(57)【要約】【課題】  比重の増大を惹き起すことなく、耐空気透過性が改良されたゴム組成物の提供。【解決手段】  ブチル系ゴム又はブチル系ゴムとジエン系ゴムとのブレンドのゴム成分１００重量部及び混合時に熱膨張する熱膨張性黒鉛１〜１０重量部を含むゴム組成物並びにそれを用いた空気入りタイヤ。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブチル系ゴム又はブチル系ゴムとジエン系ゴムとのブレンドを含むゴム成分１００重量部及び混合時に熱膨張する熱膨張性黒鉛１〜１０重量部を含んでなるゴム組成物。
【請求項２】
前記混合時の温度が１５０〜１９０℃である請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】
前記熱膨張性黒鉛をあらかじめジエン系ゴムと１５０℃〜１９０℃で混練したマスターバッチを用いた請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴム組成物をインナーライナーに用いた空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタイヤ用ゴム組成物に関し、更に詳しくは空気入りタイヤのインナーライナーとして有用なブチルゴム又はブチルゴムとジエン系ゴムとのブレンドを含む、耐空気透過性に優れたゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤのインナーライナーには、耐空気透過性を良くするため空気保持性に優れたブチルゴムもしくはハロゲン化ブチルゴム又はそれを含むブレンドゴムが用いられ、さらに強度を付与するためにカーボンブラックが共に用いられるが、ここで粒径の小さいカーボンブラックを用いたり、カーボンブラックの配合量を多量に配合すると耐屈曲疲労性が低下するおそれがあり、ＦＥＦグレードなどの粒径の大きなカーボンブラックが適当量配合されている。そこで耐空気透過性を更に改良すべくクレー、マイカ、ベントナイトなどを配合したインナーライナーに関する発明が提案されている（特許文献１及び２参照）。しかしながら、これらの無機充填剤を配合すると、ゴム組成物の比重が増大して、タイヤ重量の増大を惹き起こし、省燃費性に反することとなるという問題がある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１１４８７０号公報
【特許文献２】特開２００２−８８２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の目的は、比重を増大させることなく、耐空気透過性を改良するゴム組成物及びそれをインナーライナーに用いた空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に従えば、ブチル系ゴム又はブチル系ゴムとジエン系ゴムとのブレンドを含むゴム成分１００重量部及び混合時に熱膨張する熱膨張性黒鉛１〜１０重量部を含んでなるゴム組成物並びにそれをインナーライナーに用いた空気入りタイヤが提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ブチル系ゴム又はブチル系ゴムとジエン系ゴムとのブレンド１００重量部に対し、混合時（例えば１５０℃〜１９０℃）に熱膨張する熱膨張性黒鉛１〜１０重量部を配合することにより、比重を増大させることなく、耐空気透過性を増大させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明者は、前記問題を解決すべく、鋭意研究をすすめた結果、混合時の温度で熱膨張する熱膨張性黒鉛を配合することで、少量の配合量で熱膨張性黒鉛が膨張してゴム中に層状に存在するため、比重の増大を惹き起こすことなく、耐空気透過性を大きく向上させることができることを見出した。
【０００８】
本発明において使用するゴム成分はブチル系ゴム単独もしくはブチル系ゴムとジエン系ゴムとのブレンドを用いることができる。ブチル系ゴムとしてはインナーライナー用として使用されている任意のブチル系ゴム、例えばブチルゴムや臭化ブチルゴムなどのハロゲン化ブチルゴムを用いることができ、具体的にはエクソンモービル社より市販のブロモブチル２２５５などを用いることができる。
【０００９】
ブチル系ゴムと併用することができるジエン系ゴムとしては、例えば各種天然ゴム（ＮＲ）、各種ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）などをあげることができる。ブチル系ゴムとジエンゴムとのブレンド比には特に限定はないが、ブレンドゴム中の６０重量％以上がブチル系ゴムであるのが好ましい。
【００１０】
本発明によれば、熱膨張性黒鉛を配合することで、インナーライナー用ゴム組成物の混合時に膨張し、混練により層状に配置されることで、クレー、マイカ等の配合と同様に耐空気透過性の改善を図ることができると共に、クレー、マイカや予じめ膨張化処理された黒鉛（膨張化処理黒鉛）等の使用の場合のような比重の増大がない。また膨張により体積が増えるため、膨張化処理黒鉛の配合に比し、配合量が大幅に少なくてすむ。熱膨張性黒鉛の配合量が少ないと耐空気透過性の改善が見られないので好ましくなく、逆に配合量が多いと、耐空気透過性は向上するものの、比重が増大するので好ましくない。
【００１１】
本発明において使用する熱膨張性黒鉛は、ブチル系ゴム又はブチル系ゴムとジエン系ゴムとのブレンドゴム１００重量部に対し、１〜１０重量部、好ましくは３〜１０重量部配合する。この配合量が少な過ぎると所望の効果が得られないので好ましくなく、逆に多過ぎると比重が増大するので好ましくない。
本発明において使用する膨張黒鉛（Ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ）は黒鉛粒子の層間に熱により気化する物質を内包する粒子サイズ３０〜６００μｍ、好ましくは１００〜３５０μｍの粉体物質であり、混合時の熱によって膨張して黒鉛膨張体（Ｅｘｐａｎｄｅｄ  Ｇｒａｐｈｉｔｅ）となる。膨張黒鉛は炭素原子から形成されたシートが層状に重なった構造をしており、硫酸や硝酸などとともに酸処理（インターカレーション処理）することによって得られる。この膨張黒鉛は例えば加熱によりその層間物質の気化によって高膨張させて黒鉛膨張体（又は発泡黒鉛）とすることができる。
【００１２】
膨張黒鉛は既に公知の材料であり、公知の製法によって製造される。一般的には強酸物質と酸化剤との混合液に黒鉛粒子を浸漬し、インターカレーション処理により黒鉛粒子の層間に酸を挿入させて製造する。例えば強酸物質としては濃硫酸、酸化剤として硝酸が使われ、これにより粒子の層間に硫酸が挿入された膨張黒鉛が得られる。膨張黒鉛は熱処理によって層間化合物が揮発することによって層間が開き、膨張する。層間物質に硫酸が用いられる膨張黒鉛は通常３００℃以上での熱処理によって膨張するが、層間物質の改質や他の低沸点酸化合物（例えば硝酸）の使用又は併用によって、膨張開始温度を３００℃以下に下げた膨張黒鉛が製造、市販されている。本発明では混合時に膨張させることから、本発明では膨張開始温度が１５０〜１９０℃の膨張黒鉛を用いるのが好ましい。このような膨張開始温度の膨張黒鉛としては、例えば巴工業（株）よりグラフガード１６０−５０などとして市販されているものを使用することができる。なお、膨張黒鉛は用語的には酸処理を行った直後の未膨張品（Ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ）を示すが、熱処理後の既膨張品（Ｅｘｐａｎｄｅｄ）のことを呼ぶ場合もある。本発明にてゴム組成物として配合される膨張黒鉛は熱処理前の未膨張品である。本発明においては、膨張黒鉛を熱膨張性黒鉛と称し、これは前述のようにゴム組成物の混合工程にて膨張させることから、膨張開始温度がより好ましくは１５０〜１８０℃、更に好ましくは１５０〜１７０℃のものが用いられる。膨張開始温度が低過ぎると、熱膨張性黒鉛が混合時に、早期に膨張するため、混合により層状となった黒鉛が細片化するおそれがある。また、膨張開始温度が高過ぎる場合には混合工程時に膨張しないので好ましくない。
【００１３】
本発明に係るゴム組成物には、好ましくはＦＥＦ級、ＧＰＦ級もしくはＳＲＦ級などのカーボンブラックを配合することができ、その配合量は従前通りであり、例えばゴム分１００重量部に対し、３０〜７０重量部配合する。
【００１４】
本発明に係るゴム組成物には、前記した成分に加えて、シリカなどのその他の補強剤（フィラー）、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用、その他一般ゴム用に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混合して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合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。
【実施例】
【００１５】
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことはいうまでもない。
【００１６】
実施例１〜３及び比較例１〜４
サンプルの調製
表Ｉに示す配合において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を２リットルの密閉型ミキサーで５分間混練し、１６５±５℃に達したときに放出してマスターバッチを得た。このマスターバッチに加硫促進剤と硫黄をオープンロールで混練し、ゴム組成物を得た。
【００１７】
次に得られたゴム組成物を１５×１５×０．２cmの金型中で１７５℃で１０分間加硫して加硫ゴムシートを調製し、以下に示す試験法で加硫ゴムの比重及び耐空気透過性を測定した。結果は表Ｉに示す。なお、結果は比較例１の値を１００として指数表示した。比重は数が小さい方が燃費性に優れ、耐空気透過性は値が大きい方が良好なことを示す。
【００１８】
ゴム物性評価試験法
比重：ＪＩＳ  Ｋ６２６８に準拠して測定した。
耐空気透過性：ＪＩＳ  Ｋ７１２６に準拠して測定した（試験気体：空気（Ｎ2：Ｏ2＝８：２）、試験温度：３０℃）。
【００１９】
【表１】
2006225473.tif 000002
【００２０】
表Ｉ脚注
＊１：エクソンモービル社製ブロモブチル２２５５
＊２：東海カーボン（株）製シーストＶ
＊３：Ｈｕｂｅｒ社製Ｐｏｌｙｆｉｌｅ  ＤＬ
＊４：中越黒鉛工業所（株）製ＢＳＰ−６００（熱膨張完了品）
＊５：巴工業（株）製グラフガード１００−１５０（膨張温度１６０℃）
＊６：日本油脂（株）製ビーズステアリン酸
＊７：正同化学工業（株）製酸化亜鉛３種
＊８：昭和シェル石油（株）製デソレックス３号
＊９：鶴見化学工業（株）製油処理イオウ
＊１０：大内新興化学工業（株）製加硫促進剤ノクセラーＣＺ−Ｇ
【産業上の利用可能性】
【００２１】
以上の通り、本発明によれば、ブチルゴムを含むゴム組成物に混合時に熱膨張する熱膨張性黒鉛を所定量配合することにより、比重の増大を伴なうことなく、耐空気透過性を大きく向上させることができるので空気入りタイヤのインナーライナーとして使用するのに好適である。