(57)【要約】【課題】インナーライナーを透過する空気中の酸素量を低減することにより、カーカス層及びベルト層を構成するゴム成分の酸化劣化を抑制するようにしたインナーライナー用ゴム組成物を提供する。【解決手段】ブチルゴム及びハロゲン化ブチルゴムから選ばれる少なくとも１種のゴムを５０重量％以上含有するジエン系ゴム１００重量部に対し、硫化亜鉛を２〜２０重量部配合すると共に、該硫化亜鉛が、Ｘ線回折により測定された２θが２８．５°±０．２°の範囲に現れる回折ピークの半値幅が０．５°以下であることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブチルゴム及びハロゲン化ブチルゴムから選ばれる少なくとも１種のゴムを５０重量％以上含有するジエン系ゴム１００重量部に対し、硫化亜鉛を２〜２０重量部配合すると共に、該硫化亜鉛が、Ｘ線回折により測定された２θが２８．５°±０．２°の範囲に現れる回折ピークの半値幅が０．５°以下であるインナーライナー用ゴム組成物。
【請求項２】
さらに、無機化合物の水和物を配合した請求項１に記載のインナーライナー用ゴム組成物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のゴム組成物により形成したインナーライナーを有する空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インナーライナー用ゴム組成物に関し、さらに詳しくは、インナーライナーを透過する空気中の酸素量を低減することにより、カーカス層及びベルト層を構成するゴム成分の酸化劣化を抑制するようにしたインナーライナー用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
チューブレス空気入りタイヤの内面には、空気透過防止性能に優れたブチル系ゴムを主成分とするゴム組成物がインナーライナーとして設けられている。しかし、インナーライナーはタイヤ内腔に充填された空気が透過するのを完全にゼロにすることは困難であり、長期間の間に、充填空気がインナーライナーを透過し、外周側に配置されたカーカス層やベルト層に拡散する。したがって、透過空気中の酸素がカーカス層やベルト層のゴム成分と接することにより、これらのゴム成分が酸素と結合し酸化劣化を起こしやすくなる。このようにカーカス層やベルト層のゴム成分が酸化劣化すると、カーカス層やベルト層の耐久性が低下するという問題があった。この対策として、ゴム成分の耐酸化劣化性能を向上させる方法とインナーライナーを透過する酸素の量を低減する方法とが考えられる。
【０００３】
インナーライナーを透過する酸素量を低減するには、インナーライナーを厚くすることが考えられるが、タイヤ重量が増加するという課題がある。また、カーカス層やベルト層のゴム成分の耐老化性を向上するためには、老化防止剤を配合することが考えられるが、老化防止剤の配合量が多くなるとスチールコードとの接着性が悪化するため、老化防止剤による熱老化の抑制には限界があった。
【０００４】
ゴム成分の耐熱老化性を改良するため、特許文献１は、ジエン系ゴムに硫化亜鉛と酸化亜鉛とを共に配合したゴム組成物を使用することを提案している。しかし、このゴム組成物では、ゴム成分の耐熱老化性を改良することができても、ゴム組成物を透過する空気中の酸素量を低減することはできなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−２７２１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、インナーライナーを透過する空気中の酸素量を低減することにより、カーカス層及びベルト層を構成するゴム成分の酸化劣化を抑制するようにしたインナーライナー用ゴム組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、ブチルゴム及びハロゲン化ブチルゴムから選ばれる少なくとも１種のゴムを５０重量％以上含有するジエン系ゴム１００重量部に対し、硫化亜鉛を２〜２０重量部配合すると共に、該硫化亜鉛が、Ｘ線回折により測定された２θが２８．５°±０．２°の範囲に現れる回折ピークの半値幅が０．５°以下であることを特徴とする。
【０００８】
前記インナーライナー用ゴム組成物は、さらに、無機化合物の水和物を配合するとよい。このインナーライナー用ゴム組成物により、インナーライナーを構成した空気入りタイヤは、耐久性が優れ好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、ブチルゴム及びハロゲン化ブチルゴムから選ばれる少なくとも１種のゴムを５０重量％以上含有するジエン系ゴム１００重量部に、Ｘ線回折により測定された２θが２８．５°±０．２°の範囲に現れる回折ピークの半値幅が０．５°以下である硫化亜鉛を２〜２０重量部配合するようにしたので、ブチルゴム及びハロゲン化ブチルゴムが空気透過防止性を高くすると共に、硫化亜鉛が僅少の透過空気中の酸素をトラップすることにより、インナーライナーを透過する酸素を可及的に少なくする。このため、インナーライナーの外周側に配置されたカーカス層及びベルト層を構成するゴム成分が酸素と接するのを防止し、その酸化劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物において、ベースゴムはブチルゴム及びハロゲン化ブチルゴムから選ばれる少なくとも１種のゴムを含有するジエン系ゴムにする。ハロゲン化ブチルゴムは、ブチルゴムを臭素や塩素などでハロゲン化したもので、空気透過係数が極小である特性を有する。ブチルゴム及びハロゲン化ブチルゴムは、それぞれ単独で使用してもよい。また、ブチルゴムとハロゲン化ブチルゴムとを共に使用してもよい。ジエン系ゴムのうち、ブチルゴム及びハロゲン化ブチルゴムの含有量は、５０重量％以上であり、好ましくは７５〜１００重量％である。ブチルゴム及びハロゲン化ブチルゴムが５０重量％未満である場合には、空気透過防止性能を十分に高くすることができない。
【００１１】
ブチルゴム及びハロゲン化ブチルゴム以外のジエン系ゴムは、インナーライナーに配合可能なゴムであればよく、例えば天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム等が挙げられる。これらのジエン系ゴムは、単独又は複数の種類を配合することができる。
【００１２】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、硫化亜鉛を配合することにより、周囲の酸素が硫化亜鉛にトラップされるため、インナーライナーを透過する酸素を可及的に少なくする。硫化亜鉛は、Ｘ線回折により測定された２θが２８．５°±０．２°の範囲に現れる回折ピークの半値幅が０．５°以下、好ましくは０．１°〜０．３°であるものを使用する。Ｘ線回折の２θが２８．５°±０．２°の範囲に現れる回折ピークの半値幅が０．５°より大きい硫化亜鉛は、酸化亜鉛を含む未加硫ゴムを過加硫状態になるまで加硫するときに生成する。この過加硫状態になったインナーライナー用ゴム組成物は、機械的物性等の初期物性が低下したものであるため、耐久性が低下する。したがって、インナーライナー用ゴム組成物は、Ｘ線回折の２θが２８．５°±０．２°の範囲に現れる回折ピークの半値幅が０．５°より大きい硫化亜鉛を含有しないことが必要である。なお、本発明において、硫化亜鉛のＸ線回折は、パナリティカル社製Ｘ線回折装置を使用して、Ｘ線源：ＣｕＫα線、管電圧：４５ｋＶ、管電流：４０ｍＡ、発散スリット：０．５°、反散乱スリット：０．５°、ステップ幅：０．０３°からなる測定条件で、銅をターゲット金属として測定した。
【００１３】
本発明において、硫化亜鉛としてはα型結晶又はα型結晶とβ型結晶の混合物を使用することができる。好ましくは、α型結晶とβ型結晶の混合物がよい。また、硫化亜鉛の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し、硫化亜鉛を２〜２０重量部、好ましくは５〜１０重量部にする。硫化亜鉛の配合量が２重量部未満であるときは、透過空気中の酸素を十分にトラップすることができない。また、硫化亜鉛の配合量が２０重量部を超えると、ゴム組成物の引張破断強度などの機械的物性が低下する。
【００１４】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物には、無機化合物の水和物を配合することにより、硫化亜鉛が酸素をトラップする作用を増大させることができる。すなわち、無機化合物の水和物から放出された水分子がインナーライナー用ゴム組成物中に存在することにより、硫化亜鉛が酸素をトラップする作用がより大きくなる。無機化合物の水和物の配合量は、特に制限されるものではなく、ジエン系ゴム１００重量部に対し、好ましくは０．２〜５重量部、より好ましくは０．５〜３重量部にするとよい。無機化合物の水和物の配合量が０．２重量部未満であると、硫化亜鉛が酸素をトラップするのを増大させる効果が十分に得られない。また、無機化合物の水和物の配合量が５重量部を超えると、インナーライナー用ゴム組成物の機械的物性が低下する。
【００１５】
無機化合物の水和物としては、特に制限されるものではなく、例えば硫酸カルシウムの二水和物、硫酸マグネシウムの七水和物、リン酸マグネシウムの八水和物、硫酸鉄の一水和物から五水和物、炭酸水酸化マグネシウムの水和物等を例示することができる。なかでも硫酸カルシウムの二水和物が好ましい。
【００１６】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物には、カーボンブラック、無機充填剤や添加剤などの通常用いられる配合剤を添加することができる。無機充填剤としては、例えばシリカ、クレー、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム等を必要に応じて配合することができる。添加剤としては、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、加工助剤、老化防止剤、可塑剤、カップリング剤などのインナーライナー用ゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤を配合することができる。これらの配合剤の量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。インナーライナー用ゴム組成物は、公知のゴム用混練機械、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を使用して、上記各成分を混合することにより調製し、加硫することができる。
【００１７】
本発明のゴム組成物は、チューブレス空気入りタイヤのインナーライナーを構成するのに好適である。本発明のゴム組成物により構成されたインナーライナーは、空気透過防止性能が優れると共に、インナーライナーを透過する僅少の空気中の酸素を硫化亜鉛がトラップするため、透過空気中の酸素を可及的に少なくすることができる。このため、インナーライナーを透過する酸素が、カーカス層やベルト層を構成するゴム成分中に拡散するのを少なくすることにより、これらゴム成分が酸素と結合するのを抑制する。したがって、カーカス層やベルト層を構成するゴム成分の酸化劣化を防止することにより耐久性を向上することができる。
【００１８】
以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００１９】
表１に示す配合からなる５種類のゴム組成物（実施例１〜４、比較例１）を、それぞれ硫黄及び加硫促進剤を除く配合成分を秤量し、１．７Ｌのバンバリーミキサーで５分間混練し、温度１６０℃でマスターバッチを放出し室温冷却した。このマスターバッチを８インチのオープンロールに供し、硫黄及び加硫促進剤を加え４分間混合し、インナーライナー用ゴム組成物を調製した。
【００２０】
次に、タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５であり、ベルト層を構成するゴム成分を天然ゴム（ＳＴＲ−２０）にすることを共通条件として、インナーライナー層を構成するゴム組成物の種類を、表１に示すように異ならせた５種類の空気入りタイヤ（実施例１〜４、比較例１）を製作した。
【００２１】
得られた５種類の空気入りタイヤをそれぞれリム（１５×６ＪＪ）に装着し、初期の空気圧２００ｋＰａ、温度２１℃、無負荷条件にて、１月毎に空気圧を２００ｋＰａに調整しながら１年間静置した。１年間経過後の空気入りタイヤをそれぞれ分解し、ベルト層におけるゴム成分の酸素結合量を下記の方法により評価した。
【００２２】
ゴム成分の酸素結合量
ベルト層から採取したゴム成分を、サーモエレクトロン社製有機元素分析装置を使用して、ゴム成分に結合した酸素結合量［重量％］を測定した。得られた結果を表１に示した。
【００２３】
【表１】
2010265342.tif 000002
【００２４】
なお、表１において使用した原材料の種類を下記に示す。
Ｂｒ−ＩＩＲ：臭素化ブチルゴム、日本ブチル社製ブロモブチル２２５５
ＮＲ：天然ゴム、ＳＩＲ−２０
カーボンブラック：東海カーボン社製シーストＶ
酸化亜鉛：正同化学工業社製酸化亜鉛３種
ステアリン酸：日油社製ビーズステアリン酸ＹＲ
芳香族プロセスオイル：昭和シェル石油社製エキストラクト４号Ｓ
硫黄：細井化学工業社製油処理イオウ
加硫促進剤：大内新興化学工業社製ノクセラーＤＭ
硫化亜鉛：関東化学社製硫化亜鉛、α型結晶とβ型結晶の混合物、Ｘ線回折により測定した２θが２８．５°±０．２°の範囲に現れた回折ピークの半値幅が０．２°であった。
硫酸カルシウム二水和物：関東化学社製硫酸カルシウム二水和物
【００２５】
表１の結果から明らかなように、本発明のゴム組成物（実施例１〜４）により構成されたインナーライナーは、硫化亜鉛が透過空気中の酸素をトラップするため、透過空気中の酸素が、ベルト層を構成するゴム成分と結合するのを抑制する。これにより、ベルト層を構成するゴム成分の酸化劣化が抑制され、耐久性を向上することができる。