(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチレン−ブタジエン共重合体とアクリロニトリル−ブタジエン共重合体とからなるゴム成分からなるゴム組成物であって、該ゴム成分のアクリロニトリル含有量が５〜１９．２重量％であるゴム組成物からなるカーカスを備えた、インナーライナーのないチューブレス空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記ゴム組成物がゴム成分１００重量部に対して１０重量部以下の軟化剤を含む請求項１記載のインナーライナーのないチューブレス空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインナーライナーのないチューブレス空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤにおいて、チューブの代わりにタイヤの内面にインナーライナーというゴム層を設けたチューブレスタイヤが普及している。該チューブレスタイヤのインナーライナーには、通常、空気透過性の低いブチルゴムが用いられている。
【０００３】
しかし、ブチルゴムは耐空気透過性にはすぐれているものの、タイヤの他の部材、とくにサイドウォールなどのジエン系ゴムとの接着性に劣るという問題があった。
【０００４】
さらに、タイヤの製造についても、タイヤが多くの部材からなっているため、従来からその製造工程が多く、かつ複雑であるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明者らは、インナーライナーをなくすことができれば、タイヤの製造工程を１つ減らして簡素化できるばかりでなく、タイヤの重量を減らすことによりその転がり抵抗を低下させることができ、さらに自動車の燃費の低減につながることに着目し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記事実に鑑み、本発明の目的は、本来インナーライナーが担っていた耐空気透過性を備え、かつジエン系ゴムからなるサイドウォールとの接着性にすぐれ、さらにコードとの接着性にも劣らないカーカス用ゴム組成物を提供することにより、インナーライナーのないチューブレス空気入りタイヤをうることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、スチレン−ブタジエン共重合体とアクリロニトリル−ブタジエン共重合体とからなるゴム成分からなるゴム組成物であって、該ゴム成分のアクリロニトリル含有量が５〜１９．２重量％であるゴム組成物からなるカーカスを備えた、インナーライナーのないチューブレス空気入りタイヤに関する。
【０００８】
前記ゴム組成物はゴム成分１００重量部に対して１０重量部以下の軟化剤を含むのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明におけるインナーライナーのないチューブレス空気入りタイヤのカーカスは、スチレン−ブタジエン共重合体とアクリロニトリル−ブタジエン共重合体をゴム成分とするゴム組成物からなる。該ゴム組成物においてゴム成分は５〜２０重量％のアクリロニトリル含有量をもつ。
【００１０】
本発明におけるスチレン−ブタジエン共重合体は従来のものであればよく、市販のものとしてはたとえば住友化学工業（株）製のＳＢＲ１５００などを好ましく用いることができる。
【００１１】
アクリロニトリル−ブタジエン共重合体としても従来のものであればよく、市販のものとしてはたとえば日本合成ゴム（株）製のＮ２２０Ｓ、Ｎ２１５ＳＬ、Ｎ２２２ＬまたはＮ２３０Ｓ、日本ゼオン（株）製のＮＩＰＯＬ、ＤＮ１０３またはＤＮ３０６などを好ましく用いることができる。
【００１２】
前記スチレン−ブタジエン共重合体とアクリロニトリル−ブタジエン共重合体との配合割合としては、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体の結合アクリロニトリル量の割合によって異なるが、ブレンド後のゴム成分のアクリロニトリル含有量が、空気透過性とジエンゴムに対する接着強度とをバランスよくするという点から５〜２０重量％、空気透過性をより一層低くおさえるという点から好ましくは１５〜２０重量％となる配合割合であればよい。
【００１３】
本発明で用いるカーカス用ゴム組成物には、該ゴム組成物の硬度を下げて加工性をよくし、配合剤の混合、分散を助けるという点から軟化剤を配合するのが好ましい。
【００１４】
該軟化剤としては従来よりゴム組成物に用いられているものであればよく、たとえば、ミネラルオイルなどのプロセスオイル、ＤＯＰ（ジ−（２−エチルヘキシル）フタレート）、ＴＰ９０Ｂ（ジブトキシエトキシエチルホルマール）、ＴＰ９５（ジブトキシエトキシエチルアジペート）などの可塑剤などがあげられ、これらを単独で、または任意に組合わせて用いることができる。これらのうちでもジエンゴム（ＳＢＲ）との親和性、接着強度の向上という点からミネラルオイル、さらにＮＢＲとの親和性、耐空気透過性を低下させないという点からＤＯＰ、ＴＰ９０ＢまたはＴＰ９５を用いるのが好ましい。
【００１５】
軟化剤の配合については任意でよいが、配合するばあいの割合については、本発明のゴム組成物の加工性をよくし、かつ接着力の低下がなく、空気透過性を大きく上げない範囲であればよく、ゴム成分１００重量部に対して０〜１０重量部、耐空気透過性を下げないという点から好ましくは０〜５重量部であるのがよい。
【００１６】
また、本発明に用いるゴム組成物には、タイヤ用のゴム組成物に通常用いられる配合剤、たとえば老化防止剤、亜鉛華、ステアリン酸、粘着付与剤、加硫促進剤、イオウなどの加硫剤、カーボンブラック、シリカ、タルク、マイカ、クレー、炭酸カルシウムなどの充填剤などを必要に応じて適宜配合してよい。
【００１７】
本発明に用いるカーカス用ゴム組成物は通常の方法で調製することができるが、好ましくはバンバリーミキサーなどで混練りすることによって調製するのが好ましい。
【００１８】
タイヤ用カーカスプライの作製方法としては、通常、レーヨン、ナイロン、ポリエステル、スチールまたはグラスファイバーなどからなるカーカスコードを１つの面に平行に引きそろえるかテキスタイルの形として載置し、該面の両側からカーカス用ゴム組成物を圧着してシート状に形成する。
【００１９】
また、通常のタイヤの構造においては、カーカスの外側にジエン系ゴム組成物などからなるサイドウォールが設けられる。
【００２０】
本発明のインナーライナーのないチューブレス空気入りタイヤは、インナーライナーを設けないほかは従来のチューブレス空気入りタイヤの製造法にしたがって製造することができる。
【００２１】
【実施例】
本発明に用いるカーカス用ゴム組成物を以下の実施例にて説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００２２】
実施例１〜１１
表１に示す配合割合でイオウと促進剤ＣＺ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）をのぞくすべての配合物をバンバリーミキサー（設定温度１００℃）で４分間混練り後、ロールに移してイオウと促進剤ＣＺを混入して本発明におけるカーカス用ゴム組成物Ａ〜Ｋをえた。
【００２３】
なお、スチレン−ブタジエン共重合体としては住友化学工業（株）製のＳＢＲ１５００（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体としては日本合成ゴム（株）製のＮ２１５ＳＬ（ＮＢＲ１）（共重合体中のアクリロニトリル含有量４８重量％）、日本合成ゴム（株）製のＮ２２０Ｓ（ＮＢＲ２）（共重合体中のアクリロニトリル含有量４１重量％）、または日本ゼオン（株）製のＤＮ３０６（ＮＢＲ３）（共重合体中のアクリロニトリル含有量２９重量％）、カーボンブラックとしては三菱化学（株）製のダイアブラックＨ、ミネラルオイルとしては出光興産（株）製のダイアナプロセスオイルＰＳ−３２を用いた。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
比較例１〜３
表２に示す配合割合で、実施例１〜１１のばあいと同じ条件および方法で比較ゴム組成物Ｌ〜Ｍをえた。
【００２６】
【表２】
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【００２７】
［評価方法］
空気透過性
本発明におけるゴム組成物の空気透過性を評価するため、えられたゴム組成物Ａ〜Ｋおよび比較ゴム組成物Ｌ〜Ｎを、それぞれ油圧プレスを用いて加硫圧９．８ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ２）、加硫温度１５０℃、加硫時間４０分間の条件で加硫成形し、ゴム成形物Ａ〜Ｋおよび比較ゴム成形物Ｌ〜Ｎをえた。
【００２８】
ゴム成形物Ａ〜Ｎの、空気透過性をＡＳＴＭ  Ｄ−１４３４−７５Ｍの試験方法にしたがい、東洋精機（株）製のガス透過率測定装置Ｍ−Ｃ１を用いて測定した。結果を表３に示す。
【００２９】
接着性
本発明におけるゴム組成物の他のジエン系ゴム組成物との接着性を評価するため、まず前記ゴム組成物Ａ〜Ｋおよび比較ゴム組成物Ｌ〜Ｎからロールで２ｍｍ厚のシートを作り、これより厚さ２ｍｍ、幅８０ｍｍ、長さ１５０ｍｍのゴムシートＡ〜Ｎを切出した。また、天然ゴムおよびブタジエンゴムの、重量比が４０：６０のブレンド物（カーボンブラック４５ＰＨＲ、イオウ、加硫促進剤を含む）からロールで２ｍｍ厚のシートを作り、これより前記ゴムシートと同じサイズのジエン系ゴムシートを作製した。えられたゴムシートＡ〜Ｎの各々とジエン系ゴム組成物からなるシートとからつぎの方法で剥離強度測定用サンプルを作製し、その剥離強度（接着強度）を測定した。剥離強度が高いほど加硫接着性にすぐれている。
【００３０】
剥離強度測定用サンプルを作製するために、図１に示すようにゴムシート１とジエン系ゴムシート２とを密着させ、界面で剥離が始まるようにマイラーシート４と厚織５からなる挿入部材を挿入して、１６０℃で３０分間、９．８ＭＰａのプレス圧で加硫接着した。なお、３はトップ反であって、剥離の際にゴムシートが切れてしまわないように補強するためのものであり、ポリエステル糸をゴムびきしたものを用いた。マイラーシート４は、加硫時にゴムシート１とジエン系ゴムシート２が全面で接着してしまわないようにするためのものであり、１８０℃以下で溶融しないものであればよい。本発明ではポリエチレンテレフタレートからなるものを用いた。厚織５は接着界面での剥離をはじめるために挿入するものであり、本発明ではナイロン糸からなるものを用いた。
【００３１】
以上のようにしてえた剥離強度測定用サンプルについて、５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で剥離させ、インテスコ社製の引張試験機を用いて剥離強度を測定した。結果を表３に示す。なお、接着強度が９８１Ｎ／２５ｍｍ（１００ｋｇｆ／２５ｍｍ）より高いばあい、前記引張試験機のロードセルの関係上測定不能であるため、表３には「９８１超」と示した。接着強度が９８１Ｎ／２５ｍｍ以上であれば充分である。
【００３２】
引張強度および破断伸び
前記空気透過性の評価において用いたゴム成形物Ａ〜Ｋおよび比較ゴム成形物Ｌ〜Ｎについて、ＪＩＳ  Ｋ６３０１の試験方法にもとづいてその引張強度および破断伸びを測定した。結果を表３に示す。
【００３３】
【表３】
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【００３４】
表３より、ゴム成分中のアクリロニトリル含有量が５重量％より少ないと空気透過性が３５ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ＳＥＣ・ｃｍＨｇを超えてしまい、実用的でない（比較ゴム組成物Ｌ）。ゴム成分中のアクリルニトリル含有量が２０重量％より多いばあいも、接着強度が低下して実用的でない（比較ゴム組成物Ｎ）。また、軟化剤としてのミネラルオイルの配合量が３および０重量部のばあい、耐空気透過性がそれぞれ１３．５および１１．０ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ＳＥＣ・ｃｍＨｇとなり好ましい。
【００３５】
スチールコードとの接着性
本発明におけるカーカス用ゴム組成物のスチールコードとの接着性を調べるために、表４に示す配合割合で実施例１と同様の条件および方法でゴム組成物Ｐおよび比較ゴム組成物Ｑをえた。
【００３６】
ついで、５ｃｍあたり約４０本のスチールコード（３×０．１７ｍｍ＋７×０．２０ｍｍ、ただしスチールコードを構成する素線の表面はＣｕ６５％、Ｚｎ３５％の真鍮メッキが施されている）を１つの面に平行に引きそろえ、その上面および下面の両側をゴム組成物ＰまたはＱでゴムびきし、スチールコード入りゴムシートＰおよびＱ（厚さ０．７ｍｍ）をえた。
【００３７】
一方、ゴム組成物Ｐおよび比較ゴム組成物Ｑから、ロールを用いて厚さ３ｍｍのゴムシートＰおよびＱを作製した。
【００３８】
そこで、スチールコード入りゴムシートとゴムシートと重ね、かつそのあいだに前記挿入部材を挿入し、１６５℃で１８分間、９．８ＭＰａの圧力で加硫接着して剥離強度測定用サンプルをえた。
【００３９】
えられたサンプルについて前記と同様の条件および方法で剥離試験を行なった。結果を表４に示す。
【００４０】
【表４】
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【００４１】
テキスタイルコードとの接着性
本発明に用いるカーカス用ゴム組成物のテキスタイルコードとの接着性を調べるために、表５に示す配合割合で実施例１と同様の条件および方法でゴム組成物Ｒおよび比較ゴム組成物Ｓをえた。
【００４２】
ついで、５ｃｍあたり約５０本のポリエステル糸（１６７０ＤＴＥＸ／２（直径０．６６ｍｍ））からなるテキスタイルコードをゴム組成物ＲまたはＳでゴムびきし、テキスタイルコード入りゴムシートＲおよびＳ（厚さ０．７ｍｍ）をえた。  えられた同じゴムシート３枚を、内部のテキスタイルコードの向きが互いに直角になるように重ね、かつ２枚目と３枚目のあいだに前記挿入部材を挿入し、１５０℃で３０分間、９．８ＭＰａの圧力で加硫接着して剥離強度測定用サンプルをえた。
【００４３】
えられたサンプルについて前記と同様の条件および方法で剥離試験を行なった。結果を表５に示す。
【００４４】
【表５】
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【００４５】
表４〜５より、本発明に用いるゴム組成物は従来のゴム組成物に比べてスチールコードおよびテキスタイルコードとの接着性にすぐれている。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、耐空気透過性およびジエン系ゴム組成物との接着性にすぐれ、さらにコードとの接着性にも劣ることのないカーカス用ゴム組成物をうることができ、したがってインナーライナーのないチューブレス空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】剥離強度測定用サンプルの縦断面図である。
【符号の説明】
１  ゴムシート
２  ジエン系ゴムシート
３  トップ反
４  マイラーシート
５  厚織
【図１】
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