(57)【要約】【課題】比重を上げることなく空気透過性の抑制に優れ、良好な永久歪、加工性、高温破断伸びを有するタイヤインナーライナー用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ブチル系ゴム８０〜１００質量部および天然ゴム０〜２０質量部からなるゴム成分（ただし、前記ブチル系ゴムおよび前記天然ゴムの合計は１００質量部である）に対し、分子量が１，０００，０００〜４，０００，０００の超高分子量ポリエチレンを３〜７質量部およびよう素吸着量が２７〜４０ｍg／ｇであるカーボンブラックを５０〜６５質量部配合してなることを特徴とするタイヤインナーライナー用ゴム組成物。該タイヤインナーライナー用ゴム組成物をインナーライナー（９）に使用した空気入りタイヤ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブチル系ゴム８０〜１００質量部および天然ゴム０〜２０質量部からなるゴム成分（ただし、前記ブチル系ゴムおよび前記天然ゴムの合計は１００質量部である）に対し、分子量が１，０００，０００〜４，０００，０００の超高分子量ポリエチレンを３〜７質量部およびよう素吸着量が２７〜４０ｍg／ｇであるカーボンブラックを５０〜６５質量部配合してなることを特徴とするタイヤインナーライナー用ゴム組成物。
【請求項２】
前記超高分子量ポリエチレンの平均粒子径が２０μｍ〜４０μｍであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤインナーライナー用ゴム組成物。
【請求項３】
請求項１または２に記載のタイヤインナーライナー用ゴム組成物をインナーライナーに使用した空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤインナーライナー用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関するものであり、詳しくは、比重を上げることなく空気透過性の抑制に優れ、良好な永久歪、加工性、高温破断伸びを有するタイヤインナーライナー用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のタイヤの低転がり化や、トラック・バス用の更正タイヤの使用拡大により、タイヤの耐久性向上、長寿命化が求められている。その一手段としてタイヤの空気透過性の抑制が有効である。
タイヤの空気透過性の抑制には、一般的にカオリンクレー等の板状フィラーを配合する；空気透過性を悪化させるオイルを減量する；ブチルゴムを増量する；等の手段があるが、このような従来技術では、永久歪の悪化、加工性の悪化、高温破断伸びの低下を招き、とくに板状フィラーの配合やオイルの減量はタイヤの比重を高くし、コストアップに繋がるという問題点がある。
【０００３】
なお、空気入りタイヤに超高分子量ポリエチレンを使用する技術が知られている（例えば特許文献１、２参照）。しかしながら、当該従来技術は、高分子量ポリエチレンそのものを空気入りタイヤの所定の箇所に使用するものであって、下記で説明する本発明の構成および効果、すなわちゴム組成物中に高分子量ポリエチレンを一成分として配合し、これをタイヤのインナーライナーに利用して比重を上げることなく空気透過性の抑制、良好な永久歪、加工性、高温破断伸びを獲得することについては何ら開示または示唆がない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−７１９１０号公報
【特許文献２】特開平９−１６４８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって本発明の目的は、比重を上げることなく空気透過性の抑制に優れ、良好な永久歪、加工性、高温破断伸びを有するタイヤインナーライナー用ゴム組成物およびそれを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】
【０００６】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、特定の組成を有するゴム成分に、特定の分子量を有する超高分子量ポリエチレンの特定量および特定の特性を有するカーボンブラックの特定量を配合することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成することができた。
すなわち本発明は以下のとおりである。
１．ブチル系ゴム８０〜１００質量部および天然ゴム０〜２０質量部からなるゴム成分（ただし、前記ブチル系ゴムおよび前記天然ゴムの合計は１００質量部である）に対し、分子量が１，０００，０００〜４，０００，０００の超高分子量ポリエチレンを３〜７質量部およびよう素吸着量（ＩＡ）が２７〜４０ｍg／ｇであるカーボンブラックを５０〜６５質量部配合してなることを特徴とするタイヤインナーライナー用ゴム組成物。
２．前記超高分子量ポリエチレンの平均粒子径が２０μｍ〜４０μｍであることを特徴とする前記１に記載のタイヤインナーライナー用ゴム組成物。
３．前記１または２に記載のタイヤインナーライナー用ゴム組成物をインナーライナーに使用した空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、特定の組成を有するゴム成分に、特定の分子量を有する超高分子量ポリエチレンの特定量および特定の特性を有するカーボンブラックの特定量を配合したので、比重を上げることなく空気透過性の抑制に優れ、良好な永久歪、加工性、高温破断伸びを有するタイヤインナーライナー用ゴム組成物およびそれを用いた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】
【０００８】
【図１】空気入りタイヤの一例の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１０】
図１は、空気入りタイヤの一例の部分断面図である。
図１において、空気入りタイヤは左右一対のビード部１およびサイドウォール２と、両サイドウォール２に連なるトレッド３からなり、ビード部１、１間にスチールコードが埋設されたカーカス層４が装架され、カーカス層４の端部がビードコア５およびビードフィラー６の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。ビードフィラー６は２つの部材から構成され、その上部は上ビードフィラー６２であり、下部は下ビードフィラー６４である。トレッド３においては、カーカス層４の外側に、ベルト層７がタイヤ１周に亘って配置されている。ベルト層７の両端部には、ベルトクッション８が配置されている。また、トレッド３の内周側には、アンダートレッド３１が配置されている。空気入りタイヤの内面には、タイヤ内部に充填された空気がタイヤ外部に漏れるのを防止するために、インナーライナー９が設けられ、インナーライナー９を接着するためのタイゴム１０が、カーカス層４とインナーライナー９との間に積層されている。また、ビード部１においてはリムに接する部分にリムクッション１１が配置されている。
【００１１】
本発明のゴム組成物は、インナーライナー９の形成にとくに有用に用いられる。次に、本発明のゴム組成物の各成分について説明する。
【００１２】
（ゴム成分）
本発明で使用されるゴム成分は、ブチル系ゴム８０〜１００質量部および天然ゴム０〜２０質量部からなる（ただし、前記ブチル系ゴムおよび前記天然ゴムの合計は１００質量部である）。
なお、天然ゴム（ＮＲ）の配合割合が２０質量部を超えると、空気透過性が悪化する。
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（ＩＩＲ）やハロゲン化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ）等を挙げることができる。ブチル系ゴムの市販品としては、例えばＬＡＮＸＥＳＳ社製、商品名ＢＲＯＭＯＢＵＴＹＬ２０３０等が挙げられる。
【００１３】
（超高分子量ポリエチレン）
本発明で使用される超高分子量ポリエチレンは、分子量が１，０００，０００〜４，０００，０００の範囲である必要がある。分子量が１，０００，０００未満では、本発明の効果が全く発現しない。逆に分子量が４，０００，０００を超えると、加工性が悪化するので好ましくない。
なお、本発明でいう分子量とは、粘度平均分子量を意味し、固有粘度法(ASTM-D4020)により測定された値である。
また、本発明で使用される超高分子量ポリエチレンは、平均粒子径が２０μｍ〜４０μｍであることが好ましい。この平均粒子径の範囲内であると、超高分子量ポリエチレンの分散不良を起こさずに、本発明の効果を発現することができる。なお本発明でいう平均粒子径は、ふるい分け法により測定することができる。
本発明で使用される超高分子量ポリエチレンは、市販されているものを利用することもでき、例えば三井化学（株）製ミペロンＸＭ−２２０（分子量＝２，０００，０００）、ハイゼックスミリオン２４０Ｓ（分子量＝２，０００，０００）、ハイゼックスミリオン３２０ＭＵ（分子量＝３，０００，０００）、ハイゼックスミリオン３４１Ｌ（分子量＝４，０００，０００）等が挙げられる。
【００１４】
（カーボンブラック）
本発明で使用されるカーボンブラックは、よう素吸着量（ＩＡ）が２７〜４０ｍg／ｇである必要がある。上記範囲を外れると本発明の効果を奏することができない。なお、よう素吸着量はＪＩＳ  Ｋ６２１７−３に準拠して求めた値である。
【００１５】
（充填剤）
本発明のタイヤインナーライナー用ゴム組成物は、各種充填剤を配合することができる。充填剤としてはとくに制限されず、用途により適宜選択すればよいが、例えば無機充填剤等が挙げられる。無機充填剤としては、例えばシリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム等を挙げることができる。
【００１６】
（タイヤインナーライナー用ゴム組成物の配合割合）
本発明のタイヤインナーライナー用ゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対し、分子量が１，０００，０００〜４，０００，０００の超高分子量ポリエチレンを３〜７質量部およびよう素吸着量（ＩＡ）が２７〜４０ｍg／ｇであるカーボンブラックを５０〜６５質量部配合してなることを特徴とする。
前記超高分子量ポリエチレンの配合割合が３質量部未満であると、配合量が少なすぎて本発明の効果を奏することができず、逆に７質量部を超えると、加工性および永久歪が悪化する。
前記カーボンブラックの配合割合が５０質量部未満であると、永久歪が悪化し、逆に６５質量部を超えると加工性および高温破断伸びが悪化する。
【００１７】
さらに好ましい前記超高分子量ポリエチレンの配合割合は、ゴム成分１００質量部に対し、４〜６質量部である。
さらに好ましい前記カーボンブラックの配合割合は、ゴム成分１００質量部に対し、５３〜６３質量部である。
【００１８】
本発明のタイヤインナーライナー用ゴム組成物には、前記した成分に加えて、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、可塑剤などのゴム組成物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練して組成物とし、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も、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。
【００１９】
また本発明のタイヤインナーライナー用ゴム組成物は従来の空気入りタイヤの製造方法に従って空気入りタイヤを製造するのに使用することができる。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。
【００２１】
実施例１〜６および比較例１〜１２
サンプルの調製
表１および２に示す配合（質量部）において、加硫系（加硫促進剤、硫黄）を除く成分を１．８リットルの密閉式バンバリーミキサーで５分間混練した後、ミキサー外に放出させて室温冷却した。続いて、該組成物を同バンバリーミキサーに再度入れ、加硫系を加えて混練し、ゴム組成物を得た。次に得られたゴム組成物を所定の金型中で１6０℃で３０分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を調製した。得られた未加硫のゴム組成物あるいは加硫ゴム試験片について以下に示す試験法で物性を測定した。
【００２２】
高温破断伸び：ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠し、２ｍｍ厚の３号ダンベルを雰囲気温度１００℃下で５００ｍｍ／分の引張速度にて切断時の伸びを測定した。比較例１で得られた値を１００として指数表示した。指数が大きいほど高温破断伸びに優れることを示す。
粘度：ＪＩＳ  Ｋ６３００に準拠し、１００℃にてＬ形ローターを用いてムーニー粘度を測定した。比較例１で得られた値を１００として指数表示した。指数が小さいほど粘度が低く、加工性が良好であることを示す。
圧縮永久歪率：ＪＩＳ  Ｋ６２６２に準拠し、処理温度７０℃、処理時間２２時間、圧縮率２５％の条件で圧縮させ、圧縮永久歪を測定した。比較例１で得られた値を１００として指数表示した。指数が小さいほど圧縮永久歪が小さく、良好であることを示す。
空気透過性：ＪＩＳ  Ｋ７１２６ Ａ法に準拠し、３０℃の空気透過係数を測定した。比較例１で得られた値を１００として指数表示した。指数が小さいほど空気透過性が抑制され、良好であることを示す。
比重：ＪＩＳ Ｋ ６２６８に準拠して測定した。比較例１で得られた値を１００として指数表示した。指数が小さいほど低比重であることを示す。
結果を表１および２に示す。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
【表２】
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【００２５】
＊１：ＩＩＲ（ＬＡＮＸＥＳＳ社製  ＢＲＯＭＯＢＵＴＹＬ２０３０）
＊２：ＮＲ（タイ製ＳＴＲ２０）
＊３：カーボンブラック（ＴＨＡＩ ＣＡＲＢＯＮ ＢＬＡＣＫ ＰＵＢＬＩＣ製  ＴＨＡＩＢＬＡＣＬ Ｎ６６０、よう素吸着量＝３８ｍｇ／ｇ）
＊４：カーボンブラック（新日化カーボン株式会社製  ＨＴＣ＃ＳＬ、よう素吸着量＝２５ｍｇ／ｇ
＊５：カーボンブラック（キャボットジャパン株式会社製  ショウブラックN326、よう素吸着量＝85ｍｇ／ｇ
＊6：カオリンクレー（ｋｅｎｔｕｃｋｙ Ｔｅｎｎｅｓｓｅｅ Ｃｌａｙ Ｃｏｍｐａｎｙ製  ＳＵＰＲＥＸ ＣＬＡＹ）
＊７：オイル（昭和シェル石油（株）製  プロセスオイル１２３）
＊８：超高分子量ポリエチレン（三井化学（株）製  ハイゼックスミリオン030S、分子量＝５００，０００、平均粒子径160-170μｍ）
＊９：超高分子量ポリエチレン（三井化学（株）製  ミペロンＸＭ−２２０、分子量＝２，０００，０００、平均粒子径３０μｍ）
＊１０：超高分子量ポリエチレン（三井化学（株）製  ハイゼックスミリオン320MU、分子量＝３，０００，０００、平均粒子径１４０−１５０μｍ）
＊１１：超高分子量ポリエチレン（三井化学（株）製  ハイゼックスミリオン630M、分子量＝５，５００，０００、平均粒子径120-130μｍ）
＊１２：ステアリン酸（千葉脂肪酸(株)製  ビーズステアリン酸桐）
＊１３：亜鉛華（正同化学工業（株）製  酸化亜鉛３種）
＊１４：硫黄（アクゾノーベル（株）製  クリステックスＨＳ ＯＴ ２０）
＊１５：加硫促進剤（大内新興化学工業（株）製  ノクセラーＤＭ−Ｐ０）
【００２６】
上記の表１および２から明らかなように、実施例１〜６で調製されたタイヤインナーライナー用ゴム組成物は、特定の組成を有するゴム成分に、特定の分子量を有する超高分子量ポリエチレンの特定量および特定の特性を有するカーボンブラックの特定量を配合したので、従来の代表的な比較例１に対し、比重を上げることなく空気透過性の抑制に優れ、良好な永久歪、加工性、高温破断伸びを有する。
これに対し、比較例２は、超高分子量ポリエチレンを配合せず、オイルを減量した例であり、比重が上昇し、加工性も悪化した。
比較例３は、超高分子量ポリエチレンを配合せず、カーボンブラックの配合量を減じ、カオリンクレーを増量した例であり、比重が上昇し、永久歪も悪化した。
比較例４は、超高分子量ポリエチレンを配合せず、ゴム成分をすべてブチルゴムにした例であり、加工性が悪化した。
比較例５は、超高分子量ポリエチレンの配合割合が本発明で規定する下限未満であるので、比較例１と同等の効果しか得られなかった。
比較例６は、超高分子量ポリエチレンの配合割合が本発明で規定する上限を超えているので、加工性および永久歪みが悪化した。
比較例７は、カーボンブラックの配合割合が本発明で規定する下限未満であるので、永久歪、空気透過性が悪化した。
比較例８は、カーボンブラックの配合割合が本発明で規定する上限を超えているので、比重が上昇し、高温破断伸び、加工性が悪化した。
比較例９は、ＮＲの配合割合が本発明で規定する上限を超えているので、空気透過性が悪化した。
比較例１０は、カーボンブラックのよう素吸着量が本発明で規定する下限未満であるので、永久歪が悪化した。
比較例１１は、超高分子量ポリエチレンの分子量が本発明で規定する下限未満であるので、効果が発現しなかった。
比較例１２は、超高分子量ポリエチレンの分子量が本発明で規定する上限を超えているので、加工性が悪化した。
比較例１３は、カーボンブラックのよう素吸着量が本発明で規定する上限を超えているので、空気透過性が悪化した。
【符号の説明】
【００２７】
１  ビード部
２  サイドウォール
３  トレッド
４  カーカス層
５  ビードコア
６  ビードフィラー
７  ベルト層
８  ベルトクッション
９  インナーライナー
１１  リムクッション
６２  上ビードフィラー
６４  下ビードフィラー
【図１】
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