WO2014087697A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

　インナーライナーを備えた空気入りタイヤであって、ポリマー成分が、ＳＩＢＳを５質量％以上７０質量％以下ならびにゴム成分を３０質量％以上９５質量％以下含む第１ポリマー組成物を含む第１層と、ポリマー成分が、ＳＩＳおよびＳＩＢの少なくともいずれかを１０質量％以上８５質量％以下ならびにゴム成分を１０質量％以上９０質量％以下含む第２ポリマー組成物を含む第２層とを備え、第１層がタイヤ半径方向内側になるように配置されており、インナーライナーは、タイヤ最大幅位置からビードトウに亘るビード領域Ｒｂの平均厚さＧｂより、タイヤ最大幅位置からベルト層端の対応位置Ｌｕに亘るバットレス領域Ｒｓの平均厚さＧｓが薄い。

Description

空気入りタイヤ

　本発明は、インナーライナーを備えた空気入りタイヤに関する。

　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いる。タイヤ部材のなかでも、タイヤ半径方向の内側に配置され、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働きを有するインナーライナーにおいても、軽量化などが行な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として、ブチルゴム７０～１００質量％および天然ゴム３０～０質量％を含むブチル系ゴムを使用することで、タイヤの耐空気透過性を向上させることが行なわれている。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。

　そこで、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、インナーライナーの厚みを薄くすることができる熱可塑性エラストマーを、インナーライナーに用いることが提案されている。

　特開２００８－１７４０３７号公報（特許文献１）は、カーカス層の内側に熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂とエラストマーとを含む熱可塑性エラストマー組成物の空気透過防止層を有する空気入りタイヤにおいて、ベルト層の最大幅端部近傍からタイヤ最大幅の領域Ｔｓにおける空気透過防止層の平均厚さＧｓを、タイヤ最大幅とビードトゥの領域Ｔｆにおける空気透過防止層の平均厚さＧｆよりも薄くし、屈曲耐久性を改善することが提案されている。しかしかかる構成では、カーカスプライのゴム層と空気透過防止層の間の剥離が生じることがある。

特開２００８－１７４０３７号公報

　本発明は、耐空気透過性、耐クラック性能、乗り心地に優れ、転がり抵抗の低減された空気入りタイヤを提供することを目的とする。

　本発明は、タイヤ内側にインナーライナーを備えた空気入りタイヤであって、インナーライナーは、ポリマー成分が、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５質量％以上７０質量％以下ならびに天然ゴム、イソプレンゴムおよびブチルゴムよりなる群から選択される少なくとも１種のゴム成分を３０質量％以上９５質量％以下含む第１ポリマー組成物を含む第１層と、ポリマー成分が、スチレン－イソプレン－スチレントリブロック共重合体およびスチレン－イソブチレンジブロック共重合体の少なくともいずれかを１０質量％以上８５質量％以下ならびに天然ゴム、イソプレンゴムおよびブチルゴムよりなる群から選択される少なくとも１種のゴム成分を１０質量％以上９０質量％以下含む第２ポリマー組成物を含む第２層とを備え、第１層がタイヤ半径方向内側になるように配置されており、インナーライナーは、タイヤ最大幅位置からビードトウに亘るビード領域Ｒｂの平均厚さＧｂより、タイヤ最大幅位置からベルト層端の対応位置Ｌｕに亘るバットレス領域Ｒｓの平均厚さＧｓが薄い。

　本発明の空気入りタイヤにおいて好ましくは、インナーライナーのバットレス領域の平均厚さＧｓと、ビード領域の平均厚さＧｂの比（Ｇｓ／Ｇｂ）は、０．５以上０．７以下である。

　本発明の空気入りタイヤにおいて好ましくは、インナーライナーのバットレス領域の平均厚さＧｓは、０．０６ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下である。

　本発明の空気入りタイヤにおいて好ましくは、第１ポリマー組成物および第２ポリマー組成物の少なくともいずれかは、ポリマー成分１００質量部に対して、硫黄を０．１質量部以上５質量部以下、ステアリン酸を１質量部以上５質量部以下、酸化亜鉛を０．１質量部以上８質量部以下、老化防止剤を０．１質量部以上５質量部以下および加硫促進剤を０．１質量部以上５質量部以下含む。

　本発明によれば、耐空気透過性、耐クラック性能、乗り心地に優れ、転がり抵抗の低減された空気入りタイヤを得ることができる。

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模式的断面図である。 本発明の一実施の形態におけるインナーライナーを示す模式的断面図である。 本発明の一実施の形態におけるインナーライナーを示す模式的断面図である。

＜空気入りタイヤ＞
　本発明の空気入りタイヤの一実施の形態を図に基づき説明する。図１は、乗用車用空気入りタイヤの右半分の断面図である。空気入りタイヤ１は、トレッド部２と、該トレッド部両端からトロイド形状を形成するようにサイドウォール部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亘って設けられ、両端をビードコア５のまわりに折り返して係止されるカーカスプライ６と、該カーカスプライ６のクラウン部外側には、少なくとも２枚のプライよりなるベルト層７とが配置されている。

　ベルト層７は、通常、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。なおベルト層の両端外側には、トッピングゴム層を設け、ベルト層両端の剥離を軽減することができる。またカーカスプライはポリエステル、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、カーカスプライ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。また前記カーカスプライ６のタイヤ半径方向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。

　インナーライナー９は、タイヤ最大幅位置ＬｅからビードトウＬｔに亘るビード領域Ｒｂのインナーライナー９の平均厚さＧｂより、タイヤ最大幅位置Ｌｅからベルト層端の対応位置Ｌｕに亘るバットレス領域Ｒｓのインナーライナー９の平均厚さＧｓが薄くなるように形成されている。

　バットレス領域Ｒｓにおけるインナーライナーの厚さを薄くすることで、タイヤ走行時に当該領域で、繰り返し屈曲変形に伴うせん断変形が生じても、その応力を緩和することができ、クラックの発生を防止することができる。

　屈曲変形による応力を効果的に緩和するには、インナーライナーのバットレス領域Ｒｓの平均厚さＧｓと、ビード領域Ｒｂの平均厚さＧｂの比（Ｇｓ／Ｇｂ）を０．５以上０．７以下とすることが好ましい。また空気圧保持性能を維持し、バットレス領域の応力を緩和する効果を兼備するには、インナーライナーのバットレス領域Ｒｓの平均厚さＧｓは、０．０６ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下であることが好ましい。
＜インナーライナー＞
　本発明の一実施の形態において、空気りタイヤに用いられるインナーライナーは第１層と第２層とを備える。
＜第１層＞
　第１層は、ポリマー成分が、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）を５質量％以上７０質量％以下ならびに天然ゴム、イソプレンゴムおよびブチルゴムよりなる群から選択される少なくとも１種のゴム成分を３０質量％以上９５質量％以下含む第１ポリマー組成物を含む。
（ＳＩＢＳ）
　ＳＩＢＳが有するイソブチレンブロックの寄与によって、ＳＩＢＳからなるポリマーフィルムは優れた耐空気透過性を有する。したがって、ＳＩＢＳを用いて作製されたインナーライナーは優れた耐空気透過性を有する。さらに、ＳＩＢＳは芳香環以外の分子構造が完全飽和であるため、劣化硬化が生じにくく、優れた耐久性を有する。ＳＩＢＳを用いた場合、フィルムの厚さを薄くすることができタイヤの軽量化が可能となり燃費の向上を達成できる。

　ＳＩＢＳの分子量は特に制限されないが、ＳＩＢＳのゴム弾性および流動性、インナーライナーへの成形加工性などの観点から、ＧＰＣ測定による重量平均分子量が５０，０００～４００，０００であることが好ましい。重量平均分子量が５０，０００未満であると、ＳＩＢＳのゴム弾性、引張強度および引張伸びが低下するおそれがある。また、４００，０００を超えると、ＳＩＢＳの流動性の低下によりインナーライナーへの成形加工性（押出加工性など）が低下するおそれがある。ＳＩＢＳは、耐空気透過性と耐久性をより良好にする観点から、ＳＩＢＳ中のスチレン成分の含有量が１０～４０質量％であることが好ましい。

　ＳＩＢＳは、リビングカチオン重合法などの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る。
（ゴム成分）
　第１ポリマー組成物はゴム成分を含む。ゴム成分は第１ポリマー組成物に第２層との加硫前粘着性を与えることができる。さらに硫黄と加硫反応することにより、第１ポリマー組成物に第２層との加硫接着性を与えることができる。

　ゴム成分は天然ゴム、イソプレンゴムおよびブチルゴムよりなる群から選択される少なくとも１種を含む。なかでも破壊強度および接着性の観点から、天然ゴムを含むことが好ましい。ゴム成分の含有量はポリマー組成物のポリマー成分中、３０質量％以上９５質量％以下が好ましい。ゴム成分の含有量が３０質量％未満であると、ポリマー組成物の粘度が高くなり押出加工性が悪化するため、第１層を薄くすることができないおそれがある。一方、ゴム成分の含有量が９５質量％を超えると、ポリマーシートの耐空気透過性が低下するおそれがある。ゴム成分の含有量は加硫前粘着性および加硫接着性の観点から、ポリマー成分中７０質量％以上９０質量％以下が好ましい。
（硫黄）
　第１ポリマー組成物は硫黄を含むことが好ましい。硫黄は、ゴム工業において加硫時に一般的に用いられる硫黄を用いることができるが、中でも不溶性硫黄を用いることが好ましい。ここで不溶性硫黄とは、天然硫黄Ｓ８を加熱、急冷し、Ｓｘ（ｘ＝１０万～３０万）となるように高分子量化した硫黄のことをいう。不溶性硫黄を用いることで、通常、硫黄をゴム加硫剤として用いた場合に生じるブルーミングを防止することができる。

　硫黄の含有量は、ポリマー成分１００質量部に対して、０．１質量部以上５質量部以下が好ましい。硫黄の含有量が０．１質量部未満であると、ゴム成分の加硫効果を得ることができない。一方、硫黄の含有量が５質量部を超えると、ポリマー組成物の硬度が高くなり、インナーライナーに用いた場合に、空気入りタイヤの耐久性能が低下するおそれがある。硫黄の含有量は、さらに０．３質量部以上３．０質量部以下が好ましい。
（その他の添加剤）
　第１ポリマー組成物はステアリン酸、酸化亜鉛、老化防止剤、加硫促進剤などの添加剤を含むことができる。

　ステアリン酸はゴム成分の加硫助剤として機能する。ステアリン酸の含有量は、ポリマー成分１００質量部に対して、１質量部以上５質量部以下であることが好ましい。ステアリン酸の含有量が１質量部未満であると、加硫助剤としての効果を得ることができない。一方、ステアリン酸の含有量が５質量部を超えると、ポリマー組成物の粘度が低下し、破壊強度が低下するおそれがあるため好ましくない。ステアリン酸の含有量は、さらに１質量部以上４質量部以下が好ましい。

　酸化亜鉛はゴム成分の加硫助剤として機能する。酸化亜鉛の含有量は、ポリマー成分１００質量部に対して、０．１質量部以上８質量部以下であることが好ましい。酸化亜鉛の含有量が０．１質量部未満であると、加硫助剤としての効果を得ることができない。一方、酸化亜鉛の含有量が８質量部を超えると、ポリマー組成物の硬度が高くなり空気入りタイヤの耐久性能が低下するおそれがある。酸化亜鉛の含有量は、さらに０．５質量部以上６質量部以下が好ましい。

　老化防止剤は、酸化劣化、熱劣化、オゾン劣化、疲労劣化などの一連の劣化を防止する機能を有する。老化防止剤は、アミン類やフェノール類からなる一次老化防止剤と硫黄化合物やフォスファイト類からなる二次老化防止剤とに分類される。一次老化防止剤は各種ポリマーラジカルに水素を供与して自動酸化の連鎖反応を停止させる機能を有し、二次老化防止剤はヒドロキシペルオキシドを安定なアルコールに変えることにより安定化作用を示すものである。

　老化防止剤としては、アミン類、フェノール類、イミダゾール類、リン類またはチオウレア類などが挙げられる。上記の老化防止剤は１種類を単独で用いても、２種類以上を組み合わせても用いても良い。なかでも、Ｎ－（１，３－ジメチルブチル）－Ｎ’－フェニル－ｐ－フェニレンジアミンを用いることが好ましい。老化防止剤の含有量は、ポリマー成分１００質量部に対して、０．１質量部以上５質量部以下であることが好ましい。老化防止剤の含有量が０．１質量部未満であると、老化防止効果を得ることができない。一方、老化防止剤の含有量が５質量部を超えると、ポリマー組成物にブルーミング現象が発生する。老化防止剤の含有量は、さらに０．３質量部以上４質量部以下が好ましい。

　加硫促進剤としては、チウラム類、チアゾール類、チオウレア類、ジチオカーバミン酸塩類、グアニジン類およびスルフェンアミド類などを用いることができる。上記の加硫促進剤は１種類を単独で用いても、２種類以上を組み合わせても良い。なかでも、ジベンゾチアジルスルフィドを用いることが好ましい。加硫促進剤の含有量は、ポリマー成分１００質量部に対して、０．１質量部以上５質量部以下であることが好ましい。加硫促進剤の含有量が０．１質量部未満であると、加硫促進効果を得ることができない。一方、加硫促進剤の含有量が５質量部を超えると、ポリマー組成物の硬度が高くなり空気入りタイヤの耐久性能が低下するおそれがある。さらに、ポリマー組成物の原料費が上昇する。加硫促進剤の含有量は、さらに０．３質量部以上４質量部以下が好ましい。

　第１ポリマー組成物は、補強剤、加硫剤、各種オイル、軟化剤、可塑剤、カップリング剤などの他の添加剤を含有することができる。
（第１層の厚さ）
　第１層の平均厚さは、０．０５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下が好ましい。第１層の厚さが０．０５ｍｍ未満であると、インナーライナーを適用した生タイヤの加硫時に、第１層がプレス圧力で破れてしまい、得られたタイヤにおいてエアーリーク現象が生じるおそれがある。一方、第１層の厚さが０．６ｍｍを超えると、タイヤ重量が増加し、低燃費性能が低下する。第１層の厚さは、好ましくは０．０５ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である。

　第１層は、ポリマー組成物を押出成形、カレンダー成形など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通常の方法によってフィルム化して得ることができる。

　第１層のゴム組成物では、熱可塑性エラストマーであるＳＩＢＳがマトリックス相となりゴム成分が島相として分散している。これに硫黄などの添加剤成分が反応して島相であるゴム成分が架橋反応する。ゴム成分は押出機中で動的に架橋され、いわゆる動的架橋を形成する。押出機中でゴム成分が架橋しても系のマトリックス相は熱可塑性エラストマー成分からなるため系全体のせん断粘土は低く維持され、押出加工は可能となる。
＜第２層＞
　第２層は、ポリマー成分が、スチレン－イソプレン－スチレントリブロック共重合体（以下、ＳＩＳともいう）およびスチレン－イソブチレンジブロック共重合体（以下、ＳＩＢともいう）の少なくともいずれかを１０質量％以上８５質量％以下ならびに天然ゴム、イソプレンゴムおよびブチルゴムよりなる群から選択される少なくとも１種のゴム成分を１０質量％以上９０質量％以下含む第２ポリマー組成物を含む。
（ＳＩＳ、ＳＩＢ）
　ＳＩＳのイソプレンブロックおよびＳＩＢのイソブチレンブロックはソフトセグメントであるため、ＳＩＳまたはＳＩＢを含むポリマーフィルムはゴム成分と加硫接着しやすい。したがって、ＳＩＳまたはＳＩＢを含む第２層を備えるインナーライナーを用いることにより、インナーライナーとカーカスプライのゴム層との接着強度に優れる空気入りタイヤを得ることができる。これにより、空気入りタイヤの耐久性および乗り心地を向上させることができる。

　ＳＩＳの分子量は特に制限はないが、ＳＩＳのゴム弾性およびインナーライナーへの成形加工性の観点から、ＧＰＣ測定による重量平均分子量が１００，０００～２９０，０００であることが好ましい。重量平均分子量が１００，０００未満であると、ＳＩＳのゴム弾性、引張強度が低下するおそれがある。また、２９０，０００を超えると、ＳＩＳの流動性の低下によりインナーライナーへの成形加工性（押出加工性など）が低下するおそれがある。ＳＩＳ中のスチレン成分の含有量は、ＳＩＳの粘着性およびゴム弾性、ならびに第１層およびカーカスプライに対する第２層の接着強度の観点から、１０～３０質量％であることが好ましい。

　ＳＩＳを構成する各ブロックの重合度は、ＳＩＳのゴム弾性および取り扱い性の観点から、イソプレンブロックが５００～５，０００程度であることが好ましく、また、スチレンブロックが５０～１，５００程度であることが好ましい。ＳＩＳは、リビングカチオン重合法などの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る。

　ＳＩＢとしては、直鎖状のものを用いることがゴム弾性、ならびに第１層およびカーカスプライに対する第２層の接着強度の観点から好ましい。ＳＩＢの分子量は特に制限はないが、ＳＩＢのゴム弾性およびインナーライナーへの成形加工性の観点から、ＧＰＣ測定による重量平均分子量が４０，０００～１２０，０００であることが好ましい。重量平均分子量が４０，０００未満であると、ＳＩＢのゴム弾性、引張強度が低下するおそれがある。また、１２０，０００を超えると、ＳＩＢの流動性の低下によりインナーライナーへの成形加工性（押出加工性など）が低下するおそれがある。ＳＩＢ中のスチレン成分の含有量は、ＳＩＢの粘着性およびゴム弾性、ならびに第１層およびカーカスプライに対する第２層の接着強度の観点から、１０～３５質量％であることが好ましい。

　ＳＩＢは、リビングカチオン重合法などの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る。第２ポリマー組成物は、ＳＩＳとＳＩＢを含んでいてもよく、ＳＩＳを含む層とＳＩＢ層を含む層との多層構造であってもよい。
（ゴム成分）
　第２ポリマー組成物はゴム成分を含む。ゴム成分は第２ポリマー組成物に第１層およびカーカスプライなどの隣接部材との加硫前粘着性を与えることができる。さらに硫黄と加硫反応することにより、ポリマー組成物に第１層およびカーカスプライなどの隣接部材との加硫接着性を与えることができる。ゴム成分は天然ゴム、イソプレンゴムおよびブチルゴムよりなる群から選択される少なくとも１種を含み、なかでも破壊強度および接着性の観点から、天然ゴムを含むことが好ましい。

　ゴム成分の含有量はポリマー組成物のポリマー成分中、１０質量％以上９０質量％以下である。ゴム成分の含有量が１０質量％未満であると、ポリマー組成物の粘度が高くなり押出加工性が悪化するため、第２層を薄くすることができないおそれがある。一方、ゴム成分の含有量が９０質量％を超えると第２層の耐空気透過性が低下するおそれがある。ゴム成分の上記配合量の範囲において加硫前の粘着性および加硫後の接着性が改善される。（その他の添加剤）
　第２ポリマー組成物は第１ポリマー組成物と同様に、硫黄、ステアリン酸、酸化亜鉛、老化防止剤、加硫促進剤などの添加剤を含むことができる。その種類および配合量は、その要求特性に応じて適宜調整することができる。
（第２層の厚さ）
　第２層の平均厚さは、０．０１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下が好ましい。ここで、第２層の厚さは、第２層が１層で構成される場合は、その厚さを、第２層が２層構造など多層構造からなる場合は、多層構造の合計の厚さを意味する。第２層の厚さが０．０１ｍｍ未満であると、インナーライナーを適用した生タイヤの加硫時に、第２層がプレス圧力で破れてしまい、加硫接着力が低下するおそれがある。一方、第２層の厚さが０．３ｍｍを超えると、タイヤ重量が増加し、低燃費性能が低下する。第２層の厚さは、好ましくは０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下である。

　第２層は、ＳＩＳおよびＳＩＢの少なくともいずれかと、任意で添加される添加剤を含むポリマー組成物を押出成形、カレンダー成形といった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通常の方法によってフィルム化して得ることができる。

　第２層のポリマー組成物では、熱可塑性エラストマーであるＳＩＢまたはＳＩＳがマトリックス相となりゴム成分が島相として分散している。これに硫黄などの添加剤成分が反応して島相であるゴム成分が架橋反応する。ゴム成分は押出機中で動的架橋を形成する。マトリックス相は熱可塑性エラストマー成分からなるため系全体のせん断粘度は低く維持され、押出加工は可能となる。
（第１ポリマー組成物、第２ポリマー組成物の他のポリマー成分）
　第１ポリマー組成物および第２ポリマー組成物は、他のポリマー成分として、スチレン－イソプレン・ブタジエン－スチレン共重合体、スチレン－エチレン・ブテン－スチレン共重合体、スチレン－エチレン・プロピレン－スチレン共重合体、スチレン－エチレン・エチレン・プロピレン－スチレン共重合体、スチレン－ブタジエン・ブチレン－スチレン共重合体）およびこれらの熱可塑性エラストマーにエポキシ基を導入したものからなる群から選択される１種以上の熱可塑性エラストマーを混合できる。エポキシ基を有する熱可塑性エラストマーとしては、たとえば、エポキシ変性スチレン－ブタジエン－スチレン共重合体（具体例としては、エポキシ化ＳＢＳ　ダイセル化学工業（株）製「エポフレンド　Ａ１０２０」、重量平均分子量：１０万、エポキシ当量：５００等）などが挙げられる。＜インナーライナーの構成＞
　インナーライナーの構成を、図２および図３を用いて説明する。
（実施の形態１）
　図２においてインナーライナー１０は、第１層１１および第２層１２から構成される。インナーライナー１０は、第２層１２がカーカスプライ６１に接するようにタイヤ半径方向外側に向けて設置される。これにより、タイヤの加硫工程において、第２層１２とカーカスプライ６１との接着強度を高めることができる。ポリマー積層体は、第１層のポリマー組成物と、第２層のポリマー組成物を用い、図２に示された順序でラミネート押出や共押出などの積層押出をして得ることができる。
（実施の形態２）
　図３においてインナーライナー１０は、第１層１１、第２層１２およびゴムシート層１３から構成される。インナーライナー１０は、ゴムシート層１３がカーカスプライ６１に接するようにタイヤ半径方向外側に向けて設置される。これにより、タイヤの加硫工程において、ゴムシート層１３とカーカスプライ６１との接着強度を高めることができる。
＜空気入りタイヤの製造方法＞
　空気入りタイヤは、一般的な製造方法で作製することができる。すなわち、インナーライナー１０を空気入りタイヤ１の生タイヤのインナーライナーに適用して他の部材とともに加硫成形することによって製造することができる。インナーライナー１０を生タイヤに配置する際は、ポリマー積層体１０の第２層１２またはゴムシート層１３が、カーカスプライ６に接するようにタイヤ半径方向外側に向けて配置する。すなわち、第１層１１をタイヤ半径方向内側に向けて配置する。このように配置すると、タイヤ加硫工程において、第２層またはゴムシート層１３とカーカスプライ６との接着強度が改善できる。

　ここで、インナーライナーの第１層および第２層を構成する熱可塑性エラストマーおよびゴム成分は、加硫中の温度、たとえば１５０～１８０℃において、金型内で軟化状態（固体と液体の中間状態）である。そのため、加硫後に金型を開放すると、熱可塑性エラストマーおよびゴム成分が軟化状態であるときには、インナーライナーの形状が変形してしまう。また、軟化状態時は固体状態時よりも反応性が高いため、隣接部材と粘着、接着してしまう場合がある。

　そこで加硫後に冷却工程を設けることが好ましい。冷却方法は、加硫後に直ちに１２０℃以下で１０秒以上急冷することにより、熱可塑性エラストマーおよびゴム成分を固化することができる。冷却は温度が５０～１２０℃の範囲でブラダー内を急冷する方法がある。冷却媒体としては、空気、水蒸気、水およびオイルより選択される１種以上を用いることができる。

　また、冷却時間は１０～３００秒が好ましい。冷却時間が１０秒より短いと熱可塑性エラストマーおよびゴム成分が十分冷却されず、金型開放時にインナーライナーがブラダーに融着したままとなり、エアーイン現象が発生する虞がある。冷却期間が３００秒を超えると生産性が悪くなる。冷却時間は３０～１８０秒であることが好ましい。

［実施例１～５、比較例１～７］
＜熱可塑性エラストマーの調製＞
　第１層、第２層に用いるＳＩＢ、ＳＩＢＳおよびＳＩＳを以下のとおり調製した。
（ＳＩＢ）
　攪拌機付き２Ｌ反応容器に、メチルシクロヘキサン（モレキュラーシーブスで乾燥したもの）５８９ｍＬ、ｎ－ブチルクロライド（モレキュラーシーブスで乾燥したもの）６１３ｍｌ、クミルクロライド０．５５０ｇを加えた。反応容器を－７０℃に冷却した後、α－ピコリン（２－メチルピリジン）０．３５ｍＬ、イソブチレン１７９ｍＬを添加した。さらに四塩化チタン９．４ｍＬを加えて重合を開始し、－７０℃で溶液を攪拌しながら２．０時間反応させた。次に反応容器にスチレン５９ｍＬを添加し、さらに６０分間反応を続けた後、大量のメタノールを添加して反応を停止させた。反応溶液から溶剤などを除去した後に、重合体をトルエンに溶解して２回水洗した。このトルエン溶液をメタノール混合物に加えて重合体を沈殿させ、得られた重合体を６０℃で２４時間乾燥することによりスチレン－イソブチレンジブロック共重合体を得た。

　スチレン成分含有量：１５質量％
　重量平均分子量：７０，０００
（ＳＩＢＳ）
　カネカ（株）社製のシブスターＳＩＢＳＴＡＲ　１０２Ｔ（ショアＡ硬度２５、スチレン成分含有量２５質量％、重量平均分子量：１００，０００）を用いた。
（ＳＩＳ）
　クレイトンポリマー社製のＤ１１６１ＪＰ（スチレン成分含有量１５質量％、重量平均分子量：１５０，０００）を用いた。
＜空気入りタイヤの作製＞
　表１および表２に示す配合処方にしたがって各配合剤を２軸押出機（スクリュ径：φ５０ｍｍ、Ｌ／Ｄ：３０、シリンダ温度：２００℃）に投入し、２００ｒｐｍで混練してペレット化した。得られたペレットを用いて、表３に示す仕様で、Ｔダイ押出機（スクリュ径：φ８０ｍｍ、Ｌ／Ｄ：５０、ダイギャップ幅：５００ｍｍ、シリンダ温度：２２０℃、フィルムゲージ：０．３ｍｍ）に投入して、インナーライナー用ポリマーシートを作製した。ここでインナーライナーのビード領域Ｒｂとバットレス領域Ｒｓで厚さを調整するために、ポリマーシートの押し出し口にプロファイルをつけて、バットレス領域の厚さＧｓを薄くした一体物のシートを作製した。

　得られたインナーライナー用ポリマーシートを、図１に示す基本構造を有する１９５／６５Ｒ１５サイズの空気入りタイヤに適用して生タイヤを製造し、次に加硫工程において、１７０℃で２０分間プレス成型して製造した。

（注１）ＩＩＲ：エクソンモービル（株）社製の「エクソンクロロブチル１０６６」。
（注２）ＮＲ：天然ゴム　ＴＳＲ２０。
（注３）イソプレンゴム：日本ゼオン（株）社製の「Ｎｉｐｏｌ　ＩＲ２２００」。
（注４）ＳＩＢＳ：カネカ（株）社製の「シブスターＳＩＢＳＴＡＲ　１０２Ｔ」（スチレン－イソブチレン－スチレントリブロック共重合体、重量平均分子量１００，０００、スチレン成分含有量２５質量％、ショアＡ硬度２５）。
（注５）ステアリン酸：花王（株）社製の「ステアリン酸ルナックＳ３０」。
（注６）酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）社製の「亜鉛華１号」。
（注７）老化防止剤：大内新興化学（株）社製の「ノクラック６Ｃ」（Ｎ－（１，３－ジメチルブチル）－Ｎ’－フェニル－ｐ－フェニレンジアミン）。
（注８）加硫促進剤：大内新興化学（株）社製の「ノクセラーＤＭ」（ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド）。
（注９）硫黄：鶴見化学工業（株）社製の「粉末硫黄」。
（注１０）ＳＩＳ：クレイトンポリマー社製の「Ｄ１１６１ＪＰ」（スチレン－イソプレン－スチレントリブロック共重合体、重量平均分子量１５０，０００、スチレン単位含有量１５質量％）。
（注１１）ＳＩＢ：上記の＜熱可塑性エラストマーの調製＞で得られたＳＩＢ（スチレン－イソブチレンジブロック共重合体、重量平均分子量７０，０００、スチレン成分含有量１５質量％）。＜評価試験＞
　インナーライナー用ポリマーシートおよび空気入りタイヤについて、以下の試験を行った。
（第１層と第２層との加硫接着力）
　インナーライナー用ポリマーシートを１７０℃で２０分間加熱し、加硫接着力測定用のサンプルを作製した。引張剥離試験により剥離力を測定することで加硫接着力とした。下記計算式により、実施例１を基準（１００）として、各ポリマーシートの加硫接着力を指数で表示した。加硫接着力指数が大きいほど、加硫接着力が強く、好ましいことを示す。（加硫接着力指数）＝（各配合の加硫接着力）／（比較例１の加硫接着力）×１００
（静的空気圧低下率）
　空気入りタイヤを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（％／月間）を計算した。
（転がり抵抗）
　（株）神戸製鋼所製の転がり抵抗試験機を用い、空気入りタイヤを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。下記計算式により、比較例１を基準（１００）として、各空気入りタイヤの転がり抵抗を指数で表示した。転がり抵抗指数が大きいほど、転がり抵抗が低減され、好ましいことを示す。
（転がり抵抗指数）＝（比較例１の転がり抵抗）／（各空気入りタイヤの転がり抵抗）×１００
（耐クラック性能）
　耐久走行試験は、インナーライナーが割れたり剥がれたりするかどうかで評価した。空気入りタイヤをＪＩＳ規格リム１５×６ＪＪに組み付け、タイヤ内圧は１５０ＫＰａで通常よりも低内圧に設定し、荷重は６００ｋｇ、速度１００ｋｍ／ｈ、走行距離２０，０００ｋｍでタイヤの内部を観察し、亀裂、剥離の数を測定した。比較例１を基準として、各空気入りタイヤの亀裂成長性を指数で表示した。指数の値が大きいほど、屈曲亀裂成長が小さいことを示す。
（屈曲亀裂成長指数）＝（比較例１の亀裂の数）/（各実施例の亀裂の数）×１００
（乗り心地）
　タイヤを、排気量が２０００ｃｍ^３である前側エンジン後輪駆動の乗用車に装着した。なお、このタイヤの内圧を２３０ｋＰａとした。この乗用車を、アスファルト製路面の上で、走行テストを行い、乗り心地についてドライバーによる官能評価を行った。なお、乗り心地については、衝撃吸収性を評価した。比較例１を基準（１００）として指数で表示した。点数が高いほど、良好であることが表されている。

　結果を表３に示す。

＜評価結果＞
　実施例１～４は、第１層に実施配合Ａ１またはＡ２を、第２層に実施配合Ｂ１～Ｂ６のいずれかを用いたインナーライナーを備えた空気入りタイヤである。比較例１に比べて、第１層と第２層との加硫接着力、耐クラック性能、乗り心地が向上し、静的空気圧低下率および転がり抵抗は同等程度であった。

　比較例２は、第１層に比較配合Ａ５、第２層に比較配合Ｂ８を用いたインナーライナーを備えた空気入りタイヤである。第１層と第２層との加硫接着力、静的空気圧低下率、乗り心地、耐クラック性能は比較例１と同等あった。

　比較例３～５は、第１層に比較配合Ａ６またはＡ７、第２層に比較配合Ｂ７またはＢ８を用いたインナーライナーを備えた空気入りタイヤである。比較例１に比べて、第１層と第２層との加硫接着力が優れるが、静的空気圧低下率が不十分であった。

　実施例１および５、比較例６および７は、いずれも第１層に実施配合Ａ１、第２層に実施配合Ｂ１を用いたインナーライナーを備えた空気入りタイヤである。Ｇｓ／Ｇｆが実施例１は０．５、実施例５は０．７であり、比較例６は０．３、比較例７は１．０である。実施例１および５は、比較例１に比べて、第１層と第２層との加硫接着力、耐クラック性能、乗り心地が向上し、静的空気圧低下率および転がり抵抗が減少した。比較例６は、比較例１に比べて静的空気圧低下率が増加し、耐クラック性能が劣っていた。比較例７は、比較例１に比べて、転がり抵抗および静的空気圧低下率が増加し、耐クラック性能が劣っていた。

　本発明の空気入りタイヤは、乗用車用空気入りタイヤのほか、トラック・バス用、重機用等の空気入りタイヤとして用いることができる。

　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、６，６１　カーカスプライ、７　ベルト層、８　ビードエーペックス、９，１０　インナーライナー、１１　第１層、１２　第２層、１３　ゴムシート層、Ｒｂ　ビード領域、Ｒｓ　バットレス領域、Ｌｅ　タイヤ最大幅位置、Ｌｔ　ビードトウ、Ｌｕ　ベルト層端の対応位置。

Claims (4)

1. 　タイヤ内側にインナーライナーを備えた空気入りタイヤであって、
   　前記インナーライナーは、
   　ポリマー成分が、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５質量％以上７０質量％以下ならびに天然ゴム、イソプレンゴムおよびブチルゴムよりなる群から選択される少なくとも１種のゴム成分を３０質量％以上９５質量％以下含む第１ポリマー組成物を含む第１層と、
   　ポリマー成分が、スチレン－イソプレン－スチレントリブロック共重合体およびスチレン－イソブチレンジブロック共重合体の少なくともいずれかを１０質量％以上８５質量％以下ならびに天然ゴム、イソプレンゴムおよびブチルゴムよりなる群から選択される少なくとも１種のゴム成分を１０質量％以上９０質量％以下含む第２ポリマー組成物を含む第２層とを備え、
   　前記第１層がタイヤ半径方向内側になるように配置されており、
   　前記インナーライナーは、タイヤ最大幅位置からビードトウに亘るビード領域Ｒｂの平均厚さＧｂより、タイヤ最大幅位置からベルト層端の対応位置Ｌｕに亘るバットレス領域Ｒｓの平均厚さＧｓが薄い、空気入りタイヤ。
2. 　前記インナーライナーのバットレス領域の平均厚さＧｓと、ビード領域の平均厚さＧｂの比（Ｇｓ／Ｇｂ）は、０．５以上０．７以下である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 　前記インナーライナーのバットレス領域の平均厚さＧｓは、０．０６ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下である請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 　前記第１ポリマー組成物および第２ポリマー組成物の少なくともいずれかは、ポリマー成分１００質量部に対して、硫黄を０．１質量部以上５質量部以下、ステアリン酸を１質量部以上５質量部以下、酸化亜鉛を０．１質量部以上８質量部以下、老化防止剤を０．１質量部以上５質量部以下および加硫促進剤を０．１質量部以上５質量部以下含む、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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