(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
混練した後にシート状にして巻き取り後、巻き取った状態のままで２４時間以上放置するゴム組成物の製造方法であって、
前記ゴム組成物は、ゴム成分の１００質量％が、ムーニー粘度が４０［ＭＬ１＋４（１３０℃）］以上の高粘度ブチルゴムであり、ゴム成分１００質量部に対し、カオリンクレーが２０〜２００質量部配合され、温度４０℃での収縮率が１５％以下である、ゴム組成物の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のゴム組成物の製造方法により製造されるゴム組成物を加硫して得る加硫ゴム。
【請求項３】
請求項１に記載のゴム組成物の製造方法により製造されるゴム組成物、或いは、請求項２に記載の加硫ゴムからなるインナーライナー。
【請求項４】
請求項３に記載のインナーライナーを具える空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はゴム組成物およびゴム組成物の製造方法に係り、より詳細には耐空気透過性とグリーン伸びとを向上したゴム組成物およびその製造方法に関するものである。本発明は、さらに、上記ゴム組成物を用いた加硫ゴム、インナーライナー並びに空気入りタイヤに関するものである。尚、本明細書中において、グリーン伸びとは、未加硫状態のゴム組成物の破断伸び率（％）のことを言い、これが大きい程、ゴム切れや穴あき等を生じにくい。
【背景技術】
【０００２】
タイヤのインナーライナー等として用いるゴム組成物には、優れた耐空気透過性が要求される。このようなゴム組成物は、気体透過性の低いブチルゴムの含有率を増加させることにより、耐空気透過性を向上できることが知られている。近年、このように耐空気透過性を向上し、厚みを薄くしたゴム組成物をタイヤのインナーライナーに用い、タイヤの軽量化および省資源化を図る試みが盛んである。
【０００３】
しかし、ブチルゴムの含有率を多くして薄ゲージ化したゴム組成物をタイヤのインナーライナーに適用した場合、カーカスプライのいわゆるプライジョイント部等において、ゴム切れやシートの穴あき等の不具合が生じやすいという問題があった。
【０００４】
図１は、一般的な空気入りタイヤのカーカスのプライジョイント部におけるインナーライナーの構造を示すタイヤ赤道方向断面図である。図示例において、カーカスプライ１は、プライジョイント部においてタイヤ径方向に重なっており、インナーライナー３は、カーカスプライ１のタイヤ径方向内側に配置されている。尚、図示例において、カーカスプライ１はコード２を具える。ここで、この空気入りタイヤを加硫する際、ブラダー等によって内側から拡張することによる製法が一般的であり、その際、インナーライナー３が大きく収縮することにより、インナーライナー３に残留応力が生じる。特に、カーカスプライ１の端部４付近において応力が集中するため、ゴム切れや穴あき等の不具合は、カーカスプライ１の端部４付近において発生しやすい。
【０００５】
そこで、いわゆるジエン系ゴムの含有率を多くし、ゴム組成物のグリーン伸びを向上することにより、上記残留応力によるプライジョイント部のゴム切れや穴あきの抑制を図る方法が知られているが、その場合、耐空気透過性が低下してしまう。即ち、従来の技術では、耐空気透過性とグリーン伸びとを両立したインナーライナーを提供することは困難である。
【０００６】
尚、タイヤのインナーライナーに生じる不良の改善を図る方法として、例えば、特許文献１では、カーカスプライの周方向ジョイント端で、その少なくともインナーライナーに面する側に末端ゴム部分を配設することにより、カーカスプライジョイント部における段差を漸減し、プライジョイント部と接触するインナーライナーへの応力集中を緩和する方法が記載されている。
【０００７】
また、特許文献２では、インナーライナーの接合部におけるエアー入り不良の発生率の低減を所期し、組成の異なる３層のゴム層でインナーライナーを構成することによって、上記インナーライナーの接合間の接合強度を向上させる方法が記載されている。
【０００８】
さらに、特許文献３では、ハロゲン化ブチルゴム１００重量部に対しカーボンブラック５０重量部〜７０重量部、可塑剤および／または樹脂２０重量部〜４０重量部を含むゴム組成物からなるシートで、タイヤ内側の上記インナーライナーの接合部を被覆する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−２２４８５３号公報
【特許文献２】特開２００７−１６０９８０号公報
【特許文献３】特開平７−９８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１〜３に記載の方法は、いずれも構造を工夫することによりインナーライナーの種々の不良の改善を図る方法である。従って、上記技術は、インナーライナー自体の強度に鑑みることによって、さらに改善できる余地があると言える。また、耐空気透過性との両立を達成するためには、使用するゴムの組成について、さらに詳細な設計が必要である。
【００１１】
そこで、本発明は、上記の課題に鑑み、耐空気透過性とグリーン伸びとを両立させたゴム組成物およびその製造方法並びにそのゴム組成物を加硫して得る加硫ゴムを提供し、さらに、上記ゴム組成物または加硫ゴムからなるインナーライナー並びに該インナーライナーを具えた空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
発明者らは、上記課題を解決するゴム組成物を開発する方途につき鋭意検討していたところ、粘度の高い高粘度ブチルゴムをゴム成分中に一定以上の割合で配合することが効果的であることを知見し、本発明を完成するに到った。
【００１３】
従って、上記課題を満たす本発明の要旨構成は、以下の通りである。
（１）混練した後にシート状にして巻き取り後、巻き取った状態のままで２４時間以上放置するゴム組成物の製造方法であって、
前記ゴム組成物は、ゴム成分の１００質量％以上が、ムーニー粘度が４０［ＭＬ１＋４（１３０℃）］以上である高粘度ブチルゴムであり、ゴム成分１００質量部に対し、カオリンクレーが２０〜２００質量部配合され、温度４０℃での収縮率が１５％以下である、ゴム組成物の製造方法。
【００１４】
ここで、上記ムーニー粘度［ＭＬ１＋４（１３０℃）］は、ＪＩＳ  Ｋ６３００−１（２００１）に記載のムーニー粘度試験方法に基づき、温度１３０℃の条件で、Ｌ形ロータを用いて予熱時間１分、ロータ回転時間４分の条件で測定した粘度の値を言う。尚、値が大きいほど、高粘度である。
【００１６】
ここで、上記において「温度４０℃での収縮率」とは、例えば、バンバリーミキサーによって混練する等した後、厚さ１．５ｍｍのシート状にして巻き取った未加硫の上記ゴム組成物を、温度４０℃中に拡げて２４時間放置した際の、放置前後の長さ方向の収縮率を言う。
【００１７】
（２）上記（１）に記載のゴム組成物の製造方法により製造されるゴム組成物を加硫して得る加硫ゴム。
【００１８】
（３）上記（１）に記載のゴム組成物の製造方法により製造されるゴム組成物、或いは、上記（２）に記載の加硫ゴムからなるインナーライナー。ここで、前記インナーライナーは、主に圧力容器の内部に充填した気体の外部への透過を防止することを所期して配置されるゴム製部材のことを言う。即ち、例えば、空気入りタイヤに用いるものの他、各種ボールや、風船等に用いるものも含む。
【００１９】
（４）上記（３）に記載のインナーライナーを具えた空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【００２１】
本発明により、耐空気透過性およびグリーン伸びに優れたゴム組成物を提供することが可能である。本発明のゴム組成物は、変形や残留応力に対して柔軟に適応することができるため、例えば、材料の高度な均一性が要求される製造工程においても、ゴム切れや穴あき等の問題が生じにくい。
【００２２】
また、本発明のゴム組成物をインナーライナーとして用いることにより、耐空気透過性に優れ、ゴム切れや穴あき等の問題を解決したインナーライナーを提供することが可能である。さらに、本発明のインナーライナーを空気入りタイヤに使用すれば、タイヤの空気保持性を維持したまま、カーカスプライジョイント部におけるゴム切れや穴あき等の不具合を抑制した空気入りタイヤを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】一般的な空気入りタイヤのカーカスのプライジョイント部におけるインナーライナーの構造を示すタイヤ赤道方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明を詳細に説明する。本発明のゴム組成物の製造方法は、混練した後にシート状にして巻き取り後、巻き取った状態のままで２４時間以上放置するゴム組成物の製造方法であって、前記ゴム組成物は、ゴム成分の１００質量％が、ムーニー粘度が４０［ＭＬ１＋４（１３０℃）］以上の高粘度ブチルゴムであり、ゴム成分１００質量部に対し、カオリンクレーが２０〜２００質量部配合され、温度４０℃での収縮率が１５％以下である、ことを特徴とする。
【００２５】
上述した通り、通常、ゴム組成物は、ブチルゴムの配合率を増加させることにより耐空気透過性を向上させることができる。一方、従来では、これによってゴム組成物のグリーン伸びが低下し、ゴム切れや穴あきを生じてしまうことが課題であった。
【００２６】
この課題に対し、通常のブチルゴムよりもムーニー粘度が高い高粘度ブチルゴムをゴム成分の７０質量％以上配合したことにより、耐空気透過性を維持しつつグリーン伸びを従来のゴム組成物より大幅に優れるものとしたゴム組成物を提供することが可能である。
【００２７】
尚、前記高粘度ブチルゴムのムーニー粘度は、さらに、特に限定されるものではないが、６０［ＭＬ１＋４（１３０℃）］以下であることが好ましい。前記高粘度ブチルゴムのムーニー粘度を６０［ＭＬ１＋４（１３０℃）］以下とすれば、加工が容易である。
【００２８】
本発明において、前記高粘度ブチルゴムの他にゴム組成物のゴム成分中に配合し得るゴム成分としては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレン合成ゴム（ＩＲ）、ポリブタジエン（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム(ＳＢＲ)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(ＮＢＲ)、クロロプレンゴム（ＣＲ）等を挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２９】
また、本発明において、ゴム組成物のゴム成分は、全てブチルゴムからなることが好ましい。ゴム成分を全てブチルゴムとすることによって、ゴム組成物の耐空気透過性を向上させることが可能である。
【００３０】
さらに、本発明において、ゴム成分中における前記高粘度ブチルゴムの配合率は、８０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは９０質量％以上、さらに好ましくは１００質量％である。即ち、前記高粘度ブチルゴムの配合率が高いほど、よりグリーン伸びに優れたゴム組成物を提供することが可能である。
【００３１】
また、本発明によるゴム組成物は、温度４０℃での収縮率が１５％以下である。ここで、「温度４０℃での収縮率」とは、例えば、バンバリーミキサーによって混練する等した後、厚さ１．５ｍｍのシート状にして巻き取った未加硫の上記ゴム組成物を、温度４０℃中に拡げて２４時間放置した際の、放置前後の長さ方向の収縮率を言う。
【００３２】
本発明によるゴム組成物において、温度４０℃での収縮率を１５％以下とすることにより、製造時の収縮等に伴って生じる残留応力を低減させることが可能である。残留応力を低減させれば、ゴム組成物のゴム切れや穴あき等の不具合をさらに抑制することができる。また、インナーライナーをさらに薄ゲージ化して、タイヤを軽量化することが可能である。
【００３３】
ここで、温度４０℃での収縮率が１５％以下である本発明のゴム組成物は、例えば、混練した後にシート状にして巻き取った未加硫の本発明によるゴム組成物を、巻き取った状態のままで２４時間放置することによって、得ることが可能である。
【００３４】
加えて、本発明によるゴム組成物には、無機粘土鉱物を配合することが好ましい。前記ゴム組成物に無機粘土鉱物を配合することにより、当該ゴム組成物の耐空気透過性をさらに向上させることが可能である。尚、ゴム組成物に配合する前記無機粘土鉱物とは、特に限定されず、例えば、カオリンクレー、マイカ、長石等を挙げることができ、これらの中では、カオリンクレーが好ましい。また、その際、前記無機粘土鉱物の配合比としては、ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対し、５〜２００質量部の範囲であることが好ましい。
【００３５】
また、本発明のゴム組成物に前記無機粘土鉱物を配合する場合、該無機粘土鉱物は、板状または層状であることが好ましい。このような無機粘土鉱物をゴム成分に配合したものは、特に押出または圧延工程において層構造を形成し、空気の透過経路を遮り、耐空気透過性が効果的に発揮される。
【００３６】
本発明のゴム組成物を加硫することにより、耐空気透過性に優れた加硫ゴムを提供することが可能である。本発明のゴム組成物はグリーン伸びに優れるため、上記加硫ゴムには残留応力が生じにくい。
【００３７】
本発明のゴム組成物または加硫ゴムを用いて、本発明によるインナーライナーを提供することが可能である。本発明によるインナーライナーは、耐空気透過性およびグリーン伸びに優れ、ゴム切れや穴あき等の不具合が生じにくい。
【００３８】
通常、タイヤやボール等に設けるインナーライナーは、厚みを薄く引き延ばした形状による特性として、収縮による残留応力の影響を大きく受けやすい。そこで本発明のゴム組成物または加硫ゴムを用いて、インナーライナーを製造することにより、収縮による残留応力を緩和することができる。また、本発明のインナーライナーは、耐空気透過性とグリーン伸びとを両立するため、従来のインナーライナーよりも厚みを薄くすることが可能であり、省資源化および軽量化が自在である。従って、本発明のゴム組成物または加硫ゴムは、インナーライナーの材料として使用すると効果的である。
【００３９】
また、本発明のインナーライナーは、空気入りタイヤのインナーライナーとして用いると効果的である。即ち、製造時のゴム切れや穴あき等の不具合を改善し、さらに、タイヤの省資源化および軽量化を達成することが可能である。
【００４０】
上述したように、空気入りタイヤのインナーライナーを薄くすると、カーカスプライのプライジョイント部分において、インナーライナーの収縮による残留応力が集中し、ゴム切れや穴あき等の不具合が生じやすくなることが、従来の課題であった。そこで、本発明のインナーライナーを空気入りタイヤに用いることにより、上記プライジョイント部分におけるインナーライナーの不具合を抑制することができる。さらに、厚さを従来のインナーライナーよりも薄くすることができるため、タイヤの軽量化を達成することができる。加えて、材料として使用するブチルゴムの量を従来よりも少なくすることができるため、タイヤの省資源化および低コスト化にも効果的である。
【００４１】
以上に、本発明のゴム組成物、加硫ゴム、インナーライナーおよび空気入りタイヤについて説明した。本発明では、さらに、温度４０℃での収縮率が１５％以下である本発明のゴム組成物の製造方法を提供することができる。
【００４２】
先述したように、温度４０℃での収縮率が１５％以下である本発明のゴム組成物の製造方法として、混練した後にシート状にして巻き取った未加硫の本発明によるゴム組成物を、巻き取った状態のままで２４時間放置することによる製造方法等がある。
【実施例】
【００４３】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。
表１に示す配合処方および収縮率のゴム組成物を混練して得、下記の方法により、ゴム組成物の空気透過係数および未加硫時の伸び（グリーン伸び）を測定した。また、前記ゴム組成物からなるインナーライナーを具えた未加硫の空気入りタイヤ（グリーンタイヤ）を作製し、その品質につき下記の方法にて評価した。表１にこれらの結果を併記する。
【００４４】
（１）空気透過係数
各ゴム組成物を１６０℃で３０分間加硫して得たサンプルについて、空気透過試験機Ｍ−Ｃ１（東洋精機（株）製）を用いて、６０℃での空気透過係数を測定した。尚、空気透過係数の数値が小さいほど、耐空気透過性に優れている。
【００４５】
（２）グリーン伸び
未加硫状態の前記ゴム組成物からＪＩＳ５号形（リング状）試験片を作製し、ＪＩＳ  Ｋ６３０１−１９９５に従って引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引張試験を行い、破断時の伸び率（％）を測定した。
（３）グリーンタイヤの評価
表１に示す組成のインナーライナーを具えた試験タイヤを試作し、インナー割れ、エアー入り不良等の不具合の有無を目視観察にて調べ、○：非常に良好、△：良好の２段階で評価した。
【００４６】
尚、表１に記載した各ゴム組成物の収縮率は、ゴム組成物の厚さ１．５ｍｍのシートを３００ｍｍの長さで取り出し、温度４０℃雰囲気下で２４時間放置した後の該シートの長さを測定し、該測定値から算出される放置前後の収縮量を、放置前のシート長さ（３００ｍｍ）で除することにより算出したものである。
【００４７】
【表１】
0005590841.tif 000002
【００４８】
＊１    旭♯５５  旭カーボン（株）製
＊２    カオリンクレー  Ｐｏｌｙｆｉｌ  ＤＬ  Ｊ．Ｍ．Ｈｕｂｅｒ社製
【００４９】
実施例１、比較例５〜９は、高粘度ブチルゴムをゴム成分の７０質量％以上配合したゴム組成物であり、比較例１〜４は、高粘度ブチルゴムがゴム成分の７０質量％未満であるゴム組成物である。比較例５および６は、実施例１および比較例７と同じ配合処方のゴム組成物につき、収縮率を１５％より大きくしたゴム組成物である。
【００５０】
表１によると、ゴム成分中に配合する高粘度ブチルゴムの割合が多いほど、グリーン伸びに優れる傾向があることがわかる。また、実施例１、比較例５〜９のグリーン伸びは、比較例１〜４のグリーン伸びに比べて大きい。即ち、ゴム成分中に高粘度ブチルゴムを７０％以上配合することにより、ゴム組成物のグリーン伸びが格段に向上することがわかる。
【００５１】
また、温度４０℃での収縮率が１５％以下であるゴム組成物を用いた実施例１、比較例７〜９は、上記収縮率が１５％より大きなゴム組成物を用いた比較例５および６に比べ、グリーンタイヤの評価が良いことがわかる。これは、実施例１、比較例７〜９に用いたゴム組成物は、上記収縮率が少ないため、成形時の残量応力の発生が抑制され、ゴム切れや穴あき等の不具合を改善したためである。
【００５２】
また、表１によれば、無機粘土鉱物であるカオリンクレーを配合することによって、耐空気透過性が向上することがわかる。従って、本発明のゴム組成物は、無機粘土鉱物を配合することが好ましいと言える。
【００５３】
以上に示した結果から、本発明により、耐空気透過性とグリーン伸びとを両立したゴム組成物を提供できることがわかった。
【符号の説明】
【００５４】
１      カーカスプライ
２      コード
３      インナーライナー
４      カーカスプライの端部
【図１】
0005590841.tif 000003