(57)【要約】【課題】耐久性を低下させることなく、軽量化し、転がり抵抗を低減させ、かつ空気透過量を低減できる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】ブチル系ゴムからなるゴム成分１００重量部に対して、無機充填剤３５〜８０重量部およびポリプロピレン粉末５〜３０重量部を含み、以下の式を満たすインナーライナー用ゴム組成物。  （ポリプロピレン粉末の配合量）≦            （無機充填剤の配合量＋ポリプロピレン粉末の配合量）／２【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブチル系ゴムからなるゴム成分１００重量部に対して、無機充填剤３５〜８０重量部およびポリプロピレン粉末５〜３０重量部を含み、以下の式を満たすインナーライナー用ゴム組成物。
（ポリプロピレン粉末の配合量）≦
（無機充填剤の配合量＋ポリプロピレン粉末の配合量）／２
【請求項２】
前記ポリプロピレン粉末の粒子径が５００μｍ以下である請求項１記載のインナーライナー用ゴム組成物。
【請求項３】
前記ゴム成分が、天然ゴム、スチレンブタジエンゴムおよびイソプレンゴムから選ばれた１種以上のゴムを５０重量部以下含む請求項１または２記載のインナーライナー用ゴム組成物。
【請求項４】
請求項１、２または３記載のインナーライナー用ゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車向けの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。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの転がり抵抗を低減させるために、タイヤを軽量化することが考えられる。従来のタイヤの軽量化方法として、タイヤを構成するゴムの使用量を少なくする方法があげられるが、この方法ではタイヤの耐久性が低下してしまう。また、インナーライナーにおけるゴムの使用量を少なくすると、空気を透過しやすくなり、空気がすぐに抜けてしまう。一方、ゴム配合における充填剤の量を減少させる方法も考えられるが、転がり抵抗を低減させることができるものの、ゴムの補強性が低下してしまう。
【０００３】
従来、ゴム成分に、繊維の補強剤として熱可塑性エラストマー、オレフィン系樹脂を配合すると、ゴムの耐疲労性および低発熱性を両立できることが知られている（特許文献１参照）。また、ポリエチレンなどのポリオレフィンと熱可塑性樹脂を特定の比率で配合すると、ゴムの高剛性化およびタイヤの操縦安定性の向上が達成できることが知られている（特許文献２参照）。しかし、これらの技術によると、ゴム組成物の混練りの温度が高く、ポリオレフィンの融点をこえるので、配合されたポリオレフィンの分散が不充分であった。そのために、操縦安定性が不充分であり、また、軽量化されたタイヤを製造できなかった。さらに、ジエン系ゴムに対するポリオレフィンの接着性が劣るため、容易に破壊の核となりやすいという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−３０９９７５号公報
【特許文献２】特開平１０−３１５７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、耐久性を低下させることなく、軽量化し、転がり抵抗を低減させ、かつ空気透過量を低減できる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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ブチル系ゴムからなるゴム成分１００重量部に対して、無機充填剤３５〜８０重量部およびポリプロピレン粉末５〜３０重量部を含み、以下の式を満たすインナーライナー用ゴム組成物に関する。
（ポリプロピレン粉末の配合量）≦
（無機充填剤の配合量＋ポリプロピレン粉末の配合量）／２
【０００７】
前記ポリプロピレン粉末の粒子径が５００μｍ以下であることが好ましい。
【０００８】
前記ゴム成分が、天然ゴム、スチレンブタジエンゴムおよびイソプレンゴムから選ばれた１種以上のゴムを５０重量部以下含むことが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、前記インナーライナー用ゴム組成物を用いた空気入りタイヤに関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、耐久性を低下させることなく、軽量化し、転がり抵抗を低減させ、かつ空気透過量を低減できる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最良の形態】
【００１１】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、ブチル系ゴム、無機充填剤およびポリプロピレン粉末からなる。
【００１２】
ブチル系ゴムとしては、ブチルゴム（ＩＩＲ）およびハロゲン化ブチルゴムなどがあげられる。ハロゲン化ブチルゴムとしては、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴムなどがあげられる。ハロゲン化ブチルゴムのハロゲン含有率は０．１〜５重量％であることが好ましい。ハロゲン含有率が０．１重量％未満では加硫度が低すぎて、ゴム組成物の強度が低下する傾向があり、５重量％をこえると加硫度が高くなり、ゴム組成物が硬くなる傾向がある。
【００１３】
ブチル系ゴムの配合量は、５０〜１００重量％、好ましくは６０〜１００重量％である。５０重量％未満であると、空気透過量を充分に低減できない傾向がある。
【００１４】
ゴム成分には、ブチル系ゴムのほかに、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）およびイソプレンゴム（ＩＲ）から選ばれた１種以上のゴムを５０重量％以下含むことが好ましい。これらのゴムの配合量が５０重量％をこえると、ブチルゴムの配合量が減り、空気透過量を低減できない傾向がある。
【００１５】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、無機充填剤として、カーボンブラックおよび／またはシリカを含む。前記カーボンブラックの種類としては、とくに制限はなく、たとえば、ＧＰＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどがあげられる。また、前記シリカの種類としても、とくに制限はなく、たとえば、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法シリカ（含水ケイ酸）などがあげられる。無機充填剤としてのカーボンブラックおよび／またはシリカの配合量は、ゴム成分１００重量部に対して３５〜８０重量部である。より好ましくは、５０〜７０重量部であり、さらに好ましくは６０〜７０重量部である。カーボンブラックおよび／またはシリカの配合量が３５重量部未満では、無機充填剤添加による補強効果が得られず、８０重量部をこえると転がり抵抗が低下する傾向がある。
【００１６】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、ポリプロピレン粉末を含む。ポリプロピレン粉末は、重合後乾燥されたものでも、重合後乾燥されたものを凍結粉砕したものでもよく、製造方法は、特に限定されない。
【００１７】
本発明で使用するポリプロピレン粉末は、粒径の細かいものをいう。ポリプロピレン粉末の粒径は、５００μｍ以下であることが好ましく、１〜３００μｍであることがより好ましく、１〜１００μｍであることがさらに好ましい。ポリプロピレン粉末の粒径が５００μｍをこえると、ポリプロピレン粉末はゴム中に分散せず異物として残り、耐久性を低下させる傾向がある。また、ポリプロピレン粉末は、高い融点および硬度を有するものが求められることから、高結晶性であることが好ましい。
【００１８】
ポリプロピレン粉末の配合量は、ゴム成分１００重量部に対して５〜３０重量部である。より好ましくは、５〜２５重量部であり、さらに好ましくは５〜２０重量部である。ポリプロピレン粉末の配合量が５重量部未満であると、タイヤの軽量化や転がり抵抗の低減が達成されない。また、３０重量部をこえると、ゴムの強度が低下し、かつ大量のポリプロピレン粉末を使用することでコストがかかる傾向がある。
【００１９】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物において、ポリプロピレン粉末および無機充填剤の配合量は以下の式を満たす。
（ポリプロピレン粉末の配合量）≦
（無機充填剤の配合量＋ポリプロピレン粉末の配合量）／２
【００２０】
（ポリプロピレン粉末の配合量）は、（無機充填剤の配合量＋ポリプロピレン粉末の配合量）の１／２以下であり、好ましくは１／２０〜１／３である。（ポリプロピレン粉末の配合量）が（無機充填剤の配合量＋ポリプロピレン粉末の配合量）の１／２をこえると、充填剤添加による補強効果が著しく低下する。
【００２１】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物には、プロセスオイル（パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル）を配合することができる。プロセスオイルの配合量は、ゴム成分１００重量部に対して、好ましくは５〜１０重量部である。プロセスオイルの配合量が、５重量部未満であると、加工性が低下する傾向があり、１０重量部をこえると、ゴムの硬度が低下して、操縦安定性が低下する傾向がある。
【００２２】
さらに、本発明のインナーライナー用ゴム組成物には、前記シリカと併用してシランカップリング剤を配合することができる。また、ゴム成分、無機充填剤、ポリプロピレン粉末のほかに、通常ゴム組成物として使用される配合剤、たとえば、ワックス、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、伸展油、加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。
【００２３】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、ゴム成分、カーボンブラックおよび／またはシリカからなる無機充填剤、ポリプロピレン粉末および必要に応じてそのほかの配合剤を、通常の加工装置、たとえば、ロール、バンバリーミキサー、ニーダーなどを用いて混練りすることにより得られる。
【００２４】
前記インナーライナー用ゴム組成物の混練りにおける最高温度は、１１０〜１６５℃で、かつポリプロピレン粉末の融点以下であることが好ましい。より好ましくは、１１０〜１６０℃であり、さらに好ましくは１１０〜１５５℃である。混練りにおける最高温度が１１０℃未満では、ゴム相とプロピレン相がなじまず、プロピレン粉末添加による補強効果が得られない傾向がある。また、最高温度が１６５℃をこえると、ゴム相とプロピレン相が相転換を起こしてゴム生地がパサパサし、加工性が低下する傾向がある。
【００２５】
前記インナーライナー用ゴム組成物の加硫時の最高温度は１４０〜１５５℃で、かつポリプロピレン粉末の融点以下であることが好ましい。より好ましくは１４５〜１５５℃であり、さらに好ましくは１５０〜１５５℃である。加硫における最高温度が１４０℃未満では加硫時間が長くなりすぎる、もしくは加硫できなくなる。また、最高温度が１５５℃をこえると、ゴム相とプロピレン相が相転換を起こしてゴム生地がパサパサし、加工性が低下する傾向がある。
【００２６】
本発明のタイヤは、前記インナーライナー用ゴム組成物を、とくにタイヤのインナーライナーに用いて、通常の方法によって製造される。
【実施例】
【００２７】
つぎに本発明のインナーライナー用ゴム組成物を実施例に基づいて、さらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２８】
実施例１〜２および比較例１〜３
硫黄、加硫促進剤を除く成分を、（株）神戸製鋼所製１．７Ｌバンバリーを用いて、１５５℃の温度で混練りした後、得られた混練り物に硫黄、加硫促進剤を加えて二軸ローラーにて練り込んだ。得られた混合物を１５０℃において３０分間加硫することでインナーライナー用ゴム組成物を得た。実施例および比較例で用いた各成分を表１に示す。使用したポリプロピレン粉末は、粒子径７０μｍ、融点１６５℃の出光石油化学（株）製のＨ−７００であった。
【００２９】
【表１】
2005113027.tif 000002
【００３０】
測定項目
（粘弾性）
（株）岩本製作所製のＶＥＳ−Ｆ−３を用いて、周波数１０Ｈｚ、初期歪み１０％、動歪み２％で７０℃における損失正接（ｔａｎδ）を測定した。比較例１における測定結果を１００として指数表示した。ｔａｎδ値が小さいほど、転がり抵抗が低減されている。
【００３１】
（亀裂成長性試験）
ＪＩＳ  Ｋ−６２６０にしたがって測定した。比較例１における測定結果を１００として指数表示した。指数が大きいほど、亀裂が生じにくく、良好である。
【００３２】
（空気不透過性）
１７５／７０Ｒ１３サイズのタイヤを作製し、リム組したのち、内圧を３００ｋＰａに設定した。８０℃のオーブンに１週間入れて内圧の低下を測定し、比較例１における測定結果を１００として指数表示した。指数が大きいほど、空気透過量が低減されており、内圧保持性能が良好であることを示す（なお、インナーライナーのゲージはすべての実施例および比較例において同様とした）。
【００３３】
（耐久性）
１７５／７０Ｒ１３サイズのタイヤを作製し、８０℃のオーブンに１週間入れたのち、内圧２００ｋＰａに設定した。荷重３４０ｋｇｆ、時速８０ｋｍ／ｈで３万ｋｍ走行させたのち、インナーライナーの損傷を評価した。クラックが発生しなかった場合を○、クラックが発生した場合を×とした。
【００３４】
（タイヤの重量）
タイヤの重量を測定し、比較例１のタイヤ重量を１００（基準）として指数表示した。指数が小さいほどタイヤが軽量であることを示す。
【００３５】
【表２】
2005113027.tif 000003
【００３６】
ポリプロピレン粉末を５重量部配合した実施例１では、ポリプロピレン粉末の配合量の少ない比較例１および２に比べ、転がり抵抗が低減されていた。タイヤも軽量化されており、低燃費性に優れていた。さらに、空気透過量も低減されており、内圧保持性能が優れていた。一方、ポリプロピレン粉末を３５重量部配合した比較例３では、インナーライナーにクラックが発生し、耐久性に問題点を有した。
【００３７】
一般に、ポリプロピレンの比重は１以下（０．９１）であり、一方、ゴムの比重は１以上である。よって、本発明のように、インナーライナー用ゴム組成物に低比重のポリプロピレン粉末を配合することで、タイヤの軽量化が達成される。