JP2009173114A - 重荷重用タイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】空気保持性及びビード部の耐久性に優れ、軽量化が可能な重荷重用タイヤを提供する。
【解決手段】タイヤ内面が空気遮断層６で覆われた重荷重用タイヤにおいて、前記空気遮断層６は、厚さが1mm以下で、ビード部のトゥ先端Ｐから所定の領域にその端部が位置し、且つ20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下である樹脂組成物（Ａ）からなる層を少なくとも含んでなり、前記樹脂組成物（Ａ）が、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなるマトリクス中に、23℃におけるヤング率が前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）より小さい柔軟樹脂（Ｄ）を分散させてなることを特徴とする重荷重用タイヤである。
【選択図】図１
【解決手段】タイヤ内面が空気遮断層６で覆われた重荷重用タイヤにおいて、前記空気遮断層６は、厚さが1mm以下で、ビード部のトゥ先端Ｐから所定の領域にその端部が位置し、且つ20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下である樹脂組成物（Ａ）からなる層を少なくとも含んでなり、前記樹脂組成物（Ａ）が、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなるマトリクス中に、23℃におけるヤング率が前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）より小さい柔軟樹脂（Ｄ）を分散させてなることを特徴とする重荷重用タイヤである。
【選択図】図１
Description
本発明は、空気遮断層を配設した重荷重用タイヤに関し、特に空気保持性及びビード部の耐久性に優れ、軽量化が可能で且つ長期間の使用に耐え得る重荷重用タイヤに関するものである。
従来、トラック・バス用タイヤ及び建設車両用タイヤ等の重荷重用タイヤは、非常に高い荷重下で使用されるため、ビード部の少なくともリムとの接触部分にゴムチェーファーを配設して、ビード部のへたり、リム擦れ、リムすべり等を防止するとともに、空気バリア性等の向上を図ることが広く一般に行われている。該ゴムチェーファーを配設したタイヤにおいて、タイヤの空気保持性を確保する目的でタイヤ内面に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した空気バリア性の高いゴム組成物が使用され、一般にその先端がビード部のトゥ先端近傍に位置している。しかしながら、かかるゴム組成物は未加硫状態での収縮が大きく、トゥ先端を完全に覆うことができず、トゥ先端部から進入してくる酸素により、ビード部のゴム部材が劣化するという問題があった。
この問題を解決するためには、ビード部、特にトゥ先端部を確実に酸素の進入から保護することがタイヤの耐久性を向上させる上で重要である。例えば、トゥ先端部に空気不透過性の高いブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム等のブチル系ゴムの割合を高くしたゴム組成物を用いることで、ビード部の酸化劣化が抑制され、耐久性を向上させたタイヤが提案されている。
しかしながら、市場におけるタイヤの耐久性に対する要求は益々高まり、また、近年の省エネルギーの社会的な要請に伴い、インナーライナーの薄ゲージ化についても更なる改良が望まれている。そのため、ガスバリア性と共に、耐屈曲性が高いインナーライナーが求められている。
一方、エチレン−ビニルアルコール共重合体（以下、ＥＶＯＨと略記することがある）は、ガスバリア性に優れることが知られている。該ＥＶＯＨの空気透過量は、上述のブチル系ゴムを配合したインナーライナー用ゴム組成物の100分の1以下であるため、50μm以下の厚さでも、タイヤの内圧保持性を大幅に向上させることができる上、タイヤの重量を低減することが可能である。例えば、特開平６−４０２０７号公報（特許文献１）には、ＥＶＯＨからなるインナーライナーを具える空気入りタイヤが開示されている。
しかしながら、通常のＥＶＯＨをインナーライナーとして用いた場合、タイヤの内圧保持性を改良する効果が大きいものの、通常のＥＶＯＨはタイヤに通常用いられているゴムに比べ弾性率が大幅に高いため、屈曲時の変形で破断したり、クラックが生じることがあった。そのため、ＥＶＯＨからなるインナーライナーを用いた場合、タイヤ使用前の内圧保持性は大きく向上するものの、タイヤ転動時に屈曲変形を受けた使用後のタイヤでは、内圧保持性が使用前と比べて低下することがあった。この問題を解決する手段として、特開２００２−５２９０４号公報（特許文献２）には、エチレン含有量20〜70モル％、ケン化度85％以上のエチレン−ビニルアルコール共重合体60〜99重量％及び疎水性可塑剤1〜40重量％からなる樹脂組成物をインナーライナーに使用する技術が開示されている。
更に、特開２００４−１７６０４８号公報（特許文献３）には、エチレン含有量25〜50モル％のエチレン−ビニルアルコール共重合体100重量部に対してエポキシ化合物1〜50重量部を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体をインナーライナーに使用する技術が開示されており、該インナーライナーは、従来のＥＶＯＨからなるタイヤ用インナーライナーと比較して、ガスバリア性を保持したまま、より高度な耐屈曲性を有するとのことである。
しかし、特開２００４−１７６０４８号公報に開示の技術をもってしても、依然としてインナーライナーの耐屈曲性には改善の余地がある。
そこで、本発明の目的は、インナーライナーの内側（タイヤ内面）に又はインナーライナーに代えて、ガスバリア性及び耐屈曲性に優れる空気遮断層を所定の位置に配置した、空気保持性及びビード部の耐久性に優れ、軽量化が可能な重荷重用タイヤを提供することにある。
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体からなるマトリクス中に該共重合体よりヤング率が低い柔軟樹脂を分散させた、特定の酸素透過量の樹脂組成物からなる層を含む所定の厚さの空気遮断層を、少なくともタイヤビード部のトゥ先端部近傍に配置することで、タイヤの空気保持性及びビード部の耐久性が向上できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明の第一の重荷重用タイヤは、タイヤ内面が空気遮断層で覆われた重荷重用タイヤにおいて、
前記空気遮断層は、厚さが1mm以下で、ビード部のトゥ先端からビードベースラインに沿う方向100mm以下の領域に端部が位置し、且つ20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下である樹脂組成物（Ａ）からなる層を少なくとも含んでなり、
前記樹脂組成物（Ａ）が、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなるマトリクス中に、23℃におけるヤング率が前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）より小さい柔軟樹脂（Ｄ）を分散させてなることを特徴とする。
前記空気遮断層は、厚さが1mm以下で、ビード部のトゥ先端からビードベースラインに沿う方向100mm以下の領域に端部が位置し、且つ20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下である樹脂組成物（Ａ）からなる層を少なくとも含んでなり、
前記樹脂組成物（Ａ）が、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなるマトリクス中に、23℃におけるヤング率が前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）より小さい柔軟樹脂（Ｄ）を分散させてなることを特徴とする。
また、本発明の第二の重荷重用タイヤは、タイヤ内面にインナーライナーを有し、前記インナーライナーが空気遮断層で覆われた重荷重用タイヤにおいて、
前記空気遮断層は、厚さが1mm以下で、ビード部のトゥ先端からビードベースラインに沿う方向100mm以下の領域に端部が位置し、且つ20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下である樹脂組成物（Ａ）からなる層を少なくとも含んでなり、
前記樹脂組成物（Ａ）が、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなるマトリクス中に、23℃におけるヤング率が前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）より小さい柔軟樹脂（Ｄ）を分散させてなることを特徴とする。
前記空気遮断層は、厚さが1mm以下で、ビード部のトゥ先端からビードベースラインに沿う方向100mm以下の領域に端部が位置し、且つ20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下である樹脂組成物（Ａ）からなる層を少なくとも含んでなり、
前記樹脂組成物（Ａ）が、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなるマトリクス中に、23℃におけるヤング率が前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）より小さい柔軟樹脂（Ｄ）を分散させてなることを特徴とする。
更に、本発明の第三の重荷重用タイヤは、タイヤ内面にインナーライナーを有し、前記インナーライナーが空気遮断層で覆われた重荷重用タイヤにおいて、
前記空気遮断層は、厚さが1mm以下で、ビード部のトゥ先端からタイヤ内面に沿う方向10mm以下の領域にトゥ端部が位置し、且つ20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下である樹脂組成物（Ａ）からなる層を少なくとも含んでなり、
前記樹脂組成物（Ａ）が、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなるマトリクス中に、23℃におけるヤング率が前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）より小さい柔軟樹脂（Ｄ）を分散させてなることを特徴とする。
前記空気遮断層は、厚さが1mm以下で、ビード部のトゥ先端からタイヤ内面に沿う方向10mm以下の領域にトゥ端部が位置し、且つ20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下である樹脂組成物（Ａ）からなる層を少なくとも含んでなり、
前記樹脂組成物（Ａ）が、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなるマトリクス中に、23℃におけるヤング率が前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）より小さい柔軟樹脂（Ｄ）を分散させてなることを特徴とする。
また更に、本発明の第四の重荷重用タイヤは、タイヤ内面がインナーライナーで覆われた重荷重用タイヤにおいて、
更に、前記インナーライナーと重なり部分を有し且つ少なくとも該インナーライナーとの重なり部分においてインナーライナーのタイヤ幅方向内側に位置するように、ビード部のトゥ先端部に空気遮断層を配設し、
前記空気遮断層は、厚さが1mm以下で、前記インナーライナーとの重なり部分を形成する端部と反対側の端部がビード部のトゥ先端からビードベースラインに沿う方向100mm以下の領域に位置し、且つ20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下である樹脂組成物（Ａ）からなる層を少なくとも含んでなり、
前記樹脂組成物（Ａ）が、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなるマトリクス中に、23℃におけるヤング率が前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）より小さい柔軟樹脂（Ｄ）を分散させてなることを特徴とする。
更に、前記インナーライナーと重なり部分を有し且つ少なくとも該インナーライナーとの重なり部分においてインナーライナーのタイヤ幅方向内側に位置するように、ビード部のトゥ先端部に空気遮断層を配設し、
前記空気遮断層は、厚さが1mm以下で、前記インナーライナーとの重なり部分を形成する端部と反対側の端部がビード部のトゥ先端からビードベースラインに沿う方向100mm以下の領域に位置し、且つ20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下である樹脂組成物（Ａ）からなる層を少なくとも含んでなり、
前記樹脂組成物（Ａ）が、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなるマトリクス中に、23℃におけるヤング率が前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）より小さい柔軟樹脂（Ｄ）を分散させてなることを特徴とする。
更にまた、本発明の第五の重荷重用タイヤは、タイヤ内面がインナーライナーで覆われた重荷重用タイヤにおいて、
更に、前記インナーライナーと重なり部分を有し且つ少なくとも該インナーライナーとの重なり部分においてインナーライナーのタイヤ幅方向内側に位置するように、ビード部のトゥ先端部に空気遮断層を配設し、
前記空気遮断層は、厚さが1mm以下で、前記インナーライナーとの重なり部分を形成する端部と反対側の端部がビード部のトゥ先端からタイヤ内面に沿う方向10mm以下の領域に位置し、且つ20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下である樹脂組成物（Ａ）からなる層を少なくとも含んでなり、
前記樹脂組成物（Ａ）が、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなるマトリクス中に、23℃におけるヤング率が前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）より小さい柔軟樹脂（Ｄ）を分散させてなることを特徴とする。
更に、前記インナーライナーと重なり部分を有し且つ少なくとも該インナーライナーとの重なり部分においてインナーライナーのタイヤ幅方向内側に位置するように、ビード部のトゥ先端部に空気遮断層を配設し、
前記空気遮断層は、厚さが1mm以下で、前記インナーライナーとの重なり部分を形成する端部と反対側の端部がビード部のトゥ先端からタイヤ内面に沿う方向10mm以下の領域に位置し、且つ20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下である樹脂組成物（Ａ）からなる層を少なくとも含んでなり、
前記樹脂組成物（Ａ）が、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなるマトリクス中に、23℃におけるヤング率が前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）より小さい柔軟樹脂（Ｄ）を分散させてなることを特徴とする。
本発明の重荷重用タイヤの好適例においては、更に、ビード部のトゥ先端部にトゥゴムを配設し、該トゥゴムに、ゴム成分の20〜40質量％がブチルゴム及びハロゲン化ブチルゴムの少なくとも一方からなるゴム組成物を用いる。
本発明の重荷重用タイヤにおいて、前記柔軟樹脂（Ｄ）は、23℃におけるヤング率が500MPa以下であることが好ましい。
本発明の重荷重用タイヤの他の好適例においては、前記柔軟樹脂（Ｄ）が、水酸基と反応する官能基を有する。
本発明の重荷重用タイヤにおいて、前記エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）は、エチレン含有量が25〜50モル％であることが好ましく、また、ケン化度が90％以上であることが好ましい。
本発明の重荷重用タイヤの他の好適例においては、前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）が、前記エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）100質量部に対し、エポキシ化合物（Ｅ）1〜50質量部を反応させて得られる。ここで、上記エポキシ化合物（Ｅ）としては、グリシドール又はエポキシプロパンが好ましい。
本発明の重荷重用タイヤにおいて、前記樹脂組成物（Ａ）における前記柔軟樹脂（Ｄ）の含有率が10〜30質量％の範囲であることが好ましい。
本発明の重荷重用タイヤにおいて、前記柔軟樹脂（Ｄ）は、平均粒径が2μm以下であることが好ましい。
本発明の重荷重用タイヤの他の好適例においては、前記樹脂組成物（Ａ）からなる層が架橋されている。
本発明の重荷重用タイヤにおいて、前記樹脂組成物（Ａ）からなる層は、厚さが100μm以下であることが好ましい。
本発明の重荷重用タイヤの他の好適例においては、前記空気遮断層が、前記樹脂組成物（Ａ）からなる層に隣接して、更にエラストマーからなる補助層（Ｆ）を一層以上具える。ここで、前記空気遮断層は、前記樹脂組成物（Ａ）からなる層と補助層（Ｆ）との間及び前記補助層（Ｆ）と補助層（Ｆ）との間の少なくとも一箇所に、一層以上の接着剤層（Ｇ）を具えることが好ましい。また、前記補助層（Ｆ）は、20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-9cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下であることが好ましい。
本発明の重荷重用タイヤは、前記空気遮断層が前記樹脂組成物（Ａ）からなる層に隣接して補助層（Ｆ）を一層以上具える場合、前記補助層（Ｆ）がブチルゴム及び／又はハロゲン化ブチルゴム、ジエン系エラストマー、或いは熱可塑性ウレタン系エラストマーを含むことが好ましい。
本発明の重荷重用タイヤは、前記空気遮断層が前記樹脂組成物（Ａ）からなる層に隣接して補助層（Ｆ）を一層以上具える場合、前記樹脂組成物（Ａ）からなる層と前記補助層（Ｆ）との厚さの合計が50〜1000μmの範囲であることが好ましい。
本発明によれば、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体からなるマトリクス中に該共重合体よりヤング率が低い柔軟樹脂を分散させた、特定の酸素透過量の樹脂組成物からなる層を含む所定の厚さの空気遮断層を、少なくともタイヤビード部のトゥ先端部近傍に配置することで、空気保持性及びビード部の耐久性に優れ、軽量化が可能な重荷重用タイヤを提供することができる。
以下に、図を参照しながら本発明を詳細に説明する。図１、図２、図３、図４及び図５は、本発明の重荷重用タイヤのビード部の一実施態様をそれぞれ示す。図１、図２、図３及び図４に示すタイヤは、ビード部に埋設されたビードコア１間にトロイダルに延びる本体部と、ビードコア１の周りで、タイヤ幅方向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を有するカーカス２と、カーカス２の外面に沿ってビードコア１を包み込むように配置されたワイヤーチェーファー３と、ワイヤーチェーファー３のタイヤ幅方向外側からタイヤ半径方向内側に亘って配設されたゴムチェーファー４と、カーカス２本体部のタイヤ幅方向内側に配置されたインナーライナー５と、インナーライナー５と重なるように少なくともビード部のトゥ先端部に配置された空気遮断層６と、ゴムチェーファー４及び空気遮断層６と隣接してビード部のトゥ先端部に配設されたトゥゴム７とを具える。ここで、トゥ先端部とは、トゥ先端及びその近傍を指す。
なお、本発明の重荷重用タイヤにおいては、図５に示す通り、インナーライナー５を設けなくてもよいが、この場合、カーカス２本体部のタイヤ幅方向内側に直接配置された空気遮断層６でタイヤ内面を被覆することになる。また、本発明の重荷重用タイヤにおいては、ワイヤーチェーファー３を設けなくてもよく、カーカス２の構造及びプライ数を適宜変更することもできる。更に、図示例のタイヤにおいて、ビードコア１は、断面の形状が六角形であるが、これに限られるものではなく、他の多角形等であってもよい。
図１〜図５において、タイヤの空気遮断層６は、いずれも一層よりなるが、本発明のタイヤの空気遮断層は、二層以上であってもよい。また、本発明のタイヤの空気遮断層は、下記に説明する樹脂組成物（Ａ）からなる層を少なくとも含むことを要し、更に他の層を有してもよいし、該樹脂組成物（Ａ）からなる層のみから構成されていてもよい。
図１及び図５に示すように、本発明の重荷重用タイヤの空気遮断層６は、タイヤ内面を被覆すると共にトゥ先端Ｐからタイヤ幅方向に折り返されているのが好ましく、空気遮断層６を、トゥ先端ＰからビードベースラインＬに沿う方向100mm以下の領域にその端部８が位置するように配設するのが更に好ましい。また、図３に示すように、空気遮断層６がインナーライナー５の一部を被覆してインナーライナー５との重なり部分を形成し、少なくとも該インナーライナー５との重なり部分においてインナーライナーのタイヤ幅方向内側に位置するように配設されてもよく、この場合、インナーライナー５との重なり部分を形成する端部と反対側の端部８がトゥ先端ＰからビードベースラインＬに沿う方向100mm以下の領域に位置するのが好ましい。図１、図３及び図５に示すように空気遮断層６を配設することで、ビード部からの酸素の進入を抑制しながら、ビード部の耐久性を大幅に向上させることができる。また、図３に示すように、空気遮断層６がインナーライナーの一部と重なり部分を形成するだけで、未加硫時の収縮の違いによるインナーライナー端のバラツキを補うことができる。なお、空気遮断層６をトゥ先端ＰからビードベースラインＬに沿う方向100mmを超える領域まで配設すると、空気遮断層がリムと接する部分に達してしまい、リムフィット性が悪化する可能性がある。
また、図２に示すように、本発明の重荷重用タイヤの空気遮断層６は、トゥ先端Ｐからタイヤ内面に沿う方向10mm以下の領域にその端部８が位置するように配設されるのも好ましい。更に、図４に示すように、空気遮断層６がインナーライナー５の一部を被覆してインナーライナー５との重なり部分を形成し、少なくとも該インナーライナー５との重なり部分においてインナーライナーのタイヤ幅方向内側に位置するように配設されてもよく、この場合、インナーライナー５との重なり部分を形成する端部と反対側の端部８がトゥ先端Ｐからタイヤ内面に沿う方向10mm以下の領域に位置するのが好ましい。図２及び図４に示すように空気遮断層６を配設することで、ビード部からの酸素の進入を抑制しながら、ビード部の耐久性を向上させることができる。また、図４に示すように、空気遮断層６がインナーライナーの一部と重なり部分を形成するだけで、未加硫時の収縮の違いによるインナーライナー端のバラツキを補うことができる。なお、空気遮断層６の端部８がトゥ先端Ｐからタイヤ内面に沿う方向10mmを超える領域に位置すると、ビード部からの酸素の進入を十分に抑制することができず、ビード部のゴム部材の劣化を充分に抑制できないことがある。
本発明の重荷重用タイヤにおいては、インナーライナー５に、ゴム成分の80質量％以上がブチルゴム及びハロゲン化ブチルゴムの少なくとも一方からなるゴム組成物を用いることが好ましく、ゴムチェーファー４に、ゴム成分の10質量％以下がブチルゴム及びハロゲン化ブチルゴムの少なくとも一方からなるゴム組成物を用いることが好ましく、そしてトゥゴム６に、ゴム成分の20〜40質量％がブチルゴム及びハロゲン化ブチルゴムの少なくとも一方からなるゴム組成物を用いることが好ましい。トゥゴム用ゴム組成物は、ゴム成分中のブチルゴム及びハロゲン化ブチルゴムの合計含有率が20〜40質量％であることが好ましく、この場合、一般的なインナーライナー用ゴム組成物及びゴムチェーファー用ゴム組成物の双方との接着性が十分に高い。そのため、ゴムチェーファーとインナーライナーとの界面での割れを確実に防止でき、タイヤの耐久性を改善できる。
本発明の重荷重用タイヤにおいて、空気遮断層６は、その厚さが1.0mm以下であることを要し、1〜40μmであることが好ましい。空気遮断層の厚さが1.0mmを超えると、タイヤの重量の低減効果が充分に得られない。
本発明の重荷重用タイヤの空気遮断層において、上記樹脂組成物（Ａ）からなる層は、20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下であることを要し、1.0×10-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下であることが好ましく、5.0×10-13cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下であることが更に好ましい。20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-12cm3・cm／cm2・sec・cmHgを超えると、タイヤの内圧保持性を高めるために、樹脂組成物（Ａ）からなる層を厚くせざるを得ず、タイヤの重量を十分に低減できなくなる。
上記空気遮断層は、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなるマトリクス中に、23℃におけるヤング率が前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）より小さい柔軟樹脂（Ｄ）を分散させた樹脂組成物（Ａ）からなる層を少なくとも含むことを要する。上記エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）に、例えば、エポキシ化合物（Ｅ）を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）は、通常のＥＶＯＨに比べて弾性率が低い。また、上記物性を満たす柔軟樹脂（Ｄ）を分散させることで、弾性率を更に低下させることができる。そのため、上記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなるマトリクス中に上記柔軟樹脂（Ｄ）を分散させてなる樹脂組成物（Ａ）は、弾性率が大幅に低下しており、屈曲時の耐破断性が高く、またクラックも発生し難い。
上記エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）は、エチレン含有量が25〜50モル％であることが好ましく、30〜48モル％であることが更に好ましく、35〜45モル％であることが一層好ましい。エチレン含有量が25モル％未満では、耐屈曲性、耐疲労性及び溶融成形性が悪化することがあり、一方、50モル％を超えると、ガスバリア性を十分に確保できないことがある。また、該エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）は、ケン化度が90％以上であることが好ましく、95％以上であることが更に好ましく、99％以上であることが一層好ましい。ケン化度が90％未満では、ガスバリア性及び成形時の熱安定性が不十分となることがある。更に、該エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）は、メルトフローレート（ＭＦＲ）が190℃、2160g荷重下で0.1〜30g／10分であることが好ましく、0.3〜25g／10分であることが更に好ましい。
本発明において、上記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）の製造方法は、特に限定されないが、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）とエポキシ化合物（Ｅ）とを溶液中で反応させる製造方法が好適に挙げられる。より詳しくは、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）の溶液に、酸触媒又はアルカリ触媒存在下、好ましくは酸触媒存在下、エポキシ化合物（Ｅ）を添加し、反応させることによって変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）を製造することができる。反応溶媒としては、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド及びＮ-メチルピロリドン等の非プロトン性極性溶媒が挙げられる。また、酸触媒としては、ｐ-トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、硫酸及び三フッ化ホウ素等が挙げられ、アルカリ触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、ナトリウムメトキシド等が挙げられる。なお、触媒量は、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）100質量部に対し、0.0001〜10質量部の範囲が好ましい。
上記エポキシ化合物（Ｅ）としては、一価のエポキシ化合物が好ましい。二価以上のエポキシ化合物は、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）と架橋反応し、ゲル、ブツ等を発生して、空気遮断層の品質を低下させることがある。なお、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）の製造容易性、ガスバリア性、耐屈曲性及び耐疲労性の観点から、一価のエポキシ化合物の中でも、グリシドール及びエポキシプロパンが特に好ましい。また、上記エポキシ化合物（Ｅ）は、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）100質量部に対して1〜50質量部を反応させることが好ましく、2〜40質量部を反応させることが更に好ましく、5〜35質量部を反応させることが一層好ましい。
上記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）は、ガスバリア性、耐屈曲性及び耐疲労性を得る観点から、メルトフローレート（ＭＦＲ）が190℃、2160g荷重下で0.1〜30g／10分であることが好ましく、0.3〜25g／10分であることが更に好ましく、0.5〜20g／10分であることが一層好ましい。
上記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなるマトリックス中に分散させる柔軟樹脂（Ｄ）は、23℃におけるヤング率が上記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）より小さいことを要し、500MPa以下であることが好ましい。上記柔軟樹脂（Ｄ）の23℃におけるヤング率が変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）より小さいと、樹脂組成物（Ａ）の弾性率を低下させることができ、その結果、耐屈曲性を向上させることができる。また、上記柔軟樹脂（Ｄ）は、水酸基と反応する官能基を有することが好ましい。上記柔軟樹脂（Ｄ）が水酸基と反応する官能基を有することで、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）中に柔軟樹脂（Ｄ）が均一に分散するようになる。ここで、水酸基と反応する官能基としては、無水マレイン酸残基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等が挙げられる。かかる水酸基と反応する官能基を有する柔軟樹脂（Ｄ）として、具体的には、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、無水マレイン酸変性超低密度ポリエチレン等が挙げられる。
また、上記樹脂組成物（Ａ）における柔軟樹脂（Ｄ）の含有率は、10〜30質量％の範囲であることが好ましい。柔軟樹脂（Ｄ）の含有率が10質量％未満では、耐屈曲性を向上させる効果が小さく、一方、30質量％を超えると、ガスバリア性が低下することがある。更に、上記柔軟樹脂（Ｄ）は、平均粒径が2μm以下であることが好ましい。平均粒径が2μmを超えると、樹脂組成物（Ａ）からなる層の耐屈曲性を十分に改善できないおそれがあり、ガスバリア性の低下、延いてはタイヤの内圧保持性の悪化をもたらすことがある。なお、樹脂組成物（Ａ）中の柔軟樹脂（Ｄ）の平均粒径は、例えば、サンプルを凍結し、該サンプルをミクロトームにより切片にして、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察する。
上記樹脂組成物（Ａ）は、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）と柔軟樹脂（Ｄ）とを混練して調製することができる。また、上記樹脂組成物（Ａ）は、空気遮断層の製造時にフィルム状であることが好ましく、該樹脂組成物（Ａ）からなる層は、溶融成形、好ましくはＴダイ法、インフレーション法等の押出成形により、好ましくは150〜270℃の溶融温度でフィルムやシート等に成形され、空気遮断層として使用される。
上記樹脂組成物（Ａ）からなる層は、架橋されていることが好ましい。樹脂組成物（Ａ）からなる層が架橋されていない場合、タイヤの加硫工程で空気遮断層が著しく変形して不均一となり、空気遮断層のガスバリア性、耐屈曲性、耐疲労性が悪化することがある。ここで、架橋方法としては、エネルギー線を照射する方法が好ましく、該エネルギー線としては、紫外線、電子線、Ｘ線、α線、γ線等の電離放射線が挙げられ、これらの中でも電子線が特に好ましい。電子線の照射は、樹脂組成物（Ａ）をフィルムやシート等の成形体に加工した後に行うことが好ましい。ここで、電子線の線量は、10〜60Mradの範囲が好ましく、20〜50Mradの範囲が更に好ましい。電子線の線量が10Mrad未満では、架橋が進み難く、一方、60Mradを超えると、成形体の劣化が進み易くなる。
上記樹脂組成物（Ａ）からなる層は、厚さが100μm以下であることが好ましく、より好ましくは下限が0.1μmであり、1〜40μmの範囲であることが更に好ましく、5〜30μmの範囲であることが一層好ましい。樹脂組成物（Ａ）からなる層の厚さが100μmを超えると、従来のブチルゴム系のインナーライナーに対して重量の低減効果が小さくなる上、耐屈曲性及び耐疲労性が低下し、タイヤ転動時の屈曲変形により破断・亀裂が生じ易く、また、亀裂が伸展し易くなるため、タイヤの内圧保持性が使用前に比べて低下することがある。一方、0.1μm未満では、ガスバリア性が不十分で、タイヤの内圧保持性を十分に確保できないことがある。
上記空気遮断層は、上記樹脂組成物（Ａ）からなる層に隣接して、更にエラストマーからなる補助層（Ｆ）を一層以上備えることが好ましい。ここで、上記補助層（Ｆ）は、エラストマーを用いるため、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）の水酸基と接着性が高く、樹脂組成物（Ａ）からなる層から剥離し難い。そのため、樹脂組成物（Ａ）からなる層に破断・亀裂が生じても、亀裂が伸展し難いので、大きな破断及びクラックのような弊害を抑制し、タイヤの内圧保持性を十分に維持することができる。また、上記空気遮断層は、上記樹脂組成物（Ａ）からなる層と補助層（Ｆ）との間及び上記補助層（Ｆ）と補助層（Ｆ）との間の少なくとも一箇所に、一層以上の接着剤層（Ｇ）を備えることもできる。なお、上記接着剤層（Ｇ）に使用する接着剤としては、塩化ゴム・イソシアネート系の接着剤が挙げられる。
上記空気遮断層は、上記樹脂組成物（Ａ）からなる層の他、補助層（Ｆ）と、必要に応じて接着剤層（Ｇ）とを具える場合、積層体として形成される。ここで、積層体を製造する方法としては、例えば、樹脂組成物（Ａ）からなる層と他の層とを共押出により積層させる方法、樹脂組成物（Ａ）からなる層と補助層（Ｆ）とを必要に応じて接着剤層（Ｇ）を用いて貼り合わせる方法、更にはタイヤ成形時にドラム上で樹脂組成物（Ａ）からなる層と補助層（Ｆ）とを必要に応じて接着剤層（Ｇ）を用いて貼り合わせる方法等が挙げられる。
上記補助層（Ｆ）は、20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-9cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下であることが好ましく、1.0×10-9cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下であることが更に好ましい。20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-9cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下であると、ガスバリア性の補強効果が十分に発揮され、タイヤの内圧保持性を高度に維持することが可能となる。
上記補助層（Ｆ）に用いるエラストマーとしては、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、ジエン系エラストマー、熱可塑性ウレタン系エラストマーを好適に挙げることができる。ここで、ガスバリア性の観点からは、ブチルゴム及びハロゲン化ブチルゴムが好ましく、ハロゲン化ブチルゴムが更に好ましい。また、樹脂組成物（Ａ）からなる層に亀裂が生じた際の伸展を抑制するには、ブチルゴム及びジエン系エラストマーが好ましい。更に、補助層（Ｆ）を薄層化しつつ、亀裂の発生や伸展を抑制するには、熱可塑性ウレタン系エラストマーが好ましい。その上、補助層（Ｆ）は、積層することが可能であり、種々の特性を持つエラストマーからなる補助層を多層化することが特に好ましい。なお、これらエラストマーは、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。
上記ジエン系エラストマーとして、具体的には、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（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）等が挙げられ、これらの中でも天然ゴム、ブタジエンゴムが好ましい。これらジエン系エラストマーは、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。
上記熱可塑性ウレタン系エラストマーは、例えば、ポリオールと、イソシアネート化合物と、短鎖ジオールとの反応によって得られる。ポリオール及び短鎖ジオールは、イソシアネート化合物との付加反応により、直鎖状ポリウレタンを形成する。ここで、ポリオールは、熱可塑性ウレタン系エラストマーにおいて柔軟な部分となり、イソシアネート化合物及び短鎖ジオールは硬い部分となる。なお、熱可塑性ウレタン系エラストマーは、原料の種類、配合量、重合条件等を変えることで、広範囲に性質を変えることができる。
上記樹脂組成物（Ａ）からなる層と上記補助層（Ｆ）との厚さの合計は、50〜1000μmの範囲であることが好ましい。樹脂組成物（Ａ）からなる層と補助層（Ｆ）との厚さの合計が50μm未満では、補強効果が十分に発揮されず、樹脂組成物（Ａ）からなる層に破断・亀裂が生じた際の弊害を抑制することが困難となり、タイヤの内圧保持性を十分に維持できないことがある。一方、樹脂組成物（Ａ）からなる層と補助層（Ｆ）との厚さの合計が1000μmを超えると、タイヤの重量の低減効果が小さくなる。
本発明の重荷重用タイヤは、特に限定されるものではないが、例えば、生タイヤの成形工程において所望の構造となるように、空気遮断層、インナーライナー（使用する場合）、ゴムチェーファー、トゥゴムを適宜積層し、従来と同様に加硫して製造することができる。なお、本発明の重荷重用タイヤに充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。
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。
（変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）の合成例１）
加圧反応槽に、エチレン含量44モル％、ケン化度99.9％のエチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）（190℃、2160g荷重下でのＭＦＲ：5.5g／10分）2質量部及びＮ-メチル-２-ピロリドン8質量部を仕込み、120℃で2時間加熱撹拌して、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）を完全に溶解させた。これにエポキシ化合物（Ｅ）としてエポキシプロパン0.4質量部を添加後、160℃で4時間加熱した。加熱終了後、蒸留水100質量部に析出させ、多量の蒸留水で充分にＮ-メチル-２-ピロリドン及び未反応のエポキシプロパンを洗浄し、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）を得た。更に、得られた変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）を粉砕機で粒子径2mm程度に細かくした後、再度多量の蒸留水で十分に洗浄した。洗浄後の粒子を8時間室温で真空乾燥した後、二軸押出機を用いて200℃で溶融し、ペレット化した。なお、得られた変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）の23℃におけるヤング率は、下記の方法で測定した結果、1300MPaであった。
加圧反応槽に、エチレン含量44モル％、ケン化度99.9％のエチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）（190℃、2160g荷重下でのＭＦＲ：5.5g／10分）2質量部及びＮ-メチル-２-ピロリドン8質量部を仕込み、120℃で2時間加熱撹拌して、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）を完全に溶解させた。これにエポキシ化合物（Ｅ）としてエポキシプロパン0.4質量部を添加後、160℃で4時間加熱した。加熱終了後、蒸留水100質量部に析出させ、多量の蒸留水で充分にＮ-メチル-２-ピロリドン及び未反応のエポキシプロパンを洗浄し、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）を得た。更に、得られた変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）を粉砕機で粒子径2mm程度に細かくした後、再度多量の蒸留水で十分に洗浄した。洗浄後の粒子を8時間室温で真空乾燥した後、二軸押出機を用いて200℃で溶融し、ペレット化した。なお、得られた変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）の23℃におけるヤング率は、下記の方法で測定した結果、1300MPaであった。
（１）23℃におけるヤング率の測定
東洋精機社製二軸押出機によって、下記押出条件で製膜し、厚さ20μmの単層フィルムを作製した。次に該フィルムを用いて、幅15mmの短冊状の試験片を作製し、23℃、50％RHの条件下で恒温室内に1週間放置した後、株式会社島津製作所製オートグラフ[ＡＧ−Ａ５００型]を用いて、チャック間隔50mm、引張速度50mm／分の条件で、23℃、50％RHにおけるＳ−Ｓカーブ（応力−歪み曲線）を測定し、Ｓ−Ｓカーブの初期傾きからヤング率を求めた。
東洋精機社製二軸押出機によって、下記押出条件で製膜し、厚さ20μmの単層フィルムを作製した。次に該フィルムを用いて、幅15mmの短冊状の試験片を作製し、23℃、50％RHの条件下で恒温室内に1週間放置した後、株式会社島津製作所製オートグラフ[ＡＧ−Ａ５００型]を用いて、チャック間隔50mm、引張速度50mm／分の条件で、23℃、50％RHにおけるＳ−Ｓカーブ（応力−歪み曲線）を測定し、Ｓ−Ｓカーブの初期傾きからヤング率を求めた。
スクリュー：20mmφ、フルフライト
シリンダー、ダイ温度設定：Ｃ１／Ｃ２／Ｃ３／ダイ＝200／200／200／200（℃）
シリンダー、ダイ温度設定：Ｃ１／Ｃ２／Ｃ３／ダイ＝200／200／200／200（℃）
また、上記エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）のエチレン含有量及びケン化度は、重水素化ジメチルスルホキシドを溶媒とした1Ｈ-ＮＭＲ測定［日本電子社製「ＪＮＭ−ＧＸ−５００型」を使用］で得られたスペクトルから算出した値である。更に、上記エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、メルトインデクサーＬ２４４［宝工業株式会社製］の内径9.55mm、長さ162mmのシリンダーにサンプルを充填し、190℃で溶融した後、重さ2160g、直径9.48mmのプランジャーを使用して均等に荷重をかけ、シリンダーの中央に設けた径2.1mmのオリフィスより単位時間あたりに押出される樹脂量（g／10分）から求めた。但し、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）の融点が190℃付近あるいは190℃を超える場合は、2160g荷重下、融点以上の複数の温度で測定し、片対数グラフで絶対温度の逆数を横軸、ＭＦＲの対数を縦軸にプロットし、190℃に外挿して算出した値をメルトフローレート（ＭＦＲ）とした。
（変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）の合成例２）
エチレン含量44モル％、ケン化度99.9％のエチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）（190℃、2160g荷重下でのＭＦＲ：5.5g／10分）に代えて、エチレン含量32モル％、ケン化度99.9％のエチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）（190℃、2160g荷重下でのＭＦＲ：7.0g／10分）を用いる以外は、上記合成例１と同様にして変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）を合成し、ペレット化した。なお、得られた変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）は、23℃におけるヤング率が、1700MPaであった。
エチレン含量44モル％、ケン化度99.9％のエチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）（190℃、2160g荷重下でのＭＦＲ：5.5g／10分）に代えて、エチレン含量32モル％、ケン化度99.9％のエチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）（190℃、2160g荷重下でのＭＦＲ：7.0g／10分）を用いる以外は、上記合成例１と同様にして変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）を合成し、ペレット化した。なお、得られた変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）は、23℃におけるヤング率が、1700MPaであった。
（柔軟樹脂（Ｄ）の合成例３）
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公知の方法により合成し、ペレット化した。得られた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は、23℃におけるヤング率が3MPa、スチレン含量が20％、無水マレイン酸量が0.3meq/gであった。なお、23℃におけるヤング率は、上記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）と同様の方法で測定した。
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公知の方法により合成し、ペレット化した。得られた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は、23℃におけるヤング率が3MPa、スチレン含量が20％、無水マレイン酸量が0.3meq/gであった。なお、23℃におけるヤング率は、上記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）と同様の方法で測定した。
（柔軟樹脂（Ｄ）の合成例４）
無水マレイン酸変性超低密度ポリエチレンを公知の方法により合成し、ペレット化した。得られた無水マレイン酸変性超低密度ポリエチレンは、23℃におけるヤング率が40MPa、無水マレイン酸量が0.04meq/gであった。
無水マレイン酸変性超低密度ポリエチレンを公知の方法により合成し、ペレット化した。得られた無水マレイン酸変性超低密度ポリエチレンは、23℃におけるヤング率が40MPa、無水マレイン酸量が0.04meq/gであった。
（フィルム１〜４の作製）
合成例１，２で得られた変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）と、合成例３，４で得られた柔軟樹脂（Ｄ）とを二軸押出機で混練し、表１に示す配合処方の樹脂組成物（Ａ）を得た。ここで、樹脂組成物（Ａ）中の柔軟樹脂（Ｄ）の平均粒径は、得られた樹脂組成物（Ａ）の試料を凍結した後、該試料をミクロトームにより切片にして、透過電子顕微鏡で測定した。結果を表１に示す。次に、得られた樹脂組成物（Ａ）と、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）[（株）クラレ製クラミロン３１９０]とを使用し、２種３層共押出装置を用いて、下記共押出成形条件で３層フィルム１〜４（熱可塑性ポリウレタン層／樹脂組成物（Ａ）層／熱可塑性ポリウレタン層）を作製した。各フィルムに使用した各層の厚みを表２に示す。なお、フィルム４では、樹脂組成物（Ａ）の代わりに変性ＥＶＯＨ（Ｃ）のみを使用した。
合成例１，２で得られた変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）と、合成例３，４で得られた柔軟樹脂（Ｄ）とを二軸押出機で混練し、表１に示す配合処方の樹脂組成物（Ａ）を得た。ここで、樹脂組成物（Ａ）中の柔軟樹脂（Ｄ）の平均粒径は、得られた樹脂組成物（Ａ）の試料を凍結した後、該試料をミクロトームにより切片にして、透過電子顕微鏡で測定した。結果を表１に示す。次に、得られた樹脂組成物（Ａ）と、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）[（株）クラレ製クラミロン３１９０]とを使用し、２種３層共押出装置を用いて、下記共押出成形条件で３層フィルム１〜４（熱可塑性ポリウレタン層／樹脂組成物（Ａ）層／熱可塑性ポリウレタン層）を作製した。各フィルムに使用した各層の厚みを表２に示す。なお、フィルム４では、樹脂組成物（Ａ）の代わりに変性ＥＶＯＨ（Ｃ）のみを使用した。
各樹脂の押出温度：Ｃ１／Ｃ２／Ｃ３／ダイ＝170／170／200／200℃
各樹脂の押出機仕様：
熱可塑性ポリウレタン：25mmφ押出機Ｐ２５−１８ＡＣ［大阪精機工作株式会社製］
樹脂組成物（Ａ）又は変性ＥＶＯＨ（Ｃ）：20mmφ押出機ラボ機ＭＥ型ＣＯ−ＥＸＴ［株式会社東洋精機製］
Ｔダイ仕様：500mm幅２種３層用［株式会社プラスチック工学研究所製］
冷却ロールの温度：50℃
引き取り速度：4m／分
各樹脂の押出機仕様：
熱可塑性ポリウレタン：25mmφ押出機Ｐ２５−１８ＡＣ［大阪精機工作株式会社製］
樹脂組成物（Ａ）又は変性ＥＶＯＨ（Ｃ）：20mmφ押出機ラボ機ＭＥ型ＣＯ−ＥＸＴ［株式会社東洋精機製］
Ｔダイ仕様：500mm幅２種３層用［株式会社プラスチック工学研究所製］
冷却ロールの温度：50℃
引き取り速度：4m／分
上記のようにして得られたフィルムの酸素透過量及び耐屈曲性を下記の方法で評価した。結果を表２に示す。
（２）フィルムの酸素透過量の測定
上記フィルムを、20℃、65％RHで5日間調湿した。得られた調湿済みのフィルム2枚を使用して、モダンコントロール社製ＭＯＣＯＮ ＯＸ−ＴＲＡＮ２／２０型を用い、20℃、65％RHの条件下でＪＩＳ Ｋ７１２６（等圧法）に準拠して、酸素透過量を測定し、その平均値を求めた。また、フィルムを形成する各層単独での酸素透過量を、同様にして求めた（結果を表２に示す）。
上記フィルムを、20℃、65％RHで5日間調湿した。得られた調湿済みのフィルム2枚を使用して、モダンコントロール社製ＭＯＣＯＮ ＯＸ−ＴＲＡＮ２／２０型を用い、20℃、65％RHの条件下でＪＩＳ Ｋ７１２６（等圧法）に準拠して、酸素透過量を測定し、その平均値を求めた。また、フィルムを形成する各層単独での酸素透過量を、同様にして求めた（結果を表２に示す）。
（３）耐屈曲性の評価
21cm×30cmにカットされたフィルムを50枚作製し、それぞれのフィルムを0℃で7日間調湿した後、ＡＳＴＭ Ｆ ３９２−７４に準拠して、理学工業（株）製ゲルボフレックステスターを使用し、屈曲回数50回、75回、100回、125回、150回、175回、200回、225回、250回、300回、400回、500回、600回、700回、800回、1000回、1500回屈曲させた後、ピンホールの数を測定した。それぞれの屈曲回数において、測定を5回行い、その平均値をピンホール個数とした。屈曲回数（Ｐ）を横軸に、ピンホール数（Ｎ）を縦軸に取り、上記測定結果をプロットし、ピンホール数が1個の時の屈曲回数（Ｎｐ１）を外挿により求めた。但し、1500回の屈曲でピンホールが観察されないフィルムについては、以降500回おきに屈曲回数を増やし、ピンホールが見られた屈曲回数をＮｐ１とした。
21cm×30cmにカットされたフィルムを50枚作製し、それぞれのフィルムを0℃で7日間調湿した後、ＡＳＴＭ Ｆ ３９２−７４に準拠して、理学工業（株）製ゲルボフレックステスターを使用し、屈曲回数50回、75回、100回、125回、150回、175回、200回、225回、250回、300回、400回、500回、600回、700回、800回、1000回、1500回屈曲させた後、ピンホールの数を測定した。それぞれの屈曲回数において、測定を5回行い、その平均値をピンホール個数とした。屈曲回数（Ｐ）を横軸に、ピンホール数（Ｎ）を縦軸に取り、上記測定結果をプロットし、ピンホール数が1個の時の屈曲回数（Ｎｐ１）を外挿により求めた。但し、1500回の屈曲でピンホールが観察されないフィルムについては、以降500回おきに屈曲回数を増やし、ピンホールが見られた屈曲回数をＮｐ１とした。
（実施例１〜１８及び比較例４〜９）
日新ハイボルテージ株式会社製電子線照射装置「生産用キュアトロンＥＢＣ２００-１００」を使用して、加速電圧200kV、照射エネルギー30Mradの条件でフィルム１〜４に電子線照射して架橋処理を施した。得られた架橋フィルム（空気遮断層）の片面に接着剤層として東洋化学研究所製メタロックＲ３０Ｍを塗布し、表３〜８に示す位置にフィルムの端部が配置されるように貼り合わせ、表３〜８に示す構造でサイズ１１Ｒ２２.５ １４ＰＲのトラック・バス用タイヤを試作した。なお、該試作タイヤのインナーライナーには、下記に示す比較例１〜３のタイヤと同一のインナーライナーを用いた。
日新ハイボルテージ株式会社製電子線照射装置「生産用キュアトロンＥＢＣ２００-１００」を使用して、加速電圧200kV、照射エネルギー30Mradの条件でフィルム１〜４に電子線照射して架橋処理を施した。得られた架橋フィルム（空気遮断層）の片面に接着剤層として東洋化学研究所製メタロックＲ３０Ｍを塗布し、表３〜８に示す位置にフィルムの端部が配置されるように貼り合わせ、表３〜８に示す構造でサイズ１１Ｒ２２.５ １４ＰＲのトラック・バス用タイヤを試作した。なお、該試作タイヤのインナーライナーには、下記に示す比較例１〜３のタイヤと同一のインナーライナーを用いた。
（比較例１〜３）
臭素化ブチルゴム［ＪＳＲ（株）製，Ｂｒｏｍｏｂｕｔｙｌ ２２４４］100質量部に対して、ＧＰＦカーボンブラック[旭カーボン（株）製，＃５５]60質量部、ＳＵＮＰＡＲ２２８０[日本サン石油（株）製]7質量部、ステアリン酸[旭電化工業（株）製]1質量部、ＮＯＣＣＥＬＥＲ ＤＭ[大内新興化学工業（株）製]1.3質量部、酸化亜鉛[白水化学工業（株）製]3質量部及び硫黄[軽井沢精錬所製]0.5質量部を配合してゴム組成物を調製し、該ゴム組成物を用いて厚さ1.5mmのインナーライナーを作製し、該インナーライナーを用い、表３に示す位置にインナーライナーの端部が配置されるように貼り合わせ、サイズ１１Ｒ２２.５ １４ＰＲのトラック・バス用タイヤを試作した。
臭素化ブチルゴム［ＪＳＲ（株）製，Ｂｒｏｍｏｂｕｔｙｌ ２２４４］100質量部に対して、ＧＰＦカーボンブラック[旭カーボン（株）製，＃５５]60質量部、ＳＵＮＰＡＲ２２８０[日本サン石油（株）製]7質量部、ステアリン酸[旭電化工業（株）製]1質量部、ＮＯＣＣＥＬＥＲ ＤＭ[大内新興化学工業（株）製]1.3質量部、酸化亜鉛[白水化学工業（株）製]3質量部及び硫黄[軽井沢精錬所製]0.5質量部を配合してゴム組成物を調製し、該ゴム組成物を用いて厚さ1.5mmのインナーライナーを作製し、該インナーライナーを用い、表３に示す位置にインナーライナーの端部が配置されるように貼り合わせ、サイズ１１Ｒ２２.５ １４ＰＲのトラック・バス用タイヤを試作した。
上記のようにして得られたタイヤについて、空気圧900kPaで酸素を充填し、60℃で1ヶ月放置した後のビード部の耐久性を確認するため、荷重6270kg、速度60km/hの条件でドラム試験を行い、ビード部でタイヤが故障するまでの走行距離と、カーカス端部を形成するゴム中の酸素増加量を測定した。比較例１のタイヤの走行距離及び酸素増加量を100として、それぞれの値について指数表示した。走行距離については、指数値が大きい程、走行距離が長く、ビード部の耐久性に優れる。一方、カーカス端部を形成するゴム中の酸素増加量については、指数値が小さい程、酸素増加量が低く、空気保持性に優れる。なお、カーカス端部のゴム中の酸素増加量については、日本シーベルヘグナー株式会社製「Ｖａｒｉｃｏ ＥＣ ＩＩＩ ＣＨＮＳＯ 元素分析装置」を用いて測定した。結果を表３〜８に示す。
また、ドラム走行後のタイヤのインナーライナー又はフィルムの外観を目視観察して、亀裂の有無を評価した。結果を表３〜８に示す。
表３〜８の結果から、本発明に従う空気遮断層を配設した実施例１〜１８のタイヤは、比較例１〜３のタイヤに比べて、空気保持性及びビード部の耐久性に優れることが分かる。一方、比較例４〜９のタイヤは、空気遮断層によりタイヤ内面を覆っているものの、該空気遮断層の耐屈曲性が低く、その耐久性に問題があることが分かる。そのため、実施例１〜１８のタイヤが、従来のインナーライナーを薄ゲージ化したり除去することで、タイヤの重量を大幅に低減できるのに対し、比較例４〜９のタイヤは、インナーライナーを配置するか、空気遮断層の厚さを増加する必要があることが分かる。
１ ビードコア
２ カーカス
３ ワイヤーチェーファー
４ ゴムチェーファー
５ インナーライナー
６ 空気遮断層
７ トゥゴム
８ 端部
Ｐ トゥ先端
Ｌ ビードベースライン
２ カーカス
３ ワイヤーチェーファー
４ ゴムチェーファー
５ インナーライナー
６ 空気遮断層
７ トゥゴム
８ 端部
Ｐ トゥ先端
Ｌ ビードベースライン
Claims (23)
- タイヤ内面が空気遮断層で覆われた重荷重用タイヤにおいて、
前記空気遮断層は、厚さが1mm以下で、ビード部のトゥ先端からビードベースラインに沿う方向100mm以下の領域に端部が位置し、且つ20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下である樹脂組成物（Ａ）からなる層を少なくとも含んでなり、
前記樹脂組成物（Ａ）が、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなるマトリクス中に、23℃におけるヤング率が前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）より小さい柔軟樹脂（Ｄ）を分散させてなることを特徴とする重荷重用タイヤ。 - タイヤ内面にインナーライナーを有し、前記インナーライナーが空気遮断層で覆われた重荷重用タイヤにおいて、
前記空気遮断層は、厚さが1mm以下で、ビード部のトゥ先端からビードベースラインに沿う方向100mm以下の領域に端部が位置し、且つ20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下である樹脂組成物（Ａ）からなる層を少なくとも含んでなり、
前記樹脂組成物（Ａ）が、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなるマトリクス中に、23℃におけるヤング率が前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）より小さい柔軟樹脂（Ｄ）を分散させてなることを特徴とする重荷重用タイヤ。 - タイヤ内面にインナーライナーを有し、前記インナーライナーが空気遮断層で覆われた重荷重用タイヤにおいて、
前記空気遮断層は、厚さが1mm以下で、ビード部のトゥ先端からタイヤ内面に沿う方向10mm以下の領域にトゥ端部が位置し、且つ20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下である樹脂組成物（Ａ）からなる層を少なくとも含んでなり、
前記樹脂組成物（Ａ）が、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなるマトリクス中に、23℃におけるヤング率が前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）より小さい柔軟樹脂（Ｄ）を分散させてなることを特徴とする重荷重用タイヤ。 - タイヤ内面がインナーライナーで覆われた重荷重用タイヤにおいて、
更に、前記インナーライナーと重なり部分を有し且つ少なくとも該インナーライナーとの重なり部分においてインナーライナーのタイヤ幅方向内側に位置するように、ビード部のトゥ先端部に空気遮断層を配設し、
前記空気遮断層は、厚さが1mm以下で、前記インナーライナーとの重なり部分を形成する端部と反対側の端部がビード部のトゥ先端からビードベースラインに沿う方向100mm以下の領域に位置し、且つ20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下である樹脂組成物（Ａ）からなる層を少なくとも含んでなり、
前記樹脂組成物（Ａ）が、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなるマトリクス中に、23℃におけるヤング率が前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）より小さい柔軟樹脂（Ｄ）を分散させてなることを特徴とする重荷重用タイヤ。 - タイヤ内面がインナーライナーで覆われた重荷重用タイヤにおいて、
更に、前記インナーライナーと重なり部分を有し且つ少なくとも該インナーライナーとの重なり部分においてインナーライナーのタイヤ幅方向内側に位置するように、ビード部のトゥ先端部に空気遮断層を配設し、
前記空気遮断層は、厚さが1mm以下で、前記インナーライナーとの重なり部分を形成する端部と反対側の端部がビード部のトゥ先端からタイヤ内面に沿う方向10mm以下の領域に位置し、且つ20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-12cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下である樹脂組成物（Ａ）からなる層を少なくとも含んでなり、
前記樹脂組成物（Ａ）が、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなるマトリクス中に、23℃におけるヤング率が前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）より小さい柔軟樹脂（Ｄ）を分散させてなることを特徴とする重荷重用タイヤ。 - 更に、ビード部のトゥ先端部にトゥゴムを配設し、該トゥゴムに、ゴム成分の20〜40質量％がブチルゴム及びハロゲン化ブチルゴムの少なくとも一方からなるゴム組成物を用いることを特徴する請求項１〜５のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
- 前記柔軟樹脂（Ｄ）は、23℃におけるヤング率が500MPa以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
- 前記柔軟樹脂（Ｄ）が、水酸基と反応する官能基を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
- 前記エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）は、エチレン含有量が25〜50モル％であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
- 前記エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）は、ケン化度が90％以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
- 前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）が、前記エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｂ）100質量部に対し、エポキシ化合物（Ｅ）1〜50質量部を反応させて得られることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
- 前記エポキシ化合物（Ｅ）がグリシドール又はエポキシプロパンであることを特徴とする請求項１１に記載の重荷重用タイヤ。
- 前記樹脂組成物（Ａ）における前記柔軟樹脂（Ｄ）の含有率が10〜30質量％の範囲であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
- 前記柔軟樹脂（Ｄ）は、平均粒径が2μm以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
- 前記樹脂組成物（Ａ）からなる層が架橋されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
- 前記樹脂組成物（Ａ）からなる層は、厚さが100μm以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
- 前記空気遮断層が、前記樹脂組成物（Ａ）からなる層に隣接して、更にエラストマーからなる補助層（Ｆ）を一層以上具えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
- 前記空気遮断層が、前記樹脂組成物（Ａ）からなる層と補助層（Ｆ）との間及び前記補助層（Ｆ）と補助層（Ｆ）との間の少なくとも一箇所に、一層以上の接着剤層（Ｇ）を具えることを特徴とする請求項１７に記載の重荷重用タイヤ。
- 前記補助層（Ｆ）は、20℃、65％RHにおける酸素透過量が3.0×10-9cm3・cm／cm2・sec・cmHg以下であることを特徴とする請求項１７に記載の重荷重用タイヤ。
- 前記補助層（Ｆ）がブチルゴム及び／又はハロゲン化ブチルゴムを含むことを特徴とする請求項１７に記載の重荷重用タイヤ。
- 前記補助層（Ｆ）がジエン系エラストマーを含むことを特徴とする請求項１７に記載の重荷重用タイヤ。
- 前記補助層（Ｆ）が熱可塑性ウレタン系エラストマーを含むことを特徴とする請求項１７に記載の重荷重用タイヤ。
- 前記樹脂組成物（Ａ）からなる層と前記補助層（Ｆ）との厚さの合計が50〜1000μmの範囲であることを特徴とする請求項１７に記載の重荷重用タイヤ。
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| JP2008012638A JP2009173114A (ja) | 2008-01-23 | 2008-01-23 | 重荷重用タイヤ |
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| JP2009173114A true JP2009173114A (ja) | 2009-08-06 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102013200984A1 (de) | 2012-02-15 | 2013-08-22 | Sumitomo Rubber Industries Ltd. | Reifen für einen LKW oder Bus |
| JP2015013616A (ja) * | 2013-07-08 | 2015-01-22 | 住友ゴム工業株式会社 | トラックまたはバス用タイヤ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006075591A1 (ja) * | 2005-01-12 | 2006-07-20 | Kuraray Co., Ltd. | 樹脂組成物及びそれからなるフィルム |
| JP2006256557A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Bridgestone Corp | 重荷重用タイヤ |
-
2008
- 2008-01-23 JP JP2008012638A patent/JP2009173114A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006075591A1 (ja) * | 2005-01-12 | 2006-07-20 | Kuraray Co., Ltd. | 樹脂組成物及びそれからなるフィルム |
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