(57)【要約】【課題】トウガードやキャンバスチェーファーの剥離抗力や耐疲労クラック性を損なわないで、これらの耐空気透過性を向上させる。【解決手段】本発明は、トウガードを備える空気入りタイヤであって、前記トウガードが層状又は板状の無機充填剤を含有するゴム組成物からなることを特徴とする空気入りタイヤに係るものである。また、本発明は、キャンバスチェーファーを備える空気入りタイヤであって、前記キャンバスチェーファーが、層状又は板状の無機充填剤を含有するゴム組成物によるキャンバスの被覆によって形成されていることを特徴とする空気入りタイヤに係るものである。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
トウガードを備える空気入りタイヤであって、前記トウガードが層状又は板状の無機充填剤を含有するゴム組成物からなることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
キャンバスチェーファーを備える空気入りタイヤであって、前記キャンバスチェーファーが、層状又は板状の無機充填剤を含有するゴム組成物によるキャンバスの被覆によって形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記無機充填剤が５〜３０のアスペクト比を有する請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記無機充填剤がカオリン粘土又はセリサイト粘土の状態で配合されている請求項１〜３のいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記ゴム組成物が１００質量部のゴム成分に対して１０〜４０質量部の前記無機充填剤を含有している請求項１〜４のいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記ゴム組成物が１００質量部のゴム成分に対して３０〜８０質量部のカーボンブラックを含有している請求項１〜５のいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記ゴム組成物がブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムを実質的に含有していない請求項１〜６のいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気保持特性に優れたトウガード又はキャンバスチェーファーを備える空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブチルゴム及び／又はハロブチルゴム及びエポキシド化済み天然ゴム等の混合物からなる加硫ゴム組成物から形成された空気保持トウガードを備えた空気入りタイヤが知られている（例えば、特許文献１参照）。偏平クレーを含有するブチルゴムを主体とするゴム組成物からなるインナーライナー（以下、単に「Ｉ／Ｌ」と称する。）を備えた空気入りタイヤが知られている（例えば、特許文献２及び３参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−９０１２５号公報明細書
【特許文献２】
特開２００２−８８２０８号公報明細書
【特許文献３】
特開２００２−８８２０９号公報明細書
【０００４】
空気入りタイヤのＩ／Ｌは、ビード部までは伸びていないことが多く、そして特にタイヤのトウガード部までは伸びていない。これは、しばしば、タイヤの組み立てに際して、その柔らかいＩ／Ｌ用ゴム組成物が、タイヤ成型時に、タイヤのビード部に近い成型機の一部分に挟まり、タイヤを成型機から取り出すのが困難になるからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような、空気保持トウガード（「トウゴム」と称することがある。）部での、いわゆる窓空き構造では、ビード部の空気透過量が大きくなり、タイヤの空気保持性に対して不利となる。しかしながら、この問題を解決するために、トウガードゴム組成物をＩ／Ｌ用ゴム組成物のようにブチルゴムを主体とし天然ゴムとの混合物とした場合、空気保持性は向上するものの、ビード部におけるプライトリートとの接着が低下し、ビード耐久性も低下してしまう。したがって、Ｉ／Ｌは基本的にプライゴムに接しているが、ビード近傍で接すると、入力的にリスクが大きくなる。
【０００６】
本発明の課題は、トウガードやキャンバスチェーファーの剥離抗力や耐疲労クラック性を損なわないで、これらの耐空気透過性を向上させることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トウガードを備える空気入りタイヤであって、前記トウガードが層状又は板状の無機充填剤を含有するゴム組成物からなることを特徴とする空気入りタイヤに係るものである。
【０００８】
また、本発明は、キャンバスチェーファーを備える空気入りタイヤであって、前記キャンバスチェーファーが、層状又は板状の無機充填剤を含有するゴム組成物によるキャンバスの被覆によって形成されていることを特徴とする空気入りタイヤに係るものである。
【０００９】
本発明は、カオリン粘土等の層状ケイ酸塩鉱物をトウガード用ゴム組成物又はキャンバスチェーファー用ゴム組成物に配合することによって、トウガードやキャンバスチェーファーが、剥離抗力や耐疲労クラック性を低下させないで、空気透過に対して著しく高い抵抗性を発揮させるという知見に基づく。
【００１０】
本発明によれば、トウガード又はキャンバスチェーファーが所定の層状又は板状の無機充填剤を含有するゴム組成物から形成されており、タイヤビード部までブチルゴム主体のＩ／Ｌの有用な延長を行わなくても、Ｉ／Ｌを延長したのと同様な耐空気透過性を発揮する空気入りタイヤが得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施をする形態について説明する。
本発明では、トウガード又はキャンバスチェーファー用のゴム組成物に、層状又は板状の無機充填剤を含有させることによって、空気保持特性に優れたトウガード又はキャンバスチェーファーが得られる。
【００１２】
（１）トウガード
トウガードはトウを保護する部材としてビード部に設けられるものである。かかるトウガードは、厚さ等の形状やその配置について種々に設定することができる。かかるトウガードは、空気入りゴムタイヤでは、そのビード部分においてタイヤの外側層として配置することができ、加硫ゴム組成物の一体化したトウガードの構成部層として設けることができる。特に制限されないが、トウガードはＩ／Ｌが伸びていない部分に設けることができる。
【００１３】
好ましくは、トウガードは、リム組み、リム解時にトウ先を保護するため、上端は少なくともビード上端より上方、下端は少なくともビード真下より外側に配置する。
【００１４】
（２）キャンバスチェーファー
キャンバスチェーファーは、トウを保護する部材として、トウガードに代えてビード部に設けられるものである。かかるキャンバスチェーファーは、キャンバスを所定のゴム組成物によって被覆することで形成することができる。キャンバスには、特に制限されることなく、通常の織物等を用いることができる。特に制限されないが、キャンバスチェーファーはＩ／Ｌが伸びていない部分に設けることができる。
好ましくは、キャンバスチェーファーは、トウガードと同様の位置に配置する。
【００１５】
（３）層状又は板状の無機充填剤
トウガード又はキャンバスチェーファーは、層状又は板状の無機充填剤を含有するゴム組成物、より一層具体的には、かかるゴム組成物を加硫した加硫ゴム組成物から形成される。
【００１６】
層状又は板状の無機充填剤は、トウガード又はキャンバスチェーファー用ゴム組成物に含有させて、空気入りタイヤの耐空気透過性を向上させることができる限り、種々のものを用いることができる。
【００１７】
層状又は板状とは、カオリナイト等の鉱物が示すような層状形態、雲母や長石等の劈開する鉱物が示すような層状形態、又は黒鉛等の無機物が示すような板状形態をいう。板状形態には、セリサイト等の鉱物が示すような鱗片状形態等が含まれる。なお、層状又は板状には、カーボンブラック（以下、単に「Ｃ／Ｂ」と称する。）等の無機物が示すようなほぼ球状の形態は含まれない。
【００１８】
層状又は板状は、無機充填剤がトウガード又はキャンバスチェーファー用組成物中に配合された後か、混練された後か、又は成形された後の無機充填剤の形態である場合を含み、従って、劈開等の形状変化を起こす無機化合物が充填剤として配合された後、混練や成形等によって形状変化を起こした後の形態でもよい。
【００１９】
層状又は板状の無機充填剤は、アスペクト比によって規定することができる。図１は一例の層状又は板状の無機充填剤を示す斜視図である。図１に示すように、アスペクト比は、無機充填剤１を電子顕微鏡等で観察し、任意の粒子５０個について、厚さＡと層状又は板状面の平均径Ｂとを測定し、Ｂ／Ａから求めることができる。アスペクト比（Ｂ／Ａ）が大きいものを偏平クレーという。カオリナイト、ディッカイト、又はナクライト等［Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ５（ＯＨ）４］、バイロフィライト［Ａｌ２Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２］、いわゆる粘土、板状鉱物等の通常のクレーは１〜３程度であり、Ｉ／Ｌに適用して好ましい偏平クレーは（Ｂ／Ａ）＝約１０である。
【００２０】
好ましくは、トウガード又はキャンバスチェーファー用組成物には、５〜３０のアスペクト比、更に好ましくは、８〜２０のアスペクト比を有する無機充填剤を用いる。かかるアスペクト比の範囲内では、良好な耐空気透過性が得られ易い。アスペクト比が大きいと、空気の通路が長くなるので耐空気透過性が向上する。アスペクト比が小さければ、この効果が少なく、大きすぎると精練作業性が悪化（分散不良）する傾向がある。
【００２１】
層状又は板状の無機充填剤は、３０μｍ以下の平均粒子径を有するのが好ましい。平均粒子径が大きすぎると、加硫後モジュラス増大により、耐屈曲疲労性が低下するおそれがある。
【００２２】
かかる無機充填剤は、代表的に、層状ケイ酸塩化合物からなることができる。層状ケイ酸塩化合物は、例えば、層状ケイ酸塩鉱物として粘土鉱物中に見出せる。層状ケイ酸塩鉱物としては、例えば、カオリナイト類を含むカオリン鉱物、セリサイト類を含むセリサイト鉱物、雲母、長石等が挙げられる。
【００２３】
層状ケイ酸塩化合物は、シリカ（ＳｉＯ２）、ハイジライト［Ａｌ（ＯＨ）３］及びアルミナの含水複合体等からなることができ、人工的に合成することもできる。人工合成物の場合、層状ケイ酸塩鉱物と同様に空気入りタイヤの耐空気透過性を向上させることができるならば、板状であってもよい。
【００２４】
層状又は板状の無機充填剤は、上述のような層状又は板状の無機化合物の少なくとも１種からなる粘土の状態で用いることができる。好ましくは、偏平クレーと称されることがある粘土、例えば、主としてカオリン鉱物からなるカオリン粘土又は主としてセリサイト鉱物からなるセリサイト粘土の状態で用いる。特に、カオリン粘土が好ましい。
【００２５】
（４）ゴム組成物
ゴム組成物は、所定の層状又は板状の無機充填剤を配合する以外は、通常のトウガード又はキャンバスチェーファー用ゴム組成物の配合でよい。ゴム組成物には、ゴム成分、その他の充填剤、加硫剤、加硫促進剤等を配合することができる。
【００２６】
ゴム成分としては、特に制限されることなく、種々のゴムが用いられる。例えば、ゴム成分は、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレン合成ゴム等の共役ジエン系ゴム等の少なくとも１種からなることができる。
【００２７】
層状又は板状の無機充填剤は、ゴム成分１００質量部に対して、１０〜４０質量部配合するのが好ましく、更に１５〜３０質量部配合するのが特に好ましい。１０質量部未満では、トウガード等の剥離抗力や耐疲労クラック性を低下させずに耐空気透過性を向上させる効果が小さくなる傾向があり、４０質量部を超えると、分散不良が起こり易く、耐疲労クラック性が低下する傾向がある。
【００２８】
好ましくは、ゴム組成物には、所定量の層状又は板状の無機充填剤に加え、Ｃ／Ｂを配合する。Ｃ／Ｂは、ゴム成分１００質量部に対し、３０〜８０質量部配合するのが好ましく、更に３５〜７０質量部配合するのが好ましい。３０質量部未満では補強性が小さいため、耐破壊性が低下する傾向があり、８０質量部を超えると、耐疲労クラック性が低下する傾向がある。
【００２９】
好ましくは、層状又は板状の無機充填剤とＣ／Ｂとは、その合計が、ゴム成分１００質量部に対し、４０〜９０質量部である。４０質量部未満では、耐空気透過性と耐破壊性とを十分に両立できない可能性があり、９０質量部を超えると、耐疲労クラック性が低下する傾向がある。
【００３０】
ゴム組成物は、ブチルゴム及び塩素化ブチルゴムや臭素化ブチルゴム等のハロゲン化ブチルゴム等からなる群より選ばれる少なくとも１種のブチル系ゴム成分を実質的に含有することなく、かかるブチル系ゴム成分を含有するゴム組成物に匹敵する耐空気透過性を発揮する。
【００３１】
好ましくは、ゴム組成物は、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴム、より一層好ましくは臭素化ブチルゴムを少量含有する。かかるゴム組成物は、トウガード等の剥離抗力や耐疲労クラック性を低下させずに、Ｉ／Ｌの耐空気透過性に匹敵する耐空気透過性を発揮することができる。
【００３２】
好ましくは、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムは、ゴム成分１００質量部に対し、０〜２０質量部、好ましくは０〜１０質量部配合する。
【００３３】
【実施例】
実施例及び比較例に基づいて、本発明を詳細に説明する。
実施例１
表１に示す配合のトウガード用ゴム組成物を製造する。表１中、各成分の配合量は質量部で示し、ＮＲ：天然ゴム、Ｃ／Ｂ：ＧＰＦ等級、ＣＺ：Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、カオリン粘土：Ｊ．Ｍ．Ｈｕｂｅｒ社の「Ｐｏｌｙｆｉｌ  ＤＬ」（アスペクト比：１０）を用いる。
【００３４】
実施例２
表１に示すように、実施例１において、Ｃ／Ｂの配合量を４０質量部に変え、カオリン粘土の配合量を２５質量部に変えた以外は、実施例１と同様にしてゴム組成物を製造する。
【００３５】
実施例３
表１に示すように、実施例１において、Ｃ／Ｂの配合量を３０質量部に変え、カオリン粘土の配合量を４０質量部に変える以外は、実施例１と同様にしてゴム組成物を製造する。
【００３６】
実施例４
表１に示すように、実施例１において、一部のＮＲの代わりに、ブロモブチルゴムを配合する以外は、実施例１と同様にしてゴム組成物を製造する。
【００３７】
比較例１
表１に示すように、実施例１において、カオリン粘土を配合しない以外は、実施例１と同様にしてゴム組成物を製造する。
【００３８】
比較例２
表１に示すように、実施例１において、カオリン粘土を配合せずに、ＮＲの配合量を５０質量部に変え、代わりにブロモブチルゴムを５０質量部配合する以外は、実施例１と同様にしてゴム組成物を製造する。
【００３９】
性能評価試験
実施例１〜４及び比較例１及び２のゴム組成物について、空気透過量、剥離抗力及び耐疲労クラック性の評価を行う。結果を表１に示す。なお、各性能の評価は以下に説明するように行い、各性能は空気入りタイヤの性能をそのまま反映する。
【００４０】
（１）空気透過量
ＪＩＳ  Ｋ７１２６「プラスチックフィルム及びシートの気体透過度試験方法」のＡ法（差圧式）により測定し、比較例１を１００とする指数値で示す。この値が小さいほど耐空気透過性が良好となる。
（２）剥離抗力
幅２０ｍｍの短冊状のサンプルを、ラボにて、トウガードとプライトリートとを貼り合わせて作製する。界面での剥離試験を実施し、その時発生する力を検出する。比較例１を１００とする指数値で示す。大きいほど剥離抗力が高い。
（３）耐疲労クラック性
デマッチャー試験法により、室温、４０ｍｍストロークの条件下で、サンプル中央部のクラックが全幅までつながるまで測定し、その半減期を、比較例１を１００とする指数値で示す。この値が大きいほど耐疲労クラック性が良好となる。
【００４１】
【表１】
2004256015.tif 000002
【００４２】
表１に示すように、実施例１〜４では、比較例１及び２と比べ、カオリン粘土のような偏平クレーを配合することによって、剥離抗力及び耐疲労クラック性を低下させることなく、耐空気透過性を改善することができる。
【００４３】
特に、実施例１〜３では、ブチルゴムを使用せずに、ＮＲ１００％に対して偏平クレーを充填することで、耐空気透過性を向上させることができ、また、実施例２及び３では、剥離抗力を低下させずに、耐空気透過性及び耐疲労クラック性の向上が行える。
【００４４】
実施例４では、更に少量のブロモブチルゴムを配合することによって、剥離抗力及び耐疲労クラック性を低下させることなく、比較例２と同程度の耐空気透過性を得ることができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、トウガード又はキャンバスチェーファーゴムは、層状又は板状の無機充填剤を含有するゴム組成物から形成されており、空気入りタイヤのビード部において、ゴムの剥離抗力や耐疲労クラック性を低下させずに、耐空気透過性を著しく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一例の層状又は板状の無機充填剤を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  無機充填剤
【図１】
2004256015.tif 000003