空気入りタイヤ
【課題】インナーライナーを備えた空気入りタイヤにおいて、インナーライナーの剥離を防止し、空気入りタイヤの屈曲疲労性、耐空気透過性および耐クラック性を改善する。
【課題を解決するための手段】タイヤ内側にインナーライナーを備えた空気入りタイヤであって、前記インナーライナーは、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体１００質量部に対して、粘着付与剤を０．１〜１００質量部含む熱可塑性エラストマー組成物のポリマーシートで構成され、前記インナーライナーは、タイヤ最大幅位置からベルト層端の対応位置Ｌｕに亘るバットレス領域Ｒｓの平均厚さＧｓと、タイヤ最大幅位置からビードトウに亘るビード領域Ｒｂの平均厚さＧｂの比（Ｇｓ／Ｇｂ）が０．３０〜０．７５である空気入りタイヤ。
【課題を解決するための手段】タイヤ内側にインナーライナーを備えた空気入りタイヤであって、前記インナーライナーは、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体１００質量部に対して、粘着付与剤を０．１〜１００質量部含む熱可塑性エラストマー組成物のポリマーシートで構成され、前記インナーライナーは、タイヤ最大幅位置からベルト層端の対応位置Ｌｕに亘るバットレス領域Ｒｓの平均厚さＧｓと、タイヤ最大幅位置からビードトウに亘るビード領域Ｒｂの平均厚さＧｂの比（Ｇｓ／Ｇｂ）が０．３０〜０．７５である空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインナーライナーを備えた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車の低燃費化に対する強い社会的要請から、タイヤの軽量化が図られており、タイヤの内側に配置され、空気入りタイヤ内部から外部への空気の漏れを防止する機能を有するインナーライナーにおいても軽量化が求められている。
【０００３】
現在、インナーライナー用ゴム組成物は、たとえばブチルゴム７０〜１００質量％および天然ゴム３０〜０質量％を含むブチルゴムを主体とするゴム配合を使用することで、タイヤの耐空気透過性を向上させることが行われている。また、ブチルゴムを主体とするゴム配合はブチレン以外に約１質量％のイソプレンを含み、これが硫黄・加硫促進剤・亜鉛華と相俟って、隣接ゴム層との分子間の共架橋を可能にしている。上記ブチル系ゴムは、通常の配合では乗用車用タイヤでは０．６〜１．０ｍｍ、トラック・バス用タイヤでは１．０〜２．０ｍｍ程度の厚さが必要となるが、タイヤの軽量化を図るために、ブチル系ゴムより耐空気透過性に優れ、インナーライナー層の厚さをより薄くできるポリマーが要請されている。
【０００４】
従来、インナーライナーの軽量化を図るために熱可塑性エラストマーを用いることが提案されている。しかし熱可塑性エラストマーは、ブチルゴムよりも厚さを薄くすると耐空気透過性及び強度が低下し、さらにタイヤの加硫の際にブラダーの熱と圧力でインナーライナーが破れてしまうことがある。さらに強度が低い熱可塑性エラストマーは、タイヤ走行の際に大きな繰り返しせん断変形を受けるバットレス部において、インナーライナーにクラックが発生しやすい。
【０００５】
特許文献１には、インナーライナー層とゴム層の接着性を改善するための積層体が開示されている。これはインナーライナー層の両側に接着層を設けることで、インナーライナー層の重ね合わせ部において接着層どうしが接触するようになり、加熱によって強固に接着されるので、空気圧保持性を向上させている。しかし、このインナーライナー層の重ね合わせのための接着層は、加硫工程においてブラダーと加熱状態で接触することになり、ブラダーに粘着して接着するという問題がある。
【０００６】
特許文献２は、耐空気透過性のナイロン樹脂とブチルゴムを動的架橋により混合物を作成し、厚さ１００μｍのインナーライナー層を作製している。しかしナイロン樹脂は室温では硬くタイヤ用インナーライナーとしては不向きである。また、この動的架橋による混合物だけではゴム層との加硫接着はしないため、インナーライナー層とは別に加硫用接着層を必要とするため、インナーライナー部材としては構造が複雑で工程が多くなり、生産性の観点から不利である。
【０００７】
先行文献３は、耐空気透過性のエチレン−ビニルアルコール共重合体中に無水マレイン酸変性水素添加スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体を分散させ、柔軟なガスバリア層を作製している。また、熱可塑性ポリウレタン層では挟み込みサンドイッチ構造、さらにタイヤゴムと接着する面にゴム糊（ブチルゴム／天然ゴムの７０／３０をトルエンに溶解させる）を塗布させてインナーライナー層を作製している。しかし、柔軟樹脂分散の変性エチレン−ビニルアルコール共重合体は接着力が低く、熱可塑性ポリウレタン層と剥離するおそれがある。また柔軟樹脂分散の変性エチレン−ビニルアルコール共重合体は柔軟樹脂が分散されているが、マトリックスのＥＶＯＨは屈曲疲労性に乏しく、タイヤ走行中に破壊してしまう。さらにタイヤゴムと接着する面にゴム糊を塗布しているが、通常のインナーライナー工程とは別の工程が必要となり生産性が劣ることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−１９９８７号公報
【特許文献２】特許第２９９９１８８号公報
【特許文献３】特開２００８−２４２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はインナーライナーを備えた空気入りタイヤにおいて、インナーライナーの剥離を防止し、さらに空気入りタイヤの屈曲疲労性、耐空気透過性および耐クラック性を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、タイヤ内側にインナーライナーを備えた空気入りタイヤであって、前記インナーライナーは、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体１００質量部に対して、粘着付与剤を０．１〜１００質量部含む熱可塑性エラストマー組成物のポリマーシートで構成され、前記インナーライナーは、タイヤ最大幅位置からベルト層端の対応位置Ｌｕに亘るバットレス領域Ｒｓの平均厚さＧｓと、タイヤ最大幅位置からビードトウに亘るビード領域Ｒｂの平均厚さＧｂの比（Ｇｓ／Ｇｂ）が、０．３０〜０．７５である空気入りタイヤに関する。
【００１１】
前記スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体はスチレン成分含有量が１０〜３０質量％であり、重量平均分子量が５０，０００〜４００，０００であることが望ましい。また前記粘着付与剤は、重量平均分子量Ｍｗが、１×１０2〜１×１０6で、軟化点が５０℃〜１５０℃の範囲であることが望ましい。
【００１２】
本発明の他の実施形態における空気入りタイヤは、前記インナーライナーのバットレス領域Ｒｓの平均厚さＧｓは、０．０５〜０．４５ｍｍである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、粘着付与剤を含む熱可塑性エラストマー組成物をインナーライナーに用いるとともに、インナーライナーのビード領域Ｒｂの平均厚さＧｂと、バットレス領域Ｒｓの平均厚さＧｓの割合を一定範囲に設定することで、耐空気透過性を高めながら、その厚さを薄くでき、さらに隣接ゴム層との接着力を改善できる。そして、走行時のタイヤの繰り返し変形に伴う応力を有効に緩和でき屈曲疲労性及び耐クラック性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の空気入りタイヤの右半分を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の空気入りタイヤの実施形態を図に基づき説明する。図１は、乗用車用空気入りタイヤの右半分の断面図である。空気入りタイヤ１は、トレッド部２と、該トレッド部両端からトロイド形状を形成するようにサイドウォール部３とビード部４とを有している。さらに、ビード部４にはビードコア５が埋設される。また、一方のビード部４から他方のビード部に亘って設けられ、両端をビードコア５のまわりに折り返して係止されるカーカスプライ６と、該カーカスプライ６のクラウン部外側には、少なくとも２枚のプライよりなるベルト層７とが配置されている。
【００１６】
前記ベルト層７は、通常、スチールコードまたはアラミド繊維等のコードよりなるプライの２枚をタイヤ周方向に対して、コードが通常５〜３０°の角度になるようにプライ間で相互に交差するように配置される。なおベルト層の両端外側には、トッピングゴム層を設け、ベルト層両端の剥離を軽減することができる。またカーカスプライはポリエステル、ナイロン、アラミド等の有機繊維コードがタイヤ周方向にほぼ９０°に配列されており、カーカスプライとその折り返し部に囲まれる領域には、ビードコア５の上端からサイドウォール方向に延びるビードエーペックス８が配置される。また前記カーカスプライ６のタイヤ半径方向内側には一方のビード部４から他方のビード部４に亘るインナーライナー９が配置されている。
【００１７】
ここでインナーライナーは、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体（ＳＩＢＳ）からなり、厚さが０．０５ｍｍ〜１．０ｍｍ、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲に調整される。
【００１８】
＜インナーライナーの構成＞
本発明において、タイヤ最大幅位置ＬｅからビードトウＬｔに亘るビード領域Ｒｂのインナーライナー９の平均厚さＧｂより、タイヤ最大幅位置Ｌｅからベルト層端の対応位置Ｌｕに亘るバットレス領域Ｒｓのインナーライナー９の平均厚さＧｓが薄くなるように形成されている。
【００１９】
バットレス領域Ｒｓにおけるインナーライナーの厚さＧｓを薄くすることで、タイヤ走行時における、この領域での繰り返し屈曲変形に伴うせん断変形が生じても、その応力を緩和することができ、クラックの発生を防止することができる。
【００２０】
屈曲変形による応力を効果的に緩和するには、前記インナーライナーのバットレス領域Ｒｓの平均厚さＧｓと、ビード領域Ｒｂの平均厚さＧｂの比（Ｇｓ／Ｇｂ）は、０．３〜０．７５である。また空気圧保持性能を維持し、バットレス領域の応力を緩和する効果を兼備するには、前記インナーライナーのバットレス領域Ｒｓの平均厚さＧｓは、０．０５〜０．４５ｍｍであることが望ましい。
【００２１】
＜インナーライナー用の組成物＞
本発明においてインナーライナーは、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体（ＳＩＢＳ）を少なくとも８０質量％と、ゴム成分または熱可塑性エラストマーの２０質量％以下の混合物より成る熱可塑性エラストマー組成物よりなる。
【００２２】
スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体（ＳＩＢＳ）は、そのイソブチレンブロック由来により、ＳＩＢＳからなるポリマーフィルムは優れた耐空気透過性を有する。したがって、ＳＩＢＳからなるポリマーフィルムをインナーライナーに用いた場合、耐空気透過性に優れた空気入りタイヤを得ることができる。
【００２３】
さらに、ＳＩＢＳは芳香族以外の分子構造が完全飽和であることにより、劣化硬化が抑制され、優れた耐久性を有する。したがって、ＳＩＢＳからなるポリマーフィルムをインナーライナーに用いた場合、耐久性に優れた空気入りタイヤを得ることができる。
【００２４】
ＳＩＢＳの分子量は特に制限はないが、流動性、成形化工程、ゴム弾性などの観点から、ＧＰＣ測定による重量平均分子量が５０，０００〜４００，０００であることが好ましい。重量平均分子量が５０，０００未満であると引張強度、引張伸びが低下するおそれがあり、４００，０００を超えると押出加工性が悪くなるおそれがあるため好ましくない。ＳＩＢＳは耐空気透過性と耐久性を改善するため、ＳＩＢＳ中のスチレン成分の含有量は１０〜３０質量％、好ましくは１４〜２５質量％であることが好ましい。
【００２５】
ＳＩＢＳにおいて、各ブロックの重合度は、ゴム弾性と作業性の観点からイソブチレンブロックでは１０，０００〜１５０，０００程度、またスチレンブロックでは５，０００〜３０，０００程度であることが好ましい。
【００２６】
ＳＩＢＳは、一般的なビニル系化合物のリビングカチオン重合法により得ることができ。例えば、特開昭６２−４８７０４号公報および特開昭６４−６２３０８号公報には、イソブチレンと他のビニル化合物とのリビングカチオン重合が可能であり、ビニル化合物にイソブチレンと他の化合物を用いることでポリイソブチレン系のブロック共重合体を製造できることが開示されている。
【００２７】
ＳＩＢＳは分子内に芳香族以外の二重結合を有していないために、分子内に二重結合を有している重合体、例えばポリブタジエンに比べて紫外線に対する安定性が高く、従って耐候性が良好である。
【００２８】
前記ＳＩＢＳに混合される熱可塑成エラストマーとして、例えばスチレン系熱可塑性エラストマーが好ましい。スチレン系熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントとしてスチレンブロックを含む共重合体をいう。例えば、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−イソブチレンブロック共重合体（ＳＩＢ）、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＢＳ）、スチレン−エチレン・ブテン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン・プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、スチレン−エチレン・エチレン・プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＥＰＳ）、スチレン−ブタジエン・ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＢＳ）がある。
【００２９】
また、スチレン系熱可塑性エラストマーは、その分子構造において、エポキシ基を有してもよく、例えば、ダイセル化学工業（株）社製、エポフレンドＡ１０２０（重量平均分子量が１０万、エポキシ当量が５００）のエポキシ変性スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（エポキシ化ＳＢＳ）を使用できる。
【００３０】
また、ＳＩＢＳに天然ゴム、ＩＲ、ＢＲ、ＳＢＲなどのゴム成分を配合することもできる。ゴム成分は、前記熱可塑性エラストマーと併用することも可能である。
【００３１】
＜粘着付与剤＞
前記粘着付与剤は、熱可塑性エラストマー１００質量部に対して、０．１〜１００質量部、好ましくは、１〜５０質量部の範囲で配合される。粘着付与剤が０．１質量部未満の場合は、第２層との加硫接着力が十分でなく、一方、１００質量部を超えると粘着性が高くなりすぎて、加工性、生産性を低下し、更にガスバリア性が低下することになる。
【００３２】
ここで「粘着付与剤」とは、熱可塑性エラストマー組成物の粘着性を増進するための添加剤をいい、例えば、次の粘着付与剤が例示される。また粘着付与剤は、重量平均分子量Ｍｗが、１×１０2〜１×１０6で、軟化点が５０℃〜１５０℃の範囲であることが望ましい。重量平均分子量が１×１０2未満の場合、粘度が低くなり、シートの成形性が好ましくなく、一方、１×１０6を超えるとインナーライナーの粘着性が十分でなくなる。
【００３３】
以下、本発明において使用される粘着付与剤を列挙する。
[Ｃ９石油樹脂]
Ｃ９石油樹脂とは、ナフサを熱分解して、エチレン、プロピレン、ブタジエンなどの有用な化合物を得ているが、それらを取り去った残りのＣ５〜Ｃ９留分（主としてＣ９留分）を混合状態のまま重合して得られた芳香族石油樹脂である。例えば、商品名として、アルコンＰ７０、Ｐ９０、Ｐ１００、Ｐ１２５、Ｐ１４０、Ｍ９０、Ｍ１００、Ｍ１１５、Ｍ１３５（いずれも、荒川化学工業（株）社製、軟化点７０〜１４５℃）、またアイマーブＳ１００、Ｓ１１０、Ｐ１００、Ｐ１２５、Ｐ１４０（いずれも出光石油化学（株）製、芳香族共重合系水添石油樹脂、軟化点１００〜１４０℃、重量平均分子量７００〜９００、臭素価２．０〜６．０ｇ／１００ｇ）、さらに、ペトコールＸＬ（東ソー（株）製）がある。
【００３４】
[Ｃ５石油樹脂]
Ｃ５石油樹脂とは、ナフサを熱分解して、エチレン、プロピレンやブタジエンなどの有用な化合物を得ているが、それらを取り去った残りのＣ４〜Ｃ５留分（主としてＣ５留分）を混合状態のまま重合して、得られた脂肪族石油樹脂である。商品名として、ハイレッツＧ１００（三井石油化学（株）製、軟化点が１００℃）、またマルカレッツＴ１００ＡＳ（丸善石油（株）製、軟化点１００℃）、さらにエスコレッツ１１０２（トーネックス（株）製、軟化点が１１０℃）がある。
【００３５】
[テルペン樹脂]
商品名として、ＹＳレジンＰＸ８００Ｎ、ＰＸ１０００、ＰＸ１１５０、ＰＸ１２５０、ＰＸＮ１１５０Ｎ、クリアロンＰ８５、Ｐ１０５、Ｐ１１５、Ｐ１２５、Ｐ１３５、Ｐ１５０、Ｍ１０５、Ｍ１１５、Ｋ１００（いずれもヤスハラケミカル（株）製、軟化点は７５〜１６０℃）がある。
【００３６】
[芳香族変性テルペン樹脂]
商品名として、ＹＳレジンＴＯ８５、ＴＯ１０５、ＴＯ１１５、ＴＯ１２５（いずれもヤスハラケミカル（株）製、軟化点７５〜１６５℃）がある。
【００３７】
[テルペンフェノール樹脂]
商品名としてタマノル８０３Ｌ、９０１（荒川化学工業（株）製、軟化点１２０℃〜１６０℃）、またＹＳポリスターＵ１１５、Ｕ１３０、Ｔ８０、Ｔ１００、Ｔ１１５、Ｔ１４５、Ｔ１６０（いずれもヤスハラケミカル（株）製、軟化点７５〜１６５℃）がある。
【００３８】
[クマロン樹脂]
軟化点９０℃のクマロン樹脂（神戸油化学工業（株）製）がある。
【００３９】
[クマロンインデンオイル]
商品名として、１５Ｅ（神戸油化学工業（株）製、流動点１５℃）がある。
【００４０】
[ロジンエステル]
商品名として、エステルガムＡＡＬ、Ａ、ＡＡＶ、１０５、ＡＴ、Ｈ、ＨＰ、ＨＤ（いずれも荒川化学工業（株）製、軟化点６８℃〜１１０℃）、またハリエスターＴＦ、Ｓ、Ｃ、ＤＳ７０Ｌ、ＤＳ９０、ＤＳ１３０（いずれもハリマ化成（株）製、軟化点６８℃〜１３８℃）がある。
【００４１】
[水添ロジンエステル]
商品名として、スーパーエステルＡ７５、Ａ１００、Ａ１１５、Ａ１２５（いずれも荒川化学工業（株）製、軟化点７０℃〜１３０℃）がある。
【００４２】
[アルキルフェノール樹脂]
商品名として、タマノル５１０（荒川化学工業（株）製、軟化点７５℃〜９５℃）がある。
【００４３】
[ＤＣＰＤ]
商品名として、エスコレッツ５３００（トーネックス（株）製、軟化点１０５℃）がある。
【００４４】
インナーライナーは、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマーをシート化する通常の方法、例えば押出成形、カレンダー成形などによって製造できる。
【００４５】
＜空気入りタイヤの製造方法＞
本発明の空気入りタイヤは、一般的な製造方法を用いることができる。前記インナーライナーを生タイヤの内側でカーカスプライと接するように配置して他の部材とともに加硫成形することによって製造することができる。加硫された空気入りタイヤは、インナーライナーとカーカスプライのゴム層とが良好に接着しているため、優れた耐空気透過性および耐久性を有する。
【００４６】
なお、インナーライナーの厚さをビード領域Ｒｂとバットレス領域Ｒｓで調整するには、例えば、ポリマーシートの押し出し口にプロファイルをつけて、バットレス領域の厚さＧｓを薄くした一体物のシートを作成して、これをインナーライナーとしてタイヤ内面に配置する。
【００４７】
本発明の空気入りタイヤに用いられるカーカスプライのゴム層の配合は、一般に用いられるゴム成分、例えば、天然ゴム、ポリイソプレン、スチレンーブタジエンゴム、ポリブタジエンゴムなどに、カーボンブラック、シリカなどの充填剤を配合したものを用いることができる。
【実施例】
【００４８】
表１および表２に示す仕様で、実施例および比較例の空気入りタイヤを製造して、性能を評価した。インナーライナーに用いる配合成分は以下のとおりである。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
（注１）ＳＩＢＳはカネカ（株）社製のシブスターＳＩＢＳＴＡＲ １０２Ｔ（ショアＡ硬度：２５、スチレン成分含有量：２５質量％、重量平均分子量：１００，０００）を用いた。
（注２）粘着付与剤ＡはＣ９石油樹脂、アルコンＰ１４０（荒川化学工業（株）社製、軟化点１４０℃、重量平均分子量Ｍｗ：９００）を用いた。
（注３）粘着付与剤Ｂは、テルペン樹脂、ＹＳレジンＰＸ１２５０（ヤスハラケミカル（株）製、軟化点は１２５℃、重量平均分子量Ｍｗ：７００）を用いた。
（注４）粘着付与剤Ｃは、水添ロジンエステル、スーパーエステルＡ１２５（荒川化学工業（株）製、軟化点１２５℃、重量平均分子量Ｍｗ：７００）を用いた。
【００５２】
＜インナーライナーの製造＞
表１、表２に示す配合処方にしたがって、熱可塑性エラストマー組成物を２軸押出機（スクリュ径：φ５０ｍｍ、Ｌ／Ｄ：３０、シリンダ温度：２２０℃）にてペレット化した。その後、Ｔダイ押出機（スクリュ径：φ８０ｍｍ、Ｌ／Ｄ：５０、ダイリップ幅：５００ｍｍ、シリンダ温度：２２０℃）にてインナーライナーを作製した。
【００５３】
＜空気入りタイヤの製造＞
空気入りタイヤは、図１に示す基本構造を有する１９５／６５Ｒ１５サイズのものに、上記インナーライナーに用いて生タイヤを製造し、次に加硫工程において、１７０℃で２０分間プレス成型して製造した。加硫タイヤを１００℃で３分間冷却した後、加硫タイヤを金型から取り出し空気入りタイヤを製造した。
【００５４】
ここでインナーライナーのビード領域Ｒｂとバットレス領域Ｒｓで厚さを調整するために、ポリマーシートの押し出し口にプロファイルをつけて、バットレス領域の厚さＧｓを薄くした一体物のシートを作成して、これをインナーライナーとしてタイヤ内面に配置した。
【００５５】
表１および表２において、インナーライナーの厚さは、Ｇｂ領域の厚さを示している。比較例１を除き、いずれの実施例、比較例においても、Ｇｂは０．６ｍｍである。
【００５６】
なお、比較例１のインナーライナーには、次の配合成分をバンバリーミキサーで混合し、カレンダーロールにてシート化して厚さ１．０ｍｍのポリマーフィルムを得た。Ｇｓ／Ｇｂの値は１である。
【００５７】
ＩＩＲ （注５） ８０質量部
天然ゴム（注６） ２０質量部
フィラー（注７） ６０質量部
（注５）ＩＩＲは、エクソンモービル（株）社製の「エクソンクロロブチル １０６８」を用いた。
（注６）天然ゴムはＴＳＲ２０を用いた。
（注７）フィラーは東海カーボン（株）社製の「シーストＶ」（Ｎ６６０、窒素吸着比表面積：２７ｍ2／ｇ）を用いた。
【００５８】
＜性能試験＞
実施例、比較例のインナーライナーに用いて空気入りタイヤを製造し以下の性能試験を行った。
【００５９】
＜剥離試験＞
ＪＩＳ−Ｋ−６２５６「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの接着性の求め方」に準じて試験片を作製した。熱可塑性エラストマーシートとゴムシートを貼りあわせ加硫する。加硫後に貼り合わせ界面で剥離力を測定する。比較例１の剥離力を１００として、相対値で指数評価した。指数が大きいほど剥離力は大きいことを示す。
【００６０】
＜屈曲疲労性試験＞
ＪＩＳ−Ｋ−６２６０「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムのデマチャ屈曲亀裂試験方法」に準じて、中央に溝のある所定の試験片を作製した。インナーライナーは、厚さ０．３ｍｍシートをゴムに貼り付けて加硫し、所定の試験片を作製した。試験片の溝の中心にあらかじめ切り込みを入れ、繰り返し屈曲変形を与え亀裂成長を測定する試験を行った。雰囲気温度２３℃、歪３０％、周期５Ｈｚで、７０万回、１４０万回、２１０万回時に亀裂長さを測定し、亀裂が１ｍｍ成長するのに要した屈曲変形の繰り返し回数を算出した。比較例１の値を基準（１００）として、実施例および比較例のポリマー積層体の屈曲疲労性について指数表示した。数値が大きい方が、亀裂が成長しにくく良好といえる。例えば、実施例１の指数は以下の式で求められる。
【００６１】
（屈曲疲労性指数）＝（実施例１の屈曲変形の繰り返し回数）／（比較例１の屈曲変形の繰り返し回数）×１００
＜静的空気圧低下率試験＞
上述の方法で製造した１９５／６５Ｒ１５スチールラジアルＰＣタイヤをＪＩＳ規格リム１５×６ＪＪに組み付け、初期空気圧３００Ｋｐａを封入し、９０日間室温で放置し、空気圧の低下率を計算した。
【００６２】
＜平均厚さの測定＞
１９５／６５Ｒ１５スチールラジアルＰＣタイヤを周方向に８等分し、それぞれの箇所で、幅２０ｍｍでタイヤ径方向に沿って切断した８個のカットサンプルを作成し、この８個のカットサンプルについて、それぞれのバットレス領域Ｒｓとビード領域Ｒｂにおいて等間隔に５等分した５点についてインナーライナー層の厚さを測定した。それぞれ測定した合計４０点の測定値の算術平均値をＧｓ、Ｇｂとした。
【００６３】
＜耐クラック性＞
１９５／６５Ｒ１５スチールラジアルＰＣタイヤをＪＩＳ規格リム１５×６ＪＪに組み付け、正規の空気圧を充填し、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫで空気圧−付加能力対応表より、この空気圧に対応する最大荷重を負荷し、速度８０ｋｍ／ｈでドラム上で走行し、外観目視にて確認可能な損傷が発生した時点で走行を終了し走行距離を求めた。比較例１の走行距離を１００とし指数で示す。指数が大きいほど、耐クラック性が優れている。
【００６４】
＜性能評価結果＞
＜比較例１＞
従来のインナーライナーの仕様であり、性能評価の基準としている。
【００６５】
＜比較例２＞
ＳＩＢＳ層をインナーライナーとして用いた例である。Ｇｓ／Ｇｂの値は１である。剥離力が劣るが、静的空気低下率が改善されている。
【００６６】
＜比較例３〜８＞
ＳＩＢＳに粘着付与剤の種類を変えて１部混合した例（比較例３〜５）、ＳＩＢＳに粘着付与剤の種類を変えて１００部混合した例（比較例６〜８）である。Ｇｓ／Ｇｂの値は、いずれも１である。いずれも静的空気低下率が改善されている。
【００６７】
＜比較例９，１０＞
比較例９はＳＩＢＳに粘着付与剤を０．０５質量部混合した熱可塑性エラストマー組成物をインナーライナーに用いた例であり、比較例１０はＳＩＢＳに粘着付与剤を１１０質量部混合した熱可塑性エラストマー組成物をインナーライナーに用いた例である。Ｇｓ／Ｇｂの値は、いずれも０．７５である。比較例９は静的空気低下率が改善されている。比較例１０は、静的空気低下率が改善されているが耐クラック性が劣っている。
【００６８】
＜比較例１１＞
ＳＩＢＳに粘着付与剤を１質量部混合した熱可塑性エラストマー組成物をインナーライナーに用いた例である。Ｇｓ／Ｇｂの値は０．２５である。比較例１１は静的空気低下率が改善されているが耐クラック性が劣っている。
【００６９】
＜実施例１〜６＞
実施例１〜３は、ＳＩＢＳに粘着付与剤を１質量部混合した熱可塑性エラストマー組成物をインナーライナーに用いた例である。実施例４〜６は、ＳＩＢＳに粘着付与剤を１００質量部混合した熱可塑性エラストマー組成物をインナーライナーに用いた例である。Ｇｓ／Ｇｂの値は、いずれも０．７５である。実施例１〜６は、いずれも剥離力、屈曲疲労性、静的空気低下率および耐クラック性が総合的に改善されている。
【００７０】
＜実施例７〜９＞
実施例７〜９は、ＳＩＢＳに粘着付与剤を１質量部混合した熱可塑性エラストマー組成物をインナーライナーに用いた例である。Ｇｓ／Ｇｂの値は実施例１が０．７５と最も高く、実施例９は０．３３と最も低い。実施例７〜９は、いずれも剥離力、屈曲疲労性、静的空気低下率および耐クラック性が総合的に改善されている。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の空気入りタイヤは、乗用車用空気入りタイヤのほか、トラック・バス用、重機用等の空気入りタイヤとして用いることができる。
【符号の説明】
【００７２】
１ 空気入りタイヤ、２ トレッド部、３ サイドウォール部、４ ビード部、５ ビードコア、６ カーカスプライ、７ ベルト層、８ ビードエーペックス、９ インナーライナー、Ｒｂ ビード領域、Ｒｓ バットレス領域、Ｌｅ タイヤ最大幅位置、Ｌｔ ビードトウ、Ｌｕ ベルト層端の対応位置。
【技術分野】
【０００１】
本発明はインナーライナーを備えた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車の低燃費化に対する強い社会的要請から、タイヤの軽量化が図られており、タイヤの内側に配置され、空気入りタイヤ内部から外部への空気の漏れを防止する機能を有するインナーライナーにおいても軽量化が求められている。
【０００３】
現在、インナーライナー用ゴム組成物は、たとえばブチルゴム７０〜１００質量％および天然ゴム３０〜０質量％を含むブチルゴムを主体とするゴム配合を使用することで、タイヤの耐空気透過性を向上させることが行われている。また、ブチルゴムを主体とするゴム配合はブチレン以外に約１質量％のイソプレンを含み、これが硫黄・加硫促進剤・亜鉛華と相俟って、隣接ゴム層との分子間の共架橋を可能にしている。上記ブチル系ゴムは、通常の配合では乗用車用タイヤでは０．６〜１．０ｍｍ、トラック・バス用タイヤでは１．０〜２．０ｍｍ程度の厚さが必要となるが、タイヤの軽量化を図るために、ブチル系ゴムより耐空気透過性に優れ、インナーライナー層の厚さをより薄くできるポリマーが要請されている。
【０００４】
従来、インナーライナーの軽量化を図るために熱可塑性エラストマーを用いることが提案されている。しかし熱可塑性エラストマーは、ブチルゴムよりも厚さを薄くすると耐空気透過性及び強度が低下し、さらにタイヤの加硫の際にブラダーの熱と圧力でインナーライナーが破れてしまうことがある。さらに強度が低い熱可塑性エラストマーは、タイヤ走行の際に大きな繰り返しせん断変形を受けるバットレス部において、インナーライナーにクラックが発生しやすい。
【０００５】
特許文献１には、インナーライナー層とゴム層の接着性を改善するための積層体が開示されている。これはインナーライナー層の両側に接着層を設けることで、インナーライナー層の重ね合わせ部において接着層どうしが接触するようになり、加熱によって強固に接着されるので、空気圧保持性を向上させている。しかし、このインナーライナー層の重ね合わせのための接着層は、加硫工程においてブラダーと加熱状態で接触することになり、ブラダーに粘着して接着するという問題がある。
【０００６】
特許文献２は、耐空気透過性のナイロン樹脂とブチルゴムを動的架橋により混合物を作成し、厚さ１００μｍのインナーライナー層を作製している。しかしナイロン樹脂は室温では硬くタイヤ用インナーライナーとしては不向きである。また、この動的架橋による混合物だけではゴム層との加硫接着はしないため、インナーライナー層とは別に加硫用接着層を必要とするため、インナーライナー部材としては構造が複雑で工程が多くなり、生産性の観点から不利である。
【０００７】
先行文献３は、耐空気透過性のエチレン−ビニルアルコール共重合体中に無水マレイン酸変性水素添加スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体を分散させ、柔軟なガスバリア層を作製している。また、熱可塑性ポリウレタン層では挟み込みサンドイッチ構造、さらにタイヤゴムと接着する面にゴム糊（ブチルゴム／天然ゴムの７０／３０をトルエンに溶解させる）を塗布させてインナーライナー層を作製している。しかし、柔軟樹脂分散の変性エチレン−ビニルアルコール共重合体は接着力が低く、熱可塑性ポリウレタン層と剥離するおそれがある。また柔軟樹脂分散の変性エチレン−ビニルアルコール共重合体は柔軟樹脂が分散されているが、マトリックスのＥＶＯＨは屈曲疲労性に乏しく、タイヤ走行中に破壊してしまう。さらにタイヤゴムと接着する面にゴム糊を塗布しているが、通常のインナーライナー工程とは別の工程が必要となり生産性が劣ることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−１９９８７号公報
【特許文献２】特許第２９９９１８８号公報
【特許文献３】特開２００８−２４２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はインナーライナーを備えた空気入りタイヤにおいて、インナーライナーの剥離を防止し、さらに空気入りタイヤの屈曲疲労性、耐空気透過性および耐クラック性を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、タイヤ内側にインナーライナーを備えた空気入りタイヤであって、前記インナーライナーは、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体１００質量部に対して、粘着付与剤を０．１〜１００質量部含む熱可塑性エラストマー組成物のポリマーシートで構成され、前記インナーライナーは、タイヤ最大幅位置からベルト層端の対応位置Ｌｕに亘るバットレス領域Ｒｓの平均厚さＧｓと、タイヤ最大幅位置からビードトウに亘るビード領域Ｒｂの平均厚さＧｂの比（Ｇｓ／Ｇｂ）が、０．３０〜０．７５である空気入りタイヤに関する。
【００１１】
前記スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体はスチレン成分含有量が１０〜３０質量％であり、重量平均分子量が５０，０００〜４００，０００であることが望ましい。また前記粘着付与剤は、重量平均分子量Ｍｗが、１×１０2〜１×１０6で、軟化点が５０℃〜１５０℃の範囲であることが望ましい。
【００１２】
本発明の他の実施形態における空気入りタイヤは、前記インナーライナーのバットレス領域Ｒｓの平均厚さＧｓは、０．０５〜０．４５ｍｍである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、粘着付与剤を含む熱可塑性エラストマー組成物をインナーライナーに用いるとともに、インナーライナーのビード領域Ｒｂの平均厚さＧｂと、バットレス領域Ｒｓの平均厚さＧｓの割合を一定範囲に設定することで、耐空気透過性を高めながら、その厚さを薄くでき、さらに隣接ゴム層との接着力を改善できる。そして、走行時のタイヤの繰り返し変形に伴う応力を有効に緩和でき屈曲疲労性及び耐クラック性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の空気入りタイヤの右半分を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の空気入りタイヤの実施形態を図に基づき説明する。図１は、乗用車用空気入りタイヤの右半分の断面図である。空気入りタイヤ１は、トレッド部２と、該トレッド部両端からトロイド形状を形成するようにサイドウォール部３とビード部４とを有している。さらに、ビード部４にはビードコア５が埋設される。また、一方のビード部４から他方のビード部に亘って設けられ、両端をビードコア５のまわりに折り返して係止されるカーカスプライ６と、該カーカスプライ６のクラウン部外側には、少なくとも２枚のプライよりなるベルト層７とが配置されている。
【００１６】
前記ベルト層７は、通常、スチールコードまたはアラミド繊維等のコードよりなるプライの２枚をタイヤ周方向に対して、コードが通常５〜３０°の角度になるようにプライ間で相互に交差するように配置される。なおベルト層の両端外側には、トッピングゴム層を設け、ベルト層両端の剥離を軽減することができる。またカーカスプライはポリエステル、ナイロン、アラミド等の有機繊維コードがタイヤ周方向にほぼ９０°に配列されており、カーカスプライとその折り返し部に囲まれる領域には、ビードコア５の上端からサイドウォール方向に延びるビードエーペックス８が配置される。また前記カーカスプライ６のタイヤ半径方向内側には一方のビード部４から他方のビード部４に亘るインナーライナー９が配置されている。
【００１７】
ここでインナーライナーは、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体（ＳＩＢＳ）からなり、厚さが０．０５ｍｍ〜１．０ｍｍ、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲に調整される。
【００１８】
＜インナーライナーの構成＞
本発明において、タイヤ最大幅位置ＬｅからビードトウＬｔに亘るビード領域Ｒｂのインナーライナー９の平均厚さＧｂより、タイヤ最大幅位置Ｌｅからベルト層端の対応位置Ｌｕに亘るバットレス領域Ｒｓのインナーライナー９の平均厚さＧｓが薄くなるように形成されている。
【００１９】
バットレス領域Ｒｓにおけるインナーライナーの厚さＧｓを薄くすることで、タイヤ走行時における、この領域での繰り返し屈曲変形に伴うせん断変形が生じても、その応力を緩和することができ、クラックの発生を防止することができる。
【００２０】
屈曲変形による応力を効果的に緩和するには、前記インナーライナーのバットレス領域Ｒｓの平均厚さＧｓと、ビード領域Ｒｂの平均厚さＧｂの比（Ｇｓ／Ｇｂ）は、０．３〜０．７５である。また空気圧保持性能を維持し、バットレス領域の応力を緩和する効果を兼備するには、前記インナーライナーのバットレス領域Ｒｓの平均厚さＧｓは、０．０５〜０．４５ｍｍであることが望ましい。
【００２１】
＜インナーライナー用の組成物＞
本発明においてインナーライナーは、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体（ＳＩＢＳ）を少なくとも８０質量％と、ゴム成分または熱可塑性エラストマーの２０質量％以下の混合物より成る熱可塑性エラストマー組成物よりなる。
【００２２】
スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体（ＳＩＢＳ）は、そのイソブチレンブロック由来により、ＳＩＢＳからなるポリマーフィルムは優れた耐空気透過性を有する。したがって、ＳＩＢＳからなるポリマーフィルムをインナーライナーに用いた場合、耐空気透過性に優れた空気入りタイヤを得ることができる。
【００２３】
さらに、ＳＩＢＳは芳香族以外の分子構造が完全飽和であることにより、劣化硬化が抑制され、優れた耐久性を有する。したがって、ＳＩＢＳからなるポリマーフィルムをインナーライナーに用いた場合、耐久性に優れた空気入りタイヤを得ることができる。
【００２４】
ＳＩＢＳの分子量は特に制限はないが、流動性、成形化工程、ゴム弾性などの観点から、ＧＰＣ測定による重量平均分子量が５０，０００〜４００，０００であることが好ましい。重量平均分子量が５０，０００未満であると引張強度、引張伸びが低下するおそれがあり、４００，０００を超えると押出加工性が悪くなるおそれがあるため好ましくない。ＳＩＢＳは耐空気透過性と耐久性を改善するため、ＳＩＢＳ中のスチレン成分の含有量は１０〜３０質量％、好ましくは１４〜２５質量％であることが好ましい。
【００２５】
ＳＩＢＳにおいて、各ブロックの重合度は、ゴム弾性と作業性の観点からイソブチレンブロックでは１０，０００〜１５０，０００程度、またスチレンブロックでは５，０００〜３０，０００程度であることが好ましい。
【００２６】
ＳＩＢＳは、一般的なビニル系化合物のリビングカチオン重合法により得ることができ。例えば、特開昭６２−４８７０４号公報および特開昭６４−６２３０８号公報には、イソブチレンと他のビニル化合物とのリビングカチオン重合が可能であり、ビニル化合物にイソブチレンと他の化合物を用いることでポリイソブチレン系のブロック共重合体を製造できることが開示されている。
【００２７】
ＳＩＢＳは分子内に芳香族以外の二重結合を有していないために、分子内に二重結合を有している重合体、例えばポリブタジエンに比べて紫外線に対する安定性が高く、従って耐候性が良好である。
【００２８】
前記ＳＩＢＳに混合される熱可塑成エラストマーとして、例えばスチレン系熱可塑性エラストマーが好ましい。スチレン系熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントとしてスチレンブロックを含む共重合体をいう。例えば、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−イソブチレンブロック共重合体（ＳＩＢ）、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＢＳ）、スチレン−エチレン・ブテン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン・プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、スチレン−エチレン・エチレン・プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＥＰＳ）、スチレン−ブタジエン・ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＢＳ）がある。
【００２９】
また、スチレン系熱可塑性エラストマーは、その分子構造において、エポキシ基を有してもよく、例えば、ダイセル化学工業（株）社製、エポフレンドＡ１０２０（重量平均分子量が１０万、エポキシ当量が５００）のエポキシ変性スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（エポキシ化ＳＢＳ）を使用できる。
【００３０】
また、ＳＩＢＳに天然ゴム、ＩＲ、ＢＲ、ＳＢＲなどのゴム成分を配合することもできる。ゴム成分は、前記熱可塑性エラストマーと併用することも可能である。
【００３１】
＜粘着付与剤＞
前記粘着付与剤は、熱可塑性エラストマー１００質量部に対して、０．１〜１００質量部、好ましくは、１〜５０質量部の範囲で配合される。粘着付与剤が０．１質量部未満の場合は、第２層との加硫接着力が十分でなく、一方、１００質量部を超えると粘着性が高くなりすぎて、加工性、生産性を低下し、更にガスバリア性が低下することになる。
【００３２】
ここで「粘着付与剤」とは、熱可塑性エラストマー組成物の粘着性を増進するための添加剤をいい、例えば、次の粘着付与剤が例示される。また粘着付与剤は、重量平均分子量Ｍｗが、１×１０2〜１×１０6で、軟化点が５０℃〜１５０℃の範囲であることが望ましい。重量平均分子量が１×１０2未満の場合、粘度が低くなり、シートの成形性が好ましくなく、一方、１×１０6を超えるとインナーライナーの粘着性が十分でなくなる。
【００３３】
以下、本発明において使用される粘着付与剤を列挙する。
[Ｃ９石油樹脂]
Ｃ９石油樹脂とは、ナフサを熱分解して、エチレン、プロピレン、ブタジエンなどの有用な化合物を得ているが、それらを取り去った残りのＣ５〜Ｃ９留分（主としてＣ９留分）を混合状態のまま重合して得られた芳香族石油樹脂である。例えば、商品名として、アルコンＰ７０、Ｐ９０、Ｐ１００、Ｐ１２５、Ｐ１４０、Ｍ９０、Ｍ１００、Ｍ１１５、Ｍ１３５（いずれも、荒川化学工業（株）社製、軟化点７０〜１４５℃）、またアイマーブＳ１００、Ｓ１１０、Ｐ１００、Ｐ１２５、Ｐ１４０（いずれも出光石油化学（株）製、芳香族共重合系水添石油樹脂、軟化点１００〜１４０℃、重量平均分子量７００〜９００、臭素価２．０〜６．０ｇ／１００ｇ）、さらに、ペトコールＸＬ（東ソー（株）製）がある。
【００３４】
[Ｃ５石油樹脂]
Ｃ５石油樹脂とは、ナフサを熱分解して、エチレン、プロピレンやブタジエンなどの有用な化合物を得ているが、それらを取り去った残りのＣ４〜Ｃ５留分（主としてＣ５留分）を混合状態のまま重合して、得られた脂肪族石油樹脂である。商品名として、ハイレッツＧ１００（三井石油化学（株）製、軟化点が１００℃）、またマルカレッツＴ１００ＡＳ（丸善石油（株）製、軟化点１００℃）、さらにエスコレッツ１１０２（トーネックス（株）製、軟化点が１１０℃）がある。
【００３５】
[テルペン樹脂]
商品名として、ＹＳレジンＰＸ８００Ｎ、ＰＸ１０００、ＰＸ１１５０、ＰＸ１２５０、ＰＸＮ１１５０Ｎ、クリアロンＰ８５、Ｐ１０５、Ｐ１１５、Ｐ１２５、Ｐ１３５、Ｐ１５０、Ｍ１０５、Ｍ１１５、Ｋ１００（いずれもヤスハラケミカル（株）製、軟化点は７５〜１６０℃）がある。
【００３６】
[芳香族変性テルペン樹脂]
商品名として、ＹＳレジンＴＯ８５、ＴＯ１０５、ＴＯ１１５、ＴＯ１２５（いずれもヤスハラケミカル（株）製、軟化点７５〜１６５℃）がある。
【００３７】
[テルペンフェノール樹脂]
商品名としてタマノル８０３Ｌ、９０１（荒川化学工業（株）製、軟化点１２０℃〜１６０℃）、またＹＳポリスターＵ１１５、Ｕ１３０、Ｔ８０、Ｔ１００、Ｔ１１５、Ｔ１４５、Ｔ１６０（いずれもヤスハラケミカル（株）製、軟化点７５〜１６５℃）がある。
【００３８】
[クマロン樹脂]
軟化点９０℃のクマロン樹脂（神戸油化学工業（株）製）がある。
【００３９】
[クマロンインデンオイル]
商品名として、１５Ｅ（神戸油化学工業（株）製、流動点１５℃）がある。
【００４０】
[ロジンエステル]
商品名として、エステルガムＡＡＬ、Ａ、ＡＡＶ、１０５、ＡＴ、Ｈ、ＨＰ、ＨＤ（いずれも荒川化学工業（株）製、軟化点６８℃〜１１０℃）、またハリエスターＴＦ、Ｓ、Ｃ、ＤＳ７０Ｌ、ＤＳ９０、ＤＳ１３０（いずれもハリマ化成（株）製、軟化点６８℃〜１３８℃）がある。
【００４１】
[水添ロジンエステル]
商品名として、スーパーエステルＡ７５、Ａ１００、Ａ１１５、Ａ１２５（いずれも荒川化学工業（株）製、軟化点７０℃〜１３０℃）がある。
【００４２】
[アルキルフェノール樹脂]
商品名として、タマノル５１０（荒川化学工業（株）製、軟化点７５℃〜９５℃）がある。
【００４３】
[ＤＣＰＤ]
商品名として、エスコレッツ５３００（トーネックス（株）製、軟化点１０５℃）がある。
【００４４】
インナーライナーは、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマーをシート化する通常の方法、例えば押出成形、カレンダー成形などによって製造できる。
【００４５】
＜空気入りタイヤの製造方法＞
本発明の空気入りタイヤは、一般的な製造方法を用いることができる。前記インナーライナーを生タイヤの内側でカーカスプライと接するように配置して他の部材とともに加硫成形することによって製造することができる。加硫された空気入りタイヤは、インナーライナーとカーカスプライのゴム層とが良好に接着しているため、優れた耐空気透過性および耐久性を有する。
【００４６】
なお、インナーライナーの厚さをビード領域Ｒｂとバットレス領域Ｒｓで調整するには、例えば、ポリマーシートの押し出し口にプロファイルをつけて、バットレス領域の厚さＧｓを薄くした一体物のシートを作成して、これをインナーライナーとしてタイヤ内面に配置する。
【００４７】
本発明の空気入りタイヤに用いられるカーカスプライのゴム層の配合は、一般に用いられるゴム成分、例えば、天然ゴム、ポリイソプレン、スチレンーブタジエンゴム、ポリブタジエンゴムなどに、カーボンブラック、シリカなどの充填剤を配合したものを用いることができる。
【実施例】
【００４８】
表１および表２に示す仕様で、実施例および比較例の空気入りタイヤを製造して、性能を評価した。インナーライナーに用いる配合成分は以下のとおりである。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
（注１）ＳＩＢＳはカネカ（株）社製のシブスターＳＩＢＳＴＡＲ １０２Ｔ（ショアＡ硬度：２５、スチレン成分含有量：２５質量％、重量平均分子量：１００，０００）を用いた。
（注２）粘着付与剤ＡはＣ９石油樹脂、アルコンＰ１４０（荒川化学工業（株）社製、軟化点１４０℃、重量平均分子量Ｍｗ：９００）を用いた。
（注３）粘着付与剤Ｂは、テルペン樹脂、ＹＳレジンＰＸ１２５０（ヤスハラケミカル（株）製、軟化点は１２５℃、重量平均分子量Ｍｗ：７００）を用いた。
（注４）粘着付与剤Ｃは、水添ロジンエステル、スーパーエステルＡ１２５（荒川化学工業（株）製、軟化点１２５℃、重量平均分子量Ｍｗ：７００）を用いた。
【００５２】
＜インナーライナーの製造＞
表１、表２に示す配合処方にしたがって、熱可塑性エラストマー組成物を２軸押出機（スクリュ径：φ５０ｍｍ、Ｌ／Ｄ：３０、シリンダ温度：２２０℃）にてペレット化した。その後、Ｔダイ押出機（スクリュ径：φ８０ｍｍ、Ｌ／Ｄ：５０、ダイリップ幅：５００ｍｍ、シリンダ温度：２２０℃）にてインナーライナーを作製した。
【００５３】
＜空気入りタイヤの製造＞
空気入りタイヤは、図１に示す基本構造を有する１９５／６５Ｒ１５サイズのものに、上記インナーライナーに用いて生タイヤを製造し、次に加硫工程において、１７０℃で２０分間プレス成型して製造した。加硫タイヤを１００℃で３分間冷却した後、加硫タイヤを金型から取り出し空気入りタイヤを製造した。
【００５４】
ここでインナーライナーのビード領域Ｒｂとバットレス領域Ｒｓで厚さを調整するために、ポリマーシートの押し出し口にプロファイルをつけて、バットレス領域の厚さＧｓを薄くした一体物のシートを作成して、これをインナーライナーとしてタイヤ内面に配置した。
【００５５】
表１および表２において、インナーライナーの厚さは、Ｇｂ領域の厚さを示している。比較例１を除き、いずれの実施例、比較例においても、Ｇｂは０．６ｍｍである。
【００５６】
なお、比較例１のインナーライナーには、次の配合成分をバンバリーミキサーで混合し、カレンダーロールにてシート化して厚さ１．０ｍｍのポリマーフィルムを得た。Ｇｓ／Ｇｂの値は１である。
【００５７】
ＩＩＲ （注５） ８０質量部
天然ゴム（注６） ２０質量部
フィラー（注７） ６０質量部
（注５）ＩＩＲは、エクソンモービル（株）社製の「エクソンクロロブチル １０６８」を用いた。
（注６）天然ゴムはＴＳＲ２０を用いた。
（注７）フィラーは東海カーボン（株）社製の「シーストＶ」（Ｎ６６０、窒素吸着比表面積：２７ｍ2／ｇ）を用いた。
【００５８】
＜性能試験＞
実施例、比較例のインナーライナーに用いて空気入りタイヤを製造し以下の性能試験を行った。
【００５９】
＜剥離試験＞
ＪＩＳ−Ｋ−６２５６「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの接着性の求め方」に準じて試験片を作製した。熱可塑性エラストマーシートとゴムシートを貼りあわせ加硫する。加硫後に貼り合わせ界面で剥離力を測定する。比較例１の剥離力を１００として、相対値で指数評価した。指数が大きいほど剥離力は大きいことを示す。
【００６０】
＜屈曲疲労性試験＞
ＪＩＳ−Ｋ−６２６０「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムのデマチャ屈曲亀裂試験方法」に準じて、中央に溝のある所定の試験片を作製した。インナーライナーは、厚さ０．３ｍｍシートをゴムに貼り付けて加硫し、所定の試験片を作製した。試験片の溝の中心にあらかじめ切り込みを入れ、繰り返し屈曲変形を与え亀裂成長を測定する試験を行った。雰囲気温度２３℃、歪３０％、周期５Ｈｚで、７０万回、１４０万回、２１０万回時に亀裂長さを測定し、亀裂が１ｍｍ成長するのに要した屈曲変形の繰り返し回数を算出した。比較例１の値を基準（１００）として、実施例および比較例のポリマー積層体の屈曲疲労性について指数表示した。数値が大きい方が、亀裂が成長しにくく良好といえる。例えば、実施例１の指数は以下の式で求められる。
【００６１】
（屈曲疲労性指数）＝（実施例１の屈曲変形の繰り返し回数）／（比較例１の屈曲変形の繰り返し回数）×１００
＜静的空気圧低下率試験＞
上述の方法で製造した１９５／６５Ｒ１５スチールラジアルＰＣタイヤをＪＩＳ規格リム１５×６ＪＪに組み付け、初期空気圧３００Ｋｐａを封入し、９０日間室温で放置し、空気圧の低下率を計算した。
【００６２】
＜平均厚さの測定＞
１９５／６５Ｒ１５スチールラジアルＰＣタイヤを周方向に８等分し、それぞれの箇所で、幅２０ｍｍでタイヤ径方向に沿って切断した８個のカットサンプルを作成し、この８個のカットサンプルについて、それぞれのバットレス領域Ｒｓとビード領域Ｒｂにおいて等間隔に５等分した５点についてインナーライナー層の厚さを測定した。それぞれ測定した合計４０点の測定値の算術平均値をＧｓ、Ｇｂとした。
【００６３】
＜耐クラック性＞
１９５／６５Ｒ１５スチールラジアルＰＣタイヤをＪＩＳ規格リム１５×６ＪＪに組み付け、正規の空気圧を充填し、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫで空気圧−付加能力対応表より、この空気圧に対応する最大荷重を負荷し、速度８０ｋｍ／ｈでドラム上で走行し、外観目視にて確認可能な損傷が発生した時点で走行を終了し走行距離を求めた。比較例１の走行距離を１００とし指数で示す。指数が大きいほど、耐クラック性が優れている。
【００６４】
＜性能評価結果＞
＜比較例１＞
従来のインナーライナーの仕様であり、性能評価の基準としている。
【００６５】
＜比較例２＞
ＳＩＢＳ層をインナーライナーとして用いた例である。Ｇｓ／Ｇｂの値は１である。剥離力が劣るが、静的空気低下率が改善されている。
【００６６】
＜比較例３〜８＞
ＳＩＢＳに粘着付与剤の種類を変えて１部混合した例（比較例３〜５）、ＳＩＢＳに粘着付与剤の種類を変えて１００部混合した例（比較例６〜８）である。Ｇｓ／Ｇｂの値は、いずれも１である。いずれも静的空気低下率が改善されている。
【００６７】
＜比較例９，１０＞
比較例９はＳＩＢＳに粘着付与剤を０．０５質量部混合した熱可塑性エラストマー組成物をインナーライナーに用いた例であり、比較例１０はＳＩＢＳに粘着付与剤を１１０質量部混合した熱可塑性エラストマー組成物をインナーライナーに用いた例である。Ｇｓ／Ｇｂの値は、いずれも０．７５である。比較例９は静的空気低下率が改善されている。比較例１０は、静的空気低下率が改善されているが耐クラック性が劣っている。
【００６８】
＜比較例１１＞
ＳＩＢＳに粘着付与剤を１質量部混合した熱可塑性エラストマー組成物をインナーライナーに用いた例である。Ｇｓ／Ｇｂの値は０．２５である。比較例１１は静的空気低下率が改善されているが耐クラック性が劣っている。
【００６９】
＜実施例１〜６＞
実施例１〜３は、ＳＩＢＳに粘着付与剤を１質量部混合した熱可塑性エラストマー組成物をインナーライナーに用いた例である。実施例４〜６は、ＳＩＢＳに粘着付与剤を１００質量部混合した熱可塑性エラストマー組成物をインナーライナーに用いた例である。Ｇｓ／Ｇｂの値は、いずれも０．７５である。実施例１〜６は、いずれも剥離力、屈曲疲労性、静的空気低下率および耐クラック性が総合的に改善されている。
【００７０】
＜実施例７〜９＞
実施例７〜９は、ＳＩＢＳに粘着付与剤を１質量部混合した熱可塑性エラストマー組成物をインナーライナーに用いた例である。Ｇｓ／Ｇｂの値は実施例１が０．７５と最も高く、実施例９は０．３３と最も低い。実施例７〜９は、いずれも剥離力、屈曲疲労性、静的空気低下率および耐クラック性が総合的に改善されている。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の空気入りタイヤは、乗用車用空気入りタイヤのほか、トラック・バス用、重機用等の空気入りタイヤとして用いることができる。
【符号の説明】
【００７２】
１ 空気入りタイヤ、２ トレッド部、３ サイドウォール部、４ ビード部、５ ビードコア、６ カーカスプライ、７ ベルト層、８ ビードエーペックス、９ インナーライナー、Ｒｂ ビード領域、Ｒｓ バットレス領域、Ｌｅ タイヤ最大幅位置、Ｌｔ ビードトウ、Ｌｕ ベルト層端の対応位置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ内側にインナーライナーを備えた空気入りタイヤであって、前記インナーライナーは、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体１００質量部に対して、粘着付与剤を０．１〜１００質量部含む熱可塑性エラストマー組成物のポリマーシートで構成され、前記インナーライナーは、タイヤ最大幅位置からベルト層端の対応位置Ｌｕに亘るバットレス領域Ｒｓの平均厚さＧｓと、タイヤ最大幅位置からビードトウに亘るビード領域Ｒｂの平均厚さＧｂの比（Ｇｓ／Ｇｂ）が、０．３０〜０．７５である空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体はスチレン成分含有量が１０〜３０質量％であり、重量平均分子量が５０，０００〜４００，０００である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記粘着付与剤は、重量平均分子量Ｍｗが、１×１０2〜１×１０6で、軟化点が５０℃〜１５０℃の範囲である請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記インナーライナーのバットレス領域Ｒｓの平均厚さＧｓは、０．０５〜０．４５ｍｍである請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項１】
タイヤ内側にインナーライナーを備えた空気入りタイヤであって、前記インナーライナーは、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体１００質量部に対して、粘着付与剤を０．１〜１００質量部含む熱可塑性エラストマー組成物のポリマーシートで構成され、前記インナーライナーは、タイヤ最大幅位置からベルト層端の対応位置Ｌｕに亘るバットレス領域Ｒｓの平均厚さＧｓと、タイヤ最大幅位置からビードトウに亘るビード領域Ｒｂの平均厚さＧｂの比（Ｇｓ／Ｇｂ）が、０．３０〜０．７５である空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体はスチレン成分含有量が１０〜３０質量％であり、重量平均分子量が５０，０００〜４００，０００である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記粘着付与剤は、重量平均分子量Ｍｗが、１×１０2〜１×１０6で、軟化点が５０℃〜１５０℃の範囲である請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記インナーライナーのバットレス領域Ｒｓの平均厚さＧｓは、０．０５〜０．４５ｍｍである請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【図１】
【公開番号】特開２０１３−４７０３７（Ｐ２０１３−４７０３７Ａ）
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８５６８７（Ｐ２０１１−１８５６８７）
【出願日】平成２３年８月２９日（２０１１．８．２９）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２９日（２０１１．８．２９）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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