(57)【要約】【課題】ガスバリア性を向上させつつ、破断特性が低下しないタイヤインナーライナー用ゴム組成物を提供する。【解決手段】ブチルゴムのマトリクス相と、天然ゴム及び／又はイソプレンゴムの分散相とから構成されるゴム組成物において、当該分散相及びマトリクス相に含まれる粘土鉱物の分配比（分散相中の単位面積当りの粘土鉱物量／マトリクス相中の単位面積当りの粘土鉱物量）が、１．５〜２．５であ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。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブチルゴムのマトリクス相と、天然ゴム及び／又はイソプレンゴムの分散相とから構成されるゴム組成物において、当該分散相及びマトリクス相に含まれる粘土鉱物の分配比（分散相中の単位面積当りの粘土鉱物量／マトリクス相中の単位面積当りの粘土鉱物量）が、１．１〜２．５であ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】
前記粘土鉱物が、クレー、アロフェン、イモゴライト、ヒシンゲライト、カオリナイト、蛇紋石、雲母、スメクタイト、トリオクトヘドラル、ジオクタヘドラル、及びモンモリロナイトからなる群より選ばれる少なくとも一種以上である、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】
前記粘土鉱物が、全ゴム量１００重量部に対して、１〜５０重量部含まれている、請求項１又は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】
全ゴム量１００重量部に対して、窒素吸着比表面積６０ｍ2／ｇ以下のカーボンブラックを４０〜７０重量部配合した、請求項１〜３のいずれか１項に記載したタイヤインナーライナー用ゴム組成物。
【請求項５】
天然ゴム及び／又はイソプレンゴム１００重量部に対して、５〜１００重量部の粘土鉱物及び０〜１００重量部のカーボンブラックを予め配合、混練してなるマスターバッチを分散相成分として配合した、請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤインナーライナー用ゴム組成物。
【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に関し、更に詳細には、ガスバリア性を向上させつつ、破断特性が低下しないタイヤインナーライナー用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤインナーライナー用ゴム組成物には、加工性や他のジエン系パーツとの接着性を向上させるために天然ゴムを配合することが行われているが、天然ゴムはガスバリア性が低いためにインナーライナーとしてのガスバリア性能が低下してしまうという問題があった。この解決方法として、クレーなどの無機充填剤を配合する方法などがあるが、ゴムの破断特性や耐疲労性が低下するなどの問題があり、この場合、ガスバリア性と破断特性・耐疲労性をバランスさせることは困難であった。
【０００３】
以下の特許文献１には、ブチル系ゴムからなるインナーライナーゴム組成物に、クレーなどの白色無機充填剤を分散性よく配合するために、ゴムを先練りする手法が開示され、また、以下の特許文献２には、ハロブチルエラストマーにシリカ、クレーなどの無機充填剤を配合して耐摩耗性、転がり抵抗性及び牽引力などの特性を改善したゴム組成物を得るために、当該無機充填剤をシラザン化合物とともに配合・混練することが開示されている。しかしながら、これら文献には、ブチルゴムに天然ゴムを配合したインナーライナー用ゴム組成物のガスバリア性、その他の諸問題を解決する手法を提案するものではない。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３４７０２２号公報
【特許文献２】特開２００３−２３８７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
よって、本発明では、ガスバリア性を向上させつつ、破断特性が低下しないタイヤインナーライナー用ゴム組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、ブチルゴム（ＩＩＲ）のマトリクス相と、天然ゴム（ＮＲ）及び／又はイソプレンゴム（ＩＲ）の分散相とから構成されるゴム組成物において、当該分散相及びマトリクス相に含まれる粘土鉱物の分配比（分散相中の単位面積当りの粘土鉱物量／マトリクス相中の単位面積当りの粘土鉱物量）が、１．１〜２．５であるタイヤインナーライナー用ゴム組成物が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明では、ブチルゴムと、天然ゴム及び／又はイソプレンゴムとからなるブレンドゴムに粘土鉱物を配合することによってガスバリア性を高めたタイヤインナーライナー用ゴム組成物を得るに当り、最終的に得られるゴム組成物のブチルゴムマトリクス中に含まれる粘土鉱物量よりも、分散相中に含まれる粘土鉱物量を一定割合以上多くなるように偏在させると、破断特性を低下させずに、ガスバリア性を向上させることができることを見出したものである。
【０００８】
即ち、本発明では、ブチルゴムのマトリクス相と、天然ゴム及び／又はイソプレンゴムの分散相とから構成されるゴム組成物において、当該分散相及びマトリクス相に含まれる粘土鉱物の分配比（分散相中の単位面積当りの粘土鉱物量／マトリクス相中の単位面積当りの粘土鉱物量）を、１．１〜２．５としたタイヤインナーライナー用ゴム組成物を提供するものである。この分配比が１．１未満であると、分散相におけるガスバリア性が十分でなく、ひいては当該ゴム組成物のガスバリア性が不十分となるので、好ましくない。一方、分配比が２．５を超えると、分散相とマトリクス相との剛性の差が大きくなり、ゴム組成物が変形した時に応力の不均一が発生し、ゴム組成物としての引張強さや耐疲労性が低下するので好ましくない。
【０００９】
本発明のタイヤインナーライナー用ゴム組成物で用いられるブチルゴムには、例えば、臭素化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）や塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）が使用されてもよい。また、本発明のタイヤインナーライナー用ゴム組成物では、そのゴム分１００重量部として、ブチルゴム５０〜９５重量部、好ましくは７０〜９０重量部と、天然ゴム及び／又はイソプレンゴム５〜５０重量部、好ましくは１０〜３０重量部との配合量で用いられる。当該ブチルゴムの配合量が５０重量部未満であると、ゴム組成物全体としてのガスバリア性が低くなり過ぎてタイヤインナーライナーとしての機能が不十分となり、逆に９５重量部を超えると、加工性や他のジエン系パーツとの接着性が低くなるので好ましくない。
【００１０】
本発明のタイヤインナーライナー用ゴム組成物に配合される粘土鉱物は、一般に、板状結晶からなり、これが、ゴム中に混練、成形されると、ゴム中で層状に配向されるため、特にガスバリア性の小さい天然ゴムなどのガスバリア層として有効に働くことは、当該分野で公知なことである。本発明で使用されるかかる粘土鉱物としては、例えば、クレー、アロフェン、イモゴライト、ヒシンゲライト、カオリナイト、蛇紋石、雲母、スメクタイト、トリオクトヘドラル、ジオクタヘドラル、及びモンモリロナイトなどが挙げられる。
【００１１】
本発明のタイヤインナーライナー用ゴム組成物に配合される粘土鉱物の全配合量としては、当該ゴム組成物におけるゴム分１００重量部に対して、１〜５０重量部、より好ましくは３〜４０重量部の量で用いられる。この配合量が１重量部未満では、当該ゴム組成物のガスバリア性が不十分であり、逆に５０重量部を超えると、引張強さ及び耐疲労性が低下するので好ましくない。
【００１２】
本発明のタイヤインナーライナー用ゴム組成物には、更に、フィラーとして窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が６０ｍ2／ｇ以下、好ましくは６０〜２０ｍ2／ｇのカーボンブラックを、本発明のゴム組成物におけるゴム分１００重量部に対して４０〜７０重量部の配合量で配合することが好ましい。この配合量が４０重量部未満では、引張強さが不十分であり、逆に７０重量部を超えると、ゴムの耐疲労性が悪化するので好ましくない。
【００１３】
前記本発明の「ブチルゴムのマトリクス相と、天然ゴム及び／又はイソプレンゴムの分散相とから構成されるゴム組成物において、当該分散相及びマトリクス相に含まれる粘土鉱物の分配比（分散相中の単位面積当りの粘土鉱物量／マトリクス相中の単位面積当りの粘土鉱物量）が、１．１〜２．５であるゴム組成物」を得る一手法としては、先ず、天然ゴム及び／又はイソプレンゴム１００重量部に対して、５〜１００重量部の粘土鉱物及び選択的に０〜１００重量部のカーボンブラックを予め配合、混練してなるマスターバッチを得、次いで、このマスターバッチをゴム分として５〜５０重量部とブチルゴム９５〜５０重量部とを十分に混練することによって容易に得ることができる。この混練操作及び操作条件は、当該分野における慣用のバンバリーミキサー、あるいはオープンロールを用いて、慣用の諸条件を設定することによって行ってよい。なお、上記カーボンブラックの配合は、マスターバッチ段階で予め配合しておいても、あるいは本混練操作の段階で配合してもよい。
【００１４】
本発明のタイヤインナーライナー用ゴム組成物には、更に、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、充填剤、軟化剤、可塑剤などのタイヤ用ゴム組成物に配合されている各種配合剤を配合することができ、かかる配合剤は、一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫または架橋することができる。これら配合剤の配合量も、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。
【実施例】
【００１５】
以下、実施例及び比較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言うまでもない。
【００１６】
マスターバッチの作製
１）マスターバッチＮＲ−１の作製
天然ゴム（ＲＳＳ＃１）１００重量部及びカオリナイト（白石カルシウム製のカオリンクレー）２５重量部を、Ｂ型バンバリーミキサーを用いて、５０回転で５分間混練してマスターバッチＮＲ−１を得た。
２）マスターバッチＮＲ−２の作製
天然ゴム（ＲＳＳ＃１）１００重量部及びカオリナイト（白石カルシウム製のカオリンクレー）５０重量部を、Ｂ型バンバリーミキサーを用いて、５０回転で５分間混練してマスターバッチＮＲ−２を得た。
３）マスターバッチＮＲ−３の作製
天然ゴム（ＲＳＳ＃１）１００重量部及びカオリナイト（白石カルシウム製のカオリンクレー）３００重量部を、Ｂ型バンバリーミキサーを用いて、５０回転で５分間混練してマスターバッチＮＲ−１を得た。
【００１７】
試験サンプルの作製
以下の表１に示す配合（重量部）において、酸化亜鉛、加硫促進剤及び硫黄を除く成分を、密閉式バンバリーミキサーを用いて回転数５０ｒｐｍで混練し、１４０℃に達したときに放出した。このマスターバッチと酸化亜鉛、加硫促進剤及び硫黄をオープンロールで混練し、ゴム組成物を得た。次いで、このゴム組成物を所定の金型に入れ、１８０℃で、１０分間プレス加硫して、試験サンプルを得た。
【００１８】
試験法
１）粘土鉱物の分配比：  各試験サンプルについて、厚さ１００μｍの超薄切片サンプルを作製し、オスミウムで天然ゴムの分散相を染色させた。これをＳＥＭ顕微鏡で観察し、染色した天然ゴムの分散相及び染色しないブチルゴムのマトリクス相のそれぞれに含まれる粘土鉱物の占める面積を測定し、単位面積（１ｃｍ２）当りの面積に換算してその分配比（両相における偏在の程度）を求めた。
２）空気保持性：  ＪＩＳ Ｋ６２６６に準拠して、８０℃における空気の気体透過係数を測定した。表中の数値は、比較例１の値を１００とした指数で示す。数値が大きい程、空気透過係数が小さく、空気保持性能が高いことを示す。
３）引張強さ：  ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して、ＪＩＳ ３号ダンベル状サンプルを用いて、破断時引張強さを測定した。表中の数値は、比較例１の値を１００とした指数で示す。数値が大きい程、引張強さが高いことを示す。
４）耐疲労性：  ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して、ＪＩＳ ３号ダンベル状サンプルを用いて、歪率６０％にて繰返し歪を与え、破断に至るまでの回数を測定した。表中の数値は、比較例１の値を１００とした指数で示す。数値が大きい程、耐屈曲性が高いことを示す。
【００１９】
実施例１〜３及び比較例１〜４
結果を、表１に示す。
【表１】
2008266517.tif 000002
【００２０】
表１によれば、本発明のゴム組成物では、ガスバリア性が向上し、引張強さ及び破断特性もよくなることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
よって、本発明のゴム組成物は、タイヤインナーライナー用ゴム組成物として使用すれば有効である。