JP4064638B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐空気透過性と柔軟性とのバランスに優れ、更にゴムとの接着性に優れ、かつ空気入りタイヤのタイヤ内の空気圧保持性を損なうことなく、インナーライナー層などの空気透過防止層を薄くしてタイヤの軽量化を図ることが出来るタイヤ用ポリマー組成物を空気透過防止層に用いた空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料消費率の低減は自動車における大きな技術的課題の一つであり、この対策の一環として空気入りタイヤの軽量化に対する要求も益々強いものになってきている。
【０００３】
ところで、空気入りタイヤの内面には、タイヤ空気圧を一定に保持するためにブチルゴムなどのような低気体透過性のゴムからなるインナーライナー層が設けられている。しかしながら、ハロゲン化ブチルゴムはヒステリシス損失が大きいため、タイヤの加硫後に、カーカスコード間の間隙において、カーカス層の内面ゴム及びインナーライナー層に波打ちが生じた場合、カーカス層の変形とともにインナーライナーゴム層が変形するので、転動抵抗が増加するという問題がある。このため、一般に、インナーライナー層（ハロゲン化ブチルゴム）とカーカス層の内面ゴムとの間にヒステリシス損失が小さいタイゴムと呼ばれるゴムシートを介して両者を接合している。従って、ハロゲン化ブチルゴムのインナーライナー層の厚さに加えて、タイゴムの厚さが加算され、層全体として１mm（１０００μｍ）を超える厚さになり、結果的に製品タイヤの重量を増大させる原因の一つになっていた。
【０００４】
空気入りタイヤのインナーライナー層としてブチルゴムなどの低気体透過性ゴムに代えて種々の材料を用いる技術が提案されている。例えば、特公昭４７−３１７６１号公報には加硫タイヤの内面に、空気透過係数［cm3(標準状態）／cm・sec ・mmHg］が３０℃で１０×１０-13 以下、７０℃で５０×１０-13 以下の、ポリ塩化ビニリデン、飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂などの合成樹脂の溶液又は分散液を０．１mm以下で塗布することが開示されている。
【０００５】
しかしながら、この公報に開示の技術は、加硫タイヤのカーカス内周面に、もしくはインナーライナー内周面に、特定の空気透過係数を有する合成樹脂の被覆層を設けて合成樹脂被覆層の厚さを０．１mm以下にすることが記載されているが、この公報に記載された空気入りタイヤはゴムと合成樹脂フィルムとの接着性に問題があり、またインナーライナー層が耐熱性、耐湿性（又は耐水性）に劣るという欠点を有する。
【０００６】
特開平５−３３０３０７号公報にはタイヤ内面をハロゲン化処理（従来から知られている塩素化処理用液、臭素溶液、ヨウ素溶液を使用）し、その上にメトキシメチル化ナイロン、共重合ナイロン、ポリウレタンとポリ塩化ビニリデンのブレンド、ポリウレタンとポリフッ化ビニリデンのブレンドのポリマー皮膜（膜厚１０〜２００μｍ）を形成することが開示されている。
【０００７】
更に特開平５−３１８６１８号公報には、メトキシメチル化ナイロンの薄膜をインナーライナーとする空気入りタイヤが開示されており、この技術によれば、グリーンタイヤ内面にメトキシメチル化ナイロンの溶液又はエマルジョンを散布又は塗布し、次いでタイヤを加硫するか、或いは加硫後タイヤ内面にメトキシメチル化ナイロンの溶液又はエマルジョンを散布又は塗布することによって空気入りタイヤを製造している。しかしながら、この公報に開示の技術においても薄膜の耐水性に劣る欠点に加えて、膜厚の均一性を保持することが困難であると言う欠点を有している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述の通り、ブチルゴムに代わる、空気入りタイヤのインナーライナー層用の種々の材料が提案されているが、未だ実用化されるには至っていない。特に空気入りタイヤのインナーライナー層として必要な耐空気透過性と柔軟性とのバランスに優れ、更にゴムとの接着性に優れた材料は未だ開発されるに至っていない。従って、本発明の目的は、空気入りタイヤの空気圧保持性を損なうことなく、タイヤの軽量化を可能にし、かつ、耐空気透過性及び柔軟性とのバランスに優れ、またゴム層との接着性に優れた空気入りタイヤの空気透過防止層用として最適のタイヤ用ポリマー組成物を用いて空気透過防止層を構成した空気入りタイヤを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に従えば、（Ａ）空気透過係数が２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg以下でヤング率が５００MPa 超の少なくとも一種の熱可塑性樹脂を全ポリマー成分重量当り１０〜８５重量％並びに
（Ｂ）空気透過係数が２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg超でヤング率が５００MPa 以下の少なくとも一種のエラストマー成分を全ポリマー成分重量当り１０〜８５重量％で、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）の合計量（Ａ）＋（Ｂ）が全ポリマー成分重量当り３０重量％以上となる量で含み、かつ、
（Ｃ）前記（Ａ）成分の熱可塑性樹脂にタイヤとして使用した際の相対するゴム層との臨界表面張力差が３mN／ｍ以下の分子量１００万以上の超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレン−メチルアクリレート樹脂（ＥＭＡ）及びそのマレイン酸付加物並びにポリプロピレン（ＰＰ）、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、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（ＳＥＢＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）及びエチレン−プロピレン共重合体（ＥＰ）から選ばれる他の熱可塑性樹脂であって、該熱可塑性樹脂（Ｃ）を、（Ａ),（Ｂ）及び（Ｃ）成分の全重量当り３〜７０重量％含む、空気透過係数が２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg以下でヤング率が１〜５００MPa のタイヤ用ポリマー組成物の層を空気透過防止層に用いた空気入りタイヤが提供される。なお、ここで空気透過係数はＪＩＳ Ｋ７１２６（Ａ法）に準拠して測定した値をいう。
【００１０】
本発明に従ったポリマー組成物に（Ａ）成分として配合される熱可塑性樹脂は、空気透過係数が２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg以下、好ましくは０．１×１０-12 〜１０×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHgでヤング率が５００MPa 超、好ましくは５００〜３０００MPa の任意の熱可塑性樹脂を用いることができ、その配合量は樹脂及びゴムを含むポリマー成分の合計重量当り１０重量％以上、好ましくは２０〜８５重量％である。
【００１１】
そのような熱可塑性樹脂としては、例えば以下のような熱可塑性樹脂及びこれらの又はこれらを含む任意の樹脂混合物を挙げることができる。また、これらに、酸化防止剤等が添加された熱可塑性樹脂成分でも良い。
【００１２】
ポリアミド系樹脂（例えばナイロン６（Ｎ６）、ナイロン６６（Ｎ６６）、ナイロン４６（Ｎ４６）、ナイロン１１（Ｎ１１）、ナイロン１２（Ｎ１２）、ナイロン６１０（Ｎ６１０）、ナイロン６１２（Ｎ６１２）、ナイロン６／６６共重合体（Ｎ６／６６）、ナイロン６／６６／６１０共重合体（Ｎ６／６６／６１０）、ナイロンＭＸＤ６、ナイロン６Ｔ、ナイロン６／６Ｔ共重合体、ナイロン６６／ＰＰ共重合体、ナイロン６６／ＰＰＳ共重合体、ポリエステル系樹脂（例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）、ＰＥＴ／ＰＥＩ共重合体、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、液晶ポリエステル、ポリブチレンテレフタレート／ポリテトラメチレングリコール共重合体、ポリオキシアルキレンジイミドジ酸／ポリブチレンテレフタレート共重合体などの芳香族ポリエステル）、ポリニトリル系樹脂（例えばポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル／スチレン共重合体（ＡＳ）、メタクリロニトリル／スチレン共重合体、メタクリロニトリル／スチレン／ブタジエン共重合体）、ポリ（メタ）アクリレート系樹脂（例えばポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリメタクリル酸エチル）、ポリビニル系樹脂（例えば酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ビニルアルコール／エチレン共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＤＶＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン／メチルアクリレート共重合体）、セルロース系樹脂（例えば酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース）、フッ素系樹脂（例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロルフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフロロエチレン／エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、イミド系樹脂（例えば芳香族ポリイミド（ＰＩ））などを挙げることができる。
【００１３】
前述の如く、これらの熱可塑性樹脂は特定の空気透過係数、ヤング率及び配合量としなければならない。ヤング率５００MPa 以下の柔軟性を有し、かつ空気透過係数が２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg以下である素材は、工業的にまだ開発されておらず、また、空気透過係数が２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHgを超えると、タイヤ用ポリマー組成物としての耐空気透過性が低下し、タイヤの空気透過防止層としての機能を果たさなくなる。更に、これらの熱可塑性樹脂の配合量が１０重量％未満の場合にも同様に耐空気透過性が低下して、タイヤの空気透過防止層としては使用できないこととなるので好ましくない。
【００１４】
本発明に従ったポリマー組成物に（Ｂ）成分として配合されるエラストマー成分は、空気透過係数が２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHgより大きく、ヤング率が５００MPa 以下の任意のエラストマーもしくはそれらの任意のブレンド又はこれらにエラストマーの分散性や耐熱性などの改善その他のために一般的にエラストマーに配合される補強剤、充填剤、架橋剤、軟化剤、老化防止剤、加工助剤などの配合剤を必要量添加したエラストマー組成物で、その配合量は空気透過防止層を構成する樹脂及びエラストマー成分を含むポリマー成分の合計量の全重量当り１０重量％以上、好ましくは１０〜８５重量％であり、かつ、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）の合計量（Ａ）＋（Ｂ）が全ポリマー成分重量当り３０重量％以上となる量である。
【００１５】
そのようなエラストマー成分を構成するエラストマーとしては、上記空気透過係数及びヤング率を有するものであれば、特に限定されないが、例えば以下のようなものを挙げることができる。
【００１６】
ジエン系ゴム及びその水添物（例えばＮＲ、ＩＲ、エポキシ化天然ゴム、ＳＢＲ、ＢＲ（高シスＢＲ及び低シスＢＲ）、ＮＢＲ、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ）、オレフィン系ゴム（例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム（ＡＣＭ）、アイオノマー、含ハロゲンゴム（例えばＢｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＲ，ＣＨＣ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン（Ｍ−ＣＭ））、シリコンゴム（例えばメチルビニルシリコンゴム、ジメチルシリコンゴム、メチルフェニルビニルシリコンゴム）、含イオウゴム（例えばポリスルフィドゴム）、フッ素ゴム（例えばビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム）、熱可塑性エラストマー（例えばスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー）などを挙げることができる。
【００１７】
本発明に従えば、更に、第三成分の接着性付与成分として、タイヤとして使用した際の相対するゴム層との臨界表面張力差（Δγｃ）が３mN／ｍ以下の熱可塑性樹脂を（Ａ),（Ｂ）及び（Ｃ）成分の合計重量当り３〜７０重量％、好ましくは３〜５０重量％組成物中に配合する。この配合量が少ないと、相対する成分との接着が充分でなくなり、逆に多過ぎると、空気透過係数が大きくなり過ぎたり、弾性率が高くなり過ぎたりして、実用的ではない。
【００１８】
本発明に従った第三成分（Ｃ）の熱可塑性樹脂の具体例としては、分子量１００万以上、好ましくは３００万以上の超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレン−メチルアクリレート樹脂（ＥＭＡ）等のアクリレート共重合体類及びそのマレイン酸付加物、ポリプロピレン（ＰＰ）、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、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（ＳＥＢＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン−プロピレン共重合体（ＥＰ）などを挙げることができる。
【００１９】
特定の熱可塑性樹脂成分（Ａ) 及び（Ｃ）の合計量とエラストマー成分（Ｂ）との組成比は、フィルムの厚さ、耐空気透過性、柔軟性のバランスで適宜決めればよいが、好ましい範囲は１０／９０〜９０／１０、更に好ましくは２０／８０〜８５／１５である。
【００２０】
本発明に係るポリマー組成物は、前記した通り、特定の空気透過係数及びヤング率を有するポリマー成分（Ａ),（Ｂ）及び（Ｃ）を必須の構成成分として含むが、これを図示すれば図１のグラフ図に示す通りとなり、図１において成分（Ａ）は領域Ｘに、成分（Ｂ）は領域Ｙに、成分（Ｃ）は相対するゴム層との臨界表面張力差３mN／ｍ以下であることを基準に決定されるが、得られたポリマー組成物は領域Ｚに相当する。
【００２１】
本発明において、成分（Ａ）に属する熱可塑性樹脂Ａ1 〜Ａn を決定し、これらの平均値Ａａｖ（＝ΣφｉＡｉ（ｉ＝１〜ｎ）、ここでφｉはＡｉの重量％）を求める。この点Ａａｖと空気透過係数が２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg、ヤング率５００MPa の点Ｐとを直線で結び、直線ＡａｖＰを外挿してできた直線の下側と、空気透過係数２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg以上の領域Ｓに、Ｙ領域に属する（Ｂ）成分、Ｂ1 〜Ｂn の平均値Ｂａｖ（＝ΣφｉＢｉ（ｉ＝１〜ｎ）、ここでφｉはＢｉの重量％）が入るようなエラストマーを選択し、適当配合で混合し、更に、成分（Ｃ）を添加して目的の領域Ｚに入るポリマー組成物を得ることができる。
【００２２】
以下、本発明のタイヤ用ポリマー組成物を用いて製造した空気透過防止層を有する空気入りタイヤについて更に詳しく説明する。
本発明に係る空気入りタイヤの空気透過防止層は、タイヤ内部の任意の位置、即ちカーカス層の内側又は外側、或いはその他の位置に配置することができる。要はタイヤ内部からの空気の透過拡散を防止して、タイヤ内部の空気圧を長期間保持することができるように配置することにより本発明の目的が達成される。
【００２３】
図２は空気入りタイヤの空気透過防止層の配置の典型例を例示する子午線方向半断面図である。図２において、左右一対のビードコア１，１間にカーカス層２が装架され、このカーカス層２の内側のタイヤ内面には、インナーライナー層３が設けられている。図２において４はサイドウォールを示す。
【００２４】
本発明において空気透過防止層を構成するポリマー組成物の製造方法は、予め（Ａ）及び（Ｃ）成分を構成する熱可塑性樹脂成分とエラストマー（ゴムの場合は未加硫物）成分（Ｂ）とを２軸混練押出機等で溶融混練し、連続相を形成する熱可塑性樹脂中にエラストマー成分を分散させる。エラストマー成分を加硫する場合には、混練下で加硫剤を添加し、エラストマーを動的に加硫させても良い。また、熱可塑性樹脂またはエラストマー成分への各種配合剤（加硫剤を除く）は、上記混練中に添加しても良いが、混練の前に予め混合しておくことが好ましい。熱可塑性樹脂とエラストマーの混練に使用する混練機としては、特に限定はなく、スクリュー押出機、ニーダ、バンバリミキサー、２軸混練押出機等が挙げられる。中でも樹脂成分とゴム成分の混練およびゴム成分の動的加硫には２軸混練押出機を使用するのが好ましい。さらに、２種類以上の混練機を使用し、順次混練してもよい。溶融混練の条件として、温度は熱可塑性樹脂が溶融する温度以上であれば良い。また、混練時の剪断速度は２５００〜７５００ Sec-1であるのが好ましい。混練全体の時間は３０秒から１０分、また加硫剤を添加した場合には、添加後の加硫時間は１５秒から５分であるのが好ましい。上記方法で作製されたポリマー組成物は、次に押出し成形またはカレンダー成形によってフィルム化される。フィルム化の方法は、通常の熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーをフィルム化する方法によれば良い。
このようにして得られる薄膜は、熱可塑性樹脂（Ａ）及び（Ｃ）のマトリクス中に少なくとも一部のエラストマー（Ｂ）が不連続相として分散した構造をとる。
かかる状態の分散構造をとることにより柔軟性と耐空気透過性のバランスを付与することが可能でかつ、耐熱変形性改善、耐水性向上等の効果を得ることが出来、かつ熱可塑の加工が可能となるため通常の樹脂用成形機即ち押出し成形または、カレンダー成形によって、フィルム化することが可能となる。フィルム化の方法は、通常の熱可塑性樹脂または、熱可塑性エラストマーをフィルム化する方法によれば良い。
【００２５】
本発明に係るポリマー組成物の薄膜から成る空気透過防止層を有する空気入りタイヤの製造方法について、図２に示すように、インナーライナー層３をカーカス層２の内側に配置する場合の一例を説明すると、予め本発明のポリマー組成物を所定の幅と厚さの薄膜状に押し出し、それをタイヤ成型用ドラム上に円筒に貼り着ける。その上に未加硫ゴムからなるカーカス層、ベルト層、トレッド層等の通常のタイヤ製造に用いられる部材を順次貼り重ね、ドラムを抜き去ってグリーンタイヤとする。次いで、このグリーンタイヤを常法に従って加熱加硫することにより、所望の軽量化空気入りタイヤを製造することができる。なお、カーカス層の外周面に空気透過防止層を設ける場合にも、これに順じて行うことができる。
【００２６】
本発明に従った空気透過防止層を接着せしめるゴム層の材料には特に限定はなく、従来からタイヤ用ゴム材料として一般に使用されている任意のゴム材料とすることができる。そのようなゴムとしては、例えば、ＮＲ，ＩＲ，ＢＲ，ＳＢＲ等のジエン系ゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、スチレン系エラストマー等にカーボンブラック等の補強剤、プロセスオイル等の軟化剤、可塑剤及び加硫剤等の配合剤を添加したゴム組成物とすることができる。
【００２７】
本発明に係る空気透過防止層は、空気透過係数が２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg以下、好ましくは５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg以下である。空気透過係数を２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg以下にすることによって空気透過防止層の厚さを従来の空気透過防止層の厚さの１／２以下にすることができる。
【００２８】
一方、ヤング率は１〜５００MPa 、好ましくは１０〜３００MPa 、厚さが０．０２〜１．０mm、好ましくは０．０５〜０．５mmである。ヤング率が１MPa 未満ではタイヤ成型時にシワがよる等によりハンドリングが困難になるので好ましくなく、逆に５００MPa 超では走行時のタイヤ変形に追従できないので好ましくない。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例に従って本発明を更に具体的に説明するが、本発明を以下の実施例に限定するものでないことは言うまでもない。以下の例において使用した評価方法は以下の通りである。
【００３０】
フィルムの空気透過係数測定法
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（Ａ法）」に準じた。
試験片 ： 各例で作成したフィルムサンプルを用いた。
試験気体 ： 空気（Ｎ2 ：Ｏ2 ＝８：２）
試験温度 ： ３０℃
【００３１】
フィルムのヤング率の測定法
ＪＩＳ Ｋ６２５１「加硫ゴムの引張試験方法」に準じた。
試験片 ： 各例で押出成形により作成したフィルムサンプルを、押出時の樹脂の流れ方向に平行に、ＪＩＳ３号ダンベルで打ち抜いた。得られた応力〜ひずみ曲線の初期ひずみ領域の曲線に接線を引き、その接線の傾きよりヤング率を求めた。
【００３２】
ゴムとの融着性の評価法
各樹脂の２mmのシートを、熱プレスにて、圧力３MPa 、時間２０分でプレスをした。その時の温度は、各樹脂の融点＋２０℃とした。そのシートを１インチ幅で、ＪＩＳ Ｋ６２５６に従って剥離試験をした時に、材料破壊となったものを○、剥離力が全く出ないものを×とした。剥離力があるが界面剥離となった場合を△とした。この時に使用したゴムは、ＳＢＲ／ＮＲ＝５０部：５０部の系で、そのγｃ＝３０mN／ｍであった。
【００３３】
タイヤ空気漏れ性能試験法
１６５ＳＲ１３ スチールラジアルタイヤ（リム １３×４1/2 −Ｊ）を使用して、初期圧力２００kPa 、無負荷条件にて室温２１℃で３ヶ月間放置して測定間隔４日毎に圧力を測定した。
測定圧力Ｐｔ、初期圧力Ｐｏ及び経過日数ｔとして、関数：
Ｐｔ／Ｐｏ＝ｅｘｐ（−αｔ）
に回帰してα値を求める。得られたαを用い、ｔ＝３０を下式に代入し、
β＝［１−ｅｘｐ（−αｔ）］×１００
β値を得る。このβ値を１ヶ月当りの圧力低下率（％／月）とする。
【００３４】
タイヤ走行耐久性試験法（インナーライナー層の耐久試験法）
１６５ＳＲ１３スチールラジアルタイヤ（リム １３×４1/2 −Ｊ）を用い、空気圧１４０kPa 、荷重５．５kNの試験条件下に、室温（３８℃）にて、φ１７０７mmドラム上で、速度８０km／ｈで１０，０００km走行後にタイヤ内面を検査する。インナーライナー層を目視検査し、次の故障が発見されるものを不合格とする。
１）キレツ、クラックのあるもの
２）ハガレ、浮き上がりのあるもの
【００３５】
実施例１〜１４
表Ｉ〜表XIV に示す各種配合割合（重量部）で種々の熱可塑性樹脂成分（Ａ),（Ｃ）各々の１種または２種とエラストマー成分（Ｂ）及び場合によっては、加硫剤、滑材等の他成分とを２軸混練機にて混練後連続して樹脂用ペレタイザーでペレット化し、次に該ペレットを使用して樹脂用押出機で幅３５０mm、厚さ０．１mmのフィルムとした。
得られたフィルムの空気透過係数及びヤング率を測定し、結果をそれぞれ表Ｉ〜表XIV に示した。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【表２】
【００３８】
【表３】
【００３９】
【表４】
【００４０】
【表５】
【００４１】
【表６】
【００４２】
【表７】
【００４３】
【表８】
【００４４】
【表９】
【００４５】
【表１０】
【００４６】
【表１１】
【００４７】
【表１２】
【００４８】
【表１３】
【００４９】
【表１４】
【００５０】
実施例１５及び１６並びに比較例１及び２
Ｂｒ−ＩＩＲ又はＢｒ−ポリ（イソブチレン−ｐ−メチルスチレン）（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）に各種配合剤を混合し、密閉式のゴム用バンバリーミキサー中で混練し、次いでゴム用ロールを使用して厚さ２．５mmのゴムシート状とし、マスターバッチＡ及びＢを作製した。
このマスターバッチＡ又はＢのシートをゴム用ペレタイザーでペレット化し、該ペレットを用いて、表XVに示す各種配合割合（重量部）で成分（Ａ) 及び（Ｃ）と該マスターバッチとを２軸混練機にて混練し、更に加硫系を添加し混練中に樹脂マトリックス中にドメインとして分散したゴムマスターバッチ成分を動的に加硫せしめた。二軸混練機で混合した該エラストマー組成物をストランド状に押し出し、該ポリマー組成物を更に樹脂用ペレタイザーでペレット化し、該ペレットを使用して次に樹脂用押出機で幅３５０mm、厚さ０．０５mmのフィルムを作製した。得られたフィルムの空気透過係数及びヤング率を測定した。
このフィルムをタイヤ成形用のドラムに巻き、その上にカーカス、サイドベルト、トレッド等のタイヤ部材を積層させ、インフレートさせて、グリーンタイヤとした。グリーンタイヤは、加硫機で１８５℃、１５分間、圧力２．３MPa にて加硫させ、タイヤサイズ１６５ＳＲ１３のタイヤに仕上げた。
【００５１】
一方比較例１として、グリーンタイヤの内面に厚さ約０．７mmのタイゴムを介して、以下の配合表に示す未加硫のブチルゴム組成物から成る約０．５mmのインナーライナー層を有するグリーンタイヤを成形し、その後、加硫して、タイヤを仕上げた（サイズ１６５ＳＲ１３）。
【００５２】
又、比較例２として、相対するゴム層との臨界表面張力差が３mN／m 以下である熱可塑性樹脂を使用しない場合で、タイヤを仕上げた。
【００５３】
得られた空気入りタイヤのインナーライナー層（空気透過防止層）の重量測定、空気漏れ試験及びタイヤの耐久性試験を行ったところ、結果は表XVの通りであった。
【００５４】
【表１５】
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に従えば、タイヤ内の空気圧保持性を良好に保持し、かつ柔軟性を維持しつつ、しかもゴムとの接着性に優れており、タイヤの軽量化を図ることができる、タイヤ用ポリマー組成物を空気透過防止層に用いた空気入りタイヤを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るポリマー成分（Ａ）及び（Ｂ）並びに本発明のポリマー組成物の空気透過係数とヤング率との関係を示すグラフ図である。
【図２】本発明の空気入りタイヤの構造を示す子午線方向半断面図である。
【符号の説明】
１…ビードコア
２…カーカス層
３…インナーライナー層
４…サイドウォール
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐空気透過性と柔軟性とのバランスに優れ、更にゴムとの接着性に優れ、かつ空気入りタイヤのタイヤ内の空気圧保持性を損なうことなく、インナーライナー層などの空気透過防止層を薄くしてタイヤの軽量化を図ることが出来るタイヤ用ポリマー組成物を空気透過防止層に用いた空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料消費率の低減は自動車における大きな技術的課題の一つであり、この対策の一環として空気入りタイヤの軽量化に対する要求も益々強いものになってきている。
【０００３】
ところで、空気入りタイヤの内面には、タイヤ空気圧を一定に保持するためにブチルゴムなどのような低気体透過性のゴムからなるインナーライナー層が設けられている。しかしながら、ハロゲン化ブチルゴムはヒステリシス損失が大きいため、タイヤの加硫後に、カーカスコード間の間隙において、カーカス層の内面ゴム及びインナーライナー層に波打ちが生じた場合、カーカス層の変形とともにインナーライナーゴム層が変形するので、転動抵抗が増加するという問題がある。このため、一般に、インナーライナー層（ハロゲン化ブチルゴム）とカーカス層の内面ゴムとの間にヒステリシス損失が小さいタイゴムと呼ばれるゴムシートを介して両者を接合している。従って、ハロゲン化ブチルゴムのインナーライナー層の厚さに加えて、タイゴムの厚さが加算され、層全体として１mm（１０００μｍ）を超える厚さになり、結果的に製品タイヤの重量を増大させる原因の一つになっていた。
【０００４】
空気入りタイヤのインナーライナー層としてブチルゴムなどの低気体透過性ゴムに代えて種々の材料を用いる技術が提案されている。例えば、特公昭４７−３１７６１号公報には加硫タイヤの内面に、空気透過係数［cm3(標準状態）／cm・sec ・mmHg］が３０℃で１０×１０-13 以下、７０℃で５０×１０-13 以下の、ポリ塩化ビニリデン、飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂などの合成樹脂の溶液又は分散液を０．１mm以下で塗布することが開示されている。
【０００５】
しかしながら、この公報に開示の技術は、加硫タイヤのカーカス内周面に、もしくはインナーライナー内周面に、特定の空気透過係数を有する合成樹脂の被覆層を設けて合成樹脂被覆層の厚さを０．１mm以下にすることが記載されているが、この公報に記載された空気入りタイヤはゴムと合成樹脂フィルムとの接着性に問題があり、またインナーライナー層が耐熱性、耐湿性（又は耐水性）に劣るという欠点を有する。
【０００６】
特開平５−３３０３０７号公報にはタイヤ内面をハロゲン化処理（従来から知られている塩素化処理用液、臭素溶液、ヨウ素溶液を使用）し、その上にメトキシメチル化ナイロン、共重合ナイロン、ポリウレタンとポリ塩化ビニリデンのブレンド、ポリウレタンとポリフッ化ビニリデンのブレンドのポリマー皮膜（膜厚１０〜２００μｍ）を形成することが開示されている。
【０００７】
更に特開平５−３１８６１８号公報には、メトキシメチル化ナイロンの薄膜をインナーライナーとする空気入りタイヤが開示されており、この技術によれば、グリーンタイヤ内面にメトキシメチル化ナイロンの溶液又はエマルジョンを散布又は塗布し、次いでタイヤを加硫するか、或いは加硫後タイヤ内面にメトキシメチル化ナイロンの溶液又はエマルジョンを散布又は塗布することによって空気入りタイヤを製造している。しかしながら、この公報に開示の技術においても薄膜の耐水性に劣る欠点に加えて、膜厚の均一性を保持することが困難であると言う欠点を有している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述の通り、ブチルゴムに代わる、空気入りタイヤのインナーライナー層用の種々の材料が提案されているが、未だ実用化されるには至っていない。特に空気入りタイヤのインナーライナー層として必要な耐空気透過性と柔軟性とのバランスに優れ、更にゴムとの接着性に優れた材料は未だ開発されるに至っていない。従って、本発明の目的は、空気入りタイヤの空気圧保持性を損なうことなく、タイヤの軽量化を可能にし、かつ、耐空気透過性及び柔軟性とのバランスに優れ、またゴム層との接着性に優れた空気入りタイヤの空気透過防止層用として最適のタイヤ用ポリマー組成物を用いて空気透過防止層を構成した空気入りタイヤを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に従えば、（Ａ）空気透過係数が２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg以下でヤング率が５００MPa 超の少なくとも一種の熱可塑性樹脂を全ポリマー成分重量当り１０〜８５重量％並びに
（Ｂ）空気透過係数が２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg超でヤング率が５００MPa 以下の少なくとも一種のエラストマー成分を全ポリマー成分重量当り１０〜８５重量％で、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）の合計量（Ａ）＋（Ｂ）が全ポリマー成分重量当り３０重量％以上となる量で含み、かつ、
（Ｃ）前記（Ａ）成分の熱可塑性樹脂にタイヤとして使用した際の相対するゴム層との臨界表面張力差が３mN／ｍ以下の分子量１００万以上の超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレン−メチルアクリレート樹脂（ＥＭＡ）及びそのマレイン酸付加物並びにポリプロピレン（ＰＰ）、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、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（ＳＥＢＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）及びエチレン−プロピレン共重合体（ＥＰ）から選ばれる他の熱可塑性樹脂であって、該熱可塑性樹脂（Ｃ）を、（Ａ),（Ｂ）及び（Ｃ）成分の全重量当り３〜７０重量％含む、空気透過係数が２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg以下でヤング率が１〜５００MPa のタイヤ用ポリマー組成物の層を空気透過防止層に用いた空気入りタイヤが提供される。なお、ここで空気透過係数はＪＩＳ Ｋ７１２６（Ａ法）に準拠して測定した値をいう。
【００１０】
本発明に従ったポリマー組成物に（Ａ）成分として配合される熱可塑性樹脂は、空気透過係数が２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg以下、好ましくは０．１×１０-12 〜１０×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHgでヤング率が５００MPa 超、好ましくは５００〜３０００MPa の任意の熱可塑性樹脂を用いることができ、その配合量は樹脂及びゴムを含むポリマー成分の合計重量当り１０重量％以上、好ましくは２０〜８５重量％である。
【００１１】
そのような熱可塑性樹脂としては、例えば以下のような熱可塑性樹脂及びこれらの又はこれらを含む任意の樹脂混合物を挙げることができる。また、これらに、酸化防止剤等が添加された熱可塑性樹脂成分でも良い。
【００１２】
ポリアミド系樹脂（例えばナイロン６（Ｎ６）、ナイロン６６（Ｎ６６）、ナイロン４６（Ｎ４６）、ナイロン１１（Ｎ１１）、ナイロン１２（Ｎ１２）、ナイロン６１０（Ｎ６１０）、ナイロン６１２（Ｎ６１２）、ナイロン６／６６共重合体（Ｎ６／６６）、ナイロン６／６６／６１０共重合体（Ｎ６／６６／６１０）、ナイロンＭＸＤ６、ナイロン６Ｔ、ナイロン６／６Ｔ共重合体、ナイロン６６／ＰＰ共重合体、ナイロン６６／ＰＰＳ共重合体、ポリエステル系樹脂（例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）、ＰＥＴ／ＰＥＩ共重合体、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、液晶ポリエステル、ポリブチレンテレフタレート／ポリテトラメチレングリコール共重合体、ポリオキシアルキレンジイミドジ酸／ポリブチレンテレフタレート共重合体などの芳香族ポリエステル）、ポリニトリル系樹脂（例えばポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル／スチレン共重合体（ＡＳ）、メタクリロニトリル／スチレン共重合体、メタクリロニトリル／スチレン／ブタジエン共重合体）、ポリ（メタ）アクリレート系樹脂（例えばポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリメタクリル酸エチル）、ポリビニル系樹脂（例えば酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ビニルアルコール／エチレン共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＤＶＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン／メチルアクリレート共重合体）、セルロース系樹脂（例えば酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース）、フッ素系樹脂（例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロルフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフロロエチレン／エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、イミド系樹脂（例えば芳香族ポリイミド（ＰＩ））などを挙げることができる。
【００１３】
前述の如く、これらの熱可塑性樹脂は特定の空気透過係数、ヤング率及び配合量としなければならない。ヤング率５００MPa 以下の柔軟性を有し、かつ空気透過係数が２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg以下である素材は、工業的にまだ開発されておらず、また、空気透過係数が２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHgを超えると、タイヤ用ポリマー組成物としての耐空気透過性が低下し、タイヤの空気透過防止層としての機能を果たさなくなる。更に、これらの熱可塑性樹脂の配合量が１０重量％未満の場合にも同様に耐空気透過性が低下して、タイヤの空気透過防止層としては使用できないこととなるので好ましくない。
【００１４】
本発明に従ったポリマー組成物に（Ｂ）成分として配合されるエラストマー成分は、空気透過係数が２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHgより大きく、ヤング率が５００MPa 以下の任意のエラストマーもしくはそれらの任意のブレンド又はこれらにエラストマーの分散性や耐熱性などの改善その他のために一般的にエラストマーに配合される補強剤、充填剤、架橋剤、軟化剤、老化防止剤、加工助剤などの配合剤を必要量添加したエラストマー組成物で、その配合量は空気透過防止層を構成する樹脂及びエラストマー成分を含むポリマー成分の合計量の全重量当り１０重量％以上、好ましくは１０〜８５重量％であり、かつ、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）の合計量（Ａ）＋（Ｂ）が全ポリマー成分重量当り３０重量％以上となる量である。
【００１５】
そのようなエラストマー成分を構成するエラストマーとしては、上記空気透過係数及びヤング率を有するものであれば、特に限定されないが、例えば以下のようなものを挙げることができる。
【００１６】
ジエン系ゴム及びその水添物（例えばＮＲ、ＩＲ、エポキシ化天然ゴム、ＳＢＲ、ＢＲ（高シスＢＲ及び低シスＢＲ）、ＮＢＲ、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ）、オレフィン系ゴム（例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム（ＡＣＭ）、アイオノマー、含ハロゲンゴム（例えばＢｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＲ，ＣＨＣ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン（Ｍ−ＣＭ））、シリコンゴム（例えばメチルビニルシリコンゴム、ジメチルシリコンゴム、メチルフェニルビニルシリコンゴム）、含イオウゴム（例えばポリスルフィドゴム）、フッ素ゴム（例えばビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム）、熱可塑性エラストマー（例えばスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー）などを挙げることができる。
【００１７】
本発明に従えば、更に、第三成分の接着性付与成分として、タイヤとして使用した際の相対するゴム層との臨界表面張力差（Δγｃ）が３mN／ｍ以下の熱可塑性樹脂を（Ａ),（Ｂ）及び（Ｃ）成分の合計重量当り３〜７０重量％、好ましくは３〜５０重量％組成物中に配合する。この配合量が少ないと、相対する成分との接着が充分でなくなり、逆に多過ぎると、空気透過係数が大きくなり過ぎたり、弾性率が高くなり過ぎたりして、実用的ではない。
【００１８】
本発明に従った第三成分（Ｃ）の熱可塑性樹脂の具体例としては、分子量１００万以上、好ましくは３００万以上の超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレン−メチルアクリレート樹脂（ＥＭＡ）等のアクリレート共重合体類及びそのマレイン酸付加物、ポリプロピレン（ＰＰ）、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、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（ＳＥＢＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン−プロピレン共重合体（ＥＰ）などを挙げることができる。
【００１９】
特定の熱可塑性樹脂成分（Ａ) 及び（Ｃ）の合計量とエラストマー成分（Ｂ）との組成比は、フィルムの厚さ、耐空気透過性、柔軟性のバランスで適宜決めればよいが、好ましい範囲は１０／９０〜９０／１０、更に好ましくは２０／８０〜８５／１５である。
【００２０】
本発明に係るポリマー組成物は、前記した通り、特定の空気透過係数及びヤング率を有するポリマー成分（Ａ),（Ｂ）及び（Ｃ）を必須の構成成分として含むが、これを図示すれば図１のグラフ図に示す通りとなり、図１において成分（Ａ）は領域Ｘに、成分（Ｂ）は領域Ｙに、成分（Ｃ）は相対するゴム層との臨界表面張力差３mN／ｍ以下であることを基準に決定されるが、得られたポリマー組成物は領域Ｚに相当する。
【００２１】
本発明において、成分（Ａ）に属する熱可塑性樹脂Ａ1 〜Ａn を決定し、これらの平均値Ａａｖ（＝ΣφｉＡｉ（ｉ＝１〜ｎ）、ここでφｉはＡｉの重量％）を求める。この点Ａａｖと空気透過係数が２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg、ヤング率５００MPa の点Ｐとを直線で結び、直線ＡａｖＰを外挿してできた直線の下側と、空気透過係数２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg以上の領域Ｓに、Ｙ領域に属する（Ｂ）成分、Ｂ1 〜Ｂn の平均値Ｂａｖ（＝ΣφｉＢｉ（ｉ＝１〜ｎ）、ここでφｉはＢｉの重量％）が入るようなエラストマーを選択し、適当配合で混合し、更に、成分（Ｃ）を添加して目的の領域Ｚに入るポリマー組成物を得ることができる。
【００２２】
以下、本発明のタイヤ用ポリマー組成物を用いて製造した空気透過防止層を有する空気入りタイヤについて更に詳しく説明する。
本発明に係る空気入りタイヤの空気透過防止層は、タイヤ内部の任意の位置、即ちカーカス層の内側又は外側、或いはその他の位置に配置することができる。要はタイヤ内部からの空気の透過拡散を防止して、タイヤ内部の空気圧を長期間保持することができるように配置することにより本発明の目的が達成される。
【００２３】
図２は空気入りタイヤの空気透過防止層の配置の典型例を例示する子午線方向半断面図である。図２において、左右一対のビードコア１，１間にカーカス層２が装架され、このカーカス層２の内側のタイヤ内面には、インナーライナー層３が設けられている。図２において４はサイドウォールを示す。
【００２４】
本発明において空気透過防止層を構成するポリマー組成物の製造方法は、予め（Ａ）及び（Ｃ）成分を構成する熱可塑性樹脂成分とエラストマー（ゴムの場合は未加硫物）成分（Ｂ）とを２軸混練押出機等で溶融混練し、連続相を形成する熱可塑性樹脂中にエラストマー成分を分散させる。エラストマー成分を加硫する場合には、混練下で加硫剤を添加し、エラストマーを動的に加硫させても良い。また、熱可塑性樹脂またはエラストマー成分への各種配合剤（加硫剤を除く）は、上記混練中に添加しても良いが、混練の前に予め混合しておくことが好ましい。熱可塑性樹脂とエラストマーの混練に使用する混練機としては、特に限定はなく、スクリュー押出機、ニーダ、バンバリミキサー、２軸混練押出機等が挙げられる。中でも樹脂成分とゴム成分の混練およびゴム成分の動的加硫には２軸混練押出機を使用するのが好ましい。さらに、２種類以上の混練機を使用し、順次混練してもよい。溶融混練の条件として、温度は熱可塑性樹脂が溶融する温度以上であれば良い。また、混練時の剪断速度は２５００〜７５００ Sec-1であるのが好ましい。混練全体の時間は３０秒から１０分、また加硫剤を添加した場合には、添加後の加硫時間は１５秒から５分であるのが好ましい。上記方法で作製されたポリマー組成物は、次に押出し成形またはカレンダー成形によってフィルム化される。フィルム化の方法は、通常の熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーをフィルム化する方法によれば良い。
このようにして得られる薄膜は、熱可塑性樹脂（Ａ）及び（Ｃ）のマトリクス中に少なくとも一部のエラストマー（Ｂ）が不連続相として分散した構造をとる。
かかる状態の分散構造をとることにより柔軟性と耐空気透過性のバランスを付与することが可能でかつ、耐熱変形性改善、耐水性向上等の効果を得ることが出来、かつ熱可塑の加工が可能となるため通常の樹脂用成形機即ち押出し成形または、カレンダー成形によって、フィルム化することが可能となる。フィルム化の方法は、通常の熱可塑性樹脂または、熱可塑性エラストマーをフィルム化する方法によれば良い。
【００２５】
本発明に係るポリマー組成物の薄膜から成る空気透過防止層を有する空気入りタイヤの製造方法について、図２に示すように、インナーライナー層３をカーカス層２の内側に配置する場合の一例を説明すると、予め本発明のポリマー組成物を所定の幅と厚さの薄膜状に押し出し、それをタイヤ成型用ドラム上に円筒に貼り着ける。その上に未加硫ゴムからなるカーカス層、ベルト層、トレッド層等の通常のタイヤ製造に用いられる部材を順次貼り重ね、ドラムを抜き去ってグリーンタイヤとする。次いで、このグリーンタイヤを常法に従って加熱加硫することにより、所望の軽量化空気入りタイヤを製造することができる。なお、カーカス層の外周面に空気透過防止層を設ける場合にも、これに順じて行うことができる。
【００２６】
本発明に従った空気透過防止層を接着せしめるゴム層の材料には特に限定はなく、従来からタイヤ用ゴム材料として一般に使用されている任意のゴム材料とすることができる。そのようなゴムとしては、例えば、ＮＲ，ＩＲ，ＢＲ，ＳＢＲ等のジエン系ゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、スチレン系エラストマー等にカーボンブラック等の補強剤、プロセスオイル等の軟化剤、可塑剤及び加硫剤等の配合剤を添加したゴム組成物とすることができる。
【００２７】
本発明に係る空気透過防止層は、空気透過係数が２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg以下、好ましくは５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg以下である。空気透過係数を２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg以下にすることによって空気透過防止層の厚さを従来の空気透過防止層の厚さの１／２以下にすることができる。
【００２８】
一方、ヤング率は１〜５００MPa 、好ましくは１０〜３００MPa 、厚さが０．０２〜１．０mm、好ましくは０．０５〜０．５mmである。ヤング率が１MPa 未満ではタイヤ成型時にシワがよる等によりハンドリングが困難になるので好ましくなく、逆に５００MPa 超では走行時のタイヤ変形に追従できないので好ましくない。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例に従って本発明を更に具体的に説明するが、本発明を以下の実施例に限定するものでないことは言うまでもない。以下の例において使用した評価方法は以下の通りである。
【００３０】
フィルムの空気透過係数測定法
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（Ａ法）」に準じた。
試験片 ： 各例で作成したフィルムサンプルを用いた。
試験気体 ： 空気（Ｎ2 ：Ｏ2 ＝８：２）
試験温度 ： ３０℃
【００３１】
フィルムのヤング率の測定法
ＪＩＳ Ｋ６２５１「加硫ゴムの引張試験方法」に準じた。
試験片 ： 各例で押出成形により作成したフィルムサンプルを、押出時の樹脂の流れ方向に平行に、ＪＩＳ３号ダンベルで打ち抜いた。得られた応力〜ひずみ曲線の初期ひずみ領域の曲線に接線を引き、その接線の傾きよりヤング率を求めた。
【００３２】
ゴムとの融着性の評価法
各樹脂の２mmのシートを、熱プレスにて、圧力３MPa 、時間２０分でプレスをした。その時の温度は、各樹脂の融点＋２０℃とした。そのシートを１インチ幅で、ＪＩＳ Ｋ６２５６に従って剥離試験をした時に、材料破壊となったものを○、剥離力が全く出ないものを×とした。剥離力があるが界面剥離となった場合を△とした。この時に使用したゴムは、ＳＢＲ／ＮＲ＝５０部：５０部の系で、そのγｃ＝３０mN／ｍであった。
【００３３】
タイヤ空気漏れ性能試験法
１６５ＳＲ１３ スチールラジアルタイヤ（リム １３×４1/2 −Ｊ）を使用して、初期圧力２００kPa 、無負荷条件にて室温２１℃で３ヶ月間放置して測定間隔４日毎に圧力を測定した。
測定圧力Ｐｔ、初期圧力Ｐｏ及び経過日数ｔとして、関数：
Ｐｔ／Ｐｏ＝ｅｘｐ（−αｔ）
に回帰してα値を求める。得られたαを用い、ｔ＝３０を下式に代入し、
β＝［１−ｅｘｐ（−αｔ）］×１００
β値を得る。このβ値を１ヶ月当りの圧力低下率（％／月）とする。
【００３４】
タイヤ走行耐久性試験法（インナーライナー層の耐久試験法）
１６５ＳＲ１３スチールラジアルタイヤ（リム １３×４1/2 −Ｊ）を用い、空気圧１４０kPa 、荷重５．５kNの試験条件下に、室温（３８℃）にて、φ１７０７mmドラム上で、速度８０km／ｈで１０，０００km走行後にタイヤ内面を検査する。インナーライナー層を目視検査し、次の故障が発見されるものを不合格とする。
１）キレツ、クラックのあるもの
２）ハガレ、浮き上がりのあるもの
【００３５】
実施例１〜１４
表Ｉ〜表XIV に示す各種配合割合（重量部）で種々の熱可塑性樹脂成分（Ａ),（Ｃ）各々の１種または２種とエラストマー成分（Ｂ）及び場合によっては、加硫剤、滑材等の他成分とを２軸混練機にて混練後連続して樹脂用ペレタイザーでペレット化し、次に該ペレットを使用して樹脂用押出機で幅３５０mm、厚さ０．１mmのフィルムとした。
得られたフィルムの空気透過係数及びヤング率を測定し、結果をそれぞれ表Ｉ〜表XIV に示した。
【００３６】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】
【表７】
【表８】
【表９】
【表１０】
【表１１】
【表１２】
【表１３】
【表１４】
実施例１５及び１６並びに比較例１及び２
Ｂｒ−ＩＩＲ又はＢｒ−ポリ（イソブチレン−ｐ−メチルスチレン）（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）に各種配合剤を混合し、密閉式のゴム用バンバリーミキサー中で混練し、次いでゴム用ロールを使用して厚さ２．５mmのゴムシート状とし、マスターバッチＡ及びＢを作製した。
このマスターバッチＡ又はＢのシートをゴム用ペレタイザーでペレット化し、該ペレットを用いて、表XVに示す各種配合割合（重量部）で成分（Ａ) 及び（Ｃ）と該マスターバッチとを２軸混練機にて混練し、更に加硫系を添加し混練中に樹脂マトリックス中にドメインとして分散したゴムマスターバッチ成分を動的に加硫せしめた。二軸混練機で混合した該エラストマー組成物をストランド状に押し出し、該ポリマー組成物を更に樹脂用ペレタイザーでペレット化し、該ペレットを使用して次に樹脂用押出機で幅３５０mm、厚さ０．０５mmのフィルムを作製した。得られたフィルムの空気透過係数及びヤング率を測定した。
このフィルムをタイヤ成形用のドラムに巻き、その上にカーカス、サイドベルト、トレッド等のタイヤ部材を積層させ、インフレートさせて、グリーンタイヤとした。グリーンタイヤは、加硫機で１８５℃、１５分間、圧力２．３MPa にて加硫させ、タイヤサイズ１６５ＳＲ１３のタイヤに仕上げた。
【００５１】
一方比較例１として、グリーンタイヤの内面に厚さ約０．７mmのタイゴムを介して、以下の配合表に示す未加硫のブチルゴム組成物から成る約０．５mmのインナーライナー層を有するグリーンタイヤを成形し、その後、加硫して、タイヤを仕上げた（サイズ１６５ＳＲ１３）。
【００５２】
【００５３】
得られた空気入りタイヤのインナーライナー層（空気透過防止層）の重量測定、空気漏れ試験及びタイヤの耐久性試験を行ったところ、結果は表XVの通りであった。
【００５４】
【表１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に従えば、タイヤ内の空気圧保持性を良好に保持し、かつ柔軟性を維持しつつ、しかもゴムとの接着性に優れており、タイヤの軽量化を図ることができる、タイヤ用ポリマー組成物を空気透過防止層に用いた空気入りタイヤを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るポリマー成分（Ａ）及び（Ｂ）並びに本発明のポリマー組成物の空気透過係数とヤング率との関係を示すグラフ図である。
【図２】本発明の空気入りタイヤの構造を示す子午線方向半断面図である。
【符号の説明】
１…ビードコア
２…カーカス層
３…インナーライナー層
４…サイドウォール
Claims (4)
- （Ａ）空気透過係数が２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg以下でヤング率が５００MPa 超の少なくとも一種の熱可塑性樹脂を全ポリマー成分重量当り１０〜８５重量％並びに
（Ｂ）空気透過係数が２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg超でヤング率が５００MPa 以下の少なくとも一種のエラストマー成分を全ポリマー成分重量当り１０〜８５重量％で、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）の合計量（Ａ）＋（Ｂ）が全ポリマー成分重量当り３０重量％以上となる量で含み、かつ、
（Ｃ）前記（Ａ）成分の熱可塑性樹脂にタイヤとして使用した際の相対するゴム層との臨界表面張力差が３mN／ｍ以下の分子量１００万以上の超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレン−メチルアクリレート樹脂（ＥＭＡ）及びそのマレイン酸付加物並びにポリプロピレン（ＰＰ）、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、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（ＳＥＢＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）及びエチレン−プロピレン共重合体（ＥＰ）から選ばれる他の熱可塑性樹脂であって、該熱可塑性樹脂（Ｃ）を、（Ａ),（Ｂ）及び（Ｃ）成分の全重量当り３〜７０重量％含む、空気透過係数が２５×１０-12 cc・cm／cm2 ・sec ・cmHg以下でヤング率が１〜５００MPa のタイヤ用ポリマー組成物の層を空気透過防止層に用いた空気入りタイヤ。 - 前記（Ａ）成分の熱可塑性樹脂がポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリニトリル系樹脂、ポリ（メタ）アクリレート系樹脂、ポリビニル系樹脂、セルロース系樹脂、フッ素系樹脂及びイミド系樹脂の群から選ばれた少なくとも一種の熱可塑性樹脂である請求項１記載の空気入りタイヤ。
- 前記（Ｂ）成分のエラストマーがジエン系ゴム及びその水添物、オレフィン系ゴム、含ハロゲン系ゴム、シリコンゴム、含イオウゴム、フッ素ゴム並びに熱可塑性エラストマーの群から選ばれた少なくとも一種のエラストマーである請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
- 成分（Ｂ）のエラストマーが組成物中で不連続相を形成している請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
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