(57)【要約】【課題】タイヤの空気保持性を向上させ、ヒステリシスロスを低下させ、さらに亀裂成長を防止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】ブチル系ゴム３０〜６０重量％、天然ゴムまたはイソプレンゴム２０〜５０重量％、ブタジエンゴム１０〜４０重量％からなるゴム成分１００重量部に対して、アスペクト比が５０以上であり、平均粒子径が４０〜１００μｍであるマイカを１０〜５０重量部含有するインナーライナー用ゴム組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブチル系ゴム３０〜６０重量％、
天然ゴムまたはイソプレンゴム２０〜５０重量％、
ブタジエンゴム１０〜４０重量％からなるゴム成分１００重量部に対して、
アスペクト比が５０以上であり、平均粒子径が４０〜１００μｍであるマイカを１０〜５０重量部含有するインナーライナー用ゴム組成物。
【請求項２】
さらに、ゴム成分１００重量部に対して、
可塑剤を４重量部以上、ならびに
カーボンブラックおよび／またはシリカを１０〜５０重量部含有する請求項１記載のインナーライナー用ゴム組成物。
【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する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車の低燃費化に対する強い社会的要請から、タイヤの低発熱化や軽量化が図られており、タイヤ部材のなかでも、タイヤの内部に配され、空気入りタイヤ内部から外部への空気の漏れの量（空気透過量）を低減して空気保持性を向上するはたらきをもつインナーライナーにおいても、軽量化などが行なわれるようになってきた。
【０００３】
現在、インナーライナー用ゴム組成物としては、ブチル系ゴムとジエン系ゴムとを配合し、ブチル系ゴムを高配合することで、タイヤの空気保持性を向上させることがおこなわれている。しかし、ブチル系ゴムは、空気透過量の低減効果は優れるが、得られたゴム組成物のヒステリシスロスが大きく、ブチル系ゴムを高配合とするほど、タイヤの発熱が増大し、車の燃費特性が低下するという問題があった。
【０００４】
また、車の低燃費性を向上させるため、天然ゴムの配合比率を増やすと、空気透過量が増大するという問題があった。
【０００５】
特許文献１には、板状の雲母を含有するインナーライナー用ゴム組成物が開示されているが、充分にタイヤの空気保持性を向上させ、転がり抵抗を低減したものではなく、さらに、インナーライナーに亀裂が生じるという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１４０２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、タイヤの空気保持性を向上させ、ヒステリシスロスを低下させ、さらに亀裂成長を防止したインナーライナー用ゴム組成物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】
【０００８】
本発明は、ブチル系ゴム３０〜６０重量％、天然ゴムまたはイソプレンゴム２０〜５０重量％、ブタジエンゴム１０〜４０重量％からなるゴム成分１００重量部に対して、アスペクト比が５０以上であり、平均粒子径が４０〜１００μｍであるマイカを１０〜５０重量部含有するインナーライナー用ゴム組成物に関する。
【０００９】
さらに、本発明は、ゴム成分１００重量部に対して、可塑剤を４重量部以上、ならびにカーボンブラックおよび／またはシリカを１０〜５０重量部含有するインナーライナー用ゴム組成物に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ブチル系ゴム、天然ゴムまたはイソプレンゴム、およびブタジエンゴムをそれぞれ特定量含有するゴム成分、ならびにアスペクト比および平均粒子径の大きいマイカを特定量配合することにより、空気保持性および耐亀裂成長性を維持しながら、ヒステリシスロスが低下し、さらに加工性を向上させたインナーライナー用ゴム組成物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、ゴム成分、およびマイカからなる。
【００１２】
ゴム成分は、ブチル系ゴム、天然ゴム（以下、ＮＲとする）またはイソプレンゴム（以下、ＩＲとする）、およびブタジエンゴム（以下、ＢＲとする）からなる。
【００１３】
ブチル系ゴムとしては、ブチルゴム、臭素化ブチルゴム、塩素化ブチルゴムなどがあげられる。なかでも、加硫速度が向上することから、臭素化ブチルゴムまたは塩素化ブチルゴムが好ましい。
【００１４】
ゴム成分中におけるブチル系ゴムの含有率は３０重量％以上、好ましくは３５重量％以上である。含有率が３０重量％未満では、空気保持性および耐亀裂成長性を維持できない。また、ゴム成分中におけるブチル系ゴムの含有率は６０重量％以下、好ましくは５５重量％以下である。含有率が６０重量％をこえると、ｔａｎδが大きくなり、インナーライナーの発熱を抑制することが困難である。
【００１５】
ＮＲとしては、タイヤ工業などにおいて一般的に使用されるＲＳＳ♯３などがあげられる。また、ＩＲとしても同様に、タイヤ工業などにおいて一般的に使用されるものがあげられる。なかでも、安価に破断特性を確保できることから、ＮＲを用いることが好ましい。
【００１６】
ゴム成分中におけるＮＲまたはＩＲの含有率は２０重量％以上、好ましくは３０重量％以上である。含有率が２０重量％未満では、破断特性が悪い。また、ゴム成分中におけるＮＲまたはＩＲの含有率は５０重量％以下、好ましくは４０重量％以下である。含有率が５０重量％をこえると、空気保持性が悪い。
【００１７】
ブタジエンゴムとしては、タイヤ工業などにおいて一般的に使用されるＢＲ１５０Ｂ（宇部興産（株）製）などが挙げられるが、なかでもとくに、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを含むブタジエンゴムが好ましい。ブタジエンゴムとしては、具体的に宇部興産（株）製のＶＣＲのような、高シスポリブタジエンゴムと高結晶性のシンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを複合化したものが好ましい。
【００１８】
シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを含むブタジエンゴムを使用することで、ゴム配合の未加硫時、粘度が高くなり、練り時の生産性に優れる。
【００１９】
シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを含むブタジエンゴム中において、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンの含有量は３重量％以上であることが好ましく、５重量％以上であることがより好ましい。含有量が３重量％未満では、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンの割合が小さいため、粘度が低く、練り時の生産性が悪い傾向がある。また、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンの含有量は２５重量％以下であることが好ましく、２０重量％以下であることがより好ましい。含有量が２５重量％をこえると、ポリブタジエン樹脂の分散性が低下し、耐亀裂成長性が低下する傾向がある。
【００２０】
ゴム成分中におけるＢＲの含有率は１０重量％以上、好ましくは１２重量％以上である。含有率が１０重量％未満では、生じた亀裂が成長しやすく（耐亀裂成長性に劣り）、インナーライナーの耐久性が低い。また、ゴム成分中におけるＢＲの含有率は４０重量％以下、好ましくは３０重量％以下である。含有率が４０重量％をこえると、ロールによる加工性が悪く、シート状に穴開きなく圧延することが困難である。
【００２１】
マイカ（雲母）としては、マスコバイト（白雲母）、フロゴバイト（金雲母）およびバイオタイト（黒雲母）から群から選ばれる１種以上であることが好ましい。これらのなかでも、他のマイカより扁平率が大きく空気遮断効果が優れるため、フロゴバイトを用いることが好ましい。
【００２２】
マイカの平均粒子径は４０μｍ以上、好ましくは４５μｍ以上である。平均粒子径が４０μｍ未満では、空気保持性の向上効果が充分でない傾向がある。また、マイカの平均粒子径は１００μｍ以下、好ましくは７０μｍ以下である。平均粒子径が１００μｍをこえると、マイカが大きく亀裂の起点となり、インナーライナーが屈曲疲労により割れる傾向がある。
【００２３】
マイカの表面を被覆する樹脂としては、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂などがあげられる。なかでも、ゴムとの相溶性が比較的高いという点から、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂が好ましい。被覆方法としては、樹脂を溶融させ、その中にマイカを入れて、撹拌したのち、凝固させ、それを粉砕するなどの方法が用いられている。
【００２４】
マイカのアスペクト比（扁平率）は、５０以上、好ましくは５５以上である。アスペクト比が５０未満では、充分な空気保持性の向上効果が得られない。また、マイカのアスペクト比は、１００以下であることが好ましく、７０以下であることがより好ましい。アスペクト比が１００をこえると、マイカの強度が低下することで、マイカに割れが生じる。ここでアスペクト比とは、マイカにおける厚さに対する長径の比をいう。
【００２５】
マイカは、湿式粉砕、乾式粉砕などの粉砕方法によって得ることができる。湿式粉砕はきれいな表面ができ、空気保持性の向上効果がやや高い。また、乾式粉砕は製造工程が簡単でコストが安いというそれぞれの特徴があり、それぞれのケースにより使い分けるとよい。
【００２６】
マイカの含有量は、ゴム成分１００重量部に対して１０重量部以上、好ましくは３０重量部以上である。マイカの含有量が１０重量部未満では、インナーライナーの充分な空気保持性、発熱性および耐亀裂成長性が得られない。また、マイカの含有量は、ゴム成分１００重量部に対して５０重量部以下、好ましくは４５重量部以下であることが好ましく、４０重量部以下であることがより好ましい。マイカの含有量が５０重量部をこえると、ゴム組成物の引き裂き強度が落ちるなどして、クラックが発生しやすくなる。
【００２７】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、さらに、補強用充填剤を含有することが好ましい。
【００２８】
補強用充填剤としては、カーボンブラックおよび／またはシリカが好ましく、とくにカーボンブラックが好ましい。本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、ブチル系ゴム、天然ゴムまたはイソプレンゴム、ならびにブタジエンゴムを含むゴム成分に対して、アスペクト比の大きいマイカを特定量配合したうえに、さらにカーボンブラックを特定量配合することにより、ヒステリシスロスを低下させ、空気保持性および耐亀裂成長性を向上させ、さらに加工性を向上することができる。
【００２９】
シリカとしては、タイヤ工業において一般的に使用されているものを使用することができる。
【００３０】
カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は２０〜１００ｍ2／ｇであることが好ましい。カーボンブラックのチッ素吸着比表面積が２０ｍ2／ｇ未満では、ゴムへの補強性が低い傾向がある。また、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積が１００ｍ2／ｇをこえると、ゴムの硬度が高くなり、発熱性も悪くなる傾向がある。
【００３１】
カーボンブラックおよび／またはシリカの含有量は、ゴム成分１００重量部に対して、１０重量部以上であることが好ましく、２０重量部以上であることがより好ましい。カーボンブラックの含有量が１０重量部未満では、ポリマーとマイカが充分に分散せず、シート状に圧延したとき、穴が開きやすい傾向がある。また、カーボンブラックの含有量は５０重量部以下であることが好ましく、４５重量部以下であることがより好ましい。カーボンブラックの含有量が５０重量部をこえると、発熱性が悪くなる傾向がある。
【００３２】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、さらに可塑剤を含有することが好ましい。
【００３３】
可塑剤としては、具体的にミネラルオイルなどがあげられる。
【００３４】
可塑剤の含有量は、ゴム成分１００重量部に対して４重量部以上であることが好ましく、６重量部以上であることがより好ましい。可塑剤の含有量が４重量部未満では、マイカがゴムに分散し難く、また加工性が悪い傾向がある。また、可塑剤の含有量は、ゴム成分１００重量部に対して２０重量部以下であることが好ましく、１６重量部以下であることがより好ましい。可塑剤の含有量が２０重量部をこえると、ゴム配合の未加硫時粘度が低く、混練り時の加工性が悪い（スリップトルク）傾向がある。
【００３５】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、ゴム成分、マイカ、補強用充填剤および可塑剤のほかに、タイヤ工業において一般的に使用される老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、加硫剤および加硫促進剤などを適宜配合することができる。
【００３６】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、タイヤの製造に使用され、通常の方法によりタイヤとすることができる。すなわち、必要に応じて前記添加剤を配合した本発明のインナーライナー用ゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤのインナーライナーの形状にあわせて押出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。そしてこの未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することによりタイヤを製造する。
【実施例】
【００３７】
実施例にもとづいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００３８】
本発明の実施例において用いられて各種薬品について詳細に記載する。
ブチル系ゴム：ニクソン化学社製のエクソンクロロブチル１０６８
ＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ（１，４−ハイシスＢＲ）
シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンを含むポリブタジエンゴム（ＶＣＲ）：宇部興産（株）製のＶＣＲ４１２（シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン結晶分散体、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン結晶の含有率：１２重量％）
ＮＲ：ＲＳＳ＃３
マイカ１：（株）レブコ製のマイカ（雲母）Ｓ−２００ＨＧ（アスペクト比５５、平均粒子径５０μｍ）
マイカ２：フォラム社製のセリサイトＴＫ−Ｓ８（雲母、アスペクト比７０、平均粒子径１５μｍ）
マイカ３：フォラム社製のＬＰＫ（雲母、アスペクト比５５、平均粒子径１５μｍ）
マイカ４：フォラム社製のＷ１（雲母、アスペクト比３０、平均粒子径１５μｍ）
クレイ：Ｊ．Ｍ．Ｈｕｂｅｒ社製の「ＰＯＬＹＦＩＬ  ＤＬ」（アスペクト比１０）
酸化亜鉛：東邦亜鉛（株）製の銀嶺Ｒ
老化防止剤：大内新興化学工業（株）製のノクラック２２４（アミン−ケトン系）
カーボンブラック：東海カーボン（株）製のシーストＶ（Ｎ６６０、チッ素吸着比表面積：２７ｍ2／ｇ）
不溶化硫黄：日本乾溜工業（株）製のセイミサルファー（二硫化炭素による不溶物６０％以上のもの）
アロマオイル：（株）ジャパンエナジー製のプロセスＸ−１４０
ステアリン酸：日本油脂（株）製の椿
加硫促進剤ＤＭ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤＭ
加硫促進剤ＮＳ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルファンアミド）
【００３９】
実施例１〜６および比較例１〜１３
（試験用タイヤの作製）
ブチル系ゴム、ＢＲ、ＶＣＲおよびＮＲからなるゴム成分、マイカ、カーボンブラック、可塑性オイルを表１および表２に示す配合量にしたがって添加し、さらに、ゴム成分１００重量部に対して、老化防止剤を１重量部、ステアリン酸を１．５重量部ならびに酸化亜鉛を５重量部を添加してバンバリーミキサーにて１５０℃で４分間混練りした。その
後、得られた混練物に、ジエン系ゴム１００重量部に対して不溶性硫黄を１．６７重量部、加硫促進剤ＤＭを１．５重量部、ならびに加硫促進剤ＮＳを１．５重量部添加して、２軸オープンロールで８０℃で４分間練り込んで、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を金型にてシート状に圧延（厚み１．５ｍｍ）し、１７０℃にて１２分間加硫することにより、直径９０ｍｍ、厚さ１ｍｍのゴムシートを作製した。
【００４０】
（ロール作業性）
前記した試験用タイヤの作製工程においてバンバリーミキサーから得られた混練り物を、熱入れされたロール（温度８０℃）にかけ、ロールに適度な密着性で巻きつくこと、さらに、厚さが０．８ｍｍの薄いシート状に均一に押し出して、シートに穴がない、またはシートの端にギザギザが生じないことを目視にて以下のように評価した。
◎：優れる
○：良好
△：許容下限
×：許容できない
××：全く加工不可
【００４１】
＜空気透過性試験＞
ＡＳＴＭ  Ｄ−１４３４−７５Ｍ法にしたがって、前記ゴムシートの空気透過量を測定し、それぞれ逆数をとった。そして、実施例１の空気透過量の逆数を１００と基準として、そのほかの空気透過量の逆数について、それぞれ指数表示した（空気保持指数）。空気と保持指数が大きいほど、ゴムシートの空気透過量が小さく、ゴムシートの空気保持性が向上し、好ましいことを示す。
【００４２】
＜粘弾性試験＞
前記ゴムシートを用い、（株）（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータで周波数１０Ｈｚ、初期歪み１０％、動歪２％の条件で、７０℃におけるゴムシートの損失正接ｔａｎδの測定を行なった。ｔａｎδの値が小さいほど、発熱が小さく、発熱性に優れることを示す。
【００４３】
＜亀裂成長試験＞
ＪＩＳ  Ｋ６２６０に基づいてサンプルを作製し、屈曲亀裂成長試験を行ない、７０％伸張を３０万回繰り返してゴムシートを屈曲させたのち、発生した亀裂の長さを測定した。そして、測定値の逆数をとり、実施例１の逆数を１００として、そのほかの逆数を指数表示した（耐亀裂成長指数）。指数が大きいほど、亀裂の成長が抑制され、好ましいことを示す。
【００４４】
以上の試験結果を表１および表２に示す。
【００４５】
【表１】
2006328193.tif 000002
【００４６】
【表２】
2006328193.tif 000003