JP2011168666A - Rubber composition for tire inner liner, and pneumatic tire - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for a tire inner liner, the composition capable of improving resistance against air permeation and flexure fatigue resistance in a good balance. <P>SOLUTION: The rubber composition for a tire inner liner contains 0.5 to 5 pts.mass of zinc borate and 10 to 50 pts.mass of a planar filler such as pulverized coal based on 100 pts.mass of a butyl rubber component containing a halogenated butyl rubber and/or a butyl rubber. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、空気入りタイヤのインナーライナーとして用いられるゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤに関する。   The present invention relates to a rubber composition used as an inner liner of a pneumatic tire, and a pneumatic tire using the rubber composition.

チューブレス空気入りタイヤにおいては、気密性を確保するために、タイヤ内面にインナーライナーと呼ばれる空気透過性の低いゴム層が設けられている。かかるインナーライナーには、トレッドやサイドウォールなどを構成する通常のゴム層に比べて空気透過性の低いハロゲン化ブチルゴムが使用されている。   In a tubeless pneumatic tire, in order to ensure airtightness, a rubber layer having a low air permeability called an inner liner is provided on the inner surface of the tire. For such an inner liner, a halogenated butyl rubber having low air permeability as compared with a normal rubber layer constituting a tread, a sidewall or the like is used.

また、耐空気透過性を更に向上させるために、層状構造を有する瀝青炭の粉砕物や、板状構造を有するタルクなどの平板状の充填剤を配合する方法がある(下記特許文献1,2参照)。   Further, in order to further improve the air permeation resistance, there is a method of blending a pulverized bituminous coal having a layered structure and a flat filler such as talc having a plate-like structure (see Patent Documents 1 and 2 below). ).

しかしながら、上記のような平板状充填剤を配合した場合、耐屈曲疲労性が悪化するという欠点があり、そのため、耐空気透過性と耐屈曲疲労性をバランスよく改良することが求められる。   However, when such a flat filler as described above is blended, there is a drawback that the bending fatigue resistance is deteriorated. Therefore, it is required to improve the air permeation resistance and the bending fatigue resistance in a balanced manner.

なお、下記特許文献3には、ホウ酸亜鉛を配合したゴム組成物が開示されている。しかしながら、この文献は、主としてタイヤトレッドを対象としたものであり、そのため、ゴム成分としても、主としてスチレンブタジエンゴムなどのジエン系ゴムが用いられている。また、この文献は、ゴム成分に、シリカ、シランカップリング剤及びホウ酸亜鉛を配合することにより、シランカップリング剤の反応効率を向上させて、気泡の発生を抑制すると同時に、耐摩耗性の向上及び転がり抵抗の低減を図るものである。すなわち、ホウ酸亜鉛は、シランカップリング剤の反応効率を向上させて、気泡の発生を抑制するために配合されており、本発明の作用効果を何ら開示するものではない。   Patent Document 3 below discloses a rubber composition containing zinc borate. However, this document is mainly intended for tire treads, and therefore, diene rubber such as styrene butadiene rubber is mainly used as a rubber component. In addition, this document improves the reaction efficiency of the silane coupling agent by adding silica, a silane coupling agent, and zinc borate to the rubber component, and suppresses the generation of bubbles, while at the same time improving the wear resistance. It is intended to improve and reduce rolling resistance. That is, zinc borate is blended to improve the reaction efficiency of the silane coupling agent and suppress the generation of bubbles, and does not disclose any effects of the present invention.

また、下記特許文献4には、ジエン系ゴムに特定の窒素吸着比表面積を持つシリカと、シランカップリング剤と、ホウ酸亜鉛を含有するスチールコード被覆用ゴム組成物が開示されている。この文献も、ホウ酸亜鉛を配合することにより、シランカップリング剤の反応性を向上させて、ブリスター(気泡)の発生を抑制するものであり、本発明の作用効果を何ら示唆するものではない。   Patent Document 4 below discloses a rubber composition for coating a steel cord, which contains silica having a specific nitrogen adsorption specific surface area in a diene rubber, a silane coupling agent, and zinc borate. This document also improves the reactivity of the silane coupling agent by adding zinc borate and suppresses the generation of blisters (bubbles), and does not suggest any effect of the present invention. .

特開平10−130442号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-130442 特開2002−088191号公報JP 2002-088191 A 特開2007−084756号公報JP 2007-084756 A 特開2008−156448号公報JP 2008-156448 A

本発明は、耐空気透過性と耐屈曲疲労性をバランスよく改良することができるタイヤインナーライナー用ゴム組成物を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a rubber composition for a tire inner liner that can improve the air permeation resistance and the bending fatigue resistance in a balanced manner.

本発明に係るタイヤインナーライナー用ゴム組成物は、ハロゲン化ブチルゴム及び/又はブチルゴムからなるブチル系ゴム成分100質量部に対して、ホウ酸亜鉛0.5〜5質量部と、平板状充填剤10〜50質量部を含有するものである。   The rubber composition for a tire inner liner according to the present invention includes 0.5 to 5 parts by mass of zinc borate and a flat filler 10 with respect to 100 parts by mass of a butyl rubber component composed of halogenated butyl rubber and / or butyl rubber. It contains ~ 50 parts by mass.

本発明に係る空気入りタイヤは、かかるゴム組成物からなるインナーライナーを備えたものである。   The pneumatic tire according to the present invention includes an inner liner made of such a rubber composition.

本発明によれば、ハロゲン化ブチルゴム及び/又はブチルゴムにホウ酸亜鉛及び平板状充填剤を併用して配合することにより、耐屈曲疲労性を損なわずに、耐空気透過性を向上させることができ、よって、チューブレス空気入りタイヤの耐久性を損なうことなく、気密性を向上することができる。   According to the present invention, air permeation resistance can be improved without impairing bending fatigue resistance by blending halogenated butyl rubber and / or butyl rubber with zinc borate and a flat filler. Therefore, the air tightness can be improved without impairing the durability of the tubeless pneumatic tire.

以下、本発明の実施に関連する事項について詳細に説明する。   Hereinafter, matters related to the implementation of the present invention will be described in detail.

本発明のゴム組成物に用いられるブチル系ゴム成分は、ハロゲン化ブチルゴム及び/又はブチルゴム(IIR)からなる。ハロゲン化ブチルゴムとしては、臭素化ブチルゴム(BIIR)、塩素化ブチルゴム(CIIR)などが挙げられ、これらを用いることによりインナーライナーの耐空気透過性を向上することができる。より好ましくは、ブチル系ゴム成分は、ハロゲン化ブチルゴムの単独、又は、ハロゲン化ブチルゴムとブチルゴムのブレンドゴムからなり、ハロゲン化ブチルゴムのブチル系ゴム成分中に占める比率は60重量%以上であることが好ましい。   The butyl rubber component used in the rubber composition of the present invention comprises halogenated butyl rubber and / or butyl rubber (IIR). Examples of the halogenated butyl rubber include brominated butyl rubber (BIIR) and chlorinated butyl rubber (CIIR). By using these, the air permeability of the inner liner can be improved. More preferably, the butyl rubber component is composed of a halogenated butyl rubber alone or a blend rubber of a halogenated butyl rubber and a butyl rubber, and the proportion of the halogenated butyl rubber in the butyl rubber component is 60% by weight or more. preferable.

本発明に係るゴム組成物には、ホウ酸亜鉛が配合される。ホウ酸亜鉛を配合することにより、耐空気透過性を損なうことなく、耐屈曲疲労性を向上することができる。その理由は、必ずしも明らかではないが、ゴムマトリックス中に分散したホウ酸亜鉛の粒子が空気の透過を邪魔することにより耐空気透過性を維持しながら、ホウ酸亜鉛が亜鉛原子を含むことで亜鉛華によるハロゲン化ブチルゴムの架橋反応に関与することにより耐屈曲疲労性が向上するものと推測される(但し、これによって本発明が限定されるものではない)。   Zinc borate is blended in the rubber composition according to the present invention. By blending zinc borate, the bending fatigue resistance can be improved without impairing the air permeation resistance. The reason is not necessarily clear, but zinc borate contains zinc atoms, while zinc borate particles dispersed in the rubber matrix maintain air permeation resistance by interfering with air permeation. It is presumed that the bending fatigue resistance is improved by participating in the cross-linking reaction of the halogenated butyl rubber by white (however, the present invention is not limited thereby).

ホウ酸亜鉛としては、ホウ酸亜鉛3.5水和物(2ZnO・3B・3.5HO)、四ホウ酸亜鉛(ZnB)、メタホウ酸亜鉛(Zn(BO)、塩基性ホウ酸亜鉛(ZnB・2ZnO)などが挙げられ、これらはそれぞれ単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。これらの中でも、ホウ酸亜鉛3.5水和物(2ZnO・3B・3.5HO)が特に好ましく用いられる。 The zinc borate, zinc borate 3.5 hydrate (2ZnO · 3B 2 O 3 · 3.5H 2 O), tetraborate zinc (ZnB 4 O 7), zinc metaborate (Zn (BO 2) 2 ), basic zinc borate (ZnB 4 O 7 · 2ZnO) and the like, and these can be used alone or in combination of two or more. Among these, zinc borate 3.5 hydrate (2ZnO · 3B 2 O 3 · 3.5H 2 O) is particularly preferably used.

ホウ酸亜鉛の粒径は特に限定されないが、粒径が大きいほど耐空気透過性が向上する傾向がある一方で、粒径が大きくなりすぎると耐屈曲疲労性の向上効果が小さくなり、却って耐屈曲疲労性が損なわれるおそれがあるので、好ましくは平均粒子径が0.1〜200μmであり、より好ましくは0.5〜50μmである。ここで、平均粒子径は、レーザー回折散乱法により測定される値である。   The particle size of zinc borate is not particularly limited, but as the particle size increases, the air permeability resistance tends to improve. On the other hand, if the particle size becomes too large, the effect of improving bending fatigue resistance decreases, and on the contrary, Since there is a possibility that the bending fatigue property may be impaired, the average particle diameter is preferably 0.1 to 200 μm, more preferably 0.5 to 50 μm. Here, the average particle diameter is a value measured by a laser diffraction scattering method.

ホウ酸亜鉛は、上記ブチル系ゴム成分100質量部に対して0.5〜5質量部にて配合される。ホウ酸亜鉛の配合量が0.5質量部未満であると、耐屈曲疲労性を改善する効果が得られない。逆に、配合量が5質量部を超えると、耐屈曲疲労性が却って損なわれてしまう。より好ましい配合量は、ブチル系ゴム成分100質量部に対して1〜4質量部である。   Zinc borate is blended at 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the butyl rubber component. When the blending amount of zinc borate is less than 0.5 parts by mass, the effect of improving the bending fatigue resistance cannot be obtained. On the other hand, if the blending amount exceeds 5 parts by mass, the bending fatigue resistance is impaired. A more preferable blending amount is 1 to 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the butyl rubber component.

本発明に係るゴム組成物には、平板状充填剤が配合される。平板状充填剤は、粒子の主形状が平板状である充填剤であり、ゴム層中で空気の透過を阻害することでインナーライナーの耐空気透過性を向上させる。すなわち、薄いゴム層からなるインナーライナーは、一般にロールや押出機などでシート状に押し出されて成形されるため、平板状充填剤がゴム層中において層表面に略平行に寝かされた状態で配設され、これにより、ゴム層をその厚み方向において通過しようとする空気が平板状充填剤によりその通路を遮られ、もって空気の透過が阻害される。   A flat filler is blended in the rubber composition according to the present invention. The flat filler is a filler whose main particle shape is flat, and improves air permeation resistance of the inner liner by inhibiting air permeation in the rubber layer. That is, an inner liner made of a thin rubber layer is generally formed by being extruded into a sheet shape with a roll or an extruder, etc., so that the flat filler is laid down substantially parallel to the layer surface in the rubber layer. Thus, the air that attempts to pass through the rubber layer in the thickness direction is blocked by the flat plate filler, and the air permeation is thus inhibited.

平板状充填剤としては、層状鉱物(例えば、タルク、マイカ、クレー)などの無機充填剤でもよく、また有機充填剤でもよい。好ましくは、ゴム成分との相溶性がよく、そのためゴム成分に対する分散性に優れることから、炭素を主成分とする有機充填剤を用いることであり、具体的には、石炭を細かく砕いた石炭粉砕物が挙げられる。石炭は、層状構造を有するため、ボールミル等の粉砕機で砕くことにより平板状の粒子が得られ、これを充填剤として用いることができる。   The flat filler may be an inorganic filler such as a layered mineral (for example, talc, mica, clay) or an organic filler. Preferably, the compatibility with the rubber component is good, so that it is excellent in dispersibility with respect to the rubber component, so that an organic filler mainly composed of carbon is used. Specifically, coal pulverized by finely pulverizing coal Things. Since coal has a layered structure, flat particles can be obtained by crushing with a pulverizer such as a ball mill, and this can be used as a filler.

該平板状充填剤は、平均粒子径が0.5〜100μmであることが好ましく、より好ましくは1〜30μmである。0.5μm未満では、耐空気透過性の改良効果が不十分となるおそれがあり、また100μmを超えると、インナーライナーの耐久性が低下するおそれがある。ここで、平均粒子径はレーザー回折散乱法により測定されるものである。   The flat filler preferably has an average particle size of 0.5 to 100 μm, more preferably 1 to 30 μm. If it is less than 0.5 μm, the effect of improving the air permeation resistance may be insufficient, and if it exceeds 100 μm, the durability of the inner liner may be reduced. Here, the average particle diameter is measured by a laser diffraction scattering method.

平板状充填剤のアスペクト比は特に限定されるものではないが、5〜30であることが好ましい。ここで、アスペクト比とは、平板状充填剤の厚みに対する長径(平面部における最大寸法)の比であり、透過型電子顕微鏡(TEM)で得られた画像を用いて、無作為抽出された10個の粒子について、厚みと長径を計測してアスペクト比を算出し、その相加平均として求められる。   The aspect ratio of the flat filler is not particularly limited, but is preferably 5 to 30. Here, the aspect ratio is the ratio of the major axis (maximum dimension in the plane portion) to the thickness of the flat filler, and was randomly extracted using an image obtained with a transmission electron microscope (TEM). About each particle | grain, thickness and a major axis are measured, an aspect ratio is calculated, and it calculates | requires as the arithmetic mean.

平板状充填剤の配合量は、上記ブチル系ゴム成分100質量部に対して10〜50質量部であることが好ましく、より好ましくは10〜40質量部である。平板状充填剤の配合量が10質量部未満であると、耐空気透過性の向上効果が不十分である。逆に、配合量が50質量部を超えると、ホウ酸亜鉛を併用したとしても耐屈曲疲労性が損なわれるおそれがある。   It is preferable that the compounding quantity of a flat filler is 10-50 mass parts with respect to 100 mass parts of the said butyl rubber components, More preferably, it is 10-40 mass parts. When the blending amount of the flat filler is less than 10 parts by mass, the effect of improving the air permeation resistance is insufficient. On the other hand, if the blending amount exceeds 50 parts by mass, the bending fatigue resistance may be impaired even if zinc borate is used in combination.

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を配合することができる。カーボンブラックとしては、特に限定されず、種々のグレードのものを適宜選択して使用することができるが、ヨウ素吸着量が15〜55mg/gであり、かつDBP(ジブチルフタレート)吸油量が75〜125cm/100gであるものが好ましく用いられる。具体的には、GPF級に属するカーボンブラックを用いることが好ましい。ヨウ素吸着量が大きすぎると、粘着性が損なわれる。ここで、ヨウ素吸着量(IA)は、JIS K6217−1に準拠して測定される値であり、また、DBP吸油量は、JIS K6217−4に準拠して測定される値である。 Carbon black can be blended as a reinforcing filler in the rubber composition of the present invention. The carbon black is not particularly limited, and various grades can be appropriately selected and used. The iodine adsorption amount is 15 to 55 mg / g, and the DBP (dibutyl phthalate) oil absorption amount is 75 to What is 125 cm < 3 > / 100g is used preferably. Specifically, it is preferable to use carbon black belonging to GPF class. If the iodine adsorption amount is too large, the adhesiveness is impaired. Here, the iodine adsorption amount (IA) is a value measured in accordance with JIS K6217-1, and the DBP oil absorption is a value measured in accordance with JIS K6217-4.

カーボンブラックの配合量は、上記ブチル系ゴム成分100質量部に対して30〜70質量部であることが好ましく、より好ましくは40〜60質量部である。カーボンブラックの配合量が30質量部未満では、未加硫ゴム組成物の収縮が大きく、加工性が損なわれるおそれがある。逆に、配合量が70質量部を超えると、未加硫ゴム組成物の粘度が大きくなり加工性が損なわれるおそれがある。また、カーボンブラックと平板状充填剤とのトータルの配合量(トータルのフィラー量)としては、上記ブチル系ゴム成分100質量部に対して、40〜120質量部であることが好ましく、より好ましくは50〜110質量部である。なお、フィラーとしては、本発明の効果を損なわない範囲で、平板状充填剤とカーボンブラック以外の充填剤を配合してもよい。   The compounding amount of carbon black is preferably 30 to 70 parts by mass, more preferably 40 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the butyl rubber component. When the blending amount of the carbon black is less than 30 parts by mass, the unvulcanized rubber composition has a large shrinkage and the workability may be impaired. On the other hand, if the blending amount exceeds 70 parts by mass, the viscosity of the unvulcanized rubber composition may increase and the processability may be impaired. The total amount of carbon black and the flat filler (total filler amount) is preferably 40 to 120 parts by mass, more preferably 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the butyl rubber component. 50 to 110 parts by mass. In addition, as a filler, you may mix | blend fillers other than a flat filler and carbon black in the range which does not impair the effect of this invention.

本発明のゴム組成物には、通常、亜鉛華(ZnO)が配合される。亜鉛華は、ハロゲン化ブチルゴムの加硫剤(架橋剤)として配合されるものであり、その配合量は、上記ブチル系ゴム成分100質量部に対して1〜5質量部であることが好ましく、より好ましくは2〜4質量部である。   The rubber composition of the present invention is usually blended with zinc white (ZnO). Zinc flower is blended as a vulcanizing agent (crosslinking agent) for halogenated butyl rubber, and the blending amount is preferably 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the butyl rubber component, More preferably, it is 2-4 mass parts.

本発明のゴム組成物には、粘着付与剤が配合されることが好ましい。粘着付与剤は、ゴム組成物に粘着性を付与する添加剤であり、タッキファイヤーとも称される。粘着付与剤を配合することにより、グリーンタイヤ成形後の加硫までの間にインナーライナーのジョイント部での接着性を高めてジョイント部の開きを抑制することができ、またカーカスプライに対するインナーライナーの接着性も向上することができる。   The rubber composition of the present invention preferably contains a tackifier. The tackifier is an additive that imparts tackiness to the rubber composition, and is also referred to as a tackifier. By adding a tackifier, the adhesiveness at the joint part of the inner liner can be increased before the vulcanization after the green tire is molded, and the opening of the joint part can be suppressed. Adhesiveness can also be improved.

粘着付与剤としては、アルキルフェノール系樹脂や炭化水素樹脂などを用いることができるが、耐空気透過性の点から炭化水素樹脂を用いることが好ましい。炭化水素樹脂としては、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂肪族/芳香族共重合系石油樹脂が挙げられる。脂肪族系石油樹脂は、炭素数4〜5個相当の石油留分(C5留分)であるイソプレンやシクロペンタジエンなどの不飽和モノマーをカチオン重合することにより得られる樹脂であり(C5系石油樹脂とも称される。)、水添したものであってもよい。芳香族系石油樹脂は、炭素数8〜10個相当の石油留分(C9留分)であるビニルトルエン、アルキルスチレン、インデンなどのモノマーをカチオン重合することにより得られる樹脂であり(C9系石油樹脂とも称される。)、水添したものであってもよい。脂肪族/芳香族共重合系石油樹脂は、上記C5留分とC9留分を共重合することにより得られる樹脂であり(C5/C9系石油樹脂とも称される。)、水添したものであってもよい。特に好ましくはC5成分を主成分とする石油樹脂である。   As the tackifier, an alkylphenol-based resin, a hydrocarbon resin, or the like can be used, but a hydrocarbon resin is preferably used from the viewpoint of air permeability resistance. Examples of the hydrocarbon resin include aliphatic petroleum resins, aromatic petroleum resins, and aliphatic / aromatic copolymer petroleum resins. The aliphatic petroleum resin is a resin obtained by cationic polymerization of unsaturated monomers such as isoprene and cyclopentadiene, which are petroleum fractions corresponding to 4 to 5 carbon atoms (C5 fraction) (C5 petroleum resins). It may also be hydrogenated. An aromatic petroleum resin is a resin obtained by cationic polymerization of monomers such as vinyltoluene, alkylstyrene, and indene, which are petroleum fractions (C9 fraction) having 8 to 10 carbon atoms (C9 petroleum). It may also be referred to as a resin) and may be hydrogenated. The aliphatic / aromatic copolymer petroleum resin is a resin obtained by copolymerizing the C5 fraction and the C9 fraction (also referred to as C5 / C9 petroleum resin), and is hydrogenated. There may be. Particularly preferred is a petroleum resin mainly composed of a C5 component.

該粘着付与剤、好ましくは炭化水素樹脂の配合量は、上記ブチル系ゴム成分100質量部に対して、2〜15質量部であることが好ましく、より好ましくは3〜10質量部である。   The amount of the tackifier, preferably a hydrocarbon resin, is preferably 2 to 15 parts by mass, more preferably 3 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the butyl rubber component.

本発明のゴム組成物には、上述した各成分の他、ステアリン酸などの加硫助剤、老化防止剤、加工助剤、加硫剤、加硫促進剤など、インナーライナーのゴム組成物に通常配合される各種添加剤を配合することができる。   In the rubber composition of the present invention, in addition to the components described above, vulcanization aids such as stearic acid, anti-aging agents, processing aids, vulcanizing agents, vulcanization accelerators and the like can be used for the inner liner rubber composition. Various additives that are usually blended can be blended.

以上よりなるゴム組成物は、常法に従ってロールや押出機などでシート状に押し出し、押し出したシート状物をトレッドやサイドウォールなどを構成するゴムの内側に貼り付けられた状態で加硫成形することにより、タイヤ内面に薄いゴム層よりなるインナーライナーを備えるチューブレス空気入りタイヤが形成される。なお、インナーライナーの厚みは、タイヤサイズなどにより異なるが、通常は0.5〜3.0mmである。   The rubber composition comprising the above is extruded into a sheet shape by a roll or an extruder according to a conventional method, and the extruded sheet material is vulcanized in a state where it is attached to the inside of the rubber constituting the tread, sidewall, etc. Thus, a tubeless pneumatic tire having an inner liner made of a thin rubber layer on the inner surface of the tire is formed. In addition, although the thickness of an inner liner changes with tire sizes etc., it is 0.5-3.0 mm normally.

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

バンバリーミキサーを使用し、下記表1に示す配合に従い、実施例1〜6及び比較例1〜7のインナーライナー用ゴム組成物を調製した。表1の各成分の詳細は以下の通りである。   Using a Banbury mixer, rubber compositions for inner liners of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 7 were prepared according to the composition shown in Table 1 below. The detail of each component of Table 1 is as follows.

・BIIR:エクソンモービル社製の臭素化ブチルゴム「ブロモブチル2222」
・IIR:エクソンモービル社製のブチルゴム「ブチル268」
・カーボンブラック:GPF(東海カーボン(株)製「シーストV」、ヨウ素吸着量=26mg/g、DBP吸油量=87cm/100g)
・石炭粉砕物:瀝青炭の粉砕物、Coal Fillers社製「オースチンブラック325」(平均粒子径=(日機装社製の粒径分析器「Microtrac HRA」を用いて測定、以下同じ)=5μm)
・扁平タルク:日本ミストロン(株)製「HAR」(平均粒子径=5.7μm、アスペクト比=4.7)
・ホウ酸亜鉛:2ZnO・3B・3.5HO、平均粒子径=2μm、ボラックス社製「フャイヤーブレイクZB EF」
・メタホウ酸バリウム:n(BaO・B・HO)、堺化学工業(株)製「BUSAN 11−M1」
・ホウ酸アルミニウム:9Al・2B、四国化成工業(株)製「アルボライト PF03」
・ホウ酸マグネシウム:2MgO・3B・nHO、富田製薬(株)製
・亜鉛華:三井金属鉱業(株)製「亜鉛華3号」
・ステアリン酸:花王(株)製「ステアリン酸」
・炭化水素樹脂:エクソンモービル社製「エスコレッツ1102」(C5成分を主成分とする石油樹脂)
・加工助剤:ストラクトール社製「ストラクトール40MSF」
BIIR: Brominated butyl rubber “Bromobutyl 2222” manufactured by ExxonMobil
IIR: Butyl rubber “Butyl 268” manufactured by ExxonMobil
Carbon black: GPF (Tokai Carbon Co., Ltd. "SEAST V", iodine adsorption = 26mg / g, DBP oil absorption = 87cm 3 / 100g)
-Coal pulverized product: Bituminous coal pulverized product, “Austin Black 325” manufactured by Coal Fillers (average particle size = (measured using a particle size analyzer “Microtrac HRA” manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) = 5 μm)
Flat talc: “HAR” (average particle size = 5.7 μm, aspect ratio = 4.7) manufactured by Nippon Mystron Co., Ltd.
- zinc borate: 2ZnO · 3B 2 O 3 · 3.5H 2 O, an average particle diameter = 2 [mu] m, Borax Inc. "Fuya ear Break ZB EF"
· Barium metaborate: n (BaO · B 2 O 3 · H 2 O), manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd. "BUSAN 11-M1"
· Aluminum borate: 9Al 2 O 3 · 2B 2 O 3, manufactured by Shikoku Chemicals Co., Ltd. "arbovirus Light PF03"
・ Magnesium borate: 2MgO ・ 3B 2 O 3・ nH 2 O, manufactured by Tomita Pharmaceutical Co., Ltd. ・ Zinc flower: “Zinc flower 3” manufactured by Mitsui Kinzoku Co., Ltd.
・ Stearic acid: “Stearic acid” manufactured by Kao Corporation
・ Hydrocarbon resin: “Escollet 1102” manufactured by ExxonMobil (petroleum resin mainly composed of C5 component)
・ Processing aid: “Stractol 40MSF” manufactured by Straktor

得られた各ゴム組成物について、耐屈曲疲労性と耐空気透過性を評価した。評価方法は次の通りである。   About each obtained rubber composition, the bending fatigue resistance and the air permeation resistance were evaluated. The evaluation method is as follows.

・耐屈曲疲労性:JIS K6260に準拠し、160℃×30分で加硫した試験片について、デマチャ屈曲試験機を用い、亀裂成長回数を測定した。比較例1の亀裂成長回数を100とした際の指数で表示し、数値が大きいほど耐屈曲疲労性に優れることを示す。 Flexural fatigue resistance: The number of crack growth was measured for a test piece vulcanized at 160 ° C. for 30 minutes in accordance with JIS K6260 using a demachic bending tester. It displays with the index | exponent when the crack growth frequency of the comparative example 1 is set to 100, and it shows that it is excellent in bending fatigue resistance, so that a numerical value is large.

・耐空気透過性:160℃×30分で加硫した厚み1mmの加硫ゴムシートについて、ガス透過率試験器(東洋精機製作所製「BT−3」)を用いて空気透過率を測定し、比較例1の値を100とした指数で表示した。数値が大きいほど耐空気透過性に優れることを示す。 -Air permeability resistance: For a vulcanized rubber sheet having a thickness of 1 mm vulcanized at 160 ° C. for 30 minutes, the air permeability was measured using a gas permeability tester (“BT-3” manufactured by Toyo Seiki Seisakusho) It was displayed as an index with the value of Comparative Example 1 being 100. Larger values indicate better air permeation resistance.

結果は表1に示す通りであり、コントロールである比較例1に対して、比較例2では平板状充填剤を配合したことにより、耐空気透過性は大幅に向上したが、耐屈曲疲労性が大きく悪化した。   The results are as shown in Table 1. Compared to Comparative Example 1, which is a control, in Comparative Example 2, the air permeation resistance was greatly improved by adding a flat filler, but the flex fatigue resistance was improved. Deteriorated greatly.

これに対し、本発明に係る実施例1〜6では、コントロールである比較例1に対し、平板状充填剤とともに、所定量のホウ酸亜鉛を配合したことにより、耐屈曲疲労性を損なうことなく、耐空気透過性が顕著に向上しており、よって、チューブレス空気入りタイヤの耐久性を確保しつつ、気密性を向上することができるものであった。   On the other hand, in Examples 1 to 6 according to the present invention, by blending a predetermined amount of zinc borate together with the flat plate filler for Comparative Example 1 as a control, the bending fatigue resistance is not impaired. The air permeation resistance has been remarkably improved, and thus the air tightness can be improved while ensuring the durability of the tubeless pneumatic tire.

なお、比較例3では、ホウ酸亜鉛の配合量が少なすぎて、耐屈曲疲労性を改善することができなかった。ホウ酸亜鉛の配合量が多すぎる比較例4でも、耐屈曲疲労性を改善することができなかった。   In Comparative Example 3, the amount of zinc borate was too small to improve the bending fatigue resistance. Even in Comparative Example 4 in which the amount of zinc borate was too large, the bending fatigue resistance could not be improved.

また、ホウ酸亜鉛の代わりにメタホウ酸バリウムを配合した比較例5や、ホウ酸アルミニウムを配合した比較例6や、ホウ酸マグネシウムを配合した比較例7では、いずれも耐屈曲疲労性を改善することができなかった。このことから、耐屈曲疲労性の改善効果は、ホウ酸塩の中でもホウ酸亜鉛を用いた場合に特有の効果であるといえる。

Figure 2011168666
Further, Comparative Example 5 in which barium metaborate is blended instead of zinc borate, Comparative Example 6 in which aluminum borate is blended, and Comparative Example 7 in which magnesium borate is blended all improve the bending fatigue resistance. I couldn't. From this, it can be said that the bending fatigue resistance improving effect is a unique effect when zinc borate is used among borates.
Figure 2011168666

本発明のタイヤインナーライナー用ゴム組成物は、乗用車用タイヤ、トラックやバスなどに用いられる大型タイヤ(重荷重用タイヤ)、二輪車用タイヤなどの各種のチューブレス空気入りタイヤに利用することができる。   The rubber composition for a tire inner liner of the present invention can be used for various tubeless pneumatic tires such as tires for passenger cars, large tires (heavy duty tires) used for trucks and buses, and tires for motorcycles.

Claims (5)

ハロゲン化ブチルゴム及び/又はブチルゴムからなるブチル系ゴム成分100質量部に対して、ホウ酸亜鉛0.5〜5質量部と、平板状充填剤10〜50質量部を含有することを特徴とするタイヤインナーライナー用ゴム組成物。   A tire comprising 0.5 to 5 parts by mass of zinc borate and 10 to 50 parts by mass of a flat filler with respect to 100 parts by mass of a butyl rubber component comprising a halogenated butyl rubber and / or a butyl rubber. Rubber composition for inner liner. 更に、前記ブチル系ゴム成分100質量部に対して、亜鉛華を1〜5質量部含有する請求項1記載のタイヤインナーライナー用ゴム組成物。   The rubber composition for a tire inner liner according to claim 1, further comprising 1 to 5 parts by mass of zinc white with respect to 100 parts by mass of the butyl rubber component. 更に、前記ブチル系ゴム成分100質量部に対して、炭化水素樹脂を2〜15質量部含有する請求項1又は2記載のタイヤインナーライナー用ゴム組成物。   Furthermore, the rubber composition for tire inner liners of Claim 1 or 2 which contains 2-15 mass parts of hydrocarbon resins with respect to 100 mass parts of said butyl-type rubber components. 更に、前記ブチル系ゴム成分100質量部に対して、カーボンブラックを30〜70質量部含有する請求項1〜3のいずれか1項に記載のタイヤインナーライナー用ゴム組成物。   The rubber composition for a tire inner liner according to any one of claims 1 to 3, further comprising 30 to 70 parts by mass of carbon black with respect to 100 parts by mass of the butyl rubber component. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のゴム組成物からなるインナーライナーを備える空気入りタイヤ。   A pneumatic tire provided with the inner liner which consists of a rubber composition of any one of Claims 1-4.
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