JP2001071390A - オフロードタイヤ用の保護ゴムストックおよびパッチ組成物 - Google Patents
オフロードタイヤ用の保護ゴムストックおよびパッチ組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 オフロードタイヤ用パッチを提供する。
【解決手段】 パッチの少なくとも底部クッションゴム
層および頂部クッションゴム層は、タイヤの修理中およ
び使用中にゴム状物質組成物の加硫戻りを減少させるの
に有効な量のビスイミドを含む。ビスイミドはその他の
加硫戻り阻止剤よりもこの応用では顕著により有効であ
る。
層および頂部クッションゴム層は、タイヤの修理中およ
び使用中にゴム状物質組成物の加硫戻りを減少させるの
に有効な量のビスイミドを含む。ビスイミドはその他の
加硫戻り阻止剤よりもこの応用では顕著により有効であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】オフロード(off-the-road: O
TR)用のタイヤパッチは、通常、ゴム状物質クッション
層中に埋め込まれた布の多重層プライを使用する。これ
らのパッチはタイヤの内部キャビティー中に取り付けら
れる。ゴムプラグを使用してタイヤの外側から損傷をパ
ッチ修理をする。パッチは適所で加硫されるかまたは取
り付ける前に部分的に加硫され、次いで、ゴム状物質ま
たは接着剤で内部キャビティーに接着する。OTR タイヤ
の一層低速な回転速度および高価格が原因で、これらの
パッチは、タイヤ中の相当大きな穴の場合でも修理でき
るように設計されている。これらのタイヤは種々の商業
用、建設用および掘削用装置に使用される。
TR)用のタイヤパッチは、通常、ゴム状物質クッション
層中に埋め込まれた布の多重層プライを使用する。これ
らのパッチはタイヤの内部キャビティー中に取り付けら
れる。ゴムプラグを使用してタイヤの外側から損傷をパ
ッチ修理をする。パッチは適所で加硫されるかまたは取
り付ける前に部分的に加硫され、次いで、ゴム状物質ま
たは接着剤で内部キャビティーに接着する。OTR タイヤ
の一層低速な回転速度および高価格が原因で、これらの
パッチは、タイヤ中の相当大きな穴の場合でも修理でき
るように設計されている。これらのタイヤは種々の商業
用、建設用および掘削用装置に使用される。
【０００２】
【従来技術および発明が解決しようとする課題】高速で
運転される自動車の場合、高速で運行するときタイヤの
破損や空気漏れによりもたらされる多くの問題のため、
当該自動車に使用されるタイヤでは非常に小さい穴のみ
がパッチで修理される。低速運転時の破損に伴う危険の
少なさおよび特殊化されたオフロード(OTR)用タイヤに
置換することに関する経費の増大のため、当該タイヤは
穴が相当大きいときに慣例的にパッチ修理される。より
大きな穴のあいたオフロード用タイヤは、タイヤの内部
に布強化パッチをそしてタイヤの外部の該当部分にプラ
グを施用することによりパッチ修理または修理する。
運転される自動車の場合、高速で運行するときタイヤの
破損や空気漏れによりもたらされる多くの問題のため、
当該自動車に使用されるタイヤでは非常に小さい穴のみ
がパッチで修理される。低速運転時の破損に伴う危険の
少なさおよび特殊化されたオフロード(OTR)用タイヤに
置換することに関する経費の増大のため、当該タイヤは
穴が相当大きいときに慣例的にパッチ修理される。より
大きな穴のあいたオフロード用タイヤは、タイヤの内部
に布強化パッチをそしてタイヤの外部の該当部分にプラ
グを施用することによりパッチ修理または修理する。
【０００３】ゴム状物質の層と組み合わせた多重布強化
材の種々の形態のものがタイヤをパッチ修理するのに使
用されてきた。米国特許第4,399,854号明細書は部分的
に加硫した少なくとも一層のプライを備えた種類のパッ
チについて詳細に示している。これらのパッチは、タイ
ヤに対する損傷部分を覆って修理しタイヤの損傷してい
ない部分まで応力を伝えるようになっている。
材の種々の形態のものがタイヤをパッチ修理するのに使
用されてきた。米国特許第4,399,854号明細書は部分的
に加硫した少なくとも一層のプライを備えた種類のパッ
チについて詳細に示している。これらのパッチは、タイ
ヤに対する損傷部分を覆って修理しタイヤの損傷してい
ない部分まで応力を伝えるようになっている。
【０００４】この技術に直面する問題には、１）厚いパ
ッチを均一に加熱し、架橋することに伴う問題のため、
パッチ成分を加硫しすぎおよび／または加硫不足、２）
タイヤとパッチとの間の界面における亀裂の開始があ
る。布強化材のないパッチは一般に有効な修理を与える
べきモジュラスが低すぎる。
ッチを均一に加熱し、架橋することに伴う問題のため、
パッチ成分を加硫しすぎおよび／または加硫不足、２）
タイヤとパッチとの間の界面における亀裂の開始があ
る。布強化材のないパッチは一般に有効な修理を与える
べきモジュラスが低すぎる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】パッチのゴム状物質組成
物の一部としてビスイミドを利用するタイヤパッチを開
示する。この化合物は１）タイヤパッチの加硫（架橋）
処理中の当該ゴム状物質の加硫戻りを防止するのを助
け、２）タイヤ使用（回転）中のタイヤパッチのゴム状
物質成分の熱蓄積と加硫戻りを可及的に少なくする。熱
蓄積や加硫戻りはタイヤとパッチとの界面付近の応力の
高い部位にゴム成分の損傷をもたらす可能性がある。
物の一部としてビスイミドを利用するタイヤパッチを開
示する。この化合物は１）タイヤパッチの加硫（架橋）
処理中の当該ゴム状物質の加硫戻りを防止するのを助
け、２）タイヤ使用（回転）中のタイヤパッチのゴム状
物質成分の熱蓄積と加硫戻りを可及的に少なくする。熱
蓄積や加硫戻りはタイヤとパッチとの界面付近の応力の
高い部位にゴム成分の損傷をもたらす可能性がある。
【０００６】パッチは、通常、ゴム状物質組成物（gum
rubber composition）で被覆されるかその中に埋め込ま
れた強化用コードからなるプライが少なくとも二層以上
で重なり合って形成されるプライパッケージ、タイヤの
表面と係合状態となるための当該パッチの下側に位置す
る未加硫底部クッションゴム層、前記下側位置からパッ
チの反対側に位置する未加硫頂部クッション層を含み、
これらの底部および頂部クッションゴム層は前記プライ
パッケージを包み且つ取り囲み、普通プライパッケージ
の端部の外側の位置において結合されている。頂部およ
び／または底部クッションゴム層は、望ましくは約０．
１〜約５ｐｈｒのビスイミド化合物を含有し、加硫戻り
(reversion)および熱蓄積に対してゴム状物質を安定化
させる。プライのゴム状物質組成物もビスイミド化合物
を含有できる。好適なビスイミド化合物にはPerkalink
（登録商標）900およびHVA−2(登録商標)が有り、各々F
lexsys社（Akron, Ohio）およびDuPont社（Wilmington,
Delaware）から入手できる。タイヤパッチのゴム状物
質組成物においては、これらのビスイミドは加硫戻りを
受けるのを減少させる傾向があり、グッドリッチ破裂試
験（Goodrich blow−out test）における破裂までの時
間を延長させ得る。
rubber composition）で被覆されるかその中に埋め込ま
れた強化用コードからなるプライが少なくとも二層以上
で重なり合って形成されるプライパッケージ、タイヤの
表面と係合状態となるための当該パッチの下側に位置す
る未加硫底部クッションゴム層、前記下側位置からパッ
チの反対側に位置する未加硫頂部クッション層を含み、
これらの底部および頂部クッションゴム層は前記プライ
パッケージを包み且つ取り囲み、普通プライパッケージ
の端部の外側の位置において結合されている。頂部およ
び／または底部クッションゴム層は、望ましくは約０．
１〜約５ｐｈｒのビスイミド化合物を含有し、加硫戻り
(reversion)および熱蓄積に対してゴム状物質を安定化
させる。プライのゴム状物質組成物もビスイミド化合物
を含有できる。好適なビスイミド化合物にはPerkalink
（登録商標）900およびHVA−2(登録商標)が有り、各々F
lexsys社（Akron, Ohio）およびDuPont社（Wilmington,
Delaware）から入手できる。タイヤパッチのゴム状物
質組成物においては、これらのビスイミドは加硫戻りを
受けるのを減少させる傾向があり、グッドリッチ破裂試
験（Goodrich blow−out test）における破裂までの時
間を延長させ得る。
【０００７】
【発明の実施の形態】典型的には、オフロード(OTR)タ
イヤの修理はパッチを使用し、当該パッチは少なくとも
第１のゴム状物質組成物および任意の第２のゴム状物質
組成物、プライパッケージ、タイヤの表面と係合状態と
なるための当該パッチの下側に位置する未加硫底部クッ
ションゴム層、前記下側位置からパッチの反対側に位置
する未加硫頂部クッションゴム層（保護層）を含む。前
記プライパッケージはゴムで被覆されるかまたは前記第
１または第２ゴム状物質組成物中に部分的にもしくは完
全に埋め込まれた強化用コードからなるプライが少なく
とも二層以上で重なっており、前記の底部および頂部ク
ッションゴム層は前記プライパッケージを取り囲み且つ
包み、普通プライパッケージの端部より外側の位置で接
合されている。現在の実施態様では、少なくとも頂部ク
ッションゴム状物質組成物、場合により、前記底部ゴム
状物質組成物、および場合により前記第２のゴム状物質
組成物は、加硫戻りを減少および／またはグッドリッチ
破裂試験における熱蓄積を減少させるのに有効な量のビ
スイミド化合物を含む。このビスイミドは望ましくは構
造式：
イヤの修理はパッチを使用し、当該パッチは少なくとも
第１のゴム状物質組成物および任意の第２のゴム状物質
組成物、プライパッケージ、タイヤの表面と係合状態と
なるための当該パッチの下側に位置する未加硫底部クッ
ションゴム層、前記下側位置からパッチの反対側に位置
する未加硫頂部クッションゴム層（保護層）を含む。前
記プライパッケージはゴムで被覆されるかまたは前記第
１または第２ゴム状物質組成物中に部分的にもしくは完
全に埋め込まれた強化用コードからなるプライが少なく
とも二層以上で重なっており、前記の底部および頂部ク
ッションゴム層は前記プライパッケージを取り囲み且つ
包み、普通プライパッケージの端部より外側の位置で接
合されている。現在の実施態様では、少なくとも頂部ク
ッションゴム状物質組成物、場合により、前記底部ゴム
状物質組成物、および場合により前記第２のゴム状物質
組成物は、加硫戻りを減少および／またはグッドリッチ
破裂試験における熱蓄積を減少させるのに有効な量のビ
スイミド化合物を含む。このビスイミドは望ましくは構
造式：
【０００８】
【化２】
【０００９】（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、およびＲ4は独立
して水素、１〜５個の炭素原子を有するアルキル基、７
〜１０個の炭素原子を有するアルキルフェニル基もしく
は１〜５個の炭素原子を有するハロゲン置換アルキル
基、ハロゲン置換フェニル基、または総計７〜１０個の
炭素原子を有するハロゲン置換アルキルフェニレン基で
あり、Ｘは１〜５個の炭素原子を有するアルキレン基、
フェニレン基、７〜１０個の炭素原子を有するアルキル
フェニレンもしくはアルキレンフェニル基、１１〜３０
個の炭素原子を有するアルキレンおよびフェニレン基の
オリゴマー、または１〜５個の炭素原子を有するハロゲ
ン置換アルキレン基、ハロゲン置換フェニレン基、また
は総計７〜１０個の炭素原子を有するハロゲン置換アル
キルフェニレンもしくはアルキレンフェニル基であ
る。）。
して水素、１〜５個の炭素原子を有するアルキル基、７
〜１０個の炭素原子を有するアルキルフェニル基もしく
は１〜５個の炭素原子を有するハロゲン置換アルキル
基、ハロゲン置換フェニル基、または総計７〜１０個の
炭素原子を有するハロゲン置換アルキルフェニレン基で
あり、Ｘは１〜５個の炭素原子を有するアルキレン基、
フェニレン基、７〜１０個の炭素原子を有するアルキル
フェニレンもしくはアルキレンフェニル基、１１〜３０
個の炭素原子を有するアルキレンおよびフェニレン基の
オリゴマー、または１〜５個の炭素原子を有するハロゲ
ン置換アルキレン基、ハロゲン置換フェニレン基、また
は総計７〜１０個の炭素原子を有するハロゲン置換アル
キルフェニレンもしくはアルキレンフェニル基であ
る。）。
【００１０】好適なビスイミドはFlexsys社から入手で
きる Perkalink(登録商標）900であり化学構造N,N'−ｍ
−キシリレンビスクロトン酸イミドおよびDuPont社から
入手できるHVA−2（登録商標）であり化学構造N,N'−m
−フェニレンビスマレイミドである。これらの化合物
は、望ましくは、加硫戻りおよび／またはグッドリッチ
破裂試験において熱蓄積を減少させるのに有効な量で使
用する。有効な量は、一般に、約０．１、０．２または
０．３〜約５または１０ｐｈｒ（組成物中のゴム１００
重量部当たりの重量部）であり、より望ましくは約０．
３または０．５〜約２または３ｐｈｒである。
きる Perkalink(登録商標）900であり化学構造N,N'−ｍ
−キシリレンビスクロトン酸イミドおよびDuPont社から
入手できるHVA−2（登録商標）であり化学構造N,N'−m
−フェニレンビスマレイミドである。これらの化合物
は、望ましくは、加硫戻りおよび／またはグッドリッチ
破裂試験において熱蓄積を減少させるのに有効な量で使
用する。有効な量は、一般に、約０．１、０．２または
０．３〜約５または１０ｐｈｒ（組成物中のゴム１００
重量部当たりの重量部）であり、より望ましくは約０．
３または０．５〜約２または３ｐｈｒである。
【００１１】底部および頂部クッション層および場合に
よりプライ層のゴム状物質組成物は炭化水素硫黄加硫性
ゴム、充填剤および加硫剤を含む。場合により、油類、
抗酸化剤、オゾン亀裂防止剤、ステアリン酸等を慣用的
な量で含むことができる。一般に、繊維またはコードの
ような繊維状強化剤はプライ層に変換されない限り含有
しない。ゴム状物質組成物は、ゴム状物質組成物それ自
身、繊維またはコード、そして加硫したタイヤカーカス
に対するゴム状物質組成物の接着性を促進させるのに有
効な量の粘着付与剤を含有できる。米国特許第5,503,94
0号明細書のビスイミドについての一般的な教示および
粘着付与剤についての具体的な教示を参照として本明細
書中に含める。望ましくは、粘着付与剤は約２〜約２５
ｐｈｒの量で存在する。カーボンブラックは、望ましく
は、約２０〜約７０ｐｈｒ、そしてより望ましくは約３
０〜約５５ｐｈｒで存在する。望ましくは、カーボンブ
ラックの平均最終粒度はＡＳＴＭＤ−３８４９にしたが
って２８５ｎｍ未満であり、好ましくは６０ｎｍ未満で
ある。ゴム状物質組成物は、バンバリー（Banbury）、
多数ロールミルのようないかなるゴム混合装置でも混合
できる。熱感受性加硫剤は、加硫のための活性温度より
も低いゴム温度で後期混合工程で加えるように混合を行
うのが望ましい。概して、ゴム状物質組成物は、厚さ約
０．０１５〜約０．５００インチ（０．０４〜約１．３
ｃｍ）のシート（例えば、カレンダーにかけることによ
り）に形成する。
よりプライ層のゴム状物質組成物は炭化水素硫黄加硫性
ゴム、充填剤および加硫剤を含む。場合により、油類、
抗酸化剤、オゾン亀裂防止剤、ステアリン酸等を慣用的
な量で含むことができる。一般に、繊維またはコードの
ような繊維状強化剤はプライ層に変換されない限り含有
しない。ゴム状物質組成物は、ゴム状物質組成物それ自
身、繊維またはコード、そして加硫したタイヤカーカス
に対するゴム状物質組成物の接着性を促進させるのに有
効な量の粘着付与剤を含有できる。米国特許第5,503,94
0号明細書のビスイミドについての一般的な教示および
粘着付与剤についての具体的な教示を参照として本明細
書中に含める。望ましくは、粘着付与剤は約２〜約２５
ｐｈｒの量で存在する。カーボンブラックは、望ましく
は、約２０〜約７０ｐｈｒ、そしてより望ましくは約３
０〜約５５ｐｈｒで存在する。望ましくは、カーボンブ
ラックの平均最終粒度はＡＳＴＭＤ−３８４９にしたが
って２８５ｎｍ未満であり、好ましくは６０ｎｍ未満で
ある。ゴム状物質組成物は、バンバリー（Banbury）、
多数ロールミルのようないかなるゴム混合装置でも混合
できる。熱感受性加硫剤は、加硫のための活性温度より
も低いゴム温度で後期混合工程で加えるように混合を行
うのが望ましい。概して、ゴム状物質組成物は、厚さ約
０．０１５〜約０．５００インチ（０．０４〜約１．３
ｃｍ）のシート（例えば、カレンダーにかけることによ
り）に形成する。
【００１２】ゴム状物質組成物中のゴムはタイヤ製造に
使用されるいずれの慣用的な炭化水素ゴムであってもよ
く、例えば、４〜１０個の炭素原子の共役ジエンを重合
することにより誘導されるものがあり、場合により、８
〜１２個の炭素原子のビニル置換芳香族モノマーと共重
合化されたもの等がある。このようなゴムには、天然ゴ
ム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ポリブタジエ
ン、ポリイソプレン等がある。ＥＰＤＭゴムまたは種々
のブチルゴムもその他のゴムと組み合わせて使用でき
る。
使用されるいずれの慣用的な炭化水素ゴムであってもよ
く、例えば、４〜１０個の炭素原子の共役ジエンを重合
することにより誘導されるものがあり、場合により、８
〜１２個の炭素原子のビニル置換芳香族モノマーと共重
合化されたもの等がある。このようなゴムには、天然ゴ
ム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ポリブタジエ
ン、ポリイソプレン等がある。ＥＰＤＭゴムまたは種々
のブチルゴムもその他のゴムと組み合わせて使用でき
る。
【００１３】頂部および底部クッション層に使用される
ゴム状物質組成物は、望ましくは、当該組成物中にビス
イミドを含有し、加硫戻りおよびグッドリッチ破裂試験
における熱蓄積を防止する。底部クッション層は、プラ
イおよびタイヤの内部表面の双方の形状に一致し、それ
により、この二つを一緒に接合する。底部クッション層
は、ＯＴＲタイヤの典型的な大荷重下で回転中タイヤの
屈曲のような多くの応力を受ける。これらの応力は、回
転中クッション層に熱として放散されるエネルギーをも
たらし得る。ゴムの熱伝達の係数が低いので、この熱は
クッション層中に蓄積され、クッション化合物が加硫戻
りに対して抵抗性があるように配合されていない場合、
加硫戻りをもたらす。加硫戻りは、より小さな耐力ポリ
マー鎖およびより軟質の配合をもつ架橋されたゴム成分
をもたらす架橋ゴム中の化学結合の破断である。極端な
場合まで加硫戻りが起こると、元の架橋ゴムの形状を維
持するための耐力鎖が全くない液状ゴムをもたらす。
ゴム状物質組成物は、望ましくは、当該組成物中にビス
イミドを含有し、加硫戻りおよびグッドリッチ破裂試験
における熱蓄積を防止する。底部クッション層は、プラ
イおよびタイヤの内部表面の双方の形状に一致し、それ
により、この二つを一緒に接合する。底部クッション層
は、ＯＴＲタイヤの典型的な大荷重下で回転中タイヤの
屈曲のような多くの応力を受ける。これらの応力は、回
転中クッション層に熱として放散されるエネルギーをも
たらし得る。ゴムの熱伝達の係数が低いので、この熱は
クッション層中に蓄積され、クッション化合物が加硫戻
りに対して抵抗性があるように配合されていない場合、
加硫戻りをもたらす。加硫戻りは、より小さな耐力ポリ
マー鎖およびより軟質の配合をもつ架橋されたゴム成分
をもたらす架橋ゴム中の化学結合の破断である。極端な
場合まで加硫戻りが起こると、元の架橋ゴムの形状を維
持するための耐力鎖が全くない液状ゴムをもたらす。
【００１４】プライは強化用繊維またはベルトおよびゴ
ム状物質組成物のようなゴム組成物を含む。この強化用
繊維は、ゴム組成物で被覆するかまたはゴム状物質組成
物と共にカレンダー掛けすることができ、両クッション
層と同様に部分的にまたは完全に繊維をゴム中に埋め込
むことができる。プライは、繊維、コード、織布または
不織布、ワイヤー、ベルト等のようないずれかの高モジ
ュラス物質を含有することができる。繊維はナイロン、
ポリエステル、ポリアミド等であることができる。プラ
イの厚さは重要でないが、しかし、しばしば、約０．０
１８〜約０．０２５インチ（０．０５〜約０．０６ｃ
ｍ）である。コードは、望ましくは、ピックコードまた
は接着剤のようなその他の適当な手段により並んだ関係
に保たれている長手方向コードである。しばしば、プラ
イ層は、プライパッケージを作るとき９０度角度に置
く。二重またはそれ以上重ねたプライを使用してプライ
パッケージを形成する。しばしば、６層以上のプライを
プライパッケージに使用して剛性および強度を与える。
２以上のプライパッケージを単一のパッチに使用でき
る。しばしば、単一のパッチ中に多数のプライパッケー
ジをゴム状物質組成物により隔てる。被覆するか部分的
にまたは完全にゴム組成物（層）中に埋め込んだ後、任
意のゴム硫化装置中でプライを部分的に加硫できる。プ
ライの使用目的は、タイヤ中の損傷部を覆って修理する
のに足る強度をもつ一体化した構造を提供することであ
る。多数のプライで一つのプライパッケージを形成して
いるとき、これらのプライをローリングによりステッチ
化するか接着できる。プライおよびゴムクッション層の
層形成からをもたらされ得るパッチから生じる空気を排
除するのが望ましい。パッチは、パッチの取付中にロー
リングによりタイヤにステッチ化するか接着することが
できる。
ム状物質組成物のようなゴム組成物を含む。この強化用
繊維は、ゴム組成物で被覆するかまたはゴム状物質組成
物と共にカレンダー掛けすることができ、両クッション
層と同様に部分的にまたは完全に繊維をゴム中に埋め込
むことができる。プライは、繊維、コード、織布または
不織布、ワイヤー、ベルト等のようないずれかの高モジ
ュラス物質を含有することができる。繊維はナイロン、
ポリエステル、ポリアミド等であることができる。プラ
イの厚さは重要でないが、しかし、しばしば、約０．０
１８〜約０．０２５インチ（０．０５〜約０．０６ｃ
ｍ）である。コードは、望ましくは、ピックコードまた
は接着剤のようなその他の適当な手段により並んだ関係
に保たれている長手方向コードである。しばしば、プラ
イ層は、プライパッケージを作るとき９０度角度に置
く。二重またはそれ以上重ねたプライを使用してプライ
パッケージを形成する。しばしば、６層以上のプライを
プライパッケージに使用して剛性および強度を与える。
２以上のプライパッケージを単一のパッチに使用でき
る。しばしば、単一のパッチ中に多数のプライパッケー
ジをゴム状物質組成物により隔てる。被覆するか部分的
にまたは完全にゴム組成物（層）中に埋め込んだ後、任
意のゴム硫化装置中でプライを部分的に加硫できる。プ
ライの使用目的は、タイヤ中の損傷部を覆って修理する
のに足る強度をもつ一体化した構造を提供することであ
る。多数のプライで一つのプライパッケージを形成して
いるとき、これらのプライをローリングによりステッチ
化するか接着できる。プライおよびゴムクッション層の
層形成からをもたらされ得るパッチから生じる空気を排
除するのが望ましい。パッチは、パッチの取付中にロー
リングによりタイヤにステッチ化するか接着することが
できる。
【００１５】パッチの寸法はタイヤの損傷部の大きさ、
パッチしようとするタイヤの種類に依存して変動でき
る。概して、パッチの寸法としては、約１〜約１２００
平方インチ（６．５cm2〜約７，７００cm2）、より望ま
しくは、約５〜約９００平方インチ（３２cm2〜約５，
８００cm2）、そして、好ましくは約２５〜約８００平
方インチ（１６１cm2〜約５，２００cm2）の底部面積の
ものがある。パッチは、普通、タイヤの内部または内部
チューブ領域上に取り付ける。損傷部の外部からゴムプ
ラグを挿入し、外側から空隙ボイドを埋めることができ
る。次いで、型またはオートクレーブ中のような加熱に
よりパッチを加硫する。
パッチしようとするタイヤの種類に依存して変動でき
る。概して、パッチの寸法としては、約１〜約１２００
平方インチ（６．５cm2〜約７，７００cm2）、より望ま
しくは、約５〜約９００平方インチ（３２cm2〜約５，
８００cm2）、そして、好ましくは約２５〜約８００平
方インチ（１６１cm2〜約５，２００cm2）の底部面積の
ものがある。パッチは、普通、タイヤの内部または内部
チューブ領域上に取り付ける。損傷部の外部からゴムプ
ラグを挿入し、外側から空隙ボイドを埋めることができ
る。次いで、型またはオートクレーブ中のような加熱に
よりパッチを加硫する。
【００１６】タイヤのカーカスに対して良好な接合が行
われるように加硫性の高温にある間にパッチを適切な位
置に確実に保持するのが望ましい。圧力がかかりすぎて
いる場合、ゴム状物質層がパッチの加硫中過剰に変形す
る可能性がある。パッチは、一般にパッチの頂部からは
いる熱および合わせてパッチの底部層の加硫を行うタイ
ヤを介してかけられる熱とから加硫される。タイヤ加硫
用型またはトレッド再生用型を用いてパッチを加硫する
のに使用できる。加熱した定盤によるプレスはタイヤ上
の損傷部に対してパッチをプレスできる。加圧下パッチ
を適切な位置に固定でき、全アセンブリ（タイヤ、パッ
チ、および締め付け具）をオートクレーブ中に入れるこ
とができる。より厚いパッチは、内部プライを加硫する
ために、熱がパッチの外部上のゴムを介してパッチの内
部プライに伝わるのにより長くかかるので、加硫するの
に当然長い時間がかかる。予期できるように、パッチの
内部は十分に加硫するのに足る長時間充分な熱を受ける
ように、加硫するのに必要なよりもより熱にタイヤカー
カス部およびパッチを露出する必要がある。このパッチ
の過熱部分の問題は、ゴム状物質組成物が良好な加硫戻
り抵抗性を必要とする理由である。この操作の間の処理
時間（加熱）はタイヤの熱履歴に加えられ、追加の加熱
の量を減少させ、タイヤカーカスは後に続く修復または
トレッド再生処理に耐えることができる。
われるように加硫性の高温にある間にパッチを適切な位
置に確実に保持するのが望ましい。圧力がかかりすぎて
いる場合、ゴム状物質層がパッチの加硫中過剰に変形す
る可能性がある。パッチは、一般にパッチの頂部からは
いる熱および合わせてパッチの底部層の加硫を行うタイ
ヤを介してかけられる熱とから加硫される。タイヤ加硫
用型またはトレッド再生用型を用いてパッチを加硫する
のに使用できる。加熱した定盤によるプレスはタイヤ上
の損傷部に対してパッチをプレスできる。加圧下パッチ
を適切な位置に固定でき、全アセンブリ（タイヤ、パッ
チ、および締め付け具）をオートクレーブ中に入れるこ
とができる。より厚いパッチは、内部プライを加硫する
ために、熱がパッチの外部上のゴムを介してパッチの内
部プライに伝わるのにより長くかかるので、加硫するの
に当然長い時間がかかる。予期できるように、パッチの
内部は十分に加硫するのに足る長時間充分な熱を受ける
ように、加硫するのに必要なよりもより熱にタイヤカー
カス部およびパッチを露出する必要がある。このパッチ
の過熱部分の問題は、ゴム状物質組成物が良好な加硫戻
り抵抗性を必要とする理由である。この操作の間の処理
時間（加熱）はタイヤの熱履歴に加えられ、追加の加熱
の量を減少させ、タイヤカーカスは後に続く修復または
トレッド再生処理に耐えることができる。
【００１７】過去、加硫時間は８〜１０時間であった。
時々、タイヤは続いて直ちにトレッド再生がなされ、タ
イヤに対してさらに１０〜１８時間高温加硫を含ませる
ことができる。
時々、タイヤは続いて直ちにトレッド再生がなされ、タ
イヤに対してさらに１０〜１８時間高温加硫を含ませる
ことができる。
【００１８】OTRタイヤ用のパッチを形成する一般的な
工程には、ａ）少なくとも第１ゴム状物質組成物、そし
て、場合により第２ゴム状物質組成物を形成し、ｂ）強
化用コードからなる少なくとも第１および第２プライを
前記第１または第２ゴム状物質組成物で被覆し（ゴム状
物質層中に強化用コードの一層以上のプライをカレンダ
ー処理することを含むことができる）、第２プライの頂
部上に少なくとも第１プライを積重ねてプライパッケー
ジを形成し、そしてｄ）未加硫頂部クッションゴム層と
未加硫底部クッション層との間にプライパッケージを配
置する工程を含む。その後、場合により、プライパッケ
ージの端部より外側でクッションゴム層を接合させるこ
とができる。パッチは、さらにそれ自身にまたは修理処
理の一部としてタイヤカーカスにステッチ化することも
できる。プライは、頂部および底部ゴム状物質クッショ
ン層間中に封入される前に部分的に加硫させることがで
きる。プライ層間に追加の介入ゴム状物質層を使用でき
る。
工程には、ａ）少なくとも第１ゴム状物質組成物、そし
て、場合により第２ゴム状物質組成物を形成し、ｂ）強
化用コードからなる少なくとも第１および第２プライを
前記第１または第２ゴム状物質組成物で被覆し（ゴム状
物質層中に強化用コードの一層以上のプライをカレンダ
ー処理することを含むことができる）、第２プライの頂
部上に少なくとも第１プライを積重ねてプライパッケー
ジを形成し、そしてｄ）未加硫頂部クッションゴム層と
未加硫底部クッション層との間にプライパッケージを配
置する工程を含む。その後、場合により、プライパッケ
ージの端部より外側でクッションゴム層を接合させるこ
とができる。パッチは、さらにそれ自身にまたは修理処
理の一部としてタイヤカーカスにステッチ化することも
できる。プライは、頂部および底部ゴム状物質クッショ
ン層間中に封入される前に部分的に加硫させることがで
きる。プライ層間に追加の介入ゴム状物質層を使用でき
る。
【００１９】パッチを施用する前に、タイヤに対する損
傷部は通常通りに検査され、存在する異物を除去する。
効果的な修理を容易にするために損傷部分を整形するか
または研磨具で研磨する。通常、パッチはタイヤの内部
または内部チューブ領域から施用する。パッチの底部は
概してパッチの頂部よりも広い面積である。ピラミッド
のような錐台の形状に形成されたパッチを使用するのが
望ましい。この形状は、ピラミッドの頂部を底面に対し
て平行な平面に切断した後のピラミッドの残部として特
徴付けられる。ピラミッド錐台形パッチは、実際にはピ
ラミッドの底部のみ形成することにより作られる。本出
願中ではピラミッドは、共通の頂点を有する多角形の一
つの底面と三角形の複数の面をもつ多面体を記載するた
めに使用される。ピラミッド錐台を使用するので、サイ
ドは、各三角形を平行な底辺と上辺とをもつ多角形に変
換されるので共通の頂点を有しない。米国特許第4,399,
854号明細書は本明細書に参照として既に含めている
が、ピラミッド錐台を作るための多くの方法を示す。
傷部は通常通りに検査され、存在する異物を除去する。
効果的な修理を容易にするために損傷部分を整形するか
または研磨具で研磨する。通常、パッチはタイヤの内部
または内部チューブ領域から施用する。パッチの底部は
概してパッチの頂部よりも広い面積である。ピラミッド
のような錐台の形状に形成されたパッチを使用するのが
望ましい。この形状は、ピラミッドの頂部を底面に対し
て平行な平面に切断した後のピラミッドの残部として特
徴付けられる。ピラミッド錐台形パッチは、実際にはピ
ラミッドの底部のみ形成することにより作られる。本出
願中ではピラミッドは、共通の頂点を有する多角形の一
つの底面と三角形の複数の面をもつ多面体を記載するた
めに使用される。ピラミッド錐台を使用するので、サイ
ドは、各三角形を平行な底辺と上辺とをもつ多角形に変
換されるので共通の頂点を有しない。米国特許第4,399,
854号明細書は本明細書に参照として既に含めている
が、ピラミッド錐台を作るための多くの方法を示す。
【００２０】頂部および底部ゴム状物質クッション層は
プライを保護しタイヤからプライに力が伝達するのを助
ける。ゴム状物質クッション層は高度に強化したプライ
層よりもより低いモジュラスを有するので、それらはよ
り従順(compliant)で荷重をより平均してプライに分配
する傾向にあり、パッチまたはパッチとタイヤカーカス
との間の接合の破壊を可及的に少なくする。クッション
層はカーカスに対する初期蓄積粘着性(initial buildin
g tack)を増強する粘着付与剤のような添加剤を含有で
きる。しばしば、少なくとも一層の底部クッション層は
プライよりも厚く、カーカスにより、またはパッチのプ
ライによりクッション層に対してかけられ得る応力の不
均衡な分配を調整するようにより多くのゴムを提供す
る。
プライを保護しタイヤからプライに力が伝達するのを助
ける。ゴム状物質クッション層は高度に強化したプライ
層よりもより低いモジュラスを有するので、それらはよ
り従順(compliant)で荷重をより平均してプライに分配
する傾向にあり、パッチまたはパッチとタイヤカーカス
との間の接合の破壊を可及的に少なくする。クッション
層はカーカスに対する初期蓄積粘着性(initial buildin
g tack)を増強する粘着付与剤のような添加剤を含有で
きる。しばしば、少なくとも一層の底部クッション層は
プライよりも厚く、カーカスにより、またはパッチのプ
ライによりクッション層に対してかけられ得る応力の不
均衡な分配を調整するようにより多くのゴムを提供す
る。
【００２１】損傷を覆ってタイヤに対して施用した後の
パッチは加硫する必要がある。
パッチは加硫する必要がある。
【００２２】
【実験】パッチに適したゴム状物質組成物の試料を下記
の表１にしたがって調製した。次いで、表１の物質を、
表２に記載した種々の量の抗酸化剤および熱安定剤を加
えることにより調整した。表２では、熱安定性を、１２
７℃（２６０゜Ｆ）において７時間加硫レオメーター中
でゴム状物質組成物をゆっくりと加硫させることにより
測定した。熱安定性は試験の７時間の間トルクに減少が
観察されなかった場合良好であると考えられた。７時間
の間時間と共にどの段階でもトルクが減少した場合、熱
安定性は良くないと考えられた。下記式により加硫戻り
百分率を計算した： 加硫戻り％＝１００（最大トルク−７時間におけるトル
ク）／最大トルク。
の表１にしたがって調製した。次いで、表１の物質を、
表２に記載した種々の量の抗酸化剤および熱安定剤を加
えることにより調整した。表２では、熱安定性を、１２
７℃（２６０゜Ｆ）において７時間加硫レオメーター中
でゴム状物質組成物をゆっくりと加硫させることにより
測定した。熱安定性は試験の７時間の間トルクに減少が
観察されなかった場合良好であると考えられた。７時間
の間時間と共にどの段階でもトルクが減少した場合、熱
安定性は良くないと考えられた。下記式により加硫戻り
百分率を計算した： 加硫戻り％＝１００（最大トルク−７時間におけるトル
ク）／最大トルク。
【００２３】熱−機械安定性をグッドリッチ破裂試験Ａ
ＳＴＭ６２３で測定した。当該試験では、架橋ゴムのプ
ラグを特定の速度で周期的に圧縮して、ゴムの温度およ
び破損（破裂）の時間を記録した。破裂時間が２４分を
超える場合、試料の熱−機械安定性は良好であると考え
られる。時間が１３分未満の場合良くないと考えられ
る。
ＳＴＭ６２３で測定した。当該試験では、架橋ゴムのプ
ラグを特定の速度で周期的に圧縮して、ゴムの温度およ
び破損（破裂）の時間を記録した。破裂時間が２４分を
超える場合、試料の熱−機械安定性は良好であると考え
られる。時間が１３分未満の場合良くないと考えられ
る。
【００２４】
【表１】
【００２５】１．BLE-75はジフェニルアミンとアセトン
との反応生成物である。 ２．Santoguard PVIはN-(シクロヘキシルチオ)フタルイ
ミドである。
との反応生成物である。 ２．Santoguard PVIはN-(シクロヘキシルチオ)フタルイ
ミドである。
【００２６】
【表２】
【００２７】*試料はモジュラスの減少ではなくて増加
を示した。表２中のデータは、対照組成物が抗酸化剤(B
LE−75)を含有する場合でさえ、熱安定性および熱−機
械安定性において、同じ処方で２ｐｈｒのPerkalink
（登録商標）900（特許請求した式をもつビスイミド）
を添加したものに比較して劣っていたことを例証する。
加硫化後の安定剤であるDuralink HTSを含有する同種の
配合物は、熱安定性と熱−機械安定性とのいずれも良好
でなかった。DuralinkはFlexsys社製のヘキサメチレン
ビスチオサルフェート二ナトリウム塩二水和物である。
これは硫黄加硫ゴム用の加硫化後の安定剤として使用さ
れる。PerkalinkとDuralinkとのブレンドを含有する試
料は良好な熱安定性を有したが、Perkalinkのみを含有
する試料よりも熱−機械安定性が劣った。最後に、Irga
nox 1010（抗酸化剤）を含有する試料の熱安定性は良好
であったが、Perkalinkを含有する標準品と比較して熱
−機械安定性に劣った。
を示した。表２中のデータは、対照組成物が抗酸化剤(B
LE−75)を含有する場合でさえ、熱安定性および熱−機
械安定性において、同じ処方で２ｐｈｒのPerkalink
（登録商標）900（特許請求した式をもつビスイミド）
を添加したものに比較して劣っていたことを例証する。
加硫化後の安定剤であるDuralink HTSを含有する同種の
配合物は、熱安定性と熱−機械安定性とのいずれも良好
でなかった。DuralinkはFlexsys社製のヘキサメチレン
ビスチオサルフェート二ナトリウム塩二水和物である。
これは硫黄加硫ゴム用の加硫化後の安定剤として使用さ
れる。PerkalinkとDuralinkとのブレンドを含有する試
料は良好な熱安定性を有したが、Perkalinkのみを含有
する試料よりも熱−機械安定性が劣った。最後に、Irga
nox 1010（抗酸化剤）を含有する試料の熱安定性は良好
であったが、Perkalinkを含有する標準品と比較して熱
−機械安定性に劣った。
【００２８】表２中のデータは、ビスイミドが標準ゴム
状物質組成物に、顕著に改良した熱安定性と熱−機械安
定性とを付与することで当該ゴム状組成物を改良するこ
とを例証する。熱安定性は、パッチ成分の加硫中のゴム
状物質の加硫戻りを防止する。熱−機械安定性は使用中
の熱蓄積が原因となる破損の危険性を減少させる。
状物質組成物に、顕著に改良した熱安定性と熱−機械安
定性とを付与することで当該ゴム状組成物を改良するこ
とを例証する。熱安定性は、パッチ成分の加硫中のゴム
状物質の加硫戻りを防止する。熱−機械安定性は使用中
の熱蓄積が原因となる破損の危険性を減少させる。
【００２９】本開示のゴム状物質組成物は、OTR (オフ
ロード：off−the−road)タイヤパッチにおよび／また
は同パッチのプライ層における底部および頂部ゴム状物
質クッション層に有用である。パッチはより費用効果的
な方法でOTRタイヤを修復するのに有用であり、より長
い寿命を持つより強力なパッチをもたらす。ビスイミド
がゴム状物質組成物のモジュラスを可及的に大きくする
よう作用するので、ビスイミドはパッチの強度に妥協す
ることなくパッチ中のゴム状物質の量を減少させる機会
を提供する。少量のパッチは短時間内に加硫し、パッチ
を加硫させるのに必要な熱と時間の量を減少させること
ができる。加硫時間の減少は、タイヤカーカスが強力加
熱時に加硫戻りを起こすので、タイヤカーカスに対して
利点がある。
ロード：off−the−road)タイヤパッチにおよび／また
は同パッチのプライ層における底部および頂部ゴム状物
質クッション層に有用である。パッチはより費用効果的
な方法でOTRタイヤを修復するのに有用であり、より長
い寿命を持つより強力なパッチをもたらす。ビスイミド
がゴム状物質組成物のモジュラスを可及的に大きくする
よう作用するので、ビスイミドはパッチの強度に妥協す
ることなくパッチ中のゴム状物質の量を減少させる機会
を提供する。少量のパッチは短時間内に加硫し、パッチ
を加硫させるのに必要な熱と時間の量を減少させること
ができる。加硫時間の減少は、タイヤカーカスが強力加
熱時に加硫戻りを起こすので、タイヤカーカスに対して
利点がある。
【００３０】特許法に従って最適な態様と好適な実施態
様を記載したが、本発明の範囲は当該記載に限定される
ものではなく、特許請求の範囲により規定される。
様を記載したが、本発明の範囲は当該記載に限定される
ものではなく、特許請求の範囲により規定される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） //(Ｃ０８Ｌ 21/00 61:04） Ｂ２９Ｋ 21:00 Ｂ２９Ｌ 30:00 (71)出願人 590002976 1144 Ｅａｓｔ Ｍａｒｋｅｔ Ｓｔｒｅ ｅｔ，Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ 44316− 0001，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 エズラ・デウェイン・ボンズ アメリカ合衆国ヴァージニア州24149，ラ イナー，チェスナット・リッジ・ロード 5546 (72)発明者 ダグラス・ワーサ・ミラー アメリカ合衆国ウエスト・ヴァージニア州 24951，リンドサイド，ピー・オー・ボッ クス 96
Claims (3)
- 【請求項１】 タイヤの表面の損傷部分に施用するため
のタイヤ修理用パッチにおいて、第１のゴム状物質組成
物および任意の第２のゴム状物質組成物、ゴムで被覆さ
れるかまたは前記第１または第２ゴム状物質組成物中に
部分的にもしくは完全に埋め込まれた強化用コードの少
なくとも２重に重ねたプライからなるプライパッケー
ジ、前記タイヤの表面と係合するための、前記パッチの
下側に位置する未加硫底部クッションゴム層、前記下側
からパッチの反対側に位置する未加硫頂部クッションゴ
ム層を含み、少なくとも前記底部および頂部クッション
ゴム層が前記第１のゴム状物質組成物を含み、当該ゴム
状物質組成物が式： 【化１】 のビスイミド化合物を約０．１〜約５ｐｈｒ含有するこ
とを特徴とし、上記式中、Rl、R2、R3およびR4は独立し
て水素、１〜５個の炭素原子のアルキル基、７〜１０個
の炭素原子のアルキルフェニル基もしくは１〜５個の炭
素原子を有するハロゲン置換アルキル基、ハロゲン置換
フェニル基、または総計７〜１０個の炭素原子を有する
ハロゲン置換アルキルフェニレン基であり、Ｘは１〜５
個の炭素原子を有するアルキレン基、フェニレン基、７
〜１０個の炭素原子を有するアルキルフェニレンもしく
はアルキレンフェニル基、７〜３０個の炭素原子を有す
るアルキレンおよびフェニレン基のオリゴマー、または
１〜５個の炭素原子を有するハロゲン置換アルキレン
基、ハロゲン置換フェニレン基、または総計７〜１０個
の炭素原子を有するハロゲン置換アルキルフェニレンも
しくはアルキレンフェニル基である前記タイヤ修理用パ
ッチ。 - 【請求項２】 前記底部クッションゴム層および前記頂
部クッションゴム層のゴムが約３０〜５５ｐｈｒの量の
強化用カーボンブラックを含み、そして前記第１ゴム状
物質組成物が約２〜約２５ｐｈｒのカーボンブラックを
含み、前記ビスイミド化合物を含有する前記ゴム状組成
物の少なくとも一種も約１〜約１０部のフェノールホル
ムアルデヒド加硫剤を含有することを特徴とする請求項
１に記載のパッチ。 - 【請求項３】 オフロード用タイヤに結合されているこ
とを特徴とする請求項１または２に記載のパッチ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/365,086 US6386255B1 (en) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | Tire repair patch including bis-imide compound |
| US09/365086 | 1999-07-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001071390A true JP2001071390A (ja) | 2001-03-21 |
Family
ID=23437421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000231901A Pending JP2001071390A (ja) | 1999-07-30 | 2000-07-31 | オフロードタイヤ用の保護ゴムストックおよびパッチ組成物 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6386255B1 (ja) |
| EP (1) | EP1072394A3 (ja) |
| JP (1) | JP2001071390A (ja) |
| BR (1) | BR0002941A (ja) |
| CA (1) | CA2311038A1 (ja) |
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| JP2008126578A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Bridgestone Corp | 帯状補強部材の製造ライン、及び帯状補強部材の製造方法 |
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| BRPI0822774B1 (pt) * | 2008-06-27 | 2020-08-25 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | método para preparar uma porção de um pneumático para reparo. |
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