(57)【要約】【課題】空気不透過性を維持しつつ、インナーライナーゴムとプライゴムとの粘着性を向上させるゴム組成物からなるインナーライナーを具備する空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ブチル系ゴム７０〜９９質量％及び重量平均分子量が３０００以上かつ１０００００以下の範囲にある液状ジエン系ゴム１〜３０質量％からなるゴム成分１００質量部に対して、アスペクト比が３以上かつ３０未満である無機層状粘土鉱物５〜５０質量部を含むゴム組成物からなるインナーライナーを具備することを特徴とする空気入りタイヤ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブチル系ゴム７０〜９９質量％及び重量平均分子量が３０００以上かつ１０００００以下の範囲にある液状ジエン系ゴム１〜３０質量％からなるゴム成分１００質量部に対して、アスペクト比が３以上かつ３０未満である無機層状粘土鉱物５〜５０質量部を含むゴム組成物からなるインナーライナーを具備することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
ゴム成分中に、更に他のジエン系ゴムを１９質量％以下含む請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
ブチル系ゴムがハロゲン化ブチルゴムである請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
液状ジエン系ゴムが、液状ポリイソプレンゴム、液状ポリブタジエンゴム及び液状スチレン−ブタジエン共重合体ゴムからなる群から１種以上選ばれる請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
無機層状粘土鉱物がカオリンクレー及び／又はセリサイトクレーである請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
他のジエン系ゴムが、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム及びアクリロニトリル−ブタジエンゴムからなる群から１種以上選ばれる請求項２〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気不透過性を維持しつつ、プライゴムとの粘着性を向上させるインナーライナー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】
従来、空気入りタイヤの内面には、空気漏れを防止しタイヤ空気圧を一定に保つために、気体透過性の低いハロゲン化ブチルゴム等のブチル系ゴムからなるインナーライナー層が設けられている。
ところで、近年の省エネルギーの社会的な要請に伴い、自動車タイヤの軽量化を目的として、インナーライナー層を薄ゲージ化するための手法が提案されている。例えば、特許文献１や特許文献２には、ナイロンフィルム層や塩化ビニリデン層のインナーライナー層を従来のブチル系ゴム配合組成物の代わりに用いる手法が開示されている。また、特許文献３には、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂などの熱可塑性樹脂とエラストマーとのブレンドからなる組成物のフィルムを用いることが開示されている。
しかし、これらのフィルムを用いる方法は、タイヤ軽量化はある程度可能であるとしても、マトリックス材が結晶性の樹脂材料であるために、特に５℃以下の低温での使用時における耐クラック性や耐屈曲疲労性が通常用いられるブチル系ゴム配合組成物層の場合より劣るという欠点があり、また、タイヤ製造も複雑となる。
一方、特許文献４には、ブチル系ゴム、エピクロロヒドリンゴム及び共役ジエン系ゴムからなるゴム成分と層状又は板状無機充填剤とを含む、耐空気透過性、耐屈曲疲労性及び加工性が良好で、かつ低温時の耐久性が改良されたインナーライナー用ゴム組成物が提案されている。
しかしながら、特許文献４に開示されたインナーライナー用ゴム組成物は、含有するブチルゴムの増量と層状又は板状無機充填剤の多量添加によりインナーライナーゴムとプライゴムとの粘着性が低下し、この粘着性の低下がタイヤ成型作業性の悪化及びプライ−インナーライナー間のエア入り等の問題を生じる。
そこで、空気不透過性を維持しつつ、インナーライナーゴムとプライゴムとの粘着性を向上させる、ブチル系ゴムを用いたインナーライナー用ゴム組成物が要望されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−４０７０２号公報
【特許文献２】特開平７−８１３０６号公報
【特許文献３】特開平１０−２６４０７号公報
【特許文献４】特開２００２−８８２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような状況下で、空気不透過性を維持しつつ、インナーライナーゴムとプライゴムとの粘着性を向上させるゴム組成物からなるインナーライナーを具備する空気入りタイヤを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定の液状ジエン系ゴムを、インナーライナー用ゴム組成物のゴム成分の一部として配合することにより、その目的を達成し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明の要旨は下記のとおりである。
１．ブチル系ゴム７０〜９９質量％及び重量平均分子量が３０００以上かつ１０００００以下の範囲にある液状ジエン系ゴム１〜３０質量％からなるゴム成分１００質量部に対して、アスペクト比が３以上かつ３０未満である無機層状粘土鉱物５〜５０質量部を含むゴム組成物からなるインナーライナーを具備することを特徴とする空気入りタイヤ。
２．ゴム成分中に、更に他のジエン系ゴムを１９質量％以下含む上記１に記載の空気入りタイヤ。
３．ブチル系ゴムがハロゲン化ブチルゴムである上記１又は２に記載の空気入りタイヤ。
４．液状ジエン系ゴムが、液状ポリイソプレンゴム、液状ポリブタジエンゴム及び液状スチレン−ブタジエン共重合体ゴムからなる群から１種以上選ばれる上記１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
５．無機層状粘土鉱物がカオリンクレー及び／又はセリサイトクレーである上記１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
６．他のジエン系ゴムが、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム及びアクリロニトリル−ブタジエンゴムからなる群から１種以上選ばれる上記２〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、空気不透過性を維持しつつ、インナーライナーゴムとプライゴムとの粘着性を向上させるゴム組成物からなるインナーライナーを具備する空気入りタイヤを提供することができる。この粘着性の向上により、空気入りタイヤの成型作業性が改善され、インナーライナーゴム／プライゴム間のエア入りを抑制することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の空気入りタイヤに用いられるインナーライナー用ゴム組成物のゴム成分は、ブチル系ゴム７０〜９９質量％及び重量平均分子量が３０００以上かつ１０００００以下の範囲にある液状ジエン系ゴム１〜３０質量％からなることを要する。ブチル系ゴムが７０質量％未満であれば、空気不透過性が低下する。
また、上記液状ジエン系ゴムを配合することにより、ジエン系ゴムとブチル系ゴムとの相溶性が向上し、インナーライナーゴムとプライゴムとの粘着性を向上させるが、この液状ジエン系ゴムが１質量％未満であれば、粘着性向上効果がなく、３０質量％を超えると、液状ジエン系ゴムが空気のパス（通路）となり、空気不透過性が低下する。液状ジエン系ゴム配合量としては、好ましくは３〜２０質量％、より好ましくは５〜１０質量％である。
【０００８】
本発明におけるブチル系ゴムとは、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム、それらの変性ゴム等のハロゲン化ブチルゴム及びブチルゴムを総称するものである。インナーライナー用としては、プライゴムとの共加硫性が良好なハロゲン化ブチルゴムが好ましい。例えば塩素化ブチルゴムとしては「ＥｎｊａｙＢｕｔｙｌ ＨＴ１０−６６」（エンジェイケミカル社製）があり、臭素化ブチルゴムとしては「ブロモブチル ２２５５」（ＪＳＲ（株）社製）がある。また、変性ゴムとしてイソモノオレフィンとパラメチルスチレンとの共重合体の塩素化又は臭素化変性共重合体を用いることができ、例えば「Ｅｘｐｒｏ５０」（エクソン社製）などとして入手可能である。
【０００９】
本発明における液状ジエン系ゴムとしては、液状ポリイソプレンゴム、液状ポリブタジエンゴム及び液状スチレン−ブタジエン共重合体ゴムが好ましく挙げられる。
ここで、液状ジエン系ゴムの重量平均分子量を３０００以上かつ１０００００以下の範囲に限定するのは、重量平均分子量が３０００未満では空気不透過性が低下し、インナーライナーの充分な薄ゲージ化ができず、また、未加硫ゴム組成物の粘度が低下し、インナー割れ発生等の不良率の増加にも繋がるからであり、１０００００を超えると空気不透過性は維持できるものの、プライゴムとの粘着性が低下し良好なタイヤ成型作業性が確保され得ないからである。液状ジエン系ゴムの重量平均分子量は、上記の観点から、好ましくは７０００〜８００００である。
【００１０】
本発明における他のジエン系ゴムとは、上述の液状ジエン系ゴム以外のジエン系ゴムをいう。この他のジエン系ゴムとしては、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム及びアクリロニトリル−ブタジエンゴムが挙げられる。
本発明の空気入りタイヤに用いられるインナーライナー用ゴム組成物のゴム成分は、インナーライナーの破壊強度を高める観点から、更に他のジエン系ゴムを好ましくは１９質量％以下、より好ましくは１５質量％以下、更に好ましくは１０質量％以下、特に好ましくは５質量％以下含んでもよい。インナーライナーの破壊強度を高めるためには、他のジエン系ゴムを１質量％以上含むことが好ましい。
【００１１】
本発明における無機層状粘土鉱物とは、そのアスペクト比が３以上かつ３０未満である粘土鉱物をいう。このようなアスペクト比をもつ無機層状粘土鉱物を、ゴム成分に配合することにより、通常のカーボンブラックや無機充填剤よりも少ない配合量で、空気不透過性を向上させることが可能となる。その結果、従来のカーボンブラックや無機充填剤に比べて、低温時における硬さの増大を抑えることができるので、低温時の耐久性を改善することができる。
このアスペクト比が３未満では耐空気透過性の向上効果が充分に発揮されない恐れがあり、また３０以上の場合は、ゴム練り時における無機層状粘土鉱物成分のゴム成分への分散が均一にならず、分散不良から耐屈曲性の低下や低温柔軟性の低下を招く。この点から、アスペクト比は、好ましくは５〜２０、より好ましくは１０〜１５の範囲である。
このようなアスペクト比を有する無機層状粘土鉱物としては、天然品及び合成品のいずれであってもよく、特に制限されず、例えばカオリン、クレイ、マイカ、長石、シリカ及びアルミナの含水複合体などが挙げられる。これらの中ではカオリンクレー及びセリサイトクレーが好適である。また、この無機層状粘土鉱物は、その平均粒子径が大きすぎると耐屈曲疲労性が低下するおそれがあるので、平均粒子径は３０μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下がより好ましい。
本発明における無機層状粘土鉱物の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、５〜５０質量部であることを要する。５質量部未満であると空気不透過性が低下し、５０質量部を超えると、空気不透過性は向上するもののインナーライナーゴム組成物の粘着性が低下する。更に、ゴム練り時の無機層状粘土鉱物の分散が均一とならず、分散不良から耐屈曲性の低下や低温柔軟性低下を招くこととなる。この観点から、無機層状粘土鉱物の配合量は、好ましくは１０〜４０質量部、より好ましくは２０〜３５質量部である。
本発明においては、無機層状粘土鉱物は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１２】
本発明の空気入りタイヤのインナーライナーに用いられるゴム組成物においては、ゴム成分１００質量部当たり、更にカーボンブラック１〜６０質量部、好ましくは５〜５０質量部、特に好ましくは１０〜５０質量部を含有させることができる。カーボンブラックの種類は特に制限はなく、従来ゴムの補強用充填剤として慣用されているものの中から任意のものを適宜選択して用いることができ、例えば、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ等が挙げられる。これらの中では窒素吸着比面積（Ｎ2 ＳＡ）が２０〜９０ｍ2 ／ｇのものが好ましい。なお、Ｎ2 ＳＡはＪＩＳ  Ｋ  ６２１７−２：２００１に準拠して測定される。
【００１３】
更に、本発明においては、無機層状粘土鉱物やカーボンブラックの分散性を高めるため、必要に応じ、分散改良剤を、ゴム成分１００質量部に対し、５質量部以下の割合で配合することができる。この配合量が５質量部以下であれば、分散性の向上効果が十分認められる上、他の物性が低下するおそれもなく好適である。該分散改良剤としては、例えばシランカップリング剤、ジメチルステアリルアミン、トリエタノールアミンなどを挙げることができる。これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１４】
本発明の空気入りタイヤのインナーライナーに用いられるゴム組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、上記の配合剤以外に、通常ゴム工業界で用いられる各種薬品、例えばオイル，加硫剤，加硫促進剤，老化防止剤，スコーチ防止剤，亜鉛華，ステアリン酸などを配合させることができる。
【実施例】
【００１５】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、液状ジエン系ゴムの重量平均分子量、無機層状粘土鉱物のアスペクト比、空気不透過性及び粘着性は、下記の方法に従って測定した。
１．液状ジエン系ゴムの重量平均分子量
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー［ＧＰＣ：東ソー製ＨＬＣ−８０２０、カラム：東ソー製ＧＭＨ−ＸＬ（２本直列）、検出器：示差屈折率計（ＲＩ）］で単分散ポリスチレンを基準として、各重合体のポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）を求めた。なお、ＧＰＣ法であっても、装置、カラム又は検出器により測定バイアスがあるが、本評価法により測定した値で本発明を規定する。
２．無機層状粘土鉱物のアスペクト比
電子顕微鏡を使用して、無機層状粘土鉱物の任意の粒子５０個につき単位粒子の平均直径と厚さとを測定し、｛（単位粒子の平均直径）／（単位粒子の厚さ）｝の５０個についての平均値をアスペクト比とした。
３．空気不透過性
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（差圧法）により気体として空気を用い、インナーライナー・シートの気体透過度を測定し、その測定値の逆数を算出した。比較例１の測定値の逆数を１００とする指数表示で示した。指数の値が大きい程、空気不透過性が良好である。
４．粘着性
ピクマタックメーター（東洋精機社製）にて測定した。下にプライトリート（カーカスプライをプライゴムで被覆したもの）を引き、上から１０ｍｍ巾のインナーライナーゴムシート（厚み：２ｍｍ）を接触（接触時間３０秒）し、３０ｍｍ／秒の速度で引き上げた時のタックを測定し、比較例１の測定値を１００とする指数表示で示した。指数の値が大きい程、粘着性が良好である。
【００１６】
製造例：液状イソプレンゴムＡ〜Ｆの製造
ｎ−ブチルリチウムを開始剤として、イソプレンモノマーをアニオン重合した。開始剤量及び重合時間を調整して、Ｍｗ＝１５００の液状イソプレンゴムＡ、Ｍｗ＝３００００の液状イソプレンゴムＢ、Ｍｗ＝６００００の液状イソプレンゴムＣ、Ｍｗ＝７００００の液状イソプレンゴムＤ、Ｍｗ＝１０００００の液状イソプレンゴムＥ及びＭｗ＝１２００００の液状イソプレンゴムＦを得た。
【００１７】
実施例１〜５及び比較例１〜６
表１に示す配合処方により１１種類のインナーライナーゴム組成物をバンバリーミキサーにて混練りして調製した。未加硫ゴムにつき粘着性を、加硫ゴムにつき空気不透過性を評価した。結果を表１に示す。
なお、粘着性が１０５以下を不可、空気不透過性が９０以下を不可として総合評価し、特に優れたものを◎、優れたものを○、不可のものを×で示した。
【００１８】
【表１】
2007191510.tif 000002
注）
＊１：「ブロモブチル ２２５５」（ＪＳＲ（株）社製）
＊２：旭＃５５（旭カーボン（株）製）
＊３：カオリンクレー「Ｐｏｌｙｆｉｌ ＤＬ」（Ｊ．Ｍ．Ｈｕｂｅｒ社製、アスペクト比：１０）
＊４：市販カオリンクレーのアスペクト比の高い粒子をメッシュで篩い分けたもの。（アスペクト比：３８）
＊５：分散改良剤「ＤＭ８０９８」（花王（株）製、ジメチルステアリルアミン）
＊６：加硫促進剤ＮＳ（大内新興化学工業（株）製、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアジスルフェンアミド）
【００１９】
実施例１〜５及び比較例１〜６の１１種類のインナーライナーゴム組成物をインナーライナーとして用い、タイヤサイズ１９５／６０Ｒ１４の乗用車用ラジアルタイヤを９種類試作した。実施例１〜５のタイヤはいずれも成型作業性が良好であった。一方、比較例１、３、５及び６のタイヤは粘着性不足により成型作業性がよくなかった。
また、上記１１種類のタイヤに所定内圧の１．５倍の内圧を充填した後、１カ月後の内圧の低下を評価した所、実施例１〜５並びに比較例１、３、５及び６のタイヤは、内圧の低下が認められなかったが、比較例２及び４のタイヤは微量の内圧低下が認められた。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の空気入りタイヤは、乗用車用、軽自動車用、軽トラック用、トラック・バス用及び建設車両用タイヤとして好適に用いられる。