JP2008168648A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】シーラント層に効率よく流動性抑制効果与えることによりシール機能を向上させるようにした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】ゴムを主成分とする粘着性のシーラント層９をタイヤ内側の少なくともトレッド部６に対応する領域に配置した空気入りタイヤ１において、シーラント層９に加硫済みのゴムチップ１１を分散配合する。
【選択図】図１

Description

本発明は空気入りタイヤに関し、更に詳しくは走行時に釘等を踏んだ場合にタイヤの空気圧を急激に低下させることのないセルフシール機能を有する空気入りタイヤに関する。

車輌の走行中にタイヤが釘等を踏んでパンクした場合における車輌の安全性を確保するための空気入りタイヤとしては、サイドウォール部に加硫ゴムを挿入して車両重量を支えるようにしたものとか、タイヤ内側に中子部材を挿入して車両重量を支えるものとか、或いはタイヤ内側の壁面に粘着性のシーラント層を配置し、釘等が抜け出した後の釘孔にシーラント物質を浸入させてシール効果を発揮させるものなど、数多くのタイプの提案がある。

これらのうち、シーラント層を配置する提案においては、粘着性のシーラント層は流動性を有するため、タイヤの走行に伴いシーラント層が遠心力によってタイヤ幅方向の中央域に集中し、ショルダー域では少なくなって薄層化する現象がある。そのため、釘がショルダー域に突き刺さった場合には十分なシール効果が得られなくなるという問題があった。

このような問題を解決するため、特許文献１には、シーラント層にフィブリル化した短繊維を混合分散させることにより流動性を抑制し、走行時の遠心力によりシーラント層が中央域のみに大きく集中しないようにすることを開示している。

しかし、短繊維はシーラントに比べて重量が小さい上に可撓性であるため加工性が悪く、シーラント層内に均一に混合分散させることが困難であるため、高い流動性抑制効果を発揮することができないという問題があった。
特開２００４−２６２２６０号公報

本発明の目的は、シーラント層に効率よく流動性抑制効果与えることによりシール機能を向上させるようにした空気入りタイヤを提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するため、本発明は、ゴムを主成分とする粘着性のシーラント層をタイヤ内側の少なくともトレッド部に対応する領域に配置した空気入りタイヤにおいて、前記シーラント層に加硫済みのゴムチップを分散配合したことを特徴とする空気入りタイヤである。

このシーラント層は、パーオキサイドにより分解するゴム成分１００重量部に対してパーオキサイド０．２〜２０重量部を配合したゴム組成物を熱処理して得られたものであることが好ましい。

また、加硫済みのゴムチップの配合量は、パーオキサイドにより分解するゴム成分１００重量部に対して１〜１０重量部とするのがよく、その１チップ当たりの大きさは、０．１〜１５０ｍｍ^３であることが好ましい。

シーラント層は、インナーライナー層の内側にカバーシートゴムで被覆するように配置されることが好ましいが、インナーライナー層とカーカス層との間に配置するようにしてもよい。

本発明によれば、シーラント層に加硫済みのゴムチップを分散配合したので、短繊維に比べてシーラント層内に容易に均一混合分散させ、効率よく流動性抑制効果を得ることができ、タイヤのシール機能を向上させることができる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを図１に示す。

この空気入りタイヤ１は、トレッド部６から左右一対のビード部２間にカーカス層３を内設し、そのカーカス層３の両端部をそれぞれビードコア４の周りにタイヤの内側から外側にビードフィラー５を挟むように折り返している。トレッド部６におけるカーカス層３の外周側にはスチールコードからなるベルト層７が複数配置されている。また、カーカス層３の内側には、非通気性の高いゴム組成物からなるインナーライナー層８が配置されている。

インナーライナー層８の内側には、トレッド部６に対応する位置にゴムを主成分とする粘着性のシーラント層９が配置され、更にシーラント層９の内側には粘着防止のためカバーシートゴム層１０が被覆されている。

シーラント層９には、多数の加硫済みのゴムチップ１１が均一に分散混合しており、そのゴムチップ１１の混合によりシーラント層９の流動性が抑制されるようになっている。

このシーラント層９としては、パーオキサイドにより分解可能なゴム成分１００重量部に対して０．２〜２０重量部のパーオキサイドを配合したゴム組成物を熱処理して得たものが好ましく使用される。

パーオキサイドにより分解可能なゴム成分（以下、「パーオキサイド分解質のゴム成分」という）としては、ポリイソブチレンゴム（ＰＩＢ）又はブチルゴム（ＩＩＲ）を挙げることができる。なお、ブチルゴムは、イソブチレンに少量のイソプレンを共重合したものであり、通常は不飽和度が２．２モル％以下のものである。

また、パーオキサイドの配合量をパーキサイド分解質のゴム成分１００重量部に対して０．２〜２０重量部とするのは、０．２重量部未満ではゴム成分が十分に分解されないためシール効果が不十分になり、２０重量部超では分解が進行し過ぎて、シーラント層として必要な粘着性が得られなくなるためである。

ここで、パーオキサイドとしては、アシルパーオキサイド類（例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイド）、ケトンパーオキサイド類（例えば、メチルエチルケトンパーオキサイド）、パーオキシエステル類（例えば、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルパーオキシフタレート）、アルキルパーオキサイド類（例えば、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン）、ハイドロパーオキサイド類（例えば、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド）などを例示することができる。

シーラント用ゴム組成物には、パーオキサイド分解質のゴム成分に加えて他のゴム成分を配合することが可能である。他のゴム成分としては、タイヤに使用可能なものであれば特に限定されないが、例えば、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、天然ゴムなどを挙げることができる。

なお、このシーラント用ゴム組成物には、パーオキサイドによるゴム成分の分解を促進させるためナフテン酸コバルトのような触媒、カーボンブラックやシリカ等の無機充填剤、ポリブテンのような粘着剤、又は芳香族系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、パラフィン系プロセスオイル等の可塑剤を必要に応じて添加してもよい。ただし、クレーはパーオキサイドによる分解を妨げるので好ましくない。

ゴムチップの種類は特に限定するものではないが、天然ゴム、ブタジエンゴム又はスチレンブタジエンゴム若しくはそれらをブレンドしたものが好ましく用いられる。ゴムチップの原材料としては、使用済の廃タイヤを利用して、細断してチップ化することにより、製造コスト及び環境負荷の低減を図ることができる。

ゴムチップの形状は特に限定するものではないが、１チップ当たりの大きさが０．１〜１５０ｍｍ^３の範囲とすることが好ましい。体積が０．１ｍｍ^３未満ではシール性能の向上及びシーラント物質の流動抑制効果が不十分となり、１５０ｍｍ^３超ではゴムチップの混練時における加工性が低下する。

シーラント層に対するゴムチップの配合量は、ゴム成分１００重量部に対して１〜１０重量部とすることが望ましい。１重量部未満では流動性抑制効果が十分に得られなくなり、１０重量部超ではシーラント層に対する混練加工性が低下し、均一分散が難しくなる。

シーラント層は空気入りタイヤの内腔部の内壁において、少なくともトレッド部に対応する領域に設ける必要がある。厚さ方向の配置箇所としては、パーオキサイドを含むゴム組成物の熱処理によりシーラント層を形成する場合は、反応時に分解ガスを発生するため、図示の例の用にインナーライナー層の内側へ配置するようにした方が好ましいが、ガス抜き穴などの必要な対策を施せばインナーライナー層とカーカス層との間に形成するようにしてもよい。

シーラント層の形成方法としては、加硫成形後の空気入りタイヤに形成してもよいが、シーラント層をパーオキサイドに含むゴム組成物の熱処理によって形成する場合は、加硫成形前の未加硫タイヤの成形時にシーラント材料を組み入れ、未加硫タイヤを加硫する時の熱を利用して同時形成するようにしてもよい。このようにシーラント層をタイヤ加硫成形時に同時に行う方法では、効率の良い形成を可能にするばかりでなく、タイヤ加硫後に形成する場合よりもタイヤのユニフォーミティーを一層向上する上で有利である。

タイヤサイズを１７５／８０Ｒ１４とし、タイヤの基本構造を図１とした場合において、ポリイソブチレンゴム１００重量部に対してジクミルパーオキサイド１５重量部を配合し、カーボンブラック３０重量部とポリブデン２０重量部を添加したゴム組成物について、加硫済みゴムチップの配合量を異ならせたシーラント層を有する本発明タイヤ（実施例１〜４）と、短繊維の配合量を異ならせた比較タイヤ（比較例１、２）とをそれぞれ製作した。

ゴムチップは廃タイヤから細断した平均体積が７５ｍｍ^３であるものを用いた。また、短繊維はナイロン繊維で長さが４ｍｍ以下、太さが０．１μm以下であるものを用いた。

これら６種類のタイヤについて、以下の測定方法によりシール性と加工性の評価を行い、それぞれの結果を表１に記載した。

［シール性］
試験タイヤに２００ｋＰａの空気圧を充填した後、Ｎ７５（ＪＩＳ Ａ５５０８）の釘をトレッド面に一方のショルダー端部から他方のショルダー端部まで等間隔に１０本打ち込み、ドラム試験機により速度８０ｋｍ／ｈで１時間走行させた後、釘を抜き出して１分間放置した後の釘穴からの空気の漏洩状況を確認した。１０箇所の釘穴のうち、漏洩が確認されなかった釘穴の数をシール性の程度を示す尺度とした。

［加工性］
厚さ５ｍｍ、幅３０ｍｍのダイスをセットした簡易的な混練押出機を用い、ポリイソブチレンゴム、ジクミルパーオキサイド及び加硫済みゴムチップ又は短繊維を混練押出機の供給口に投入し、押出し後のゴム組成物中のゴムチップ又は短繊維の分散性を確認し、分散が不十分でムラがある場合には、再度混練押出機供給口に投入して混練を繰り返した。混練回数が１回で済んだ場合を○、２回以上繰り返した場合を×で、それぞれ示した。

シール性については、実施例と比較例との比較から、加硫済みゴムチップは短繊維の場合と同等以上にシール性を向上させることが分かる。また、実施例１〜３と実施例４との比較から、１０重量部を超えるゴムチップの配合は、かえってシール性を悪化させることが分かる。

シーラント用ゴム組成物の加工性については、短繊維の場合よりもゴムチップを配合する場合の方が優れることが分かる。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの一例を示す半断面図である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
２ ビード部
３ カーカス層
４ ビードコア
５ ビードフィラー
６ トレッド部
７ ベルト層
８ インナーライナー層
９ シーラント層
１０ カバーシートゴム層
１１ ゴムチップ

Claims (6)

1. ゴムを主成分とする粘着性のシーラント層をタイヤ内側の少なくともトレッド部に対応する領域に配置した空気入りタイヤにおいて、前記シーラント層に加硫済みのゴムチップを分散配合した空気入りタイヤ。
2. 前記シーラント層が、パーオキサイドにより分解するゴム成分１００重量部に対してパーオキサイド０．２〜２０重量部を配合したゴム組成物を熱処理して得られたものである請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記加硫済みのゴムチップの配合量が、前記ゴム成分１００重量部に対して１〜１０重量部である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記ゴムチップの１チップ当たりの大きさが、０．１〜１５０ｍｍ^３である請求項１、２又は３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記シーラント層をインナーライナー層の内側にカバーシートゴムで被覆するように配置した請求項１、２、３又は４に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記シーラント層をインナーライナー層とカーカス層との間に配置した請求項１、２、３又は４に記載の空気入りタイヤ。

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