專利名稱：彈性體組合物和采用了該彈性體組合物的充氣輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彈性體組合物、以及采用了該彈性體組合物的充氣輪胎，更具體而言， 涉及抑制了紫外線劣化的彈性體組合物、以及例如內(nèi)襯層使用了該彈性體組合物的充氣輪 胎。
背景技術(shù)：
摻混了丁基系橡膠和尼龍的彈性體組合物是眾所周知的。然而，丁基系橡膠存在 對(duì)紫外線的耐性較低、陽光照射后會(huì)劣化而使機(jī)械特性顯著降低的問題。作為防止紫外線 劣化的方法，一般是配合胺或酚系抗老化劑(參照專利文獻(xiàn)1)，但是由于這些抗老化劑會(huì) 與橡膠或尼龍反應(yīng)而對(duì)橡膠和尼龍的摻混物產(chǎn)生不良影響，因此在丁基系橡膠/尼龍摻混 系中的使用量有限度，不能得到充分的防止紫外線劣化的效果。還已知，如果在橡膠中配合 炭黑，則不易發(fā)生紫外線劣化(參照專利文獻(xiàn)2)，但是在橡膠/尼龍摻混體系中橡膠中的炭 黑會(huì)變?yōu)槿毕?，存在耐久性降低的問題，因而對(duì)配合量有限制，這也不能得到充分的防止紫 外線的效果。專利文獻(xiàn)1 日本特開2000-103917號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特表2001-512167號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供可抑制上述摻混了丁基系橡膠和尼龍樹脂的彈性體組 合物的紫外線劣化、可以耐長期室外曝露的彈性體組合物以及采用了該彈性體組合物的充 氣輪胎。根據(jù)本發(fā)明，提供一種彈性體組合物，在以丁基系橡膠(A)為分散相、以尼龍樹脂 (B)為基質(zhì)相的丁基系橡膠/尼龍樹脂摻混組合物的基質(zhì)相中，相對(duì)于尼龍樹脂(B)的重 量配合2. 5 8重量％的氧化鈦(C)，所述丁基系橡膠(A)是下述成分(i)或成分(ii)成 分(i)是異丁烯/對(duì)甲基苯乙烯共聚物橡膠的溴化物，成分(ii)是選自丁基橡膠、鹵化丁 基橡膠和聚異丁烯橡膠中的至少1種橡膠與異丁烯/對(duì)甲基苯乙烯共聚物橡膠的溴化物的 摻混物，所述尼龍樹脂(B)是選自尼龍11、尼龍6/66共聚物、尼龍6和尼龍66中的至少1 種，或是其中任意成分的摻混物。根據(jù)本發(fā)明，還可提供內(nèi)襯層使用了上述彈性體組合物的充氣輪胎。根據(jù)本發(fā)明，在使用摻混了丁基系橡膠(A)/尼龍樹脂(B)的彈性體組合物作為輪 胎用內(nèi)襯層的情況下，即使將輪胎在銷售店等的門口進(jìn)行長期室外展示，也可以防止橡膠 的紫外線劣化，因此可以在不會(huì)降低其特性的情況下利用。此外，根據(jù)輪胎制造時(shí)的情況的 不同，有在輪胎內(nèi)面涂布含有炭黑的脫模劑的例子，在該情況下，由于在充氣輪胎的內(nèi)襯層 的表面存在脫模劑，因此可一定程度地防止橡膠的紫外線劣化，根據(jù)本發(fā)明，即使不使用含 炭黑的脫模劑，也可以抑制紫外線劣化，因此可以作為內(nèi)襯層而賦予充氣輪胎以穩(wěn)定的特 性。
具體實(shí)施例方式本說明書中和所附的權(quán)利要求書中使用的單數(shù)形式(a、an、the)應(yīng)被理解為包含 多個(gè)對(duì)象，除了從上下文明確知道并非如此的情況以外。本發(fā)明者們?yōu)榱私鉀Q上述課題進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，利用下述彈性體組合物可 以實(shí)現(xiàn)上述目的，所述彈性體組合物在以丁基系橡膠(A)為分散相、以尼龍樹脂(B)為基 質(zhì)相的丁基系橡膠/尼龍樹脂摻混組合物的基質(zhì)相中，相對(duì)于尼龍樹脂(B)的重量配合 2. 5 8重量％的氧化鈦(C)，所述丁基系橡膠㈧是下述成分⑴或成分(ii)成分⑴ 是異丁烯/對(duì)甲基苯乙烯共聚物橡膠的溴化物，成分(ii)是選自丁基橡膠、鹵化丁基橡膠 和聚異丁烯橡膠中的至少1種橡膠與異丁烯/對(duì)甲基苯乙烯共聚物橡膠的溴化物的摻混 物，所述尼龍樹脂(B)是選自尼龍11、尼龍6/66共聚物、尼龍6和尼龍66中的至少1種，或 是其中任意成分的摻混物。根據(jù)本發(fā)明，通過在作為基質(zhì)的尼龍樹脂(B)中配合2.5 8重量％的氧化鈦 (即，二氧化鈦，以下相同)，可以抑制紫外線透過不耐紫外線的丁基系橡膠(A)，可以在不 降低耐久性的情況下防止紫外線照射引起的劣化。氧化鈦?zhàn)鳛榘咨猛镜闹珓?，一般?相對(duì)于樹脂的重量為0. 5 1. 5重量％左右的配合量使用，如果氧化鈦的使用量較少，即使 被著色，也得不到防止紫外線的效果，如果氧化鈦的使用量過多，則會(huì)變成缺陷而使耐久性 降低，因此配合量相對(duì)于樹脂重量為2. 5 8重量％，優(yōu)選為3. 5 6. 5重量％。在本發(fā)明的彈性體組合物中，作為成分(C)使用的氧化鈦，其中的銳鈦型和金紅 石型是眾所周知的，為了防止紫外線，優(yōu)選使用金紅石型氧化鈦。在本發(fā)明的彈性體組合物中，作為構(gòu)成分散相的丁基系橡膠(A)，可以列舉⑴異 丁烯/對(duì)甲基苯乙烯共聚物橡膠的溴化物，或(ii)選自丁基橡膠、鹵化丁基橡膠和聚異丁 烯橡膠中的至少1種橡膠與異丁烯/對(duì)甲基苯乙烯共聚物橡膠的溴化物的摻混物，它們?nèi)?部可以作為市售品而容易獲得。其中，從與尼龍的相容性和耐熱性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用異 丁烯/對(duì)甲基苯乙烯共聚物橡膠的溴化物。在本發(fā)明的彈性體組合物中，作為構(gòu)成基質(zhì)相的尼龍樹脂(B)，可以列舉選自尼龍 11、尼龍6/66共聚物、尼龍6和尼龍66中的至少1種，或其中任意成分的摻混物，它們也全 部可以作為市售品而容易地獲得。其中，從阻氣性和疲勞耐久性之間的平衡的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu) 選使用尼龍6/66共聚物、和尼龍6/66共聚物與尼龍6的摻混物。對(duì)丁基系橡膠(A)與尼 龍樹脂(B)的配合比沒有特別的限定，從疲勞耐久性的觀點(diǎn)出發(fā)，橡膠(A)/樹脂(B)的比 率(重量)優(yōu)選為55/45 95/5，更優(yōu)選為60/40 85/15。優(yōu)選在構(gòu)成本發(fā)明彈性體組合物基質(zhì)相的尼龍樹脂(B)中配合一般的尼龍樹脂 用增塑劑(D)，例如乙基甲苯磺酰胺、環(huán)己基甲苯磺酰胺、丁基苯磺酰胺等磺酰胺系化合物， 或者對(duì)羥基苯甲酸辛酯、鄰苯二甲酸二甲酯、磷酸三苯酯、甘油、乙二醇單己醚等，從相容性 的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用丁基苯磺酰胺作為特別優(yōu)選的增塑劑(D)。對(duì)增塑劑(D)的配合量沒 有特別的限定，優(yōu)選相對(duì)于尼龍樹脂(B)的重量配合10 40重量％，更優(yōu)選配合20 35 重量％。優(yōu)選在丁基系橡膠(A)與尼龍樹脂(B)混煉時(shí)，在本發(fā)明的彈性體組合物中配合 改性聚烯烴(E)作為構(gòu)成分散相的丁基系橡膠(A)與構(gòu)成基質(zhì)相的尼龍樹脂(B)的增容劑。作為上述改性聚烯烴，可以列舉例如馬來酸酐改性乙烯/丙烯酸乙酯共聚物，或乙烯/ 丙烯共聚物、乙烯/ 丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物或乙烯/辛烯共聚物的馬來酸酐化物 等。對(duì)改性聚烯烴(E)的配合量沒有特別的限定，從阻氣性和疲勞耐久性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選 相對(duì)于丁基系橡膠(A)的重量為1 15重量％，更優(yōu)選為5 12重量％。在本發(fā)明中，在構(gòu)成本發(fā)明彈性體組合物的丁基系橡膠(A)與尼龍樹脂(B)混煉 時(shí)，優(yōu)選配合交聯(lián)劑(F)使丁基系橡膠(A)動(dòng)態(tài)交聯(lián)。特別優(yōu)選先將交聯(lián)劑(F)與丁基系 橡膠(A)混煉制成橡膠組合物，接著與尼龍樹脂(B)混煉，使丁基系橡膠(A)動(dòng)態(tài)交聯(lián)，從 而制造彈性體組合物。此處“動(dòng)態(tài)交聯(lián)”是指將樹脂與橡膠充分混合，在繼續(xù)混合的狀態(tài)下 加入交聯(lián)劑來交聯(lián)橡膠。更具體而言，在例如雙軸混煉機(jī)等適當(dāng)?shù)幕鞜挋C(jī)中，在上述交聯(lián)劑 的存在下，在聚酰胺熔融的溫度以上、優(yōu)選為230 280°C，總計(jì)混煉時(shí)間為30秒 5分鐘 左右的條件下，將上述丁基系橡膠(A)與上述尼龍樹脂(B)進(jìn)行混合，從而獲得目標(biāo)的動(dòng)態(tài) 交聯(lián)。此外，混煉時(shí)的剪切速度優(yōu)選為500 7500/秒。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案中使用的交聯(lián)劑(F)，可以列舉例如氧化鋅、氧化鎂、羥甲 基苯酚等，這些交聯(lián)劑是公知的市售化合物，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地獲得。本發(fā)明涉及的彈性體組合物中除了配合上述成分以外，還可以配合炭黑或二氧化 硅等其它增強(qiáng)劑(填料)、硫化或交聯(lián)劑、硫化或交聯(lián)促進(jìn)劑、各種油、抗老化劑、增塑劑等 輪胎用的其它通常配合在橡膠組合物中的各種添加劑，可以將上述添加劑用一般方法混煉 來制成組合物，用于硫化或交聯(lián)。只要不違背本發(fā)明的目的，這些添加劑的配合量可以是以 往的常規(guī)配合量。此外，使用本發(fā)明的彈性體組合物來制造例如充氣輪胎的內(nèi)襯層的方法 可以依照現(xiàn)有例。實(shí)施例以下，根據(jù)實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但是本發(fā)明的范圍不限于這些實(shí)施例。另 外，評(píng)價(jià)試驗(yàn)采用以下方法實(shí)施。耐久性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)由Imm厚的片材沖裁出8根JIS3號(hào)啞鈴，用恒應(yīng)變?cè)囼?yàn)機(jī)(上島制作所制)在應(yīng) 變40%、-2(TC、6. 7Hz下進(jìn)行反復(fù)變形直至最多1000萬次。試驗(yàn)后依照啞鈴的斷裂次數(shù)繪 制威布爾圖(Weibull plot)，將70%斷裂率時(shí)的斷裂次數(shù)作為疲勞壽命來計(jì)算。初期耐久性是在片成型后直接進(jìn)行試驗(yàn)來測定疲勞壽命，SW試驗(yàn)后耐久性采用陽 光耐氣候試驗(yàn)箱(卞#試驗(yàn)機(jī)制，使用碳弧光源)在63°C、每60分鐘降雨12分鐘的條件下 試驗(yàn)168小時(shí)，然后實(shí)施恒應(yīng)變?cè)囼?yàn)，測定疲勞壽命。將疲勞壽命為100萬次以上的情況記 作0K，將低于100萬次的情況記作NG。實(shí)施例1 9材料制作方法按照表I所示的配合，在實(shí)施例6 8中，采用班伯里密煉機(jī)(神戶制鋼所制)將 橡膠㈧與交聯(lián)劑(F)在100°C下混煉2分鐘，此外，然后采用橡膠造粒機(jī)(森山制作所制) 將橡膠(A)在100°C下加工成顆粒狀，撒上交聯(lián)劑(F)。接下來，使用雙軸混煉機(jī)(TEX44， 日本制鋼所)，在最初的混煉區(qū)將樹脂(B)與氧化鈦母煉膠、增塑劑(D)進(jìn)行混煉，在下一 個(gè)混煉區(qū)中加入撒上了交聯(lián)劑(F)的橡膠(A)和改性聚烯烴(E)進(jìn)行混煉，呈條狀擠出，采 用線料切粒機(jī)切成顆粒狀。混煉溫度在實(shí)施例1 2、4 9中為230°C，在實(shí)施例3中為290°C。在實(shí)施例1 2，4 9中在210°C下、在實(shí)施例3中在280°C下采用T型模成型機(jī) 將制作的顆粒加工成Imm厚的片狀。所得的片的評(píng)價(jià)結(jié)果示于表I。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種彈性體組合物，在以丁基系橡膠(A)為分散相、以尼龍樹脂(B)為基質(zhì)相的丁 基系橡膠/尼龍樹脂摻混組合物的基質(zhì)相中，相對(duì)于尼龍樹脂(B)的重量配合2.5 8重 量％的氧化鈦(C)，所述丁基系橡膠(A)是下述成分(i)或成分(ii)，成分(i)異丁烯/對(duì)甲基苯乙烯共聚物橡膠的溴化物，成分(ii)選自丁基橡膠、鹵化丁基橡膠和聚異丁烯橡膠中的至少1種橡膠與異丁烯/ 對(duì)甲基苯乙烯共聚物橡膠的溴化物的摻混物，所述尼龍樹脂⑶是選自尼龍11、尼龍6/66共聚物、尼龍6和尼龍66中的至少1種， 或是其中任意成分的摻混物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體組合物，所述丁基系橡膠(A)是異丁烯/對(duì)甲基苯乙 烯共聚物橡膠的溴化物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彈性體組合物，所述尼龍樹脂(B)是尼龍6/66共聚物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彈性體組合物，所述尼龍樹脂(B)是尼龍6/66共聚物與 尼龍6的摻混物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4的任一項(xiàng)所述的彈性體組合物，配合了所述尼龍樹脂⑶用增 塑劑⑶。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的彈性體組合物，所述增塑劑(D)的配合量相對(duì)于尼龍樹脂 (B)的重量為10 40重量％。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的彈性體組合物，所述增塑劑(D)的配合量相對(duì)于尼龍樹脂 (B)的重量為20 35重量％。
8.根據(jù)權(quán)利要求5 7的任一項(xiàng)所述的彈性體組合物，所述增塑劑(D)是丁基苯磺酰胺。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8的任一項(xiàng)所述的彈性體組合物，在丁基系橡膠(A)與尼龍樹脂 (B)混煉時(shí)配合了改性聚烯烴(E)作為丁基系橡膠(A)與尼龍樹脂(B)的增容劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的彈性體組合物，所述改性聚烯烴(E)的配合量相對(duì)于丁基系 橡膠㈧的重量為1 15重量％。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的彈性體組合物，所述改性聚烯烴(E)的配合量相對(duì)于丁基系 橡膠㈧的重量為5 12重量％。
12.根據(jù)權(quán)利要求9 11的任一項(xiàng)所述的彈性體組合物，所述改性聚烯烴(E)是馬來 酸酐改性乙烯/丙烯酸乙酯共聚物。
13.根據(jù)權(quán)利要求9 11的任一項(xiàng)所述的彈性體組合物，所述改性聚烯烴(E)是乙烯 /丙烯共聚物、乙烯/ 丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物或乙烯/辛烯共聚物的馬來酸酐化物。
14.一種彈性體組合物，是在權(quán)利要求1 13的任一項(xiàng)所述的彈性體組合物中配合交 聯(lián)劑(F)，在丁基系橡膠(A)與尼龍樹脂(B)的混煉中使丁基系橡膠(A)動(dòng)態(tài)交聯(lián)而成的。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的彈性體組合物，是首先將交聯(lián)劑(F)與丁基系橡膠(A)混 煉而制成橡膠組合物，然后與尼龍樹脂(B)混煉，使丁基系橡膠(A)動(dòng)態(tài)交聯(lián)而成的。
16.一種充氣輪胎，使用了權(quán)利要求1 15的任一項(xiàng)所述的彈性體組合物作為內(nèi)襯層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可以抑制紫外線劣化、耐長期室外曝露的彈性體組合物以及采用了該彈性體組合物的充氣輪胎，所述彈性體組合物在以丁基系橡膠(A)為分散相、以尼龍樹脂(B)為基質(zhì)相的丁基系橡膠/尼龍樹脂摻混組合物的基質(zhì)相中，相對(duì)于尼龍樹脂(B)的重量配合2.5～8重量％的氧化鈦(C)，所述丁基系橡膠(A)是下述成分(i)或成分(ii)成分(i)是異丁烯/對(duì)甲基苯乙烯共聚物橡膠的溴化物，成分(ii)是丁基橡膠、鹵化丁基橡膠和/或聚異丁烯橡膠與異丁烯/對(duì)甲基苯乙烯共聚物橡膠的溴化物的摻混物，所述尼龍樹脂(B)選自尼龍11、尼龍6/66共聚物、尼龍6和/或尼龍66。
文檔編號(hào)C08K5/435GK102066480SQ200980122750
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月17日
發(fā)明者原祐一 申請(qǐng)人:橫濱橡膠株式會(huì)社