JP2010006133A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】石油資源以外の材料の使用割合を大きくして所要の空気透過防止性を得る場合に、高い空気透過防止性と低転がり性を両立させるようにした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】インナーライナー用ゴム組成物が、エポキシ化率が５〜８０モル％のエポキシ化天然ゴム３０〜８０重量％と天然ゴム２０〜７０重量％からなるゴム成分１００重量部に対し、特定のカーボンブラックを１〜７０重量部、板状無機充填剤を３０〜１５０重量部、９０℃の粘度が２０〜５０ｍＰａ・ｓのピネン・ジペンテン共重合体を１〜２０重量部を配合してなり、カーカス用ゴム組成物が、エポキシ化率が５〜５０モル％のエポキシ化天然ゴム１０〜６０重量％と天然ゴム４０〜９０重量％からなるゴム成分１００重量部に対し、特定のカーボンブラックを５〜８０重量部、前記ピネン・ジペンテン共重合体を２〜３０重量部を配合してなることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、石油資源以外の材料の使用割合を大きくして所要の空気透過防止性を得る場合に、高い空気透過防止性と低転がり性とを両立させるようにした空気入りタイヤに関する。

従来、空気入りタイヤの高性能化・高機能化は、主として石油資源から得られるタイヤ材料を使用することにより、開発が進められてきた。しかし、近年、石油資源の枯渇問題や二酸化炭素の排出規制などの課題を解決するため、石油資源以外のタイヤ材料の比率を高くすることや、燃費を向上させて二酸化炭素排出量を低減するようにした空気入りタイヤの開発が求められている。

しかし、単に石油資源以外のタイヤ材料を使用するだけでは、従来のタイヤ性能を確保することが難しいという問題がある。特に、空気透過防止層としてタイヤ内面に設けられるインナーライナー層には、空気透過防止性能が優れたブチルゴムが使用されていたが、これを石油資源以外の材料に置換えると、タイヤの空気保持率が大幅に低下するという問題があった。

このような問題を解決する対策として、特許文献１は、インナーライナー層をエポキシ化天然ゴムを含むゴム組成物により構成することを提案し、また、特許文献２は、インナーライナー層を不要とし、カーカス層の被覆ゴムとしてエポキシ化天然ゴムを含むゴム組成物を用いることを提案している。しかし、これらのゴム組成物では、空気透過係数がブチルゴムと比べて劣るため、インナーライナー層又はカーカス層の厚さを従来のタイヤよりも大きくしなければならないため、タイヤ重量が増大し、転がり抵抗が悪化するという問題があった。
特開２００４−２２４９６３号公報 特開平６−５５６６５号公報

本発明の目的は、石油資源以外の材料の使用割合を大きくして所要の空気透過防止性を得る場合に、高い空気透過防止性と低転がり性とを両立させるようにした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、カーカス層の内側に空気透過防止用のインナーライナー層を設けた空気入りタイヤにおいて、前記インナーライナー層を構成するインナーライナー用ゴム組成物が、エポキシ化率が５〜８０モル％のエポキシ化天然ゴム３０〜８０重量％と天然ゴム２０〜７０重量％からなるゴム成分１００重量部に対し、窒素吸着比表面積が１０〜５０ｍ^２／ｇで、ＤＢＰ吸収量が３０〜９５ｃｍ^３／１００ｇのカーボンブラックを１〜７０重量部、板状無機充填剤を３０〜１５０重量部、９０℃の粘度が２０〜５０ｍＰａ・ｓのピネン・ジペンテン共重合体を１〜２０重量部を配合してなり、前記カーカス層を構成するカーカス用ゴム組成物が、エポキシ化率が５〜５０モル％のエポキシ化天然ゴム１０〜６０重量％と天然ゴム４０〜９０重量％からなるゴム成分１００重量部に対し、窒素吸着比表面積が２０〜１００ｍ^２／ｇで、ＤＢＰ吸収量が６０〜１２０ｃｍ^３／１００ｇのカーボンブラックを５〜８０重量部、９０℃の粘度が２０〜５０ｍＰａ・ｓのピネン・ジペンテン共重合体を２〜３０重量部を配合してなることを特徴とする。

前記板状無機充填剤は、カオリンクレー、タルク、ベントナイト、モンモリロナイトから選ばれる少なくとも１種であるとよい。

また、前記カーカス用ゴム組成物は、ゴム成分１００重量部に対し、前記板状無機充填剤を除く無機充填剤を１０〜８０重量部配合するとよく、また、前記板状無機充填剤を除く無機充填剤がシリカである場合には、シリカ１００重量部に対し、シランカップリング剤を２〜１２重量部配合するとよい。

前記カーカス層を構成するカーカスコードは、レーヨン繊維からなり、このレーヨン繊維コードのディップ液が、レゾルシン（Ｒ）、ホルマリン（Ｆ）、スチレン・ブタジエン・ビニルピリジン共重合体ラテックス（Ｌ）からなり、レゾルシン（Ｒ）とホルマリン（Ｆ）とのモル比（Ｒ／Ｆ）が１／４〜１／２．５のレゾルシン・ホルマリン縮合物（ＲＦ）を調製し、該レゾルシン・ホルマリン縮合物（ＲＦ）とスチレン・ブタジエン・ビニルピリジン共重合体ラテックス（Ｌ）のモル比（ＲＦ／Ｌ）を２５／１００〜４０／１００にするとよい。

前記インナーライナー層及びカーカス層を構成するタイヤ材料に石油資源以外の材料が占める重量割合は、７０〜９９重量％であるとよい。

本発明の空気入りタイヤは、エポキシ化天然ゴムをカーカス層とインナーライナー層との両方に配合し、かつインナーライナー用ゴム組成物は、エポキシ化率が５〜８０モル％のエポキシ化天然ゴム３０〜８０重量％と天然ゴム２０〜７０重量％からなるゴム成分１００重量部に対し、窒素吸着比表面積が１０〜５０ｍ^２／ｇで、ＤＢＰ吸収量が３０〜９５ｃｍ^３／１００ｇのカーボンブラックを１〜７０重量部、板状無機充填剤を３０〜１５０重量部、９０℃の粘度が２０〜５０ｍＰａ・ｓのピネン・ジペンテン共重合体を１〜２０重量部を配合するのに対して、カーカス用ゴム組成物は、エポキシ化率が５〜５０モル％のエポキシ化天然ゴム１０〜６０重量％と天然ゴム４０〜９０重量％からなるゴム成分１００重量部に対し、窒素吸着比表面積が２０〜１００ｍ^２／ｇで、ＤＢＰ吸収量が６０〜１２０ｃｍ^３／１００ｇのカーボンブラックを５〜８０重量部、９０℃の粘度が２０〜５０ｍＰａ・ｓのピネン・ジペンテン共重合体を２〜３０重量部を配合するようにしたことにより、石油資源以外の材料の使用割合を高くしているが、インナーライナー層とカーカス層との全体として所要の空気透過防止性を得ることができる。同時に、カーカス層とインナーライナー層との両方に天然ゴムを配合することにより発熱性が低いため低転がり性を向上すると共に、相互の接着性が良いためタイゴムを介在させる必要がないこと及び特定のカーボンブラック及び板状無機充填剤を配合し剛性を高くすることにより、タイヤ重量を低減し、転がり抵抗を一層向上し、高い空気透過防止性と両立することができる。

本発明の空気入りタイヤにおいて、インナーライナー層を構成するインナーライナー用ゴム組成物は、ゴム成分がエポキシ化天然ゴムと天然ゴムとからなるので、エポキシ化天然ゴムにより所要の空気透過防止性を確保し、天然ゴムは低発熱性であるため低転がり性を向上する。エポキシ化天然ゴムは、エポキシ化率が５〜８０モル％であり、好ましくは２０〜５５モル％にするとよい。エポキシ化率が５モル％未満の場合には、所要の空気透過防止性を得ることができない。また、エポキシ化率が８０モル％を超えると、粘度が高くなるため混合性が悪化し、また、加硫速度も過大になるため成形加工性が悪化する。

インナーライナー用ゴム組成物のゴム成分は、エポキシ化天然ゴムを３０〜８０重量％、好ましくは４０〜８０重量％を含有する。エポキシ化天然ゴムが３０重量％未満であると、所要の空気透過防止性を得ることができない。また、エポキシ化天然ゴムが８０重量％を超えると、発熱性が高くなり低転がり性が悪化する共に、強度が低くなりタイヤ内面にクラックが生じやすくなるので耐久性が悪化する。天然ゴムの配合量は２０〜７０重量％であり、好ましくは２０〜６０重量％にするとよい。天然ゴムが２０重量％未満であると、発熱性が高くなり転がり抵抗が悪化する共に、強度及び耐久性が悪化する。天然ゴムが７０重量％を超えると、空気透過防止性が悪化する。

インナーライナー用ゴム組成物のゴム成分は、エポキシ化天然ゴムと天然ゴムからなり、これ以外のブチルゴム（ＩＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム成分を含まないようにする。このため、石油資源以外の材料が占める割合を高くしている。また、ブチルゴムを使用する場合と比べて空気透過係数は高くなるが、インナーライナー層とカーカス層を形成するそれぞれのゴム組成物にエポキシ化天然ゴムを配合したのでタイヤ全体として空気透過防止性を向上することができる。

本発明で使用するインナーライナー用ゴム組成物は、充填剤として、カーボンブラック及び板状無機充填剤を含有する。カーボンブラックは、窒素吸着比表面積が１０〜５０ｍ^２／ｇであり、好ましくは２５〜５０ｍ^２／ｇである。窒素吸着比表面積が１０ｍ^２／ｇ未満であると、十分な補強性能が得られない。また、窒素吸着比表面積が５０ｍ^２／ｇを超えると低発熱性及び低転がり性が悪化する。このためタイヤ気室内の温度が高くなるため空気透過防止性が悪化するため、周辺のゴム部材が酸化劣化することによりタイヤ耐久性が悪化する。窒素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７−２に準拠して、測定するものとする。

インナーライナー用ゴム組成物に配合するカーボンブラックのＤＢＰ吸収量は、３０〜９５ｃｍ^３／１００ｇであり、好ましくは５０〜９５ｃｍ^３／１００ｇである。ＤＢＰ吸収量が３０ｃｍ^３／１００ｇ未満であると、ゴムの補強性が低く耐久性が悪化し好ましくない。ＤＢＰ吸収量が９５ｃｍ^３／１００ｇを超えると、発熱性が高くなり転がり抵抗が悪化すると共に、ゴムの温度が高くなることにより空気透過防止性が悪化する。ＤＢＰ吸収量は、ＪＩＳ Ｋ６２１７−４に準拠して、測定するものとする。

本発明に使用するカーボンブラックは、石炭系重質油、トール油を原料として製造されたものを使用するとよい。石炭系重質油、トール油は石油資源以外の材料であり、タイヤ材料に占める石油資源以外の材料の割合を高くすることができる。石炭系重質油としては比重１．０５、相関係数（ＢＭＣＩ）１５０のものを、トール油としてはロジン成分量が５〜９０重量％のものを使用することにより、カーボンブラックの生産効率を良好にすることができる。また、トール油中のアルカリ金属イオン濃度を１０００ｐｐｍ以下にするとよく、上記のコロイダル特性を有するようにすることができる。

インナーライナー用ゴム組成物中のカーボンブラックの配合量は、ゴム成分１００重量部に対し、１〜７０重量部であり、好ましくは３０〜６５重量部にするとよい。カーボンブラックが１重量部未満であると、十分な補強性能が得られない。また、カーボンブラックが７０重量部を超えると、ゴムの発熱性が高くなり転がり抵抗が大きくなる。

インナーライナー用ゴム組成物は、板状無機充填剤を含有することにより、空気透過係数を一層低くすると共にインナーライナー層の剛性を高くする。板状無機充填剤としては、例えば、カオリンクレー、タルク、ベントナイト、モンモリロナイト、マイカが例示される。なかでもカオリンクレー、タルク、ベントナイト、モンモリロナイトが好ましい。

板状無機充填剤の配合量は、ゴム成分１００重量部に対し、３０〜１５０重量部であり、好ましくは４０〜１２０重量部にするとよい。板状無機充填剤が３０重量部未満であると、空気透過防止性を向上する効果及び剛性を高くする効果が十分に得られない。また、板状無機充填剤が１５０重量部を超えると、混合性が悪化しハンドリングが悪くなる。

本発明で使用するインナーライナー用ゴム組成物は、ピネン・ジペンテン共重合体を、アロマオイルの代わりに配合するため、石油資源以外の材料が占める割合を高くする。ピネン・ジペンテン共重合体は、９０℃の粘度が２０〜５０ｍＰａ・ｓであり、このましくは２５〜４０ｍＰａ・ｓにするとよい。ピネン・ジペンテン共重合体の粘度が２０ｍＰａ・ｓ未満であると、混合中にゴムの中に入らずバンバリーミキサー中にたれてオイルスリップを起こす。ピネン・ジペンテン共重合体の粘度が５０ｍＰａ・ｓを超えると、混合不良が発生したり、バンバリーミキサーの消費電力が高くなる。ピネン・ジペンテン共重合体の粘度は、ＪＩＳ Ｚ ８８０３に基づき回転粘度計法により、温度９０℃で測定される粘度とする。

インナーライナー用ゴム組成物において、ピネン・ジペンテン共重合の配合量は、ゴム成分１００重量部に対し、１〜２０重量部であり、好ましくは２〜１５重量部にするとよい。ピネン・ジペンテン共重合が１重量部未満であると、アロマオイルの機能を置換するのが困難になり石油資源以外の材料が占める割合を高くすることができない。また、ピネン・ジペンテン共重合が２０重量部を超えると、空気透過防止性が悪化する。

本発明で使用するインナーライナー用ゴム組成物の空気透過係数は、特に限定されるものではないが、６０℃の空気透過係数で、好ましくは１５×１０^−５ｍｍ^３・ｍｍ/ｍｍ^２・ｓｅｃ・ＭＰａ以下にし、より好ましくは２〜１２×１０^−５ｍｍ^３・ｍｍ/ｍｍ^２・ｓｅｃ・ＭＰａにするとよい。６０℃の空気透過係数をこのような範囲内にすることにより、空気入りタイヤの空気保持率を高くすることができる。なお、本発明において、空気透過係数は、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（差圧式）に準拠して、試験気体を空気相当（窒素：酸素＝８：２）とし、試験温度６０℃で測定される値とする。

このようなインナーライナー用ゴム組成物からなるインナーライナー層は、厚みが好ましくは０．５〜１．５ｍｍにし、より好ましくは０．７〜１．４ｍｍにするとよい。インナーライナー層の厚みが０．５ｍｍ未満の場合には、所要の空気透過防止性を得ることができない。また、インナーライナー層の厚みが１．５ｍｍを超えると、タイヤ重量が増大すると共に、低転がり性が悪化することにより、燃費が悪化する。

本発明の空気入りタイヤは、上述したインナーライナー用ゴム組成物でインナーライナーを構成し、以下のカーカス用ゴム組成物からなる被覆ゴムによりカーカスコードを被覆することによりカーカス層を構成する。

カーカス用ゴム組成物に使用するエポキシ化天然ゴムは、エポキシ化率が５〜５０モル％であり、好ましくは２０〜５０モル％にする。エポキシ化天然ゴムのエポキシ化率が５モル％未満の場合には、所要の空気透過防止性を得ることができない。また、カーカス用ゴム組成物の場合には、ゴム強度を高くすることと可塑度（粘度）を低くする必要があるため、エポキシ化率の上限は５０モル％にする。

カーカス用ゴム組成物のゴム成分は、エポキシ化天然ゴムを１０〜６０重量％、好ましくは２０〜４０重量％を含有する。エポキシ化天然ゴムが１０重量％未満であると、所要の空気透過防止性を得ることができない。また、エポキシ化天然ゴムが６０重量％を超えると、被覆ゴムとしてのゴム強度が不足する。天然ゴムの配合量は４０〜９０重量％であり、好ましくは６０〜８０重量％にするとよい。天然ゴムが４０重量％未満であると、カーカス層として必要なゴム強度が不足する。天然ゴムが９０重量％を超えると、所要の空気透過防止性を得ることができない。

カーカス用ゴム組成物のゴム成分は、エポキシ化天然ゴムと天然ゴムからなり、これ以外のブチルゴム（ＩＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム成分を含まないようにする。したがって、従来のカーカス用ゴム組成物に比べ、空気透過係数を大幅に低減する。カーカス用ゴム組成物の空気透過係数は、特に限定されるものではないが、６０℃の空気透過係数で、好ましくは２３．５×１０^−５ｍｍ^３・ｍｍ/ｍｍ^２・ｓｅｃ・ＭＰａ以下にし、より好ましくは５．０〜２０．０×１０^−５ｍｍ^３・ｍｍ/ｍｍ^２・ｓｅｃ・ＭＰａにするとよい。６０℃の空気透過係数をこのような範囲内にすることにより、空気入りタイヤの空気保持率を高くすることができる。

また、本発明において、インナーライナー層とカーカス層とが、互いに架橋しやすく層間の接着性が良いため、インナーライナー層とカーカス層の間に、タイゴムを介在させる必要がない。このため、タイヤ重量を低減し、かつ低転がり性を一層向上することができる。

カーカス用ゴム組成物に配合するカーボンブラックは、窒素吸着比表面積が２０〜１００ｍ^２／ｇであり、好ましくは３５〜９０ｍ^２／ｇである。窒素吸着比表面積が２０ｍ^２／ｇ未満であると、被覆ゴムとして要求される補強性能が十分に得られない。また、窒素吸着比表面積が１００ｍ^２／ｇを超えると低発熱性及び低転がり性が悪化すると共に、タイヤ気室内の温度が高くなり空気保持性も悪化する。

また、カーボンブラックのＤＢＰ吸収量は、６０〜１２０ｃｍ^３／１００ｇであり、好ましくは６０〜１１０ｃｍ^３／１００ｇである。ＤＢＰ吸収量が６０ｃｍ^３／１００ｇ未満であると、ゴムの補強性や伸びが低下し耐久性が十分に得られない虞がある。ＤＢＰ吸収量が１２０ｃｍ^３／１００ｇを超えると、低発熱性及び低転がり性が悪化すると共に、空気保持性も悪化する。カーカス用ゴム組成物に使用するカーボンブラックは、石炭系重質油、トール油を原料として製造されたものを使用するとよい。

カーカス用ゴム組成物中のカーボンブラックの配合量は、ゴム成分１００重量部に対し、５〜８０重量部であり、好ましくは３０〜７０重量部にするとよい。カーボンブラックが５重量部未満であると、被覆ゴムとして要求される補強性能が十分に得られない。また、カーボンブラックが８０重量部を超えると、ゴム組成物の粘度が高くなりすぎてカーカスコード被覆が困難になる。

カーカス用ゴム組成物は、カーボンブラックのほか、板状無機充填剤を除く無機充填剤を配合してもよい。板状無機充填剤を除く無機充填剤を配合することにより、カーカス層の剛性が高くなり、操縦安定性を向上することができる。また、他のゴム部材の厚さを小さくすることにより、タイヤ重量を低減し、低転がり性を向上することができる。このような無機充填剤としては、シリカ、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、酸化チタン等を例示することができる。カーカス用ゴム組成物に板状無機充填剤を配合した場合には、被覆ゴムの破断強度が低下し、カーカスコード周辺の被覆ゴムの厚さが薄いところでクラックが起こりやすくなり耐久性が低下するのに対し、粒状又は無定形の無機充填剤は、クラックの起点になりにくいため耐久性を悪化させることはない。

板状無機充填剤以外の無機充填剤としてはシリカが好ましい。シリカの種類は、特に限定されるものではなく、通常ゴム組成物に配合されるものを使用することができ、例えば湿式法シリカ、乾式法シリカ、表面処理シリカを例示することができる。

カーカス用ゴム組成物中の板状無機充填剤以外の無機充填剤の配合量は、ゴム成分１００重量部に対し、好ましくは１０〜８０重量部、より好ましくは３０〜７０重量部にするとよい。無機充填剤の配合量が１０重量部未満の場合には、ゴムの補強性が低く、操縦安定性の向上が困難になる。また、無機充填剤の配合量が８０重量部を超えると、ゴム組成物の粘度が高くなりすぎてカーカスコード被覆が困難になる。

無機充填剤として、シリカを使用する場合には、シランカップリング剤を配合するとよい。シランカップリング剤の種類は、特に制限されるものではなく、例えば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリメトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどのスルフィド系シランカップリング剤、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系シランカップリング剤、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系シランカップリング剤、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系シランカップリング剤、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系シランカップリング剤、３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系シランカップリング剤、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系シランカップリング剤などを例示することができる。なかでもスルフィド系シランカップリング剤が好ましい。これらのシランカップリング剤は、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

シランカップリング剤の配合量は、シリカ１００重量部に対し、好ましくは２〜１２重量部であり、より好ましくは５〜１０重量部にするとよい。シランカップリング剤を配合することにより、シリカの分散性を向上しゴムとの補強性を高めることができる。シランカップリング剤がシリカ重量の２重量部未満の場合、シリカの分散が悪化する。また、シランカップリング剤が１２重量部を超える場合、シランカップリング剤同士が重合してしまい、所望の効果を得ることができない。

本発明で使用するカーカス用ゴム組成物は、ピネン・ジペンテン共重合体を、アロマオイルの代わりに配合する。ピネン・ジペンテン共重合体としては、上述した９０℃の粘度が２０〜５０ｍＰａ・ｓ、好ましくは２５〜４０ｍＰａ・ｓのものを使用する。

カーカス用ゴム組成物において、ピネン・ジペンテン共重合の配合量は、カーカス用ゴム組成物中のゴム成分１００重量部に対し、２〜３０重量部であり、好ましくは３〜２０重量部にするとよい。ピネン・ジペンテン共重合が２重量部未満であると、可塑剤としての可塑化効果が低くなる。また、ピネン・ジペンテン共重合が３０重量部を超えると、ゴムへの取り込みが悪化し混合が困難になる。

カーカス層を構成するカーカスコードとしては、レーヨン繊維からなるものを使用するのがよく、タイヤ材料中の石油資源以外の材料が占める割合を高くする。また、本発明で使用するカーカス用ゴム組成物は板状無機充填剤を除く無機充填剤を配合するため剛性が高く、かつレーヨン繊維からなるカーカスコードの弾性率が高いため、レーヨン繊維コードのディップ液の組成は、剛性が高い樹脂層が得られるように構成するとよい。

このような、ディップ液としては、例えば、レゾルシン（Ｒ）、ホルマリン（Ｆ）、スチレン・ブタジエン・ビニルピリジン共重合体ラテックス（Ｌ）からなり、レゾルシン（Ｒ）とホルマリン（Ｆ）とからレゾルシン・ホルマリン縮合物（ＲＦ）を調製し、このレゾルシン・ホルマリン縮合物（ＲＦ）とスチレン・ブタジエン・ビニルピリジン共重合体ラテックス（Ｌ）を混合するとよい。レゾルシン（Ｒ）とホルマリン（Ｆ）とのモル比（Ｒ／Ｆ）は、好ましくは１／４〜１／２．５にし、より好ましくは１／３〜１／２．５にするとよい。モル比（Ｒ／Ｆ）が１／４より小さいと、レゾルシン・ホルマリン縮合物の生成率が低くなり、レーヨン繊維コードと被覆ゴムとの接着性が十分に得られない。また、モル比（Ｒ／Ｆ）が１／２．５より大きいと、レゾルシン・ホルマリン縮合物の生成率が高くなりすぎて、カーカスゴムが剥離するときの被覆ゴムの破壊が促進される。

レゾルシン・ホルマリン縮合物（ＲＦ）とスチレン・ブタジエン・ビニルピリジン共重合体ラテックス（Ｌ）のモル比（ＲＦ／Ｌ）は、好ましくは２５／１００〜４０／１００にし、より好ましくは２５／１００〜３５／１００にするとよい。モル比（ＲＦ／Ｌ）が２５／１００より小さいと、レーヨン繊維コード中へＲＦＬディップ液が浸透しやすくなりレーヨン繊維コードが剛直になりすぎて成形性が悪化する。また、モル比（ＲＦ／Ｌ）が４０／１００より大きいとＲＦＬディップ液の粘度が高くなりすぎてレーヨン繊維コード中への浸透性が悪化する。

このようにモル比（Ｒ／Ｆ）を通常のモル比（１／１〜１／２）より小さくすると共に、モル比（ＲＦ／Ｌ）を通常のモル比（１０／１００〜２０／１００）より大きくすることにより、レーヨン繊維コードと被覆ゴムとの接着を強化すると共に、タイヤ内部の空気がカーカスコードに浸透することを抑制する。

本発明の空気入りタイヤにおいて、インナーライナー層及びカーカス層を構成するタイヤ材料に占める石油資源以外の材料の重量割合は、好ましくは７０〜９９重量％であり、より好ましくは７５〜９９重量％にするとよい。石油資源以外の材料の重量割合をこのような範囲にすることにより、タイヤ製造時における地球環境への負荷を低減することができる。

空気入りタイヤに使用するインナーライナー用ゴム組成物及びカーカス用ゴム組成物には、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、加工助剤、老化防止剤、可塑剤などのゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。

インナーライナー用ゴム組成物及びカーカス用ゴム組成物は、公知のゴム用混練機械、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を使用して、上記各成分を混合することによって製造することができる。

以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

ゴム組成物の調製
表１及び２に示す配合からなる１１種類のゴム組成物（配合１〜１１）を、それぞれ第一段混合の欄に記載した配合成分を秤量し、１.７Ｌのバンバリーミキサーで５分間混練し、温度１６０℃でマスターバッチを放出した。このマスターバッチを８インチのオープンロールに供し、第二段混合の欄に記載した配合成分を加え４分間混合し、インナーライナー用ゴム組成物及びカーカス用ゴム組成物を調製した。

得られた１１種類のゴム組成物（配合１〜１１）を所定の金型中で１６０℃で２０分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を調製した。得られた加硫ゴムシートの引張り強度、正接損失（ｔａｎδ）、空気透過係数を下記に示す方法により評価した。

引張強度
得られた加硫ゴムシートからＪＩＳ３号ダンベル試験片を打ち抜き、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠し、引張強度を測定した。得られた結果を表１，２に示す。

正接損失（ｔａｎδ）
得られた加硫ゴムシートの動的粘弾性を、東洋精機製作所社製粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪み１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚで測定し、温度６０℃におけるｔａｎδを測定した。得られた結果を表１，２に示す。温度６０℃におけるｔａｎδ（６０℃）の指数が小さいほど低転がり性が優れることを意味する。

空気透過係数
得られた加硫ゴムシートを用いて、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（差圧式）に準拠して、試験気体を空気相当（窒素：酸素＝８：２）とし、試験温度６０℃で空気透過係数（単位：×１０^−５ｍｍ^３・ｍｍ/ｍｍ^２・ｓｅｃ・ＭＰａ）を測定した。得られた結果を表１，２に示す。空気透過係数が小さいほど、空気透過性が小さく空気透過防止性能に優れることを意味する。

なお、表１，２において使用した原材料の種類を下記に示す。
ＮＲ：天然ゴム、ＲＳＳ＃３
ＥＮＲ−１：エポキシ化天然ゴム、クンプーランガスリー製ＥＮＲ２５（エポキシ化率２５モル％）
ＥＮＲ−２：エポキシ化天然ゴム、クンプーランガスリー製ＥＮＲ５０（エポキシ化率５０モル％）
ＩＩＲ：ブチルゴム、日本ブチル社製エクソンブロモブチル２２５５
ＢＲ：ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ ＢＲ１２２０
ＳＢＲ：スチレン−ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ １５０２
カーボンブラック−１：新日化カーボン社製ニテロン＃５５Ｓ（窒素吸着比表面積２８ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量８７ｃｍ^３／１００ｇ、石炭系重質油を原料としたカーボンブラック）
カーボンブラック−２：新日化カーボン社製ニテロン＃２００（窒素吸着比表面積７８ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量１０１ｃｍ^３／１００ｇ、石炭系重質油を原料としたカーボンブラック）
カーボンブラック−３：東海カーボン社製シーストＶ（窒素吸着比表面積２７ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量８７ｃｍ^３／１００ｇ）
カーボンブラック−４：昭和キャボット社製Ｎ３３０（窒素吸着比表面積７５ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸収量１０２ｃｍ^３／１００ｇ）
シリカ：Ｄｅｇｕｓｓａ社製ＶＮ−３
カオリンクレー：Ｈｕｂｅｒ社製ＳＵＰＲＥＸ ＣＬＡＹ
ベントナイト：クニミネ工業社製クニゲル−Ｖ１
シランカップリング剤：Ｄｅｇｕｓｓａ社製Ｓｉ６９
亜鉛華：正同化学工業社製酸化亜鉛３種
ステアリン酸：日油社製ビーズステアリン酸
老化防止剤：フレキシス社製サントフレックス６ＰＰＤ
パラオクチルフェノール樹脂：日立化成工業社製ヒタノール１５０２Ｚ
ピネン・ジペンテン共重合体：ヤスハラケミカル社製ダイマロン
アロマオイル：昭和シェル石油社製エキストラクト４号Ｓ
硫黄：鶴見化学工業社製金華印油入微粉硫黄
加硫促進剤−１：三新化学工業社製サンセラーＤＭ
加硫促進剤−２：大内新興化学工業社製ノクセラーＣＺ−Ｇ
加硫促進剤−３：フレキシス社製サンガードＰＶＩ ＤＳ ＰＯＷＤＥＲ
加硫促進剤−４：大内新興化学工業社製ノクセラーＮＳ−Ｐ

空気入りタイヤの製作
タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤを、カーカス層を１プライで構成しカーカスコードの種類をレーヨン繊維にすること及び１０種類のゴム組成物（配合１〜１０）のいずれかにより、インナーライナー層及びカーカス層の被覆ゴムを構成することを共通条件として、インナーライナー層を構成するゴム組成物の種類及び厚さ、カーカス層の被覆ゴムを構成するゴム組成物の種類及び厚さ、レーヨン繊維コードのディップ液の組成、タイゴムを介在させることの有無、タイゴムを用いる場合にはその厚さを、表３，４に示すように異ならせた１１種類の空気入りタイヤ（実施例１〜６、比較例１〜５）を製作した。なお、タイゴムを使用するときは、上記により得られた配合１１のゴム組成物により構成した。

得られた１１種類の空気入りタイヤ（実施例１〜６、比較例１〜５）の空気漏れ量、転がり抵抗を下記の方法により評価した。また、７種類の空気入りタイヤ（実施例１，４〜６、比較例１，３，５）の操縦安定性を下記の方法により評価した。

空気漏れ量
空気入りタイヤをリム（１５×６ＪＪ）に装着し、初期圧力９００ｋＰａ、室温２１℃、無負荷条件にて３ヶ月間静置する間、４日毎に内圧を測定した。初期圧力Ｐ０（ｋＰａ）、測定圧力Ｐｔ（ｋＰａ）、経過時間ｔ（日）として、下記式（１）により回帰係数αを算出した。
Ｐｔ／Ｐ０＝ｅｘｐ（−αｔ） （１）

得られた回帰係数αから、ｔ＝３０（日）として、下記の式（２）により１ヶ月当たりの圧力低下率β（％／月）を算出した。
β＝（１−ｅｘｐ（−αｔ））×１００ （２）

得られたβの値を比較例１の値を１００とする指数にして、表３，４に空気漏れ量として示した。この指数が小さいほど、空気透過防止性能が優れていることを意味する。

転がり抵抗性
空気入りタイヤをリム（１５×６ＪＪ）に装着し、ＪＡＴＭＡイヤーブックに記載の正規空気圧を充填し、ＪＩＳ Ｄ４２３０に準拠する室内ドラム式転動抵抗試験機（ドラム径１７０７ｍｍ）にかけて、荷重２Ｍｐａを負荷し、速度５０ｋｍ／ｈの条件で走行時の抵抗力を測定し転がり抵抗とした。得られた結果は、比較例１のタイヤを１００とする指数として表３，４に示した。この指数が小さいほどが低転がり性が優れている。

操縦安定性
空気入りタイヤをリム（１５×６ＪＪ）に装着し、ＪＡＴＭＡイヤーブックに記載の正規空気圧を充填し、国産２．０リットルクラスの車両に装着して、テストコースを走行時の操縦安定性を専門パネラー５名が１０点満点でフィーリング評価し、その平均点を求めた。得られた結果は、比較例１のタイヤを１００とする指数として表３，４に示した。この値が大きいほど操縦安定性が優れている。

なお、表３、４において「石油資源以外の材料の割合」とは「インナーライナー層及びカーカス層を構成するタイヤ材料における石油資源以外の材料の割合（重量％）」を表す。

Claims (6)

1. カーカス層の内側に空気透過防止用のインナーライナー層を設けた空気入りタイヤにおいて、
   前記インナーライナー層を構成するインナーライナー用ゴム組成物が、エポキシ化率が５〜８０モル％のエポキシ化天然ゴム３０〜８０重量％と天然ゴム２０〜７０重量％からなるゴム成分１００重量部に対し、窒素吸着比表面積が１０〜５０ｍ^２／ｇで、ＤＢＰ吸収量が３０〜９５ｃｍ^３／１００ｇのカーボンブラックを１〜７０重量部、板状無機充填剤を３０〜１５０重量部、９０℃の粘度が２０〜５０ｍＰａ・ｓのピネン・ジペンテン共重合体を１〜２０重量部を配合してなり、
   前記カーカス層を構成するカーカス用ゴム組成物が、エポキシ化率が５〜５０モル％のエポキシ化天然ゴム１０〜６０重量％と天然ゴム４０〜９０重量％からなるゴム成分１００重量部に対し、窒素吸着比表面積が２０〜１００ｍ^２／ｇで、ＤＢＰ吸収量が６０〜１２０ｃｍ^３／１００ｇのカーボンブラックを５〜８０重量部、９０℃の粘度が２０〜５０ｍＰａ・ｓのピネン・ジペンテン共重合体を２〜３０重量部を配合してなる空気入りタイヤ。
2. 前記板状無機充填剤が、カオリンクレー、タルク、ベントナイト、モンモリロナイトから選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記カーカス用ゴム組成物が、ゴム成分１００重量部に対し前記板状無機充填剤を除く無機充填剤を１０〜８０重量部更に配合した請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記板状無機充填剤を除く無機充填剤がシリカであり、該シリカ１００重量部に対し、シランカップリング剤を２〜１２重量部配合した請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記カーカス層を構成するカーカスコードがレーヨン繊維からなり、このレーヨン繊維コードのディップ液が、レゾルシン（Ｒ）、ホルマリン（Ｆ）、スチレン・ブタジエン・ビニルピリジン共重合体ラテックス（Ｌ）からなり、レゾルシン（Ｒ）とホルマリン（Ｆ）とのモル比（Ｒ／Ｆ）が１／４〜１／２．５のレゾルシン・ホルマリン縮合物（ＲＦ）を調製し、該レゾルシン・ホルマリン縮合物（ＲＦ）とスチレン・ブタジエン・ビニルピリジン共重合体ラテックス（Ｌ）のモル比（ＲＦ／Ｌ）を２５／１００〜４０／１００にした請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記インナーライナー層及びカーカス層を構成するタイヤ材料に石油資源以外の材料が占める重量割合が７０〜９９重量％である請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。