(57)【要約】【課題】常温での柔軟性と高温時の耐久性が両立されたインナーライナー用樹脂組成物を提供する。【解決手段】インナーライナー用樹脂組成物は（Ａ）スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体と、（Ｂ）融点が１７０℃以上である熱可塑性エラストマーと、を有し、成分（Ａ）と成分（Ｂ）の含有量比（（Ａ）：（Ｂ））が、９０：１０〜３５：６５である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体と、
（Ｂ）融点が１７０℃以上である熱可塑性エラストマーと、
を有し、
成分（Ａ）と成分（Ｂ）の含有量比（（Ａ）：（Ｂ））が、９０：１０〜３５：６５である、インナーライナー用樹脂組成物。
【請求項２】
成分（Ｂ）がポリエステル結合を有する、請求項１に記載のインナーライナー用樹脂組成物。
【請求項３】
成分（Ｂ）が芳香環構造を有する、請求項１または２に記載のインナーライナー用樹脂組成物。
【請求項４】
成分（Ｂ）がナフタレン骨格を有する、請求項１乃至３いずか一項に記載のインナーライナー用樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のインナーライナー用樹脂組成物を用いて形成された、インナーライナー用シート。
【請求項６】
前記インナーライナー用シートの厚みが０．０５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である、請求項５に記載のインナーライナー用シート。
【請求項７】
前記インナーライナー用シートの厚み４００μｍ換算での２５℃、６５％ＲＨにおける酸素透過量が、１ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以上５×１０３ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下である、請求項５または６に記載のインナーライナー用シート。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか一項に記載の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るタイヤ。
【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樹脂組成物、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】
従来、車のチューブレスタイヤの内部にはタイヤの空気圧を一定に保持するために空気が透過しにくい材料で構成されたインナーライナーが用いられている。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、２がある。
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開示されている。
特許文献２には、空気透過係数およびヤング率が一定の値を有する熱可塑性エラストマーと、一定のヤング率を有するゴムとを用いた耐空気透過性フィルムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−７４２３７号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１３９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インナーライナーは、タイヤの形状に合わせて加工されるため柔軟性が要求される。本発明者は、インナーライナーの柔軟性について研究を重ねている中で、特許文献１に記載された技術では、常温での柔軟性は得られるものの高温時の耐久性が充分ではなく、また、特許文献２に記載された技術では、高温時での耐久性は得られるものの、常温での柔軟性が充分ではないことを見出した。すなわち、常温での柔軟性と高温時の耐久性とはトレードオフの関係にあるためこれらを両立させることは困難であり、さらなる開発の余地があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、
（Ａ）スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体と、
（Ｂ）融点が１７０℃以上である熱可塑性エラストマーと、
を有し、
成分（Ａ）と成分（Ｂ）の含有量比（（Ａ）：（Ｂ））が、９０：１０〜３５：６５である、インナーライナー用樹脂組成物を提供するものである。
【０００６】
また、本発明は、上記のインナーライナー用樹脂組成物を用いて形成された、インナーライナー用シートを提供するものである。
【０００７】
また、本発明は、上記の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るタイヤを提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、常温での柔軟性と高温時の耐久性が両立されたインナーライナー用樹脂組成物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
＜インナーライナー用樹脂組成物＞
インナーライナー用樹脂組成物は、（Ａ）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）と、（Ｂ）融点が１７０℃以上である熱可塑性エラストマーと、を有する。
【００１２】
・成分（Ａ）
成分（Ａ）の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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
たとえば、成分（Ａ）は、サンプルの厚みを０．４ｍｍ〜１．０ｍｍとしたとき、熱機械的分析（ＴＭＡ）試験において、測定モードを引張試験、荷重４９ｍＮ、昇温速度５℃／分で、室温から１５０℃まで昇温したときの、昇温前の寸法に対する昇温後の寸法変化率が１５％以上であることが好ましい。一方、後述する成分（Ｂ）は、サンプルの厚みを０．４ｍｍ〜１．０ｍｍとしたとき、当該ＴＭＡ試験において、測定モードを引張試験、荷重４９ｍＮ、昇温速度５℃／分で、室温から１５０℃まで昇温したときの、昇温前の寸法に対する昇温後の寸法変化率が０％以上１５％未満であることが好ましい。
【００１６】
成分（Ａ）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、成分（Ａ）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。
【００１７】
・成分（Ｂ）
成分（Ｂ）は、融点が１７０℃以上である熱可塑性エラストマーであって、上記成分（Ａ）とは異なる成分である。また、成分（Ｂ）は、三次元架橋を有さないエラストマーである。
【００１８】
成分（Ｂ）は、熱可塑性の凍結相または結晶相を形成するハードセグメントと、ゴム弾性を有するソフトセグメントとから得られるブロック共重合体である。成分（Ｂ）としては、ハードセグメントとして、ポリエステル結合を有するセグメント、芳香環構造を有するセグメント、ポリアミドを有するセグメント、ポリオレフィンを有するセグメント、ウレタン構造を有するセグメント等が挙げられる。
酸素バリア性に優れ、常温での柔軟性と、高温時耐久性をバランスよく両立させる観点から、ハードセグメントとして、ポリエステル結合を有するセグメント、芳香環構造を有するセグメントであることが好ましく、酸素バリア性に優れ、耐熱性を向上させる観点から、ナフタレン骨格を有することがより好ましい。
【００１９】
成分（Ｂ）の融点は、酸素バリア性に優れ、耐熱性、高温時の耐久性を得る観点から、１７０℃以上であって、１７５℃以上であることが好ましく、１８０℃以上であることがより好ましい。一方、融点の上限値は特に限定されないが、柔軟性、取扱性などを良好にする保持する観点から、３００℃以下であることが好ましい。
【００２０】
成分（Ｂ）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、５質量％以上であることが好ましく、１０質量％以上であることがより好ましく、２０質量％以上であることがさらに好ましい。一方、成分（Ｂ）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、７０質量％以下であることが好ましく、６５質量％以下であることがより好ましく、４０質量％以下であることがさらに好ましい。
【００２１】
本実施形態のインナーライナー用樹脂組成物において、酸素バリア性に優れ、常温での柔軟性および高温時耐久性を高度に両立させる観点から、成分（Ａ）と成分（Ｂ）の含有量比（（Ａ）：（Ｂ））は、９０：１０〜３５：６５であり、８０：２０〜６０：４０であることが好ましい。すなわち、本実施形態のインナーライナー用樹脂組成物は、成分（Ａ）、（Ｂ）を組み合わせるという新たな着眼に基づくものであり、具体的にどのような観点から組み合わせれば効果が得られるのか不明であったところ、これらの配合比に着目し、従来技術では得られなかった効果が得られるものである。
【００２２】
また、本実施形態のインナーライナー用樹脂組成物には、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。
相溶化材は、成分（Ａ）と成分（Ｂ）の相溶性を良化させ、引張特性を向上させるために用いられる。相溶化材としては、特に限定はされないが、例えば、耐熱性を有するものが好ましく、また、極性を有するスチレン系エラストマー、及び官能基化されたポリエステル系エラストマー等が挙げられる。
【００２３】
＜インナーライナー用シート＞
本実施形態のインナーライナー用シートは、上記のインナーライナー用樹脂組成物を用いて形成される。例えば、成分（Ａ）および（Ｂ）を溶融混練し、連続相を形成する成分（Ｂ）中に、成分（Ａ）を分散させ、得られた混練物をシート化することによってインナーライナー用シートが得られる。ただし、混練物は、上記連続相が形成された場合に限られない。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、共押出法、押出ラミネート法、ドライラミネート法、インフレーション法、カレンダー法等といった公知の方法を用いることができる。また、事前に成分（Ａ）および（Ｂ）を混練した樹脂を、プレス法の様に圧延することでシート化しても構わない。
インナーライナー用シートは、貼り付けられる対象となるタイヤ形状に合わせてカットされることでインナーライナーとして使用される。
【００２４】
インナーライナー用シートの厚みは、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。インナーライナー用シート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、常温での柔軟性および高温時耐久性を両立できるようになる。
【００２５】
インナーライナー用シートの厚み４００μｍ換算での２５℃、６５％ＲＨにおける酸素透過量は、好ましくは１ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以上５×１０３ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であり、より好ましくは１ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以上３×１０３ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であり、さらに好ましくは１ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以上１×１０３ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であり、特に好ましくは１ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以上５×１０２ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下である。これにより、良好なガスバリア性が得られる。
なお、インナーライナー用シートの厚みと、２５℃、６５％ＲＨにおける酸素透過量とが反比例の関係にあるため、実測したインナーライナー用シートの２５℃、６５％ＲＨにおける酸素透過量と厚みから、インナーライナー用シートの厚み４００μｍ換算での２５℃、６５％ＲＨにおける酸素透過量が算出できる。
【００２６】
＜タイヤ＞
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。
【００２７】
図１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、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）。
【００２８】
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装着し、ブラダーにより加圧する工程と、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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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】
【００３２】
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。
【００３３】
＜実施例１〜４及び比較例１〜５＞
表１に示す配合で、ＳＩＢＳ（株式会社カネカ製「シブスター」（ＳＩＢＳＴＡＲ））と、熱可塑性樹脂（東洋紡社製「ペルプレンＥＮ」）とを、ナカタニ機械社製（「ＡＳ−３０」）を用いて混合し、Ｔダイ押出機（スクリュー径：φ５０ｍｍ、Ｌ／Ｄ：２８、サン・エヌ・ティ社製、ＳＮＴ５０−３６Ｖ型押出機）を用いて、インナーライナー用シートを作製した。
得られたインナーライナー用シートについて、以下の評価を行い結果を表１に示した。
【００３４】
＜実施例５〜６＞
表１に示す配合で、ＳＩＢＳ（株式会社カネカ製「シブスター」（ＳＩＢＳＴＡＲ））と、熱可塑性樹脂（東洋紡社製「ペルプレンＥＮ」）とを、２軸押出機（スクリュー径：φ３０ｍｍ、Ｌ／Ｄ：２８、シリンダ温度：２５５℃、ナカタニ機械社製「ＡＳ−３０」）を用いてインナーライナー用樹脂組成物をペレット化した後、神藤金属工業所製「ＮＳＦ−３７」を用いてプレスして、インナーライナー用シートを作製した。
【００３５】
＜実施例７＞
添加剤として水添ポリマー（「ダイナロン８６６０Ｐ」ＪＳＲ株式会社製）を、ＳＩＢＳ（カネカ社製「シブスター」（ＳＩＢＳＴＡＲ））と、熱可塑性樹脂（東洋紡社製「ペルプレンＥＮ」）ともに上記２軸押出機で溶融混錬させた以外は、実施例５と同様にして、インナーライナー用シートを作製した。
【００３６】
＜評価方法＞
・インナーライナー用シートの厚み：マイクロメーター（株式会社ミツトヨ社製）を用いて測定し、平均値をインナーライナー用シートの厚みとした。
【００３７】
・インナーライナー用シートの厚み４００μｍ換算での酸素透過量：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に準じて測定した。測定条件は、２５℃、６５％ＲＨに設定した。なお、単位は、ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍである。
【００３８】
・常温での柔軟性：２３℃での引張強度（ＪＩＳ  ６２５１）に従い、３０％伸長時の強度（ＭＰａ）を測定した。なお、実施例１〜４及び比較例１〜５は、機械方向（ＭＤ）と垂直方向（ＴＤ）についてそれぞれ測定し、平均値を評価した。プレスにより作製した実施例５〜７のサンプルは、面内の縦方向と横方向を測定し、平均値を評価した。なお、常温での柔軟性は、当該測定値が低いほど良好であることを示す。
【００３９】
・高温での耐久性：１００℃での引張強度（ＪＩＳ  ６２５１）に従い、破断強度（ＭＰａ）を測定した。なお、実施例１〜４及び比較例１〜５は、機械方向（ＭＤ）と垂直方向（ＴＤ）についてそれぞれ測定し、平均値を評価した。プレスにより作製した実施例５〜７のサンプルは、面内の縦方向と横方向を測定し、平均値を評価した。なお、高温での耐久性は、当該測定値が高いほど良好であることを示す。
【００４０】
【表１】
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【符号の説明】
【００４１】
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
１００    タイヤ
【図１】
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