JP4888868B2

JP4888868B2 - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP4888868B2
Application number: JP2009207008A
Authority: JP
Inventors: 睦樹杉本
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2009-09-08
Filing date: 2009-09-08
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Description

本発明は、耐空気透過性に優れたポリマー組成物およびそれを用いたインナーライナーを有するタイヤに関する。

近年、車の低燃費化に対する強い社会的要請から、タイヤの軽量化が図られており、タイヤ部材のなかでも、タイヤの内部に配され、空気入りタイヤ内部から外部への空気の漏れの量（空気透過量）を低減して耐空気透過性を向上させるはたらきをもつインナーライナーにおいても、軽量化などが行われるようになってきた。

現在、インナーライナー用ゴム組成物は、ブチルゴム７０〜１００質量％および天然ゴム３０〜０質量％を含むブチルゴム含有ゴム組成物を使用することで、タイヤの耐空気透過性を向上させることが行われている。また、ブチル系ゴムはブチレン以外に約１質量％のイソプレンを含み、これが硫黄・加硫促進剤・亜鉛華と相まって、隣接ゴムとの共架橋を可能にしている。上記ブチル系ゴムは、通常の配合では乗用車用タイヤでは０．６〜１．０ｍｍ、トラック・バス用タイヤでは１．０〜２．０ｍｍ程度の厚みが必要となるが、タイヤの軽量化を図るために、ブチル系ゴムより耐空気透過性に優れ、インナーライナー層の厚みをより薄くできるポリマーが提案されている。

特許文献１には、空気圧低下の抑制、耐久性の向上および燃費の向上を同時に実現することが可能な空気入りタイヤとして、天然ゴムおよび／または合成ゴムからなるゴム成分の１００質量部に対して、下記の一般式（Ｉ）、

（式中、ｍおよびｎはそれぞれ独立して１〜１００であり、ｘは１〜１０００である。）で表されるエチレン−ビニルアルコール共重合体が１５〜３０質量部の範囲内で少なくとも含有されたインナーライナー用ゴム組成物をインナーライナー層に用いてなる空気入りタイヤが提案されている。しかし、特許文献１の技術においては、該ゴム組成物を用いたゴムシートの厚みは１ｍｍであり、タイヤの軽量化という点で改善の余地がある。

特許文献２には、空気透過率の低いナイロンを用いてインナーライナー層を形成し、ゴム組成物であるタイヤ内面またはカーカス層との接着性を向上させることのできる空気入りタイヤが提案されている。しかし、特許文献２の技術においては、ナイロンフィルム層を形成するために、ナイロンフィルムをＲＦＬ処理した後、ゴム組成物から成るゴム糊を接着する必要があり、工程が複雑化するという問題がある。

特開２００７−２９１２５６号公報特開平９−１６５４６９号公報

本発明は、耐空気透過性を維持しつつ、インナーライナーの厚みを薄くすることのできるポリマー組成物を提供することを目的する。

本発明は、スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体９９〜６０質量％と、ポリアミドを分子鎖に含むショアＤ硬度が７０以下のポリアミド系ポリマー１〜４０質量％とを含むポリマー混合物１００質量部に対して、有機化処理粘土鉱物０．１〜５０質量％を含むポリマー組成物である。

本発明に係るポリマー組成物において好ましくは、ポリマー混合物が、エチレン‐ビニルアルコール共重合体１５〜４０質量％を含む。

本発明に係るポリマー組成物において好ましくは、スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体がスチレンを１０〜３０質量％の範囲で含む。

本発明に係るポリマー組成物において好ましくは、ポリアミド系ポリマーがポリアミド成分とポリエーテル成分からなるブロック共重合体である。

本発明は、ポリマー組成物からなるインナーライナーを有する空気入りタイヤである。

本発明によれば、耐空気透過性を維持しつつ、インナーライナーの厚みを薄くすることのできるポリマー組成物を提供することができる。

本発明の一実施の形態における空気入りタイヤの右半分を示す断面図である。

本発明の一実施の形態において、ポリマー組成物は、スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体（以下、ＳＩＢＳともいう）９９〜６０質量％と、ポリアミドを分子鎖に含むショアＤ硬度が７０以下のポリアミド系ポリマー１〜４０質量％とを含むポリマー混合物１００質量部に対して、有機化合物をインターカレートした層状粘土鉱物０．１〜５０質量％を含む。

ＳＩＢＳのイソブチレン部位由来により、該ポリマー組成物は優れた耐空気透過性と耐久性を有する。また、ＳＩＢＳは芳香族以外の分子構造が完全飽和であることにより、劣化硬化が抑制され、優れた耐久性を有する。一方、ポリアミド系ポリマーのポリアミド部位由来の寄与により、該ポリマー組成物は不飽和ポリマーと接着可能となり、隣接ゴムとの接着性が向上する。

さらに本発明の一実施の形態においては、該ポリマー組成物を空気入りタイヤに使用する場合、ＳＩＢＳを含有させることにより耐空気透過性を確保するため、たとえばハロゲン化ブチルゴム等の、従来耐空気透過性を付与するために使用されてきた高比重のハロゲン化ゴムを使用しないか、使用する場合にも使用量の低減が可能である。これによってタイヤの軽量化が可能であり、燃費の向上効果が得られる。

＜スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体＞
本発明の一実施の形態におけるポリマー組成物において、ポリマー混合物中のＳＩＢＳの含有量は９９〜６０質量％とされる。ＳＩＢＳの含有量が６０質量％以上であることにより、優れた耐空気透過性と耐久性を得ることができる。また、耐空気透過性と耐久性がより良好になる点で、該含有量は９５〜８０質量％とされることが好ましい。

ＳＩＢＳは一般的にスチレンを１０〜４０質量％含む。耐空気透過性と耐久性がより良好になる点で、該スチレンの含有量は１０〜３０質量％であることが好ましい。

ＳＩＢＳは、イソブチレンとスチレンのモル比（イソブチレン／スチレン）が、該共重合体のゴム弾性の点から４０／６０〜９５／５であることが好ましい。ＳＩＢＳにおいて、各ブロックの重合度は、ゴム弾性と取り扱い（重合度が１０，０００未満では液状になる）の点からイソブチレンでは１０，０００〜１５０，０００程度、またスチレンでは１０，０００〜３０，０００程度であることが好ましい。

ＳＩＢＳは、一般的なビニル系化合物の重合法により得ることができ、例えば、リビングカチオン重合法により得ることができる。

例えば、特開昭６２−４８７０４号公報および特開昭６４−６２３０８号公報には、イソブチレンと他のビニル化合物とのリビングカチオン重合が可能であり、ビニル化合物にイソブチレンと他の化合物を用いることでポリイソブチレン系のブロック共重合体を製造できることが開示されている。このほかにも、リビングカチオン重合法によるビニル化合物重合体の製造法が、例えば、米国特許第４，９４６，８９９号、米国特許第５，２１９，９４８号、特開平３−１７４４０３号公報などに記載されている。

ＳＩＢＳは分子内に芳香族以外の二重結合を有していないために、ポリブタジエンなどの分子内に二重結合を有している重合体に比べて紫外線に対する安定性が高く、従って耐候性が良好である。さらに分子内に二重結合を有しておらず、飽和系のゴム状ポリマーであるにも関わらず、波長５８９ｎｍの光の２０℃での屈折率（ｎＤ）は、ポリマーハンドブック（１９８９年：ワイリー（ＰｏｌｙｍｅｒＨａｎｄｂｏｏｋ，Ｗｉｌｌｙ，１９８９））によると、１．５０６である。これは他の飽和系のゴム状ポリマー、例えば、エチレン−ブテン共重合体に比べて有意に高い。

＜ポリアミド系ポリマー＞
本発明の一実施の形態におけるポリマー組成物において、ポリマー混合物中のポリアミド系ポリマーの含有量は１〜４０質量％とされる。ポリアミド系ポリマーの含有量が４０質量％以下であることにより、耐久性と接着性とが両立されたポリマー混合物を得られる。また、耐久性と接着性が確保でき、耐空気透過性に優れるＳＩＢＳとエチレン−ビニルアルコール共重合体をより多く配合できる点で、該含有量は３〜２０質量％とされることが好ましい。

ポリアミド系ポリマーは、ショアＤ硬度が７０以下のポリアミド系ポリマーであることが好ましい。ショアＤ硬度が７０を超えるとタイヤ屈曲時および移動時の亀裂性に劣るため好ましくない。ショアＤ硬度は、好ましくは１５〜７０の範囲、さらに好ましくは１８〜７０の範囲、より好ましくは２０〜７０の範囲、特に好ましくは２５〜７０の範囲が好ましい。

ポリアミド系ポリマーは、下記のポリエーテルアミドエラストマー（Ｘ）を５０質量％以上含むことが好ましい。

ポリエーテルアミドエラストマー（Ｘ）：
下記式（ＩＩ）で表されるトリブロックポリエーテルジアミン化合物（Ａ）、ポリアミド形成性モノマー（Ｂ）、及びジカルボン酸化合物（Ｃ）を重合して得られるポリアミド成分とポリエーテル成分からなるブロック共重合体である。

（式中、ａおよびｂは１〜２０、ｃは４〜５０を示す。）
上記ポリアミド形成性モノマー（Ｂ）が、下記式（ＩＩＩ）および／または下記式（ＩＶ）で表わされることが好ましい。

（式中、Ｒ¹は炭化水素鎖を含む連結基を表わす。）

（式中、Ｒ²は炭化水素鎖を含む連結基を表わす。）
上記ジカルボン酸化合物（Ｃ）が、下記式（Ｖ）および／または脂肪族ジカルボン酸化合物および／または脂環族ジカルボン酸化合物で表されることが好ましい。

（式中、Ｒ³は炭化水素鎖を含む連結基を表わし、ｙは０または１を表わす。）
ポリアミド系ポリマーがポリアミド成分に由来するハードセグメント、ポリエーテル成分に由来するソフトセグメントを有するポリアミド系ポリマーであると、結晶性が低くなり、このため、破断伸びＥＢが高く、低温から高温領域まで柔軟性を示すポリアミド系ポリマーを得ることができる。

また、ポリアミド系ポリマーはタイヤ加硫温度（１４０〜１８０℃）で流動性が高まり、凹凸面との濡れ性が高まるため、隣接ゴムとの接着性においても優れた効果を発揮することができる。

本発明の一実施の形態においては、ポリアミド系ポリマーは、公知のポリアミド系ポリマーを用いることができる。ポリアミド系ポリマーとしては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２から選ばれる少なくとも１種の脂肪族ナイロンからなるポリアミドブロックと、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレンから選ばれる少なくとも１種のポリエーテルブロックとから構成されるエラストマーなどを用いることができる。

ポリアミド系ポリマーの製法に関しては特に限定されず、特開昭５６−６５０２６号公報、特開昭５５−１３３４２４号公報、特開昭６３−９５２５１号公報等に開示されている方法を利用することができる。

＜ポリマー混合物＞
本発明の一実施の形態で用いるポリマー混合物は、前記ＳＩＢＳと、ポリアミドを分子鎖に含むショアＤ硬度が７０以下の前記ポリアミド系ポリマーに加えて、他のポリマーまたは樹脂を含んでも良い。例えば、ＳＩＢＳとポリアミド系ポリマーに加えて、ナイロン、ＰＥＴ、クロロブチルゴム、天然ゴム、エチレンプロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）等を配合することができる。

本発明の一実施の形態で用いるポリマー混合物は、エチレン−ビニルアルコール共重合体を１５〜４０質量％の範囲内で含むことが好ましい。ポリマー混合物中のエチレン−ビニルアルコール共重合体の含有量が１５質量％以上であることにより、ポリマー組成物のガスバリアー性が確保される。また該含有量が４０質量％以下であることにより、ポリマー組成物の作製時の混練性が確保されるとともに、タイヤのインナーライナー層において機械強度等の基本性能が確保される。該含有量は、さらに２０質量％以上、さらに２５質量％以上とされることが好ましい。また、タイヤの耐久性の観点から、該含有量はさらに３０質量％以下とされることが好ましい。

エチレン−ビニルアルコール共重合体は、下記の一般式（Ｉ）

（式中、ｍおよびｎはそれぞれ独立して１〜１００であり、ｘは１〜１０００である。）で表わされるエチレン−ビニルアルコール共重合体であることが好ましい。

エチレン−ビニルアルコール共重合体のエチレン由来部位により、ポリマー混合物中の他の成分との相溶性が良好に付与され、エチレン−ビニルアルコール共重合体はポリマー組成物中に微細な分散サイズで存在することができる。一方、該エチレン−ビニルアルコール共重合体は、ビニルアルコール由来部位の寄与により良好なガスバリアー性を有する。すなわち、本発明においては、ポリマー組成物中に、ガスバリアー性に優れるエチレン−ビニルアルコール共重合体が微細なサイズで島状に分散していることにより、タイヤのインナーライナー層が薄くされた場合でも良好なガスバリアー性が発現される。これによりタイヤの軽量化が可能であり、燃費の向上効果が得られる。

一般式（Ｉ）において、エチレン−ビニルアルコール共重合体を構成するためにｍおよびｎは１以上とされる。一方、ｍおよびｎがそれぞれ１００以下であることにより、ポリマー混合物中の他の成分との相溶性とガスバリアー性とが両立されたエチレン−ビニルアルコール共重合体が得られる。ポリマー混合物中の他の成分との相溶性がより良好になる点で、ｍは、さらに５以上とされることが好ましい。また、ガスバリアー性がより良好になる点で、ｎは、さらに５以上とされることが好ましい。一方、ビニルアルコール由来部位によるガスバリアー性の発現を損ない難い点で、ｍは、さらに９５以下、さらに８０以下とされることが好ましい。また、エチレン由来部位によるポリマー混合物との良好な相溶性の発現を損ない難い点で、ｎは、さらに９５以下、さらに８０以下とされることが好ましい。

一般式（Ｉ）において、エチレン−ビニルアルコール共重合体を構成するためにｘは１以上とされる。一方、ｘが１０００以下であることにより、ポリマー組成物の作製時の混練性が確保され、エチレン−ビニルアルコール共重合体が均一に分散されたポリマー組成物が得られる。ポリマー混合物中の他の成分との相溶性およびガスバリアー性が良好に発現される点で、ｘは、さらに１０以上とされることが好ましく、混練性が良好である点で、ｘは、さらに５００以下、さらに１００以下とされることが好ましい。

一般式（Ｉ）で表されるエチレン−ビニルアルコール共重合体は、他の成分との共重合体とされた状態でポリマー組成物中に含有されても良く、この場合のエチレン−ビニルアルコール共重合体の含有量とは、一般式（Ｉ）で表される構造部分の含有量を意味する。

エチレン−ビニルアルコール共重合体の分子構造は、たとえば赤外吸収スペクトル（ＩＲ）や核磁気共鳴スペクトル（ＮＭＲ）等により確認することができる。

＜ポリマー組成物＞
本発明の一実施の形態に係るポリマー組成物は、前記ＳＩＢＳと、ポリアミドを分子鎖に含むショアＤ硬度が７０以下の前記ポリアミド系ポリマーに加えて、有機化処理粘土鉱物を含む。

＜有機化処理粘土鉱物＞
有機化処理粘土鉱物とは、有機化合物をインターカレートした層状粘土鉱物である。有機化合物が層状粘土鉱物の層間にインターカレートすることにより、層間が広がり、ポリマーへの分散性が向上する。

層状粘土鉱物は、層状珪酸塩鉱物の一種で、結晶構造は珪酸四面体層−アルミナ八面体層−珪酸四面体層の３層が積み重なっており、その単位層は厚さ約１０Å（１ｎｍ）、広がり０．１〜１μｍという極めて薄い板状になっている。

層状粘土鉱物の代表としてモンモリロナイトが挙げられる。モンモリロナイトは結晶構造中のアルミナ八面体層の中心原子であるＡｌの一部がＭｇに置換されることで陽電荷不足となり、各結晶層自体は負に帯電しているが、結晶層間にＮａ⁺・Ｋ⁺・Ｃａ²⁺・Ｍｇ²⁺などの陽イオンを挟むことで電荷不足を中和し、安定状態となる。そのため、モンモリロナイトは結晶層が何層も重なり合った状態で存在している。

モンモリロナイトの板状結晶層表面に水が接触すると、層間の交換性陽イオンに水分子が水和し、層間が膨張する。また、モンモリロナイトの陽イオン交換性を利用して層間に有機化合物をインターカレートすることで、層間が広がり、有機溶媒やポリマーへの分散性が向上する。

層状粘土鉱物としては、例えば、モンモリロナイト（特にナトリウムモンモリロナイト、マグネシウムモンモリロナイトおよびカルシウムモンモリロナイト）、ベントナイト、カオリナイト、ノンライト、バイデライト、ボルコンスコイト、ヘクトライト、サポナイト、サウコナイト、ソボカイト、スティブンサイト、スビンフォルダイト、バーミキュライトなどのスメクタイト系粘土などといったフィロシリケート類、イライトおよびイライト／スメクタイトの混合物（レクトライト、タロソバイト、レディカイトおよび前記粘土化合物とイライトとの混合物）などの雲母鉱物類またはアタパルジャイトおよびセピオライトハイドロタルサイト系層状化合物などが挙げられる。なかでもスメクタイト系粘土が好ましく、特にモンモリロナイト系粘土が好ましい。また、スメクタイト系粘土鉱物を含むベントナイトを用いても良い。これら層状粘土鉱物は一般には天然鉱物を採取して所定の精製操作を経て得られる。これらの合成粘土は区別なく使用できる。

インターカラントとして使用できる有機化合物としては、イオン化しやすい極性基を分子内に有する有機化合物が挙げられる。極性基を有する有機化合物は、スメクタイト系粘土鉱物の酸素イオンなど負イオンで覆われた層の表面との間で強い相互作用を起こし、層状粘土鉱物の層間へ入り込み（インターカレート）、層間を押し広げて膨張させるものと考えられている。

有機化合物としては、炭素原子を６個以上有するアルキル基を有し、末端にイオン化する極性基を有するものが好ましい。たとえば、ヒドロキシル基またはカルボキシル基を有するものや、アルデヒド類、アミン類、アミド類または４級アンモニウム塩が挙げられる。

ヒドロキシル基を有する有機化合物としては、オクチルアルコール、ノニルアルコールなどの脂肪族アルコール、アルキル基が置換した芳香族アルコールなどのアルコール類のほか、フェノール類などが挙げられる。

カルボキシル基を有する有機化合物としては、ステアリン酸、パルチミン酸、ラウリン酸などの直鎖状脂肪族、オレイン酸などの直鎖状アルケン酸、リノールエライジン酸などのジエン酸、トリエン酸などのポリ不飽和脂肪族酸などが挙げられる。

アルデヒド類としてはヘキシルアルデヒドなどが挙げられる。
アミン類またはアミド類としては、１以上のアミンまたはアミドを有する極性有機化合物、たとえばアルキルアミン、アミノシクロアルカンおよびアミノシクロアルカン置換体、環状脂肪族ジアミン、脂肪族アミン、アルキル芳香族アミン、アルキルジアリールアミン、脂肪族アミドなどが挙げられ、一級、二級、および／または三級アミンまたはアミドが含まれる。中でも、アルキルアミン、脂肪族アミン、アルキル芳香族アミン、アルキルジアリールアミンが好ましい。上記有機化合物は単独または２種以上を混合して使用できる。

好ましいアミン類としては、１−ヘキシルアミン、１−ヘプチルアミン、１−オクチルアミン、１−ノミルアミン、１−ドデシルアミン、１−ヘキサデシルアミン、１−オクタデシルアミン、オレイルアミンなどの一級アミン、ジ−ｎ−ドデシルアミン、ジ−ｎ−ヘキサデシルアミン、ジ−ｎ−オクタデシルアミンなどの二級アミン、ジメチル−ｎ−オクチルアミン、ジメチル−ｎ−デシルアミン、ジメチル−ｎ−テトラデシルアミン、ジメチル−ｎ−ヘキサデシルアミン、ジメチル−ｎ−オクタデシルアミン、ジメチルオレイルアミンなどの三級アミン、ジ−ｎ−デシルメチルアミンジココアルキルメチルアミン、トリ−ｎ−オクチルアミン、トリ−ｎ−デシルアミン、トリ−ｎ−ヘキサデシルアミンなどの脂肪族アミンが挙げられる。

好ましいアミド類としては、ヘキシルアミド、ヘプチルアミド、オクチルアミド、ノニルアミド、ラウラミド、ミリスタミド、パルミタミド、ステラミド、パルミアミド、オレアミド、リノレアミドなどが挙げられる。

また、極性基を有する有機化合物としてニトリル基またはラクタム基を有するもの、ピリジン類、エステル類、界面活性剤類、エーテル類などを使用することもできる。

４級アンモニウム塩としては、たとえばジメチルジステアリルアンモニウム塩、トリメチルステアリルアンモニウム塩、ジメチルジオクタデシルアンモニウム、ジメチルベンジルオクタデシルアンモニウム、トリメチルオクタデシルアンモニウムなどが挙げられる。

層状粘土鉱物に有機化合物をインターカレートする方法としては、公知の方法を採用することができる。たとえばモンモリロナイト系粘土鉱物と有機化合物とを接触させるために、予め層状粘土鉱物にその質量の１０質量％から２０倍程度の水を含ませて、その後有機化合物とモンモリロナイト系粘土鉱物とを接触させ、有機化処理粘土鉱物を得る方法がある。

有機化処理粘土鉱物中の有機化合物の陽イオン交換量は、５０〜２００ｍｅｇ／１００ｇが好ましい。

有機化処理粘土鉱物の配合量は、ポリマー混合物１００質量部に対して０．１〜５０質量％であり、さらに０．５〜３０質量％が好ましい。有機化処理粘土鉱物の配合量が０．１質量％未満であると、ポリマー組成物の空気透過性、高温時の引張特性が低下する。また、有機化処理粘土鉱物の配合量が５０質量％を超えると、ポリマー組成物の硬度が大きくなりすぎて屈曲疲労性が低下する。

＜その他の配合剤＞
本発明の一実施の形態におけるポリマー組成物には、その他の補強剤、加硫剤、加硫促進剤、各種オイル、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、カップリング剤などの一般のゴム組成物に配合される各種配合剤および添加剤を配合することができる。また、これらの配合剤、添加剤の含有量も一般的な量とすることができる。

＜ポリマー組成物の作製＞
本発明の一実施の形態におけるポリマー組成物は、所定の配合処方にしたがったポリマー混合物を、２軸押出機にてペレット化した後、Ｔダイ押出機またはインフレーション共押出機を用いて作製することができる。

＜空気入りタイヤ＞
本発明は、乗用車用、トラック・バス用、重機用等、種々の空気入りタイヤに対して適用され得る。図１は、本発明の一実施の形態における空気入りタイヤの右半分を示す断面図である。空気入りタイヤ１は、トレッド部２とサイドウォール部３とビード部４とを有している。さらに、ビード部４にはビードコア５が埋設される。また、一方のビード部４から他方のビード部にわたって設けられ、両端を折り返してビードコア５を係止するカーカス６と、該カーカス６のクラウン部外側の２枚のプライよりなるベルト層７とが配置されている。カーカス６の内側には一方のビード部４から他方のビード部４に亘るインナーライナー９が配置されている。ベルト層７は、スチールコードまたはアラミド繊維等のコードよりなるプライの２枚をタイヤ周方向に対して、コードが通常５〜３０°の角度になるようにプライ間で相互に交差するように配置される。またカーカスはポリエステル、ナイロン、アラミド等の有機繊維コードがタイヤ周方向にほぼ９０°に配列されており、カーカスとその折り返し部に囲まれる領域には、ビードコア５の上端からサイドウォール方向に延びるビードエーペックス８が配置される。

空気入りタイヤは、本発明のポリマー組成物をインナーライナーに用いて、通常の方法によって製造される。インナーライナー層は、ポリマー組成物の配合成分を、Ｔダイ押出機（温度条件：１３０℃〜２００℃）にてシート状（フィルム状）に押出加工し、タイヤ成形機上で他のタイヤ部材とともに貼りあわせ、未架橋タイヤを形成する。この未架橋タイヤを加硫機中で加熱加圧することによって空気入りタイヤを製造できる。

空気入りタイヤは、規定内圧を充填した状態のタイヤ最大幅位置において測定されるインナーライナー層の厚みが０．０５〜０．５ｍｍの範囲内であることが好ましい。インナーライナー層の厚みが０．０５ｍｍ以上である場合、空気圧低下の抑制効果が良好であり、０．５ｍｍ以下である場合、タイヤの軽量化による燃費の向上効果が良好である。インナーライナー層の厚みは、さらに０．１５ｍｍ以上、さらに０．２ｍｍ以上が好ましく、またさらに０．４ｍｍ以下、さらに０．３ｍｍ以下が好ましい。

実施例にもとづいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。

＜実施例１〜４、比較例１〜１０＞
表１に示す配合処方にしたがって、ポリマー混合物成分、フィラー、粘土鉱物を２軸押出機（スクリュ径：φ５０ｍｍ、Ｌ／Ｄ：３０、シリンダ温度２２０℃）に投入してペレット化した後、Ｔダイ押出機（スクリュ径：φ８０ｍｍ、Ｌ／Ｄ：５０、ダイリップ幅：５００ｍｍ、シリンダ温度２２０℃、フィルムゲージ：０．３ｍｍ）にてポリマー組成物を作製した。

空気入りタイヤは、上記ポリマー組成物を用いて厚み０．３ｍｍのポリマーシートを作製し、それぞれタイヤのインナーライナー部分に適用して１７０℃で２０分間プレス成形し、１９５／６５Ｒ１５サイズのタイヤを作製した。

ポリマー組成物について以下の試験を行った。
＜高温引張試験＞
ＪＩＳＫ６２５１「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて、当該ポリマー組成物からなる３号ダンベル型試験片を用いて雰囲気温度１００℃中で２分間放置後引張試験を実施し、各試験片の引張破断強度と引張破断伸びを測定した。

＜屈曲疲労試験＞
ＪＩＳＫ６２６０「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムのデマチャ屈曲き裂試験方法」に準じて、当該ポリマー組成物からなる中央に溝のある所定の試験片を作製した。雰囲気温度２３℃、歪３０％、周期５Ｈｚで、７０万回、１４０万回、２１０万回の屈曲時に試験片のき裂長さを測定し、亀裂が１ｍｍ成長するのに要した繰り返し回数を算出した。単位は回×１０⁴／ｍｍで数値が大きいほうが亀裂が成長しにくく耐久性に優れている。

＜空気透過性試験＞
ＡＳＴＭＤ１４３４７５Ｍにしたがい、ポリマー組成物の空気透過量を測定した。空気透過量が少ないほど空気バリア性が良いので、１０×１０¹¹・cm³・cm/cm²・s・cm・Hg以下が好ましく、５×１０¹¹・cm³・cm/cm²・s・cm・Hg以下がさらに好ましい。

空気入りタイヤについて以下の試験を行った。
＜転がり抵抗試験＞
（株）神戸製鋼所製の転がり抵抗試験機を用い、製造した１９５／６５Ｒ１５スチールラジアルＰＣタイヤをＪＩＳ規格リム１５×６ＪＪに組み付け、荷重３．４ｋＮ、空気圧２３０ｋＰａ、速度８０ｋｍ／時間の条件下で、室温（３８℃）にて走行させて、転がり抵抗を測定した。そして、下記計算式により、比較例１を基準（±０）とし、各配合の転がり抵抗変化率（％）を指数で表示した。なお、転がり抵抗変化率が小さいほど、転がり抵抗が低減され、好ましいことを示し、具体的には、マイナスであることが好ましい。

（転がり抵抗変化率）＝（各配合の転がり抵抗−比較例１の転がり抵抗）÷（比較例１の転がり抵抗）×１００
＜静的空気圧低下率試験＞
１９５／６５Ｒ１５スチールラジアルＰＣタイヤをＪＩＳ規格リム１５×６ＪＪに組み付け、初期空気圧３００Ｋｐａを封入し、９０日間室温で放置し、空気圧の低下率を計算する。

＜評価結果＞
試験結果および総合判定を表１に示す。

総合判定の判定基準は表２の通り。

（注１）ＳＩＢＳ：カネカ（株）社製の「シブスターＳＩＢＳＴＡＲ１０２Ｔ」（ショアＡ硬度２５、スチレン含量２５質量％）
（注２）ポリアミド系ポリマー：宇部興産（株）社製の「ＵＢＥＳＴＡＸＰＡ９０４０（ショアＤ硬度４０）」
（注３）エチレン−ビニルアルコール共重合体：クラレ（株）社製の「エバールＥ１０５」
（注４）クロロブチル：エクソンモービル（株）社製の「エクソンクロロブチル１０６８」
（注５）ＮＲ（天然ゴム）：ＴＳＲ２０
（注６）フィラー：東海カーボン（株）製の「シーストＶ」（Ｎ６６０、Ｎ₂ＳＡ：２７ｍ²／ｇ）
（注７）有機化処理粘土鉱物：Ｐｈｅｏｘ製の「ＢＥＮＴＯＮＥ３４」（層状粘土鉱物：ヘクトライト粘度鉱物、有機化合物：ジメチルジステアリルアンモニウム塩、有機化合物の陽イオン交換量：１００ｍｅｇ／１００ｇ）
（注８）無機粘土鉱物：クニミネ工業（株）の「クニピアＦ」

実施例１〜３は、スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体９０質量部と、ポリアミドを分子鎖に含むショアＤ硬度が７０以下のポリアミド系ポリマー１０質量部と、有機化処理粘土鉱物をそれぞれ０．１，３０，５０質量部含むポリマー組成物である。該ポリマー組成物は高温引張物性を維持したまま、耐空気透過性を向上することができた。さらに、該ポリマー組成物をインナーライナーに適用した空気入りタイヤは、転がり抵抗および静的空気低下率が減少した。

実施例４は、スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体７０質量部と、ポリアミドを分子鎖に含むショアＤ硬度が７０以下のポリアミド系ポリマー１０質量部と、エチレン−ビニルアルコール共重合体２０質量部と、有機化処理粘土鉱物を３０質量部含むポリマー組成物である。該ポリマー組成物は高温引張物性を維持したまま、耐空気透過性を向上することができた。さらに、該ポリマー組成物をインナーライナーに適用した空気入りタイヤは、転がり抵抗および静的空気低下率が減少した。

比較例１は、ポリマー混合物成分としてクロロブチルおよび天然ゴムを使用し、フィラーとしてカーボンブラックを配合している。該ポリマー組成物は耐空気透過性が劣り、これを用いた空気入りタイヤは静的空気抵抗率が劣っている。

比較例２は、スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体９０質量部と、ポリアミドを分子鎖に含むショアＤ硬度が７０以下のポリアミド系ポリマー１０質量部を含み、有機化処理粘土鉱物を含まないポリマー組成物である。該ポリマー組成物は高温引張特性および屈曲疲労性に劣る。

比較例３は、スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体５０質量部と、ポリアミドを分子鎖に含むショアＤ硬度が７０以下のポリアミド系ポリマー５０質量部と、有機化処理粘土鉱物を３０質量部含むポリマー組成物である。該ポリマー組成物はＳＩＢＳの含有量が少なく、屈曲疲労性および耐空気透過性が劣り、これを用いた空気入りタイヤは静的空気抵抗率が劣っている。

比較例４は、スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体１００質量部と、有機化処理粘土鉱物を３０質量部を含み、ポリアミドを分子鎖に含むショアＤ硬度が７０以下のポリアミド系ポリマーを含まないポリマー組成物である。該ポリマー組成物は屈曲疲労性に劣る。

比較例５は、ポリアミドを分子鎖に含むショアＤ硬度が７０以下のポリアミド系ポリマー１００質量部と、有機化処理粘土鉱物を３０質量部を含み、スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体を含まないポリマー組成物である。該ポリマー組成物は屈曲疲労性および耐空気透過性に劣り、これを用いた空気入りタイヤは静的空気抵抗率が劣っている。

比較例６は、エチレン−ビニルアルコール共重合体１００質量部と、有機化処理粘土鉱物を３０質量部を含み、スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体およびポリアミド系ポリマーを含まないポリマー組成物である。該ポリマー組成物は屈曲疲労性および耐空気透過性に劣り、これを用いた空気入りタイヤは静的空気抵抗率が劣っている。

比較例７は、スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体９０質量部と、ポリアミドを分子鎖に含むショアＤ硬度が７０以下のポリアミド系ポリマー１０質量部と、有機化処理粘土鉱物を０．０５質量部含むポリマー組成物である。該ポリマー組成物は高温引張物性および屈曲疲労性に劣り、これを用いた空気入りタイヤは静的空気抵抗率が劣っている。

比較例８は、スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体９０質量部と、ポリアミドを分子鎖に含むショアＤ硬度が７０以下のポリアミド系ポリマー１０質量部と、有機化処理粘土鉱物を５５質量部含むポリマー組成物である。該ポリマー組成物は高温引張物性および屈曲疲労性に劣り、これを用いた空気入りタイヤは転がり抵抗変化率が劣っている。

比較例９は、スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体９０質量部と、ポリアミドを分子鎖に含むショアＤ硬度が７０以下のポリアミド系ポリマー１０質量部と、無機粘土鉱物を０．１質量部含むポリマー組成物である。該ポリマー組成物は高温引張物性および屈曲疲労性に劣り、これを用いた空気入りタイヤは転がり抵抗変化率および静的空気抵抗率が劣っている。

比較例１０は、スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体９０質量部と、ポリアミドを分子鎖に含むショアＤ硬度が７０以下のポリアミド系ポリマー１０質量部と、無機粘土鉱物を５０質量部含むポリマー組成物である。該ポリマー組成物は高温引張物性、屈曲疲労性および耐空気透過性に劣り、これを用いた空気入りタイヤは静的空気抵抗率が劣っている。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１空気入りタイヤ、２トレッド部、３サイドウォール部、４ビード部、５ビードコア、６カーカス、７ベルト層、８ビードエーペックス、９インナーライナー。

Claims

スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体９９〜６０質量％と、ポリアミドを分子鎖に含むショアＤ硬度が７０以下のポリアミド系ポリマー１〜４０質量％とを含むポリマー混合物１００質量部に対して、有機化処理粘土鉱物０．１〜５０質量％を含むポリマー組成物からなるインナーライナーを有する空気入りタイヤ。
前記ポリマー混合物が、エチレン‐ビニルアルコール共重合体１５〜４０質量％を含む請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記スチレン‐イソブチレン‐スチレントリブロック共重合体がスチレンを１０〜３０質量％の範囲で含む請求項１または請求項２記載の空気入りタイヤ。
前記ポリアミド系ポリマーがポリアミド成分とポリエーテル成分からなるブロック共重合体である請求項１〜３いずれかに記載の空気入りタイヤ。