WO2016027382A1 - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents

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侑利 野口
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Definitions

  • the present invention relates to a heavy duty pneumatic tire that reduces the tire weight while ensuring air permeation prevention performance and durability.
  • One technique for reducing rolling resistance is to suppress a decrease in tire internal pressure over time to ensure an appropriate air pressure, and to reduce tire weight.
  • the suppression of the decrease in tire internal pressure can be achieved by increasing the thickness of the inner liner and improving the air permeation prevention performance, but the tire weight increases. As tire weight increases, rolling resistance deteriorates.
  • Patent Document 1 proposes to improve air permeation resistance and reduce rolling resistance by using a rubber composition for an inner liner containing mica having an average particle diameter of 25 to 100 ⁇ m and an aspect ratio of 25 to 100. is doing.
  • An object of the present invention is to provide a heavy-duty pneumatic tire that reduces the tire weight while ensuring air permeation prevention performance and durability.
  • the heavy duty pneumatic tire of the present invention that achieves the above object is a heavy duty pneumatic tire having an inner liner in which a first liner and a second liner are laminated, wherein the thickness of the first liner is 1.2 to 1.9 mm, the thickness of the second liner is 1.2 to 1.6 mm, the total thickness of the first liner and the second liner is 2.4 to 3.4 mm, and the first liner is rubber
  • the rubber composition 1 comprises the composition 1, the second liner is the rubber composition 2, and the rubber composition 1 has a particle size of 4.9 to 7.7 in 100 parts by weight of a diene rubber containing 50 to 100% by weight of butyl rubber.
  • a plate-like inorganic filler having an aspect ratio Ar of 3.0 to 7.0 is blended in an amount of 5 ⁇ m, and the rubber composition 2 contains 100 parts by weight of a diene rubber containing 50% by weight or more of natural rubber. And organic metal salt in gold And characterized in that 0.05 to 0.5 parts by weight blended as content.
  • the heavy duty pneumatic tire of the present invention comprises a first liner formed from a rubber composition 1 comprising a butyl rubber and a plate-like inorganic filler having specific particle properties, and a rubber composition 2 comprising a natural rubber and an organic metal salt.
  • the aspect ratio Ar can be measured by the following formula (1).
  • Ar (Ds ⁇ Dl) / Ds (1)
  • Ds is the 50% particle diameter determined by the cumulative distribution measured by the centrifugal sedimentation method
  • Dl is the 50% particle determined by the cumulative distribution measured by the laser diffraction method of coherent light. Represents the diameter.
  • talc is preferable.
  • 10 to 70 parts by weight of carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 29 to 43 m 2 / g may be blended with 100 parts by weight of the diene rubber.
  • FIG. 1 is a meridian sectional view showing an example of an embodiment of a heavy-duty pneumatic tire of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view in the meridian direction exemplified by an embodiment of an inner liner and a carcass layer constituting the heavy-duty pneumatic tire of the present invention.
  • a heavy-duty pneumatic tire means a pneumatic tire used for large vehicles such as trucks and buses.
  • the heavy-duty pneumatic tire has a tread portion 1, a sidewall portion 2, and a bead portion 3, and a carcass layer 4 is mounted between the left and right bead portions 3 and 3.
  • the portion is folded around the bead core 5 from the tire inner side to the outer side.
  • a belt layer 6 having a three-layer structure is disposed outside the carcass layer 4 in the tread portion 1 in the tire radial direction, and a tread rubber 8 is disposed outside the outermost belt layer 6.
  • An inner liner 7 is disposed on the innermost side of the tire.
  • the inner liner 7 constituting the heavy duty pneumatic tire of the present invention is configured by laminating a first liner 71 and a second liner 72 as illustrated in FIG.
  • the structure of the inner liner 7 can be arranged such that the first liner 71 is on the tire lumen side and the second liner 72 is on the adjacent carcass layer 4 side.
  • the first liner 71 is molded from the rubber composition 1 composed of butyl rubber and a plate-like inorganic filler having specific particle properties
  • the second liner 72 is molded from the rubber composition 2 composed of natural rubber and an organic metal salt.
  • the thickness of the first liner 71 is 1.2 to 1.9 mm at the center of the tread portion 1, and the thickness of the second liner 72 is 1.2 to 1.6 mm at the center of the tread portion 1.
  • the total thickness of 71 and the second liner 72, that is, the thickness of the inner liner 7 is set to 2.4 to 3.4 mm.
  • the thickness of the first liner 71 is 1.2 to 1.9 mm, preferably 1.3 to 1.8 mm at the center of the tread portion 1.
  • the thickness of the second liner 72 is 1.2 to 1.6 mm, preferably 1.3 to 1.5 mm at the center of the tread portion 1.
  • the total thickness of the first liner 71 and the second liner 72 that is, the thickness of the inner liner 7 is 2.4 to 3.4 mm, preferably 2.6 to 3.3 mm.
  • the thickness of the inner liner 7 is 2.4 to 3.4 mm, preferably 2.6 to 3.3 mm.
  • the thickness of the 1st liner 71 and the 2nd liner 72 is measuring the thickness located in the center of the tread part 1 from the cross section which cut
  • the first liner is a layer formed using the rubber composition 1.
  • the rubber component of the rubber composition 1 is a diene rubber and always contains butyl rubber.
  • the content of butyl rubber is 50 to 100% by weight, preferably 80 to 100% by weight, in 100% by weight of diene rubber. By setting the content of butyl rubber to 50% by weight or more, air permeation prevention performance can be ensured. In this specification, butyl rubber is included in diene rubber.
  • the rubber composition 1 can contain a diene rubber other than butyl rubber.
  • diene rubbers that can be contained in the rubber composition 1 include natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, and the like.
  • a plate-like inorganic filler having a particle size of 4.9 to 7.5 ⁇ m and an aspect ratio Ar of 3.0 to 7.0 is necessarily blended with the above-described diene rubber.
  • the air permeation preventing performance can be further improved.
  • the compounding amount of the plate-like inorganic filler is 5 to 50 parts by weight, preferably 10 to 40 parts by weight, more preferably 15 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. Air permeation prevention performance can be improved by setting the blending amount of the plate-like inorganic filler to 5 parts by weight or more. Moreover, the increase in a weight can be suppressed when it is set as a tire by making the compounding quantity of a plate-shaped inorganic filler into 50 weight part or less.
  • the particle size of the plate-like inorganic filler is 4.9 to 7.5 ⁇ m, preferably 5.5 to 7.1 ⁇ m.
  • the particle diameter of the plate-like inorganic filler is 4.9 ⁇ m or more, it is possible to obtain a plate-like inorganic filler having excellent air permeation resistance in the rubber composition. Further, by setting the particle size of the plate-like inorganic filler to 7.5 ⁇ m or less, the bending fatigue resistance due to repeated strain in the rubber composition can be prevented from being deteriorated.
  • the particle diameter of the plate-like inorganic filler is a median diameter (Dl: particle diameter of 50% in cumulative particle diameter distribution) measured by a laser diffraction method.
  • the aspect ratio Ar of the plate-like inorganic filler is 3.0 to 7.0, preferably 3.4 to 5.4.
  • the aspect ratio Ar of the plate-like inorganic filler can be measured by the following formula (1).
  • Ar (Ds ⁇ Dl) / Ds (1) (Wherein Ar is the aspect ratio, Ds is the 50% particle diameter determined by the cumulative distribution measured by the centrifugal sedimentation method, and Dl is the 50% particle determined by the cumulative distribution measured by the laser diffraction method of coherent light. Represents the diameter.)
  • the 50% particle size Ds measured by the centrifugal sedimentation method can be measured using, for example, a Cedi Grag 5100 particle size measuring device manufactured by Micromerex Instruments. Further, the 50% particle diameter Dl measured by the laser diffraction method of coherent light can be measured using a Malvern Laser Malvern Mastersizer 2000 diffraction particle distribution measuring device.
  • the type of the plate-like inorganic filler is not particularly limited as long as it satisfies the ranges of the particle diameter and the aspect ratio Ar described above.
  • Examples of the plate-like inorganic filler include flat talc, mica, clay, bituminous coal and the like. Of these, flat talc is preferable.
  • a commercially available plate-like inorganic filler can be used, and examples thereof include HARtalc manufactured by Imerys.
  • the rubber composition 1 can contain carbon black. By blending carbon black, the rubber strength of the rubber composition 1 and the durability when made into a tire can be increased.
  • the carbon black is not particularly limited, and may be a carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of preferably 29 to 43 m 2 / g, more preferably 33 to 39 m 2 / g. . By blending such a range of carbon black with N 2 SA, the bending fatigue resistance due to repeated strain of the rubber composition can be prevented from deteriorating.
  • N 2 SA of carbon black is measured according to JIS K6217-2.
  • the compounding amount of carbon black in the rubber composition 1 is preferably 10 to 70 parts by weight, more preferably 20 to 60 parts by weight, and further preferably 30 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber.
  • the compounding amount of carbon black 10 parts by weight or more rubber strength and tire durability can be increased.
  • the reinforcement effect can be acquired, without impairing the softness
  • the total amount of the plate-like inorganic filler and carbon black in the rubber composition 1 is preferably 15 to 68 parts by weight, more preferably 30 to 68 parts by weight, and still more preferably 45 parts per 100 parts by weight of the diene rubber. It should be ⁇ 65 parts by weight.
  • the second liner is a layer molded using the rubber composition 2.
  • the rubber component of the rubber composition 2 is a diene rubber and necessarily contains natural rubber.
  • the content of natural rubber is 50% by weight or more, preferably 80 to 100% by weight, in 100% by weight of diene rubber. By making the content of natural rubber 50% by weight or more, it is possible to suppress a decrease in breaking strength.
  • the rubber composition 2 can contain a diene rubber other than natural rubber.
  • diene rubbers examples include isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, and acrylonitrile-butadiene rubber.
  • Rubber composition 2 always contains an organic metal salt in the above-described diene rubber.
  • the adhesion between the first liner can be increased.
  • the adhesiveness between adjacent carcass layers can also be improved.
  • it can suppress that a carcass layer bites into an inner liner by making the hardness of the rubber composition 2 high.
  • the compounding amount of the organic metal salt is 0.05 to 0.5 parts by weight, preferably 0.1 to 0.4 parts by weight as the metal content with respect to 100 parts by weight of the diene rubber.
  • the organic metal salt with a metal content of 0.05 part by weight or more the adhesiveness and hardness of the rubber composition 2 can be increased.
  • strain of a rubber composition can be made not to deteriorate by making the compounding quantity as metal content an organometallic salt into 0.5 weight part or less.
  • Examples of the metal constituting the organic metal salt include cobalt, nickel, chromium, manganese and the like. Of these, nickel and cobalt are preferable from the viewpoint of adhesion and hardness.
  • Examples of the organic component include naphthenic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, palmitic acid, neodecanoic acid, octylic acid, benzoic acid, acetic acid, methacrylic acid, rosin acid, tall oil acid, trineodecanoic acid borate. An acid etc. can be illustrated.
  • organic metal salt examples include cobalt stearate, cobalt naphthenate, cobalt orthodecanoate neodecanoate, cobalt oleate, cobalt octylate, cobalt benzoate, cobalt acetate, cobalt methacrylate, tall oil.
  • examples thereof include cobalt acid, cobalt rosinate, nickel naphthenate, nickel stearate, nickel octylate, and nickel rosinate.
  • organic metal salt commercially available ones can be used. Specifically, Nursem nickel (Ni content 20.04%) manufactured by Nippon Kagaku Sangyo Co., Ltd., 10% cobalt naphthenate manufactured by DIC (Co-containing) 10%), DICATE NBC-2 manufactured by DIC (Co content 22%), and NACEM Cobalt Cobalt (Co content 16.54%) manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd. can be used.
  • the rubber composition 1 and the rubber composition 2 can be blended with fillers other than the plate-like inorganic filler.
  • the other filler the above-described carbon black is preferable.
  • the other filler include calcium carbonate, aluminum hydroxide, aluminum oxide, and titanium oxide other than carbon black.
  • the rubber strength can be increased by blending other fillers containing carbon black.
  • talc and mica can be added to the rubber composition 2.
  • the rubber composition 1 and the rubber composition 2 are a vulcanization or crosslinking agent, a vulcanization accelerator, an anti-aging agent, a plasticizer, a processing aid, a liquid polymer, a terpene resin,
  • Various additives commonly used in tire rubber compositions such as thermosetting resins can be blended within a range that does not impair the object of the present invention, and such additives are kneaded by a general method.
  • the rubber composition can be used for vulcanization or crosslinking. As long as the amount of these additives is not contrary to the object of the present invention, a conventional general amount can be used.
  • the heavy-duty pneumatic tire of the present invention can be produced by mixing the above components using a normal rubber kneading machine, such as a Banbury mixer, a kneader, or a roll.
  • the heavy duty pneumatic tire of the present invention can reduce the tire weight while ensuring air permeation prevention performance and tire durability.
  • Rubber Composition 1 As the rubber composition forming the first liner, five types of rubber compositions 1 (rubber composition 1-1 to rubber composition 1-5) having the composition shown in Table 1 were used. The components excluding sulfur and the vulcanization accelerator were kneaded with a 1.8 L hermetic mixer at 160 ° C. for 5 minutes and released to obtain a master batch. Five types of rubber compositions 1 were prepared by adding sulfur and a vulcanization accelerator to the obtained master batch and kneading with an open roll.
  • the particle diameter of the plate-like inorganic filler (talc 1, 2) was measured using a Malvern Laser Malvern Mastersizer 2000 diffraction particle distribution measuring device.
  • the aspect ratio Ar of the plate-like inorganic filler (talc 1, 2) was determined by measuring 50% particle diameter Ds by centrifugal sedimentation using a Sedigragu 5100 particle diameter measuring device manufactured by Micromerex Instruments Co., Ltd.
  • a 50% particle diameter Dl was measured using a Laser Malvern Mastersizer 2000 diffractive particle distribution measuring device, and the particle size was determined by the following equation (1).
  • Ar (Ds ⁇ Dl) / Ds (1) (Wherein Ar is the aspect ratio, Ds is the 50% particle diameter determined by the cumulative distribution measured by the centrifugal sedimentation method, and Dl is the 50% particle determined by the cumulative distribution measured by the laser diffraction method of coherent light. Represents the diameter.)
  • Rubber Composition 2 As the rubber composition forming the second liner, four types of rubber compositions 2 (rubber composition 2-1 to rubber composition 2-4) having the composition shown in Table 2 were used. The components excluding sulfur and the vulcanization accelerator were kneaded with a 1.8 L hermetic mixer at 160 ° C. for 5 minutes and released to obtain a master batch. Four types of rubber compositions 2 were prepared by adding sulfur and a vulcanization accelerator to the obtained master batch and kneading with an open roll. In addition, about the organometallic salt 1 and the organometallic salt 2, the compounding quantity as a metal content with respect to 100 weight part of diene rubber was described in the column of "Metal content" of Table 2.
  • Rubber Hardness Using the obtained vulcanized sheet, the rubber hardness was measured at a temperature of 25 ° C. with a durometer type A according to JIS K6253. The obtained results are shown in the “Rubber hardness” column as an index with the value of the rubber composition 2-2 being 100. Higher rubber hardness index means better tire durability.
  • Adhesiveness Using the obtained vulcanized sheet, the adhesiveness was measured under the conditions of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 60% in accordance with JIS K6253. The obtained results are shown in the “Adhesiveness” column as an index with the value of the rubber composition 2-2 being 100. A larger adhesion index means better workability.
  • Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 7 14 types of heavy load pneumatic tires (Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 7) having a tire size of 275 / 70R22.5 were vulcanized and molded.
  • the manufactured heavy duty pneumatic tire was cut in the meridian direction, and the thickness of the inner liner composed of the first liner and the second liner was measured. The results obtained are listed in Tables 3-5.
  • the manufactured heavy load pneumatic tire was used, and the amount of air leakage and tire durability were tested by the following methods.
  • the obtained heavy duty pneumatic tire was mounted on a standard rim, and air containing 70% oxygen was sealed at a pressure of 900 kPa.
  • the tire was placed in a dry heat oven at 70 ° C., the change in air pressure was measured for 60 days, and the slope of the change in air pressure over time was measured.
  • the obtained results are shown in the “Air Leakage” column as an index with the value of Comparative Example 1 as 100. The smaller the index of air leakage, the better the air permeation prevention performance.
  • Tire durability The obtained heavy-duty pneumatic tire is mounted on a standard rim, filled with an air pressure of 900 kPa specified by JATMA, applied to an indoor drum tester (drum diameter 1707 mm) compliant with JIS D4230, 140 %, And the running distance until tire failure was measured under the condition of speed 45 km / h.
  • the obtained results are shown in the “Tire durability” column as an index with the value of Comparative Example 1 being 100. The larger the tire durability index, the longer the travel distance and the better the tire durability.
  • the heavy duty pneumatic tire of Comparative Example 2 cannot reduce the tire weight because the total thickness of the first liner and the second liner exceeds 3.4 mm.
  • the thickness of the first liner exceeds 1.9 mm
  • the thickness of the second liner exceeds 1.6 mm
  • the total thickness of the first liner and the second liner is Since it exceeds 3.4 mm, the tire weight cannot be reduced.
  • the heavy duty pneumatic tire of Comparative Example 4 has poor tire durability because the thickness of the second liner is less than 1.2 mm. In the heavy duty pneumatic tire of Comparative Example 5, the thickness of the second liner exceeds 1.6 mm, so the tire weight cannot be reduced.
  • the heavy duty pneumatic tire of Comparative Example 6 is inferior in tire durability because the second liner is molded from the rubber composition 2-2 not containing an organic metal salt.
  • the first liner was molded with the rubber composition 1-5 blended with talc 2 having an aspect ratio Ar of less than 2.4, so the amount of air leakage in the tire was inferior. .

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Abstract

　空気透過防止性能及び耐久性を確保しながらタイヤ重量を低減するようにした重荷重用空気入りタイヤを提供する。第１ライナー７１及び第２ライナー７２を積層したインナーライナー７を有し、第１ライナー７１の厚さが１．２～１．９ｍｍ、第２ライナー７２の厚さが１．２～１．６ｍｍ、第１ライナー７１及び第２ライナー７２の厚さの合計が２．４～３．４ｍｍであり、第１ライナー７１及び第２ライナー７２がゴム組成物１及びゴム組成物２からなり、ゴム組成物１がブチルゴム５０～１００重量％を含むジエン系ゴム１００重量部に、粒子径が４．９～７．５μｍ、アスペクト比Ａｒが３．０～７．０である板状無機充填剤を５～５０重量部配合し、ゴム組成物２が、天然ゴム５０重量％以上を含むジエン系ゴム１００重量部に、有機金属塩を金属含有量として０．０５～０．５重量部配合したことを特徴とする。

Description

重荷重用空気入りタイヤ
　本発明は、空気透過防止性能及び耐久性を確保しながらタイヤ重量を低減するようにした重荷重用空気入りタイヤに関する。
　近年、ラベリング制度の導入などに見られるように、空気入りタイヤの転がり抵抗を小さくすることが求められている。転がり抵抗を低減する一つの手法として、経時でのタイヤ内圧の低下を抑制し適正な空気圧を確保すること、及びタイヤ重量を低減することが挙げられる。
　タイヤ内圧の低下抑制は、インナーライナーの厚さを増加させて空気透過防止性能を高めることで達成できるが、タイヤ重量が増加する。タイヤ重量が増加すると、転がり抵抗が悪化する。
　特許文献１は、平均粒子径が２５～１００μｍかつアスペクト比が２５～１００であるマイカを含有するインナーライナー用ゴム組成物により、耐空気透過性を改良し、かつ転がり抵抗を低減することを提案している。
　しかし、マイカなどの無機充填剤は、その比重が大きいため、タイヤ重量が増加し転がり抵抗が増大する問題がある。タイヤ重量の増加を抑制するため、インナーライナーを薄くすると、空気透過防止性能が低下したりタイヤ耐久性が低下したりすることが問題となる。このため、空気透過防止性能及び耐久性と、タイヤ重量の低減とを両立するような空気入りタイヤは未だ確立されていない。
日本国特開２００９－１３８１３５号公報
　本発明の目的は、空気透過防止性能及び耐久性を確保しながらタイヤ重量を低減するようにした重荷重用空気入りタイヤを提供することにある。
　上記目的を達成する本発明の重荷重用空気入りタイヤは、第１ライナー及び第２ライナーを積層したインナーライナーを有する重荷重用空気入りタイヤであって、前記第１ライナーの厚さが１．２～１．９ｍｍ、前記第２ライナーの厚さが１．２～１．６ｍｍ、前記第１ライナー及び第２ライナーの厚さの合計が２．４～３．４ｍｍであり、前記第１ライナーがゴム組成物１からなり、第２ライナーがゴム組成物２からなると共に、前記ゴム組成物１が、ブチルゴム５０～１００重量％を含むジエン系ゴム１００重量部に、粒子径が４．９～７．５μｍ、アスペクト比Ａｒが３．０～７．０である板状無機充填剤を５～５０重量部配合し、前記ゴム組成物２が、天然ゴム５０重量％以上を含むジエン系ゴム１００重量部に、有機金属塩を金属含有量として０．０５～０．５重量部配合したことを特徴とする。
　本発明の重荷重用空気入りタイヤは、ブチルゴム及び特定の粒子性状を有する板状無機充填剤からなるゴム組成物１により形成した第１ライナーと、天然ゴムおよび有機金属塩からなるゴム組成物２により形成した第２ライナーとを積層したインナーライナーを有し、第１ライナーの厚さを１．２～１．９ｍｍ、第２ライナーの厚さを１．２～１．６ｍｍ、第１ライナー及び第２ライナーの厚さの合計を２．４～３．４ｍｍにしたので、空気入りタイヤの空気透過防止性能及び耐久性を確保しながらタイヤ重量を低減することができる。
　アスペクト比Ａｒとしては、下記式（１）により測定することができる。
　Ａｒ＝（Ｄｓ－Ｄｌ）／Ｄｓ　　　　（１）
（式中、Ａｒはアスペクト比、Ｄｓは遠心沈降法で測定された累積分布により求められた５０％粒子径、Ｄｌはコヒーレント光のレーザー回折法で測定された累積分布により求められた５０％粒子径を表す。）
　また、板状無機充填剤としては、タルクが好ましい。さらに前記ゴム組成物１として、前記ジエン系ゴム１００重量部に対し、窒素吸着比表面積が２９～４３ｍ2／ｇであるカーボンブラックを１０～７０重量部配合するとよい。
図１は、本発明の重荷重空気入りタイヤの実施形態の一例を示す子午線方向の断面図である。 図２は、本発明の重荷重空気入りタイヤを構成するインナーライナーおよびカーカス層の実施形態の例示する子午線方向の拡大断面図である。
　本明細書において、重荷重空気入りタイヤは、トラック、バスなどの大型車両に使用される空気入りタイヤを意味する。重荷重空気入りタイヤは、図１に例示するように、トレッド部１、サイドウォール部２及びビード部３を有し、左右のビード部３，３間にカーカス層４が装架され、その両端部がビードコア５の周りにタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部１におけるカーカス層４のタイヤ径方向外側には３層構造のベルト層６が配置され、最外側のベルト層６の外側にトレッドゴム８が配置される。またタイヤの最内側にはインナーライナー７が配置される。
　本発明の重荷重用空気入りタイヤを構成するインナーライナー７は、図２に例示するように、第１ライナー７１と第２ライナー７２を積層して構成される。インナーライナー７の構成は、第１ライナー７１がタイヤ内腔側、第２ライナー７２が隣接するカーカス層４側になるように配置することができる。第１ライナー７１は、ブチルゴム及び特定の粒子性状を有する板状無機充填剤からなるゴム組成物１により成形され、第２ライナー７２は、天然ゴムおよび有機金属塩からなるゴム組成物２により成形される。また第１ライナー７１の厚さはトレッド部１のセンターで１．２～１．９ｍｍ、第２ライナー７２の厚さはトレッド部１のセンターで１．２～１．６ｍｍであり、第１ライナー７１及び第２ライナー７２の厚さの合計、すなわちインナーライナー７の厚さを２．４～３．４ｍｍにする。インナーライナー７をこのように構成することにより、空気入りタイヤの空気透過防止性能及び耐久性を確保しながらタイヤ重量を低減することができる。
　第１ライナー７１の厚さはトレッド部１のセンターで１．２～１．９ｍｍ、好ましくは１．３～１．８ｍｍにする。このような範囲に第１ライナーの厚さを薄くすることにより、隣接する第２ライナーの厚さを薄くしても、加硫時にカーカス層がインナーライナーに食い込むのを抑制することができる。第１ライナーの厚さを１．２ｍｍ以上にすることにより優れた空気透過防止性能を確保することができる。また第１ライナーの厚さを１．９ｍｍ以下にすることによりタイヤ重量の増加を抑制し転がり抵抗を低く維持することができる。
　第２ライナー７２の厚さはトレッド部１のセンターで１．２～１．６ｍｍ、好ましくは１．３～１．５ｍｍにする。第２ライナーの厚さを１．２ｍｍ以上にすることによりインナーライナーがカーカス層に食い込むのを抑制しタイヤ耐久性を確保することができる。また第２ライナーの厚さを１．６ｍｍ以下にすることによりタイヤ重量の増加を抑制し転がり抵抗を低く維持することができる。
　また第１ライナー７１及び第２ライナー７２の厚さの合計、すなわちインナーライナー７の厚さは２．４～３．４ｍｍ、好ましくは２．６～３．３ｍｍにする。インナーライナー７の厚さを２．４ｍｍ以上にすることにより空気透過防止性能及びタイヤ耐久性を確保することができる。またインナーライナー７の厚さを３．４ｍｍ以下にすることによりタイヤ重量の増加を抑制し転がり抵抗を低く維持することができる。
　本明細書において、第１ライナー７１及び第２ライナー７２の厚さは、加硫成形した空気入りタイヤを子午線方向に切断した断面から、トレッド部１のセンターに位置する厚さを測定することにより得られる。
　第１ライナーは、ゴム組成物１を用いて成形された層である。ゴム組成物１のゴム成分はジエン系ゴムであり、ブチルゴムを必ず含む。ブチルゴムの含有量は、ジエン系ゴム１００重量％中５０～１００重量％、好ましくは８０～１００重量％である。ブチルゴムの含有量を５０重量％以上にすることにより、空気透過防止性能を確保することができる。なお、本明細書において、ブチルゴムはジエン系ゴムに含まれるものとする。
　ゴム組成物１は、ブチルゴム以外の他のジエン系ゴムを含有することができる。ゴム組成物１が含有することができる他のジエン系ゴムとしては、例えば天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン－ブタジエンゴム、アクリロニトリル－ブタジエンゴム等が挙げられる。
　ゴム組成物１は、上述したジエン系ゴムに、粒子径が４．９～７．５μｍ、アスペクト比Ａｒが３．０～７．０である板状無機充填剤を必ず配合する。このような板状無機充填剤を配合することにより、空気透過防止性能をより優れたものにすることができる。
　板状無機充填剤の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し５～５０重量部、好ましくは１０～４０重量部、より好ましくは１５～３０重量部である。板状無機充填剤の配合量を５重量部以上にすることにより空気透過防止性能を改良することができる。また板状無機充填剤の配合量を５０重量部以下にすることにより、タイヤにしたとき重量の増加を抑制することができる。
　板状無機充填剤の粒子径は４．９～７．５μｍ、好ましくは５．５～７．１μｍである。板状無機充填剤の粒子径を４．９μｍ以上にすることにより、ゴム組成物での耐空気透過性に優れた板状無機充填剤を得ることができる。また板状無機充填剤の粒子径を７．５μｍ以下にすることにより、ゴム組成物での繰り返し歪による耐屈曲疲労性を悪化させないようにすることができる。本明細書において、板状無機充填剤の粒子径はレーザー回折法により測定したメディアン径（Ｄｌ：粒子径累積分布で５０％のものの粒子径）である。
　板状無機充填剤のアスペクト比Ａｒは３．０～７．０、好ましくは３．４～５．４である。板状無機充填剤のアスペクト比Ａｒを３．０以上にすることにより、空気の透過性を十分に抑制することができる。また板状無機充填剤のアスペクト比Ａｒを７．０以下にすることにより、ゴム組成物の繰り返し歪による耐屈曲疲労性を悪化させないようにすることができる。板状無機充填剤のアスペクト比Ａｒは、下記式（１）により測定することができる。
　Ａｒ＝（Ｄｓ－Ｄｌ）／Ｄｓ　　　　（１）
（式中、Ａｒはアスペクト比、Ｄｓは遠心沈降法で測定された累積分布により求められた５０％粒子径、Ｄｌはコヒーレント光のレーザー回折法で測定された累積分布により求められた５０％粒子径を表す。）
　遠心沈降法で測定された５０％粒子径Ｄｓは、例えばマイクロメリテックス計器社製セディグラグ５１００粒子径測定装置を使用して測定することができる。またコヒーレント光のレーザー回折法で測定された５０％粒子径Ｄｌは、マルバーン社製レーザー・マルバーン・マスターサイザー２０００回折式粒子分布測定装置を使用して測定することができる。
　板状無機充填剤の種類としては、上述した粒子径及びアスペクト比Ａｒの範囲を満たす限り特に限定されるものではない。板状無機充填剤としては、例えば扁平タルク、マイカ、クレイ、瀝青炭等を例示することができる。なかでも扁平タルクが好ましい。
　板状無機充填剤は、市販されているものを使用することができ、例えばＩｍｅｒｙｓ社製ＨＡＲｔａｌｃを例示することができる。
　ゴム組成物１は、カーボンブラックを配合することができる。カーボンブラックを配合することにより、ゴム組成物１のゴム強度、タイヤにしたときの耐久性を高くすることができる。カーボンブラックとしては、特に制限されるものではないが、窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が好ましくは２９～４３ｍ2／ｇ、より好ましくは３３～３９ｍ2／ｇであるカーボンブラックであるとよい。Ｎ2ＳＡがこのような範囲のカーボンブラックを配合することによりゴム組成物の繰り返し歪による耐屈曲疲労性を悪化させないことができる。本明細書において、カーボンブラックのＮ2ＳＡは、ＪＩＳ　Ｋ６２１７－２に準拠して、測定するものとする。
　ゴム組成物１におけるカーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し好ましくは１０～７０重量部、より好ましくは２０～６０重量部、さらに好ましくは３０～５０重量部にするとよい。カーボンブラックの配合量を１０重量部以上にすることによりゴム強度、タイヤ耐久性を高くすることができる。またカーボンブラックの配合量を７０重量部以下にすることにより、ゴム組成物の柔軟性を損なうことなく補強効果を得ることができる。
　またゴム組成物１における板状無機充填剤およびカーボンブラックの配合量の合計は、ジエン系ゴム１００重量部に対し好ましくは１５～６８重量部、より好ましくは３０～６８重量部、さらに好ましくは４５～６５重量部にするとよい。板状無機充填剤およびカーボンブラックの配合量の合計をこのような範囲内にすることにより、空気透過防止性能を優れたものにしながら、タイヤにしたとき重量の増加を抑制することができる。
　本発明の重荷重用空気入りタイヤにおいて、第２ライナーは、ゴム組成物２を用いて成形された層である。ゴム組成物２のゴム成分はジエン系ゴムであり、天然ゴムを必ず含む。天然ゴムの含有量は、ジエン系ゴム１００重量％中５０重量％以上、好ましくは８０～１００重量％である。天然ゴムの含有量を５０重量％以上にすることにより、破断強度の低下を抑制することができる。
　ゴム組成物２は、天然ゴム以外の他のジエン系ゴムを含有することができる。ゴム組成物２が含有することができる他のジエン系ゴムとしては、例えばイソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン－ブタジエンゴム、アクリロニトリル－ブタジエンゴム等が挙げられる。
　ゴム組成物２は、上述したジエン系ゴムに、有機金属塩を必ず配合する。有機金属塩を配合することにより、第１ライナーとの間の接着性を高くすることができる。また隣接するカーカス層との間の接着性も高くすることができる。さらにゴム組成物２の硬度を高くすることによりカーカス層がインナーライナーに食い込むのを抑制することができる。有機金属塩の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し金属含有量として０．０５～０．５重量部、好ましくは０．１～０．４重量部である。有機金属塩を金属含有量として０．０５重量部以上配合することにより、ゴム組成物２の接着性及び硬度を高くすることができる。また有機金属塩を金属含有量としての配合量を０．５重量部以下にすることにより、ゴム組成物の繰り返し歪に対する耐疲労性を悪化させないことができる。
　有機金属塩を組成する金属としては、例えばコバルト、ニッケル、クロム、マンガン等を例示することができる。なかでも接着性、硬度の点から、ニッケル、コバルトが好ましい。また有機成分としては、例えばナフテン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸、パルミチン酸、ネオデカン酸、オクチル酸、安息香酸、酢酸、メタクリル酸、ロジン酸、トール油酸、ホウ酸三ネオデカン酸等を例示することができる。本発明において使用することができる有機金属塩としては、例えばステアリン酸コバルト、ナフテン酸コバルト、ネオデカン酸オルトホウ酸コバルト、オレイン酸コバルト、オクチル酸コバルト、安息香酸コバルト、酢酸コバルト、メタクリル酸コバルト、トール油酸コバルト、ロジン酸コバルト、ナフテン酸ニッケル、ステアリン酸ニッケル、オクチル酸ニッケル、ロジン酸ニッケル等を例示することができる。
　有機金属塩は、市販されているものを使用することができ、具体的には日本化学産業社製ナーセムニッケル（Ｎｉ含有率２０．０４％）、ＤＩＣ社製ナフテン酸コバルト１０％（Ｃｏ含有率１０％）、ＤＩＣ社製ＤＩＣＮＡＴＥ　ＮＢＣ－２（Ｃｏ含有率２２％）、日本化学産業社製ナーセム第二コバルト（Ｃｏ含有率１６．５４％）などを用いることができる。
　本発明において、ゴム組成物１及びゴム組成物２には、板状無機充填剤以外の他の充填剤を配合することができる。他の充填剤としては、上述したカーボンブラックが好ましく、カーボンブラック以外にも例えば炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン等が例示される。カーボンブラックを含む他の充填剤を配合することによりゴム強度を高くすることができる。またゴム組成物２には上記の他、タルク、マイカを配合することができる。
　本発明の重荷重用空気入りタイヤにおいて、ゴム組成物１及びゴム組成物２は、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、老化防止剤、可塑剤、加工助剤、液状ポリマー、テルペン系樹脂、熱硬化性樹脂などのタイヤ用ゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤を、本発明の目的を阻害しない範囲内で配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。本発明の重荷重用空気入りタイヤは、通常のゴム用混練機械、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を使用して、上記各成分を混合することによって製造することができる。
　本発明の重荷重用空気入りタイヤは、空気透過防止性能及びタイヤ耐久性を確保しながらタイヤ重量を低減することができる。
　以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
　　　ゴム組成物１の調製及び評価
　第１ライナーを形成するゴム組成物として、表１に示す配合からなる５種類のゴム組成物１（ゴム組成物１－１～ゴム組成物１－５）を、硫黄、加硫促進剤を除く成分を１.８Ｌの密閉型ミキサーで１６０℃、５分間混練し放出しマスターバッチとした。得られたマスターバッチに、硫黄、加硫促進剤を加えてオープンロールで混練することにより、５種類のゴム組成物１を調製した。
　得られた５種類のゴム組成物１を使用して、幅１５.０ｍｍ、厚さ２．０ｍｍのゴムシートを押出成形し、これを加硫した。得られた加硫シートを使用して、ＪＩＳ　Ｋ　７１２６に基づき、通気度の試験を行った。得られた結果は、ゴム組成物１－２の値を１００とする指数として「通気度」の欄に示した。通気度の指数が小さいほど空気透過防止性能が優れることを意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　なお、表１において使用した原材料の種類を下記に示す。
・ブチルゴム：Ｌａｎｘｅｓｓ社製Ｂｒｏｍｏｂｕｔｙｌ
・カーボンブラック１：新日化カーボン社製ニテロン＃ＧＮ、ＧＰＦ級、窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）＝３３ｍ2／ｇ
・タルク１：Ｉｍｅｒｙｓ社製ＨＡＲｔａｌｃ、粒子径＝５．７μｍ、アスペクト比Ａｒ＝４．７
・タルク２：日本ミストロン社製Ｍｉｓｔｒｏｎ Ｖａｐｏｒ、粒子径＝４．８μｍ、アスペクト比Ａｒ＝０．６５
・酸化亜鉛：正同化学工業社製酸化亜鉛３種
・ステアリン酸：ＮＯＦ社製ステアリン酸ＹＲ
・硫黄：細井化学工業社製油処理イオウ
・加硫促進剤：三新化学工業写生サンセラーＤＭ-ＰＯ
　なお、板状無機充填剤（タルク１，２）の粒子径は、マルバーン社製レーザー・マルバーン・マスターサイザー２０００回折式粒子分布測定装置を使用して測定した。また板状無機充填剤（タルク１，２）のアスペクト比Ａｒは、マイクロメリテックス計器社製セディグラグ５１００粒子径測定装置を使用して遠心沈降法で５０％粒子径Ｄｓを測定し、マルバーン社製レーザー・マルバーン・マスターサイザー２０００回折式粒子分布測定装置を使用して５０％粒子径Ｄｌを測定し、下記式（１）により求めた。
　Ａｒ＝（Ｄｓ－Ｄｌ）／Ｄｓ　　　　（１）
（式中、Ａｒはアスペクト比、Ｄｓは遠心沈降法で測定された累積分布により求められた５０％粒子径、Ｄｌはコヒーレント光のレーザー回折法で測定された累積分布により求められた５０％粒子径を表す。）
　　　ゴム組成物２の調製及び評価
　第２ライナーを形成するゴム組成物として、表２に示す配合からなる４種類のゴム組成物２（ゴム組成物２－１～ゴム組成物２－４）を、硫黄、加硫促進剤を除く成分を１.８Ｌの密閉型ミキサーで１６０℃、５分間混練し放出しマスターバッチとした。得られたマスターバッチに、硫黄、加硫促進剤を加えてオープンロールで混練することにより、４種類のゴム組成物２を調製した。なお、有機金属塩１および有機金属塩２について、ジエン系ゴム１００重量部に対する金属含有量としての配合量を、表２の「金属含有量」の欄に記載した。
　得られた４種類のゴム組成物２を使用して、幅１５.０ｍｍ、厚さ２．０ｍｍのゴムシートを押出成形し、これを加硫した。得られた加硫シートを使用して、下記の方法でゴム硬度及び接着性の試験を行った。
　　ゴム硬度
　得られた加硫シートを使用して、ＪＩＳ　Ｋ６２５３に準拠しデュロメータのタイプＡにより温度２５℃で、ゴム硬度を測定した。得られた結果は、ゴム組成物２－２の値を１００とする指数として「ゴム硬度」の欄に示した。ゴム硬度の指数が大きいほどタイヤ耐久性が優れることを意味する。
　　接着性
　得られた加硫シートを使用して、ＪＩＳ　Ｋ６２５３に準拠し、温度２３℃、湿度６０％の条件で接着性を測定した。得られた結果は、ゴム組成物２－２の値を１００とする指数として「接着性」の欄に示した。接着性の指数が大きいほど加工性が優れることを意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　なお、表２において使用した原材料の種類を下記に示す。
・天然ゴム：ＴＳＲ２０
・カーボンブラック２：東海カーボン社製シースト３００、ＨＡＦ級、窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）＝７７ｍ2／ｇ
・有機金属塩１：ナフテン酸コバルト、コバルトの含有率が１０．０重量％、ＤＩＣ社製ナフテン酸コバルト１０％
・有機金属塩２：ネオデカン酸ホウ酸コバルト、コバルトの含有率が２２．０重量％、ＤＩＣ社製ＤＩＣＮＡＴＥ　ＮＢＣ－２
・酸化亜鉛：東邦亜鉛社製ギンレイＲ
・老化防止剤：精工化学社製オゾノン６Ｃ
・硫黄：フレキシス社製クリステックＨＳＯＴ２０
・加硫促進剤：大内振興化学工業社製ノクセラーＤＺ-Ｇ
　次に、上記で得られた５種類のゴム組成物１（ゴム組成物１－１～ゴム組成物１－５）及び４種類のゴム組成物２（ゴム組成物２－１～ゴム組成物２－４）を表３～５に記載したように組み合わせ、それぞれ所定の厚さになるように２台の押出成形機を通してシート成形し、積層し未加硫のインナーライナーを成形した。得られたそれぞれのインナーライナーの単位長さ当たりの重さを測定した。
　得られたインナーライナーを使用し、タイヤサイズ２７５/７０Ｒ２２．５の１４種類の重荷重用空気入りタイヤ（実施例１～７、比較例１～７）を加硫成形した。製造された重荷重用空気入りタイヤを子午線方向に切断し、第１ライナー及び第２ライナーからなるインナーライナーの厚さを測定した。得られた結果を表３～５に記載した。
　製造された重荷重用空気入りタイヤを使用し、以下の方法で空気漏れ量及びタイヤ耐久性の試験を行った。
　　空気漏れ量
　得られた重荷重用空気入りタイヤを標準リムに装着し、酸素を７０％含む空気を、圧力９００ｋＰａで封入した。そのタイヤを７０℃の乾熱オーブンに入れ、空気圧の変化を６０日間測定し、経時の空気圧変化の傾きを測定した。得られた結果は、比較例１の値を１００とする指数として「空気漏れ量」の欄に示した。空気漏れ量の指数が小さいほど空気透過防止性能が優れることを意味する。
　　タイヤ耐久性
　得られた重荷重用空気入りタイヤを標準リムに装着し、充填し空気圧をＪＡＴＭＡ規定空気圧９００ｋＰａにして、ＪＩＳ　Ｄ４２３０に準拠する室内ドラム試験機（ドラム径１７０７ｍｍ）にかけて、ＪＡＴＭＡ規定加重の１４０％を負荷し、速度４５ｋｍ／ｈの条件で、タイヤ故障を起こすまでの走行距離を測定した。得られた結果は、比較例１の値を１００とする指数として「タイヤ耐久性」の欄に示した。タイヤ耐久性の指数が大きいほど走行距離が長く、タイヤ耐久性が優れることを意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表３，４から明らかなように実施例１～７の重荷重用空気入りタイヤは、空気透過防止性能及びタイヤ耐久性を従来レベル以上に改良しながらタイヤ重量を低減することが確認された。
　表４から明らかなように、比較例２の重荷重用空気入りタイヤは、第１ライナー及び第２ライナーの合計厚さが３．４ｍｍを超えるので、タイヤ重量を低減することができない。比較例３の重荷重用空気入りタイヤは、第１ライナーの厚さが１．９ｍｍを超え、第２ライナーの厚さが１．６ｍｍを超え、さらに第１ライナー及び第２ライナーの合計厚さが３．４ｍｍを超えるので、タイヤ重量を低減することができない。
　また表５から明らかなように、比較例４の重荷重用空気入りタイヤは、第２ライナーの厚さが１．２ｍｍ未満であるので、タイヤ耐久性が劣る。比較例５の重荷重用空気入りタイヤは、第２ライナーの厚さが１．６ｍｍを超えるので、タイヤ重量を低減することができない。
　比較例６の重荷重用空気入りタイヤは、第２ライナーを、有機金属塩を配合していないゴム組成物２－２で成形したので、タイヤ耐久性が劣る。
　比較例７の重荷重用空気入りタイヤは、第１ライナーを、アスペクト比Ａｒが２．４未満であるタルク２を配合したゴム組成物１－５で成形したので、タイヤでの空気漏れ量が劣る。
１　　トレッド部
２　　サイドウォール部
３　　ビード部
４　　カーカス層
７　　インナーライナー
７１　第１ライナー
７２　第２ライナー

Claims (5)

  1. 　第１ライナー及び第２ライナーを積層したインナーライナーを有する重荷重用空気入りタイヤであって、前記第１ライナーの厚さが１．２～１．９ｍｍ、前記第２ライナーの厚さが１．２～１．６ｍｍ、前記第１ライナー及び第２ライナーの厚さの合計が２．４～３．４ｍｍであり、前記第１ライナーがゴム組成物１からなり、第２ライナーがゴム組成物２からなると共に、前記ゴム組成物１が、ブチルゴム５０～１００重量％を含むジエン系ゴム１００重量部に、粒子径が４．９～７．５μｍ、アスペクト比Ａｒが３．０～７．０である板状無機充填剤を５～５０重量部配合し、前記ゴム組成物２が、天然ゴム５０重量％以上を含むジエン系ゴム１００重量部に、有機金属塩を金属含有量として０．０５～０．５重量部配合したことを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
  2. 　前記アスペクト比Ａｒが、下記式（１）により測定されたものであることを特徴とする請求項１に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
    　Ａｒ＝（Ｄｓ－Ｄｌ）／Ｄｓ　　　　（１）
    （式中、Ａｒはアスペクト比、Ｄｓは遠心沈降法で測定された累積分布により求められた５０％粒子径、Ｄｌはコヒーレント光のレーザー回折法で測定された累積分布により求められた５０％粒子径を表す。）
  3. 　前記板状無機充填剤がタルクであることを特徴とする請求項１又は２に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
  4. 　前記ゴム組成物１が、前記ジエン系ゴム１００重量部に対し、窒素吸着比表面積が２９～４３ｍ2／ｇであるカーボンブラックを１０～７０重量部配合したことを特徴とする請求項１，２又は３に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
  5. 　前記ゴム組成物１が、前記板状無機充填剤およびカーボンブラックを合計で１５～６８重量部配合したことを特徴とする請求項４に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
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