JP6302181B2 - トラックまたはバス用タイヤ - Google Patents

Description

本発明は空気遮断層を備えたトラックまたはバス用タイヤに関する。

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を低減する、即ち耐空気透過性の機能を有する空気遮断層においても、その軽量化が求められている。

現在、空気遮断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、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、空気遮断層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、空気遮断層に用いることが提案されている。

特許文献１（特開２０１１−５１３２０号公報）には、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体からなる厚さ０．０５ｍｍ〜０．６ｍｍの第１層と、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含む第２層とからなり、前記第２層の厚さが０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍであるポリマー積層体をインナーライナー（空気遮断層に該当）に用いた空気入りタイヤが開示されている。該タイヤは、ブチルゴムからなる空気遮断層を有するタイヤに比べて、空気遮断層の厚みを薄くすることができるため、タイヤ重量を軽量化することができ、タイヤの転がり抵抗を低減することができる。

一方、トラック・バス用タイヤの空気遮断層は、乗用車用タイヤの空気遮断層に比べて厚みが大きく、空気遮断性能が高い。このため、空気遮断層とインスレーションまたはカーカスとの間に空気が混入して小さな気泡が多数現れる、エアーイン現象が生じやすい。この現象はタイヤの内側に小さな斑模様があることでユーザーに外観が悪いという印象を与えてしまうという問題がある。さらに、走行中にエアーが起点となり空気遮断層とインスレーションまたはカーカスとが剥離するため、空気遮断層に亀裂が生じてタイヤ内圧が低下することがある。そして、最悪な場合はタイヤがバーストしてしまう恐れがある。

特開２０１１−５１３２０号公報

本発明は空気遮断層を備えたトラックまたはバス用タイヤにおいて、空気遮断層のタイヤ内面におけるばらつきを軽減して耐空気透過性を改善するとともに、エアーインの発生を防止し、転がり抵抗を低減することを目的とする。

本発明は、タイヤ内面が空気遮断層で覆われたトラックまたはバス用タイヤであって、空気遮断層は、厚さが０．７ｍｍ以上３．０ｍｍ以下で、ビード部のトウ先端からビードベースラインに沿って１２０ｍｍ以下の領域に、その端部が位置しており、空気遮断層は、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体を５質量％以上９５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からなる群より選択される少なくとも１種のゴム成分を５質量％以上９５質量％以下含むポリマー成分１００質量部に対して、硫黄を０．１質量部以上５質量部以下含むポリマー組成物からなり、ポリマー組成物の動的弾性率（Ｅ^＊）の値が、２ＭＰａ以上５ＭＰａ以下である、トラックまたはバス用タイヤである。

本発明は、タイヤ内面が空気遮断層で覆われたトラックまたはバス用タイヤであって、空気遮断層は、ビード部のトウ先端からビードベースラインに沿って１２０ｍｍ以下の領域に、その端部が位置しており、空気遮断層は、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体を３０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からなる群より選択される少なくとも１種のゴム成分を３０質量％以上７０質量％以下含むポリマー成分１００質量部に対して、硫黄を０．１質量部以上５質量部以下含むポリマー組成物からなる、厚さが０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の第１層と、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−スチレントリブロック共重合体の少なくともいずれかを含むエラストマー組成物からなる、厚さが０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の第２層とを備え、第２層はカーカスプライ側に配置され、ポリマー組成物およびエラストマー組成物の動的弾性率（Ｅ^＊）の値が、２ＭＰａ以上５ＭＰａ以下である、トラックまたはバス用タイヤである。

本発明のトラックまたはバス用タイヤにおいて好ましくは、空気遮断層は、タイヤ成形の際のドラム上に成形されたときの厚さ（Ｔ０）に対し、トロイド状に拡張されたときの厚さ（Ｔ１）の割合（Ｔ１／Ｔ０×１００）は、タイヤバットレス部からタイヤ赤道面の間において５０％以上７５％以下である。

本発明のトラックまたはバス用タイヤにおいて好ましくは、ポリマー組成物は、ポリマー成分１００質量部に対して、さらにステアリン酸１質量部以上５質量部以下、酸化亜鉛０．１質量部以上８質量部以下、老化防止剤０．１質量部以上５質量部以下、加硫促進剤０．１質量部以上５質量部以下、およびカーボンブラック５質量部以上８０質量部以下を含む。

本発明のトラックまたはバス用タイヤ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は、重量平均分子量が５０，０００以上４００，０００以下であり、かつスチレン成分含有量が１０質量％以上３０質量％以下である。

本発明のトラックまたはバス用タイヤにおいて好ましくは、スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体は、重量平均分子量が１００，０００以上２９０，０００以下であり、かつスチレン成分含有量が１０質量％以上３０質量％以下である。

本発明によれば、エアーインが生じず、空気遮断層のタイヤ内面におけるばらつきが軽減されて耐空気透過性が改善されるとともに、転がり抵抗が低減された、空気遮断層を備えたトラックまたはバス用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トラックまたはバス用タイヤの右半分を示す概略断面図である。 本発明の一実施の形態におけるトラックまたはバス用タイヤのビード部拡大断面図である。 （ａ）は空気遮断層がドラム成形された状態、（ｂ）はトロイド状に成形された状態の概略図を示す。 本発明の一実施の形態における空気遮断層の概略断面図である。 本発明の一実施の形態における空気遮断層の概略断面図である。

＜トラックまたはバス用タイヤの構造＞
本発明のトラックまたはバス用タイヤの構造を図に基づいて説明する。図１は、トラックまたはバス用タイヤの右半分の概略断面図であり、図２はビード部拡大図である。トラックまたはバス用タイヤ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、４枚のプライよりなるベルト層７とが配置されている。

前記ベルト層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４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、または一部同方向に配列される。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一般にスチール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に亘る空気遮断層９が配置されている。

さらにカーカスプライ６がビードコア５を折り返す領域には、スチールコード、アラミド繊維コードまたはナイロン繊維コードよりなるビード補強層１０が配置される。

なお、本発明のトラックまたはバス用タイヤにおいては、図に示すようにインナーライナーを設けなくてもよいが、この場合、カーカスプライ６のタイヤ内側に直接配置された空気遮断層９でタイヤ内面を被覆することになる。

図１および図２において空気遮断層９は、タイヤ内面を被覆すると共にトウ先端Ｐからタイヤ幅方向に折り返されており、さらにトウ先端ＰからビードベースラインＬに沿って、ビードベースライン幅Ｗｂの領域に、その下端部９ｅが位置するように配置される。ここで、ビードベースライン幅Ｗｂは、トラックまたはバス用タイヤでは、通常１００〜１２０ｍｍ範囲となる。空気遮断層９は、ビード部のトウ先端Ｐからビードベースラインに沿って１２０ｍｍ以下の領域に、その端部が位置している。空気遮断層９をトウ先端ＰからビードベースラインＬに沿う方向１２０ｍｍを超える領域まで配置すると、空気遮断層９がリムと接する部分に達してしまい、リム装着性が悪化する可能性がある。

前記空気遮断層９を配設することで、タイヤ走行時のビード部の繰り返し変形が生じ、ビード部とビードベース部の間を通って、タイヤ外部から空気がタイヤ内部に進入するのを抑制でき内圧維持を可能にする。更に、タイヤ外部から酸素の進入を抑制することで、空気遮断層の劣化を軽減し、ビード部の耐久性を大幅に向上させることができる。

なお、ビードベースおよびリムフランジと接するビード領域は、ビード部を補強するためのゴムチェーファ１２が配置されている。またトウ部には空気遮断層の下端部９ｅを被覆するようにトウゴム１３が配置されている。該トウゴム１３は、ゴム成分の２０〜４０質量％がブチルゴムおよびハロゲン化ブチルゴムの少なくとも一方からなるゴム組成物である。

［実施の形態１］
本発明の一実施の形態において、トラックまたはバス用タイヤの空気遮断層９は、図４に示すように１層構造を有する。空気遮断層は、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体を５質量％以上９５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からなる群より選択される少なくとも１種のゴム成分を５質量％以上９５質量％以下含むポリマー成分１００質量部に対して、硫黄を０．１質量部以上５質量部以下含むポリマー組成物からなる。

タイヤを成形する際に、空気遮断層ＰＬは図３（ａ）に示すように、カーカスプライおよびその他のタイヤ部材と共にドラム上に貼り合わされ、その後に図３（ｂ）に示すようにトロイド状に拡張される。その際に空気遮断層は、直径がＲ０の円筒形状から最大直径がＲ１のトロイド形状に拡張される。ここで前記Ｒ１はＲ０の１４０％以上２００％以下に拡張される。その結果、空気遮断層はドラム上の厚さ（Ｔ０）に対し、トロイド状に成形されたときの厚さ（Ｔ１）は減少するが、その割合（Ｔ１／Ｔ０×１００）は５０％以上７０％以下である。このとき空気遮断層の伸長率が均一でないと、その厚さにばらつきが生じ、空気遮断性が維持できないばかりか、空気遮断層が破断することがある。

本発明は、この問題を解決するために、ポリマー組成物の動的弾性率（Ｅ^＊）の値を２ＭＰａ以上５ＭＰａ以下の範囲に調整している。動的弾性率（Ｅ^＊）の値が２ＭＰａより小さいと、タイヤ加硫時に空気遮断層が流動してタイヤ製品に残らずに空気遮断性が維持できない。一方、動的弾性率（Ｅ^＊）の値が５ＭＰａを超えると、タイヤ成形時に空気遮断層の伸長性が低くなり、タイヤ製品における空気遮断層の厚さの調整が困難になる。ここで、動的弾性率（Ｅ^＊）の測定は、粘弾性スペクトロメーターＶＥＳ（（株）岩本製作所製）を用いて、温度７０℃で、初期歪１０％、動歪み２％の条件で測定した。

空気遮断層はポリマー組成物からなる。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）を５質量％以上９５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からなる群より選択される少なくとも１種のゴム成分を５質量％以上９５質量％以下含むポリマー成分１００質量部に対して、硫黄を０．１質量部以上５質量部以下含む。

（ＳＩＢＳ）
ＳＩＢＳのイソブチレンブロック由来により、ＳＩＢＳを含む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を含むポリマーフィルムを空気遮断層に用いた場合、耐空気透過性に優れた空気入りタイヤを得ることができる。

さらに、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。したがって、ＳＩＢＳを含むポリマーフィルムを空気遮断層に用いた場合、耐久性に優れた空気入りタイヤを得ることができる。

ＳＩＢＳを含むポリマーフィルムを空気遮断層に適用して空気入りタイヤを製造した場合には耐空気透過性を確保できる。したがって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する必要がなく、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。

ＳＩＢＳの含有量はポリマー組成物のポリマー成分中、５質量％以上９５質量％以下である。ＳＩＢＳの含有量が５質量％未満であると、空気遮断層の空気遮断性が低下するおそれがある。一方、ＳＩＢＳの含有量が９５質量％を超えると、隣接部材との加硫接着力が不十分であるおそれがある。ＳＩＢＳの含有量は空気遮断性の確保の観点から、ポリマー成分中１０質量％以上３０質量％以下が好ましい。

ＳＩＢＳは、動的弾性率を特定範囲に調整する観点と耐空気透過性を改善する観点から、ＳＩＢＳ中のスチレン成分の含有量は１０質量％以上３０質量％が好ましく、１４質量％以上２３質量％以下がさらに好ましい。

また、ＳＩＢＳの分子量は、動的弾性率を調整する観点、更に流動性、成形化工程などの観点から、ＧＰＣ測定による重量平均分子量が５０，０００以上４００，０００以下であることが好ましい。重量平均分子量が５０，０００未満であると引張強度、引張伸びが低下するおそれがあり、４００，０００を超えると押出加工性が悪くなるおそれがあるため好ましくない。

該ＳＩＢＳは、その共重合体において、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５，０００〜３０，０００程度であることが好ましい。

（ゴム成分）
空気遮断層を構成するポリマー組成物は、ゴム成分を含む。ゴム成分はポリマー組成物に、ゴム成分を含む隣接部材との未加硫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、ポリマー組成物にカーカスやインスレーション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（ＮＲ）、イソプレンゴムおよびブチルゴム（ＩＩＲ）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、５質量％以上９５質量％以下である。ゴム成分の含有量が５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、空気遮断層作製の際に、空気遮断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、空気遮断層の空気遮断性が低下するおそれがある。ゴム成分の含有量は未加硫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）
空気遮断層を構成するポリマー組成物は、硫黄を含む。

硫黄としては、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。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Ｓ_８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質量部以下である。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、空気遮断層に用いた場合に、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。

（ポリマー組成物の添加剤）
空気遮断層を構成するポリマー組成物は、ステアリン酸、酸化亜鉛、老化防止剤、加硫促進剤、カーボンブラック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、空気遮断層に用いた場合に、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、老化と呼ばれる酸化劣化、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。

アミン類としては、フェニル−α−ナフチルアミン、２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリンポリマー、６−エトキシ−２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、ｐ、ｐ’−ジオクチルジフェニルアミン、ｐ，ｐ’−ジクミルジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ'-ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ'-ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−１，３−ジメチルブチル−ｐ−フェニレンジアミン、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などが挙げられる。

フェノール類としては、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、スチレン化メチルフェノール、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルハイドロキノン、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−アミルハイドロキノンなどが挙げられる。

イミダゾール類としては、２−メルカプトベンズイミダゾール、２−メルカプトベンズイミダゾールの亜鉛塩、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケルなどが挙げられる。

その他、トリス（ノニル化フェニル）フォスファイトなどのリン類、１，３−ビス（ジメチルアミノプロピル）−２−チオウレア、トリブチルチオウレアなどのチオウレア類、オゾン劣化防止用ワックスなどを用いても良い。

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。

チウラム類としては、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィドまたはジペンタメチレンチウラムテトラスルフィドなどが挙げられる。

チアゾール類としては、２−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィド、Ｎ−シクロヘキシルベンゾチアゾール、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアソー
ルスルフェンアミド、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミドまたは、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミドなどが挙げられる。

チオウレア類としては、Ｎ，Ｎ’−ジエチルチオウレア、エチレンチオウレアまたはトリメチルチオウレアなどが挙げられる。

ジチオカーバミン酸塩類としては、ジメチルジチオカーバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカーバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカーバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカーバミン酸ナトリウム、ジエチルジチオカーバミン酸ナトリウム、ジメチルジチオカーバミン酸銅、ジメチルジチオカーバミン酸鉄（ＩＩＩ）、ジエチルジチオカーバミン酸セレン、ジエチルジチオカーバミン酸テルルなどが挙げられる。

グアニジン類としては、ジ−ｏ−トリルグアニジン、１，３−ジフェニルグアニジン、１−ｏ−トリルビグアニド、ジカテコールボレードのジ−ｏ−トリルグアニジン塩などが挙げられる。

スルフェンアミド類としては、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミドなどが挙げられる。

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、空気遮断層に用いた場合に、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。

カーボンブラックは、補強剤として機能する。カーボンブラックの配合量は、ポリマー成分１００質量部に対して、好ましくは５〜８０質量部、より好ましくは４０〜６０質量部である。カーボンブラックの配合量が５質量部未満では十分な補強性、剛性が得られず、８０質量部をこえると発熱しやすくなる。

カーボンブラックは、チッ素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が好ましくは２０〜１２０ｍ²／ｇであり、より好ましくは２５〜８０ｍ²／ｇである。チッ素吸着量が２０ｍ²／ｇより低いと補強性、剛性が不充分であり、１２０ｍ²／ｇを超えると発熱しやすくなり好ましくない。

（空気遮断層の製造方法）
空気遮断層は、ポリマー組成物を押出成形、カレンダー成形といったポリ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。

［実施の形態２］
本発明の一実施の形態において、トラックまたはバス用タイヤの空気遮断層９は、図５に示すように第１層ＰＬ１と第２層ＰＬ２とを備える。第１層は、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体を３０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からなる群より選択される少なくとも１種のゴム成分を３０質量％以上７０質量％以下含むポリマー成分１００質量部に対して、硫黄を０．１質量部以上５質量部以下含むポリマー組成物からなり、厚さが０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。第２層は、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−スチレントリブロック共重合体の少なくともいずれかを含むエラストマー組成物からなり、厚さが０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である。

実施の形態２においては、第１層を構成するポリマー組成物および第２層を構成するエラストマー組成物の動的弾性率（Ｅ＊）の値を２ＭＰａ以上５ＭＰａ以下の範囲に調整している。

（第１層）
第１層は、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体を３０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からなる群より選択される少なくとも１種のゴム成分を３０質量％以上７０質量％以下含むポリマー成分１００質量部に対して、硫黄を０．１質量部以上５質量部以下含むポリマー組成物からなる。

ＳＩＢＳ、天然ゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、硫黄は、実施の形態１と同様のものを用いることができる。

ＳＩＢＳ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７０質量％以下である。ＳＩＢＳの含有量が３０質量％未満であると、第１層の空気遮断性が低下するおそれがある。一方、ＳＩＢＳの含有量が７０質量％を超えると、隣接部材との加硫接着力が不十分であるおそれがある。ＳＩＢＳの含有量は空気遮断性の確保の観点から、ポリマー成分中４０質量％以上６０質量％以下が好ましい。

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７０質量％以下である。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、空気遮断層作製の際に、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７０質量％を超えると、第１層の空気遮断性が低下するおそれがある。ゴム成分の含有量は未加硫粘着性および加硫接着性の観点から、ポリマー成分中４０質量％以上６０質量％以下が好ましい。

また、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、カーボンブラックなどの添加剤を、実施の形態１と同様に用いることができる。

第１層の厚さは、０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。第１層の厚さが０．３ｍｍ未満であると、空気遮断層を備え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恐れがある。一方、第１層の厚さが２．０ｍｍ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層は、ポリマー組成物を押出成形、カレンダー成形といったポリ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）
ポリマー積層体の第２層は、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−スチレントリブロック共重合体の少なくともいずれかを含むエラストマー組成物からなる。

（ＳＩＳ）
スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体（ＳＩＳ）のイソプレンブロックはソフトセグメントであるため、ＳＩＳ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を含むポリマーフィルムを空気遮断層に用いた場合、該空気遮断層は、たとえばカーカスプライのゴム層との接着性に優れているため、耐久性に優れたタイヤを得ることができる。

前記ＳＩＳの分子量は、ゴム弾性および成形性の観点から、ＧＰＣ測定による重量平均分子量が１００，０００以上２９０，０００以下であることが好ましい。重量平均分子量が１００，０００未満であると引張強度が低下するおそれがあり、２９０，０００を超えると押出加工性が悪くなるため好ましくない。更にＳＩＳ中のスチレン成分の含有量は、粘着性、接着性およびゴム弾性の観点から１０質量％以上３０質量％以下であることが好ましい。

ＳＩＳは、イソプレン単位とスチレン単位のモル比（イソプレン単位／スチレン単位）が、９０／１０〜７０／３０であることが好ましい。ＳＩＳにおいて、各ブロックの重合度は、ゴム弾性と取り扱いの観点からイソプレンブロックでは５００〜５，０００程度、またスチレンブロックでは５０〜１，５００程度であることが好ましい。

前記ＳＩＳ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。

スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体は、実施の形態１と同様のものを用いることができる。

（その他のエラストマー成分）
エラストマー組成物は、ＳＩＳ、ＳＩＢＳ以外の熱可塑性エラストマーを含むことができる。熱可塑性エラストマーとしては、たとえば、スチレン−ブタジエン−スチレントリブロック共重合体、スチレン−イソプレン・ブタジエン−スチレントリブロック共重合体、スチレン−エチレン・ブテン−スチレントリブロック共重合体、スチレン−エチレン・プロピレン−スチレントリブロック共重合体、スチレン−エチレン・エチレン・プロピレン−スチレントリブロック共重合体、スチレン−ブタジエン・ブチレン−スチレントリブロック共重合体よりなる群から選択される少なくとも１種を用いることができる。なお、これらの熱可塑性エラストマーはエポキシ基を有するエポキシ変性熱可塑性エラストマーであってもよい。

（ゴム成分）
第２層は、エラストマー組成物に加え、ゴム成分を含んでも良い。ゴム成分としては、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種のゴムを用いることができる。ゴム成分の配合量は、エラストマー組成物およびゴム成分の合計に対し、ゴム成分が２０質量％以上９０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以上８０質量％以下がより好ましい。ゴム成分が２０質量％未満であると、第２層がカーカス層と加硫接着しにくくなるおそれがあり、９０質量％を超えると、第２層とカーカス層とが加硫接着しすぎるおそれがある。

（硫黄）
エラストマー組成物は硫黄を含むことができる。硫黄は、実施の形態１と同様のものを用いることができる。

硫黄の含有量は、エラストマー成分１００質量部に対して、０．１質量部以上５質量部以下である。硫黄の含有量が０．１質量部未満であると、架橋反応をしないおそれがある。一方、硫黄の含有量が５質量部を超えると、エラストマー組成物の架橋密度が上がり粘度が上昇するおそれがある。硫黄の含有量は、さらに０．３質量部以上３質量部以下が好ましい。

（エラストマー組成物の添加剤）
エラスト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。これらの添加剤は実施の形態１と同様のものを用いることができる。

ステアリン酸の含有量は、エラストマー成分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、加硫しないおそれがある。一方、ステアリン酸の含有量が５質量部を超えると、エラストマー組成物の破壊強度の低下のおそれがある。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。

酸化亜鉛の含有量は、エラストマー成分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、加硫しないおそれがある。一方、酸化亜鉛の含有量が８質量部を超えると、エラストマー組成物の硬度が高くなり耐久性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。

老化防止剤の含有量は、エラストマー成分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、老化防止効果が得られないおそれがある。一方、老化防止剤の含有量が５質量部を超えると、ブルーミング現象が発生するおそれがある。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。

加硫促進剤の含有量は、エラストマー成分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、加硫促進効果を得られないおそれがある。一方、加硫促進剤の含有量が５質量部を超えると、エラストマー組成物の硬度が高くなり、耐久性が低下するおそれがある。さらに、エラスト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２層の厚さは、０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である。第２層の厚さが０．１ｍｍ未満であると、ポリマー積層体を空気遮断層に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虞がある。一方、第２層の厚さが０．８ｍｍ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、さらに、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。

（空気遮断層の製造方法）
空気遮断層は、たとえば以下の方法で製造することができる。実施の形態１のと同様の方法で第１層を作製する。押出成形やカレンダー成形などによってエラストマー組成物をシート化して第２層を作製する。第１層と第２層とを貼り合わせてポリマー積層体を作製する。また、ポリマー組成物およびエラストマー組成物のそれぞれのペレットをラミネート押出や共押出などの積層押出をして作製することもできる。

（空気遮断層の構造）
実施の形態２の空気遮断層の構造を図５に基づき説明する。空気遮断層９は、図５に示すように、第１層ＰＬ１および第２層ＰＬ２から構成される。空気遮断層９を空気入りタイヤの空気遮断層に適用する場合、第２層ＰＬ２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すると、タイヤの加硫工程において、第２層ＰＬ２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。したがって得られたタイヤは、空気遮断層とインナーライナーまたはカーカスプライ６１のゴム層（インスレーション）とが良好に接着しているため、優れた耐空気透過性および耐久性を有することができる。

＜トラックまたはバス用タイヤの製造方法＞
本発明のトラックまたはバス用タイヤは一般的な製造方法で製造することができる。トラックまたはバス用タイヤ１の生タイヤ内面を覆うようにに空気遮断層を配置して、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。２層構造を有する空気遮断層を生タイヤに配置する際は、第２層ＰＬ２が、カーカスプライ（インナーライナーを用いる場合はインナーライナー）に接するようにタイヤ半径方向外側に向けて配置する。

このように配置することでタイヤ加硫工程において、第２層ＰＬ２とカーカスプライ６１（またはインナーライナー）との接着強度を高めることができる。得られたタイヤは、空気遮断層とカーカスプライとが良好に接着しているため優れた耐空気透過性および耐久性を有することができる。

表１および表２に示す仕様で、実施例および比較例のタイヤを製造して、性能を評価した。第１層、第２層に用いるＳＩＢＳ、ＳＩＳ、ＮＲ、ＩＩＲは以下のとおり準備した。

（ＳＩＢＳ）
カネカ（株）社製のＳＩＢＳＴＡＲ １０２Ｔ（ショアＡ硬度２５、スチレン成分含有量１５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。

（ＮＲ）
ＴＳＲ２０を用いた。

（ＩＩＲ）
エクソンモービル（株）社製のエクソンクロロブチル １０６８を用いた。

＜ポリマー組成物の作製＞
第１層で用いるポリマー組成物を作製した。ポリマー成分は表１および表２に示す配合にしたがって準備した。表中、空気遮断層が第１層のみからなる例は、１層構造の空気遮断層を意味する。

＜エラストマー組成物の作製＞
第２層で用いるエラストマー組成物を作製した。エラストマー成分は表１および表２に示す配合にしたがって準備した。

＜空気遮断層の作製＞
上記、ポリマー組成物およびエラストマー組成物を、２軸押出機（スクリュ径：φ５０ｍｍ、Ｌ／Ｄ：３０、シリンダ温度：２２０℃）にてペレット化した。その後、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）、またはインフレーション共押出機にて空気遮断層を作製した。

得られた未加硫空気遮断層を用いて、破断時伸び（Ｅｂ（％））を測定した。
＜破壊時伸び（Ｅｂ（％））＞
ＪＩＳ Ｋ ６２５１「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて、各未加硫空気遮断層からなる３号ダンベル型ゴム試験片を用いて、引張速度５００ｍｍ／分で評価を行なった。この試験により、各空気遮断層について、破断時伸び（％）を測定した。

＜トラックまたはバス用タイヤの製造＞
図１に示す基本構造及び図２に示すビード部構造を有する１１Ｒ２２．５ＰＲサイズのトラックまたはバス用タイヤにおいて、空気遮断層をタイヤ内面に配置して生タイヤを製造し、次に加硫工程において１５０℃で３５分間プレス成型して加硫タイヤを製造した。

得られたタイヤを用いて、以下の性能試験を行った。
［性能評価］
＜空気遮断層の厚さのバラツキ＞
タイヤ周上の４ケ所において空気遮断層の厚さの最大値と最小値を測定した。比較例１の測定値を基準にして、各実施例、比較例の最大値と最小値の差の相対値をとり指数表示とした。数値が小さいほどバラツキが小さいことを示す。また空気遮断層が破断した場合は、「破断」と表示している。

＜空気圧低下率＞
上述の方法で製造した１１Ｒ２２．５ＰＲトラックまたはバス用タイヤをＪＩＳ規格リムに組み付け、初期空気圧９００Ｋｐａを封入し、９０日間室温で放置し、空気圧の低下率を測定した。比較例１の値を基準として、各実施例、比較例の相対値をとり指数表示としている。値が小さいほど空気圧低下が小さいことを示す。

＜転がり抵抗性能＞
（株）神戸製鋼所製の転がり抵抗試験機を用い、製造した１１Ｒ２２．５ＰＲトラックまたはバス用タイヤをＪＩＳ規格リムに組み付け、荷重２９．４２ｋＮ、初期空気圧８００ｋＰａ、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、各配合の転がり抵抗を指数で表示した。転がり抵抗指数が小さいほど転がり抵抗が低減されていることを示す。（転がり抵抗指数）＝（各実施例、比較例の転がり抵抗）／（比較例１の転がり抵抗）×１００
＜エアーイン性能＞
加硫後のタイヤの内側を目視にて検査し、エアーインの大きさおよび数を評価した。結果は、比較例１を基準（１００）として、各配合を指数表示した。値が小さいほど、エアーインが抑制され、良好であることを示す。

結果を表１および表２に示す。

（注１）硫黄：鶴見化学工業（株）社製の「粉末硫黄」）
（注２）ステアリン酸：花王（株）社製の「ステアリン酸ルナックＳ３０」
（注３）酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）社製の「亜鉛華１号
（注４）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５）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６）カーボンブラック：東海カーボン（株）社製の「シーストＶ」（ＧＰＦ、Ｎ６６０、Ｎ_２ＳＡ ２７ｍ^２／ｇ）
＜評価結果＞
実施例１〜５は、空気遮断層が１層構造を有するタイヤであり、ポリマー組成物のＥ^＊が２．２〜４．５の範囲であった。得られたタイヤは、エアーインが抑制され、転がり抵抗も低減されていた。

実施例６、７は、空気遮断層が２層構造を有するタイヤであり、ポリマー組成物およびエラストマー組成物のＥ^＊が２．０であった。得られたタイヤは、空気遮断層のタイヤ内面におけるばらつきがなく、耐空気透過性が改善されるとともに、エアーインが抑制され、転がり抵抗も低減されていた。

比較例２は、インスレーションゴムと第２層との間に空気が入りやすいためにエアーインが発生した。

比較例３〜６は、ドラム成形から拡張時の厚さ変化率が不適切であったために空気遮断層のタイヤ内面におけるばらつき、または破断が生じた。

本発明のトラックまたはバス用タイヤは、所謂、重車両用タイヤなどを含む概念であり、これらタイヤに適用できる。

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 カーカスプライ、７ ベルト層、８ ビードエーペックス、９ 空気遮断層、９ｅ 空気遮断層の下端、１０ ビード補強層、１２ ゴムチェーファ、１３ トウゴム、Ｐ トウ先端、ＰＬ１ 第１層、ＰＬ２ 第２層。

Claims (5)

1. タイヤ内面が空気遮断層で覆われたトラックまたはバス用タイヤであって、
   前記空気遮断層は、厚さが０．７ｍｍ以上３．０ｍｍ以下で、ビード部のトウ先端からビードベースラインに沿って１２０ｍｍ以下の領域に、その端部が位置しており、
   前記空気遮断層は、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質量部以下含むポリマー組成物からなり、
   前記ポリマー成分において、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体の含有量は５０質量％以上６０質量％以下であり、天然ゴムの含有量は５質量％以下であり、かつ、ブチルゴムの含有量は３５質量％以上５０質量％以下であり、
   前記ポリマー組成物の動的弾性率（Ｅ^＊）の値が、２ＭＰａ以上５ＭＰａ以下である、トラックまたはバス用タイヤ。
2. タイヤ内面が空気遮断層で覆われたトラックまたはバス用タイヤであって、
   前記空気遮断層は、ビード部のトウ先端からビードベースラインに沿って１２０ｍｍ以下の領域に、その端部が位置しており、
   前記空気遮断層は、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体を６０質量％以上７０質量％以下、ならびにブチルゴムを３０質量％以上４０質量％以下含むポリマー成分１００質量部に対して、硫黄を０．１質量部以上５質量部以下含むポリマー組成物からなる、厚さが０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の第１層と、
   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−スチレントリブロック共重合体からなるエラストマー組成物よりなる、厚さが０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の第２層とを備え、
   前記第２層はカーカスプライ側に配置され、
   前記ポリマー組成物および前記エラストマー組成物の動的弾性率（Ｅ^＊）の値が、２ＭＰａ以上５ＭＰａ以下である、トラックまたはバス用タイヤ。
3. 前記スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体は、重量平均分子量が１００，０００以上２９０，０００以下であり、かつスチレン成分含有量が１０質量％以上３０質量％以下である、請求項２に記載のトラックまたはバス用タイヤ。
4. 前記ポリマー組成物は、ポリマー成分１００質量部に対して、さらにステアリン酸１質量部以上５質量部以下、酸化亜鉛０．１質量部以上８質量部以下、老化防止剤０．１質量部以上５質量部以下、加硫促進剤０．１質量部以上５質量部以下、およびカーボンブラック５質量部以上８０質量部以下を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のトラックまたはバス用タイヤ。
5. 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は、重量平均分子量が５０，０００以上４００，０００以下であり、かつスチレン成分含有量が１０質量％以上３０質量％以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のトラックまたはバス用タイヤ。

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