JP2002088206A

JP2002088206A - インナーライナー用ゴム組成物

Info

Publication number: JP2002088206A
Application number: JP2000051853A
Authority: JP
Inventors: Masashi Ohara; 真史大原
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-02-28
Filing date: 2000-02-28
Publication date: 2002-03-27

Abstract

(57)【要約】【課題】低い空気透過性と、良好な耐屈曲性や低温性
とを両立させたインナーライナー用ゴム組成物を提供す
ること。【解決手段】ブチル系ゴムからなるゴム成分１００重
量部と、平均アスペクト比が３以上３０未満であるクレ
ー１０〜５０重量部と、カーボンブラック１０〜６０重
量部とを含有する空気入りタイヤのインナーライナー用
ゴム組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気入りタイヤの
インナーライナー用ゴム組成物に関し、詳しくは、例え
ば、乗用車、トラック、バス、二輪車等に使用する空気
入りタイヤに好適に利用可能なインナーライナー用ゴム
組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からタイヤの低燃費化や軽量化を目
的に、低空気透過性のインナーライナーを用い、そのゲ
ージを薄くする技術が数多く提案されている。例えば、
インナーライナー用ゴム組成物に、ポリアミド系樹脂や
低空気保持性の熱可塑性樹脂を配合することにより低空
気透過性のインナーライナー用ゴム組成物を提供するこ
とが可能であるが、この方法では耐屈曲性や低温性に限
界があり、汎用性に乏しいという問題があった。

【０００３】一方、ゴム組成物の充填物として平板状の
雲母を配合する技術（特開平１１−１４０２３４号公
報）やクレーを配合する技術（特開平０５−０１７６４
１号公報等）も知られているが、充填量を増していった
ときに、ゴム混練りでその分散が均一にならず、分散不
良から耐屈曲性や低温性の低下を招き易いという問題が
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、低い空気透
過性と、優れた耐屈曲性および低温性とを両立させたイ
ンナーライナー用ゴム組成物を提供することを課題とす
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究を
行った結果、ゴム成分としてブチル系ゴムを用い、その
充填物として平均アスペクト比が３〜３０未満のクレー
およびカーボンブラックを特定の比率で組み合わせて配
合することにより、十分な分散性が確保され、ゴム組成
物全体に渡って低空気保持性、耐屈曲性および低温性が
実現されたインナーライナー用ゴム組成物が得られるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００６】すなわち、本発明は以下の（１）〜（７）
に存する。（１）ブチル系ゴムからなるゴム成分１００重量部
と、平均アスペクト比が３以上３０未満であるクレー１
０〜５０重量部と、カーボンブラック１０〜６０重量部
とを含有する空気入りタイヤのインナーライナー用ゴム
組成物。（２）クレーおよびカーボンブラックの合計配合量
が、５０重量部以上である上記（１）に記載のゴム組成
物。（３）ブチル系ゴムからなるゴム成分が、ブチルゴ
ム、臭素化ブチルゴムおよび塩素化ブチルゴムから選ば
れる１種以上である上記（１）または（２）に記載のゴ
ム組成物。（４）クレーが、カオリン質クレーまたはセリサイト
質クレーである上記（１）ないし（３）のいずれかに記
載のゴム組成物。（５）カーボンブラックのヨウ素吸着量が４０ｍｇ／
ｇ以下であり、かつ、ジブチルフタレート吸油量が１０
０ｍｌ／１００ｇ以下である上記（１）ないし（４）の
いずれかに記載のゴム組成物。（６）上記（１）ないし（５）のいずれかに記載のゴ
ム組成物により構成されるインナーライナーを備えた空
気入りタイヤ。（７）クレーの面がインナーライナーの厚さ方向と交
差する方向に配向していることを特徴とする上記（６）
に記載の空気入りタイヤ。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のゴム組成物は、ブチル系
ゴム１００重量部に対して、平均アスペクト比（クレー
の厚みに対する長さの比の平均値）が３０未満までのク
レーを１０〜５０重量部およびカーボンブラックを１０
〜６０重量部含有する。

【０００８】本発明では、所望の低空気透過性と耐屈曲
性を得るために、ゴム成分としてブチル系ゴムを用いる
必要があり、例えば、ブチルゴム（ＩＩＲ）のほか、臭
素化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）、塩素化ブチルゴム
（Ｃｌ−ＩＩＲ）等のハロゲン化ブチルゴム等を挙げる
ことができるが、特に十分な加硫速度を得る観点から、
臭素化ブチルゴムを用いることが好ましい。

【０００９】本発明で使用されるクレーは、平均アスペ
クト比が３０までのクレーであればその種類は特に限定
されないが、例えば、カオリン質クレー、セリサイト質
クレーや、焼成クレー、表面処理を施したシラン改質ク
レー等の板状のクレーが好ましい。クレーはその平均ア
スペクト比が３以上３０未満のものであれば、インナー
ライナー中でクレー粒子の面が、インナーライナーの厚
さ方向と交差する方向に配向し、空気の透過経路を遮る
結果、良好な低空気透過性が得られるが、特に平均アス
ペクト比が１０〜２０程度のものを使用すると、その充
填量に対し最大の低空気抵抗性が得られるため好まし
い。平均アスペクト比が３０以上のクレーを使用する
と、充填量を増していった場合にゴム混練時のクレーの
分散が均一に行われず、分散不良から耐屈曲性や低温性
の低下を招くため好ましくない。

【００１０】また、クレーの平均粒子径は、大きすぎる
と耐屈曲性の低下を招くので１０μｍ以下とすることが
好ましく、特に０．２〜５μｍ程度の範囲がより好まし
い。

【００１１】平均アスペクト比が３以上３０未満のクレ
ーとしては、例えば、ＰｏｌｙｆｉｌＤＬＸ、Ｐｏｌ
ｙｆｉｌＤＬ（以上、Ｈｕｂｅｒ社製）等の市販品を
好適に利用することができる。

【００１２】本発明ゴム組成物におけるクレーの配合量
は、１０〜５０重量部程度とすることができ、特に２０
〜４０重量部程度が好ましい。充填量が１０重量部未満
では目的とする低空気透過性が得られず、５０重量部を
超える場合は、耐屈曲性や低温性が低下するため好まし
くない。

【００１３】更に、本発明のゴム組成物には、補強性充
填剤としてカーボンブラックが配合される。好ましいカ
ーボンブラックとしては、例えばＮ６６０、Ｎ７７２、
Ｎ７６２、Ｎ７５４等を挙げることができる。また、カ
ーボンブラックは以下のコロイダル特性を有するものが
好ましい。すなわち、ヨウ素吸着量（ＩＡ）は４０ｍｇ
／ｇ以下が好ましく、３５〜２０ｍｇ／ｇ程度であれば
より好ましい。また、ジブチルフタレート吸油量（ＤＢ
Ｐ）は、１００ｍｌ／１００ｇ以下が好ましく、７０〜
３０ｍｌ／１００ｇ程度であればより好ましい。ここ
で、上記コロイダル特性のＩＡはＡＳＴＭＤ１５１０
−９５、ＤＢＰはＡＳＴＭＤ２４１４−９７に従って
それぞれ測定される値である。

【００１４】カーボンブラックの配合量は、１０〜６０
重量部程度とすることができ、特に３０〜５０重量部程
度が好ましい。カーボンブラックの配合量が１０重量部
未満では、ゴムの未加硫強度が十分に得られずにシート
切れ、ゴム密着などの製造上の問題を生ずることがあ
り、６０重量部を越えると耐屈曲性や低温性が低下する
ので好ましくない。

【００１５】また、本発明ゴム組成物において充填剤の
総量（上記クレーおよびカーボンブラックの合計配合
量）は、５０重量部以上（すなわち、ゴム成分１００重
量部に対して５０〜１１０重量部の範囲）とすることが
好ましく、特に６０〜９０重量部程度とすることがより
好ましい。総充填剤量が５０重量部より少ない場合は、
目的とする低空気透過性が十分に得られなくなる場合が
ある。

【００１６】本発明のゴム組成物には、必要に応じてイ
ンナーライナー用ゴム組成物に通常使用される成分、例
えば、加硫剤、加硫促進剤、加硫遅延剤、老化防止剤、
酸化防止剤、軟化剤、滑剤、加硫助剤、粘着付与剤等を
適宜配合することが出来る。

【００１７】本発明のゴム組成物は、上記成分を、例え
ばバンバリーミキサーで混練りすることにより製造でき
る。また、上記ゴム組成物を用いてのインナーライナー
の製造は、例えばカレンダーロールにより行うことがで
きる。

【００１８】

【作用】図１は、本発明のゴム組成物により得られるイ
ンナーライナーを備えたタイヤの部分断面を模式的に例
示する図面である。図中、インナーライナー層１中に分
散した板状のクレー粒子２は、その面がインナーライナ
ー層の厚さ方向と交差する向き（即ち、インナーライナ
ーの面と平行もしくは平行に近い向き）に配向してい
る。矢印はタイヤ内部からカーカス層への空気の流れ
（エア漏れ）であり、クレー粒子の存在によって迂回を
強いられインナーライナー層を通過するまでの距離が長
くなっている状態を示す。このように、本発明のゴム組
成物により得られるインナーライナーにおいては、ブチ
ル系ゴム中に配合されたクレーが一定方向に配向する結
果、タイヤ内部からの空気の通過を妨げ、低い空気透過
性が達成されるものと考えられる。しかし、従来インナ
ーライナー用ゴムに使用されてきたクレーのようにアス
ペクト比が大きいものを用いると、ゴム混練り時に均一
な分散が困難となり、加硫ゴム中で凝集を生じ、その結
果凝集クレーが破壊核となってインナーライナーの耐屈
曲性や低温性の低下を招き、タイヤ全体の耐久性を損な
うことになってしまう。本発明においては、３〜３０未
満という特定のアスペクト比を有するクレーを選択し、
補強性充填剤としてのカーボンブラックとともに一定の
配合量に調整して用いることにより、耐屈曲性や低温性
を損なうことなく空気透過性を低減させることが可能と
なった。

【００１９】

【実施例】次に、実施例および比較例を挙げ、本発明を
更に詳細に説明するが、本発明はこれらにより制約され
るものではない。

【００２０】実施例１〜４および比較例１〜３表１に示す組成で、バンバリーミキサーで混練りするこ
とにより、インナーライナー用ゴム組成物を調製し、そ
の特性について以下の項目の試験を実施した。その結果
を併せて表１に示す。なお、使用したクレーの平均アス
ペクト比は、電子顕微鏡を使用して任意の５０個につき
単位粒子の平均直径と厚さとを測定し、その平均値を求
めることによって得られた値である。

【００２１】空気透過性：得られたゴム組成物を、１４
５℃で４５分間加硫してゴム試験片を作成し、空気透過
試験機Ｍ−Ｃ１（東洋精機社製）で空気透過率を測定し
た。表１では、比較例１の空気透過率を１００として、
各例の空気透過率を指数で表した。指数が小さいほど、
空気透過性が低いことを示す。

【００２２】耐屈曲性：得られたゴム組成物を、１４５
℃で４５分間加硫し、ＪＩＳＫ６３０１-１９９５の屈
曲試験法に準じてゴム試験片を作成し、屈曲試験を実施
した。表１では、試験片に１０ｍｍのクラックが発生す
るまでの時間を測定し、比較例１を１００として、各例
のクラック発生時間を指数で表した。指数が大きいほ
ど、耐屈曲性に優れていることを示す。

【００２３】低温性：得られたゴム組成物を、１４５℃
で４５分間加硫し、ＪＩＳＫ６３０１-１９９５の低温
衝撃脆化試験法に準じてゴム試験片を作成し、低温衝撃
脆化試験を実施した。表１では、比較例１の衝撃脆化温
度と各例の衝撃脆化温度との差を表した。数値が小さい
ほど、低温性に優れていることを示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】上記の表１に示すように、本発明のインナ
ーライナー用ゴム組成物は、優れた低空気透過性と、良
好な耐屈曲性および低温性を示すことがわかる。

【００２６】

【発明の効果】本発明ゴム組成物により構成される空気
入りタイヤのインナーライナーは、優れた低空気透過性
と、良好な耐屈曲性および耐低温性を有するものである
ため、ゲージを薄くしてもエア漏れを防止でき、耐久性
が低下することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により得られるインナーライナー中のク
レーの状態を模式的に示す図面。

【符号の説明】

１・・・インナーライナー２・・・クレー

Claims

【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
量部と、平均アスペクト比が３以上３０未満であるクレ
ー１０〜５０重量部と、カーボンブラック１０〜６０重
量部とを含有する空気入りタイヤのインナーライナー用
ゴム組成物。
【請求項２】クレーおよびカーボンブラックの合計配
合量が、５０重量部以上である請求項１記載のゴム組成
物。
【請求項３】ブチル系ゴムからなるゴム成分が、ブチ
ルゴム、臭素化ブチルゴムおよび塩素化ブチルゴムから
選ばれる１種以上である請求項１または２記載のゴム組
成物。
【請求項４】クレーが、カオリン質クレーまたはセリ
サイト質クレーである請求項１ないし３のいずれかの項
記載のゴム組成物。
【請求項５】カーボンブラックのヨウ素吸着量が４０
ｍｇ／ｇ以下であり、かつ、ジブチルフタレート吸油量
が１００ｍｌ／１００ｇ以下である請求項１ないし４の
いずれかの項記載のゴム組成物。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれかの項記載の
ゴム組成物により構成されるインナーライナーを備えた
空気入りタイヤ。
【請求項７】クレーの面がインナーライナーの厚さ方
向と交差する方向に配向していることを特徴とする請求
項６記載の空気入りタイヤ。