic polymerization method or the like is preferably used, and specific examples thereof include polystyrene having anionic living polymerization. Examples of the polymer forming the soft segment include polybutadiene, polyisoprene, and poly (2,3-dimethyl-butadiene).
ハードセグメントとソフトセグメントとの組合せとしては、上述で挙げたハードセグメントとソフトセグメントとのそれぞれの組合せを挙げることができる。これらの中でも、ハードセグメントとソフトセグメントとの組合せとしては、ポリスチレンとポリブタジエンとの組合せ、又はポリスチレンとポリイソプレンとの組合せが好ましい。また、熱可塑性エラストマーの意図しない架橋反応を抑制するため、ソフトセグメントは水素添加されていることが好ましい。 Examples of the combination of the hard segment and the soft segment include the respective combinations of the hard segment and the soft segment mentioned above. Among these, as the combination of the hard segment and the soft segment, a combination of polystyrene and polybutadiene or a combination of polystyrene and polyisoprene is preferable. Further, in order to suppress an unintended cross-linking reaction of the thermoplastic elastomer, it is preferable that the soft segment is hydrogenated.
ハードセグメントを形成するポリマー(つまりポリスチレン)の数平均分子量は、5000〜500000が好ましく、10000〜200000がより好ましい。
また、ソフトセグメントを形成するポリマーの数平均分子量としては、5000〜1000000が好ましく、10000〜800000がより好ましく、30000〜500000が更に好ましい。さらに、ハードセグメント(x)及びソフトセグメント(y)の体積比(x:y)は、成形性の観点から、5:95〜80:20が好ましく、10:90〜70:30がより好ましい。The number average molecular weight of the polymer (that is, polystyrene) forming the hard segment is preferably 5000 to 500000, more preferably 1000 to 20000.
The number average molecular weight of the polymer forming the soft segment is preferably 5000 to 1,000,000, more preferably 1000 to 8,000,000, and even more preferably 30,000 to 500000. Further, the volume ratio (x: y) of the hard segment (x) and the soft segment (y) is preferably 5:95 to 80:20, more preferably 10:90 to 70:30, from the viewpoint of moldability.
ポリスチレン系熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントを形成するポリマー及びソフトセグメントを形成するポリマーを公知の方法によって共重合することで合成することができる。
ポリスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン−ブタジエン系共重合体[例えばSBS(ポリスチレン−ポリ(ブチレン)ブロック−ポリスチレン)、SEBS(ポリスチレン−ポリ(エチレン/ブチレン)ブロック−ポリスチレン)]、スチレン−イソプレン共重合体(ポリスチレン−ポリイソプレンブロック−ポリスチレン)、スチレン−プロピレン系共重合体[例えばSEP(ポリスチレン−(エチレン/プロピレン)ブロック)、SEPS(ポリスチレン−ポリ(エチレン/プロピレン)ブロック−ポリスチレン)、SEEPS(ポリスチレン−ポリ(エチレン−エチレン/プロピレン)ブロック−ポリスチレン)、SEB(ポリスチレン(エチレン/ブチレン)ブロック)]等が挙げられる。Polystyrene-based thermoplastic elastomers can be synthesized by copolymerizing a polymer forming a hard segment and a polymer forming a soft segment by a known method.
Examples of polystyrene-based thermoplastic elastomers include styrene-butadiene-based copolymers [for example, SBS (polystyrene-poly (butylene) block-polystyrene), SEBS (polystyrene-poly (ethylene / butylene) block-polystyrene)], styrene-. Isoprene copolymers (polystyrene-polystyrene block-polystyrene), styrene-propylene copolymers [eg SEP (polystyrene- (ethylene / propylene) block), SEPS (polystyrene-poly (ethylene / propylene) block-polystyrene), SEEPS (polystyrene-poly (polystyrene-ethylene / propylene) block-polystyrene), SEB (polystyrene (ethylene / butylene) block)] and the like can be mentioned.
ポリスチレン系熱可塑性エラストマーの市販品としては、例えば、旭化成(株)製の「タフテック」シリーズ(例えば、H1031、H1041、H1043、H1051、H1052、H1053、H1062、H1082、H1141、H1221、H1272等)、(株)クラレ製の「SEBS」シリーズ(8007、8076等)、「SEPS」シリーズ(2002、2063等)等を用いることができる。 Commercially available polystyrene-based thermoplastic elastomers include, for example, the "Tough Tech" series manufactured by Asahi Kasei Corporation (for example, H1031, H1041, H1043, H1051, H1052, H1053, H1062, H1082, H1141, H1221, H1272, etc.). The "SEBS" series (8007, 8076, etc.) and "SEPS" series (2002, 2063, etc.) manufactured by Kuraray Co., Ltd. can be used.
−ポリウレタ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としては、例えば、少なくともポリウレタンが物理的な凝集によって疑似架橋を形成しているハードセグメントを形成し、他のポリマーが非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを形成している材料が挙げられる。
ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとしては、具体的には、JIS K6418:2007に規定されるポリウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)が挙げられる。ポリウレタン系熱可塑性エラストマーは、下記式Aで表される単位構造を含むソフトセグメントと、下記式Bで表される単位構造を含むハードセグメントとを含む共重合体として表すことができる。-Polyurethane-based thermoplastic elastomer-
As the polyurethane-based thermoplastic elastomer, for example, at least polyurethane forms a hard segment in which pseudo-crosslinks are formed by physical aggregation, and other polymers form a soft segment which is amorphous and has a low glass transition temperature. Materials that are available are listed.
Specific examples of the polyurethane-based thermoplastic elastomer include the polyurethane-based thermoplastic elastomer (TPU) specified in JIS K6418: 2007. The polyurethane-based thermoplastic elastomer can be represented as a copolymer containing a soft segment containing a unit structure represented by the following formula A and a hard segment containing a unit structure represented by the following formula B.
[式中、Pは、長鎖脂肪族ポリエーテル又は長鎖脂肪族ポリエステルを表す。Rは、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、又は芳香族炭化水素を表す。P’は、短鎖脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、又は芳香族炭化水素を表す。]
[In the formula, P represents a long-chain aliphatic polyether or a long-chain aliphatic polyester. R represents an aliphatic hydrocarbon, an alicyclic hydrocarbon, or an aromatic hydrocarbon. P'represents a short-chain aliphatic hydrocarbon, an alicyclic hydrocarbon, or an aromatic hydrocarbon. ]
式A中、Pで表される長鎖脂肪族ポリエーテル又は長鎖脂肪族ポリエステルとしては、例えば、分子量500〜5000のものを使用することができる。Pは、Pで表される長鎖脂肪族ポリエーテル又は長鎖脂肪族ポリエステルを含むジオール化合物に由来する。このようなジオール化合物としては、例えば、分子量が前記範囲内にある、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エーテルグリコール、ポリ(ブチレンアジペート)ジオール、ポリ−ε−カプロラクトンジオール、ポリ(ヘキサメチレンカーボネート)ジオール、ABA型トリブロックポリエーテル等が挙げられる。
これらは、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。As the long-chain aliphatic polyether or the long-chain aliphatic polyester represented by P in the formula A, for example, those having a molecular weight of 500 to 5000 can be used. P is derived from a diol compound containing a long-chain aliphatic polyether represented by P or a long-chain aliphatic polyester. Examples of such a diol compound include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, poly (butylene adipate) diol, poly-ε-caprolactone diol, and poly (hexamethylene carbonate) having a molecular weight within the above range. Examples thereof include diols and ABA-type triblock polyethers.
These can be used alone or in combination of two or more.
式A及び式B中、Rは、Rで表される脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、又は芳香族炭化水素を含むジイソシアネート化合物を用いて導入された部分構造である。Rで表される脂肪族炭化水素を含む脂肪族ジイソシアネート化合物としては、例えば、1,2−エチレンジイソシアネート、1,3−プロピレンジイソシアネート、1,4−ブタンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。
また、Rで表される脂環族炭化水素を含むジイソシアネート化合物としては、例えば、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、4,4−シクロヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。さらに、Rで表される芳香族炭化水素を含む芳香族ジイソシアネート化合物としては、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等が挙げられる。
これらは、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。In formulas A and B, R is a partial structure introduced using a diisocyanate compound containing an aliphatic hydrocarbon represented by R, an alicyclic hydrocarbon, or an aromatic hydrocarbon. Examples of the aliphatic diisocyanate compound containing an aliphatic hydrocarbon represented by R include 1,2-ethylene diisocyanate, 1,3-propylene diisocyanate, 1,4-butane diisocyanate, and 1,6-hexamethylene diisocyanate. Can be mentioned.
Examples of the diisocyanate compound containing an alicyclic hydrocarbon represented by R include 1,4-cyclohexanediisocyanate and 4,4-cyclohexanediisocyanate. Further, examples of the aromatic diisocyanate compound containing an aromatic hydrocarbon represented by R include 4,4'-diphenylmethane diisocyanate and tolylene diisocyanate.
These can be used alone or in combination of two or more.
式B中、P’で表される短鎖脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、又は芳香族炭化水素としては、例えば、分子量500未満のものを使用することができる。また、P’は、P’で表される短鎖脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、又は芳香族炭化水素を含むジオール化合物に由来する。P’で表される短鎖脂肪族炭化水素を含む脂肪族ジオール化合物としては、例えば、グリコール及びポリアルキレングリコールが挙げられ、具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−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、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール等が挙げられる。
また、P’で表される脂環族炭化水素を含む脂環族ジオール化合物としては、例えば、シクロペンタン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,3−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール等が挙げられる。
さらに、P’で表される芳香族炭化水素を含む芳香族ジオール化合物としては、例えば、ヒドロキノン、レゾルシン、クロロヒドロキノン、ブロモヒドロキノン、メチルヒドロキノン、フェニルヒドロキノン、メトキシヒドロキノン、フェノキシヒドロキノン、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルサルファイド、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、ビスフェノールA、1,1−ジ(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,2−ビス(4−ヒドロキシフェノキシ)エタン、1,4−ジヒドロキシナフタリン、2,6−ジヒドロキシナフタリン等が挙げられる。
これらは、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。In the formula B, as the short-chain aliphatic hydrocarbon represented by P', the alicyclic hydrocarbon, or the aromatic hydrocarbon, for example, those having a molecular weight of less than 500 can be used. Further, P'is derived from a diol compound containing a short-chain aliphatic hydrocarbon represented by P', an alicyclic hydrocarbon, or an aromatic hydrocarbon. Examples of the aliphatic diol compound containing a short-chain aliphatic hydrocarbon represented by P'include glycols and polyalkylene glycols, and specifically, ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,4. -Butanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10- Examples thereof include decanediol.
Examples of the alicyclic diol compound containing an alicyclic hydrocarbon represented by P'include cyclopentane-1,2-diol, cyclohexane-1,2-diol, cyclohexane-1,3-diol, and the like. Cyclohexane-1,4-diol, cyclohexane-1,4-dimethanol and the like can be mentioned.
Further, examples of the aromatic diol compound containing an aromatic hydrocarbon represented by P'include hydroquinone, resorcin, chlorohydroquinone, bromohydroquinone, methylhydroquinone, phenylhydroquinone, methoxyhydroquinone, phenoxyhydroquinone, 4,4'-. Dihydroxybiphenyl, 4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 4,4'-dihydroxydiphenylsulfide, 4,4'-dihydroxydiphenylsulfone, 4,4'-dihydroxybenzophenone, 4,4'-dihydroxydiphenylmethane, bisphenol A, 1, Examples thereof include 1-di (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 1,2-bis (4-hydroxyphenoxy) ethane, 1,4-dihydroxynaphthalin, and 2,6-dihydroxynaphthalin.
These can be used alone or in combination of two or more.
ハードセグメントを形成するポリマー(つまりポリウレタン)の数平均分子量は、溶融成形性の観点から、300〜1500が好ましい。また、ソフトセグメントを形成するポリマーの数平均分子量としては、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーの柔軟性及び熱安定性の観点から、500〜20000が好ましく、500〜5000が更に好ましく、500〜3000が特に好ましい。また、ハードセグメント(x)及びソフトセグメント(y)の質量比(x:y)は、成形性の観点から、15:85〜90:10が好ましく、30:70〜90:10が更に好ましい。 The number average molecular weight of the polymer (that is, polyurethane) forming the hard segment is preferably 300 to 1500 from the viewpoint of melt moldability. The number average molecular weight of the polymer forming the soft segment is preferably 500 to 20000, more preferably 500 to 5000, and particularly preferably 500 to 3000, from the viewpoint of flexibility and thermal stability of the polyurethane-based thermoplastic elastomer. .. The mass ratio (x: y) of the hard segment (x) and the soft segment (y) is preferably 15:85 to 90:10, more preferably 30:70 to 90:10, from the viewpoint of moldability.
ポリウレタン系熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントを形成するポリマー及びソフトセグメントを形成するポリマーを公知の方法によって共重合することで合成することができる。ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、特開平5−331256号公報に記載の熱可塑性ポリウレタンを用いることができる。 The polyurethane-based thermoplastic elastomer can be synthesized by copolymerizing a polymer forming a hard segment and a polymer forming a soft segment by a known method. As the polyurethane-based thermoplastic elastomer, for example, the thermoplastic polyurethane described in JP-A-5-331256 can be used.
ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとしては、具体的には、芳香族ジオールと芳香族ジイソシアネートとのみからなるハードセグメントと、ポリ炭酸エステルのみからなるソフトセグメントとの組合せが好ましく、より具体的には、トリレンジイソシアネート(TDI)/ポリエステル系ポリオール共重合体、TDI/ポリエーテル系ポリオール共重合体、TDI/カプロラクトン系ポリオール共重合体、TDI/ポリカーボネート系ポリオール共重合体、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)/ポリエステル系ポリオール共重合体、MDI/ポリエーテル系ポリオール共重合体、MDI/カプロラクトン系ポリオール共重合体、MDI/ポリカーボネート系ポリオール共重合体、及びMDI+ヒドロキノン/ポリヘキサメチレンカーボネート共重合体から選ばれる少なくとも1種が好ましい。中でも、TDI/ポリエステル系ポリオール共重合体、TDI/ポリエーテル系ポリオール共重合体、MDI/ポリエステルポリオール共重合体、MDI/ポリエーテル系ポリオール共重合体、及びMDI+ヒドロキノン/ポリヘキサメチレンカーボネート共重合体から選ばれる少なくとも1種が更に好ましい。 As the polyurethane-based thermoplastic elastomer, specifically, a combination of a hard segment composed of only an aromatic diol and an aromatic diisocyanate and a soft segment composed of only a polycarbon ester is preferable, and more specifically, a tolylene. Isocyanate (TDI) / polyester-based polyol copolymer, TDI / polyether-based polyol copolymer, TDI / caprolactone-based polyol copolymer, TDI / polycarbonate-based polyol copolymer, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI) / Polyol-based polyol copolymer, MDI / polyether-based polyol copolymer, MDI / caprolactone-based polyol copolymer, MDI / polycarbonate-based polyol copolymer, and MDI + hydroquinone / polyhexamethylene carbonate copolymer. At least one is preferable. Among them, TDI / polyester-based polyol copolymer, TDI / polyether-based polyol copolymer, MDI / polyester polyol copolymer, MDI / polyether-based polyol copolymer, and MDI + hydroquinone / polyhexamethylene carbonate copolymer. At least one selected from the above is more preferable.
また、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーの市販品としては、例えば、BASF社製の「エラストラン」シリーズ(例えば、ET680、ET880、ET690、ET890等)、(株)クラレ社製の「クラミロンU」シリーズ(例えば、2000番台、3000番台、8000番台、9000番台等)、日本ミラクトラン(株)製の「ミラクトラン」シリーズ(例えば、XN−2001、XN−2004、P390RSUP、P480RSUI、P26MRNAT、E490、E590、P890等)等を用いることができる。 Commercially available products of polyurethane-based thermoplastic elastomers include, for example, the "Elastran" series manufactured by BASF (for example, ET680, ET880, ET690, ET890, etc.) and the "Chramiron U" series manufactured by Kuraray Co., Ltd. For example, 2000 series, 3000 series, 8000 series, 9000 series, etc.), "Milactran" series manufactured by Nippon Miractran Co., Ltd. (for example, XN-2001, XN-2004, P390RSUP, P480RSUI, P26MRNAT, E490, E590, P890, etc. ) Etc. can be used.
−ポリオレフィ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としては、例えば、少なくともポリオレフィンが結晶性で融点の高いハードセグメントを形成し、他のポリマー(例えば、他のポリオレフィン、ポリビニル化合物等)が非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを形成している材料が挙げられる。ハードセグメントを形成するポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイソタクチックポリプロピレン、ポリブテン等が挙げられる。-Polyolefin-based thermoplastic elastomer-
As the polyolefin-based thermoplastic elastomer, for example, at least polyolefin forms a hard segment having a high crystallinity and a high melting point, and other polymers (for example, other polyolefins, polyvinyl compounds, etc.) are amorphous and have a low glass transition temperature. Examples include the materials forming the segments. Examples of the polyolefin forming the hard segment include polyethylene, polypropylene, isotactic polypropylene, polybutene and the like.
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、オレフィン−α−オレフィンランダム共重合体、オレフィンブロック共重合体等が挙げられる。具体的には、プロピレンブロック共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−1−ヘキセン共重合体、プロピレン−4−メチル−1ペンテン共重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−4−メチル−ペンテン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、1−ブテン−1−ヘキセン共重合体、1−ブテン−4−メチル−ペンテン、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−ブチルアクリレート共重合体、プロピレン−メタクリル酸共重合体、プロピレン−メタクリル酸メチル共重合体、プロピレン−メタクリル酸エチル共重合体、プロピレン−メタクリル酸ブチル共重合体、プロピレン−メチルアクリレート共重合体、プロピレン−エチルアクリレート共重合体、プロピレン−ブチルアクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、プロピレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。 Examples of the polyolefin-based thermoplastic elastomer include olefin-α-olefin random copolymers and olefin block copolymers. Specifically, propylene block copolymer, ethylene-propylene copolymer, propylene-1-hexene copolymer, propylene-4-methyl-1pentene copolymer, propylene-1-butene copolymer, ethylene- 1-hexene copolymer, ethylene-4-methyl-pentene copolymer, ethylene-1-butene copolymer, 1-butene-1-hexene copolymer, 1-butene-4-methyl-pentene, ethylene- Methacrylate copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene-ethyl methacrylate copolymer, ethylene-butyl methacrylate copolymer, ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene -Butyl acrylate copolymer, propylene-methacrylate copolymer, propylene-methyl methacrylate copolymer, propylene-ethyl methacrylate copolymer, propylene-butyl methacrylate copolymer, propylene-methyl acrylate copolymer, Examples thereof include a propylene-ethyl acrylate copolymer, a propylene-butyl acrylate copolymer, an ethylene-vinyl acetate copolymer, and a propylene-vinyl acetate copolymer.
これらの中でも、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、プロピレンブロック共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−1−ヘキセン共重合体、プロピレン−4−メチル−1ペンテン共重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−4−メチル−ペンテン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−ブチルアクリレート共重合体、プロピレン−メタクリル酸共重合体、プロピレン−メタクリル酸メチル共重合体、プロピレン−メタクリル酸エチル共重合体、プロピレン−メタクリル酸ブチル共重合体、プロピレン−メチルアクリレート共重合体、プロピレン−エチルアクリレート共重合体、プロピレン−ブチルアクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、及びプロピレン−酢酸ビニル共重合体から選ばれる少なくとも1種が好ましく、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、及びエチレン−ブチルアクリレート共重合体から選ばれる少なくとも1種が更に好ましい。
また、エチレンとプロピレンといったように2種以上のオレフィン樹脂を組み合わせて用いてもよい。また、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー中のオレフィン樹脂含有率は、50質量%以上100質量%以下が好ましい。Among these, as the polyolefin-based thermoplastic elastomer, a propylene block copolymer, an ethylene-propylene copolymer, a propylene-1-hexene copolymer, a propylene-4-methyl-1pentene copolymer, and a propylene-1- Butene copolymer, ethylene-1-hexene copolymer, ethylene-4-methyl-pentene copolymer, ethylene-1-butene copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer , Ethylene-ethyl methacrylate copolymer, ethylene-butyl methacrylate copolymer, ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-butyl acrylate copolymer, propylene-methacrylate copolymer , Propropylene-methyl methacrylate copolymer, propylene-ethyl methacrylate copolymer, propylene-butyl methacrylate copolymer, propylene-methyl acrylate copolymer, propylene-ethyl acrylate copolymer, propylene-butyl acrylate copolymer At least one selected from coalescence, ethylene-vinyl acetate copolymer, and propylene-vinyl acetate copolymer is preferable, and ethylene-propylene copolymer, propylene-1-butene copolymer, and ethylene-1-butene copolymer are weighted. At least one selected from coalescing, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, and ethylene-butyl acrylate copolymer is more preferable.
Further, two or more kinds of olefin resins such as ethylene and propylene may be used in combination. The content of the olefin resin in the polyolefin-based thermoplastic elastomer is preferably 50% by mass or more and 100% by mass or less.
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの数平均分子量は、5000〜10000000であることが好ましい。ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの数平均分子量が5000〜10000000であると、熱可塑性樹脂材料の機械的物性が十分であり、加工性にも優れる。同様の観点から、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの数平均分子量は、7000〜1000000であることが更に好ましく、10000〜1000000が特に好ましい。これにより、熱可塑性樹脂材料の機械的物性及び加工性を更に向上させることができる。また、ソフトセグメントを形成するポリマーの数平均分子量としては、強靱性及び低温柔軟性の観点から、200〜6000が好ましい。更に、ハードセグメント(x)及びソフトセグメント(y)の質量比(x:y)は、成形性の観点から、50:50〜95:15が好ましく、50:50〜90:10が更に好ましい。
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーは、公知の方法によって共重合することで合成することができる。The number average molecular weight of the polyolefin-based thermoplastic elastomer is preferably 5000 to 10000000. When the number average molecular weight of the polyolefin-based thermoplastic elastomer is 5000 to 1000000, the mechanical properties of the thermoplastic resin material are sufficient, and the processability is also excellent. From the same viewpoint, the number average molecular weight of the polyolefin-based thermoplastic elastomer is more preferably 7,000 to 1,000,000, and particularly preferably 1,000 to 1,000,000. Thereby, the mechanical physical characteristics and workability of the thermoplastic resin material can be further improved. The number average molecular weight of the polymer forming the soft segment is preferably 200 to 6000 from the viewpoint of toughness and low temperature flexibility. Further, the mass ratio (x: y) of the hard segment (x) and the soft segment (y) is preferably 50:50 to 95:15, more preferably 50:50 to 90:10, from the viewpoint of moldability.
The polyolefin-based thermoplastic elastomer can be synthesized by copolymerizing by a known method.
また、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーを酸変性してなるものを用いてもよい。
「ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーを酸変性してなるもの」とは、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーに、カルボン酸基、硫酸基、燐酸基等の酸性基を有する不飽和化合物を結合させたものをいう。
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーに、カルボン酸基、硫酸基、燐酸基等の酸性基を有する不飽和化合物を結合させることとしては、例えば、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーに、酸性基を有する不飽和化合物として、不飽和カルボン酸(例えば、一般的には、無水マレイン酸)の不飽和結合部位を結合(例えば、グラフト重合)させることが挙げられる。
酸性基を有する不飽和化合物としては、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの劣化抑制の観点からは、弱酸基であるカルボン酸基を有する不飽和化合物が好ましい。酸性基を有する不飽和化合物としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等が挙げられる。Further, as the polyolefin-based thermoplastic elastomer, one obtained by acid-modifying the polyolefin-based thermoplastic elastomer may be used.
The "polyolefin-based thermoplastic elastomer acid-modified" refers to a polyolefin-based thermoplastic elastomer to which an unsaturated compound having an acidic group such as a carboxylic acid group, a sulfate group, or a phosphoric acid group is bonded.
To bond an unsaturated compound having an acidic group such as a carboxylic acid group, a sulfuric acid group, or a phosphoric acid group to a polyolefin-based thermoplastic elastomer, for example, as an unsaturated compound having an acidic group to a polyolefin-based thermoplastic elastomer. It is possible to bond (for example, graft polymerization) an unsaturated bond site of an unsaturated carboxylic acid (for example, generally maleic anhydride).
As the unsaturated compound having an acidic group, an unsaturated compound having a carboxylic acid group, which is a weak acid group, is preferable from the viewpoint of suppressing deterioration of the polyolefin-based thermoplastic elastomer. Examples of unsaturated compounds having an acidic group include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid and the like.
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの市販品としては、例えば、三井化学(株)製の「タフマー」シリーズ(例えば、A0550S、A1050S、A4050S、A1070S、A4070S、A35070S、A1085S、A4085S、A7090、A70090、MH7007、MH7010、XM−7070、XM−7080、BL4000、BL2481、BL3110、BL3450、P−0275、P−0375、P−0775、P−0180、P−0280、P−0480、P−0680等)、三井・デュポンポリケミカル(株)製の「ニュクレル」シリーズ(例えば、AN4214C、AN4225C、AN42115C、N0903HC、N0908C、AN42012C、N410、N1050H、N1108C、N1110H、N1207C、N1214、AN4221C、N1525、N1560、N0200H、AN4228C、AN4213C、N035C)等、「エルバロイAC」シリーズ(例えば、1125AC、1209AC、1218AC、1609AC、1820AC、1913AC、2112AC、2116AC、2615AC、2715AC、3117AC、3427AC、3717AC等)、住友化学(株)の「アクリフト」シリーズ、「エバテート」シリーズ等、東ソー(株)製の「ウルトラセン」シリーズ等、プライムポリマー製の「プライムTPO」シリーズ(例えば、E−2900H、F−3900H、E−2900、F−3900、J−5900、E−2910、F−3910、J−5910、E−2710、F−3710、J−5910、E−2740、F−3740、R110MP、R110E、T310E、M142E等)等も用いることができる。 Commercially available products of polyolefin-based thermoplastic elastomers include, for example, the "Toughmer" series manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. (for example, A0550S, A1050S, A4050S, A1070S, A4070S, A35070S, A1085S, A4085S, A7090, A70090, MH7007, MH7010. , XM-7070, XM-7080, BL4000, BL2481, BL3110, BL3450, P-0275, P-0375, P-0775, P-0180, P-0280, P-0480, P-0680, etc.), Mitsui Dupont "Nucrel" series manufactured by Polychemical Co., Ltd. (for example, AN4214C, AN4225C, AN42115C, N0903HC, N0908C, AN42012C, N410, N1050H, N1108C, N1110H, N1207C, N1214, AN4221C, N1525, N1560, N0200H, AN42 N035C), etc., "Elvalois AC" series (for example, 1125AC, 1209AC, 1218AC, 1609AC, 1820AC, 1913AC, 2112AC, 2116AC, 2615AC, 2715AC, 3117AC, 3427AC, 3717AC, etc.), Sumitomo Chemical Co., Ltd. "Aklift" series , "Evertate" series, etc., "Ultrasen" series manufactured by Tosoh Corporation, etc., "Prime TPO" series made of prime polymer (for example, E-2900H, F-3900H, E-2900, F-3900, J- 5900, E-2910, F-3910, J-5910, E-2710, F-3710, J-5910, E-2740, F-3740, R110MP, R110E, T310E, M142E, etc.) can also be used.
[熱可塑性樹脂]
−ポリエステル系熱可塑性樹脂−
ポリエステル系熱可塑性樹脂としては、前述のポリエステル系熱可塑性エラストマーのハードセグメントを形成するポリエステルを挙げることができる。
ポリエステル系熱可塑性樹脂としては、具体的には、ポリ乳酸、ポリヒドロキシ−3−ブチル酪酸、ポリヒドロキシ−3−ヘキシル酪酸、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリエナントラクトン、ポリカプリロラクトン、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペート等の脂肪族ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等の芳香族ポリエステルなどを例示することができる。これらの中でも、耐熱性及び加工性の観点から、ポリエステル系熱可塑性樹脂としては、ポリブチレンテレフタレートが好ましい。[Thermoplastic resin]
-Polyester-based thermoplastic resin-
Examples of the polyester-based thermoplastic resin include polyesters that form the hard segments of the polyester-based thermoplastic elastomer described above.
Specific examples of the polyester-based thermoplastic resin include polylactic acid, polyhydroxy-3-butylbutyric acid, polyhydroxy-3-hexylbutyric acid, poly (ε-caprolactone), polyenant lactone, polycapryrolactone, and polybutylene. Examples thereof include aliphatic polyesters such as adipate and polyethylene adipate, aromatic polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate and polybutylene naphthalate. Among these, polybutylene terephthalate is preferable as the polyester-based thermoplastic resin from the viewpoint of heat resistance and processability.
ポリエステル系熱可塑性樹脂の市販品としては、例えば、ポリプラスチック(株)製の「ジュラネックス」シリーズ(例えば、2000、2002等)、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製の「ノバデュラン」シリーズ(例えば、5010R5、5010R3−2等)、東レ(株)製の「トレコン」シリーズ(例えば、1401X06、1401X31等)等を用いることができる。 Commercially available polyester-based thermoplastic resins include, for example, the "Juranex" series manufactured by Polyplastics Co., Ltd. (for example, 2000, 2002, etc.) and the "Novaduran" series manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd. (for example,). 5010R5, 5010R3-2, etc.), "Trecon" series manufactured by Toray Industries, Inc. (for example, 1401X06, 1401X31, etc.) and the like can be used.
−ポリアミド系熱可塑性樹脂−
ポリアミド系熱可塑性樹脂としては、前述のポリアミド系熱可塑性エラストマーのハードセグメントを形成するポリアミドを挙げることができる。
ポリアミド系熱可塑性樹脂としては、具体的には、ε−カプロラクタムを開環重縮合したポリアミド(アミド6)、ウンデカンラクタムを開環重縮合したポリアミド(アミド11)、ラウリルラクタムを開環重縮合したポリアミド(アミド12)、ジアミンと二塩基酸とを重縮合したポリアミド(アミド66)、メタキシレンジアミンを構成単位として有するポリアミド(アミドMX)等を例示することができる。-Polyamide-based thermoplastic resin-
Examples of the polyamide-based thermoplastic resin include polyamides that form hard segments of the above-mentioned polyamide-based thermoplastic elastomers.
Specific examples of the polyamide-based thermoplastic resin include a polyamide obtained by ring-opening polycondensation of ε-caprolactam (amide 6), a polyamide obtained by ring-opening polycondensation of undecanlactam (amide 11), and a ring-opening polycondensation of lauryl lactam. Examples thereof include polyamide (amide 12), polyamide (amide 66) obtained by polycondensing diamine and dibasic acid, and polyamide (amide MX) having metaxylene diamine as a constituent unit.
アミド6は、例えば、{CO−(CH2)5−NH}nで表すことができる。アミド11は、例えば、{CO−(CH2)10−NH}nで表すことができる。アミド12は、例えば、{CO−(CH2)11−NH}nで表すことができる。アミド66は、例えば、{CO(CH2)4CONH(CH2)6NH}nで表すことができる。アミドMXは、例えば、下記構造式(A−1)で表すことができる。ここで、nは繰り返し単位数を表す。The amide 6 can be represented by, for example, {CO- (CH 2 ) 5- NH} n. The amide 11 can be represented by, for example, {CO- (CH 2 ) 10- NH} n. The
アミド6の市販品としては、例えば、宇部興産(株)製の「UBEナイロン」シリーズ(例えば、1022B、1011FB等)を用いることができる。アミド11の市販品としては、例えば、アルケマ(株)製の「Rilsan B」シリーズを用いることができる。アミド12の市販品としては、例えば、宇部興産(株)製の「UBEナイロン」シリーズ(例えば、3024U、3020U、3014U等)を用いることができる。アミド66の市販品としては、例えば、旭化成(株)製の「レオナ」シリーズ(例えば、1300S、1700S等)を用いることができる。アミドMXの市販品としては、例えば、三菱ガス化学(株)製の「MXナイロン」シリーズ(例えば、S6001、S6021、S6011等)を用いることができる。
As a commercially available product of amide 6, for example, the "UBE nylon" series (for example, 1022B, 1011FB, etc.) manufactured by Ube Industries, Ltd. can be used. As a commercially available product of amide 11, for example, the "Rilsan B" series manufactured by Arkema Co., Ltd. can be used. As a commercially available product of
ポリアミド系熱可塑性樹脂は、上記の構成単位のみからなるホモポリマーであってもよく、上記の構成単位と他のモノマーとのコポリマーであってもよい。コポリマーの場合、各ポリアミド系熱可塑性樹脂における上記構成単位の含有率は、40質量%以上であることが好ましい。 The polyamide-based thermoplastic resin may be a homopolymer composed of only the above-mentioned structural units, or may be a copolymer of the above-mentioned structural units and other monomers. In the case of a copolymer, the content of the structural unit in each polyamide-based thermoplastic resin is preferably 40% by mass or more.
−ポリオレフィン系熱可塑性樹脂−
ポリオレフィン系熱可塑性樹脂としては、前述のポリオレフィン系熱可塑性エラストマーのハードセグメントを形成するポリオレフィンを挙げることができる。
ポリオレフィン系熱可塑性樹脂としては、具体的には、ポリエチレン系熱可塑性樹脂、ポリプロピレン系熱可塑性樹脂、ポリブタジエン系熱可塑性樹脂等を例示することができる。これらの中でも、耐熱性及び加工性の点から、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン系熱可塑性樹脂が好ましい。
ポリプロピレン系熱可塑性樹脂の具体例としては、プロピレンホモ重合体、プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体、プロピレン−α−オレフィンブロック共重合体等が挙げられる。α−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン等の炭素数3〜20程度のα−オレフィン等が挙げられる。-Polyolefin-based thermoplastic resin-
Examples of the polyolefin-based thermoplastic resin include polyolefins that form hard segments of the above-mentioned polyolefin-based thermoplastic elastomer.
Specific examples of the polyolefin-based thermoplastic resin include polyethylene-based thermoplastic resins, polypropylene-based thermoplastic resins, and polybutadiene-based thermoplastic resins. Among these, polypropylene-based thermoplastic resin is preferable as the polyolefin-based thermoplastic resin from the viewpoint of heat resistance and processability.
Specific examples of the polypropylene-based thermoplastic resin include a propylene homopolymer, a propylene-α-olefin random copolymer, a propylene-α-olefin block copolymer, and the like. Examples of the α-olefin include propylene, 1-butene, 1-pentene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 1-heptene, and the like. Examples thereof include α-olefins having about 3 to 20 carbon atoms such as 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, and 1-eicosen.
[他の成分]
樹脂部材は、樹脂以外にも、効果を損なわない範囲で添加剤等の他の成分を含んでもよい。他の成分としては、ゴム、各種充填剤(例えば、シリカ、炭酸カルシウム、クレイ等)、老化防止剤、オイル、可塑剤、発色剤、耐候剤等が挙げられる。[Other ingredients]
In addition to the resin, the resin member may contain other components such as additives as long as the effect is not impaired. Examples of other components include rubber, various fillers (for example, silica, calcium carbonate, clay, etc.), antioxidants, oils, plasticizers, color formers, weather resistant agents, and the like.
(ゴム部材)
ゴム部材は、シラノール基を有する充填剤を含む。この充填剤を含むゴム部材が樹脂部材における処理済表面に接することで、両者の接着性が向上する。(Rubber member)
The rubber member contains a filler having a silanol group. When the rubber member containing the filler comes into contact with the treated surface of the resin member, the adhesiveness between the two is improved.
・シラノール基を有する充填剤
ゴム部材に含まれるシラノール基を有する充填剤としては、例えば、シリカ、ガラス(例えばガラスファイバー、ガラスビーズ等)等の粒子が挙げられる。
中でも、シラノール基を有する充填剤としては、接着性向上の観点から、シリカ粒子が好ましい。-Filler having a silanol group Examples of the filler having a silanol group contained in the rubber member include particles such as silica and glass (for example, glass fiber, glass beads, etc.).
Among them, as the filler having a silanol group, silica particles are preferable from the viewpoint of improving the adhesiveness.
シリカは、狭義の二酸化ケイ素(SiO2)のみではなく、ケイ酸系化合物を含み、無水ケイ酸の他に、含水ケイ酸、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等のケイ酸塩を含む。前記シリカとしては、特に制限はなく、市販のゴム組成物等に使用されているものを使用することができる。前記シリカの凝集状態は特に限定はなく、沈殿法シリカ、ゲル法シリカ、乾式シリカ、コロイダルシリカなども含まれる。Silica contains not only silicon dioxide (SiO 2 ) in a narrow sense but also silicic acid-based compounds, and in addition to silicic anhydride, contains silicates such as hydrous silicic acid, calcium silicate, and aluminum silicate. The silica is not particularly limited, and those used in commercially available rubber compositions and the like can be used. The aggregated state of the silica is not particularly limited, and includes precipitation method silica, gel method silica, dry silica, colloidal silica and the like.
なお、本実施形態においては、表面のシラノール基の数の観点から、親水性シリカを用いることが好ましい。
ここで、シリカが「親水性」であるとは、JIS−K1150(1994年)に規定される含水率(つまり乾燥減量)が10質量%以下であることを意味する。In this embodiment, it is preferable to use hydrophilic silica from the viewpoint of the number of silanol groups on the surface.
Here, the fact that silica is "hydrophilic" means that the water content (that is, weight loss by drying) defined in JIS-K1150 (1994) is 10% by mass or less.
ゴム部材におけるシラノール基を有する充填剤の含有率は、接着性向上の観点から、含まれるゴムの総量に対して、20phr以上100phr以下であることが好ましく、30phr以上90phr以下であることがより好ましい。 From the viewpoint of improving adhesiveness, the content of the filler having a silanol group in the rubber member is preferably 20 phr or more and 100 phr or less, and more preferably 30 phr or more and 90 phr or less with respect to the total amount of rubber contained. ..
なお、ゴム部材は、シラノール基を有する充填剤の分散性の観点から、さらにシランカップリング剤を含んでもよい。シランカップリング剤としては、例えば、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(ビニルベンジル)−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩、トリス−(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物、トリエトキシシリルプロピルコハク酸無水物等が挙げられる。
また、シランカップリング剤としては、シラノール基を有する充填剤の分散性の観点から、2個以上の硫黄を有するポリスルフィド系シランカップリング剤を用いることが好ましい。2個以上の硫黄を有するポリスルフィド系シランカップリング剤としては、例えば、ビス−(3−(トリエトキシシリル)プロピル)−ジスルフィド、ビス−(3−(トリエトキシシリル)プロピル)−テトラスルフィド、ビス−(トリエトキシシリルプロピル)−ポリスルフィド等の、ビス−(トリアルコキシシリルアルキル)−ポリスルフィドが挙げられる。
これらシランカップリング剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。The rubber member may further contain a silane coupling agent from the viewpoint of dispersibility of the filler having a silanol group. Examples of the silane coupling agent include N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, and 3-aminopropyltrimethoxysilane. , 3-Aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (vinylbenzyl) -2- Aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, tris- (trimethoxysilylpropyl) isocyanurate, 3-isocyanoxidetriethoxysilane, trimethoxysilylpropyl succinate anhydride, triethoxysilylpropyl succinate anhydride And so on.
Further, as the silane coupling agent, it is preferable to use a polysulfide-based silane coupling agent having two or more sulfurs from the viewpoint of dispersibility of the filler having a silanol group. Examples of the polysulfide-based silane coupling agent having two or more sulfurs include bis- (3- (triethoxysilyl) propyl) -disulfide, bis- (3- (triethoxysilyl) propyl) -tetrasulfide, and bis. Examples thereof include bis- (trialkoxysilylalkyl) -polysulfide such as − (triethoxysilylpropyl) -polysulfide.
These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.
・トリアジンジチオール
ゴム部材は、接着性向上の観点及びゴム部材の加硫速度を速める観点から、トリアジンジチオールを含んでもよい。
トリアジンチオールとしては、例えば、アルキルアミノトリアジンジチオール(例えば2−ジメチルアミノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン、2−ジエチルアミノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン、2−ジプロピルアミノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン、2−ジイソプロピルアミノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン、2−ジブチルアミノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン、2−ジイソブチルアミノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン、2−ジ−tert−ブチルアミノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン、2−ジオクチルアミノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン、2−ジドデシルアミノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン、2−ジプロペニルアミノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン、2−オクタデケニルアミノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン等)、2,4,6−トリメルカプト−s−トリアジン、2−フェニルアミノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン、2−ジフェニルアミノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン、2−シクロヘキシルアミノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン、2−ジシクロヘキシルアミノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン等が挙げられる。
これらの中でも、アルキルアミノトリアジンジチオールが好ましい。-Triazinedithiol The rubber member may contain triazinedithiol from the viewpoint of improving the adhesiveness and increasing the vulcanization rate of the rubber member.
Examples of triazinethiol include alkylaminotriazinedithiol (eg, 2-dimethylamino-4,6-dimercapto-s-triazine, 2-diethylamino-4,6-dimercapto-s-triazine, 2-dipropylamino-4, 6-Dimercapto-s-triazine, 2-diisopropylamino-4,6-dimercapto-s-triazine, 2-dibutylamino-4,6-dimercapto-s-triazine, 2-diisobutylamino-4,6-dimercapto-s -Triazine, 2-di-tert-butylamino-4,6-dimercapto-s-triazine, 2-dioctylamino-4,6-dimercapto-s-triazine, 2-didodecylamino-4,6-dimercapto-s -Triazine, 2-dipropenylamino-4,6-dimercapto-s-triazine, 2-octadekenylamino-4,6-dimercapto-s-triazine, etc.), 2,4,6-trimercapto-s-triazine) , 2-Phenylamino-4,6-dimercapto-s-triazine, 2-diphenylamino-4,6-dimercapto-s-triazine, 2-cyclohexylamino-4,6-dimercapto-s-triazine, 2-dicyclohexylamino Examples thereof include -4,6-dimercapto-s-triazine.
Of these, alkylaminotriazinedithiol is preferred.
ゴム部材におけるトリアジンジチオールの含有率は、接着性向上の観点及びゴム部材の加硫速度を速める観点から、含まれるゴムの総量に対して、0.01phr以上10phr以下であることが好ましく、0.05phr以上5phr以下であることがより好ましく、0.1phr以上3phr以下であることがさらに好ましい。 The content of triazinedithiol in the rubber member is preferably 0.01 phr or more and 10 phr or less with respect to the total amount of rubber contained, from the viewpoint of improving the adhesiveness and accelerating the vulcanization rate of the rubber member. It is more preferably 05 phr or more and 5 phr or less, and further preferably 0.1 phr or more and 3 phr or less.
・ゴム
本実施形態におけるゴム部材にはゴムが含まれる。-Rubber The rubber member in the present embodiment includes rubber.
ゴム部材の総量に対するゴムの含有率としては、特に限定されるものではないが30質量%以上が好ましく、40質量%以上がより好ましく、50質量%以上がさらに好ましい。一方、上限値としては、90質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましく、70質量%以下がさらに好ましい。 The content of rubber with respect to the total amount of the rubber member is not particularly limited, but is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and further preferably 50% by mass or more. On the other hand, as the upper limit value, 90% by mass or less is preferable, 80% by mass or less is more preferable, and 70% by mass or less is further preferable.
ゴム部材に含まれるゴムとしては、特に限定はなく、従来より公知のゴム配合に使用される天然ゴム及び各種合成ゴムを、単独もしくは2種以上混合して用いることができる。例えば、下記に示すようなゴム、もしくはこれらの2種以上のゴムブレンドを使用することができる。
天然ゴムとしては、シートゴムでもブロックゴムでもよく、RSS#1〜#5の総てを用いることができる。
合成ゴムとしては、各種ジエン系合成ゴムやジエン系共重合体ゴム及び特殊ゴムや変性ゴム等を使用できる。具体的には、例えば、ポリブタジエン(BR)、ブタジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体(例えばSBR、NBRなど)、ブタジエンと他のジエン系化合物との共重合体等のブタジエン系重合体;ポリイソプレン(IR)、イソプレンと芳香族ビニル化合物との共重合体、イソプレンと他のジエン系化合物との共重合体等のイソプレン系重合体;クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(X−IIR);エチレン−プロピレン系共重合体ゴム(EPM)、エチレン−プロピレン−ジエン系共重合体ゴム(EPDM)及びこれらの任意のブレンド物等が挙げられる。The rubber contained in the rubber member is not particularly limited, and natural rubber and various synthetic rubbers used in conventionally known rubber blends can be used alone or in combination of two or more. For example, the rubbers shown below, or a blend of two or more of these rubbers can be used.
As the natural rubber, sheet rubber or block rubber may be used, and all of RSS # 1 to # 5 can be used.
As the synthetic rubber, various diene-based synthetic rubbers, diene-based copolymer rubbers, special rubbers, modified rubbers, and the like can be used. Specifically, for example, a butadiene polymer such as polybutadiene (BR), a copolymer of butadiene and an aromatic vinyl compound (for example, SBR, NBR, etc.), a copolymer of butadiene and another diene compound; Isoprene-based polymers such as polyisoprene (IR), copolymers of isoprene and aromatic vinyl compounds, copolymers of isoprene and other diene-based compounds; chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), halogenated Butyl rubber (X-IIR); ethylene-propylene-based copolymer rubber (EPM), ethylene-propylene-diene-based copolymer rubber (EPDM), and any blends thereof and the like can be mentioned.
また、ゴム部材においては、目的に応じて添加物等の他の成分を加えてもよい。
添加物としては、例えば、カーボンブラック等の補強材、充填剤、加硫剤、加硫促進剤、脂肪酸又はその塩、金属酸化物、プロセスオイル、老化防止剤等が挙げられ、これらを適宜配合することができる。Further, in the rubber member, other components such as additives may be added depending on the purpose.
Examples of the additive include a reinforcing material such as carbon black, a filler, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a fatty acid or a salt thereof, a metal oxide, a process oil, an antiaging agent, and the like, and these are appropriately blended. can do.
なお、ゴム部材は未加硫の状態であり、未加硫ゴムを求められる形状に成形し、加熱によって架橋する加硫ゴムであることが好ましい。 The rubber member is in an unvulcanized state, and it is preferable that the unvulcanized rubber is a vulcanized rubber that is formed into a desired shape and crosslinked by heating.
(第2ゴム部材)
本実施形態に係る樹脂ゴム複合体は、ゴム部材に接する第2ゴム部材を有していてもよい。
第2ゴム部材にはゴムが含まれる。用いられるゴムの例としては、前述のゴム部材に含まれるゴムとして列挙されたものが、同様に挙げられる。
また、第2ゴム部材には目的に応じて添加物等の他の成分を加えてもよく、この添加物の例としては、前述のゴム部材に含まれる添加物として列挙されたものが、同様に挙げられる。(2nd rubber member)
The resin-rubber composite according to the present embodiment may have a second rubber member in contact with the rubber member.
The second rubber member includes rubber. Examples of the rubber used include those listed as the rubber contained in the above-mentioned rubber member as well.
Further, other components such as additives may be added to the second rubber member depending on the purpose, and examples of the additives include those listed as the additives contained in the rubber member described above. Listed in.
<タイヤ>
本実施形態に係るタイヤは、前述の本実施形態に係る樹脂ゴム複合体を有する。<Tire>
The tire according to the present embodiment has the resin-rubber composite according to the above-mentioned present embodiment.
なお、樹脂ゴム複合体がタイヤに用いられる場合、樹脂部材及びゴム部材の組合せとしては以下の組合せが挙げられる。
・樹脂部材が「ベルト層」である場合、ゴム部材としては「トレッド、タイヤ骨格体、及びベルト層の表面に接着されたゴムシート」から選択される少なくとも1種の部材が挙げられる。
・樹脂部材が「ビード部材」である場合、ゴム部材としては「タイヤ骨格体、及びビード部材の表面に接着されたゴムシート」から選択される少なくとも1種の部材が挙げられる。
・樹脂部材が「タイヤ骨格体」である場合、ゴム部材としては「トレッド、ベルト層、ビード部材、及びタイヤ骨格体の表面に接着されたゴムシート」から選択される少なくとも1種の部材が挙げられる。
・樹脂部材が「ベルトコード」である場合、ゴム部材としては「ベルトコードを被覆するコード被覆層、及びベルトコードの表面に接着されたゴムシート」から選択される少なくとも1種の部材が挙げられる。
・樹脂部材が「ビードワイヤー」である場合、ゴム部材としては「ビードワイヤーを被覆するワイヤー被覆層、及びビードワイヤーの表面に接着されたゴムシート」から選択される少なくとも1種の部材が挙げられる。
なお、上記のゴム部材としての「タイヤ骨格体」は、ゴム部材に相当するカーカス(例えば複数のワイヤーの周囲がゴムで被覆されたカーカスプライのみからなるカーカス)等のタイヤの骨格を成す部材に置き替えてもよい。When the resin-rubber composite is used for the tire, the following combinations can be mentioned as the combination of the resin member and the rubber member.
When the resin member is a "belt layer", the rubber member includes at least one member selected from "a tread, a tire skeleton, and a rubber sheet adhered to the surface of the belt layer".
When the resin member is a "bead member", the rubber member includes at least one member selected from "a tire skeleton body and a rubber sheet adhered to the surface of the bead member".
-When the resin member is a "tire skeleton body", the rubber member includes at least one member selected from "tread, belt layer, bead member, and rubber sheet adhered to the surface of the tire skeleton body". Be done.
-When the resin member is a "belt cord", the rubber member includes at least one member selected from "a cord coating layer covering the belt cord and a rubber sheet adhered to the surface of the belt cord". ..
-When the resin member is a "bead wire", the rubber member includes at least one member selected from "a wire coating layer covering the bead wire and a rubber sheet adhered to the surface of the bead wire". ..
The "tire skeleton" as the rubber member is a member forming the skeleton of a tire such as a carcass corresponding to the rubber member (for example, a carcass composed of only a carcass ply whose circumference of a plurality of wires is covered with rubber). You may replace it.
また、樹脂ゴム複合体が、樹脂部材、樹脂部材と接するゴム部材、及びこのゴム部材と接する第2ゴム部材を有する態様である場合、以下の組合せが挙げられる。
・樹脂部材が「ベルト層」である場合、ゴム部材としては「ゴムシート」が挙げられ、第2ゴム部材としては「トレッド、タイヤ骨格体、及びサイドゴム」から選択される少なくとも1種の部材が挙げられる。
・樹脂部材が「ビード部材」である場合、ゴム部材としては「ゴムシート」が挙げられ、第2ゴム部材としては「タイヤ骨格体、及びサイドゴム」から選択される少なくとも1種の部材が挙げられる。
・樹脂部材が「タイヤ骨格体」である場合、ゴム部材としては「ゴムシート」が挙げられ、第2ゴム部材としては「トレッド、ベルト層、ビード部材、及びサイドゴム」から選択される少なくとも1種の部材が挙げられる。
・樹脂部材が「ベルトコード」である場合、ゴム部材としては「ゴムシート」が挙げられ、第2ゴム部材としては「コード被覆層」が挙げられる。
・樹脂部材が「ビードワイヤー」である場合、ゴム部材としては「ゴムシート」が挙げられ、第2ゴム部材としては「ワイヤー被覆層」が挙げられる。
なお、上記の第2ゴム部材としての「タイヤ骨格体」は、第2ゴム部材に相当するカーカス(例えば複数のワイヤーの周囲がゴムで被覆されたカーカスプライのみからなるカーカス)等のタイヤの骨格を成す部材に置き替えてもよい。Further, when the resin-rubber composite has a resin member, a rubber member in contact with the resin member, and a second rubber member in contact with the rubber member, the following combinations can be mentioned.
-When the resin member is a "belt layer", the rubber member includes a "rubber sheet", and the second rubber member is at least one member selected from "tread, tire skeleton, and side rubber". Can be mentioned.
-When the resin member is a "bead member", the rubber member includes a "rubber sheet", and the second rubber member includes at least one member selected from "tire skeleton and side rubber". ..
-When the resin member is a "tire skeleton", the rubber member includes a "rubber sheet", and the second rubber member is at least one selected from "tread, belt layer, bead member, and side rubber". Members can be mentioned.
-When the resin member is a "belt cord", the rubber member includes a "rubber sheet" and the second rubber member includes a "cord coating layer".
-When the resin member is a "bead wire", the rubber member includes a "rubber sheet" and the second rubber member includes a "wire coating layer".
The "tire skeleton" as the second rubber member is a tire skeleton such as a carcass corresponding to the second rubber member (for example, a carcass composed of only a carcass ply whose circumference of a plurality of wires is covered with rubber). It may be replaced with a member forming the above.
ここで、本実施形態に係るタイヤの構成について、具体例を挙げかつ図面を用いて説明する。なお、各図における部材の大きさは概念的なものであり、部材間の大きさの相対的な関係はこれに限定されない。また、実質的に同一の機能を有する部材には全図面を通じて同じ符号を付し、重複する説明は省略する場合がある。 Here, the configuration of the tire according to the present embodiment will be described with reference to specific examples and drawings. The size of the members in each figure is conceptual, and the relative relationship between the members is not limited to this. In addition, members having substantially the same function may be designated by the same reference numerals throughout the drawings, and duplicate description may be omitted.
まず、第1実施形態として、タイヤ骨格体及びベルト層が樹脂部材に相当するタイヤを例に挙げて説明する。 First, as the first embodiment, a tire in which the tire skeleton body and the belt layer correspond to the resin member will be described as an example.
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態のタイヤのタイヤ幅方向に沿った断面図である。
第1実施形態のタイヤは、タイヤケース17(タイヤ骨格体の一例)が樹脂部材に相当する。第1実施形態においてタイヤ200は、図1に示すように、タイヤケース17のクラウン部16の外周面に、ベルトコード26Aが被覆樹脂26Bによって被覆されたベルトが周方向に巻回されてベルト層26が形成されており、このベルト層26も樹脂部材に相当する。このベルト層26は、タイヤケース17の外周部を構成し、クラウン部16の周方向剛性を補強している。
なお、樹脂部材に相当するタイヤケース17及びベルト層26は、少なくともクッションゴム28と接する面が前述の表面処理によって処理された処理済表面である。[First Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view of the tire of the first embodiment along the tire width direction.
In the tire of the first embodiment, the tire case 17 (an example of a tire skeleton body) corresponds to a resin member. In the first embodiment, as shown in FIG. 1, in the
The
なお、樹脂部材であるタイヤケース17では、樹脂の融点は、例えば100℃〜350℃程度が挙げられ、タイヤの耐久性及び生産性の観点から、100℃〜250℃程度が好ましく、120℃〜250℃が更に好ましい。
In the
タイヤ骨格体(例えばタイヤケース17)自体のJIS K7113:1995に規定される引張弾性率は、50MPa〜1000MPaが好ましく、50MPa〜800MPaが更に好ましく、50MPa〜700MPaが特に好ましい。引張弾性率が、50MPa〜1000MPaであると、タイヤ骨格体の形状を保持しつつ、リム組みを効率的に行なうことができる。 The tensile elastic modulus of the tire skeleton (for example, the tire case 17) itself as defined in JIS K7113: 1995 is preferably 50 MPa to 1000 MPa, more preferably 50 MPa to 800 MPa, and particularly preferably 50 MPa to 700 MPa. When the tensile elastic modulus is 50 MPa to 1000 MPa, the rim assembly can be efficiently performed while maintaining the shape of the tire skeleton.
タイヤ骨格体(例えばタイヤケース17)自体のJIS K7113(1995)に規定される引張強さは、通常、15MPa〜70MPa程度であり、17MPa〜60MPaが好ましく、20MPa〜55MPaが更に好ましい。 The tensile strength of the tire skeleton (for example, the tire case 17) itself as defined in JIS K7113 (1995) is usually about 15 MPa to 70 MPa, preferably 17 MPa to 60 MPa, and even more preferably 20 MPa to 55 MPa.
タイヤ骨格体(例えばタイヤケース17)自体のJIS K7113(1995)に規定される引張降伏強さは、5MPa以上が好ましく、5MPa〜20MPaが更に好ましく、5MPa〜17MPaが特に好ましい。引張降伏強さが、5MPa以上であると、走行時等にタイヤにかかる荷重に対する変形に耐えることができる。 The tensile yield strength specified in JIS K7113 (1995) of the tire skeleton body (for example, the tire case 17) itself is preferably 5 MPa or more, more preferably 5 MPa to 20 MPa, and particularly preferably 5 MPa to 17 MPa. When the tensile yield strength is 5 MPa or more, it can withstand deformation due to a load applied to the tire during running or the like.
タイヤ骨格体(例えばタイヤケース17)自体のJIS K7113(1995)に規定される引張降伏伸びは、10%以上が好ましく、10%〜70%が更に好ましく、15%〜60%が特に好ましい。引張降伏伸びが、10%以上であると、弾性領域が大きく、リム組み性を良好にすることができる。 The tensile yield elongation specified in JIS K7113 (1995) of the tire skeleton body (for example, the tire case 17) itself is preferably 10% or more, more preferably 10% to 70%, and particularly preferably 15% to 60%. When the tensile yield elongation is 10% or more, the elastic region is large and the rim assembly property can be improved.
タイヤ骨格体(例えばタイヤケース17)自体のJIS K7113(1995)に規定される引張破断伸びは、50%以上が好ましく、100%以上が更に好ましく、150%以上が特に好ましく、200%以上が最も好ましい。引張破断伸びが、50%以上であると、リム組み性が良好であり、衝突に対して破壊し難くすることができる。 The tensile elongation at break specified in JIS K7113 (1995) of the tire skeleton body (for example, the tire case 17) itself is preferably 50% or more, more preferably 100% or more, particularly preferably 150% or more, and most preferably 200% or more. preferable. When the tensile elongation at break is 50% or more, the rim assembly property is good and it is possible to make it difficult to break due to a collision.
タイヤ骨格体(例えばタイヤケース17)自体のISO 75−2又はASTM D648に規定される荷重たわみ温度(0.45MPa荷重時)は、50℃以上が好ましく、50℃〜150℃が更に好ましく、50℃〜130℃が特に好ましい。荷重たわみ温度が、50℃以上であると、タイヤの製造において加硫を行う場合であってもタイヤ骨格体の変形を抑制するこができる。 The deflection temperature under load (at 0.45 MPa load) specified in ISO 75-2 or ASTM D648 of the tire skeleton (for example, tire case 17) itself is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 50 ° C. to 150 ° C., and 50 ° C. ° C to 130 ° C is particularly preferable. When the deflection temperature under load is 50 ° C. or higher, deformation of the tire skeleton can be suppressed even when vulcanization is performed in the manufacture of the tire.
このベルト層26は、タイヤケース17を形成する樹脂よりも剛性が高いベルトコード26Aに、タイヤケース17を形成する樹脂とは別体の被覆樹脂26Bが被覆されて形成されている。また、ベルト層26はクラウン部16との接触部分において、ベルト層26とタイヤケース17とが接合(例えば、溶接または接着剤で接着)されている。
The
また、ベルト層26の外周面及びタイヤケース17の外周面のうちベルト層26に覆われていない領域に接するよう、クッションゴム28が接合され、かつこのクッションゴム28の外周面上にさらにゴムを含むトレッド層30が接合されている。なお、このクッションゴム28及びトレッド層30によりゴム製のトレッドが形成されており、クッションゴム28がゴム部材に相当する。トレッド層30には、路面との接地面に複数の溝からなるトレッドパターン(図示省略)が形成されている。
Further, the
次に樹脂部材に相当するタイヤケース17及びベルト層26を備える第1実施形態のタイヤの製造方法について説明する。
Next, a method of manufacturing the tire of the first embodiment including the
・タイヤケース成形工程
まず、タイヤケース半体(つまりタイヤケースがタイヤ幅方向の中央部で切断された形状を有するタイヤケースの片側半分)を、例えば樹脂材料を押出成型等の方法によって形成する。次いで、タイヤケース半体同士を互いに向かい合わせ、タイヤケースを構成する樹脂材料の融点以上で押圧する等の方法によって、タイヤケース半体同士を接合することで、タイヤケース17が形成される。-Tire case molding process First, a tire case half body (that is, one half of a tire case having a shape in which the tire case is cut at the center in the tire width direction) is formed by, for example, a resin material by a method such as extrusion molding. Next, the
・ベルト層巻回工程
タイヤケース17のクラウン部16にベルト層26を形成する方法としては、例えば、タイヤケース17を回転させながら、リールに巻き取ったベルト(つまりベルトコード26Aが被覆樹脂26Bに被覆された部材)を巻き出し、このベルトをクラウン部16に所定の回数巻き付けてベルト層26が形成される。なお、加熱及び加圧を行って被覆樹脂26Bをタイヤケース17に溶着させてもよい。-Belt layer winding step As a method of forming the
・表面処理工程
なお、ベルト層26におけるクッションゴム28と接する外周面、及びタイヤケース17の外周面のうちベルト層26に覆われておらずかつクッションゴム28と接する領域には、少なくとも前述の方法により表面処理を施す。ただし、表面処理を施すタイミングは特に限定されず、例えばベルト層26を形成した後にタイヤケース17及びベルト層26に対して一括で処理してもよい。また、ベルト層26を形成する前にまずタイヤケース17に対して処理し、その後ベルト層26を形成した後に改めてベルト層26に対して処理してもよい。-Surface treatment step In addition, at least the above-mentioned method is applied to the outer peripheral surface of the
・積層工程及び加硫工程
次に、ベルト層26の外周面及びタイヤケース17の外周面のうちベルト層26に覆われていない領域に接するよう、未加硫状態のクッションゴム28を1周分巻き付ける。なお、ゴム部材に相当するクッションゴム28にはシラノール基を有する充填剤が含有されている。その後、このクッションゴム28の上に、加硫済み、半加硫状態、または未加硫状態のトレッド層30を1周分巻き付ける。その後、加硫することで、第1実施形態のタイヤが得られる。Laminating step and vulcanization step Next, one round of
なお、タイヤケース17のビード部12には、タイヤケース17に用いた樹脂材料よりも軟質であるシール層24を、接着剤等を用いて設けてもよい。
The
第1実施形態のタイヤ200では、ゴム部材に相当するクッションゴム28にシラノール基を有する充填剤が含有され、かつ樹脂部材に相当するタイヤケース17及びベルト層26のクッションゴム28と接する領域に前述の方法による表面処理が施されている。そのため、タイヤケース17とクッションゴム28との間、及びベルト層26とクッションゴム28との間に接着剤を介さずとも、タイヤケース17及びベルト層26とトレッドを構成するクッションゴム28との優れた接着性が得られる。
In the
(変形例)
図1に示す第1実施形態のタイヤ200では、クッションゴム28及びトレッド層30を積層することでタイヤケース17の外周面上にトレッドを形成したが、これに限らず、クッションゴム28を配置しない構成としてもよい。なお、その場合、トレッドを構成するトレッド層30がゴム部材に相当し、このトレッド層30にシラノール基を有する充填剤が含有される。(Modification example)
In the
また、図1に示す第1実施形態のタイヤ200では、クッションゴム28がタイヤケース17及びベルト層26に直に接する態様を示したが、これに限らず、クッションゴム28とタイヤケース17及びベルト層26との間に、ゴム部材に相当するゴムシートを介在させてもよい。この場合、ゴムシートがゴム部材に相当し、このゴムシートにシラノール基を有する充填剤が含有される。また、クッションゴム28が第2ゴム部材に相当し、このクッションゴム28にはシラノール基を有する充填剤を含有させずともよい。
Further, in the
なお、樹脂部材に相当するタイヤケース17及びベルト層26と、第2ゴム部材に相当するクッションゴム28との間に、ゴム部材に相当するゴムシートを介在させる場合、このゴムシートの厚さとしては、例えば0.1μm以上100mm以下が好ましく、1μm以上2mm以下がより好ましい。
When a rubber sheet corresponding to the rubber member is interposed between the
次いで、第2実施形態として、ビード部材、ベルトコード、及びビードワイヤーが樹脂部材に相当するタイヤを例に挙げて説明する。 Next, as a second embodiment, a tire in which the bead member, the belt cord, and the bead wire correspond to the resin member will be described as an example.
[第2実施形態]
図2は、第2実施形態のタイヤ110のタイヤ幅方向に沿って切断した切断面の片側を示すタイヤ半断面図である。なお、図中矢印TWはタイヤ110の幅方向(タイヤ幅方向)を示し、矢印TRはタイヤ110の径方向(タイヤ径方向)を示す。[Second Embodiment]
FIG. 2 is a half cross-sectional view of a tire showing one side of a cut surface cut along the tire width direction of the
図2に示されるように、タイヤ110は、左右一対のビード部112(なお図2では、片側のビード部112のみ図示)と、一対のビード部112からタイヤ径方向外側へそれぞれ延びる一対のタイヤサイド部114と、一方のタイヤサイド部114から他方のタイヤサイド部114へ延びるトレッド部116と、を有している。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すタイヤ110は、タイヤ骨格体に相当するタイヤケース140を備えている。タイヤケース140はゴム部材に相当し、ゴムを用いて形成されかつシラノール基を有する充填剤が含有される。タイヤケース140は、ビード部112と、タイヤサイド部114と、トレッド部116と、を含んで構成されている。
なお、図2においてゴム部材に相当するタイヤケース140は、ゴム部材に相当するカーカス(例えば複数のワイヤーの周囲がゴムで被覆されたカーカスプライのみからなるカーカス)等のタイヤの骨格を成す部材に置き替えてもよい。The
In FIG. 2, the
また、タイヤサイド部114及びビード部112のタイヤ幅方向外側、ビード部112のタイヤ径方向内側、及びビード部112のタイヤ幅方向内側の一部には保護層122が設けられている。タイヤケース140は、ビード部112、タイヤサイド部114及びトレッド部116が同じ工程で一体的に形成されたものであっても、それぞれ異なる工程で形成された部材を組み合わせたものであってもよいが、生産効率の観点からは一体的に形成されたものであることが好ましい。
Further, a
また、ビード部112には、ビードコア118からタイヤ径方向外側へ保護層122に沿って延びるビードフィラー120が埋設されている。ビードフィラー120は樹脂部材に相当し、タイヤケース140と接する面が前述の表面処理によって処理された処理済表面である。
Further, a
ビード部112は、リム(図示せず)に接触する部位であり、タイヤ周方向に沿って延びる円環状のビードコア118が埋設されている。ビードコア118が取り得る形態については後述する。
The
保護層122は、タイヤケース140とリムとの間の気密性を高める等の目的で設けられるものであり、タイヤケース140よりも軟質で且つ耐候性が高いゴム等の材料で構成されているが、省略してもよい。
The
トレッド部116は、タイヤ110の接地面に相当する部位であり、ベルト層124Aが設けられている。さらに、ベルト層124Aの上にはクッションゴム124Bを介してトレッド層130が設けられている。ベルト層124Aが取り得る形態については後述する。
The
・タイヤの製造
タイヤケース140の作製方法は、特に制限されない。例えば、タイヤケース140を赤道面(図2中のCLで示される面)で分割した状態のタイヤケース半体をそれぞれ押出成形法(例えば射出成形法)等により作製し、タイヤケース半体同士を赤道面で接合することで作製してもよい。また、ゴム部材に相当するタイヤケース140をカーカスに置き替えてた場合、従来公知の方法により作製されたカーカスを用いてもよい。
タイヤケース140のトレッド部116にベルト層124Aを形成する方法としては、例えば、タイヤケース140を回転させながら、リールに巻き取ったベルト(図3Aに示すベルトコード1がコード被覆層3に被覆された部材)を巻き出し、このベルトをクラウン部16に所定の回数巻き付けてベルト層124Aが形成される。なお、加熱及び加圧を行ってコード被覆層3をタイヤケース140に溶着させてもよい。
タイヤケース140のビード部112にビードフィラー120及びビードコア118を形成する方法としては、例えば、予め形成したビードフィラー120及びビードコア118用の円環状の部材を、公知の方法でビード部112に埋め込むことで形成してもよい。-Manufacture of tires The method of manufacturing the
As a method of forming the
As a method of forming the
第2実施形態のタイヤ110では、ゴム部材に相当するタイヤケース140にシラノール基を有する充填剤が含有され、かつ樹脂部材に相当するビードフィラー120(ビード部材の一例)のタイヤケース140と接する領域に前述の方法による表面処理が施されている。そのため、タイヤケース140とビードフィラー120との間に接着剤を介さずとも、タイヤケース140とビードフィラー120(ビード部材の一例)との優れた接着性が得られる。
In the
(変形例)
図2に示す第2実施形態のタイヤ110では、タイヤケース140がビードフィラー120に直に接する態様を示したが、これに限らず、タイヤケース140とビードフィラー120との間に、ゴム部材に相当するゴムシートを介在させてもよい。この場合、ゴムシートがゴム部材に相当し、このゴムシートにシラノール基を有する充填剤が含有される。また、タイヤケース140が第2ゴム部材に相当し、このタイヤケース140にはシラノール基を有する充填剤を含有させずともよい。(Modification example)
In the
なお、樹脂部材に相当するビードフィラー120と、第2ゴム部材に相当するタイヤケース140との間に、ゴム部材に相当するゴムシートを介在させる場合、このゴムシートの厚さとしては、例えば0.1μm以上100mm以下が好ましく、1μm以上2mm以下がより好ましい。
When a rubber sheet corresponding to the rubber member is interposed between the
(ビードコアの形態)
次いで、図2に示されるビードコア118が取り得る形態について、複数の例を挙げて説明する。
図3Aは、ビードコア118の一部をビードワイヤー1の長さ方向に対して垂直に切断したときの断面を模式的に表す図である。図3Aでは、3本のビードワイヤー1に直に接するようワイヤー被覆層3が設けられている。図3Aに示す態様では、ビードワイヤー1は樹脂部材に相当し、ワイヤー被覆層3と接する面が前述の表面処理によって処理された処理済表面である。また、ワイヤー被覆層3はゴム部材に相当し、ゴムを用いて形成されかつシラノール基を有する充填剤が含有される。そのため、ビードワイヤー1とワイヤー被覆層3との間に接着剤を介さずとも、ビードワイヤー1とワイヤー被覆層3との優れた接着性が得られる。
なお、1本のビードワイヤー1を熱溶着しながら、横、縦に段済みすることで、作製してもよい。(Form of bead core)
Next, the possible forms of the
FIG. 3A is a diagram schematically showing a cross section when a part of the
It should be noted that one bead wire 1 may be manufactured by heat-welding and stepping horizontally and vertically.
また、ビードコア118が、ビードワイヤー1とワイヤー被覆層3との間に配置されるゴムシート2を有していてもよい。図3Bに示すビードコア118の一部は、3本のビードワイヤー1のそれぞれの表面にゴムシート2が接着して設けられ、さらにその表面にワイヤー被覆層3が設けられている。なお、このゴムシート2がゴム部材に相当し、このゴムシート2にシラノール基を有する充填剤が含有される。また、ワイヤー被覆層3が第2ゴム部材に相当し、このワイヤー被覆層3にはシラノール基を有する充填剤を含有させずともよい。これにより、ビードワイヤー1とゴムシート2との間に接着剤を介さずとも、ビードワイヤー1とゴムシート2との優れた接着性が得られる。
Further, the
なお、図3A及び図3Bではビードワイヤー1が並列に3本並べられた態様を示しているが、その本数は2本以下であっても、4本以上であってもよい。
また、図2に示されるビードコア118は、図3A及び図3Bのいずれかに示される3本のビードワイヤー1とワイヤー被覆層3と(図3Bではさらにゴムシート2と)が3層積層された形態となっている。ただし、ビードコア118は、1層で使用しても、2層以上を積層して使用してもよい。その場合、ワイヤー被覆層間を溶着することが好ましい。
なお、ビードコア118が取り得る形態について図3A及び図3Bを挙げて説明したが、この構成に限定されない。Although 3A and 3B show a mode in which three bead wires 1 are arranged in parallel, the number of the bead wires 1 may be 2 or less or 4 or more.
Further, in the
Although the possible forms of the
ビードコア118を作製する方法は、特に制限されない。例えば、図3Bに示すビードコア118を作製する場合であれば、樹脂部材であるビードワイヤー1に前述の表面処理を施し、その後ゴムシート2を形成するためのゴム材料(なお、該ゴム材料はシラノール基を有する充填剤を含有する)と、ワイヤー被覆層3を形成するためのゴム材料と、を用いて押出成形法により作製することができる。
The method for producing the
(ベルト層の形態)
次いで、図2に示されるベルト層124Aが取り得る形態について説明する。
例えば、図3Aに示したビードコア118と同様の構成が挙げられ、つまり3本のベルトコードに直に接するようコード被覆層が設けられた構成が挙げられる。この場合、ベルトコードは樹脂部材に相当し、コード被覆層と接する面が前述の表面処理によって処理された処理済表面である。また、コード被覆層はゴム部材に相当し、ゴムを用いて形成されかつシラノール基を有する充填剤が含有される。そのため、ベルトコードとコード被覆層との間に接着剤を介さずとも、ベルトコードとコード被覆層との優れた接着性が得られる。(Form of belt layer)
Next, the possible forms of the
For example, a configuration similar to that of the
また、ベルト層124Aが、ベルトコードとコード被覆層との間に配置されるゴムシートを有していてもよい。この形態としては、図3Bに示したビードコア118と同様の構成が挙げられ、つまり3本のベルトコードのそれぞれ表面にゴムシートが接着して設けられ、さらにその表面にコード被覆層が設けられた構成が挙げられる。この場合、ゴムシートがゴム部材に相当し、このゴムシートにシラノール基を有する充填剤が含有される。また、コード被覆層が第2ゴム部材に相当し、このコード被覆層にはシラノール基を有する充填剤を含有させずともよい。これにより、ベルトコードとゴムシートとの間に接着剤を介さずとも、ベルトコードとゴムシートとの優れた接着性が得られる。
Further, the
なお、ベルトコードが並列に3本並べられた態様のみならず、その本数は2本以下であっても、4本以上であってもよい。
また、図2に示されるベルト層124Aは、3本のベルトコードとコード被覆層と(さらに必要によりゴムシートと)が1層積層された形態となっている。ただし、ベルト層124Aは、2層以上を積層して使用してもよい。その場合、コード被覆層間を溶着することが好ましい。
なお、ベルト層124Aが取り得る形態について上記の通り説明したが、この構成に限定されない。Not only the three belt cords are arranged in parallel, but the number of the belt cords may be two or less or four or more.
Further, the
Although the possible forms of the
以上、第1及び第2実施形態を挙げて本実施形態に係るタイヤの構成を説明したが、これらの実施形態は一例であり、本実施形態では、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加えて実施することができる。また、本開示の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。 The configuration of the tire according to the present embodiment has been described above with reference to the first and second embodiments, but these embodiments are examples, and in the present embodiment, various changes are made within a range that does not deviate from the gist thereof. Can be added. It goes without saying that the scope of rights of the present disclosure is not limited to these embodiments.
上記の通り、本開示によれば以下の樹脂ゴム複合体、タイヤ、及び樹脂ゴム複合体の製造方法が提供される。
<1> 本開示の第1の観点によれば、
プラズマ処理による表面処理が施された処理済表面を有する樹脂部材と、
前記樹脂部材における前記処理済表面に接し、シラノール基を有する充填剤を含むゴム部材と、
を有する樹脂ゴム複合体が提供される。
<2> 本開示の第2の観点によれば、
前記樹脂部材における前記処理済表面は、前記表面処理によってペルオキシラジカル(−O−O・)、ヒドロペルオキシド基(−O−OH)、カルボニル基(−C(=O)−)、アルデヒド基(−C(=O)−H)、カルボキシ基(−C(=O)−OH)、及び水酸基(−OH)から選択される少なくとも一種が導入された表面である、前記第1の観点による樹脂ゴム複合体が提供される。
<3> 本開示の第3の観点によれば、
前記樹脂部材における前記処理済表面の水の接触角が20°以上98°以下である、前記第1又は第2の観点による樹脂ゴム複合体が提供される。
<4> 本開示の第4の観点によれば、
前記シラノール基を有する充填剤がシリカである、前記第1〜第3のいずれか1の観点による樹脂ゴム複合体が提供される。
<5> 本開示の第5の観点によれば、
前記シリカが親水性シリカである、前記第4の観点による樹脂ゴム複合体が提供される。
<6> 本開示の第6の観点によれば、
前記ゴム部材が、さらに2個以上の硫黄を有するポリスルフィド系シランカップリング剤を含む、前記第1〜第5のいずれか1の観点による樹脂ゴム複合体が提供される。
<7> 本開示の第7の観点によれば、
さらに、前記ゴム部材と接する第2ゴム部材を有する、前記第1〜第6のいずれか1の観点による樹脂ゴム複合体が提供される。
<8> 本開示の第8の観点によれば、
前記ゴム部材が、さらにトリアジンジチオールを含む、前記第1〜第7のいずれか1の観点による樹脂ゴム複合体が提供される。
<9> 本開示の第9の観点によれば、
前記ゴム部材は、含まれるゴムに対して、前記トリアジンジチオールを0.01phr以上10phr以下含む、前記第8の観点による樹脂ゴム複合体が提供される。
<10> 本開示の第10の観点によれば、
前記樹脂部材が、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性樹脂、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性樹脂、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性樹脂、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性樹脂、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、及びポリオレフィン系熱可塑性樹脂から選択される少なくとも一種の樹脂を含有する、前記第1〜第9のいずれか1の観点による樹脂ゴム複合体が提供される。
<11> 本開示の第11の観点によれば、
前記樹脂部材が、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、及びポリエステル系熱可塑性樹脂から選択される少なくとも一種の樹脂を含有する、前記第10の観点による樹脂ゴム複合体が提供される。
<12> 本開示の第12の観点によれば、
、前記第1〜第11のいずれか1の観点による樹脂ゴム複合体を有するタイヤが提供される。
<13> 本開示の第13の観点によれば、
前記樹脂部材としてのベルト層と、前記ゴム部材としてのトレッド、タイヤ骨格体、及び前記ベルト層の表面に接着されたゴムシートから選択される少なくとも1種の部材と、を有する、前記第12の観点によるタイヤが提供される。
<14> 本開示の第14の観点によれば、
前記樹脂部材としてのビード部材と、前記ゴム部材としてのタイヤ骨格体、及び前記ビード部材の表面に接着されたゴムシートから選択される少なくとも1種の部材と、を有する、前記第12の観点によるタイヤが提供される。
<15> 本開示の第15の観点によれば、
前記樹脂部材としてのタイヤ骨格体と、前記ゴム部材としてのトレッド、ベルト層、ビード部材、及び前記タイヤ骨格体の表面に接着されたゴムシートから選択される少なくとも1種の部材と、を有する、前記第12の観点によるタイヤが提供される。
<16> 本開示の第16の観点によれば、
前記樹脂ゴム複合体が、前記樹脂部材としてのベルトコードと、前記ゴム部材としての前記ベルトコードを被覆するコード被覆層、及び前記ベルトコードの表面に接着されたゴムシートから選択される少なくとも1種の部材と、を有するベルト層である、前記第12の観点によるタイヤが提供される。
<17> 本開示の第17の観点によれば、
前記樹脂ゴム複合体が、前記樹脂部材としてのビードワイヤーと、前記ゴム部材としての前記ビードワイヤーを被覆するワイヤー被覆層、及び前記ビードワイヤーの表面に接着されたゴムシートから選択される少なくとも1種の部材と、を有するビードコアである、前記第12の観点によるタイヤが提供される。
<18> 本開示の第18の観点によれば、
プラズマ処理による表面処理を樹脂部材における表面の少なくとも一部に施す表面処理工程と、
前記樹脂部材における前記表面処理が施された表面に、シラノール基を有する充填剤を含むゴム部材が接するよう配置し、加熱して前記樹脂部材と前記ゴム部材とを接着する接着工程と、
を有する樹脂ゴム複合体の製造方法が提供される。As described above, the present disclosure provides the following methods for producing a resin-rubber composite, a tire, and a resin-rubber composite.
<1> According to the first aspect of the present disclosure,
A resin member having a treated surface that has been surface-treated by plasma treatment,
A rubber member that is in contact with the treated surface of the resin member and contains a filler having a silanol group,
A resin-rubber composite having the above is provided.
<2> According to the second aspect of the present disclosure,
The treated surface of the resin member is subjected to the peroxy radical (-O-O.), Hydroperoxide group (-O-OH), carbonyl group (-C (= O)-), and aldehyde group (-O-O.) By the surface treatment. Resin rubber according to the first aspect, wherein at least one selected from C (= O) -H), a carboxy group (-C (= O) -OH), and a hydroxyl group (-OH) is introduced. A complex is provided.
<3> According to the third aspect of the present disclosure,
Provided is a resin-rubber composite according to the first or second aspect, wherein the contact angle of water on the treated surface of the resin member is 20 ° or more and 98 ° or less.
<4> According to the fourth aspect of the present disclosure,
Provided is a resin-rubber composite according to any one of the first to third aspects, wherein the filler having a silanol group is silica.
<5> According to the fifth aspect of the present disclosure,
Provided is a resin-rubber composite according to the fourth aspect, wherein the silica is hydrophilic silica.
<6> According to the sixth aspect of the present disclosure,
Provided is a resin-rubber complex according to any one of the first to fifth aspects, wherein the rubber member further contains a polysulfide-based silane coupling agent having two or more sulfurs.
<7> According to the seventh aspect of the present disclosure,
Further, a resin rubber composite according to any one of the first to sixth aspects, which has a second rubber member in contact with the rubber member, is provided.
<8> According to the eighth aspect of the present disclosure,
Provided is a resin-rubber composite according to any one of the first to seventh aspects, wherein the rubber member further contains triazinedithiol.
<9> According to the ninth aspect of the present disclosure.
The rubber member is provided with a resin rubber composite according to the eighth aspect, which contains the triazinedithiol in an amount of 0.01 phr or more and 10 phr or less with respect to the contained rubber.
<10> According to the tenth aspect of the present disclosure,
The resin member is a polyester-based thermoplastic elastomer, a polyester-based thermoplastic resin, a polyamide-based thermoplastic elastomer, a polyamide-based thermoplastic resin, a polystyrene-based thermoplastic elastomer, a polystyrene-based thermoplastic resin, a polyurethane-based thermoplastic elastomer, or a polyurethane-based thermal. Provided is a resin-rubber composite according to any one of the first to ninth aspects, which contains at least one resin selected from a plastic resin, a polyolefin-based thermoplastic elastomer, and a polyolefin-based thermoplastic resin.
<11> According to the eleventh aspect of the present disclosure,
Provided is a resin-rubber composite according to the tenth aspect, wherein the resin member contains at least one resin selected from a polyester-based thermoplastic elastomer and a polyester-based thermoplastic resin.
<12> According to the twelfth aspect of the present disclosure,
, A tire having a resin-rubber complex according to any one of the first to eleventh aspects is provided.
<13> According to the thirteenth aspect of the present disclosure,
The twelfth member having a belt layer as the resin member and at least one member selected from a tread as the rubber member, a tire skeleton body, and a rubber sheet adhered to the surface of the belt layer. Tires from the point of view are provided.
<14> According to the fourteenth aspect of the present disclosure,
According to the twelfth aspect, which comprises a bead member as the resin member, a tire skeleton as the rubber member, and at least one member selected from a rubber sheet adhered to the surface of the bead member. Tires are provided.
<15> According to the fifteenth aspect of the present disclosure,
It has a tire skeleton body as the resin member, and at least one member selected from a tread, a belt layer, a bead member as the rubber member, and a rubber sheet adhered to the surface of the tire skeleton body. A tire according to the twelfth aspect is provided.
<16> According to the 16th viewpoint of the present disclosure,
The resin rubber composite is at least one selected from a belt cord as the resin member, a cord coating layer covering the belt cord as the rubber member, and a rubber sheet adhered to the surface of the belt cord. A tire according to the twelfth aspect, which is a belt layer having the member of the above.
<17> According to the 17th viewpoint of the present disclosure,
The resin rubber composite is at least one selected from a bead wire as the resin member, a wire coating layer covering the bead wire as the rubber member, and a rubber sheet adhered to the surface of the bead wire. A tire according to the twelfth aspect, which is a bead core having the member of the above.
<18> According to the eighteenth aspect of the present disclosure.
A surface treatment step of applying a surface treatment by plasma treatment to at least a part of the surface of the resin member, and
A bonding step in which a rubber member containing a filler having a silanol group is placed in contact with the surface-treated surface of the resin member and heated to bond the resin member and the rubber member.
A method for producing a resin-rubber complex having the above is provided.
以下、実施例により本開示を具体的に説明するが、本開示はこれらの記載に何ら制限を受けるものではない。 Hereinafter, the present disclosure will be specifically described with reference to Examples, but the present disclosure is not limited to these descriptions.
〔実施例1〕
<試験片の作製>
1.樹脂部材
樹脂組成物として、市販のポリエステル系熱可塑性エラストマーとしてハイトレル4767N、東レ・デュポン社製を用い、厚さ0.6mmの樹脂角板を得た。[Example 1]
<Preparation of test piece>
1. 1. Resin member As a resin composition, Hytrel 4767N as a commercially available polyester-based thermoplastic elastomer and manufactured by Toray DuPont Co., Ltd. were used to obtain a resin square plate having a thickness of 0.6 mm.
2.ゴム部材
ゴム部材として、表1に示すゴム及び各種配合剤をラボプラストミル((株)東洋精機製作所製)で110℃3分間混合撹拌した後、ロールで厚さ2.5mmのゴムシートを得た。2. Rubber member As a rubber member, the rubber shown in Table 1 and various compounding agents are mixed and stirred with a lab plast mill (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) at 110 ° C. for 3 minutes, and then a rubber sheet having a thickness of 2.5 mm is obtained by rolling. It was.
3.表面処理
樹脂部材に表面処理を施すプラズマ照射装置は、プラズマ発生装置(明昌機工社製、製品名K2X02L023)を用いた。プラズマ発生装置の高周波電源として、印加電圧の周波数が13.56MHzのものを用い、電極としては、内径1.8mm、外径3mm、長さ165mmの銅管を外径5mm、厚さ1mm、長さ100mmのアルミナ管で被覆した構造のものを用いた。試料ホルダーの上面に、樹脂部材を載せ、樹脂部材表面と電極との距離が1.0mmになるように設定した。
チャンバーを密閉し、ロータリーポンプにより10Pa以下になるまで減圧した後、大気圧(つまり1013hPa)になるまでヘリウムガスを導入した。その後、出力電力密度(つまり照射密度)5.7W/cm2になるように高周波電源を設定するとともに、走査ステージの移動速度が2mm/秒に設定した。
その後、走査ステージを移動させながら樹脂部材(つまり角板)の表面に、ヘリウム雰囲気下でプラズマ照射を行ない、走査ステージを2往復させて、表面処理を施した。
表面処理が施された処理済表面の水の接触角を下記表1に示す。ただし、表1に示す水の接触角については、上記のプラズマ発生装置とは異なる仕様のプラズマ発生装置を用いて表面処理を施して得られる樹脂部材の水の接触角を元にして、シミュレーションから得た予測値である。3. 3. Surface treatment A plasma generator (manufactured by Meisho Kiko Co., Ltd., product name K2X02L023) was used as the plasma irradiation device for surface-treating the resin member. A high-frequency power source for the plasma generator is one with an applied voltage frequency of 13.56 MHz, and the electrodes are copper tubes with an inner diameter of 1.8 mm, an outer diameter of 3 mm, and a length of 165 mm, and an outer diameter of 5 mm, a thickness of 1 mm, and a length. A structure coated with an alumina tube having a diameter of 100 mm was used. A resin member was placed on the upper surface of the sample holder, and the distance between the surface of the resin member and the electrode was set to 1.0 mm.
The chamber was sealed, the pressure was reduced to 10 Pa or less by a rotary pump, and then helium gas was introduced until the atmospheric pressure (that is, 1013 hPa) was reached. After that, the high frequency power supply was set so that the output power density (that is, the irradiation density) was 5.7 W / cm 2, and the moving speed of the scanning stage was set to 2 mm / sec.
Then, while moving the scanning stage, the surface of the resin member (that is, the square plate) was irradiated with plasma in a helium atmosphere, and the scanning stage was reciprocated twice to perform surface treatment.
The contact angles of water on the treated surface that has been surface-treated are shown in Table 1 below. However, the water contact angle shown in Table 1 is based on the water contact angle of the resin member obtained by surface treatment using a plasma generator having specifications different from those of the above plasma generator, and is based on a simulation. It is the obtained predicted value.
4.接着
プラズマ処理を施した樹脂部材(つまり角板)にゴム部材(つまりシート)を貼り合せ、加硫温度150℃、圧力2MPaで30分加硫して、試験片を得た。
加硫後、試験片に対して下記の剥離試験を行った。結果を表1に示す。4. A rubber member (that is, a sheet) was attached to a resin member (that is, a square plate) subjected to an adhesive plasma treatment, and vulcanized at a vulcanization temperature of 150 ° C. and a pressure of 2 MPa for 30 minutes to obtain a test piece.
After vulcanization, the following peeling test was performed on the test piece. The results are shown in Table 1.
〔実施例2〜10、比較例1〜4〕
表1に示した配合でゴム部材(つまりシート)を作製した以外は、実施例1と同様にして試験片を作製し、剥離試験を行った。ただし、実施例10では、加硫温度を145℃とした。[Examples 2 to 10, Comparative Examples 1 to 4]
A test piece was prepared in the same manner as in Example 1 except that a rubber member (that is, a sheet) was prepared with the formulation shown in Table 1, and a peeling test was performed. However, in Example 10, the vulcanization temperature was set to 145 ° C.
<接着力の測定>
各例で得られた試験片を用いて、引張試験機(RTF−1210、エーアンドデー社製)により、室温下(つまり25℃)、引張速度100mm/分でゴム部材と樹脂部材との剥離試験を行い、最大強度から接着力[N/10mm]を求めた。<Measurement of adhesive strength>
Using the test pieces obtained in each example, the rubber member and the resin member were peeled off at a tensile speed of 100 mm / min at room temperature (that is, 25 ° C.) by a tensile tester (RTF-1210, manufactured by A & D Co., Ltd.). A test was carried out, and the adhesive strength [N / 10 mm] was determined from the maximum strength.
表1に示す各成分の詳細は以下の通りである。
・ゴム(SBR)/スチレンブタジエンゴム、JSR(株)、JSR1502
・ゴム(NR)/天然ゴム、RSS#3
・カーボンブラック/旭カーボン(株)、旭#51
・シリカ/東ソー・シリカ(株)製、製品名:ニップシールAQ
・シランカップリング剤/信越化学工業(株)製、製品名:ビス−(トリエトキシシリルプロピル)−ポリスルフィド
・促進剤(DPG)/ジフェニルグアニジン、大内新興化学工業製、ノクセラーD
・促進剤(CZ)/N−シクロヘキシルベンゾチアジルスルフェンアミド、大内新興化学工業製、ノクセラーCZ
・促進剤(DM)/ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド、大内新興化学工業製、ノクセラーDM
・促進剤(NS)/N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、大内新興化学工業製、ノクセラーNS−P
・TADT/2−ジブチルアミノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン、東京化成工業(株)製Details of each component shown in Table 1 are as follows.
-Rubber (SBR) / Styrene-butadiene rubber, JSR Corporation, JSR1502
-Rubber (NR) / natural rubber,
・ Carbon Black / Asahi Carbon Co., Ltd., Asahi # 51
・ Silica / Tosoh Silica Co., Ltd., Product name: Nip Seal AQ
-Silane coupling agent / manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., product name: bis- (triethoxysilylpropyl) -polysulfide / accelerator (DPG) / diphenylguanidine, manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd., Noxeller D
・ Accelerator (CZ) / N-cyclohexylbenzothiazyl sulfenamide, manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo, Noxeller CZ
・ Accelerator (DM) / di-2-benzothiazolyl disulfide, manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo, Noxeller DM
Accelerator (NS) / N-t-Butyl-2-benzothiazolyl sulphenamide, manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo, Noxeller NS-P
-TADT / 2-dibutylamino-4,6-dimercapto-s-triazine, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
1 ビードワイヤー
2 ゴムシート
3 ワイヤー被覆層
12 ビード部
16 クラウン部
17 タイヤケース(タイヤ骨格体の一例)
18 ビードコア
26 ベルト層
26A ベルトコード
26B 被覆樹脂
28 クッションゴム
30 トレッド層
110 タイヤ
112 ビード部
114 タイヤサイド部
116 トレッド部
118 ビードコア
122 保護層
124A ベルト層
124B クッションゴム
130 トレッド層
140 タイヤケース(タイヤ骨格体の一例)
200 タイヤ
CL タイヤ赤道面
Q 中点1
18
200 Tire CL Tire Equatorial Q Midpoint
Claims (18)
前記樹脂部材における前記処理済表面に接し、シラノール基を有する充填剤を含むゴム部材と、
を有する樹脂ゴム複合体。A resin member having a treated surface that has been surface-treated by plasma treatment,
A rubber member that is in contact with the treated surface of the resin member and contains a filler having a silanol group,
Resin rubber complex having.
前記樹脂部材における前記表面処理が施された表面に、シラノール基を有する充填剤を含むゴム部材が接するよう配置し、加熱して前記樹脂部材と前記ゴム部材とを接着する接着工程と、
を有する樹脂ゴム複合体の製造方法。A surface treatment step of applying a surface treatment by plasma treatment to at least a part of the surface of the resin member, and
A bonding step in which a rubber member containing a filler having a silanol group is placed in contact with the surface-treated surface of the resin member and heated to bond the resin member and the rubber member.
A method for producing a resin-rubber complex having.
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