JP6141143B2

JP6141143B2 - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP6141143B2
Application number: JP2013167670A
Authority: JP
Inventors: 剛史土田; 睦樹杉本
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2013-08-12
Filing date: 2013-08-12
Publication date: 2017-06-07
Anticipated expiration: 2033-08-12
Also published as: JP2015036277A

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、より詳しくは、熱可塑性樹脂層の積層構造からなるインナーライナー層を備える空気入りタイヤに関する。

インナーライナー層は、空気入りタイヤの内部に配され、タイヤ内部から外部への空気漏れの量（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担うタイヤ部材である。

インナーライナー層には、耐空気透過性は勿論のこと、耐久性も求められる。インナーライナー層は、リム組み作業等の際に工具類が接触して損傷を生じやすく、また、パンク修理等においてタイヤ内面をバフ処理する際にも損傷を受けやすい部材であるためである。インナーライナー層の損傷は、タイヤの耐空気透過性を大きく低下させ得る。

また、近年における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求められており、その一部材であるインナーライナー層においても軽量化が要求されている。従来、チューブレスの空気入りタイヤのインナーライナー層には一般的に、耐空気透過性が比較的高いブチル系ゴムが使用されてきたが、ブチル系ゴムは比重が大きいため、タイヤを重くし、タイヤの転がり抵抗が上昇して燃費を悪化させる一因となっていた。

インナーライナー層の特性を改善すべく、従来、様々な技術が提案されている（特許文献１〜６）。

特開平０８−２５８５０６号公報特開平０９−０１９９８７号公報特許第２９９９１８８号明細書特開２００８−０２４２１９号公報特開２００５−３４３３７９号公報特開２００９−２７９９７７号公報

特許文献１には、ポリ塩化ビニリデンのような熱可塑性樹脂からなるフィルムを空気入りタイヤのインナーライナー層（空気透過防止層）に用いることが記載されている。熱可塑性樹脂は、ブチル系ゴムに比べて耐空気透過性の面でより優れており、また、これを適用したインナーライナー層によれば、ブチル系ゴムを用いる場合と比較してタイヤの軽量化も可能である。

しかし、熱可塑性樹脂からなるインナーライナー層は、耐屈曲疲労性を確保するために極めて薄くする必要があり、このため、上述したような場面で損傷を生じやすかった。また、タイヤ使用時にショルダー部近傍に大きなせん断歪が作用するため、インナーライナー層とカーカス層との接着界面で剥離が発生しやすくなり、タイヤの空気漏れが発生しやすいという問題もあった。

特許文献２には、ガスバリヤー層（Ａ）及びその両面に配置される接着層（Ｂ）からなる積層フィルム（インナーライナー層）と、カーカス層のようなゴム層（Ｒ）とを含む積層体であって、接着層（Ｂ）とゴム層（Ｒ）とが加熱接着されてなる積層体が記載されており、ガスバリヤー層（Ａ）の両側に接着層（Ｂ）を設けることで、インナーライナー層の重ね合わせ部において接着層（Ｂ）同士が接触するようになり、加熱によって強固に接着されるので、空気圧保持性を向上できることが述べられている。しかし、このインナーライナー層の重ね合わせのための接着層（Ｂ）は、加硫工程においてブラダーと加熱状態で接触することになり、ブラダーに粘着するという問題があった。

特許文献３には、エラストマー組成物（Ａ）を分散相、２種以上の熱可塑性樹脂のブレンドからなる熱可塑性樹脂組成物（Ｂ）をマトリックスとする熱可塑性エラストマー組成物を空気入りタイヤの空気透過防止層に用いることが記載されている。上記２種以上の熱可塑性樹脂にはナイロン樹脂が用いられる。

しかし、ナイロン樹脂は室温で硬いため、当該文献に記載の熱可塑性エラストマー組成物は、空気入りタイヤのインナーライナー層としては不向きである。また、この熱可塑性エラストマー組成物は、カーカス層のようなゴム層に加硫接着させることができないため、仮にこの熱可塑性エラストマー組成物をインナーライナー層に用いた場合には、ゴム層との接着のための加硫用接着層を別途設ける必要がある。このため、タイヤ構造及びタイヤ製造工程が複雑となり、生産性の観点からも不利であった。

特許文献４には、無水マレイン酸変性水素添加スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体のような柔軟樹脂が分散されたエチレン−ビニルアルコール共重合体層の両面に熱可塑性ウレタン系エラストマー層を積層し、この積層体を、ブチルゴム等を含む接着剤組成物を用いてゴム状弾性体層に接着してなるインナーライナー層が記載されている。

しかしながら、柔軟樹脂が分散されたエチレン−ビニルアルコール共重合体は接着力が低いため、熱可塑性ウレタン系エラストマー層との剥離が生じやすい傾向にある。また、柔軟樹脂が分散されているものの、マトリックスであるエチレン−ビニルアルコール共重合体自体は耐屈曲疲労性に乏しいため、当該文献に記載のインナーライナー層は、耐屈曲性に関してなお改善の余地があった。さらに、接着剤組成物を用いて上記積層体をゴム状弾性体層に接着するという別途の工程が必要であり、生産性の観点からも不利であった。

特許文献５には、ゴム組成物を含む熱可塑性樹脂からなるインナーライナー層において、ショルダー部における厚さ寸法がタイヤクラウン部における厚さ寸法よりも大きくすることにより、低温耐久性を向上させ得ることが記載されている。

しかしながら、インナーライナー層の一部の厚さ寸法を大きくすることは、空気入りタイヤの重量増加、ひいてはタイヤの転がり抵抗の上昇を伴うため、燃費を悪化させる要因となる。

特許文献６には、タイヤ内面に熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂中にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなる熱可塑性樹脂フィルム層（インナーライナー層）を設け、その熱可塑性樹脂フィルム層の内面に保護ゴム層を積層した構成において、熱可塑性樹脂フィルム層又は保護ゴム層の少なくとも一方の厚さを変化させることにより、上述したような場面でのインナーライナー部の損傷を防止できることが記載されている。しかしながら、インナーライナー層の一部を厚くすることに伴う燃費悪化の懸念は上記特許文献５に記載の発明と同様であり、また、タイヤの耐久性の面でもなお改善の余地があった。

そこで本発明の目的は、優れた耐空気透過性を維持しつつ、転がり抵抗性及び耐久性が向上された空気入りタイヤを提供することにある。

本発明は、次の空気入りタイヤを提供する。
［１］カーカス層と、
前記カーカス層のタイヤ内側に配置されるインナーライナー層と、
前記インナーライナー層のタイヤ内側に配置されるゴム層と、
を備え、
前記インナーライナー層は、
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含む厚み０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍの第１層と、
前記カーカス層と接するように配置されており、スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体及びスチレン−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厚み０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍの第２層と、
からなり、
次の（ａ）及び（ｂ）：
（ａ）前記インナーライナー層が、第１領域と、前記第１領域とは異なる領域であって、前記第１領域よりも厚みが大きい第２領域とを含む、
（ｂ）前記ゴム層が、第３領域と、前記第３領域とは異なる領域であって、前記第３領域よりも厚みが大きい第４領域とを含む、
の少なくともいずれかを満たす、空気入りタイヤ。

［２］前記第１領域は、前記インナーライナー層におけるトレッド部に対応する領域であり、
前記第２領域は、前記インナーライナー層における、前記第１領域以外の少なくとも一部の領域である、［１］に記載の空気入りタイヤ。

［３］前記第４領域は、前記ゴム層におけるトレッド部に対応する領域であり、
前記第３領域は、前記ゴム層における、前記第４領域以外のすべての領域である、［１］又は［２］に記載の空気入りタイヤ。

［４］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、スチレン成分含有量が１０〜３０質量％であり、重量平均分子量が５０，０００〜４００，０００である、［１］〜［３］のいずれか記載の空気入りタイヤ。

［５］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、スチレン成分含有量が１０〜３０質量％であり、重量平均分子量が１００，０００〜２９０，０００である、［１］〜［４］のいずれか記載の空気入りタイヤ。

［６］前記スチレン−イソブチレンジブロック共重合体は、直鎖状であり、スチレン成分含有量が１０〜３５質量％であり、重量平均分子量が４０，０００〜１２０，０００である、［１］〜［５］のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

［７］前記ゴム層は、ブチル系ゴムからなる、［１］〜［６］のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

本発明によれば、優れた耐空気透過性を維持しつつ、転がり抵抗性及び耐久性が向上された空気入りタイヤを提供することができる。

本発明に係る空気入りタイヤを説明するためのタイヤ右半分を示す概略断面図である。インナーライナー層の層構成の好ましい一例を示す概略断面図である。

本発明は、カーカス層と、カーカス層のタイヤ内側に配置されるインナーライナー層と、インナーライナー層のタイヤ内側に配置されるゴム層とを少なくとも備える空気入りタイヤに関する。空気入りタイヤは、トラック、バス等の重荷重用空気入りタイヤであってもよいし、乗用車用空気入りタイヤであることもできる。

本発明の空気入りタイヤにおいてインナーライナー層は、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含む厚み０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ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及びスチレン−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厚み０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍの第２層との積層体からなり、上記カーカス層側に第２層が配置される。第２層は、カーカス層に接しており、密着している。一方、第１層は上記ゴム層側に配置され、通常、第１層はゴム層に接しており、密着している。

また、本発明の空気入りタイヤは、次の（ａ）及び（ｂ）：
（ａ）インナーライナー層が、第１領域と、第１領域とは異なる領域であって、第１領域よりも厚みが大きい第２領域とを含む、
（ｂ）ゴム層が、第３領域と、第３領域とは異なる領域であって、第３領域よりも厚みが大きい第４領域とを含む、
の少なくともいずれかを満たしている。

図１は、本発明に係る空気入りタイヤ（重荷重用空気入りタイヤ）を説明するためのタイヤ右半分を示す概略断面図（タイヤ子午線方向の半断面図）である。ただし、この図は、空気入りタイヤの全体像を把握するためのものであるため、上記（ａ）及び（ｂ）の厚みに関する事項は反映されていない。

図１に示される空気入りタイヤ１００は、タイヤ周方向に延びる主溝５を有し、クラウン中心位置Ａからショルダー部１１にわたって形成されているトレッド部１０；ショルダー部１１から延びるバットレス部１５；バットレス部１５から延びるサイドウォール部２０；サイドウォール部２０から延び、ビードコア２６が埋設されるとともに、チェーファー２７が配置されたビード部２５；左右一対のビードコア２６間に装架され、両端をビードコア２６のまわりに折り返して係止されるカーカス層３０；カーカス層３０のクラウン部外側に配置される複数のベルト層３５；カーカス層３０のタイヤ半径方向内側において、左右一対のビード部２５間にわたって配置されるインナーライナー層４０；インナーライナー層４０のタイヤ半径方向内側において、左右一対のビード部２５間にわたって配置されるゴム層５０を含む。

＜インナーライナー層＞
図２は、インナーライナー層４０の層構成の好ましい一例を示す概略断面図である。図２に示されるように、インナーライナー層４０は、ゴム層５０側に配置される第１層４１と、カーカス層３０側に配置される第２層４２とで構成される。図２の例において第２層４２はカーカス層３０と接しており、第１層４１はゴム層５０と接している。

（１）第１層
第１層４１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。）を含み、好ましくはＳＩＢＳからなる。ＳＩＢＳが有するイソブチレンブロックに起因して、ＳＩＢＳを含む層は優れた耐空気透過性を有する。従って、ＳＩＢＳを含む第１層４１を備えるインナーライナー層４０を用いることにより、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。

また、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。従って、ＳＩＢＳを含む第１層４１を備えるインナーライナー層４０を用いることにより、耐久性に優れた空気入りタイヤを得ることができる。

このように、ＳＩＢＳを含む第１層４１を備えるインナーライナー層４０を適用することで優れた耐空気透過性を得ることが可能である。従って、耐空気透過性を付与するために従来使用されてきた高比重のブチル系ゴム（ハロゲン化ブチルゴム等）を使用する必要がない。これによってタイヤの軽量化、ひいてはタイヤの転がり抵抗の低減が可能となり、その結果、燃費の向上効果を得ることができる。また、他の熱可塑性樹脂からなる従来のインナーライナー層を用いる場合と比較しても、耐空気透過性を維持しながら、タイヤの軽量化、ひいてはタイヤの転がり抵抗の低減に伴う燃費の向上効果を得ることができ、また、耐久性向上効果を得ることもできる。

ＳＩＢＳの分子量は特に制限されないが、ＳＩＢＳのゴム弾性及び流動性、インナーライナー層への成形加工性等の観点から、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、引張強度及び引張伸びが低下するおそれがある。また、重量平均分子量が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層への成形加工性（押出加工性等）が低下するおそれがある。

ＳＩＢＳは、耐空気透過性及び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く、１０〜３０質量％であることがより好ましく、１４〜２３質量％であることがさらに好ましい。ＳＩＢＳを構成するイソブチレン成分とスチレンとのモル比（イソブチレン／スチレン）は、ＳＩＢＳのゴム弾性の観点から、４０／６０〜９５／５であることが好ましい。

ＳＩＢＳを構成する各ブロックの重合度は、ＳＩＢＳのゴム弾性及び取扱い性（重合度が１０，０００未満では液状になる）の観点から、イソブチレンブロックが１０，０００〜１５０，０００程度であることが好ましく、また、スチレンブロックが５，０００〜３０，０００程度であることが好ましい。

ＳＩＢＳは、リビングカチオン重合法のような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。たとえば、特開昭６２−４８７０４号公報及び特開昭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、ビニル系化合物としてのイソブチレン及び他の化合物をリビングカチオン重合す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。この他にも、リビングカチオン重合法によるビニル系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号公報等に記載されている。

ＳＩＢＳは、分子内に芳香環以外の二重結合を有していないために、分子内に二重結合を有している重合体、例えばポリブタジエンに比べて紫外線に対する安定性が高く、従って耐候性も良好である。また、分子内に芳香環以外の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。

ＳＩＢＳを含む第１層４１の厚みは、０．０２〜０．２ｍｍである。第１層４１の厚みが０．０２ｍｍ未満であると、生タイヤの加硫時に、第１層４１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４１の厚みが０．２ｍｍを超えると、タイヤ重量が増加し、低燃費性能が低下する傾向にある。第１層４１の厚みは、好ましくは０．０２〜０．１ｍｍである。ＳＩＢＳを含む第１層４１は、耐空気透過性に優れているため、極めて薄くすることが可能である。このことは、タイヤの軽量化、ひいては燃費の向上をもたらす。

なお、第１層４１は、補強剤、充填剤、顔料、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、粘着付与剤のような添加剤を含有することができる。

（２）第２層
第２層４２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。）及びスチレン−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含み、好ましくはＳＩＳ及び／又はＳＩＢからなる。

ＳＩＳのイソプレンブロック及び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及び／又はＳＩＢを含む層はゴム成分と加硫接着しやすい。従って、ＳＩＳ及び／又はＳＩＢを含む第２層４２を備えるインナーライナー層４０を用いることにより、インナーライナー層４０とカーカス層３０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及び耐空気透過性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のゴム弾性及びインナーライナー層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、重量平均分子量が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層への成形加工性（押出加工性等）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の粘着性及びゴム弾性、並びに、第１層４１及びカーカス層３０に対する第２層４２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のゴム弾性及び取扱い性の観点から、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のような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、並びに、第１層４１及びカーカス層３０に対する第２層４２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のゴム弾性及びインナーライナー層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層への成形加工性（押出加工性等）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の粘着性及びゴム弾性、並びに、第１層４１及びカーカス層３０に対する第２層４２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を構成する各ブロックの重合度は、ＳＩＢのゴム弾性及び取扱い性の観点から、イソブチレンブロックが３００〜３，０００程度であることが好ましく、また、スチレンブロックが１０〜１，５００程度であることが好ましい。

ＳＩＢは、リビングカチオン重合法のような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。例えば、国際公開第２００５／０３３０３５号には、攪拌機にメチルシクロヘキサン、ｎ−ブチルクロライド、クミルクロライドを加え、−７０℃に冷却した後、２時間反応させ、その後に大量のメタノールを添加して反応を停止させ、６０℃で真空乾燥してＳＩＢを得る方法が開示されている。

第２層４２は、ＳＩＳを含む層からなる単層構造又はＳＩＢを含む層からなる単層構造であることができる。また、第２層４２は、ＳＩＳ及びＳＩＢの双方を含んでいてもよい。この場合において第２層４２は、ＳＩＳ及びＳＩＢの双方を含む単層構造であってもよいし、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。

第２層４２の厚みは、０．０１〜０．３ｍｍである。第２層４２の厚みとは、第２層４２が多層構造である場合には多層の合計厚みをいう。第２層４２の厚みが０．０１ｍｍ未満であると、生タイヤの加硫時に第２層４２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４２の厚みが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４２の厚みは、好ましくは０．０１〜０．１ｍｍである。

なお、第２層４２は、補強剤、充填剤、顔料、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、粘着付与剤のような添加剤を含有することができる。

（３）第１層と第２層との積層体の製造方法
インナーライナー層４０となる第１層４１と第２層４２との積層体は、例えば、第１層４１を形成するＳＩＢＳを含むゴム組成物と、ＳＩＳ及びＳＩＢの少なくともいずれかを含むゴム組成物とを用いたラミネート押出や共押出のような積層押出により得ることができる。

（４）インナーライナー層の厚み
本発明の空気入りタイヤが上述の厚みに関する条件（ａ）及び（ｂ）のうち、（ａ）を満たすものである場合、インナーライナー層４０は、第１領域と、第１領域とは異なる領域であって、第１領域よりも厚みが大きい第２領域とを含む。ここでいう厚みとは、タイヤ子午線方向断面における厚みである。本発明の空気入りタイヤが（ｂ）を満たすものである場合、インナーライナー層４０は（ａ）を満たすものであってもよいし、全領域にわたって均一な厚みを有していてもよい。

条件（ａ）において、第１領域よりも厚みを大きくする第２領域は、耐空気透過性が経時的に比較的低くなりやすく、これにより周辺のタイヤ部材が酸化劣化して経時的に耐久性が低下しやすいような領域であり、これに対して第１領域は、このような懸念がなく、耐空気透過性が経時的にも良好な領域である。上記のような第２領域における厚みをより大きくすることにより、タイヤ部材の酸化劣化を効果的に抑制することができ、タイヤの耐久性及び耐空気透過性を向上させることができる。

なお、第２領域の厚みを大きくする分、タイヤ重量は増加するが、本発明によれば、所定の材料からなるインナーライナー層を用いるため、他の熱可塑性樹脂からなり、同じ厚みプロファイルを有する従来のインナーライナー層を用いた場合よりもタイヤ重量を低減させる（ひいては転がり抵抗性を向上させる）ことができ、さらには、他の熱可塑性樹脂からなり、厚くする領域を設けない従来のインナーライナー層を用いた場合と比較してもタイヤ重量を低減させることが可能である。このように本発明によれば、インナーライナー層の厚みを大きくする分だけタイヤ重量は増加するが、この重量増加による不利を克服して、耐久性及び耐空気透過性を向上させつつ、転がり抵抗性を向上させることが可能である。この点は、条件（ｂ）を満たす空気入りタイヤについても同様である。

図１を参照して、第１領域は、より具体的には、インナーライナー層４０におけるトレッド部１０に対応する領域Ｒ１であることができる。トレッド部１０に対応する領域とは、トレッド部１０が有する最も外側の主溝５に対応する位置からタイヤ幅方向内側の領域をいう。この領域は、カーカス層３０に加えてベルト層３５及びトレッド部１０が積層されているため、良好な耐空気透過性を有している。

第１領域よりも厚みを大きくする第２領域は、第１領域以外の少なくとも一部の領域であり、より具体的には、図１を参照して、ショルダー部１１からバットレス部１５に対応する領域Ｒ２、サイドウォール部２０に対応する領域Ｒ３、ビード部２５に対応する領域Ｒ４のいずれか１つ以上の領域であることができる。これらの領域の一部分の厚みを大きくするようにしてもよい。サイドウォール部２０は薄いため、耐空気透過性が低下しやすい。また、ショルダー部１１からバットレス部１５に至る領域及びビード部２５は、耐空気透過性が低下すると周辺のタイヤ部材の酸化劣化により耐久性が低下しやすい。

ショルダー部１１からバットレス部１５に対応する領域Ｒ２は、トレッド部１０に対応する領域Ｒ１とサイドウォール部２０に対応する領域Ｒ３との間に位置する領域であり、領域Ｒ２の少なくとも一部の厚みを大きくする場合、例えば、最大幅を有するベルト層３５の末端３５ａからインナーライナー層４０に垂線を下ろしたとき、その垂線とインナーライナー層４０との交点を中心として、タイヤ子午線方向断面の内側に沿ってインナーペリフェリー（タイヤ子午線方向断面において、一方のビードトゥから他方のビードトゥまでのタイヤ内周面に沿った長さ）の５〜１０％の範囲内の厚みを大きくすることが好ましい。これにより、過度にタイヤ重量を増加させることなく、タイヤ耐久性を向上させることができる。

領域Ｒ２の少なくとも一部の厚みを大きく態様は、とりわけ重荷重用空気入りタイヤに好適に適用することができる。

サイドウォール部２０に対応する領域Ｒ３は、ショルダー部１１からバットレス部１５に対応する領域Ｒ２とビード部２５に対応する領域Ｒ４との間に位置する領域であり、領域Ｒ３の少なくとも一部の厚みを大きくする場合、例えば、カーカスラインの最大幅の点Ｂからインナーライナー層４０に垂線を下ろしたとき、その垂線とインナーライナー層４０との交点を中心として、インナーペリフェリーの３〜８％の範囲内の厚みを大きくすることが好ましい。これにより、過度にタイヤ重量を増加させることなく、タイヤ耐久性を向上させることができる。

領域Ｒ３の少なくとも一部の厚みを大きく態様は、とりわけ乗用車用空気入りタイヤに好適に適用することができる。

ビード部２５に対応する領域Ｒ４は、サイドウォール部２０に対応する領域Ｒ３に続く領域であり、領域Ｒ４の少なくとも一部の厚みを大きくする場合、例えば、カーカス層３０の末端３０ａからインナーライナー層４０に垂線を下ろしたとき、その垂線とインナーライナー層４０との交点を中心として、インナーペリフェリーの３〜１０％の範囲内の厚みを大きくすることが好ましい。これにより、過度にタイヤ重量を増加させることなく、タイヤ耐久性を向上させることができる。領域Ｒ４の厚みを大きくすることは、耐空気透過性の低下により酸化劣化を生じてチェーファーセパレーション等の不具合を起こしやすいチェーファー２７の酸化劣化防止にとりわけ有効であり、これによりタイヤの耐久性を向上させることができる。

領域Ｒ４の少なくとも一部の厚みを大きく態様は、とりわけ重荷重用空気入りタイヤに好適に適用することができる。

上述のように、インナーライナー層４０を構成する第１層４１、第２層４２の厚みはそれぞれ、０．０２〜０．２ｍｍ、０．０１〜０．３ｍｍである。従って、本発明においてインナーライナー層４０の厚みは、０．０３〜０．５ｍｍの範囲を採り得る。インナーライナー層４０の第１領域及び第２領域の厚みはそれぞれ、この範囲内にある限り特に制限されないが、第１領域の厚みＴ１に対する第２領域の厚みＴ２の比Ｔ２／Ｔ１は、１．０５〜３であることが好ましく、１．１〜２であることがより好ましく、１．１〜１．７であることがさらに好ましい。この範囲内であれば、第２領域の厚みを大きくすることによる上述の効果を十分に得ることができる。

第２領域の厚みを大きくする方法は特に制限されず、１）第２領域に相当する第１層４１の部分を厚く成形する、２）第２領域に相当する第２層４２の部分を厚く成形する、３）第２領域に相当する第２層４２の部分の積層数を他の部分よりも多くする、及び、４）これらの組み合わせを採用することができる。

＜ゴム層＞
ゴム層５０は、インナーライナー層４０のタイヤ半径方向内側において、左右一対のビード部２５間にわたって配置される層であり、極めて薄いインナーライナー層４０を保護する役割を担う。ゴム層５０を備えることより、リム組み作業等の際に工具類が接触することによる損傷や、パンク修理等においてタイヤ内面をバフ処理する際における損傷がインナーライナー層４０に生じることを効果的に防止することができる。これにより、タイヤの耐久性及び耐空気透過性の低下を効果的に抑制することができる。

ゴム層５０を構成するゴムは、耐空気透過性が良好なものであることが好ましく、具体例を挙げれば、例えば、天然ゴム；エポキシ化天然ゴム；イソプレンゴム；スチレンブタジエンゴム；ブタジエンゴム；ニトリルゴム；ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム等のブチル系ゴムのようなジエン系ゴムである。好ましくは耐空気透過性のより優れるブチル系ゴムである。

ゴム層５０の厚みは、インナーライナー層４０の損傷を効果的に防止するために、０．２〜２ｍｍであることが好ましく、０．５〜１．５ｍｍであることがより好ましい。

本発明の空気入りタイヤが上述の厚みに関する条件（ａ）及び（ｂ）のうち、（ｂ）を満たすものである場合、ゴム層５０は、第３領域と、第３領域とは異なる領域であって、第３領域よりも厚みが大きい第４領域とを含む。ここでいう厚みとは、タイヤ子午線方向断面における厚みである。本発明の空気入りタイヤが（ａ）を満たすものである場合、ゴム層５０は（ｂ）を満たすものであってもよいし、全領域にわたって均一な厚みを有していてもよい。インナーライナー層４０が（ａ）を満たし、かつゴム層５０が（ｂ）を満たすことがより好ましい。

条件（ｂ）において、第３領域よりも厚みを大きくする第４領域は、上述したような場面でインナーライナー層４０に損傷が生じやすい領域、具体的には、ゴム層５０におけるトレッド部１０に対応する領域である。トレッド部１０に対応する領域とは、トレッド部１０が有する最も外側の主溝５に対応する位置からタイヤ幅方向内側の領域をいう。第３領域は、第４領域以外のすべての領域であることができる。

ゴム層５０の第３領域及び第４領域の厚みはそれぞれ、０．２〜２ｍｍの範囲内にある限り特に制限されないが、第３領域の厚みＴ３に対する第４領域の厚みＴ４の比Ｔ４／Ｔ３は、１．０５〜２０であることが好ましく、１．１〜１５であることがより好ましく、１．２〜１０であることがさらに好ましく、１．２〜５であることが特に好ましい。第４領域の厚みＴ４は、好ましくは０．５〜２ｍｍであり、より好ましくは０．８〜１．５ｍｍである。

ゴム層５０は、押出成形、カレンダー成形のような従来公知の方法によって製造することができる。第４領域の厚みを大きくする方法は特に制限されず、１）第４領域に相当する部分を厚く成形する、２）第４領域に相当する部分において複数のゴム層を積層する、等の方法を採用することができる。

＜カーカス層＞
カーカス層３０は、コードが配列・埋設されたゴム部材である。コードは、例えばポリエステル、ナイロン、アラミド等の有機繊維や、スチールからなる。カーカス層３０を構成するゴムは特に制限されず、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム等であることができる。カーカス層３０は、通常の添加剤、例えばカーボンブラック、シリカのような充填剤を含有することができる。

＜空気入りタイヤの製造方法＞
本発明の空気入りタイヤは、上述の第１層と第２層との積層体をインナーライナー層として用い、そのタイヤ半径方向内側にゴム層を配置すること以外は、一般的な製造方法にに従って生タイヤを構築し、これを加硫成形することよって製造することができる。インナーライナー層は、その第１層は上記ゴム層側、第２層がカーカス層側となるように配置される。このように配置すると、タイヤ加硫工程において、第２層とカーカス層との接着強度を高めることができる。得られる空気入りタイヤは、インナーライナー層とカーカス層とが良好に接着しているため、優れた耐空気透過性及び耐久性を示す。

以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

表１〜３に示される構成の実施例１〜９及び比較例１〜１５の空気入りタイヤを製造して、性能を評価した。

＜実施例１＞
（１）ＳＩＢの調製
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。反応溶液から溶剤等を除去した後に、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、直鎖状のスチレン−イソブチレンジブロック共重合体（ＳＩＢ）を得た。得られたＳＩＢのスチレン成分含有量は１５質量％であり、ＧＰＣ測定による重量平均分子量は７０，０００であった。

（２）ＳＩＢＳの準備
スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体（ＳＩＢＳ）として、カネカ（株）社製の「シブスターＳＩＢＳＴＡＲ１０２Ｔ」（ショアＡ硬度２５、スチレン成分含有量２５質量％、ＧＰＣ測定による重量平均分子量：１００，０００）を準備した。

（３）インナーライナー層（未加硫）の作製
第１層を形成するポリマーとして上記ＳＩＢＳ、第２層を形成するポリマーとして上記ＳＩＢを用い、これらを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）を用いて、第１層と第２層との積層体を作製した。第１層（ＳＩＢＳ層）の厚みは全体にわたって均一であり、０．０３ｍｍであった。また、第２層（ＳＩＢ層）の厚みは全体にわたって均一であり、０．０２ｍｍであった。

（４）ゴム層（未加硫）の作製
Ｔダイ押出機を用いて、ブチルゴムからなるゴム層を作製した。この際、Ｔダイ押出機の押出口にプロファイルをつけて、トレッド部に対応する領域の厚みを１．０ｍｍ、その他の領域のすべての厚みを０．１ｍｍとした。

（５）空気入りタイヤの製造
上記第１層と第２層との積層体をインナーライナー層に適用し、そのタイヤ半径方向内側に上記ゴム層を配置して、図１に示す基本構造を有する１１Ｒ２２．５サイズの生タイヤを製造し、次に加硫工程において、１７０℃で２０分間プレス成形して、空気入りタイヤを製造した。第１層と第２層との積層体を生タイヤに適用する際、第２層がカーカス層に接するように配置した。なお、各表では、第１層と第２層との積層体からなるインナーライナー層を「ＳＩＢＳ／ＳＩＢＩＬ層」と記載している。

＜実施例２＞
トレッド部に対応する領域の厚みが１．０ｍｍであり、その他の領域のすべての厚みが０．５ｍｍであるゴム層を用いたこと以外は、実施例１と同様にして空気入りタイヤを製造した。

＜実施例３〜９＞
表２に示されるように、ショルダー部からバットレス部に対応する領域Ｒ２、サイドウォール部に対応する領域Ｒ３、ビード部に対応する領域Ｒ４のいずれかの厚みを０．０７５ｍｍ（他の領域の厚みはすべて０．０５ｍｍ）とした第１層と第２層との積層体をインナーライナー層として用いたこと以外は、実施例２と同様にして空気入りタイヤを製造した。厚みの調整は、Ｔダイ押出機の押出口にプロファイルをつけて、第１層の厚みを大きくすることにより行った。

＜比較例１〜１５＞
各領域の厚みが各表に示されるとおりであるインナーライナー層及びゴム層（ただし、一部の比較例ではゴム層を使用していない。）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして空気入りタイヤを製造した。一部の比較例では、第１層（ＳＩＢＳ層）と第２層（ＳＩＢ層）との積層体ではなく、ナイロン６／６６共重合体とイソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物とを含むエラストマー組成物からなる単層構造のインナーライナー層を用いた。各表では、このインナーライナー層を「ナイロン系ＩＬ層」と記載している。

（タイヤ重量測定及び評価試験）
実施例及び比較例で作製した空気入りタイヤ又はインナーライナー層について、以下のタイヤ重量測定及び評価試験を行った。試験結果を指数で表わしたものを表１〜３に示す。

〔１〕タイヤ重量の測定
タイヤ重量を測定し、下記式：
タイヤ重量指数＝（基準例のタイヤ重量）／（各実施例・比較例のタイヤ重量）×１００
に従って、タイヤ重量指数を算出した。基準例は、実施例１及び比較例１〜７については比較例１であり、実施例２〜９及び比較例８〜１５については比較例８である。タイヤ重量指数が大きいほど、タイヤ重量が小さく、軽量化の達成度が高い。

〔２〕耐空気透過性の評価
空気入りタイヤをリム（２２．５×７．５０）に装着し、初期圧力９００ｋＰａ、室温２１℃、無負荷条件にて３ヶ月間静置する間、４日毎に内圧を測定した。初期圧力Ｐ₀（ｋＰａ）、測定圧力Ｐ_t（ｋＰａ）、経過時間ｔ（日）として、下記式：
Ｐ_t／Ｐ₀＝ｅｘｐ（−αｔ）
に基づいて、回帰係数αを算出した。得られた回帰係数αから、ｔ＝３０（日）として、下記式：
β＝〔１−ｅｘｐ（−αｔ）〕×１００
に基づいて、１ヶ月当たりの圧力低下率β（％／月）を算出した。そして、下記式：
耐空気透過性指数＝（各実施例・比較例のβ値）／（基準例のβ値）×１００
に従って、耐空気透過性指数を算出した。基準例は、実施例１及び比較例１〜７については比較例１であり、実施例２〜９及び比較例８〜１５については比較例８である。耐空気透過性指数が小さいほど、耐空気透過性が高い。

〔３〕タイヤ耐久性の評価
空気入りタイヤをリム（２２．５×７．５０）に装着し、ＪＩＳＤ４２３０に準拠する室内ドラム試験機（ドラム径１７０７ｍｍ）にかけて、酸素濃度６０％に調整した空気を充填して空気圧をＪＡＴＭＡ規定空気圧９００ｋＰａにし、ＪＡＴＭＡ規定負荷能力の１５０％を負荷し、速度８１ｋｍ／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。そして、下記式：
タイヤ耐久性指数＝（各実施例・比較例の走行距離）／（基準例の走行距離）×１００
に従って、タイヤ耐久性指数を算出した。基準例は、実施例１及び比較例１〜７については比較例１であり、実施例２〜９及び比較例８〜１５については比較例８である。タイヤ耐久性指数が大きいほど、タイヤ耐久性が高い。

〔４〕ビード耐久性の評価
上記のタイヤ耐久性試験を行った後、故障が発生した空気入りタイヤを解体し、ビード部のチェーファーセパレーションの発生数を目視評価した。そして、下記式：
ビード耐久性指数＝（基準例の発生数）／（各実施例・比較例の発生数）×１００
に従って、ビード耐久性指数を算出した。基準例は、実施例１及び比較例１〜７については比較例１であり、実施例２〜９及び比較例８〜１５については比較例８である。ビード耐久性指数が大きいほど、ビード耐久性が高い。

〔５〕転がり抵抗性の評価
インナーライナー層の転がり抵抗性を次の手順に従って評価した。粘弾性スペクトロメーターＶＥＳ（（株）岩本製作所）を用いて、温度７０℃、初期歪１０％、動歪２％の条件下でインナーライナー層のｔａｎδを測定した。そして、下記式：
転がり抵抗性指数＝（基準例のｔａｎδ）／（各実施例・比較例のｔａｎδ）×１００
に従って、転がり抵抗性指数を算出した。基準例は、実施例１及び比較例１〜７については比較例１であり、実施例２〜９及び比較例８〜１５については比較例８である。転がり抵抗性指数が大きいほど、転がり抵抗性に優れる。

５主溝、１０トレッド部、１１ショルダー部、１５バットレス部、２０サイドウォール部、２５ビード部、２６ビードコア、２７チェーファー、３０カーカス層、３０ａカーカス層の末端、３５ベルト層、３５ａ最大幅を有するベルト層の末端、４０インナーライナー層、４１第１層、４２第２層、５０ゴム層、１００空気入りタイヤ、Ａクラウン中心位置、Ｂカーカスラインの最大幅の点、Ｒ１トレッド部に対応する領域、Ｒ２ショルダー部からバットレス部に対応する領域、Ｒ３サイドウォール部に対応する領域、Ｒ４ビード部に対応する領域。

Claims

カーカス層と、
前記カーカス層のタイヤ内側に配置されるインナーライナー層と、
前記インナーライナー層のタイヤ内側に配置されるゴム層と、
を備え、
前記インナーライナー層は、
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含む厚み０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍの第１層と、
前記カーカス層と接するように配置されており、スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体及びスチレン−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厚み０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍの第２層と、
からなり、
次の（ａ）及び（ｂ）：
（ａ）前記インナーライナー層が、第１領域と、前記第１領域とは異なる領域であって、前記第１領域よりも厚みが大きい第２領域とを含む、
（ｂ）前記ゴム層が、第３領域と、前記第３領域とは異なる領域であって、前記第３領域よりも厚みが大きい第４領域とを含む、
の少なくともいずれかを満たし、
前記第４領域は、前記ゴム層におけるトレッド部に対応する領域であり、
前記第３領域は、前記ゴム層における、前記第４領域以外のすべての領域である、空気入りタイヤ。
前記第１領域は、前記インナーライナー層におけるトレッド部に対応する領域であり、
前記第２領域は、前記インナーライナー層における、前記第１領域以外の少なくとも一部の領域である、請求項１に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は、スチレン成分含有量が１０〜３０質量％であり、重量平均分子量が５０，０００〜４００，０００である、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
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、スチレン成分含有量が１０〜３０質量％であり、重量平均分子量が１００，０００〜２９０，０００である、請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記スチレン−イソブチレンジブロック共重合体は、直鎖状であり、スチレン成分含有量が１０〜３５質量％であり、重量平均分子量が４０，０００〜１２０，０００である、請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記ゴム層は、ブチル系ゴムからなる、請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。