(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）−２０℃〜６０℃における、動的弾性率Ｅ’が１０００MPa以下、（ii）−２０℃〜６０℃における成形品の５０％モジュラスが３０MPa以下、（iii）−２０℃〜６０℃における成形品の破断強度ＴＢ及び破断伸びＥＢのタイヤ幅方向／周方向の比がそれぞれ０．７５〜１．３で、かつ（iv）３０℃における空気透過係数が５０×１０-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下であるタイヤインナーライナー。
【請求項２】
前記タイヤインナーライナーの材料が熱可塑性樹脂とエラストマー成分からなる熱可塑性エラストマーである請求項１に記載のタイヤインナーライナー。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のタイヤインナーライナーを備えた空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタイヤ用インナーライナー及びそれを用いた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは空気透過率及び耐久性がバランスしたタイヤ用インナーライナー及びそれを用いた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤ内部に熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂エラストマー組成物よりなる気体透過防止層（又はインナーライナー）を設ける技術が開発されている（例えば特許文献１参照）。しかしながら、弾性率の高い樹脂のような材料は低空気透過性であってもタイヤのような動的環境下で使用するには耐久性が十分でないという問題があった。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２５３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の目的は、前記した従来のタイヤ用インナーライナーの問題を排除して、耐空気透過性及び耐久性に優れ、しかも軽量化を図ることができるインナーライナーを開発することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に従えば、（ｉ）−２０℃〜６０℃の、動的弾性率Ｅ’が１０００MPa以下、（ii）−２０℃〜６０℃の、成形品の５０％モジュラスが３０MPa以下、（iii）−２０℃〜６０℃の、成形品の破断強度ＴＢ及び破断伸びＥＢのタイヤ幅方向／周方向の比がそれぞれ０．７５〜１．３で、かつ（iv）３０℃における空気透過係数が５０×１０-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下であるタイヤインナーライナー並びにそれを用いた空気入りタイヤが提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、空気入りタイヤ用インナーライナーの成形品の厚み、列理／反列理の破断強度・破断伸び比などを最適化することにより、モジュラスが高く、気体透過性の低い材料をタイヤインナーライナーの材料として使用でき、タイヤ内圧保持性能の向上と共にタイヤの軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
周知の如く、空気入りタイヤのインナーライナーはタイヤ内部の空気圧を保持する機能が要求される。かかる目的で、樹脂が低空気透過性を持つ材料として一般に使用されるが、空気入りタイヤは自動車の走行という動的環境下で使用されるため、弾性率の高い樹脂のような材料をインナーライナーに使用すると、耐久性の点から問題がある。また、インナーライナーで最も大きなひずみが加わるのはタイヤのショルダー部であるが、この箇所の主ひずみ方向はタイヤの幅方向及び周方向から約４５°の向きであるため、材料が一方向に配向していない、列理／反列理差の小さいものが良く、一方、弾性率の高い材料でも空気透過率が十分小さければ、成形品（フィルム）の厚みを薄くすることで透過率、剛性のバランスを取ることができる。本発明者らは、かかる観点から、これらの因子の最適なバランスをとることに成功したものである。なお、タイヤの使用環境は気候によって様々であるため、インナーライナーは上記特性のバランスを−２０℃〜６０℃の範囲に渡って求めることが必要である。
【０００８】
本発明において動的弾性率Ｅ’はインナーライナー成形品（フィルム）の一部を短冊に切り出して−２０℃〜６０℃の温度範囲で伸張型粘弾性測定装置を用い静歪１０％、動歪０．１％、周波数２０Hzの条件下で測定した値をいい、引張試験はインナーライナー成形品（フィルム）のタイヤ周方向及び幅方向からそれぞれＪＩＳ  ３号ダンベルを切出して−２０℃〜６０℃の温度範囲でＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠して測定した値をいう。
【０００９】
本発明に係るインナーライナーに使用する材料は、前述の要件（ｉ）〜（iv）を満たす材料であり、例えば特開平８−２５９７４１号公報などに記載のように、これらに限定するものではないが、例えば熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物を用いて要件（ｉ）〜（iv）を満たすように成形して得ることができる。具体的にはポリアミド系樹脂（例えばナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン６／６６共重合体など）、ポリエステル系樹脂（ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなど）、ポリニトリル系樹脂などの熱可塑性樹脂並びにこれらの熱可塑性樹脂を連続相（マトリックス）とし、これにエラストマー成分（例えばジエン系ゴム、オレフィン系ゴム、熱可塑性エラストマーなど）を、必要あれば、少なくとも部分的には動的加硫させて、分散相とした熱可塑性エラストマー組成物を用いることができる。
【００１０】
本発明に従ったタイヤインナーライナーは前記要件（ｉ）〜（iv）を満すことが必要である。先ず動的弾性率Ｅ’は−２０℃〜６０℃の温度範囲で１０００MPa以下、好ましくは６００MPa以下でなければならない。Ｅ’が高過ぎるとタイヤ走行時の耐久性能が劣るので好ましくない。
【００１１】
本発明のタイヤインナーライナーは成形品（フィルム）の５０％モジュラス（Ｍ５０）が−２０℃〜６０℃の範囲で３０MPa以下、好ましくは２〜２０MPaでなければならず、この値が大きいとタイヤ走行時の耐久性能が劣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は成形品（フィルム）の破断強度ＴＢ及び破断伸びＥＢが−２０℃〜６０℃の温度範囲でＴＢ及びＥＢのいずれもタイヤ幅方向／タイヤ周方向の比がそれぞれ０．７５〜１．３、好ましくは０．８５〜１．１５の範囲でなければならず、この比が小さいとタイヤ走行時に周方向のクラックが出やすいので好ましくなく、逆に大きいとタイヤ走行時に幅方向のクラックが出やすいので好ましくない。
【００１３】
本発明のタイヤインナーライナーは、その機能上、空気透過係数が５０×１０-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下、好ましくは２５×１０-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下であることが必要で、この値は主として使用する材料に依存する。
【００１４】
前記要件（ｉ）〜（iv）、特に（ｉ）〜（iii）を満足させるためには、与えられた材料を以下のような条件で成形することによって得ることができる。即ち、ブロー又はインフレーション成形において、吐出量／引取速度とブロー比の比率を調整することで縦横の物性比を合わせることができる。例えば熱可塑性エラストマーを使用して直径４００mmで均質なフィルムを得るには吐出量／引取速度を約１６７ｇ／ｍとし、ブロー比を約４．０にすることで縦横の物性差が小さいフィルムを得ることができる。吐出量は押出機の回転数で調整し、ブロー比はダイリップのサイズを変えることで調整することができる。
【００１５】
本発明に係るタイヤインナーライナーに使用する材料には、前記した必須成分に加えて、カーボンブラックやシリカなどのその他の補強剤（フィラー）、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、可塑剤などのタイヤ用、その他一般ゴム用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は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】
【００１６】
以下、実施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いうまでもない。
【００１７】
実施例１〜２及び比較例１〜４
表Ｉに示す材料のフィルムの動的弾性率Ｅ’、破断強度（ＴＢ）及び破断伸び（ＥＢ）、５０％モジュラス（Ｍ５０）、通気度及び耐久性を以下の方法で測定した。結果は、表Ｉに示す。
【００１８】
物性評価試験法
動的弾性率（２０℃）：インナーライナー成形品の一部を短冊に切り出し、伸張型粘弾性測定装置を用い、静歪１０％負荷後、動歪０．１％、周波数２０Hzで測定した。
引張試験（２５℃）：ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠して、インナーライナー成形品のタイヤ幅方向とタイヤ周方向のＴＢ（破断強度）及びＥＢ（破断伸び）を測定し、その比を求めた。
５０％モジュラス（２０℃）：ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠して引張試験を行った時の５０％伸張時のモジュラスを求めた。
【００１９】
通気度（３０℃）：ＪＩＳ  Ｋ７１２６に準拠して測定した。
【００２０】
耐久性：各例に記載の材料を用いて、１９５／６５Ｒ１５サイズのタイヤを作製し、空気圧２００KPa、排気量２０００ccクラスの車両に装置し、寒冷地にて冬期３００００Km走行させ、次いで走行後タイヤのインナーライナーを観察し、クラックが発生していないものを良、発生したものを不良とした。
【００２１】
【表１】
0004715362.tif 000002
【００２２】
実施例１はイソブチレン−パラメチルスチレンの臭素化物（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌｃｈｅｍｉｃａｌ製Ｅｘｘｐｒｏ８９−４）とナイロン６（宇部興産製ＵＢＥナイロン１０３０Ｂ）のブレンド物（ブレンド重量比＝５５／４５）からなる熱可塑性エラストマーを、インフレーション成形にて、２４０℃、吐出量／引取速度１６７ｇ／ｍ、ブロー比４．０の条件で２軸延伸し、成形方向がタイヤ幅方向、周方向がタイヤ周方向になるように切断して用いた。実施例２は実施例１で用いたイソブチレン−パラメチルスチレンの臭素化物とナイロンのブレンド物（ブレンド重量比＝５５／４５）からなる熱可塑性エラストマーのペレットを２３０℃、５分、面圧８０kg／cm2の条件でプレス成形したフィルムを用いた。
【００２３】
比較例１は実施例１で用いたイソブチレン−パラメチルスチレンの臭素化物とナイロン６のブレンド物（ブレンド重量比＝５５／４５）からなる熱可塑性エラストマーをＴ字型ダイのついた押出装置にて２３０℃で成形したフィルムを、成形方向がタイヤ周方向になるように切断して用いた。比較例２は実施例１で用いたイソブチレン−パラメチルスチレンの臭素化物とナイロン６のブレンド物（ブレンド重量比＝５５／４５）からなる熱可塑性エラストマーをインフレーション成形にて２４０℃、吐出量／引取速度１６７ｇ／ｍ、ブロー比１．１の条件で２軸延伸し、成形方向がタイヤ幅方向、周方向がタイヤ周方向になるように切断して用いた。比較例３はエチレン含量２７％のＥＶＯＨ（クラレ製エバールＬ１７１Ｂ）をＴ字型ダイのついた押出装置にて２２０℃で成形したフィルムを、成形方向がタイヤ周方向になるように切断して用いた。比較例４はナイロン６（東レ製アミランＣＭ１０６１）をインフレーション成形にて２５０℃、吐出量／引取速度１６７ｇ／ｍ、ブロー比４．０の条件で２軸延伸し、成形方向がタイヤ幅方向、周方向がタイヤ周方向になるように切断して用いた。
【００２４】
表Ｉの結果から明らかなように、実施例１は熱可塑性エラストマーの２軸延伸フィルムで幅方向／周方向の物性差が小さく、モジュラスが小さいためタイヤ耐久試験で良好な耐久性を示している。実施例２は同じ熱可塑性エラストマーのプレス成形フィルムで、これも幅方向／周方向の物性差が小さいため耐久性は良好である。
【００２５】
一方、比較例１は同じ熱可塑性エラストマーを１軸延伸で成形したフィルムであるが、亀裂が延伸方向に進展しやすいためタイヤ耐久試験でクラックが発生した。比較例２は同じ熱可塑性エラストマーを２軸延伸で作製しているが、ブロー比が小さいため成形方向に大きく延伸されており、タイヤ耐久試験でクラックが発生した。比較例３は低透過性のＥＶＯＨを１軸延伸で作製したフィルムであるが、モジュラスが非常に高いためタイヤ耐久試験で大きなクラックが多数発生した。比較例４は低透過性のナイロン６を２軸延伸で幅方向／周方向の物性差がないように作製したフィルムであるが、これもモジュラスが非常に高いためタイヤ耐久試験で大きなクラックが発生した。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上の通り、本発明によれば、耐空気透過性及び耐久性に優れたタイヤインナーライナーを得ることができるので、各種自動車用空気入りタイヤに使用するのに非常に有用である。