フィルム−ゴム複合体をタイヤに用いる方法
【課題】薄ゲージ化が可能であり、ゴム切れや穴あきに強く、部分的な薄ゲージ化による耐空気透過性の低化を有効に防止できるフィルム−ゴム複合体をタイヤに用いる方法を提供する。
【解決手段】加硫済みのタイヤ内腔部分や未加硫のタイヤ半紙品の内腔部分に、フィルム６ａ１とゴム成分中のブチルゴム含有率が９７質量％以上のゴム組成物からなるゴムシート６ａ２を予め圧着することにより一体化したフィルム−ゴム複合体６ａを配置する。
【解決手段】加硫済みのタイヤ内腔部分や未加硫のタイヤ半紙品の内腔部分に、フィルム６ａ１とゴム成分中のブチルゴム含有率が９７質量％以上のゴム組成物からなるゴムシート６ａ２を予め圧着することにより一体化したフィルム−ゴム複合体６ａを配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムとゴム成分中のブチルゴム含有率が９７質量％以上のゴム組成物からなるゴムシートを一体化したフィルム−ゴム複合体をタイヤに用いる方法に関し、特に、薄ゲージ化が可能であり、ゴム切れや穴あきに強く、部分的な薄ゲージ化による耐空気透過性の低下を有効に防止できる優れたインナーライナー性能を発揮できるフィルム−ゴム複合体をタイヤに用いる方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤの内圧を保持するためにタイヤ内面にガスバリア層として配設されるインナーライナーには、ブチルゴムやハロゲン化ブチルゴム等を主原料とするゴム組成物が使用されている。また、これらブチル系ゴムの含有量を増加させることで、ゴム組成物の空気バリア性が更に向上するため、インナーライナーの厚みを低減し、タイヤの軽量化および省資源化を図る試みが盛んである。しかしながら、かかるゴム組成物はゴム切れを起こし易く、また、ブチルゴムの含有率を多くして薄ゲージ化したゴム組成物をインナーライナーに適用した場合、カーカスプライのいわゆるプライジョイント部等において、インナーライナー割れ（ゴム切れや穴あき等の不具合）が生じやすいという問題があった。
【０００３】
また、一般に、カーカスを形成するカーカスプライの周方向ジョイント端部は段差を形成しているため、この周方向ジョイント端部に接触するインナーライナーには、例えば、タイヤ成形時の拡張により応力が集中し、その結果、局所的収縮を起こし、インナーライナー割れの原因となる。さらに、本発明者らが検討したところ、このようなインナーライナー割れが起こらずとも、局所的収縮が発生することにより、その部分のインナーライナーの厚みが低くなり、その部分を起点として耐空気透過性が低下することが分かった。
【０００４】
この問題に対し、カーカスプライの周方向ジョイント端部と接触するインナーライナーへの応力集中を緩和し、インナーライナー割れの発生を抑制できる空気入りタイヤとして、少なくともインナーライナー側に位置するカーカスプライの周方向ジョイント端部に、末端ゴム部分を配設する空気入りタイヤが開示されている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、インナーライナー自体の改良により、ガスバリア性を向上させる技術も提案されている。例えば、ジョイント部の接合強度を確保することにより、ガスバリア性を保持しつつ、エア入り不良等の発生を低減するため、耐空気透過性に優れるブチルゴム系材からなる中間層に、粘着性に優れる天然ゴム系材からなる内層及び外層が配設されたインナーライナーを形成した空気入りタイヤが開示されている（特許文献２参照）。
【０００６】
さらに、ハロゲン化ブチルゴム１００重量部に対しカーボンブラック５０重量部〜７０重量部、可塑剤および／または樹脂２０重量部〜４０重量部を含むゴム組成物からなるシートで、タイヤ内側の上記インナーライナーの接合部を被覆した空気入りタイヤが開示されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２２４８５３号公報
【特許文献２】特開２００７−１６０９８０号公報
【特許文献３】特開平７−９８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来の技術（特許文献１〜３）をもってしても、軽量化を図って薄ゲージ化したインナーライナーにおいては、ゴム切れやシート穴あきのおそれや、部分的な薄ゲージ化による耐空気透過性の低化などのおそれが有り、依然として改善の余地がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、薄ゲージ化が可能であり、ゴム切れや穴あきに強く、部分的な薄ゲージ化による耐空気透過性の低下を有効に防止できるフィルム−ゴム複合体をタイヤに用いる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、フィルムとブチルゴム含有率が９７質量％以上のゴム組成物からなるゴムシートを一体化したフィルム−ゴム複合体をタイヤに用いることで、薄ゲージ化が可能であり、ゴム切れや穴あきに強く、部分的な薄ゲージ化による耐空気透過性の低下を有効に防止できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
即ち、本発明の方法は、フィルムとゴム成分中のブチルゴム含有率が９７質量％以上のゴム組成物からなるゴムシートを一体化したフィルム−ゴム複合体をタイヤに用いることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の方法に用いるフィルムは、−２０℃でのヤング率が、１ＭＰａ〜１５００ＭＰａであることが好ましく、また、熱可塑性であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の方法は、前記フィルムと前記ゴム組成物を予め圧着することにより一体化することが好ましく、さらに、前記フィルムと前記ゴムシートを０．０１ＭＰａ〜１ＭＰａの圧着圧で予め圧着することがより好ましい。
【００１４】
さらに、前記タイヤが、一枚以上のカーカスプライよりなるカーカスを具え、前記カーカスの内側のタイヤ内面に前記フィルム−ゴム複合体を配置しており、前記カーカスプライ及び前記フィルム−ゴム複合体が、前記タイヤの内面に配置された姿勢で各々少なくとも一つの周方向ジョイント部を形成しており、前記フィルム−ゴム複合体の周方向ジョイント部と前記カーカスプライの周方向ジョイント部同士が重ならないことがより一層好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の提供するフィルム−ゴム複合体をタイヤに用いる方法によって、薄ゲージ化が可能であり、ゴム切れや穴あきに強く、部分的な薄ゲージ化による耐空気透過性の低下を有効に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の方法を使用したタイヤの一実施態様のタイヤ径方向の断面図である。
【図２】本発明の方法を使用したタイヤの一実施態様のタイヤ赤道方向の概要図であり、タイヤ赤道方向の部分断面図によるカーカスプライのジョイント部における上記フィルム−ゴム複合体を用いたインナーライナーの構造を示す。
【図３】従来のタイヤの一態様のカーカスプライのジョイント部におけるインナーライナーの構造を示すタイヤ赤道方向の部分断面概要図であり、（ａ）は、従来のインナーライナーを用いない一態様、（ｂ）は、従来のブチルゴム系インナーライナーを用いた一態様を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の方法は、フィルムとゴム成分中のブチルゴム含有率が９７質量％以上のゴム組成物からなるゴムシートを一体化したフィルム−ゴム複合体をタイヤに用いることを特徴とする。上記フィルム−ゴム複合体をタイヤに用いて、該タイヤを製造、補修、修理整備等して該タイヤに高い機能を付与することができる。
【００１８】
（タイヤに用いる方法）
本発明の方法において、タイヤに用いるとは、例えば、上記フィルム−ゴム複合体を未加硫のタイヤ半製品に用いて、タイヤ製造工程に適用することや加硫済みのタイヤに用いて、タイヤ製造工程に適用すること、並びに、補修、修理整備等においてタイヤ半製品又はタイヤに用いることをいう。例えば、タイヤ製造工程において、予め圧着することにより一体化した上記フィルム−ゴム複合体を、加硫済みのタイヤ本体部分または未加硫のタイヤ本体部分の内周面に配置するように用いることや修理や補修工程で釘穴などの要補修箇所を塞ぐように、予め圧着することにより一体化した上記フィルム−ゴム複合体を用いることなどが挙げられる。
【００１９】
（タイヤ）
本発明の方法を使用したタイヤは、上記フィルム−ゴム複合体を用いる対象であり、加硫前の半製品の状態のタイヤ又は加硫された製品のタイヤであってもよい。以下、図を参照しながら本発明の方法を使用したタイヤを詳細に説明する。図１は、本発明の方法を使用したタイヤの一実施態様のタイヤ径方向の断面図であり、左右対称のため右半分を図示している。図１に示すタイヤは、一対のビード部１及び一対のサイドウォール部２と、両サイドウォール部２に連なるトレッド部３とを有し、上記一対のビード部１間にトロイド状に延在して、これら各部１，２，３を補強するカーカス４と、該カーカス４のクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置された２枚のベルト層からなるベルト５とを備え、更に、該カーカス４の内側のタイヤ内面には上記フィルム−ゴム複合体を用いたインナーライナー６が配置されている。
図示例のタイヤにおいて、カーカス４は、上記ビード部１内に夫々埋設した一対のビードコア７間にトロイド状に延在する本体部と、各ビードコア７の周りでタイヤ幅方向の内側から外側に向けて半径方向外方に巻上げた折り返し部とからなるが、本発明の方法を使用したタイヤにおいて、カーカス４のプライ数及び構造は、これに限られるものではない。
【００２０】
また、図示例のタイヤにおいて、ベルト５は、２枚のベルト層からなるが、本発明の方法を使用したタイヤにおいては、ベルト５を構成するベルト層の枚数はこれに限られるものではない。ここで、ベルト層は、通常、タイヤ赤道面に対して傾斜して延びるコードのゴム引き層からなり、２枚のベルト層は、該ベルト層を構成するコードが互いに赤道面を挟んで交差するように積層されてベルト５を構成する。更に、図示例のタイヤは、上記ベルト５のタイヤ半径方向外側でベルト５の全体を覆うように配置されたベルト補強層８を備えるが、本発明の方法を使用したタイヤは、ベルト補強層８を有していなくてもよいし、他の構造のベルト補強層を備えることもできる。ここで、ベルト補強層８は、通常、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列したコードのゴム引き層からなる。
本発明の方法を使用したタイヤは、上記フィルム−ゴム複合体を用い、常法により製造することができる。なお、本発明の方法を使用したタイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を変えた空気、又は窒素、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができ、コスト面より空気が充填されることが多い。
【００２１】
（フィルム−ゴム複合体）
本発明に用いるフィルム−ゴム複合体は、フィルムとゴム成分中のブチルゴム含有率が９７質量％以上のゴム組成物からなるゴムシートを一体化したものである。
以下、本発明の一実施態様を示した図２、従来の態様を示した図３を用いて説明する。ここで、図２は本発明の方法を使用したタイヤの一実施態様のタイヤ赤道方向の概要図である。タイヤ赤道方向の部分断面図によるカーカスプライ４ａの周方向ジョイント部４ｃにおける上記フィルム−ゴム複合体６ａを用いたインナーライナー６の構造を示す概要図である。
図３に示した従来のタイヤでは、カーカスプライ４ａの周方向ジョイント部４ｃの端部にはカーカスプライ４ａの厚みによる段差がある。従来のブチルゴム系インナーライナー６ｂが配設され、製造工程や車両装着運転時等における拡張応力や収縮応力が作用すると、いわゆる局所的収縮（ゲージが減る現象）が見られる。応力を分散できずに、狭い箇所に応力が集中すると、局所的収縮発生箇所６ｄが観察される。ブチルゴム層の厚みが薄く、ブチルゴム含有率が高い場合には、特に前記段差位置などで局所的収縮発生箇所６ｄが観察され易くなり、インナーライナー割れが生じるおそれまであった。そこで、ブチルゴム系インナーライナー６ｂの厚さをかなり厚くする、ブチルゴム含有率を減らすなどによってタイヤの軽量化や耐空気透過性等を犠牲にした対応を施す必要があった。
【００２２】
一方、図２は本発明の方法を使用したタイヤの一実施態様である。上記フィルム−ゴム複合体６ａを配設したタイヤにおいては、フィルム６ａ1とゴムシート６ａ2が一体化している。フィルム６ａ1の持つ優れた機械的特性及び一体化性（ゴムシートとの接着特性や圧着特性などの一体化物への加工しやすさを示す特性や、一体化物の耐剥離性、変形追従性、サポート性など一体化状態の保持しやすさを示す特性などをいう）により、一体化したゴムシート６ａ2部分に作用する拡張応力や収縮応力をまず均一に分散することができ、さらにゴムシート６ａ2が負担する応力の大きさ自体を劇的に緩和又は減少させることができる（以下、応力分散性という）。このため、ゴムシート６ａ2の局所的収縮による望まない薄ゲージ化という難点を巧みにサポートすることができる。このため、インナーライナー６の望まないゲージ減少が抑制され、カーカスプライ４ａの周方向ジョイント部４ｃなどでの応力集中が緩和されて、インナー割れを抑制することが可能となる。したがって、インナーライナーゴムの耐空気透過性を最大限に活かした設計どおりの望ましい薄ゲージ化や高い耐久性に基づく長寿命化等が可能となり、タイヤの軽量化等によってさらなる省エネルギー化などの社会的要請にも応えることができる。
【００２３】
（フィルム）
本発明に用いるフィルムは、上記ゴムシートとの一体化性及び応力分散性があればよく、特に限定されない。図２にはフィルムの構造を詳細には示していないが、単層構造のフィルムであってもよく、また複層構造のフィルムであってもよく、市販のフィルムを用いることができる。耐屈曲性向上の為、複層構造が好ましい。また、良好な一体化性及び応力分散性を確保するため、フィルムのヤング率は１ＭＰａ〜１５００ＭＰａであることが好ましく、フィルム素材及び厚みなどの構造により調整することができる。柔らか過ぎるとブチルゴムと一緒にちぎれてしまい、硬すぎると一体化性が損なわれて剥離してしまうからである。また、一体化、特に圧着による一体化に適するように、フィルムが熱可塑性であることが好ましく、フィルム素材及び表面部分の構造などによりフィルムのヤング率を調整することができる。
フィルムの厚みは、素材や構造によるが、０．１μｍ〜５００μｍであることが好ましい。０．１μｍ未満の場合取り扱いが難しく作業性が低下するからであり、５００μｍを超えると重量低減効果が小さくなるからである。また、応力分散性の観点から、フィルム厚みは、複合体の全域で均一なことが望ましい。
【００２４】
（フィルムの素材）
本発明に用いるフィルムの素材としては、上記ゴムシートとの一体化性及び応力分散性があればよく、柔軟性やガスバリア性を改善できる樹脂が好ましい。例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、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、ナイロン６／６６／６１０、ナイロンＭＸＤ６などのポリアミド系樹脂；ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリールエステル（ＰＡＲ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）等のポリエステル系樹脂、ポリニトリル系樹脂、ポリメタクリレート系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等のポリビニル系樹脂等が挙げられ、これらの中でも、柔軟性とガスバリア性の観点から、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）が好ましい。なお、これらの樹脂は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、上記ゴムシートと圧着できるフィルムの素材としては、熱可塑性樹脂が好ましく、圧着による一体化性があるものであれば特に限定されないが、例えば、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリニトリル系樹脂、ポリメタクリレート系樹脂、ポリビニル系樹脂などの熱可塑性樹脂又はこれらを主成分とする共重合体や、これら樹脂成分を主成分として含む樹脂組成物が挙げられる。
【００２５】
（ゴムシート）
本発明に用いるゴムシートは、上記フィルムの一体化性及び応力分散性に支えられて、耐空気透過性を発現する主要部品である。以下、ゴム組成などの詳細を説明する。
【００２６】
（ゴム組成物）
本発明に用いるゴムシートを構成するゴム組成物は、ゴム成分中のブチルゴム含有率が９７質量％以上であることを特徴とする。以下、各成分の詳細を説明する。
【００２７】
（ゴム成分）
本発明に用いるゴム成分中のブチルゴム含有率が９７質量％以上であることを特徴とする。さらに、本発明において、ゴム成分中におけるブチルゴムの配合率は、９８質量％以上であることが好ましく、より好ましくは１００質量％である。即ち、ゴム組成物のゴム成分は、ブチルゴムの配合率が高いほど、さらに全てブチルゴムからなることが好ましい。ゴム成分を全てブチルゴムとすることによって、ゴム組成物の耐空気透過性を向上させることが可能であり、機械的特性や圧着性能などの加工特性に優れたゴム組成物を提供することが可能である。
また、ゴム成分中のブチルゴムは、非ハロゲン化ブチルゴムでもハロゲン化ブチルゴムでもどちらでも、またこれらの混合物でもよい。その中でも、ブチルゴムにおけるハロゲン化ブチルゴムの含有率は４０重量％以上が好ましく、５０重量％以上がより好ましく、７０重量％以上がより一層好ましい。なぜなら、ハロゲン化ブチルゴムが耐空気透過性に優れているためである。ここで、ハロゲン化ブチルゴムとしては、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム及びその変性ゴムなどが挙げられる。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、商標）、臭素化ブチルゴムとしては「ブロモブチル２２５５」（エクソン社製、商標）が挙げられ、変性ゴムとしては、「Ｅｘｐｒｏ５０」（エクソン社製、商標、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）などとして入手可能である。
本発明において、前記ブチルゴムの他にゴム組成物のゴム成分中に３質量％以下配合し得る。この配合し得るゴム成分としては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレン合成ゴム（ＩＲ）、ポリブタジエン（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム(ＳＢＲ)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(ＮＢＲ)、クロロプレンゴム（ＣＲ）等を挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２８】
（充填剤）
上記ゴム組成物は、上記ゴム成分１００重量部当たり、さらにカーボンブラックを０〜１００ 重量部、層状又は板状無機充填剤を３０〜１８０ 重量部、及び分散改良剤を０〜５重量部の割合で含み、かつ該カーボンブラックと該層状又は板状無機充填剤（以下、層状無機充填剤等という）とを合計で３０〜２００重量部の割合で含むことができる。
【００２９】
（カーボンブラック）
上記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ＦＥＦ、ＳＲＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ、ＧＰＦなどが挙げられる。これらの中では窒素吸着比面積（Ｎ2ＳＡ）が２６〜１７０ｍ2／ｇのものが好ましい。なお、窒素吸着比面積はＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８８に準拠して測定される。
【００３０】
（層状板状無機充填剤等）
上記層状無機充填剤等は、アスペクト比が５以上３０未満のものが好ましく、７〜２０の範囲がより好ましい。アスペクト比が５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おそれがあり、また３０以上の場合は、ゴム成分への分散が悪くなり、むしろ耐空気透過性が悪くなる傾向がある。ここで、アスペクト比は、無機充填剤を電子顕微鏡で観察し、任意の粒子５０個について長径と短径を測定し、その平均長径ａと平均短径ｂより、ａ／ｂとして求められる。
このようなアスペクト比をもつ層状無機充填剤等を、上記ゴム成分に配合することにより、従来のカーボンブラックや通常形状の無機充填剤よりも少ない配合量で、耐空気透過性を向上させることが可能となる。これは、押出、圧延等の加工工程において層構造を形成し、空気の透過経路を遮り、耐空気透過性が効果的に発揮されるからである。さらに、無機充填剤の配合量を少なくできることから、従来のカーボンブラックや通常形状の無機充填剤に比べて、低温時における硬さ増大が抑えられ、低温時の耐久性を改善できる。
層状無機充填剤等としては、天然品及び合成品のいずれであってもよく、特に制限されない。具体的には、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、カオリンクレーが好適である。
【００３１】
（分散改良剤）
上記分散改良剤は、ゴム成分中へのカーボンブラックや層状無機充填剤等の分散を向上させ、耐屈曲疲労性などを向上させるために用いられるものである。この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。
【００３２】
（その他配合剤）
上記ゴム組成物には、上記ゴム成分、カーボンブラック、層状無機充填剤等、分散改良剤の他に、ゴム工業界で通常使用される配合剤、例えば、軟化剤、老化防止剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫剤等を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して配合することができる。これら配合剤としては、市販品を好適に使用することができる。上記ゴム組成物は、ゴム成分に、必要に応じて適宜選択した各種配合剤を配合して、混練り、熱入れ、押出等することにより製造することができる。
【００３３】
（フィルム−ゴム複合体の一体化方法）
本発明の方法において、上記フィルムと上記ゴムシートの一体化方法としては、両者の一体化性及び応力分散性が発揮できればよく、特に限定されない。具体的には、共押出法や押出ラミネート法による成形と同時の一体化方法、粘着、貼着、接着、圧着、架橋結合や加硫結合による二次加工での一体化方法が挙げられる。本発明の方法においては、圧着による一体化方法が好ましい。フィルムとゴムシートとの一体化にあたりエア入り等なく簡便にできるからである。一体化の時期は、インナーライナーとしてタイヤに用いるのと同時でもよく、また、予め一体化してもよい。特に、予め圧着することにより一体化することが好ましい。予め圧着することで、作業工程数が増えることを避けるためである。
【００３４】
（圧着による一体化方法）
本発明の方法において、圧着による一体化方法とは、成形品（上記フィルム−ゴム複合体など）の接着面を加熱することにより局所的に溶融させ、かつ軽い荷重を加えることによって溶融樹脂を接着剤として強固な接合を得る一体化方法である。電熱、燃焼ガス法、熱板溶着法、ヒートシール法、熱風溶接法、高周波法、超音波法、摩擦熱法などがある。例えば、熱板溶着法は、金属板などの発熱体を加熱し、上記フィルムの被接合部分に直接接触させて表面を軟化溶融させ、その状態で圧着して熱伝導により接合一体化する方法である。本発明の方法において、圧着方法は特に限定されないが、ロールによる圧着が好ましい。効率的に圧力を加えることができるからである。
本発明の方法において、上記フィルムと上記ゴムシートを０．０１ＭＰａ〜１ＭＰａの圧着圧で予め圧着することが好ましい。事前に一体化させることで、作業工程数が増えることを避けるためである。
【００３５】
本発明において、例えば図２に示すように、上記カーカスプライ４及び上記フィルム−ゴム複合体６ａが、上記タイヤの内面に配置された姿勢で各々少なくとも一つの周方向ジョイント部（４ｃ及び６ｃ）を形成しており、上記フィルム−ゴム複合体の周方向ジョイント部６ｃと上記カーカスプライの周方向ジョイント部４ｃ同士が重ならないことが好ましい。周方向ジョイント部（４ｃ及び６ｃ）はわずかとは言え重なり部分があるため、タイヤ周方向の重量バランスを乱す要因となるためである。ただし、５００μｍよりも薄くなるまでの薄ゲージ化が達成できた場合には、タイヤ周方向の重量バランスの影響が軽微なものとなるため、逆に周方向ジョイント部（４ｃ及び６ｃ）同士を重ねることが好適となりうる。上記フィルム−ゴム複合体６ａの伸びうるゆとりが大きくなり、応力が緩和されやすくなるためである。
また、タイヤのユニフォーミティの低下を抑制する観点からは、薄ゲージ化が達成できた場合には、２個以上の継ぎ目を形成することが好ましく、５〜２０個の継ぎ目を形成することが更に好ましい。なお、積層体が形成する継ぎ目が２０個を超えると、インナーライナーとしての作製が困難になる場合がある。タイヤ用インナーライナーを構成する積層体がタイヤ内面に配置された姿勢で複数の継ぎ目を形成する場合、インナーライナーは、例えば、複数枚の積層体の端部分を重ねて継ぎ合わせて接合することにより作製される。
【実施例】
【００３６】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００３７】
（実施例１〜１４、比較例１〜５）
実施例として、エポキシ変性エチレン−ビニルアルコール共重合体製単層構造フィルム（厚み２０μｍ）、熱硬化性ウレタンエラストマー製単層構造フィルム（厚み２０μｍ）、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体／熱可塑性ポリウレタン製５層構造フィルム（厚み１００μｍ）と表１に示す組成のゴムシートを一体化して表２〜表３に示す諸元（ブチルゴム含有率〜ジョイント部重なり）を具えるフィルム−ゴム複合体を作成した。該フィルム−ゴム複合体の剥離抗力を評価した。評価方法は下記に示す。評価結果は表２〜３に示す。また、該フィルム−ゴム複合体をインナーライナーとして具える試験タイヤを試作し、タイヤ性能を評価した。評価方法は下記に示す。評価結果を表２〜３に示す。比較例も、実施例に準じて作成し、評価した。評価結果を表２〜３に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】
１：ＪＳＲ社製「ブロモブチル２２４５」単独、又はＪＳＲ社製「ブロモブチル２２４
５」と天然ゴムとの混合物であり、配合は表２〜３のブチルゴム含有率による
２：旭カーボン社製「旭＃５５（Ｎ６６０）」ＧＰＦ
３：竹原化学社製「カオリンクレー」
４：大内新興化学工業社製「ノクセラーＤＭ」
【００４０】
【表２】
【００４１】
【表３】
【００４２】
（一体化方式）
実施例１〜８及び１１〜１３では、加圧可能なロール装置を用いて、上記フィルムと上記ゴムシートを０．１〜０．８ＭＰａの圧着圧で予め圧着して一体化させた。実施例９では、製造時に製造プロセスの１工程としてドラム上で巻きつかせて、圧着して一体化させた。実施例１０では、上記フィルムと上記ゴムシートをＣＳＭ系接着剤により接着して一体化した。
【００４３】
（評価方法）
（複合体の剥離抗力）
複合体の剥離抗力は、フィルム−ゴム複合体についてＪＩＳ Ｋ６８５４に準拠してＴ型剥離試験を行い、剥離抗力を測定し、一体化の度合いを評価した。測定値は比較例１の剥離抗力を１００として指数表示した。
【００４４】
（カーカスとの剥離抗力）
カーカスとの剥離抗力は、カーカスと、フィルム−ゴム複合体、ブチルゴム（比較例２〜４）又はフィルム（比較例５）との一体化物についてＪＩＳ Ｋ６８５４に準拠してＴ型剥離試験を行い、剥離抗力を測定した。測定値は比較例１の剥離抗力を１００として指数表示した。
【００４５】
（ゴムシートのきれ）
ゴムシートのきれは、生タイヤで外観確認、きれの有無を確認して評価した。評価結果を○：きれが無い場合、×：きれがある場合で表示した。
【００４６】
（エア保持性の評価方法）
エア保持性（走行タイヤ）は、上記作製のタイヤについて空気圧１４０ｋＰａで８０ｋｍ／ｈの速度に相当する回転ドラム上に加重６ｋＮで押し付けて、１０，０００ｋｍ走行を実施した。未走行タイヤと、上記条件で走行したタイヤを用い、エア保持性を下記条件で評価した。
エア保持性（未走行タイヤ）は、試験タイヤを６ＪＪ×１５のリムに装着した後内圧を２４０ｋＰａとし、この３ヶ月後の内圧を測定し、下記式：
エア保持性＝（（２４０−ｂ）／（２４０−ａ））×１００
［式中、ａは試験タイヤの３ヶ月後の内圧、ｂは下記比較例１記載の未走行タイヤ（通常のゴムインナーライナーを用いた空気入りタイヤ）の３ヶ月後の内圧である］で評価した。また他の測定値は、比較例１の値を１００として指数化した。
【００４７】
（耐久性）
耐久性は、上記走行タイヤを行い、走行タイヤの外観、インナーライナーのはがれの有無（目視観察）、インナー割れなどの不具合の有無（目視観察）で評価した。評価結果を
○：不具合がない場合、×：不具合がある場合で表示した。
【００４８】
表２〜３から明らかなように、実施例のフィルム−ゴム複合体をインナーライナーに用いて製造したタイヤは、比較例のインナーライナーを使用して製造したタイヤに較べてゴムシートのきれ、エア保持性（耐空気透過性）、耐久性に優れており、また、局所的収縮、エア入りの発生が顕著に抑制されており良好であった。特に望まない薄ゲージ化を抑えることができるため、ゴムシート厚みをブチルゴムの耐空気透過性から設計できた。
【００４９】
また、表２〜３から明らかなように、実施例１〜３と比較例１に比較からゴム成分中のブチルゴム含有率は９７質量％以上が好ましいことが分かった。
【符号の説明】
【００５０】
１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
４ カーカス
４ａ カーカスプライ
４ｂ コード
４ｃ カーカスプライの周方向ジョイント部
５ ベルト
６ インナーライナー
６ａ フィルム−ゴム複合体を用いたインナーライナー
６ａ1 フィルム
６ａ2 ゴムシート
６ｂ 従来のブチルゴム系インナーライナー
６ｃ インナーライナーの周方向ジョイント部
６ｄ 従来のブチルゴム系インナーライナーの局所的収縮発生箇所
７ ビードコア
８ ベルト補強層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムとゴム成分中のブチルゴム含有率が９７質量％以上のゴム組成物からなるゴムシートを一体化したフィルム−ゴム複合体をタイヤに用いる方法に関し、特に、薄ゲージ化が可能であり、ゴム切れや穴あきに強く、部分的な薄ゲージ化による耐空気透過性の低下を有効に防止できる優れたインナーライナー性能を発揮できるフィルム−ゴム複合体をタイヤに用いる方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤの内圧を保持するためにタイヤ内面にガスバリア層として配設されるインナーライナーには、ブチルゴムやハロゲン化ブチルゴム等を主原料とするゴム組成物が使用されている。また、これらブチル系ゴムの含有量を増加させることで、ゴム組成物の空気バリア性が更に向上するため、インナーライナーの厚みを低減し、タイヤの軽量化および省資源化を図る試みが盛んである。しかしながら、かかるゴム組成物はゴム切れを起こし易く、また、ブチルゴムの含有率を多くして薄ゲージ化したゴム組成物をインナーライナーに適用した場合、カーカスプライのいわゆるプライジョイント部等において、インナーライナー割れ（ゴム切れや穴あき等の不具合）が生じやすいという問題があった。
【０００３】
また、一般に、カーカスを形成するカーカスプライの周方向ジョイント端部は段差を形成しているため、この周方向ジョイント端部に接触するインナーライナーには、例えば、タイヤ成形時の拡張により応力が集中し、その結果、局所的収縮を起こし、インナーライナー割れの原因となる。さらに、本発明者らが検討したところ、このようなインナーライナー割れが起こらずとも、局所的収縮が発生することにより、その部分のインナーライナーの厚みが低くなり、その部分を起点として耐空気透過性が低下することが分かった。
【０００４】
この問題に対し、カーカスプライの周方向ジョイント端部と接触するインナーライナーへの応力集中を緩和し、インナーライナー割れの発生を抑制できる空気入りタイヤとして、少なくともインナーライナー側に位置するカーカスプライの周方向ジョイント端部に、末端ゴム部分を配設する空気入りタイヤが開示されている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、インナーライナー自体の改良により、ガスバリア性を向上させる技術も提案されている。例えば、ジョイント部の接合強度を確保することにより、ガスバリア性を保持しつつ、エア入り不良等の発生を低減するため、耐空気透過性に優れるブチルゴム系材からなる中間層に、粘着性に優れる天然ゴム系材からなる内層及び外層が配設されたインナーライナーを形成した空気入りタイヤが開示されている（特許文献２参照）。
【０００６】
さらに、ハロゲン化ブチルゴム１００重量部に対しカーボンブラック５０重量部〜７０重量部、可塑剤および／または樹脂２０重量部〜４０重量部を含むゴム組成物からなるシートで、タイヤ内側の上記インナーライナーの接合部を被覆した空気入りタイヤが開示されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２２４８５３号公報
【特許文献２】特開２００７−１６０９８０号公報
【特許文献３】特開平７−９８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来の技術（特許文献１〜３）をもってしても、軽量化を図って薄ゲージ化したインナーライナーにおいては、ゴム切れやシート穴あきのおそれや、部分的な薄ゲージ化による耐空気透過性の低化などのおそれが有り、依然として改善の余地がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、薄ゲージ化が可能であり、ゴム切れや穴あきに強く、部分的な薄ゲージ化による耐空気透過性の低下を有効に防止できるフィルム−ゴム複合体をタイヤに用いる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、フィルムとブチルゴム含有率が９７質量％以上のゴム組成物からなるゴムシートを一体化したフィルム−ゴム複合体をタイヤに用いることで、薄ゲージ化が可能であり、ゴム切れや穴あきに強く、部分的な薄ゲージ化による耐空気透過性の低下を有効に防止できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
即ち、本発明の方法は、フィルムとゴム成分中のブチルゴム含有率が９７質量％以上のゴム組成物からなるゴムシートを一体化したフィルム−ゴム複合体をタイヤに用いることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の方法に用いるフィルムは、−２０℃でのヤング率が、１ＭＰａ〜１５００ＭＰａであることが好ましく、また、熱可塑性であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の方法は、前記フィルムと前記ゴム組成物を予め圧着することにより一体化することが好ましく、さらに、前記フィルムと前記ゴムシートを０．０１ＭＰａ〜１ＭＰａの圧着圧で予め圧着することがより好ましい。
【００１４】
さらに、前記タイヤが、一枚以上のカーカスプライよりなるカーカスを具え、前記カーカスの内側のタイヤ内面に前記フィルム−ゴム複合体を配置しており、前記カーカスプライ及び前記フィルム−ゴム複合体が、前記タイヤの内面に配置された姿勢で各々少なくとも一つの周方向ジョイント部を形成しており、前記フィルム−ゴム複合体の周方向ジョイント部と前記カーカスプライの周方向ジョイント部同士が重ならないことがより一層好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の提供するフィルム−ゴム複合体をタイヤに用いる方法によって、薄ゲージ化が可能であり、ゴム切れや穴あきに強く、部分的な薄ゲージ化による耐空気透過性の低下を有効に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の方法を使用したタイヤの一実施態様のタイヤ径方向の断面図である。
【図２】本発明の方法を使用したタイヤの一実施態様のタイヤ赤道方向の概要図であり、タイヤ赤道方向の部分断面図によるカーカスプライのジョイント部における上記フィルム−ゴム複合体を用いたインナーライナーの構造を示す。
【図３】従来のタイヤの一態様のカーカスプライのジョイント部におけるインナーライナーの構造を示すタイヤ赤道方向の部分断面概要図であり、（ａ）は、従来のインナーライナーを用いない一態様、（ｂ）は、従来のブチルゴム系インナーライナーを用いた一態様を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の方法は、フィルムとゴム成分中のブチルゴム含有率が９７質量％以上のゴム組成物からなるゴムシートを一体化したフィルム−ゴム複合体をタイヤに用いることを特徴とする。上記フィルム−ゴム複合体をタイヤに用いて、該タイヤを製造、補修、修理整備等して該タイヤに高い機能を付与することができる。
【００１８】
（タイヤに用いる方法）
本発明の方法において、タイヤに用いるとは、例えば、上記フィルム−ゴム複合体を未加硫のタイヤ半製品に用いて、タイヤ製造工程に適用することや加硫済みのタイヤに用いて、タイヤ製造工程に適用すること、並びに、補修、修理整備等においてタイヤ半製品又はタイヤに用いることをいう。例えば、タイヤ製造工程において、予め圧着することにより一体化した上記フィルム−ゴム複合体を、加硫済みのタイヤ本体部分または未加硫のタイヤ本体部分の内周面に配置するように用いることや修理や補修工程で釘穴などの要補修箇所を塞ぐように、予め圧着することにより一体化した上記フィルム−ゴム複合体を用いることなどが挙げられる。
【００１９】
（タイヤ）
本発明の方法を使用したタイヤは、上記フィルム−ゴム複合体を用いる対象であり、加硫前の半製品の状態のタイヤ又は加硫された製品のタイヤであってもよい。以下、図を参照しながら本発明の方法を使用したタイヤを詳細に説明する。図１は、本発明の方法を使用したタイヤの一実施態様のタイヤ径方向の断面図であり、左右対称のため右半分を図示している。図１に示すタイヤは、一対のビード部１及び一対のサイドウォール部２と、両サイドウォール部２に連なるトレッド部３とを有し、上記一対のビード部１間にトロイド状に延在して、これら各部１，２，３を補強するカーカス４と、該カーカス４のクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置された２枚のベルト層からなるベルト５とを備え、更に、該カーカス４の内側のタイヤ内面には上記フィルム−ゴム複合体を用いたインナーライナー６が配置されている。
図示例のタイヤにおいて、カーカス４は、上記ビード部１内に夫々埋設した一対のビードコア７間にトロイド状に延在する本体部と、各ビードコア７の周りでタイヤ幅方向の内側から外側に向けて半径方向外方に巻上げた折り返し部とからなるが、本発明の方法を使用したタイヤにおいて、カーカス４のプライ数及び構造は、これに限られるものではない。
【００２０】
また、図示例のタイヤにおいて、ベルト５は、２枚のベルト層からなるが、本発明の方法を使用したタイヤにおいては、ベルト５を構成するベルト層の枚数はこれに限られるものではない。ここで、ベルト層は、通常、タイヤ赤道面に対して傾斜して延びるコードのゴム引き層からなり、２枚のベルト層は、該ベルト層を構成するコードが互いに赤道面を挟んで交差するように積層されてベルト５を構成する。更に、図示例のタイヤは、上記ベルト５のタイヤ半径方向外側でベルト５の全体を覆うように配置されたベルト補強層８を備えるが、本発明の方法を使用したタイヤは、ベルト補強層８を有していなくてもよいし、他の構造のベルト補強層を備えることもできる。ここで、ベルト補強層８は、通常、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列したコードのゴム引き層からなる。
本発明の方法を使用したタイヤは、上記フィルム−ゴム複合体を用い、常法により製造することができる。なお、本発明の方法を使用したタイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を変えた空気、又は窒素、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができ、コスト面より空気が充填されることが多い。
【００２１】
（フィルム−ゴム複合体）
本発明に用いるフィルム−ゴム複合体は、フィルムとゴム成分中のブチルゴム含有率が９７質量％以上のゴム組成物からなるゴムシートを一体化したものである。
以下、本発明の一実施態様を示した図２、従来の態様を示した図３を用いて説明する。ここで、図２は本発明の方法を使用したタイヤの一実施態様のタイヤ赤道方向の概要図である。タイヤ赤道方向の部分断面図によるカーカスプライ４ａの周方向ジョイント部４ｃにおける上記フィルム−ゴム複合体６ａを用いたインナーライナー６の構造を示す概要図である。
図３に示した従来のタイヤでは、カーカスプライ４ａの周方向ジョイント部４ｃの端部にはカーカスプライ４ａの厚みによる段差がある。従来のブチルゴム系インナーライナー６ｂが配設され、製造工程や車両装着運転時等における拡張応力や収縮応力が作用すると、いわゆる局所的収縮（ゲージが減る現象）が見られる。応力を分散できずに、狭い箇所に応力が集中すると、局所的収縮発生箇所６ｄが観察される。ブチルゴム層の厚みが薄く、ブチルゴム含有率が高い場合には、特に前記段差位置などで局所的収縮発生箇所６ｄが観察され易くなり、インナーライナー割れが生じるおそれまであった。そこで、ブチルゴム系インナーライナー６ｂの厚さをかなり厚くする、ブチルゴム含有率を減らすなどによってタイヤの軽量化や耐空気透過性等を犠牲にした対応を施す必要があった。
【００２２】
一方、図２は本発明の方法を使用したタイヤの一実施態様である。上記フィルム−ゴム複合体６ａを配設したタイヤにおいては、フィルム６ａ1とゴムシート６ａ2が一体化している。フィルム６ａ1の持つ優れた機械的特性及び一体化性（ゴムシートとの接着特性や圧着特性などの一体化物への加工しやすさを示す特性や、一体化物の耐剥離性、変形追従性、サポート性など一体化状態の保持しやすさを示す特性などをいう）により、一体化したゴムシート６ａ2部分に作用する拡張応力や収縮応力をまず均一に分散することができ、さらにゴムシート６ａ2が負担する応力の大きさ自体を劇的に緩和又は減少させることができる（以下、応力分散性という）。このため、ゴムシート６ａ2の局所的収縮による望まない薄ゲージ化という難点を巧みにサポートすることができる。このため、インナーライナー６の望まないゲージ減少が抑制され、カーカスプライ４ａの周方向ジョイント部４ｃなどでの応力集中が緩和されて、インナー割れを抑制することが可能となる。したがって、インナーライナーゴムの耐空気透過性を最大限に活かした設計どおりの望ましい薄ゲージ化や高い耐久性に基づく長寿命化等が可能となり、タイヤの軽量化等によってさらなる省エネルギー化などの社会的要請にも応えることができる。
【００２３】
（フィルム）
本発明に用いるフィルムは、上記ゴムシートとの一体化性及び応力分散性があればよく、特に限定されない。図２にはフィルムの構造を詳細には示していないが、単層構造のフィルムであってもよく、また複層構造のフィルムであってもよく、市販のフィルムを用いることができる。耐屈曲性向上の為、複層構造が好ましい。また、良好な一体化性及び応力分散性を確保するため、フィルムのヤング率は１ＭＰａ〜１５００ＭＰａであることが好ましく、フィルム素材及び厚みなどの構造により調整することができる。柔らか過ぎるとブチルゴムと一緒にちぎれてしまい、硬すぎると一体化性が損なわれて剥離してしまうからである。また、一体化、特に圧着による一体化に適するように、フィルムが熱可塑性であることが好ましく、フィルム素材及び表面部分の構造などによりフィルムのヤング率を調整することができる。
フィルムの厚みは、素材や構造によるが、０．１μｍ〜５００μｍであることが好ましい。０．１μｍ未満の場合取り扱いが難しく作業性が低下するからであり、５００μｍを超えると重量低減効果が小さくなるからである。また、応力分散性の観点から、フィルム厚みは、複合体の全域で均一なことが望ましい。
【００２４】
（フィルムの素材）
本発明に用いるフィルムの素材としては、上記ゴムシートとの一体化性及び応力分散性があればよく、柔軟性やガスバリア性を改善できる樹脂が好ましい。例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、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、ナイロン６／６６／６１０、ナイロンＭＸＤ６などのポリアミド系樹脂；ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリールエステル（ＰＡＲ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）等のポリエステル系樹脂、ポリニトリル系樹脂、ポリメタクリレート系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等のポリビニル系樹脂等が挙げられ、これらの中でも、柔軟性とガスバリア性の観点から、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）が好ましい。なお、これらの樹脂は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、上記ゴムシートと圧着できるフィルムの素材としては、熱可塑性樹脂が好ましく、圧着による一体化性があるものであれば特に限定されないが、例えば、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリニトリル系樹脂、ポリメタクリレート系樹脂、ポリビニル系樹脂などの熱可塑性樹脂又はこれらを主成分とする共重合体や、これら樹脂成分を主成分として含む樹脂組成物が挙げられる。
【００２５】
（ゴムシート）
本発明に用いるゴムシートは、上記フィルムの一体化性及び応力分散性に支えられて、耐空気透過性を発現する主要部品である。以下、ゴム組成などの詳細を説明する。
【００２６】
（ゴム組成物）
本発明に用いるゴムシートを構成するゴム組成物は、ゴム成分中のブチルゴム含有率が９７質量％以上であることを特徴とする。以下、各成分の詳細を説明する。
【００２７】
（ゴム成分）
本発明に用いるゴム成分中のブチルゴム含有率が９７質量％以上であることを特徴とする。さらに、本発明において、ゴム成分中におけるブチルゴムの配合率は、９８質量％以上であることが好ましく、より好ましくは１００質量％である。即ち、ゴム組成物のゴム成分は、ブチルゴムの配合率が高いほど、さらに全てブチルゴムからなることが好ましい。ゴム成分を全てブチルゴムとすることによって、ゴム組成物の耐空気透過性を向上させることが可能であり、機械的特性や圧着性能などの加工特性に優れたゴム組成物を提供することが可能である。
また、ゴム成分中のブチルゴムは、非ハロゲン化ブチルゴムでもハロゲン化ブチルゴムでもどちらでも、またこれらの混合物でもよい。その中でも、ブチルゴムにおけるハロゲン化ブチルゴムの含有率は４０重量％以上が好ましく、５０重量％以上がより好ましく、７０重量％以上がより一層好ましい。なぜなら、ハロゲン化ブチルゴムが耐空気透過性に優れているためである。ここで、ハロゲン化ブチルゴムとしては、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム及びその変性ゴムなどが挙げられる。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、商標）、臭素化ブチルゴムとしては「ブロモブチル２２５５」（エクソン社製、商標）が挙げられ、変性ゴムとしては、「Ｅｘｐｒｏ５０」（エクソン社製、商標、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）などとして入手可能である。
本発明において、前記ブチルゴムの他にゴム組成物のゴム成分中に３質量％以下配合し得る。この配合し得るゴム成分としては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレン合成ゴム（ＩＲ）、ポリブタジエン（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム(ＳＢＲ)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(ＮＢＲ)、クロロプレンゴム（ＣＲ）等を挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２８】
（充填剤）
上記ゴム組成物は、上記ゴム成分１００重量部当たり、さらにカーボンブラックを０〜１００ 重量部、層状又は板状無機充填剤を３０〜１８０ 重量部、及び分散改良剤を０〜５重量部の割合で含み、かつ該カーボンブラックと該層状又は板状無機充填剤（以下、層状無機充填剤等という）とを合計で３０〜２００重量部の割合で含むことができる。
【００２９】
（カーボンブラック）
上記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ＦＥＦ、ＳＲＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ、ＧＰＦなどが挙げられる。これらの中では窒素吸着比面積（Ｎ2ＳＡ）が２６〜１７０ｍ2／ｇのものが好ましい。なお、窒素吸着比面積はＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８８に準拠して測定される。
【００３０】
（層状板状無機充填剤等）
上記層状無機充填剤等は、アスペクト比が５以上３０未満のものが好ましく、７〜２０の範囲がより好ましい。アスペクト比が５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おそれがあり、また３０以上の場合は、ゴム成分への分散が悪くなり、むしろ耐空気透過性が悪くなる傾向がある。ここで、アスペクト比は、無機充填剤を電子顕微鏡で観察し、任意の粒子５０個について長径と短径を測定し、その平均長径ａと平均短径ｂより、ａ／ｂとして求められる。
このようなアスペクト比をもつ層状無機充填剤等を、上記ゴム成分に配合することにより、従来のカーボンブラックや通常形状の無機充填剤よりも少ない配合量で、耐空気透過性を向上させることが可能となる。これは、押出、圧延等の加工工程において層構造を形成し、空気の透過経路を遮り、耐空気透過性が効果的に発揮されるからである。さらに、無機充填剤の配合量を少なくできることから、従来のカーボンブラックや通常形状の無機充填剤に比べて、低温時における硬さ増大が抑えられ、低温時の耐久性を改善できる。
層状無機充填剤等としては、天然品及び合成品のいずれであってもよく、特に制限されない。具体的には、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、カオリンクレーが好適である。
【００３１】
（分散改良剤）
上記分散改良剤は、ゴム成分中へのカーボンブラックや層状無機充填剤等の分散を向上させ、耐屈曲疲労性などを向上させるために用いられるものである。この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。
【００３２】
（その他配合剤）
上記ゴム組成物には、上記ゴム成分、カーボンブラック、層状無機充填剤等、分散改良剤の他に、ゴム工業界で通常使用される配合剤、例えば、軟化剤、老化防止剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫剤等を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して配合することができる。これら配合剤としては、市販品を好適に使用することができる。上記ゴム組成物は、ゴム成分に、必要に応じて適宜選択した各種配合剤を配合して、混練り、熱入れ、押出等することにより製造することができる。
【００３３】
（フィルム−ゴム複合体の一体化方法）
本発明の方法において、上記フィルムと上記ゴムシートの一体化方法としては、両者の一体化性及び応力分散性が発揮できればよく、特に限定されない。具体的には、共押出法や押出ラミネート法による成形と同時の一体化方法、粘着、貼着、接着、圧着、架橋結合や加硫結合による二次加工での一体化方法が挙げられる。本発明の方法においては、圧着による一体化方法が好ましい。フィルムとゴムシートとの一体化にあたりエア入り等なく簡便にできるからである。一体化の時期は、インナーライナーとしてタイヤに用いるのと同時でもよく、また、予め一体化してもよい。特に、予め圧着することにより一体化することが好ましい。予め圧着することで、作業工程数が増えることを避けるためである。
【００３４】
（圧着による一体化方法）
本発明の方法において、圧着による一体化方法とは、成形品（上記フィルム−ゴム複合体など）の接着面を加熱することにより局所的に溶融させ、かつ軽い荷重を加えることによって溶融樹脂を接着剤として強固な接合を得る一体化方法である。電熱、燃焼ガス法、熱板溶着法、ヒートシール法、熱風溶接法、高周波法、超音波法、摩擦熱法などがある。例えば、熱板溶着法は、金属板などの発熱体を加熱し、上記フィルムの被接合部分に直接接触させて表面を軟化溶融させ、その状態で圧着して熱伝導により接合一体化する方法である。本発明の方法において、圧着方法は特に限定されないが、ロールによる圧着が好ましい。効率的に圧力を加えることができるからである。
本発明の方法において、上記フィルムと上記ゴムシートを０．０１ＭＰａ〜１ＭＰａの圧着圧で予め圧着することが好ましい。事前に一体化させることで、作業工程数が増えることを避けるためである。
【００３５】
本発明において、例えば図２に示すように、上記カーカスプライ４及び上記フィルム−ゴム複合体６ａが、上記タイヤの内面に配置された姿勢で各々少なくとも一つの周方向ジョイント部（４ｃ及び６ｃ）を形成しており、上記フィルム−ゴム複合体の周方向ジョイント部６ｃと上記カーカスプライの周方向ジョイント部４ｃ同士が重ならないことが好ましい。周方向ジョイント部（４ｃ及び６ｃ）はわずかとは言え重なり部分があるため、タイヤ周方向の重量バランスを乱す要因となるためである。ただし、５００μｍよりも薄くなるまでの薄ゲージ化が達成できた場合には、タイヤ周方向の重量バランスの影響が軽微なものとなるため、逆に周方向ジョイント部（４ｃ及び６ｃ）同士を重ねることが好適となりうる。上記フィルム−ゴム複合体６ａの伸びうるゆとりが大きくなり、応力が緩和されやすくなるためである。
また、タイヤのユニフォーミティの低下を抑制する観点からは、薄ゲージ化が達成できた場合には、２個以上の継ぎ目を形成することが好ましく、５〜２０個の継ぎ目を形成することが更に好ましい。なお、積層体が形成する継ぎ目が２０個を超えると、インナーライナーとしての作製が困難になる場合がある。タイヤ用インナーライナーを構成する積層体がタイヤ内面に配置された姿勢で複数の継ぎ目を形成する場合、インナーライナーは、例えば、複数枚の積層体の端部分を重ねて継ぎ合わせて接合することにより作製される。
【実施例】
【００３６】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００３７】
（実施例１〜１４、比較例１〜５）
実施例として、エポキシ変性エチレン−ビニルアルコール共重合体製単層構造フィルム（厚み２０μｍ）、熱硬化性ウレタンエラストマー製単層構造フィルム（厚み２０μｍ）、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体／熱可塑性ポリウレタン製５層構造フィルム（厚み１００μｍ）と表１に示す組成のゴムシートを一体化して表２〜表３に示す諸元（ブチルゴム含有率〜ジョイント部重なり）を具えるフィルム−ゴム複合体を作成した。該フィルム−ゴム複合体の剥離抗力を評価した。評価方法は下記に示す。評価結果は表２〜３に示す。また、該フィルム−ゴム複合体をインナーライナーとして具える試験タイヤを試作し、タイヤ性能を評価した。評価方法は下記に示す。評価結果を表２〜３に示す。比較例も、実施例に準じて作成し、評価した。評価結果を表２〜３に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】
１：ＪＳＲ社製「ブロモブチル２２４５」単独、又はＪＳＲ社製「ブロモブチル２２４
５」と天然ゴムとの混合物であり、配合は表２〜３のブチルゴム含有率による
２：旭カーボン社製「旭＃５５（Ｎ６６０）」ＧＰＦ
３：竹原化学社製「カオリンクレー」
４：大内新興化学工業社製「ノクセラーＤＭ」
【００４０】
【表２】
【００４１】
【表３】
【００４２】
（一体化方式）
実施例１〜８及び１１〜１３では、加圧可能なロール装置を用いて、上記フィルムと上記ゴムシートを０．１〜０．８ＭＰａの圧着圧で予め圧着して一体化させた。実施例９では、製造時に製造プロセスの１工程としてドラム上で巻きつかせて、圧着して一体化させた。実施例１０では、上記フィルムと上記ゴムシートをＣＳＭ系接着剤により接着して一体化した。
【００４３】
（評価方法）
（複合体の剥離抗力）
複合体の剥離抗力は、フィルム−ゴム複合体についてＪＩＳ Ｋ６８５４に準拠してＴ型剥離試験を行い、剥離抗力を測定し、一体化の度合いを評価した。測定値は比較例１の剥離抗力を１００として指数表示した。
【００４４】
（カーカスとの剥離抗力）
カーカスとの剥離抗力は、カーカスと、フィルム−ゴム複合体、ブチルゴム（比較例２〜４）又はフィルム（比較例５）との一体化物についてＪＩＳ Ｋ６８５４に準拠してＴ型剥離試験を行い、剥離抗力を測定した。測定値は比較例１の剥離抗力を１００として指数表示した。
【００４５】
（ゴムシートのきれ）
ゴムシートのきれは、生タイヤで外観確認、きれの有無を確認して評価した。評価結果を○：きれが無い場合、×：きれがある場合で表示した。
【００４６】
（エア保持性の評価方法）
エア保持性（走行タイヤ）は、上記作製のタイヤについて空気圧１４０ｋＰａで８０ｋｍ／ｈの速度に相当する回転ドラム上に加重６ｋＮで押し付けて、１０，０００ｋｍ走行を実施した。未走行タイヤと、上記条件で走行したタイヤを用い、エア保持性を下記条件で評価した。
エア保持性（未走行タイヤ）は、試験タイヤを６ＪＪ×１５のリムに装着した後内圧を２４０ｋＰａとし、この３ヶ月後の内圧を測定し、下記式：
エア保持性＝（（２４０−ｂ）／（２４０−ａ））×１００
［式中、ａは試験タイヤの３ヶ月後の内圧、ｂは下記比較例１記載の未走行タイヤ（通常のゴムインナーライナーを用いた空気入りタイヤ）の３ヶ月後の内圧である］で評価した。また他の測定値は、比較例１の値を１００として指数化した。
【００４７】
（耐久性）
耐久性は、上記走行タイヤを行い、走行タイヤの外観、インナーライナーのはがれの有無（目視観察）、インナー割れなどの不具合の有無（目視観察）で評価した。評価結果を
○：不具合がない場合、×：不具合がある場合で表示した。
【００４８】
表２〜３から明らかなように、実施例のフィルム−ゴム複合体をインナーライナーに用いて製造したタイヤは、比較例のインナーライナーを使用して製造したタイヤに較べてゴムシートのきれ、エア保持性（耐空気透過性）、耐久性に優れており、また、局所的収縮、エア入りの発生が顕著に抑制されており良好であった。特に望まない薄ゲージ化を抑えることができるため、ゴムシート厚みをブチルゴムの耐空気透過性から設計できた。
【００４９】
また、表２〜３から明らかなように、実施例１〜３と比較例１に比較からゴム成分中のブチルゴム含有率は９７質量％以上が好ましいことが分かった。
【符号の説明】
【００５０】
１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
４ カーカス
４ａ カーカスプライ
４ｂ コード
４ｃ カーカスプライの周方向ジョイント部
５ ベルト
６ インナーライナー
６ａ フィルム−ゴム複合体を用いたインナーライナー
６ａ1 フィルム
６ａ2 ゴムシート
６ｂ 従来のブチルゴム系インナーライナー
６ｃ インナーライナーの周方向ジョイント部
６ｄ 従来のブチルゴム系インナーライナーの局所的収縮発生箇所
７ ビードコア
８ ベルト補強層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムとゴム成分中のブチルゴム含有率が９７質量％以上のゴム組成物からなるゴムシートを一体化したフィルム−ゴム複合体をタイヤに用いる方法。
【請求項２】
前記フィルムの−２０℃でのヤング率が、１ＭＰａ〜１５００ＭＰａであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フィルムが、熱可塑性であることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記フィルムと前記ゴムシートを予め圧着することにより一体化することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記フィルムと前記ゴムシートを０．０１ＭＰａ〜１ＭＰａの圧着圧で予め圧着することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記タイヤが、一枚以上のカーカスプライよりなるカーカスを具え、
前記カーカスの内側のタイヤ内面に前記フィルム−ゴム複合体を配置しており、
前記カーカスプライ及び前記フィルム−ゴム複合体が、前記タイヤの内面に配置された姿勢で各々少なくとも一つの周方向ジョイント部を形成しており、
前記フィルム−ゴム複合体の周方向ジョイント部と前記カーカスプライの周方向ジョイント部同士が重ならないことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項１】
フィルムとゴム成分中のブチルゴム含有率が９７質量％以上のゴム組成物からなるゴムシートを一体化したフィルム−ゴム複合体をタイヤに用いる方法。
【請求項２】
前記フィルムの−２０℃でのヤング率が、１ＭＰａ〜１５００ＭＰａであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フィルムが、熱可塑性であることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記フィルムと前記ゴムシートを予め圧着することにより一体化することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記フィルムと前記ゴムシートを０．０１ＭＰａ〜１ＭＰａの圧着圧で予め圧着することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記タイヤが、一枚以上のカーカスプライよりなるカーカスを具え、
前記カーカスの内側のタイヤ内面に前記フィルム−ゴム複合体を配置しており、
前記カーカスプライ及び前記フィルム−ゴム複合体が、前記タイヤの内面に配置された姿勢で各々少なくとも一つの周方向ジョイント部を形成しており、
前記フィルム−ゴム複合体の周方向ジョイント部と前記カーカスプライの周方向ジョイント部同士が重ならないことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−２４５７６６（Ｐ２０１１−２４５７６６Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２１７９４（Ｐ２０１０−１２１７９４）
【出願日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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