(57)【要約】【課題】インナーライナーに使用されているブチル系ゴムは、一般的なジエン系ゴムよりも脆化温度が高く、寒冷地等での使用によりインナーライナーにクラックを引き起こす原因となり得る。このような問題に対し、インナーライナー用ゴム組成物に天然ゴム等のジエン系ゴムやパラフィン系オイルを配合し、インナーライナーの脆化温度を下げる試みがなされているが、このような方法ではブチル系ゴムが本来有する空気透過防止性能を損なうという問題が新たに発生する。【解決手段】ブチル系ゴムを６０質量部以上含むゴム成分１００質量部に対し、窒素吸着比表面積が２０〜５０ｍ２／ｇのカーボンブラックを４０〜８０質量部およびガラス転移温度（Ｔｇ）が−７０〜−５０℃の植物油を５〜１５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によって上記課題を解決した。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブチル系ゴムを６０質量部以上含むゴム成分１００質量部に対し、窒素吸着比表面積が２０〜５０ｍ２／ｇのカーボンブラックを４０〜８０質量部およびガラス転移温度（Ｔｇ）が−７０〜−５０℃の植物油を５〜１５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】
前記植物油が、ナタネ油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】
さらにアロマオイルを前記ゴム成分１００質量部に対し１〜１０質量部配合してなることを特徴とする請求項２に記載のタイヤインナーライナー用ゴム組成物。
【請求項４】
前記植物油が、ヤシ油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５】
請求項１〜４のいずれかに記載の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、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、空気透過防止性能を維持したまま脆化温度を低下させ、耐クラック性を向上させた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】
チューブレス空気入りタイヤの内面には、空気透過防止性能に優れたブチルゴムやハロゲン化ブチルゴム等のブチル系ゴムを主成分とするインナーライナーが設けられている。
しかし、ブチル系ゴムは一般的なジエン系ゴムよりも脆化温度が高く、寒冷地等での使用によりインナーライナーにクラックを引き起こす原因となり得る。
このような問題に対し、インナーライナー用ゴム組成物に天然ゴム等のジエン系ゴムやパラフィン系オイルを配合し、インナーライナーの脆化温度を下げる試みがなされているが（例えば特許文献１参照）、このような方法ではブチル系ゴムが本来有する空気透過防止性能を損なうという問題が新たに発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−８８１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、空気透過防止性能を維持したまま脆化温度を低下させ、耐クラック性を向上させた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】
【０００５】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ブチル系ゴムを特定量含むゴム成分に、特定の特性を有するカーボンブラックの特定量および特定の特性を有する植物油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。
【０００６】
１．ブチル系ゴムを６０質量部以上含むゴム成分１００質量部に対し、窒素吸着比表面積が２０〜５０ｍ２／ｇのカーボンブラックを４０〜８０質量部およびガラス転移温度（Ｔｇ）が−７０〜−５０℃の植物油を５〜１５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．前記植物油が、ナタネ油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．さらにアロマオイルを前記ゴム成分１００質量部に対し１〜１０質量部配合してなることを特徴とする前記２に記載のタイヤインナーライナー用ゴム組成物。
４．前記植物油が、ヤシ油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。
５．前記１〜４のいずれかに記載の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、ブチル系ゴムを特定量含むゴム成分に、特定の特性を有するカーボンブラックの特定量および特定の特性を有する植物油の特定量を配合したので、空気透過防止性能を維持したまま脆化温度を低下させ、耐クラック性を向上させた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。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
（ゴム成分）
本発明で使用されるブチル系ゴムとしては、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、例えば臭素化ブチルゴムであるExxonmobile chemical社製商品名Exxon bromobutyl 2255等が挙げられる。
また、本発明で使用されるゴム成分には、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）のようなジエン系ゴムを任意成分として配合することもできる。
本発明におけるゴム成分１００質量部中、ブチル系ゴムは、６０質量部以上配合される。ブチル系ゴムの配合量が６０質量部未満であると、空気透過防止性能が低下する。
【０００９】
（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、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が２０〜５０ｍ２／ｇであることが必要である。窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が２０ｍ２／ｇ未満あるいは５０ｍ２／ｇを超えた場合、空気透過防止性能が低下し、好ましくない。本発明の効果の観点からさらに好ましい窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、３０〜４０ｍ２／ｇである。なお窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、ＪＩＳ Ｋ６２１７−２に準拠して求めるものとする。
【００１０】
（植物油）
本発明に使用される植物油は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−７０〜−５０℃のものである。中でも本発明の効果が向上するという観点から、植物油はナタネ油またはヤシ油が好ましい。ヤシ油のＴｇは−６０〜−５０℃であり、ナタネ油のＴｇは−７０〜−６０℃である。また植物油のＴｇはより低いものが好ましいが、Ｔｇが−７０℃よりも低いと空気透過防止性能が悪化してしまう。なおＴｇが−５０℃よりも高いと脆化温度が上昇し、好ましくない。
ここで、ナタネ油を使用する場合は、空気透過防止性能を向上させるという観点から、アロマオイル（原油の減圧蒸留により得られた重質留分を溶剤抽出し、その不溶分を水添処理して得られる油）を併用することが好ましい。この形態において、アロマオイルの配合量は、前記ゴム成分１００質量部に対し、１〜１０質量部、好ましくは１〜５質量部である。
なおＴｇは、ＪＩＳ  Ｋ７１２１に準拠して測定することができる。
【００１１】
（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、窒素吸着比表面積が２０〜５０ｍ２／ｇのカーボンブラックを４０〜８０質量部およびガラス転移温度（Ｔｇ）が−７０〜−５０℃の植物油を５〜１５質量部配合してなることを特徴とする。
カーボンブラックの配合量が４０質量部未満であると、空気透過防止性能が低下し、逆に８０質量部を超えると、脆化温度が上昇し、耐クラック性が悪化する。
植物油の配合量が５質量部未満であると、添加量が少な過ぎて本発明の効果を奏することができない。逆に１５質量部を超えると空気透過防止性能が悪化する。
さらに好ましい窒素吸着比表面積が２０〜５０ｍ２／ｇのカーボンブラックの配合量は、ゴム成分１００質量部に対し、４０〜７０質量部である。
またさらに好ましい植物油の配合量は、ゴム成分１００質量部に対し、５〜１０質量部である。
【００１２】
本発明のタイヤインナーライナー用ゴム組成物は、板状無機充填剤を配合するのが好ましい。
板状無機充填剤としては、クレー、タルク、ベントナイト、モンモリロナイト等が挙げられるが、空気透過防止性能を考慮すると、クレーまたはタルクが好ましい。また、該板状無機充填剤以外の各種充填剤も配合することができ、例えばシリカ、炭酸カルシウム等を挙げることができる。
【００１３】
本発明のタイヤインナーライナー用ゴム組成物は、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。
【００１４】
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におけるインナーライナーを構成することができる。
【実施例】
【００１５】
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。
【００１６】
試験Ａ
標準例１、実施例１〜３および比較例１〜７
サンプルの調製
表１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１．７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２０分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を調製した。得られたゴム組成物および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。
【００１７】
脆化温度：ＪＩＳ Ｋ６２６１に準拠して、ゴムの脆化温度を測定した。結果は、標準例１で得られた値を１００として指数表示した。指数が小さいほど脆化温度が低下していることを示す。
空気透過防止性能：ＪＩＳ Ｋ７１２６ Ａ法に準拠し、３０℃の空気透過係数を測定した。結果は、標準例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防止性能に優れることを示す。
耐クラック性：ＪＩＳ Ｋ６２６０に準拠して、ＤｅＭａｔｔｉａ型屈曲試験機を用いて、亀裂成長長さを測定し、その逆数をもって耐クラック性を評価した。結果は、標準例１で得られた値を１００として指数表示した。指数が大きい程、耐クラック性が良好であることを示す。
結果を表１に示す。
【００１８】
【表１】
2015101712.tif 000002
【００１９】
＊１：Ｂｒ−ＩＩＲ（Exxonmobil chemical社製Exxon bromobutyl 2255）
＊２：ＮＲ（ＳＩＲ２０）
＊３：カーボンブラック−１（新日化カーボン（株）製ニテロン＃ＧＮ、Ｎ２ＳＡ＝３０ｍ２／ｇ）
＊４：カーボンブラック−２（キャボットジャパン（株）製ショウブラックＮ３３０、Ｎ２ＳＡ＝７０ｍ２／ｇ）
＊５：ステアリン酸（千葉脂肪酸(株)製ビーズステアリン酸）
＊６：樹脂−１（エアウォーター（株）製芳香族炭化水素系樹脂ＦＲ−１２０）
＊７：樹脂−２（トーネックス（株）製石油樹脂エスコレッツ１１０２）
＊８：アロマオイル（昭和シェル石油（株）製エキストラクト４号Ｓ、Ｔｇ＝−４５〜−４０℃）
＊９：パラフィンオイル（昭和シェル石油（株）製プロセスオイル１２３、Ｔｇ＝−８５〜−８０℃）
＊１０：ナタネ油（（株）カネカ製新規ナタネ油）
＊１１：酸化亜鉛（正同化学工業（株）製酸化亜鉛３種）
＊１２：硫黄（細井化学工業（株）製油処理イオウ）
＊１３：加硫促進剤（三新化学工業（株）製サンセラーＤＭ−Ｐ０）
＊１４：比較植物油（ヤシ硬化油、Ｔｇ＝−４５〜−３０℃）
【００２０】
上記表１から明らかなように、本発明の実施例１〜３で調製されたゴム組成物は、ブチル系ゴムを特定量含むゴム成分に、特定の特性を有するカーボンブラックの特定量および特定の特性を有する植物油の特定量を配合したので、これを配合していない標準例１に比べて、空気透過防止性能を維持したまま脆化温度が低下し、耐クラック性が向上している。
これに対し、比較例１は、ブチル系ゴムの配合量が本発明で規定する下限未満であり、本発明で規定する植物油を配合していないので、空気透過防止性能が悪化した。
比較例２は、カーボンブラックの配合量が本発明で規定する上限を超え、本発明で規定する植物油を配合していないので、脆化温度が上昇し、耐クラック性が悪化した。
比較例３は、カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が本発明で規定する上限を超え、本発明で必須の植物油を配合していないので、脆化温度が上昇し、耐クラック性が悪化した。
比較例４は、本発明で規定する植物油を用いずに、その替わりにパラフィンオイルを用いた例であるので、空気透過防止性能が悪化した。
比較例５は、本発明で規定する植物油を用いずに、その替わりにアロマオイルとパラフィンオイルとを併用した例であるので、空気透過防止性能が悪化した。
比較例６は、本発明で規定する植物油の配合量が本発明で規定する上限を超えているので、空気透過防止性能が悪化した。
比較例７は、植物油のＴｇが本発明で規定する範囲外であるので、脆化温度が上昇し、耐クラック性が悪化した。
【００２１】
試験Ｂ
標準例２、実施例４〜５および比較例８〜１３
前記試験Ａにおいて、ナタネ油の替わりにヤシ油を用い、表２に示す配合量（質量部）でゴム組成物を調製したこと以外は、試験Ａを繰り返した。その結果を表２に併せて示す。
【００２２】
【表２】
2015101712.tif 000003
【００２３】
＊１５：ヤシ油（（株）カネカ製）
【００２４】
上記表２から明らかなように、本発明の実施例４〜５で調製されたゴム組成物は、ブチル系ゴムを特定量含むゴム成分に、特定の特性を有するカーボンブラックの特定量および特定の特性を有する植物油の特定量を配合したので、これを配合していない標準例２に比べて、空気透過防止性能を維持したまま脆化温度が低下し、耐クラック性が向上している。
これに対し、比較例８は、ブチル系ゴムの配合量が本発明で規定する下限未満であり、本発明で規定する植物油を配合していないので、空気透過防止性能が悪化した。
比較例９は、カーボンブラックの配合量が本発明で規定する上限を超え、本発明で規定する植物油を配合していないので、脆化温度が上昇し、耐クラック性が悪化した。
比較例１０は、カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が本発明で規定する上限を超え、本発明で規定する植物油を配合していないので、脆化温度が上昇し、耐クラック性が悪化した。
比較例１１は、本発明で規定する植物油を用いずに、その替わりにパラフィンオイルを用いた例であるので、空気透過防止性能が悪化した。
比較例１２は、植物油の配合量が本発明で規定する下限未満であるので、脆化温度が上昇し、耐クラック性が悪化した。
比較例１３は、植物油の配合量が本発明で規定する上限を超えているので、空気透過防止性能が悪化した。
比較例１４は、カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が本発明で規定する上限を超えているので、脆化温度が上昇し、耐クラック性が悪化した。