JP3853490B2 - インナーライナー用ゴム組成物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム物性および低空気透過性に優れたタイヤのインナーライナー用ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車の低燃費化に対する社会的要請にもとづき、タイヤの転がり抵抗の低減や軽量化が図られている。なかでも、特に軽量化の方法としては、インナーライナーに着目し、ゴム物性を損なわずかつ低空気透過性を維持しつつゲージを薄くする方法がある。
【０００３】
たとえば特開平６−１１６４３９号公報には、インナーライナー用ゴム組成物に雲母を充填することが開示されている。しかし、当該公報記載の技術は少なくとも３層を有するゴムラミネートという特殊な構造を用いており、特に一層でゴム物性および低空気透過性に充分優れているとはいえない。
【０００４】
そこで、本発明者は、鋭意検討の結果、特定の雲母を充填材として用いることにより通常の１層の構造でもゴム物性および低空気透過性に優れるインナーライナー用ゴム組成物をうるに至った。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、本発明の目的は、ゴム物性および低空気透過性に優れたインナーライナー用ゴム組成物をうることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ゴム成分１００重量部と、板状で平均粒子径が１０〜２０μｍ、アスペクト比が５０〜１００の雲母１０〜５０重量部とを配合してなるインナーライナー用ゴム組成物に関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明において用いるゴム成分としては、たとえば天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）などのジエン系ゴム、たとえば臭素化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）、塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などのブチル系ゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）などがあげられ、これらのうちの少なくとも１種であればよい。なかでも、低空気透過性という点から、ブチル系ゴムを用いるのが好ましく、さらに、イオウによる加硫が可能という点からハロゲン化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ、ＣＩ−ＩＩＲ）を用いるのが特に好ましい。
【０００８】
つぎに、本発明において用いる雲母の種類としては、たとえば絹雲母（セリサイト）、白雲母（マスコバイト）、金雲母（フロゴバイト）、ソーダ雲母、黒雲母、カオリナイトなどがあげられ、これらのうちの少なくとも１種であればよい。なかでも、不純物が少ないという点から、絹雲母、白雲母、カオリナイトを用いるのが好ましく、さらに、粒径が小さく破壊核になりにくいという点から絹雲母を用いるのが特に好ましい。
【０００９】
本発明において用いる雲母は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化第二鉄（Ｆｅ2Ｏ3）および酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）を含む。前記雲母の組成については、ＳｉＯ2が３５〜５０重量％、Ａｌ2Ｏ3が１０〜４０重量％、Ｆｅ2Ｏ3が１〜１０重量％、Ｋ2Ｏが５〜１５重量％であればよいが、拡張力に優れるという点からＳｉＯ2が４０〜５０重量％、Ａｌ2Ｏ3が３０〜４０重量％、Ｆｅ2Ｏ3が１〜５重量％、Ｋ2Ｏが８〜１２重量％であるのが好ましい。なお、雲母は通常ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）などの不純物を含むが、本発明の効果を損なわない範囲であれば構わない。
【００１０】
本発明における雲母は板状であり、えられるゴム組成物を加工してインナーライナーとしたばあいに、インナーライナーの面方向に対して板状の雲母の面が平行に配向することにより、低空気透過性を改善する機能をもつ。
【００１１】
なお、本発明においていう「板状」とは、フレーク状、円盤状などの形状を含む概念である。
【００１２】
また、本発明において用いる雲母の平均粒子径としては、ゴム成分と結合せず、大きすぎると破壊核になりやすいという点から、１０〜３０μｍであればよいが、機械的疲労の向上という点から１０〜２０μｍであるので好ましい。ここで、平均粒子径とは、板状の雲母の長径の平均値をいう。
【００１３】
さらに本発明において用いる雲母のアスペクト比は、雲母が薄いほうが破壊核になりにくいという点から５０〜１００であればよいが、機械的疲労の向上という点から７０〜１００であるのが好ましい。
【００１４】
なお、アスペクト比とは、板状の雲母の、長径の厚さに対する比をいう。
【００１５】
前記雲母の配合割合としては、１０重量部より少ないと低空気透過性の改善効果がえられず、また５０重量部より多く配合しても配合量に応じた大幅な低空気透過性の改善効果がえられず、かつ機械的強度も低下しうるという点から前記ゴム成分１００重量部に対して１０〜５０重量部であればよいが、低空気透過性と機械的強度のバランスという点から２０〜３０重量部であるのが好ましい。
【００１６】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、ゴム成分および雲母を従来の方法で混練、加硫することによりえられる。混練および加硫の条件および方法については当業者であれば本発明の効果を損なわない範囲で適宜選択することができる。
【００１７】
なお、本発明のインナーライナー用ゴム組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、カーボンブラック、炭酸カルシウムなどの充填材、粘着付与剤、ステアリン酸、亜鉛華、イオウなどの加硫剤、加硫促進剤、プロセスオイルなどを含んでいてもよい。
【００１８】
以下に、実施例を用いて本発明を説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００１９】
【実施例】
実施例１
表１に示す配合割合で、神戸製鋼（株）製の１．７Ｌバンバリーを用いて１５０℃、４分間の条件で混練して混合物をえた。ついで、えられた混練物にイオウ１．５重量部および加硫促進剤１．０重量部を加えて二軸ローラーを用いて８０℃、４分間の条件で練り込んでえた混合物を、１７０℃、１０分間の条件で加硫し、本発明のインナーライナー用ゴム組成物１をえた。
【００２０】
表１において、ＳＢＲとしては住友化学工業（株）製のＳＢＲ１５００、カーボンブラックとしては、三菱化学（株）製のＮ６６０、プロセスオイルとしては出光興産（株）製のダイアナプロセスＰＳ３２、炭酸カルシウムとしては近江化学（株）製のサクセス２００Ｓ、粘着付与剤としては（株）日本触媒製のＳＰ１０６８、ステアリン酸としては日本油脂（株）製の桐、亜鉛華としては東邦亜鉛（株）製の銀嶺Ｒ、イオウとしては鶴見化学（株）製のイオウ、加硫促進剤としては三新化学（株）製のサンセラーＣＭ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジル−スルフェンアミド）を用いた。
【００２１】
また、板状の雲母としては、フォラム社から入手したマレーシア産のセリサイトＴＫ−Ｓ８（平均粒子径：１５μｍ、アスペクト比：７０、組成はＳｉＯ2が４５．８重量％、Ａｌ2Ｏ3が３５．４重量％、Ｆｅ2Ｏ3が１．７５重量％、Ｋ2Ｏが９．１重量％である）を用いた。
【００２２】
［評価］
えられたゴム組成物について以下に示す方法で評価を行なった。評価結果は表１に示す。
【００２３】
空気透過量
えられたゴム組成物を切断して直径９０ｍｍ、厚さ１ｍｍのサンプルを作製し、ＡＳＴＭ Ｄ−１４３４−７５Ｍにしたがって空気透過量を測定し、空気透過係数（１０-11ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ）を算出した。測定には、東洋精機製作所（株）製の恒温式ガス透過率測定装置Ｍ−Ｃ１を用いた。
【００２４】
引張試験
ＪＩＳ Ｋ６２５１にもとづいてダンベル状３号形を使用して評価を行なった。
【００２５】
屈曲き裂試験
ＪＩＳ Ｋ６２６０にもとづいてサンプルを作製し、５０％歪みおよび７０％歪みを与えて評価を行なった。
【００２６】
エアーリーク
えられたゴム組成物から従来からの方法で１７５／７０Ｒ１３のタイヤを作製し、リム組したのち、内圧を３００ｋＰａに設定し、８０℃のオーブンに１週間入れて内圧の低下代を指数として示した。指数が大きいほど、内圧保持性能がよいことを示す（なお、インナーライナーのゲージはすべての実施例および比較例において同様とした）。
【００２７】
マシン耐久性
前記タイヤを８０℃のオーブンに１週間入れたのち、内圧２００ｋＰａ、荷重３４０ｋｇｆ、時速８０ｋｍ／ｈで３万ｋｍ走行させたのち、インナーライナーの損傷程度を確認した。クラックが発生しなかったばあいを○、クラックが発生したばあいを×とした。
【００２８】
実施例２および３
表１に示す配合割合にかえたほかは、実施例１と同様にして本発明のインナーライナー用ゴム組成物２および３をえ、実施例１と同様にして評価を行なった。結果を表１に示す。
【００２９】
比較例１および２
表１に示す配合割合にかえたほかは、実施例１と同様にして比較インナーライナー用ゴム組成物２および３をえ、実施例１と同様にして評価を行なった。結果を表１に示す。
【００３０】
実施例４
雲母としてフォラム社製のＬＰＫ（平均粒子径：１５μｍ、アスペクト比：５０、組成はＳｉＯ2が４５．８重量％、Ａｌ2Ｏ3が３５．４重量％、Ｆｅ2Ｏ3が１．７５重量％、Ｋ2Ｏが９．１重量％である）を用いたほかは、実施例３と同様にして本発明のインナーライナー用ゴム組成物４をえ、実施例１と同様にして評価を行なった。結果を表１に示す。
【００３１】
比較例３〜５
雲母としてフォラム社製のＷ１（平均粒子径：１５μｍ、アスペクト比：５０、組成はＳｉＯ2が４５．８重量％、Ａｌ2Ｏ3が３５．４重量％、Ｆｅ2Ｏ3が１．７５重量％、Ｋ2Ｏが９．１重量％である）（比較例３）もしくはフォラム社製のＴＫ−Ｓ６（平均粒子径：１５μｍ、アスペクト比：５０、組成はＳｉＯ2が４５．８重量％、Ａｌ2Ｏ3が３５．４重量％、Ｆｅ2Ｏ3が１．７５重量％、Ｋ2Ｏが９．１重量％である）（比較例４）を用い、または雲母を用いなかった（比較例５）ほかは、実施例２と同様にして比較インナーライナー用ゴム組成物３〜５をえ、実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、ゴム物性および低空気透過性に優れたインナーライナー用ゴム組成物をうることができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム物性および低空気透過性に優れたタイヤのインナーライナー用ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車の低燃費化に対する社会的要請にもとづき、タイヤの転がり抵抗の低減や軽量化が図られている。なかでも、特に軽量化の方法としては、インナーライナーに着目し、ゴム物性を損なわずかつ低空気透過性を維持しつつゲージを薄くする方法がある。
【０００３】
たとえば特開平６−１１６４３９号公報には、インナーライナー用ゴム組成物に雲母を充填することが開示されている。しかし、当該公報記載の技術は少なくとも３層を有するゴムラミネートという特殊な構造を用いており、特に一層でゴム物性および低空気透過性に充分優れているとはいえない。
【０００４】
そこで、本発明者は、鋭意検討の結果、特定の雲母を充填材として用いることにより通常の１層の構造でもゴム物性および低空気透過性に優れるインナーライナー用ゴム組成物をうるに至った。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、本発明の目的は、ゴム物性および低空気透過性に優れたインナーライナー用ゴム組成物をうることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ゴム成分１００重量部と、板状で平均粒子径が１０〜２０μｍ、アスペクト比が５０〜１００の雲母１０〜５０重量部とを配合してなるインナーライナー用ゴム組成物に関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明において用いるゴム成分としては、たとえば天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）などのジエン系ゴム、たとえば臭素化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）、塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などのブチル系ゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）などがあげられ、これらのうちの少なくとも１種であればよい。なかでも、低空気透過性という点から、ブチル系ゴムを用いるのが好ましく、さらに、イオウによる加硫が可能という点からハロゲン化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ、ＣＩ−ＩＩＲ）を用いるのが特に好ましい。
【０００８】
つぎに、本発明において用いる雲母の種類としては、たとえば絹雲母（セリサイト）、白雲母（マスコバイト）、金雲母（フロゴバイト）、ソーダ雲母、黒雲母、カオリナイトなどがあげられ、これらのうちの少なくとも１種であればよい。なかでも、不純物が少ないという点から、絹雲母、白雲母、カオリナイトを用いるのが好ましく、さらに、粒径が小さく破壊核になりにくいという点から絹雲母を用いるのが特に好ましい。
【０００９】
本発明において用いる雲母は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化第二鉄（Ｆｅ2Ｏ3）および酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）を含む。前記雲母の組成については、ＳｉＯ2が３５〜５０重量％、Ａｌ2Ｏ3が１０〜４０重量％、Ｆｅ2Ｏ3が１〜１０重量％、Ｋ2Ｏが５〜１５重量％であればよいが、拡張力に優れるという点からＳｉＯ2が４０〜５０重量％、Ａｌ2Ｏ3が３０〜４０重量％、Ｆｅ2Ｏ3が１〜５重量％、Ｋ2Ｏが８〜１２重量％であるのが好ましい。なお、雲母は通常ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）などの不純物を含むが、本発明の効果を損なわない範囲であれば構わない。
【００１０】
本発明における雲母は板状であり、えられるゴム組成物を加工してインナーライナーとしたばあいに、インナーライナーの面方向に対して板状の雲母の面が平行に配向することにより、低空気透過性を改善する機能をもつ。
【００１１】
なお、本発明においていう「板状」とは、フレーク状、円盤状などの形状を含む概念である。
【００１２】
また、本発明において用いる雲母の平均粒子径としては、ゴム成分と結合せず、大きすぎると破壊核になりやすいという点から、１０〜３０μｍであればよいが、機械的疲労の向上という点から１０〜２０μｍであるので好ましい。ここで、平均粒子径とは、板状の雲母の長径の平均値をいう。
【００１３】
さらに本発明において用いる雲母のアスペクト比は、雲母が薄いほうが破壊核になりにくいという点から５０〜１００であればよいが、機械的疲労の向上という点から７０〜１００であるのが好ましい。
【００１４】
なお、アスペクト比とは、板状の雲母の、長径の厚さに対する比をいう。
【００１５】
前記雲母の配合割合としては、１０重量部より少ないと低空気透過性の改善効果がえられず、また５０重量部より多く配合しても配合量に応じた大幅な低空気透過性の改善効果がえられず、かつ機械的強度も低下しうるという点から前記ゴム成分１００重量部に対して１０〜５０重量部であればよいが、低空気透過性と機械的強度のバランスという点から２０〜３０重量部であるのが好ましい。
【００１６】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、ゴム成分および雲母を従来の方法で混練、加硫することによりえられる。混練および加硫の条件および方法については当業者であれば本発明の効果を損なわない範囲で適宜選択することができる。
【００１７】
なお、本発明のインナーライナー用ゴム組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、カーボンブラック、炭酸カルシウムなどの充填材、粘着付与剤、ステアリン酸、亜鉛華、イオウなどの加硫剤、加硫促進剤、プロセスオイルなどを含んでいてもよい。
【００１８】
以下に、実施例を用いて本発明を説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００１９】
【実施例】
実施例１
表１に示す配合割合で、神戸製鋼（株）製の１．７Ｌバンバリーを用いて１５０℃、４分間の条件で混練して混合物をえた。ついで、えられた混練物にイオウ１．５重量部および加硫促進剤１．０重量部を加えて二軸ローラーを用いて８０℃、４分間の条件で練り込んでえた混合物を、１７０℃、１０分間の条件で加硫し、本発明のインナーライナー用ゴム組成物１をえた。
【００２０】
表１において、ＳＢＲとしては住友化学工業（株）製のＳＢＲ１５００、カーボンブラックとしては、三菱化学（株）製のＮ６６０、プロセスオイルとしては出光興産（株）製のダイアナプロセスＰＳ３２、炭酸カルシウムとしては近江化学（株）製のサクセス２００Ｓ、粘着付与剤としては（株）日本触媒製のＳＰ１０６８、ステアリン酸としては日本油脂（株）製の桐、亜鉛華としては東邦亜鉛（株）製の銀嶺Ｒ、イオウとしては鶴見化学（株）製のイオウ、加硫促進剤としては三新化学（株）製のサンセラーＣＭ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジル−スルフェンアミド）を用いた。
【００２１】
また、板状の雲母としては、フォラム社から入手したマレーシア産のセリサイトＴＫ−Ｓ８（平均粒子径：１５μｍ、アスペクト比：７０、組成はＳｉＯ2が４５．８重量％、Ａｌ2Ｏ3が３５．４重量％、Ｆｅ2Ｏ3が１．７５重量％、Ｋ2Ｏが９．１重量％である）を用いた。
【００２２】
［評価］
えられたゴム組成物について以下に示す方法で評価を行なった。評価結果は表１に示す。
【００２３】
空気透過量
えられたゴム組成物を切断して直径９０ｍｍ、厚さ１ｍｍのサンプルを作製し、ＡＳＴＭ Ｄ−１４３４−７５Ｍにしたがって空気透過量を測定し、空気透過係数（１０-11ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ）を算出した。測定には、東洋精機製作所（株）製の恒温式ガス透過率測定装置Ｍ−Ｃ１を用いた。
【００２４】
引張試験
ＪＩＳ Ｋ６２５１にもとづいてダンベル状３号形を使用して評価を行なった。
【００２５】
屈曲き裂試験
ＪＩＳ Ｋ６２６０にもとづいてサンプルを作製し、５０％歪みおよび７０％歪みを与えて評価を行なった。
【００２６】
エアーリーク
えられたゴム組成物から従来からの方法で１７５／７０Ｒ１３のタイヤを作製し、リム組したのち、内圧を３００ｋＰａに設定し、８０℃のオーブンに１週間入れて内圧の低下代を指数として示した。指数が大きいほど、内圧保持性能がよいことを示す（なお、インナーライナーのゲージはすべての実施例および比較例において同様とした）。
【００２７】
マシン耐久性
前記タイヤを８０℃のオーブンに１週間入れたのち、内圧２００ｋＰａ、荷重３４０ｋｇｆ、時速８０ｋｍ／ｈで３万ｋｍ走行させたのち、インナーライナーの損傷程度を確認した。クラックが発生しなかったばあいを○、クラックが発生したばあいを×とした。
【００２８】
実施例２および３
表１に示す配合割合にかえたほかは、実施例１と同様にして本発明のインナーライナー用ゴム組成物２および３をえ、実施例１と同様にして評価を行なった。結果を表１に示す。
【００２９】
比較例１および２
表１に示す配合割合にかえたほかは、実施例１と同様にして比較インナーライナー用ゴム組成物２および３をえ、実施例１と同様にして評価を行なった。結果を表１に示す。
【００３０】
実施例４
雲母としてフォラム社製のＬＰＫ（平均粒子径：１５μｍ、アスペクト比：５０、組成はＳｉＯ2が４５．８重量％、Ａｌ2Ｏ3が３５．４重量％、Ｆｅ2Ｏ3が１．７５重量％、Ｋ2Ｏが９．１重量％である）を用いたほかは、実施例３と同様にして本発明のインナーライナー用ゴム組成物４をえ、実施例１と同様にして評価を行なった。結果を表１に示す。
【００３１】
比較例３〜５
雲母としてフォラム社製のＷ１（平均粒子径：１５μｍ、アスペクト比：５０、組成はＳｉＯ2が４５．８重量％、Ａｌ2Ｏ3が３５．４重量％、Ｆｅ2Ｏ3が１．７５重量％、Ｋ2Ｏが９．１重量％である）（比較例３）もしくはフォラム社製のＴＫ−Ｓ６（平均粒子径：１５μｍ、アスペクト比：５０、組成はＳｉＯ2が４５．８重量％、Ａｌ2Ｏ3が３５．４重量％、Ｆｅ2Ｏ3が１．７５重量％、Ｋ2Ｏが９．１重量％である）（比較例４）を用い、または雲母を用いなかった（比較例５）ほかは、実施例２と同様にして比較インナーライナー用ゴム組成物３〜５をえ、実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
【発明の効果】
本発明によれば、ゴム物性および低空気透過性に優れたインナーライナー用ゴム組成物をうることができる。
Claims (1)
- ゴム成分１００重量部と、板状で平均粒子径が１０〜２０μｍ、アスペクト比が５０〜１００の雲母１０〜５０重量部とを配合してなるインナーライナー用ゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31185597A JP3853490B2 (ja) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | インナーライナー用ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31185597A JP3853490B2 (ja) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | インナーライナー用ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11140234A JPH11140234A (ja) | 1999-05-25 |
| JP3853490B2 true JP3853490B2 (ja) | 2006-12-06 |
Family
ID=18022237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31185597A Expired - Lifetime JP3853490B2 (ja) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | インナーライナー用ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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1997
- 1997-11-13 JP JP31185597A patent/JP3853490B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
| JPH11140234A (ja) | 1999-05-25 |
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