(57)【要約】【課題】追従性が良好なシートを提供する。【解決手段】シート２１は、タイヤインナーライナーを形成するためのシート２１であって、シート２１は、シート２１の長さ方向を円筒状金型２２の周方向に巻き付け、シート２１を加熱収縮させることにより、シート２１の幅方向両端部を円筒状金型２２の側面部に密着させる用途に使用され、長さ方向における加熱収縮率が１０〜６０％（１５０℃、５分間）である。【選択図】図１
2018090232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤインナーライナーを形成するためのシートであって、
前記シートは、当該シートの長さ方向を円筒状金型の周方向に巻き付け、当該シートを加熱収縮させることにより、当該シートの幅方向両端部を当該円筒状金型の側面部に密着させる用途に使用され、前記長さ方向における加熱収縮率が１０〜６０％（１５０℃、５分間）である、シート。
【請求項２】
前記シートの幅方向における加熱収縮率が−２０〜３０％（１５０℃、５分間）である、請求項１に記載のシート。
【請求項３】
前記シートの引張強度（ＪＩＳ  Ｋ６２５１）が、２ＭＰａ以上、５００ＭＰａ以下である、請求項１または２に記載のシート。
【請求項４】
前記シートが熱可塑性エラストマーを含む、請求項１乃至３いずれか一項に記載のシート。
【請求項５】
前記熱可塑性エラストマーがスチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体である、請求項４に記載のシート。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれか一項に記載のシートの熱収縮物を含むタイヤインナーライナー用シート。
【請求項７】
請求項６に記載のタイヤインナーライナー用シートを含むタイヤ。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート、タイヤインナーライナー用シート、およびタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車の低燃費化に対する要求は、ますます高くなってきている。これに伴い、タイヤについては、薄ゲージ化による軽量化に加え、転がり抵抗を低減できる変形しにくいタイヤの実現、すなわち形状安定性の向上が図られる傾向にある。
このような傾向の中、タイヤインナーライナーの薄肉化およびガスバリア性の向上に着目した技術として、たとえば、ブチル系ゴムよりガスバリア性に優れ、タイヤインナーライナー層の厚みを薄くすることができる熱可塑性樹脂を、タイヤインナーライナーに用いる検討がされている。タイヤインナーライナーに関する技術としては、例えば、特許文献１がある。
【０００３】
特許文献１には、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体を含むポリマー組成物は優れた耐空気透過性を有するため、これを用いたインナーライナーの場合、耐空気透過性に優れた空気入りタイヤが得られることが開示されている。
【０００４】
一方、従来のタイヤの製法としては、タイヤ部材をブラダーゴムにて内部から圧をかけて延伸し、型成形する製造方法がある。または、金属の成形フォーマーにタイヤの各部材を貼り付けていくタイヤ生産方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−７４２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者等は、上述したタイヤの製法のうち後者の方法を採用した場合、熱可塑性樹脂等を用いたタイヤインナーライナーにおいては、金型どおりのタイヤインナーライナーを作成するためにタイヤのサイドウォールにあたる金型側面への追従性がより重要となるという新たな課題を見出した。すなわち、これまで、熱可塑性樹脂等の物性と金型への追従性に着目する研究はなされていなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、タイヤインナーライナーを形成するためのシートであって、
前記シートは、当該シートの長さ方向を円筒状金型の周方向に巻き付け、当該シートを加熱収縮させることにより、当該シートの幅方向両端部を当該円筒状金型の側面部に密着させる用途に使用され、前記長さ方向における加熱収縮率が１０〜６０％（１５０℃、５分間）である、シートを提供する。
【０００８】
また、本発明は、上記のシートの熱収縮物を含むタイヤインナーライナー用シートを提供する。
【０００９】
また、本発明は、上記のタイヤインナーライナー用シートを含むタイヤを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、追従性が良好なシートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係るシートの使用方法を説明するための模式図である。
【図２】本実施形態に係るタイヤインナーライナー用シートの製造方法を説明するための模式図である。
【図３】本実施形態に係るタイヤインナーライナーを用いたタイヤの断面を模式的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。なお、「〜」は以上以下を表す。
【００１３】
＜シート用樹脂組成物＞
シート用樹脂組成物は、熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。熱可塑性エラストマーは、熱可塑性の凍結相あるいは結晶相を形成するハードセグメントと、ゴム弾性を示すソフトセグメントとからなるブロック共重合体である。ソフトセグメントによりゴム弾性を得ることができる。
【００１４】
熱可塑性エラストマーとしては、たとえば、ポリエステルをハードセグメントとするポリエステル系エラストマー、ポリアミドをハードセグメントとするポリアミド系エラストマー、ポリスチレンをハードセグメントとするポリスチレン系エラストマー、ポリエチレンまたはポリプロピレン等をハードセグメントとするポリオレフィン系エラストマー、ハードセグメントにウレタン構造を持つポリウレタン系エラストマー等が挙げられる。これらは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１５】
ポリスチレン系エラストマーとしては、たとえば、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体（以下、「ＳＩＢＳ」ともいう）、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体が挙げられる。
【００１６】
ＳＩＢＳは、ハードセグメントとしてポリスチレンを用い、ソフトセグメントとしてポリイソブチレンを導入して得られる完全飽和型スチレン系の共重合体である。スチレンブロックの含有量は、機械的強度、ガスバリア性および耐久性を向上させる観点から、１０〜４０質量％であることが好ましく、１０〜３０質量％であることがより好ましい。スチレンブロックの含有量を、上記下限値以上とすることにより、硬度が高くなり、高温時の耐久性、良好な機械的強度が得られるようになり、上記上限値以下とすることにより、適度な柔軟性が得られるようになる。また、ＳＩＢＳは、イソブチレンとスチレンのモル比（イソブチレン／スチレン）が、４０／６０〜９５／５であることが好ましい。これにより、良好な柔軟性が得られる。
【００１７】
ＳＩＢＳの重量平均分子量（Ｍｗ）は、ガスバリア性、機械的強度および耐久性等の観点からは、好ましくは４０，０００〜１２０，０００であり、より好ましくは５５，０００〜１２０，０００であり、更に好ましくは５５，０００〜１００，０００である。Ｍｗは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用い、ポリスチレンを標準物質として求めることができる。ＳＩＢＳの重量平均分子量（Ｍｗ）を上記下限値以上とすることにより、良好な引張強度、高温時の耐久性が得られ、上記上限値以下とすることにより、適度な柔軟性が得られるようになる。
【００１８】
また、ＳＩＢＳの製法としては、公知のビニル系化合物の重合法を用いることができ、例えば、リビングカチオン重合法であってもよい。
【００１９】
ＳＩＢＳの樹脂組成物全体に対する含有量は、常温での柔軟性、ガスバリア性を得る観点から、２０質量％以上であることが好ましく、３５質量％以上であることがより好ましく、４０質量％以上であることがさらに好ましい。一方、ＳＩＢＳの樹脂組成物全体に対する含有量は、高温での耐久性、ガスバリア性を両立させる観点から、９５質量％以下であることが好ましく、８０質量％以下であることがより好ましく、６０質量％以下であることがさらに好ましい。
【００２０】
シート用樹脂組成物は、ＳＩＢＳ以外の熱可塑性樹脂のほか、効果を損なわない範囲で、相溶化材、加硫剤、着色剤、充填材、加硫促進剤、充填材、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、可塑剤、オイルなどの各種添加剤を含有させてもよい。
【００２１】
＜シート＞
図１は、本実施形態に係るシートの使用方法を説明するための模式図である。図１には、シート２１と、円筒状金型２２とが示されている。
【００２２】
シート２１は、タイヤインナーライナーを形成するためのものであって、シート２１の長さ方向を円筒状金型２２の周方向に巻き付け、シート２１を加熱収縮させることにより、シート２１の幅方向両端部を円筒状金型２２の側面部に密着させる用途に使用される。
【００２３】
シート２１の長さ方向における加熱収縮率が１０〜６０％（１５０℃、５分間）であり、好ましくは、２０〜６０％である。加熱収縮率を上記下限値以上とすることにより、金型への追従性を良好にでき、高度な形状精度が得られる。一方、加熱収縮率を上記上限値以下とすることにより、高度な形状精度が保持できるようになる。
かかる収縮率を得るためには、材料を適切に選択したり、製法上の工夫を施すことが重要となる。
【００２４】
また、シート２１の幅方向における加熱収縮率が−２０〜３０％（１５０℃、５分間）であることが好ましい。
【００２５】
シート２１は、上記のシート用樹脂組成物を用いて形成される。
シート２１は、単層であってもよく、また多層であってもよい。
シート２１の厚みは、好ましくは０．０５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、より好ましくは０．０５ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。シート２１の厚みを上記数値範囲内に制御することで、ガスバリア性を良好にすると共に、追従性を良好に発揮できる。これにより、高精度のタイヤインナーライナーが得られる。
【００２６】
シート２１の製造方法としては、例えば、上記したＳＩＢＳなどの成分を溶融混練し、得られた混練物をシート化する方法が挙げられる。
混練機としては、二軸押出機、スクリュー押出機、ニーダー、バンバリミキサー等を用いることができる。
また、シート化する方法としては、共押出し法等を用いることができる。
【００２７】
シート２１の形状は、特に限定されないが、シート２１を使用する際は、用いる円筒状金型２２の形状に合わせて、長尺状にカットされることが好ましい。
【００２８】
シート２１の酸素バリア性は、シート２１の厚み４００μｍ換算での２５℃、６５％ＲＨにおける酸素透過係数が、好ましくは、１ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以上１０００ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であり、より好ましくは、１ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以上５００ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下である。これにより、ガスバリア性に優れることができる。
当該、酸素透過係数は、モコン（ＭＯＣＯＮ）社製の酸素透過率測定装置（オキシトラン（登録商標）ＯＸ−ＴＲＡＮ  ２／２１）を使用して、ＪＩＳ  Ｋ７１２６−２における付属書Ｂに準じて測定することができる。
【００２９】
シート２１の引張強度は、２ＭＰａ以上であることが好ましく、５００ＭＰａ以下であることが好ましい。引張強度を上記下限値以上とすることにより、適度な追従性とともに良好な耐久性が得られ、引張強度を上記上限値以下とすることにより、柔軟性と追従性のバランスに優れることができる。引張強度は、２３℃、５０％ＲＨの環境下で、ＪＩＳ  Ｋ６２５１に従い測定できる。
また、シート２１が共押出し法または押出し法により形成されたものである場合、機械方向における引張強度は、２ＭＰａ以上であることが好ましく、５００ＭＰａ以下であることが好ましい。引張強度を上記下限値以上とすることにより、適度な追従性とともに良好な耐久性が得られ、引張強度を上記上限値以下とすることにより、柔軟性と追従性のバランスに優れることができる。
【００３０】
円筒状金型２２は、タイヤの内側形状を形成するための金型である。円筒状とは、筒状体であって、真円である場合に限られず、円状、楕円状または長円状である場合、およびこれらの形状の一部が変形した場合をも含む。すなわち、タイヤの内側形状にみられる形状であればよい。
【００３１】
＜タイヤインナーライナー用シート＞
本実施形態のタイヤインナーライナー用シートは、上記のシートの熱収縮物を含むものである。
【００３２】
図２は、本実施形態に係るタイヤインナーライナー用シートの製造方法を説明するための模式図である。
タイヤインナーライナー用シート２３の製造方法は、
シート２１を用意する工程と、
シート２１の長さ方向を円筒状金型２２の周方向に巻き付ける工程と、
シート２１を加熱収縮させる工程と、
を有し、
加熱収縮させる工程において、
シート２１の幅方向両端部を円筒状金型２２の側面部に密着させる工程を包含する。
【００３３】
用意するシート２１は、特に限定されないが、共押出し法または押出法によって得られることが好ましい。この場合、シート２１の長さ方向が、機械方向（ＭＤ方向）であることが好ましい。すなわち、シート２１の機械方向を円筒状金型２２の周方向とあわせることにより、熱収縮性を良好にし、追従性をより向上できる。
【００３４】
図２（ａ）に示すように、シート２１の長さ方向（図中矢印方向）を円筒状金型２２の周方向に巻き付ける。シート２１の幅方向両端部が、左右均等に、円筒状金型２２から突出するように、はみ出していることが好ましい。
【００３５】
加熱収縮により、シート２１を収縮させる。これにより、シート２１の中央部は、円筒状金型２２の周方向に密着しつつ、シート２１の幅方向両端部、すなわち突出部分は、円筒状金型２２の側面部の形状に沿うように収縮・変形し、当該側面部に密着する。これにより、シート２１が円筒状金型２２の側面部の形状に良好に追従させることができ、その結果、タイヤインナーライナー用シート２３を高精度に得ることができる。
【００３６】
＜タイヤインナーライナー＞
タイヤインナーライナーは、タイヤインナーライナー用シート２３をそのまま用いてもよいし、タイヤインナーライナー用シート２３にコロナ処理を施したり、接着剤を積層したり、添加剤を配合してもよい。
【００３７】
＜タイヤ＞
【００３８】
図３は、本実施形態に係るインナーライナーを用いたタイヤの断面を模式的に示した断面図である。
タイヤ１００は、タイヤインナーライナー用シート２３を含むものであり、具体的には、タイヤインナーライナー用シート２３により形成されたインナーライナー１５を備える。
タイヤ１００は、走行時に路面と直接接するトレッド部１１と、該タイヤの側面を形成し、かつ後述するカーカスを保護するサイドウォール部１２と、該タイヤをホイール１４に備わるリム部に固定するとともに、カーカスの両端を固定するためのビート部１３と、を有する。タイヤ１００をホイール１４のリム部に固定し、タイヤ１００とホイール１４との間に空気を保持させることで空気入りタイヤとなる。
そして、タイヤ１００の内側から外側にかけて、上述したタイヤインナーライナー用シートにより形成されたインナーライナー１５と、該タイヤの骨組みを形成するカーカス１６とが、この順で積層されている。
なお、タイヤ１００において、インナーライナー１５とカーカス１６との間には、インスレーションが介在していてもよい（図示なし）。また、タイヤ１００において、トレッド部１１と、カーカス１６との間には、トレッド部１１を補強するためにベルト層が配されていてもよい。具体的には、ベルト層は、カーカス１６のクラウン部外側に配置され、トレッド部１１の剛性を高める役割を果たす。さらに、タイヤ１００におけるビート部１３には、カーカス１６の端部を折り返すように係止し、かつ走行時にカーカス１６の引っ張りを受け止めてリム部に固定するためのビートコアが配されている（図示なし）。
【００３９】
本実施形態に係るタイヤとは、空気入りタイヤのことであり、乗用車、トラック、バス、重機等に使用することができる。本実施形態に係るタイヤは、上述したインナーライナー用シートからなるインナーライナーを備えているため、良好なガスバリア性を有すると共に、常温での柔軟性及び高温時の耐久性を高度に両立できる。
【００４０】
次に、本実施形態に係るタイヤの製造方法について説明する。
本実施形態に係るタイヤの製造方法は、インナーライナー用シートをインナーライナーに用いた生タイヤを準備する工程と、上記生タイヤを金型に貼りつける工程と、加硫して加硫タイヤを得る工程と、上記加硫タイヤを５０〜１２０℃で１０〜３００秒間冷却する工程と、を含む。
【００４１】
上述した生タイヤを準備する工程において、インナーライナー用シートは、生タイヤのインナーライナー部に配置されることになる。
【００４２】
なお、本実施形態に係るタイヤにおいて、タイヤ内圧を保持する気体としては、安全性、コストなどの観点から、空気であることが好ましいが、窒素、ヘリウムガス等であってもよい。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４５】
・実施例１
スチレン−イソブチレン−スチレン共重合体（カネカ製ＳＩＢＳＴＡＲ  ０７２Ｔ）をＴダイを用いて溶融押出製膜し、４００μｍのフィルムを作製した。
【００４６】
・実施例２
スチレン−イソブチレン−スチレン共重合体（カネカ製ＳＩＢＳＴＡＲ  ０６２Ｔ＋１０３Ｔ（５０：５０のブレンド））をＴダイを用いて溶融押出製膜し、４００μｍのフィルムを作製した。
【００４７】
・実施例３
スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体（クラレ製セプトン  ２００２）をＴダイを用いて溶融押出製膜し、２００μｍのフィルムを作製した。
【００４８】
・実施例４
興人社製の延伸ポリアミドフィルム（ボニールＳＣ、厚み１５μｍ）を使用した。
【００４９】
・実施例５
東洋紡社製の延伸ＰＥＴフィルム（ＳＣ−８２１、厚み３０μｍ）を使用した。
【００５０】
・比較例１
ポリエステル系エラストマー（東洋紡社製ペルプレン  ＥＮ−２０００）をＴダイを用いて溶融押出製膜し、２００μｍのフィルムを作製した。
【００５１】
・比較例２
ユニチカ社製の延伸ポリアミドフィルム（ＯＮＢＣ  厚み２５μｍ）を使用した。
【００５２】
これらのフィルムについて、以下の評価を行った。結果を表１に示す。
【００５３】
＜追従性＞
まず、実施例及び比較例で準備したフィルムを、機械方向が長さ方向となるように１１０ｍ×４０ｍｍの大きさにカットし、半径１４ｍｍ、高さ２９ｍｍの円筒状金型の円周方向に荷重を掛けず巻き付けた後、フィルム同士をポリイミドテープで固定した。このとき、フィルムの幅方向左右両端部を、左右均等に筒状金型から突出させた。
次に、１５０℃のオーブンで５分加熱した。
その後、金型側面（天部と底部の円形状部分）に対するフィルムの追従性を目視で確認し、以下基準に従い評価した。
基準
○：金型側面部に密着できていた
×：金型側面部に密着しなかった
【００５４】
＜加熱収縮率＞
加熱収縮率（％）は、実施例及び比較例で準備したフィルムを１５０℃で５分加熱処理し、当該加熱処理前後のフィルムのＭＤ，ＴＤの寸法をそれぞれ測定することで、算出した。
【００５５】
＜引張強度＞
実施例及び比較例で準備したフィルムの引張強度は、２３℃、５０％ＲＨの環境下で、ＪＩＳ  Ｋ６２５１に従い測定を行った。
【００５６】
＜酸素バリア性＞
実施例及び比較例で準備したフィルムの酸素バリア性（厚み４００μｍ換算）は、モコン（ＭＯＣＯＮ）社製の酸素透過率測定装置（オキシトラン（登録商標）ＯＸ−ＴＲＡＮ  ２／２１）を使用して、ＪＩＳ  Ｋ７１２６−２における付属書Ｂに準じて測定を行った。
【００５７】
【表１】
2018090232.tif 000003
【符号の説明】
【００５８】
１１    トレッド部
１２    サイドウォール部
１３    ビート部
１４    ホイール
１５    インナーライナー
１６    カーカス
２１    シート
２２    円筒状金型
２３    タイヤインナーライナー用シート
１００    タイヤ  
【図１】
2018090232.tif 000004
【図２】
2018090232.tif 000005
【図３】
2018090232.tif 000006