JP2012121972A - 空気入りタイヤ修理用ゴム組成物および修理方法 - Google Patents
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[1]空気入りタイヤのタイヤ内面の修理すべき箇所に適用される空気入りタイヤ修理用ゴム組成物であって、ゴム成分、式(1)
で表される化合物とホルムアルデヒドとの縮合物、メチレンドナーおよび加硫剤を含み、前記縮合物の配合量がゴム成分100質量部に対して0.5〜20質量部であり、メチレンドナーの配合量がゴム成分100質量部に対して0.5〜80質量部であり、メチレンドナーの配合量/前記縮合物の配合量の比が1〜4であることを特徴とする空気入りタイヤ修理用ゴム組成物。
で表される化合物であることを特徴とする[1]〜[7]のいずれかに記載のゴム組成物。
で表される化合物であることを特徴とする[9]に記載のゴム組成物。
式(1)で表される化合物のもう1つの好ましい例は、R1、R2、R3、R4およびR5のうち少なくとも1つが水酸基で、残りが水素または炭素原子数が1〜8個のアルキル基であるものである。式(1)で表される化合物の好ましい具体例のもう1つはレゾルシンである。
この場合において、加硫促進剤がスルフェンアミド構造を有する化合物であるときは、スルフェンアミド構造を有する化合物の配合量が0質量部超過1.5質量部未満であることが好ましい。スルフェンアミド構造を有する化合物が配合されないと、加硫反応が進行しづらく、加硫効率が悪化し、逆にスルフェンアミド構造を有する化合物の配合量が多すぎると、促進剤の反応が樹脂の反応と競合するために接着反応を阻害する。
この場合において、ゴム組成物が加硫促進剤としてスルフェンアミド構造を有する化合物およびチウラム構造を有する化合物を含むときは、チウラム構造を有する化合物の配合量が0質量部超過0.6質量部未満であることが好ましい。チウラム構造を有する化合物が配合されないと、加硫反応が進行しづらく、加硫効率が悪化し、逆にチウラム構造を有する化合物の配合量が多すぎると、加硫の際にチウラム構造を有する化合物から硫黄が放出されるために接着反応が阻害される。
なかでも、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン6/66、ナイロンMXD6、ナイロン6Tが、耐疲労性と空気遮断性の両立という点で、好ましい。
なかでも、臭素化イソブチレン−p−メチルスチレン共重合体、無水マレイン酸変性エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、無水マレイン酸変性エチレン−エチルアクリレート共重合体が、空気遮断性の観点から、好ましい。
ここで、エチレン−ビニルアルコール共重合体を含むフィルムとは、熱可塑性樹脂のフィルムであって熱可塑性樹脂がエチレン−ビニルアルコール共重合体を含むもの、または熱可塑性エラストマー組成物のフィルムであって熱可塑性エラストマー組成物を構成する熱可塑性樹脂成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体を含むものをいう。エチレン−ビニルアルコール共重合体の配合量は、好ましくは、熱可塑性樹脂のフィルムの場合、熱可塑性樹脂の総量の5〜100質量%、より好ましくは20〜70質量%であり、熱可塑性エラストマー組成物のフィルムの場合、熱可塑性樹脂成分の総量の5〜100質量%、より好ましくは20〜70質量%である。
表1に示す配合比率で原料を配合して熱可塑性エラストマー組成物を調製し、その熱可塑性エラストマー組成物をインフレーション成形装置で成形し、0.2mmのフィルムを作製した。作製したフィルムを以下フィルムAという。
下記の原料を表3、表4および表5に示す配合比率で配合し、19種類のゴム組成物を調製した。
スチレンブタジエンゴム: 日本ゼオン株式会社製「Nipol 1502」
天然ゴム: SIR−20
カーボンブラック: 東海カーボン株式会社製「シーストV」
ステアリン酸: 工業用ステアリン酸
アロマオイル: 昭和シェル石油株式会社製「デソレックス3号」
酸化亜鉛: 正同化学工業株式会社製「亜鉛華3号」
クレゾール・ホルムアルデヒド縮合体: 田岡化学工業株式会社製「スミカノール610」
変性レゾルシン・ホルムアルデヒド縮合体: 田岡化学工業株式会社製「スミカノール620」
メチレンドナー: 変性エーテル化メチロールメラミン(田岡化学工業株式会社製「スミカノール507AP」)
硫黄: 5%油展処理硫黄
加硫促進剤(1): ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド(大内新興化学工業株式会社製「ノクセラーDM」)
加硫促進剤(2): N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド(大内化学工業株式会社製「ノクセラーNS」)
加硫促進剤(3): テトラキス(2−エチルヘキシル)チウラムジスルフィド(大内化学工業株式会社製「ノクセラーTOT−N」)
過酸化物: 化薬アクゾ株式会社製「パーカドックス14/40」(1,3−ビス−(t−ブチルパーオキシイソプロピル)−ベンゼン40%含有)
樹脂架橋剤: 田岡化学工業株式会社製「タッキロール250−I」(臭素化アルキルフェノール・ホルムアルデヒド縮合体)
上記(1)で作製した熱可塑性エラストマー組成物のフィルムAの上に、上記(2)で調製したゴム組成物をそれぞれ0.7mmの厚さで押出積層し、19種類の積層体を作製した。
さらに、上記(2)で調製した実施例10〜14のゴム組成物については、上記(1)で作製した熱可塑性エラストマー組成物のフィルムBとの積層体も作製した。
作製した積層体について、下記「[1]剥離強度」試験に記載のとおり剥離強度を評価して、熱可塑性エラストマー組成物から成るインナーライナー材を有する空気入りタイヤに対して本発明のゴム組成物を修理材として使用する場合の耐剥離性をシミュレートした。
積層体の試料を、加硫後、幅25mmに切断し、その短冊状試験片の剥離強度をJIS−K6256に従い測定した。測定された剥離強度(N/25mm)を次の基準で指数化した。指数0以外はすべて良好の範囲である。
指数 剥離強度(N/25mm)
0 0以上20未満
1 20以上25未満
2 25以上50未満
3 50以上75未満
4 75以上100未満
5 100以上200未満
6 200以上
[2]タイヤ走行試験
(a)タイヤ剥離性
フィルムAまたはBをインナーライナー材として有する195/65R15サイズのタイヤを定法により作製し、フィルムAまたはBのタイヤ内面側のクラウンセンター部に長さ4cm、幅3cmおよび厚さ0.7mmの上記各タイヤ修理用ゴム組成物を設置し、ゴム組成物を温度170℃で10分間加熱してタイヤ内面に貼り付けた。次に、得られたタイヤを、リム15×6JJ、内圧200kPaとして、排気量1800ccのFF乗用車に装着し、市街地を30,000km走行した。その後、タイヤをリムから外し内面観察を行い、積層体の剥離の有無を調べた。剥離がなかった場合を○で、剥離があった場合を×で表す。
上記「(a)タイヤ剥離性」試験において、剥離の有無を調べた積層体について、亀裂(クラック)の有無についても目視にて調べた。亀裂がなかった場合を○で、亀裂があった場合を×で表す。
比較例1は、クレゾール・ホルムアルデヒド縮合体およびメチレンドナーを含まない従来技術に相当するものであり、剥離があった。
比較例2は、クレゾール・ホルムアルデヒド縮合体およびメチレンドナーの配合量が少ないもので、剥離があった。
比較例3は、クレゾール・ホルムアルデヒド縮合体およびメチレンドナーの配合量が多いもので、剥離はなかったが、亀裂があった。
比較例4は、クレゾール・ホルムアルデヒド縮合体の配合量に対するメチレンドナーの配合量の比が小さいもので、剥離があった。
比較例5は、クレゾール・ホルムアルデヒド縮合体の配合量に対するメチレンドナーの配合量の比が大きいもので、剥離があった。
実施例10〜14は、熱可塑性エラストマー組成物のフィルム(フィルムAまたはフィルムB)とレゾルシン・ホルムアルデヒド縮合体を含むゴム組成物との組み合わせが、耐剥離性および耐亀裂性の点で特に優れていることを示す。
Claims (19)
- ゴム成分がジエン系ゴムを含み、加硫剤が硫黄であり、ゴム組成物が加硫促進剤を含まないことを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
- ゴム成分がジエン系ゴムを含み、加硫剤が硫黄であり、ゴム組成物がさらに加硫促進剤を含み、前記縮合物の配合量がゴム成分100質量部に対して3質量部超過20質量部以下であり、メチレンドナーの配合量がゴム成分100質量部に対して3質量部超過80質量部以下であることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
- ゴム成分がジエン系ゴムを含み、加硫剤が硫黄であり、ゴム組成物がさらに加硫促進剤を含み、前記縮合物の配合量がゴム成分100質量部に対して0.5〜3質量部であり、メチレンドナーの配合量がゴム成分100質量部に対して0.5〜12質量部であり、硫黄の配合量がゴム成分100質量部に対して4質量部未満であり、加硫促進剤の配合量がゴム成分100質量部に対して0質量部超過2.1質量部未満であることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
- 加硫促進剤がスルフェンアミド構造を有する化合物であり、スルフェンアミド構造を有する化合物の配合量が0質量部超過1.5質量部未満であることを特徴とする請求項4に記載のゴム組成物。
- ゴム組成物が加硫促進剤としてスルフェンアミド構造を有する化合物およびチウラム構造を有する化合物を含み、チウラム構造を有する化合物の配合量が0質量部超過0.6質量部未満であることを特徴とする請求項5に記載のゴム組成物。
- 式(1)中、R1、R2、R3、R4およびR5のうち少なくとも1つが炭素原子数が1〜8個のアルキル基で、残りが水素または炭素原子数が1〜8個のアルキル基であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のゴム組成物。
- 式(1)中、R1、R2、R3、R4およびR5のうち少なくとも1つが水酸基で、残りが水素または炭素原子数が1〜8個のアルキル基であることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
- メチレンドナーが、変性エーテル化メチロールメラミン、パラホルムアルデヒド、ヘキサメチレンテトラミン、ペンタメチレンテトラミン、およびヘキサメトキシメチルメラミンからなる群から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のゴム組成物。
- ジエン系ゴムがスチレンブタジエンゴムであることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載のゴム組成物。
- 前記空気入りタイヤ修理用ゴム組成物が、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物からなるインナーライナーを有する空気入りタイヤを修理するためのゴム組成物である、請求項1〜12のいずれかに記載のゴム組成物。
- 熱可塑性樹脂が、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン6/66、ナイロンMXD6、およびナイロン6Tからなる群から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする請求項13に記載のゴム組成物。
- 熱可塑性エラストマー組成物が熱可塑性樹脂成分にエラストマー成分を分散させた組成物であり、熱可塑性樹脂成分がポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン6/66、ナイロンMXD6およびナイロン6Tからなる群から選ばれた少なくとも1種であり、エラストマー成分が臭素化イソブチレン−p−メチルスチレン共重合体、無水マレイン酸変性エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体および無水マレイン酸変性エチレン−エチルアクリレート共重合体からなる群から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする請求項13に記載のゴム組成物。
- 熱可塑性樹脂が、エチレン含有量5〜55モル%のエチレン−ビニルアルコール共重合体を含み、エチレン−ビニルアルコール共重合体の配合量が熱可塑性樹脂の総量の5〜100質量%であることを特徴とする請求項13に記載のゴム組成物。
- 熱可塑性エラストマー組成物が熱可塑性樹脂成分にエラストマー成分を分散させた組成物であり、熱可塑性樹脂成分が、エチレン含有量5〜55モル%のエチレン−ビニルアルコール共重合体を含み、エチレン−ビニルアルコール共重合体の配合量が熱可塑性樹脂成分の総量の5〜100質量%であることを特徴とする請求項13に記載のゴム組成物。
- 請求項1〜17のいずれかに記載のゴム組成物からなるゴム層と熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルムとの積層体である空気入りタイヤ用修理材。
- 請求項18に記載の積層体を、ゴム組成物からなるゴム層がタイヤ内面の修理すべき箇所と当接するようにタイヤ内面の修理すべき箇所に設置し、当該積層体を加熱することによって、タイヤ内面の修理すべき箇所に当該積層体を貼り付けることを特徴とする、空気入りタイヤの修理方法。
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