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技術 インナーライナー用ゴム組成物及びそれを用いた空気入りラジアルタイヤ

出願人 株式会社ブリヂストン
発明者 赤石康次
出願日 2005年7月11日 (15年5ヶ月経過) 出願番号 2006-529037
公開日 2008年5月1日 (12年8ヶ月経過) 公開番号 WO2006-009002
状態 特許登録済
技術分野 タイヤ一般 高分子組成物
主要キーワード 気体透過係数 耐亀裂性 空気保持性 気体透過度試験 工業界 空気漏れ 脆化温度 合計含有率
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この項目の情報は公開日時点(2008年5月1日)のものです。
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課題・解決手段

本発明は、タイヤ空気保持性及び極低温条件下での耐クラック性両立することが可能なインナーライナー用ゴム組成物、より詳しくは、天然ゴム及び/又は合成イソプレンゴム0〜20質量%並びにハロゲン化ブチルゴム80〜100質量%からなるゴム成分100質量部に対して、ガラス転移温度が-90℃以下の軟化剤1〜30質量部を配合してなることを特徴とするインナーライナー用ゴム組成物を提供するものである。

概要

背景

航空機トラックバス乗用車等の車両用タイヤは、様々な環境下で使用されるため、極低温条件下での使用にも耐える必要がある。例えば、航空機用タイヤの場合、-65℃の大気中を飛行しなければならず、トラック、バス、乗用車等の車両用タイヤの場合、-50℃の極寒地で使用されることがある。

ところで、通常、空気漏れを防止し、タイヤ空気圧を一定に保つために、空気入りタイヤ内面に配設されるインナーライナーには、ハロゲン化ブチルゴム等の空気透過性の低いゴム成分を高含有率で含むゴム組成物が用いられている。しかしながら、ハロゲン化ブチルゴム等の空気透過性の低いゴム成分は、ガラス転移温度(Tg)が高いため、ハロゲン化ブチルゴム等を高含有率で含むインナーライナーには、極低温条件下でクラックが発生してしまい、タイヤ空気圧を十分に保持することができないという問題がある。

これに対して、極低温条件下での耐クラック性を確保するために、ゴム成分の一部又は全部として天然ゴム又は合成イソプレンゴムを用いたゴム組成物をインナーライナーに適用することもあるが、この場合、インナーライナーの空気保持性が不十分であるという問題があり、空気保持性と極低温条件下での耐クラック性の二律背反を克服することができない。

また、インナーライナー用ゴム組成物としては、特開平4−359943号公報、特開平10−258603号公報、特開2002−88209号公報、国際公開第01/62846号等に記載されており、多数知られているが、極低温条件下での耐クラック性に特に着目した技術は知られていない。

概要

本発明は、タイヤの空気保持性及び極低温条件下での耐クラック性を両立することが可能なインナーライナー用ゴム組成物、より詳しくは、天然ゴム及び/又は合成イソプレンゴム0〜20質量%並びにハロゲン化ブチルゴム80〜100質量%からなるゴム成分100質量部に対して、ガラス転移温度が-90℃以下の軟化剤1〜30質量部を配合してなることを特徴とするインナーライナー用ゴム組成物を提供するものである。

目的

本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、タイヤの空気保持性と極低温条件下での耐クラック性とを両立することが可能なインナーライナー用ゴム組成物を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

天然ゴム及び/又は合成イソプレンゴム0〜20質量%並びにハロゲン化ブチルゴム80〜100質量%からなるゴム成分100質量部に対して、ガラス転移温度が-90℃以下の軟化剤1〜30質量部を配合してなることを特徴とするインナーライナー用ゴム組成物

請求項2

前記軟化剤の配合量が、前記ゴム成分100質量部に対して4〜20質量部であることを特徴とする請求項1に記載のインナーライナー用ゴム組成物。

請求項3

更にカーボンブラックを前記ゴム成分100質量部に対して30〜70質量部含むことを特徴とする請求項1に記載のインナーライナー用ゴム組成物。

請求項4

前記カーボンブラックがGPF及び/又はFEFグレードであることを特徴とする請求項3に記載のインナーライナー用ゴム組成物。

請求項5

請求項1〜4のいずれかに記載のインナーライナー用ゴム組成物をインナーライナーに適用した空気入りラジアルタイヤ

請求項6

航空機用タイヤ及びトラックバス用タイヤのいずれかであることを特徴とする請求項5に記載の空気入りラジアルタイヤ。

技術分野

0001

本発明は、航空機トラックバス乗用車等の極低温条件下で使用され得る車両用タイヤインナーライナーに好適なインナーライナー用ゴム組成物及びそれを用いた空気入りラジアルタイヤに関し、特に空気保持性と極低温条件下でのタイヤ耐久性とを両立できるインナーライナー用ゴム組成物及びそれを用いた空気入りラジアルタイヤに関するものである。

背景技術

0002

航空機、トラック、バス、乗用車等の車両用タイヤは、様々な環境下で使用されるため、極低温条件下での使用にも耐える必要がある。例えば、航空機用タイヤの場合、-65℃の大気中を飛行しなければならず、トラック、バス、乗用車等の車両用タイヤの場合、-50℃の極寒地で使用されることがある。

0003

ところで、通常、空気漏れを防止し、タイヤ空気圧を一定に保つために、空気入りタイヤ内面に配設されるインナーライナーには、ハロゲン化ブチルゴム等の空気透過性の低いゴム成分を高含有率で含むゴム組成物が用いられている。しかしながら、ハロゲン化ブチルゴム等の空気透過性の低いゴム成分は、ガラス転移温度(Tg)が高いため、ハロゲン化ブチルゴム等を高含有率で含むインナーライナーには、極低温条件下でクラックが発生してしまい、タイヤ空気圧を十分に保持することができないという問題がある。

0004

これに対して、極低温条件下での耐クラック性を確保するために、ゴム成分の一部又は全部として天然ゴム又は合成イソプレンゴムを用いたゴム組成物をインナーライナーに適用することもあるが、この場合、インナーライナーの空気保持性が不十分であるという問題があり、空気保持性と極低温条件下での耐クラック性の二律背反を克服することができない。

0005

また、インナーライナー用ゴム組成物としては、特開平4−359943号公報、特開平10−258603号公報、特開2002−88209号公報、国際公開第01/62846号等に記載されており、多数知られているが、極低温条件下での耐クラック性に特に着目した技術は知られていない。

0006

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、タイヤの空気保持性と極低温条件下での耐クラック性とを両立することが可能なインナーライナー用ゴム組成物を提供することにある。また、本発明の他の目的は、該インナーライナー用ゴム組成物を用いた、空気保持性及び極低温条件下での耐久性に優れた空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

0007

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、ハロゲン化ブチルゴムを一定以上含むゴム成分に対してガラス転移温度が特定の範囲にある軟化剤を配合したゴム組成物をインナーライナーに適用することで、タイヤの空気保持性及び極低温条件下での耐久性を大幅に改善できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

0008

即ち、本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、天然ゴム及び/又は合成イソプレンゴム0〜20質量%並びにハロゲン化ブチルゴム80〜100質量%からなるゴム成分100質量部に対して、ガラス転移温度が-90℃以下の軟化剤1〜30質量部を配合してなることを特徴とする。

0009

本発明のインナーライナー用ゴム組成物の好適例においては、前記軟化剤の配合量が、前記ゴム成分100質量部に対して4〜20質量部である。軟化剤の配合量がこの範囲であれば、極低温条件下での耐クラック性の改善効果が大きいと共に、インナーライナー用ゴム組成物の耐空気透過性を十分に確保することができる。

0010

本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、更にカーボンブラックを前記ゴム成分100質量部に対して30〜70質量部含むのが好ましい。カーボンブラックの配合量がこの範囲であれば、ゴム組成物の耐亀裂性の低下及び低発熱性の悪化を回避することができる。ここで、ゴム組成物の耐亀裂性及び低発熱性を改善する観点から、前記カーボンブラックは、GPF及び/又はFEFグレードであるのが更に好ましい。

0011

また、本発明の空気入りラジアルタイヤは、上記インナーライナー用ゴム組成物をインナーライナーに適用したことを特徴とする。ここで、本発明の空気入りラジアルタイヤは、航空機用タイヤ及びトラック・バス用タイヤのいずれかであるのが好ましい。

0012

本発明によれば、ハロゲン化ブチルゴムを一定以上含むゴム成分に対してガラス転移温度が特定の範囲にある軟化剤を配合してなる、タイヤの空気保持性と極低温条件下での耐クラック性とを両立することが可能なインナーライナー用ゴム組成物を提供することができる。また、該インナーライナー用ゴム組成物を用いた、空気保持性及び極低温条件下での耐久性に優れた空気入りラジアルタイヤを提供することができる。

発明を実施するための最良の形態

0013

以下に、本発明を詳細に説明する。本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、天然ゴム及び/又は合成イソプレンゴム0〜20質量%並びにハロゲン化ブチルゴム80〜100質量%からなるゴム成分100質量部に対して、ガラス転移温度(Tg)が-90℃以下の軟化剤1〜30質量部を配合してなることを特徴とする。本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、ハロゲン化ブチルゴムを高含有率で含むため、耐空気透過性が高く、該ゴム組成物を適用したインナーライナーは、空気保持性が高い。また、本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、Tgが低い軟化剤を含むため、極低温条件下での耐クラック性が改善されている。

0014

本発明のインナーライナー用ゴム組成物のゴム成分は、天然ゴム(NR)及び/又は合成イソプレンゴム(IR)の含有率が合計で0〜20質量%であり、ハロゲン化ブチルゴムの含有率が80〜100質量%である。ゴム成分中のハロゲン化ブチルゴムの含有率が80質量%未満、即ち、天然ゴム及び/又は合成イソプレンゴムの合計含有率が20質量%を超えると、耐空気透過性が低下して、インナーライナーの空気保持性を十分に確保することができない。

0015

上記ハロゲン化ブチルゴムとしては、塩素化ブチルゴム臭素化ブチルゴム及びその変性ゴム等が挙げられる。ここで、塩素化ブチルゴムとしては、エンジェイケミカル社製の商標「Enjay ButylHT10-66」等が挙げられ、臭素化ブチルゴムとしては、エクソン社製の商標「ブロモブチル2255」等が挙げられる。また、変性ゴムとしては、イソモノオレフィンパラメチルスチレンとの共重合体塩素化又は臭素化変性共重合体を用いることができ、具体的には、エクソン社製の商標「Exxpro50」等が挙げられる。これらハロゲン化ブチルゴムは、1種単独で用いてもよいし、2種以上をブレンドして用いてもよい。一方、上記天然ゴム及び合成イソプレンゴムとしては、特に制限はなく、通常ゴム組成物に用いられる天然ゴム及び合成イソプレンゴムを用いることができる。

0016

本発明のインナーライナー用ゴム組成物に用いる軟化剤は、ガラス転移温度(Tg)が-90℃以下である。該軟化剤のTgが-90℃を超えると、極低温条件下での耐クラック性を確保できず、ゴム成分中の天然ゴム及び/又は合成イソプレンゴムの含有率を上げたり、軟化剤の配合量を増量する必要があるが、いずれの場合も、ゴム組成物の耐空気透過性が低下して、本発明の目的を達成することができない。ここで、軟化剤のガラス転移温度(Tg)は、ASTMD3418−82(Peapproved 1988)に準拠して示差走査熱量計DSC)で測定した値である。上記軟化剤としては、Tgが-90℃以下である限り特に制限はなく、ゴム用軟化剤から適宜選択して用いることができるが、例えば、トリス(2-エチルヘキシル)ホスフェート等のリン酸エステル、ジ-n-ブチルセバケート等のセバシン酸エステル等が挙げられる。これら軟化剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。

0017

本発明のインナーライナー用ゴム組成物における上記軟化剤の配合量は、上記ゴム成分100質量部に対して1〜30質量部であり、4〜20質量部の範囲が好ましい。軟化剤の配合量が上記ゴム成分100質量部に対して1質量部未満では、極低温条件下での耐クラック性を確保できず、一方、30質量部を超えると、ゴム組成物の耐空気透過性が大きく低下してしまう。また、軟化剤の配合量が上記ゴム成分100質量部に対して4質量部以上であれば、極低温条件下での耐クラック性の改善効果が大きく、一方、20質量部以下であれば、ゴム組成物の耐空気透過性を十分に確保することができる。

0018

本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、充填剤としてカーボンブラックを上記ゴム成分100質量部に対して30〜70質量部含むのが好ましい。カーボンブラックの配合量が上記ゴム成分100質量部に対して30質量部未満では、ゴム組成物の耐亀裂性が低下してしまい、一方、70質量部を超えると、ゴム組成物の低発熱性が悪化してしまう。ここで、充填剤として用いられるカーボンブラックの種類は特に限定されず、SRF、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAF等のグレードのものを用いることができるが、ゴム組成物の耐亀裂性及び低発熱性を改善する観点から、GPF及びFEFグレードのカーボンブラックが好ましい。これらカーボンブラックは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。

0019

本発明のインナーライナー用ゴム組成物には、上記ゴム成分、軟化剤、カーボンブラックの他に、ゴム工業界で通常使用される配合剤、例えば、シリカ等の他の充填剤、オイル樹脂老化防止剤加硫剤加硫助剤加硫促進剤スコーチ防止剤等を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して配合することができる。これら配合剤としては、市販品を好適に使用することができる。なお、上記ゴム組成物は、ゴム成分に、軟化剤と、必要に応じて適宜選択した各種配合剤とを配合して、混練り熱入れ押出等することにより製造することができる。

0020

本発明の空気入りラジアルタイヤは、上述のインナーライナー用ゴム組成物をインナーライナーに適用したことを特徴とし、空気保持性及び極低温条件下での耐久性に優れる。本発明の空気入りラジアルタイヤは、航空機、トラック、バス、乗用車等の車両用タイヤとして用いることができるが、高荷重で使用され極低温条件下での耐クラック性の改善の要請が強い、航空機用タイヤ及びトラック・バス用タイヤとして特に好適である。なお、本発明の空気入りタイヤは、上述のインナーライナー用ゴム組成物をインナーライナーに用いる以外特に制限は無く、常法に従って製造することができる。また、該空気入りラジアルタイヤに充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整した空気の他、窒素アルゴンヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。

0021

<実施例>
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。

0022

常法に従って、表1に示す配合処方のインナーライナー用ゴム組成物を調製した。得られたインナーライナー用ゴム組成物に対して、下記の方法で極低温条件下でのクラック性及び空気保持性を評価した。結果を表1に示す。なお、使用した軟化剤のTgは、ASTMD3418−82(Peapproved 1988)に準拠して示差走査熱量計(DSC)で測定した。

0023

(1)極低温条件下でのクラック性
JIS K 6301に記載の低温衝撃脆化試験法により各ゴム組成物の脆化温度を測定し、比較例1のゴム組成物の脆化温度を100として指数表示した。指数値が大きい程、極低温条件下での耐クラック性が良好であることを示す。

0024

(2)空気保持性
JIS K 7126「プラスチックフィルム及びシート気体透過度試験方法」のA法(差圧法)に従って、各ゴム組成物の気体透過係数を測定し、比較例1のゴム組成物の気体透過係数を100として指数表示した。指数値が大きい程、気体透過係数が小さく、空気保持性が良好であることを示す。

0025

0026

*1臭素化ブチルゴム, BAYER社製, BROMOBUTYL 2030.
*2窒素吸着比表面積=35m2/g, 旭カーボン株式会社製, 旭#55(N660), GPFグレード.
*3 窒素吸着比表面積=42m2/g, 旭カーボン株式会社製, 旭#60(N550), FEFグレード.
*4出光興産株式会社製,ダイアプロセスオイルNS−28, Tg=-80℃.
*5 大八化学工業株式会社製, TOP,トリス(2-エチルヘキシル)ホスフェート, Tg=-120℃.
*6ジベンゾチアジルジスルフィド.

0027

表1から明らかなように、ハロゲン化ブチルゴムを80質量%以上含むゴム成分にガラス転移温度が-90℃以下の軟化剤を所定量配合した実施例のゴム組成物は、比較例1に比べ空気保持性が大幅に改善されていることに加え、極低温条件下での耐クラック性も十分に維持されていた。一方、ガラス転移温度が-90℃を超える軟化剤を多量に配合した比較例2のゴム組成物は、極低温条件下での耐クラック性が維持されているものの、比較例1に比べて空気保持性が劣っていた。

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