JP5838046B2 - タイヤ - Google Patents
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例えば、トレッド部やサイド部等のタイヤ本体を構成するゴム組成物に、ジアミン系老化防止剤とともに、特定の紫外線吸収剤を配合することにより、経時的な変色を防止することが開示されている(例えば、特許文献1参照)。また、製品タイヤの表面に塗布することで光沢を付与する表面保護艶だし剤も開示されている(例えば、特許文献2参照)。
さらに、特許文献5に開示の発色構造体は、自動車塗装用の塗料等に用いられるものであるため、堅くて平滑な面上に塗膜等として形成される用途としては適しているが、タイヤに用いる場合には上記と同様の問題があった。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
〔1〕 多層フィルムを、タイヤサイドウォール外面の少なくとも一部に配置したタイヤであって、
前記多層フィルムが、隣接層間の屈折率差が0.01以上である薄層を交互に積層した複数の薄層からなる光学層を有し、前記薄層の平均厚みが0.01μm以上0.5μm以下であるタイヤ、
〔2〕 前記複数の薄層のうちの少なくとも1層の23℃におけるヤング率(JIS K7161−1994)が、0.1MPa以上500MPa以下である〔1〕請求項1に記載のタイヤ、
〔3〕 前記光学層が3層以上の薄層を積層してなる〔1〕または〔2〕に記載のタイヤ、
〔4〕 前記多層フィルムが、共押出工程により製膜される〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のタイヤ、
〔5〕 前記複数の薄層のうちの少なくとも1層が、熱可塑性エラストマーを含む樹脂組成物からなる〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載のタイヤ、
〔6〕 前記熱可塑性エラストマーが、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリジエン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー及びシリコーン系熱可塑性エラストマーの中から選ばれる少なくとも1種である〔5〕に記載のタイヤ、
〔7〕 前記複数の薄層中の隣接層における屈折率が高い方の薄層が、金属微粒子及び金属酸化物微粒子の少なくともいずれかを含む〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載のタイヤ、及び
〔8〕 前記複数の薄層中の隣接層における屈折率が低い方の薄層が、中空微粒子を含む〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載のタイヤ、
を提供するものである。
本発明のタイヤは、多層フィルムを、タイヤサイドウォールの少なくとも一部に配置したタイヤであって、前記多層フィルムが、隣接層間の屈折率差が0.01以上である薄層を交互に積層した複数の薄層からなる光学層を有し、前記薄層の平均厚みが0.01μm以上0.5μm以下であることを特徴とする。
まず、本発明における多層フィルムについて説明する。
本発明における多層フィルムは、隣接層間の屈折率差が0.01以上である薄層を交互に積層した複数の薄層からなる光学層を有する。屈折率の異なる互いに独立した薄層の交互積層体からなる光学層は、自然光の反射・干渉作用によって可視光線領域の波長の色を干渉、発色する。その発色は金属光沢のような明るさがあり、特定波長の純粋で鮮明な色(単色)を呈し、染料や顔料の光の吸収による発色とは全く異なったものである。上記光学干渉効果には、隣接する薄層間の屈折率差、各層の光学的距離(屈折率×各層の厚み)及び積層数が大きく影響するが、その中でも、優れた光学干渉効果を得るために薄層間の屈折率差は重要な因子である。
上記隣接する薄層間の屈折率差は0.02以上であることが好ましく、0.03以上であることがより好ましい。なお、該屈折率差の上限は1.0程度である。
図1は、薄層A及び薄層Bが交互に積層してなる多層構造体部10(光学層)の断面形状を示す。また、本発明における多層フィルムは光学層を有していればよく、例えば図2に示すように、多層構造体部10の外周に保護層部20が設けられたものであってもよい。図1及び図2の断面形状においては、いずれも薄層A及び薄層Bが、フィルム面の長軸方向(図面では水平方向)と平行に多数交互に積層されている。本発明における光学干渉機能を有する光学層は、図1及び図2に示したように、薄層A及び薄層Bがフィルム面の長軸方向と平行に交互に積層していて、このことによって光学干渉に有効な面積を広く構成している。そして、光学干渉機能には、特に交互積層の平行性が重要になる。
また、薄層A及び薄層Bにおける光学距離、すなわち、層の厚みと屈折率との積が等しいとき、さらに高い干渉効果を得ることができる。特に、一次の反射に等しい2つの光学距離の和の2倍が、所望の色の波長の距離と等しいとき、最大の干渉色となる。
上記観点から、多層構造体部10(光学層)は薄層を5層以上積層してなることが好ましく、7層以上積層してなることがより好ましい。
なお、多層フィルムの全光線透過率の測定は、全自動直読ヘイズコンピューター HGM−2DP(スガ試験機株式会社製)等を用いて、多層フィルムの厚み方向の全光線透過率を測定することにより行われる。
当該多層構造体は、例えば、熱可塑性樹脂フィルム(A層)とエラストマーを含む樹脂組成物からなる層(B層)とを備えて構成される。これにより、前記多層フィルムにおける発色強度及びフィルムとしての強度を維持することができると共に、延性の高いB層を有することにより、多層フィルムが全体として柔軟性を有することとなり、タイヤにおける歪変化の追従性、耐クラック性等に優れたものとなる。
上記特定の薄層の23℃におけるヤング率は、0.1MPa以上100MPa以下であることがより好ましい。
熱可塑性樹脂としては、形成される多層構造体において隣接層間の屈折率差を0.01以上とすることができるものであればよく、特に制限されず、様々な材料を用いることができる。このような熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂及びビニル系樹脂の中から選ばれる少なくとも1種を用いることができる。これらの熱可塑性樹脂の中では、屈折率選択性、製膜性、機械的強度などの観点から、ポリアミド系樹脂が好適である。
前記ポリアミド系樹脂としては、例えば、ナイロン−6、ナイロン−11、ナイロン−12、ナイロン−6,6、ナイロン−6,10等の脂肪族ポリアミド単独重合体;ナイロン−6/12、ナイロン−6/11、ナイロン−6/9、ナイロン−6/6,6、ナイロン−6/6,6/6,12等の脂肪族ポリアミド共重合体;ポリメタキシリレンアジパミド(MX−ナイロン)、ヘキサメチレンテレフタラミド/ヘキサメチレンイソフタラミド共重合体(ナイロン−6T/6I)等の芳香族ポリアミドが挙げられる。これらのポリアミド樹脂は、それぞれ単独で用いることもできるし、2種以上を混合して用いることもできる。これらの中でも、ナイロン−6及びナイロン−6,6が好適である。
前記塩化ビニリデン系樹脂としては、ポリ塩化ビニリデンであってもよいが、通常、塩化ビニリデン系共重合体を好適に使用できる。塩化ビニリデン系共重合体は、塩化ビニリデンと共重合性モノマーとの共重合体であり、このような共重合性モノマーとしては、例えば、ハロゲン化ビニル(塩化ビニルなど)、カルボン酸ビニルエステル(例えば、酢酸ビニルなど)、不飽和カルボン酸(例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸など)、(メタ)アクリル酸エステル(例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、ペンチルアクリレート、ヘキシルアクリレートなどの(メタ)アクリル酸アルキル(例えば、(メタ)アクリル酸C1-10 アルキルエステル)、(メタ)アクリロニトリルなどが例示される。
前記ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンイソフタレート(PEI)、PET/PEI共重合体、ポリアリレート(PAR)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、液晶ポリエステル、ポリブチレンテレフタレート−ポリテトラメチレングリコール共重合体、ポリオキシアルキレンジイミドジ酸−ポリブチレンテレフタレート共重合体などの芳香族ポリエステルなどが例示される。
前記フッ素系樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、ポリクロルフルオロエチレン(PCTFE)、テトラフロロエチレン/エチレン共重合体(ETFE)などが挙げられる。
前記アクリル系樹脂としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリメタクリル酸エチルなどのポリ(メタ)アクリレート系樹脂、ポリアクリロニトリルなどが挙げられる。
前記ビニル系樹脂としては、例えば酢酸ビニル(EVA)、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン−ビニルアルコール共重合体系樹脂(EVOH)、ポリ塩化ビニリデン(PDVC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体系樹脂、塩化ビニリデン−メチルアクリレート共重合体系樹脂などが挙げられる。
上記柔軟樹脂(A2)は、水酸基と反応する官能基を有することが好ましい。上記柔軟樹脂(A2)が水酸基と反応する官能基を有することで、熱可塑性樹脂(A1)中に柔軟樹脂(A2)が均一に分散するようになる。ここで、水酸基と反応する官能基としては、無水マレイン酸残基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等が挙げられる。かかる水酸基と反応する官能基を有する柔軟樹脂(A2)として、具体的には、無水マレイン酸変性水素添加スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、無水マレイン酸変性超低密度ポリエチレン等が挙げられる。
この熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリジエン系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(以下、「TPU」と称することがある)、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー及びフッ素樹脂系熱可塑性エラストマーからなる群より選ばれる少なくとも1種を挙げることができる。これらの中でも、成形容易性の観点から、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリジエン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー及びシリコーン系エラストマーからなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましく用いられる。
ポリスチレン系滅可塑性エラストマーは、芳香族ビニル系重合体ブロック(ハードセグメント)と、ゴムブロック(ソフトセグメント)とを有し、芳香族ビニル系重合体部分が物理架橋を形成して橋かけ点となり、一方、ゴムブロックがゴム弾性を付与する。
このポリスチレン系熱可塑性エラストマーは、その中のソフトセグメントの配列様式により、例えばスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体(SIBS)、スチレン−エチレン/ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン−エチレン/プロピレン−スチレンブロック共重合体(SEPS)、さらにはポリブタジエンとブタジエン−スチレンランダム共重合体とのブロック共重合体を水添して得られる結晶性ポリエチレンとエチレン/ブチレン−スチレンランダム共重合体とのブロック共重合体、ポリブタジエン又はエチレン−ブタジエンランダム共重合体とポリスチレンとのブロック共重合体を水添して得られる、例えば、結晶性ポリエチレンとポリスチレンとのジブロック共重合体などがある。
これらの中で、機械的強度、耐熱安定性、耐候性、耐薬品性、ガスバリア性、柔軟性、加工性などのバランスの面から、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体(SIBS)、スチレン−エチレン/ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS)及びスチレン−エチレン/プロピレン−スチレンブロック共重合体(SEPS)が好適である。
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、ハードセグメントにポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィンを、ソフトセグメントとしてエチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴムなどを用いた熱可塑性エラストマーを挙げることができる。これには、ブレンド型とインプラント化型がある。また、無水マレイン酸変性エチレン−ブテン−1共重合体、無水マレイン酸変性エチレン−プロピレン共重合体、あるいはハロゲン化ブチル系ゴム、変性ポリプロピレン、変性ポリエチレンなども挙げることができる。
ポリジエン系熱可塑性エラストマーとしては、1,2−ポリブタジエン系TPE及びトランス1,4−ポリイソプレン系TPE、水添共役ジエン系TPE、エポキシ化天然ゴムなどを挙げることができる。
1,2−ポリブタジエン系TPEは、分子中に1,2−結合を90%以上含むポリブタジエンであって、ハードセグメントとして結晶性のシンジオタクチック1,2−ポリブタジエンを、ソフトセグメントとして無定形1,2−ポリブタジエンとからなっている。
一方、トランス1,4−ポリイソプレン系TPEは、98%以上のトランス1,4構造を有し、ハードセグメントとしての結晶性トランス1,4セグメントと、ソフトセグメントとしての非結晶性トランス1,4セグメントからなっている。
ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)は、(1)ハードセグメントとして短鎖グリコールとイソシアネートとの反応で得られるポリウレタンと、(2)ソフトセグメントとして長鎖グリコールとイソシアネートとの反応で得られるポリウレタンとの、直鎖状のマルチブロックコポリマーである。ここでポリウレタンとは、イソシアネート(−NCO)とアルコール(−OH)の重付加反応(ウレタン化反応)で得られる、ウレタン結合(−NHCOO−)を有する化合物の総称である。
このTPUは、高分子ポリオール、有機ポリイソシアネート、鎖伸張剤等から構成される。この高分子ポリオールは、複数の水酸基を有する物質であり、重縮合、付加重合(例えば開環重合)、重付加などによって得られる。高分子ポリオールとしては、例えばポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール又はこれらの共縮合物(例えばポリエステル−エーテル−ポリオール)などが挙げられる。これらの高分子ポリオールは1種類を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。これらの中で、ポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールが好ましく、ポリエステルポリオールが特に好ましい。
上記ポリエステルポリオールは、例えば、常法に従い、ジカルボン酸、そのエステル、その無水物等のエステル形成性誘導体と低分子ポリオールとを直接エステル化反応若しくはエステル交換反応によって縮合させるか、又はラクトンを開環重合することにより製造することができる。
ポリエステル系熱可塑性エラストマー(TPEE)は、分子中のハードセグメントとしてポリエステルを、ソフトセグメントとしてガラス転移温度(Tg)の低いポリエーテルあるいはポリエステルを用いた。マルチブロックコポリマーである。TPEEは分子構造の差によって、次のようなタイプがあり、ポリエステル・ポリエーテル型とポリエステル・ポリエステル型が主流を占めている。
(1)ポリエステル・ポリエーテル型TPEE
一般的には、ハードセグメントとして芳香族系結晶性ポリエステルを、ソフトセグメントとしてはポリエーテルを用いるもの。
(2)ポリエステル・ポリエステル型TPEE
ハードセグメントとして芳香族系結晶性ポリエステルを、ソフトセグメントに脂肪族系ポリエステルを用いるもの。
(3)液晶性TPEE
特別なものとして、ハードセグメントとして剛直な液晶分子をソフトセグメントに脂肪族系ポリエステルを用いた液晶型TPEEがある。
ポリアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)は、ハードセグメントとしてポリアミドを、ソフトセグメントとしてTgの低いポリエーテルやポリエステルを用いた、マルチブロックコポリマーである。ポリアミド成分は、ナイロン6,66,610,11,12などから選択され、ナイロン6またはナイロン12が主体を占めている。
ソフトセグメントの構成物質には、ポリエーテルジオールまたはポリエステルジオールの長鎖ポリオールが用いられる。ポリエーテルの代表例は、ジオールポリ(オキシテトラメチレン)グリコール(PTMG)、ポリ(オキシプロピレン)グリコールなどである。ポリエステルジオールの代表例は、ポリ(エチレンアジペート)グリコール、ポリ(ブチレン−1,4アジペート)グリコールなどである。
シリコーン系熱可塑性エラストマーは、オルガノポリシロキサンを主成分としたもので、ポリジメチルシロキサン系、ポリメチルフェニルシロキサン系、ポリジフェニルシロキサン系に分けられる。一部をビニル基、アルコキシ基等で変性したものもある。具体例としては、KEシリーズ(信越化学工業(株)製)、SEシリーズ、CYシリーズ、SHシリーズ(以上、東レダウコーニングシリコーン(株)製)等が挙げられる。
このような観点から見た場合、本発明における光学層である多層構造体を構成する積層方向に隣接する薄層(熱可塑性樹脂/エラストマー)の好適な組み合わせとしては、屈折率をnとすると、例えばナイロン6(n:1.530)/EPDM(n:1.480)、スチレン−ブタジエン−スチレンラバー(n:1.560)/アクリルゴム(n:1.460)、チオウレタン(n:1.700)/ポリブタジエン(n:1.520)などが挙げられる。また、多層構造体を構成する積層方向に隣接する薄層(エラストマー/エラストマー)の好適な組み合わせとしては、例えば 熱可塑性ウレタンエラストマー(n:1.540)/EPDM(n:1.480)、クロロプレン(n:1.560)/ポリブタジエン(n:1.520)、ポリスルフィドゴム(n:1.600)/シリコーンゴム(n:1.400)などが挙げられる。
具体的には、隣接する薄層のうち屈折率の高い方の薄層を形成するに際しては、構成する樹脂等に対して金属微粒子及び金属酸化物微粒子の少なくともいずれかを含有させることが好ましい。
また、金属酸化物微粒子等と樹脂等との割合は、金属酸化物微粒子等が過度に多く樹脂が不足すると高屈折率層の膜強度が低下し、逆に金属酸化物微粒子等が少ないと屈折率を十分に高めることができないことから、金属酸化物微粒子等と樹脂等との合計に対する金属酸化物微粒子等の割合が10〜60体積%の範囲、特に20〜50体積%とするのが好ましい。
ここで、上記中空微粒子とは、外殻層を有し、外殻層に囲まれた内部が多孔質組織、または空洞である微粒子をいう。該多孔質組織、及び当該空洞には空気(屈折率:1)が含有されており、当該中空粒子を低屈折率層に含有させることで、該層の屈折率を低減させることができる。本発明に用い得る中空微粒子の材料としては、無機系、有機系のものを挙げることができるが、生産性や強度等を考慮し、無機材料であることが好ましい。この場合には、前記外殻層が無機材料で形成されることになる。
ポーラスシリカは、中空殻状のシリカ微粒子であり、その平均粒径は10〜200nmが好ましく、10〜150nmであることがより好ましい。ポーラスシリカの平均粒径が10nm未満では、ポーラスシリカの屈折率を下げることが困難であり、200nmを超えると光を乱反射し、また形成される低屈折率層の表面粗さが大きくなるなどの問題が出る。
なお、ポーラスシリカの屈折率:n(ポーラスシリカ)は、中空微粒子の殻部を構成するシリカの屈折率:n(シリカ)、内部の空気の屈折率:n(空気)から、下記式(1)により求められる。
n(ポーラスシリカ)=n(シリカ)×(シリカの体積分率) ・・・ (1)
n(シリカ)は約1.47であり、n(空気)は1.0と非常に低いため、このようなポーラスシリカの屈折率は非常に低いものとなる。
本発明においては、ポーラスシリカの表面処理や樹脂成分等の選択により、低屈折率層中のポーラスシリカ含有量を20〜50質量%、特に25〜50質量%として、低屈折率層の低屈折率化を図ることが好ましい。
上記多層構造体の製造方法は、A層とB層とが良好に積層・接着される方法であれば特に限定されるものではなく、例えば共押出し、はり合わせ、コーティング、ボンディング、付着などの公知の方法を採用することができる。当該多層構造体の製造方法としては、具体的には(1)A層形成用の樹脂組成物とB層形成用の樹脂組成物とを用い、多層共押出法によりA層及びB層を有する多層構造体を製造する方法や、(2)A層形成用の樹脂組成物とB層形成用の樹脂組成物とを用い、接着剤を介して複数の積層体を重ね合わせ、延伸することでA層及びB層を有する多層構造体を製造する方法などが例示される。この中でも、生産性が高く、層間接着性に優れる観点から、(1)のA層形成用の樹脂組成物とB層形成用の樹脂組成物とを用いた多層共押出法により成形する方法が好ましい。
この多層構造体は、上述のように層間接着性に優れ、高い発色性、延伸性、熱成形性及び耐久性を有している。
本発明のタイヤは、以上説明した多層フィルムを、タイヤサイドウォール外面の少なくとも一部に配置して構成される。ここで、上記タイヤサイドウォール外面とは、タイヤにおけるサイドウォール部の外表面を意味する。まず、タイヤの構成を図面を用いて説明する。
図3は、本発明のタイヤの一例を示す空気入りタイヤの概略部分断面図である。図3において、タイヤTは、環状のトレッド1と、トレッド1の両端からタイヤ半径方向に延びる一対のサイドウォール2と、サイドウォール2の内端に形成されたビード部3と、ビード部3内に埋設された環状のビードコア4と、トレッド1及びサイドウォール2を貫通し両端がビードコア4周りに巻き上げられたカーカス5と、トレッド1においてカーカス5の外側に配設された環状のブレーカ6と、タイヤ内面に設けられたインナーライナー層7と、サイドウォール2を形成するゴム層の外側(サイドウォール外面)に設けられた多層フィルム8とを備えている。
多層フィルム8の厚みは、前述の好適な厚み範囲の多層構造体を含んで、1〜1000μmの範囲であることがましく、10〜200μmの範囲であることがより好ましい。多層フィルム8の厚みが1μm未満では、フィルムの柔軟性が高すぎ、例えばサイドウォール2の未加硫ゴムに貼付する際、皺になりやすく、滑らかな表面を形成することが困難となる。また厚みが1000μmを超えると、フィルムの柔軟性が低下し、使用時におけるサイドウォール2の変形に追従しきれずに、多層フィルム8の剥離或いは破損等を生じる場合がある。
この接着層の材料としては、多層フィルム8となる樹脂フィルムとサイドウォールとを強固に接合し得るものであれば特に制限はないが、極性官能基により変性されたジエン系ポリマー(変性ジエン系ポリマー)を含むものであることが好ましい。
上記極性官能基としては、エポキシ基、アミノ基、イミノ基、ニトリル基、アンモニウム基、イソシアネート基、イミド基、アミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カルボニル基、オキシカルボニル基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基、含窒素複素環基、含酸素複素環基、アルコキシシリル基及びスズ含有基が挙げられ、特にエポキシ基が好ましい。
上記構成により、多層フィルム8となる樹脂フィルムの接着剤層を有する面をサイドウォール材料に密着させて巻き取ることにより、確実にサイドウォール材料に該樹脂フィルムを接着させることができる。また、これらの接着前処理を施すことによって、多層フィルム8の耐久性を向上させることができる。
まず、実施例に係る各特性の測定方法及び評価方法について説明する。
(1)薄層の屈折率(n)
各薄層の形成に用いる樹脂について、JIS K7142−2008のA法に従い測定した。
各薄層の形成に用いる樹脂をペレット化し、これを二軸押出機(東洋精機社製)によって、下記押出条件で各々製膜し、厚さ20μmの単層フィルムを作製した。
・スクリュー:20mmφ、フルフライト シリンダー
・ダイ温度設定:C1/C2/C3/ダイ=200/200/200/200(℃)
次に、上記フィルムを用いて幅15mmの短冊状の試験片を作製し、23℃、50%RHの条件下で恒温室内に1週間放置した後、オートグラフ(株式会社島津製作所、AG−A500型)を用いて、チャック間隔50mm、引張速度50mm/分の条件で、23℃、50%RHにおけるS−Sカーブ(応力−歪み曲線)を測定し、JIS K7161−1994に準拠してヤング率(引張弾性率)を求めた。
後述する製造例に従って、実施形態に用いてタイヤを製造し、下記の方法により、意匠性及びタイヤの色味変化を評価した。
(1)意匠性
タイヤサイド部を目視観察し、以下の基準により発色性を評価した。
○:サイド部が透明感のある青色あるいは緑色を示し、見る方向により色味が変わる。
△:サイド部が透明感のある青色あるいは緑色を示すが、見る方向により色味は変わらない。
×:サイド部は下地のゴム色(黒色)であり、見る方向によっても色味は変わらない。
また、顕微分光光度計(日立製作所製、モデルU−6000)を用いて反射スペクトルを評価した。なお、反射スペクトルは入射0°/受光0°の条件下で標準白色板をレファレンスにして、反射ピーク波長及び相対反射率を測定した。
後述のように得られたフィルムをサイド部に貼りあわされたタイヤについて、乗用車にタイヤを装着し、タイヤの内圧を220kPaの時と160kPaにおいて、同じ地点から観た色味の変化について観察した。特に反射色を呈している部位の周辺の虹色に変化している部位の大きさが内圧の違いにより、変化が容易にわかるものを○、明確でないものを×として評価した。
作製したタイヤについて、−20℃の雰囲気下、空気圧140kPaで80km/hの速度に相当する回転数のドラム上に荷重6kNで押し付けて、10000km走行を実施した。ドラム走行後のタイヤのサイド面外観を目視観察して、多層フィルムの亀裂の有無を評価した。
(製造例1)多層フィルム1の製造
ナイロン(宇部興産(株)製、5033B)ペレットA1(n:1.530)及びEPDM(住友化学(株)製 エスプレン502)ペレットB1(n:1.480)を用い、それぞれペレットを構成する樹脂組成物によって交互に、図1におけるA層が16層及びB層が17層の33層の多層構造体が形成され、かつ最表面に支持層としてB層が約10μmで押し出せるように、計35層フィードブロックにて、共押出機に220℃の溶融状態として供給し、共押出を行い合流させることによって、多層の積層体とした。隣接するA層及びB層の層厚さはほぼ同じになるようにスリット形状を設計した。このようにして得られた計35層からなる積層体を、表面温度35℃に保たれ静電印加したキャスティングドラム上で急冷固化した。急冷固化して得られたキャストフィルムを離型紙上に圧着し巻取りを行った。なお、ペレットA1及びペレットB1の溶融物が合流してからキャスティングドラム上で急冷固化されるまでの時間が約4分となるように流路形状及び総吐出量を設定した。
なお、別途フィルム化して測定したペレットA1、B1の23℃におけるヤング率は各々4000MPa、10MPaであった。
製造例1において、用いるペレットを、熱可塑性ウレタンエラストマー((株)クラレ製、クラミロン3190)ペレットA2(n:1.540)及びEPDMペレットB2(n:1.480)とし、共押出機における溶融温度を200℃とした以外は、製造例1と同様にして多層フィルム2を得た。
多層フィルム2におけるA層及びB層それぞれの平均厚みは0.08μm、全体の厚みは23μmであった。また、別途フィルム化して測定したペレットA2、B2の23℃におけるヤング率は各々15MPa、10MPaであった。
製造例1において、用いるペレットを、ポリカーボネート(三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製、ノバレックスH−3000)ペレットA3(n:1.590)及びポリメチルメタアクリレート(PMMA、住友化学(株)、スミペックスMH)ペレットB3(n:1.487)とし、共押出機における溶融温度を260℃とした以外は、製造例1と同様にして多層フィルム3を得た。
多層フィルム3におけるA層及びB層それぞれの平均厚みは0.07μm、全体の厚みは23μmであった。また、別途フィルム化して測定したペレットA3、B3の23℃におけるヤング率は各々2490MPa、2900MPaであった。
製造例1において、ペレットA1及びペレットB1を各2層とした4層の積層体が形成されるように共押出を行った以外は、製造例1と同様にして多層フィルム4を得た。
多層フィルム4におけるA層及びB層それぞれの平均厚みは0.07μm、全体の厚みは20μmであった。
・ペレットの製造
ぺレットA2:100質量部に対し、ZrO2(屈折率n=2.2、東洋インキ(株)製)30質量部を、二軸押出機を用い190℃で溶融混合し、高屈折率のペレットA5を製造した。また、ぺレットB2:100質量部に対し、多孔質シリカ微粒子(触媒化成工業(株)製、屈折率n=1.23、平均粒径:60nm)50質量部を、二軸押出機を用い140℃で溶融混合し、低屈折率のペレットB5を製造した。
・多層フィルムの製造
製造例1において、用いるペレットを、上記ペレットA5(n:1.650)及び ペレットB5(n:1.410)とし、共押出機における溶融温度を200℃とした以外は、製造例1と同様にして多層フィルム5を得た。
多層フィルム5におけるA層及びB層それぞれの平均厚みは0.08μm、全体の厚みは22μmであった。また、別途フィルム化して測定したペレットA5、B5の23℃におけるヤング率は各々18MPa、14MPaであった。
製造例1において、A層及びB層それぞれの平均厚みが0.55μm、全体の厚みが38μmとなるように共押出を行った以外は、製造例1と同様にして多層フィルム6を得た。
製造例1において、ペレットA1の代わりにペレットB3(n:1.487)を用い、共押出機における溶融温度を260℃とした以外は、製造例1と同様にして多層フィルム7を得た。
多層フィルム7におけるA層及びB層それぞれの平均厚みは0.08μm、全体の厚みは23μmであった。また、別途フィルム化して測定したペレットB3の23℃におけるヤング率は、2900MPaであった。
(タイヤの作製)
常法に従い、未加硫のグリーンタイヤ(195/65R15)を作製した。一方、前記多層フィルム1を所定の大きさに裁断し、該フィルムを図3に示すようにグリーンタイヤのサイド部外表面の全面に貼り付け、この状態でスチール製のタイヤ成型用金型にセットして、140℃で30分間加熱加硫して試作タイヤ1を得た。
これらの結果をまとめて第1表に示す。
実施例1のタイヤの作製において、多層フィルム1の代わりに多層フィルム2〜7を各々用いた以外は、実施例1と同様にしてタイヤを作製し、これらについて同様の評価を行った。
結果をまとめて第1表に示す。
2 サイドウォール
3 ビード部
4 ビードコア
5 カーカス
6 ブレーカ
7 インナーライナー層
8 多層フィルム
10 多層構造体部
20 保護層部
Claims (8)
- 多層フィルムを、タイヤサイドウォール外面の少なくとも一部に配置したタイヤであって、
前記多層フィルムが、隣接層間の屈折率差が0.01以上である薄層を交互に積層した5層以上の薄層からなる光学層を有し、前記薄層の平均厚みが0.01μm以上0.5μm以下であり、前記光学層が、熱可塑性樹脂フィルムからなるA層と、エラストマーを含む樹脂組成物からなるB層とを備えて構成されるタイヤ。 - 前記5層以上の薄層のうちの少なくとも1層の23℃におけるヤング率(JIS K7161−1994)が、0.1MPa以上500MPa以下である請求項1に記載のタイヤ。
- 前記5層以上の薄層のうちの少なくとも1層が、熱可塑性エラストマーを含む樹脂組成物からなる請求項1または2に記載のタイヤ。
- 前記熱可塑性エラストマーが、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリジエン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー及びシリコーン系熱可塑性エラストマーの中から選ばれる少なくとも1種である請求項3に記載のタイヤ。
- 前記5層以上の薄層中の隣接層における屈折率が高い方の薄層が、金属微粒子及び金属酸化物微粒子の少なくともいずれかを含む請求項1〜4のいずれか1項に記載のタイヤ。
- 前記5層以上の薄層中の隣接層における屈折率が低い方の薄層が、中空微粒子を含む請求項1〜5のいずれか1項に記載のタイヤ。
- 前記多層フィルムにおける全光線透過率が、30%以上である請求項1〜6のいずれか1項に記載のタイヤ。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のタイヤの製造方法であって、
前記多層フィルムを、共押出工程により製膜するタイヤの製造方法。
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