JP2018075897A

JP2018075897A - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP2018075897A
Application number: JP2016217868A
Authority: JP
Inventors: 翔松波; Sho Matsunami
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2016-11-08
Filing date: 2016-11-08
Publication date: 2018-05-17
Anticipated expiration: 2036-11-08
Also published as: JP6805737B2

Abstract

【課題】シール性能を低下せずに、生物の付着を低減した空気入りの提供。【解決手段】この空気入りタイヤは、インナーライナーの半径方向内側に位置するシーラント層を備えている。このシーラント層の半径方向内側表面は、タイヤ内腔に露出している。このシーラント層は、忌避剤を含んでいる。好ましくは、忌避剤は、動物忌避性成分、虫忌避性成分又はその混合物である。好ましくは、忌避剤は、少なくとも１種の動物忌避性成分と、少なくとも１種の虫忌避性成分との混合物である。好ましくは、シーラント層の材料は、１００質量部の基材ゴムと、２質量部以上３０質量部以下の忌避剤とを含むシーラント材である。好ましくは、シーラント層の半径方向内側表面の少なくとも一の領域に機能性部材が接着されており、機能性部材が接着されていない他の領域はタイヤ内腔に露出している。【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。詳細には、本発明は、シーラント層を備えた空気入りタイヤに関する。

走行中のタイヤが釘等を踏むことにより、トレッドに貫通孔が形成される場合がある。この貫通孔を塞ぐために、その内面にゴム組成物からなるシーラント層を備えたタイヤが存在する。このタイヤは、シーラントタイヤと称される。シーラントタイヤは、パンクシール性能を有している。シーラントタイヤでは、シーラント層をなすゴム組成物が貫通孔に流入して、この貫通孔の開口部及び内部に粘着することにより、タイヤの気密性が保持される。シーラント層をなすゴム組成物の流動性及び粘着性が、パンクシール性能に寄与する。

シーラント層をなすゴム組成物の粘着性に起因して、タイヤの保管及び輸送中に、シーラント層の表面に、虫、小動物等の異物が付着する場合がある。タイヤの外観上、虫、小動物等の付着は、消費者に好ましくない印象を与える。シーラント層への異物の付着がないタイヤが求められている。

例えば、特表２０１２−５３３６６９号公報には、シーラント層の表面に可塑性フィルムを付着したタイヤが開示されている。特表２０１３−５１３５２４号公報には、シーラント層の表面に粘着防止溶液が塗布されたタイヤ及びシーラント層の表面に粉末等を含む粘着防止層が形成されたタイヤが開示されている。

特表２０１２−５３３６６９号公報特表２０１３−５１３５２４号公報

特表２０１２−５３３６６９号公報に開示されたタイヤでは、シーラント層の表面がフィルムで被覆されている。特表２０１３−５１３５２４号公報に開示されたタイヤでは、シーラント層の表面が、粘着防止溶液又は粘着防止層で被覆されている。これらのタイヤでは、シーラント層への虫、動物等の付着は回避されうる。しかし、特表２０１３−５１３５２４号公報に開示されたタイヤでは、粘着防止溶液又は粘着防止層の一部が、シーラント層をなすゴム組成物とともに貫通孔に流入して、ゴム組成物の粘着性を減少させることにより、パンクシール性能が低下する場合がある。また、シーラント層の表面にフィルムを付着させたタイヤでは、このフィルムの一部が貫通孔に入り込むことでゴム組成物の流入が妨げられ、パンクシール性能が低下する可能性がある。パンクシール性能を低下することなく、虫、動物等の付着を回避したシーラントタイヤは未だ提案されていない。

また、特表２０１２−５３３６６９号公報に開示されたタイヤを製造する場合、通常のシーラントタイヤの製造工程に加えて、シーラント層の表面に、所定の大きさに切断したフィルムを付着させる工程が必要となる。特表２０１３−５１３５２４号公報に開示されたタイヤを製造する場合、通常のシーラントタイヤの製造工程に加えて、シーラント層の表面に粘着防止溶液を塗布する工程又は粘着防止層を形成する工程が必要となる。タイヤ製造における新たな工程の追加はコスト増大の原因となり、好ましくない。

本発明の目的は、パンクシール性能を低下することなく、シーラント層への虫、動物等の付着を低減した空気入りタイヤの提供である。

本発明に係る空気入りタイヤは、インナーライナーと、このインナーライナーの半径方向内側に位置するシーラント層とを備えている。このシーラント層の半径方向内側表面は、タイヤ内腔に露出している。このシーラント層は、忌避剤を含んでいる。

好ましくは、この忌避剤は、動物忌避性成分、虫忌避性成分又はその混合物である。好ましくは、この忌避剤は、少なくとも１種の動物忌避性成分と、少なくとも１種の虫忌避性成分との混合物である。

好ましくは、このシーラント層はシーラント材を材料として形成されている。このシーラント材は、１００質量部の基材ゴムと、２質量部以上３０質量部以下の忌避剤とを含んでいる。

好ましくは、このタイヤでは、シーラント層の半径方向内側表面の少なくとも一の領域に機能性部材が接着されており、この機能性部材が接着されていない他の領域はタイヤ内腔に露出している。

本発明に係る空気入りタイヤは、忌避剤を含むシーラント層を備えている。このシーラント層の表面には、パンクシール性能低下の原因となるフィルムや粘着防止層等が存在しない。このタイヤでは、パンクシール性能を低下することなく、シーラント層への虫、動物等の付着が効果的に低減される。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部が示された断面図である。図２の（２ａ）は、本発明の他の実施形態に係るタイヤの内面を説明する展開図であり、（２ｂ）は、（２ａ）のIIｂ−IIｂ線に沿った部分断面図である。図３の（３ａ）は、本発明のさらに他の実施形態に係るタイヤの内面を説明する展開図であり、（３ｂ）は、（３ａ）のIIIｂ−IIIｂ線に沿った部分断面図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明されるが、本発明に係るタイヤは、この実施形態の説明に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更されうる。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ２が示された断面図である。この図において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２の周方向である。図１において、一点鎖線ＣＬはタイヤ２の赤道面を表わす。このタイヤ２の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面に対して対称である。

このタイヤ２は、トレッド４、一対のサイドウォール６、一対のビード８、カーカス１０、ベルト１２、バンド１４、インナーライナー１６及びシーラント層１８を備えている。それぞれのサイドウォール６は、トレッド４の端から半径方向略内向きに延びている。それぞれのビード８は、サイドウォール６の半径方向内側に位置している。カーカス１０は、両ビード８の間に架け渡されている。ベルト１２は、トレッド４の半径方向内側に位置しカーカス１０と積層されている。バンド１４は、ベルト１２の半径方向外側に積層されている。インナーライナー１６は、カーカス１０の半径方向内側に位置してカーカス１０の内面に接合されている。シーラント層１８は、インナーライナー１６の半径方向内側に位置してインナーライナー１６の内面に接合されている。図示されないが、シーラント層１８は、タイヤ周方向に延在している。インナーライナー１６の内面全体に、シランと層１８が形成されてもよい。このタイヤ２は、チューブレスタイプである。このタイヤ２は、乗用車に装着される。なお、図１では、シーラント層１８以外の構成部材は、その断面の輪郭のみが示されている。

図１に示された記号Ｔｅは、正規リムに組み込まれ正規内圧に充填されたタイヤに正規荷重を負荷して、キャンバー角０度で平面に接地させたときに得られる接地面の、タイヤ軸方向最も外側に位置する端（接地端）である。このタイヤ２では、インナーライナー１６の半径方向内側において、赤道面ＣＬから軸方向外側に向かって、シーラント層１８が延びている。このタイヤでは、一方のトレッド端Ｔｅの軸方向外側から、他方のトレッド端Ｔｅの軸方向外側まで、シーラント層１８が延在している。

図示される通り、このタイヤ２では、シーラント層１８の半径方向外側の面がインナーライナー１６の内面に接合されており、シーラント層１８の半径方向内側の面がタイヤ内腔に露出している。本明細書において、シーラント層１８の半径方向内側の面を、このシーラント層１８の半径方向内側表面又は表面と称する。このタイヤ２では、シーラント層１８の半径方向内側表面全体が、タイヤ内腔に露出している。

図１に示された矢印ｄｓは、シーラント層１８の厚みである。本発明において、シーラント層１８の厚みｄｓは特に限定されず、タイヤ形状に応じて適宜変更されうる。パンクシール性能の観点から、厚みｄｓは、１ｍｍ以上が好ましく、２ｍｍ以上がより好ましい。軽量化及び製造容易との観点から、好ましい厚みｄｓは、１０ｍｍ以下である。本明細書において、シーラント層１８の厚みｄｓは、図１の断面において測定される。

図１に示された両矢印Ｗｓは、シーラント層１８の軸方向幅であり、両矢印Ｗｔは、トレッド４の接地幅である。接地幅Ｗｔとは、一方の接地端Ｔｅから他方の接地端Ｔｅまでの距離である。本発明において、シーラント層１８の幅Ｗｓは特に限定されないが、パンクシール性能の観点から、幅Ｗｓは、トレッド接地幅Ｗｔの９０％以上が好ましく、１００％以上がより好ましい。軽量化及び製造容易との観点から、幅Ｗｓは、１２０％以下が好ましく、１１０％以下がより好ましい。本明細書において、シーラント層１８の幅Ｗｓ及びトレッド接地幅Ｗｔは、図１の断面において測定される。

本明細書において正規リムとは、タイヤ２が依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤ２が依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。本明細書において正規荷重とは、タイヤ２が依拠する規格において定められた荷重を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高負荷能力」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「LOAD CAPACITY」は、正規荷重である。

シーラント層１８は忌避剤を含んでいる。本明細書において、忌避剤とは、タイヤ２に接近可能な生物に作用して忌避行動をとらせる効果（忌避効果）を有する成分を意味する。必ずしも、所謂有害生物を対象とする成分に限定されるものではない。

例えば、タイヤ２に接近可能な生物として、ガ、ハエ、ハチ、アリ、ゴキブリ等の昆虫類や、種々のクモ類、ネズミ等の哺乳類及びヤモリ等の爬虫類が挙げられる。本明細書において、主に昆虫類及びクモ類に対して有効な忌避剤を「虫忌避性成分」と称し、主に哺乳類及び爬虫類等に対して有効な忌避剤を「動物忌避性成分」と称する。動物忌避性成分、虫忌避性成分又はその混合物を含むシーラント層１８が好ましい。複数生物に対する忌避効果が得られるとの観点から、少なくとも１種の動物忌避性成分と、少なくとも１種の虫忌避性成分とを含むシーラント層１８がより好ましい。

虫忌避性成分の例として、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｍ−トルアミド、ジメチルフタレート、ジブチルフタレート、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、ジ−ｎ−プロピルイソシンコメロネート、ｐ−ジクロロベンゼン、ジ−ｎ−ブチルサクシネート、カラン−３，４−ジオール、１−メチルプロピル２−（２−ヒドロキシエチル）−１−ピペリジンカルボキシラート、ｐ−メンタン−３，８−ジオール、ｎ−ヘキシルトリエチレングリコールモノエーテル、クレゾール、ｏ−フェニルフェノール、イミダゾール、テトラヒドロチオフェン等が挙げられる。虫忌避性成分の他の例として、リモネン、ゲラニオール、ヒバオイル、シトロネラール、シトロネロール、シトラール、リナロール、メントール、テルピネオール等が挙げられる。忌避効果の観点から、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｍ−トルアミドが好ましい。１又は２以上の虫忌避性成分が適宜選択して用いられうる。

動物忌避性成分の例として、ピロール、ピリジン、ピリダジン、ピラジン、ピペラジン、ピロリジン、ヘキサヒドロピリダジン、イミダゾリジン、ピペリジン、エチレンスルフィド、トリメチレンスルフィド、チオフェン、チオラン、テトラヒドロ−２Ｈ−チオピラン、チアゾリン、チアゾール、チアゾリジン、イソチアゾール、イソチアゾリン、チオモルホリン、チアジアゾリン、チアジアゾール、チアジアゾリジン、１，３−チアザン、５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−チアジン、フラン、２Ｈ−ピラン、４Ｈ−ピラン、オキサゾール、イソオキサゾール、モルホリン及びオキサゾリン並びにそれらの誘導体が挙げられる。動物忌避性成分の他の例として、カプサイシン（８−メチル−Ｎ−バニリル−ｔｒａｎｓ−６−ノネンアミド）、シトラール、シトロネラール、シトロネロール、リナロール、メンソール、リモネン、クレオソート、クジン、木酢液、辛子等が挙げられる。忌避効果の観点から、カプサイシンが好ましい。１又は２以上の動物忌避性成分が適否選択して用いられうる。

また、本発明の目的が達成される限り、ピレスロイド系化合物、カルバメート系化合物及び有機リン系化合物並びにこれらの誘導体から選択される殺虫剤成分を忌避剤として配合してもよい。ピレスロイド系化合物の例として、テトラメトリン、トラロメトリン、シクロプロトリン、ペルメトリン、フェノトリン、レスメトリン、サイフルトリン、シフェノトリン、シフェノトリン、フェノトリン、アレスリン、ピレトリン、サイフェノトリン等が挙げられる。カルバメート系化合物の例として、１−ナフチル−Ｎ−メチルカルバメート、２−ｓｅｃ−ブチルフェニル−Ｎ−メチルカルバメート、２−イソプロポキシフェニル−Ｎ−メチルカルバメート、ｍ−トリル−Ｎ−メチルカルバメート等が挙げられる。有機リン系化合物の例として、フェニトロチオン、ジクロルボス、シアノホス、ダイアジノン、フェンチオン、クロルピリホス等が挙げられる。

本発明に係るタイヤでは、シーラント層１８が含む忌避剤によって、前述した虫、動物等をシーラント層１８から遠ざける忌避効果が発揮される。このタイヤ２では、シーラント層１８の表面が露出しているにも係わらず、タイヤ２の保管及び輸送中に、シーラント層１８への生物の付着が低減される。このタイヤ２では、生物の付着に起因する外観の低下が生じない。

忌避剤を含むシーラント層１８は、シーラント用ゴム組成物に忌避剤を配合してなるシーラント材を、インナーライナー１６の内面に塗布することにより形成される。この忌避剤を含むシーラント材の流動性及び粘着性は適正である。この忌避剤を含むシーラント材は、インナーライナー１６の内面に好適に粘着して、略均一な厚みのシーラント層１８を形成しうる。このシーラント層１８は、このタイヤ２の走行中も、インナーライナー１６の内面において、略均一な厚みを保持しうる。このタイヤ２が釘等を踏むことにより、トレッド面２０からインナーライナー１６の内面まで貫通する孔が開いた場合、この忌避剤を含むシーラント材が、タイヤ２の内側からこの貫通孔に流入して、この貫通孔の開口部及び内部に粘着する。さらに、このタイヤ２では、虫、動物等の付着を回避するために、シーラント層１８の表面を被覆する必要がない。このタイヤ２では、シーラント材の貫通孔への流入及び粘着が妨げられない。このタイヤ２では、走行中に形成された貫通孔が速やかに塞がれ、タイヤ２の気密性が保持される。このタイヤ２では、シーラント層１８によるパンクシール性能が充分に発揮されうる。

このタイヤ２は、従来あるシーラントタイヤの製造方法を利用して、製造されうる。通常、シーラントタイヤの製造方法は、基材ゴム、液状ポリマー、可塑剤等を配合してシーラント用ゴム組成物を調製する工程と、このシーラント用ゴム組成物をタイヤ内面に塗布してシーラント層を形成する工程とを含んでいる。この調製工程において、シーラント用ゴム組成物に忌避剤を配合することにより、忌避剤を含むシーラント材を得ることができる。塗布工程において、忌避剤を含むシーラント材をタイヤ内面に塗布することにより、タイヤ２が製造される。このタイヤ２の製造には、特殊な設備及び新たな工程の追加を要しない。なお、本明細書において、忌避剤を配合する前の組成物を「シーラント用ゴム組成物」と称し、このシーラント用ゴム組成物に忌避剤を配合したものを「シーラント材」と称する。

本発明の目的が達成される限り、シーラント用ゴム組成物に配合する忌避剤の量は特に限定されず、選択された忌避剤の種類に応じて適宜変更されうる。忌避効果の持続性の観点から、忌避剤の配合量は、基材ゴム１００質量部に対して、２質量部以上が好ましく、５質量部以上が好ましく、１０質量部以上が特に好ましい。費用効果の観点から、好ましい配合量は、３０質量部以下である。２種以上の忌避剤を配合する場合、その合計量が前述した配合量となるように設定される。

本発明において、シーラント材の粘度は特に限定されないが、シーラント層１８の形状維持及びパンクシール性能の観点から、シーラント材の４０℃における粘度は、３０００Ｐａ・ｓ以上が好ましく、５０００Ｐａ・ｓ以上がより好ましい。貫通孔への流入容易及び製造容易の観点から、シーラント材の４０℃における粘度は、７００００Ｐａ・ｓ以下が好ましく、５００００Ｐａ・ｓ以下がより好ましい。本明細書において、シーラント材の粘度はＪＩＳＫ６８３３に準拠して、回転式粘度計により４０℃の条件下で測定される。

本発明において、シーラント用ゴム組成物は特に限定されず、従来シーラントタイヤの製造に用いられるゴム組成物が用いられうる。このシーラント用ゴム組成物の基材ゴムとして、ブチルゴム（ＩＩＲ）、塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）、臭素化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＮＢＲ）等が例示される。１又は２種以上の基材ゴムが適宜選択されて用いられる。

耐空気透過性の観点から、ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム等のブチル系ゴムが好ましい。２種以上の基材ゴムを混合して用いる場合、全基材ゴム中のブチル系ゴムの割合として、９０質量％以上が好ましく、９５質量％以上がより好ましく、１００質量％が特に好ましい。

タイヤ２の気密性の観点から、ブチル系ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋８（１２５℃））は、２０以上が好ましく、３０以上がより好ましい。シーラント材の流動性の観点から、好ましいムーニー粘度（ＭＬ１＋８（１２５℃））は、６０以下である。ブチル系ゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋８（１２５℃））は、ＪＩＳＫ６３００−１の規定に準拠して測定される。測定条件は、以下の通りである。
ローター：Ｌローター
予備加熱時間：１分間
ローターの回転時間：８分間
温度１２５℃

ブチル系ゴムとして、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム等のハロゲン化ブチルゴムを用いる場合、ハロゲン含有率が後述する架橋反応に寄与する。好ましいハロゲン含有率は、０．１質量％以上５．０質量％以下である。ハロゲン含有率は、溶液ＮＭＲ法により測定される。

液状ポリマーとして、液状ポリブテン、液状ポリイソブテン、液状ポリイソプレン、液状ポリブタジエン、液状ポリα−オレフィン、液状イソブチレン、液状エチレンα−オレフィン共重合体、液状エチレンプロピレン共重合体及び液状エチレンブチレン共重合体並びにこれらの水素添加物が例示される。１又は２以上の液状ポリマーが適宜選択されて用いられうる。シーラント材に適度な粘着性が付与されるとの観点から好ましい液状ポリマーは、液状ポリブテンである。

液状ポリブテンは、イソブテンを主体として、一部にｎ−ブテンが反応してなる共重合体である。粘着性付与の観点から、液状ポリブテンの数平均分子量は、２００以上が好ましく、３００以上がより好ましい。作業性の観点から、好ましい数平均分子量は、２０００以下である。本明細書において、数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（東ソー社製、ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ）によって測定される。測定条件は、以下の通りである。なお、数平均分子量は、標準ポリスチレン換算値として算出される。
検知器：示差屈折計
カラム：ＧＭＨＨＸＬ（東ソー社製）
カラム温度：４０℃
移動相：テトラヒドロフラン

シーラント層の形状維持及びパンクシール性能の観点から、液状ポリブテンの４０℃における動粘度は、２００００ｍｍ^２／ｓ以上が好ましく、２３０００ｍｍ^２／ｓ以上がより好ましい。流動性及び作業性の観点から、４０℃における動粘度は、３００００ｍｍ^２／ｓ以下が好ましく、２８０００ｍｍ^２／ｓ以下がより好ましい。本明細書において、４０℃における動粘度は、ＪＩＳＫ２２８３に準拠して測定される。

シーラント層の形状維持及びパンクシール性能の観点から、液状ポリブテンの１００℃における動粘度は、５５０ｍｍ^２／ｓ以上が好ましく、５７０ｍｍ^２／ｓ以上がより好ましい。流動性及び作業性の観点から、１００℃における動粘度は、６２５ｍｍ^２／ｓ以下が好ましく、６１０ｍｍ^２／ｓ以下がより好ましい。本明細書において、１００℃における動粘度は、ＪＩＳＫ２２８３に準拠して測定される。

粘着性の観点から、液状ポリマーの量は、基材ゴム１００質量部に対して、５０質量部以上が好ましく、１００質量部以上がより好ましく、１５０質量部以上が特に好ましい。流動性の観点から、液状ポリマーの量は、４００質量部以下が好ましく、３００質量部以下がより好ましい。

シーラント用ゴム組成物に含まれる可塑剤の種類は、特に限定されず、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジイソデシルフタレート（ＤＩＤＰ）、ジイソノニルフタレート（ＤＩＮＰ）等のフタル酸エステル系可塑剤；ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）、ジデシルアジペート（ＤＤＡ）等のアジピン酸エステル系可塑剤；ジ（２−エチルヘキシル）セバケート（ＤＯＳ）等のセバシン酸エステル系可塑剤；トリクレジルフォスフェート（ＴＣＰ）、トリ−β−クロロエチルホスフェート（ＴＣＥＰ）等のリン酸エステル系可塑剤；トリエチルシトレート（ＴＥＣ）等のクエン酸エステル系可塑剤；トリ（２−エチルヘキシル）トリメリテート（ＴＯＴＭ）等のトリメリット酸エステル系可塑剤等が適宜選択されて用いられうる。１又は２以上の可塑剤が用いられてもよい。流動性及びパンクシール性能の観点から、セバシン酸エステル系可塑剤が好ましく、セバシン酸ジエチルヘキシル（ＤＯＳ）がより好ましい。

シーラント用ゴム組成物が、前述の可塑剤と共に、又は可塑剤に代えて、軟化剤を含んでもよい。軟化剤の種類は特に制限されないが、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、芳香族系オイル等の鉱物油；パーム油、ヒマシ油、綿実油、亜麻仁油、菜種油、大豆油、コーン油等の植物油；及び流動パラフィン等の合成油が適宜選択されて用いられうる。

可塑剤の量は、選択される可塑剤の種類に応じて適宜調整される。粘着性及び流動性を適正化するとの観点から、可塑剤の量は、基材ゴム１００質量部に対して、１．０質量部以上が好ましく、２．０質量部以上がより好ましい。パンクシール性能及び加工性の観点から、可塑剤の量は、４０質量部以下が好ましく、３０質量部以下がより好ましい。可塑剤と軟化剤とが併用される場合、両者の合計量が前述した配合量となるように調製される。

シーラント用ゴム組成物に含まれる他の成分として、架橋剤、架橋助剤及び無機充填剤が挙げられる。

シーラント用ゴム組成物に含まれる架橋剤の種類は、特に限定されない。反応性の観点から、有機過酸化物が好適に用いられる。有機過酸化物の例として、ベンゾイルパーオキサイド（ＢＰＯ）、ジ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等のアシルパーオキサイド類、１−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などのパーオキシエステル類、メチルエチルケトンパーオキサイドなどのケトンパーオキサイド類、ジ−ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、１，３−ビス（１−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼンなどのアルキルパーオキサイド類、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイドなどのハイドロパーオキサイド類、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド等が挙げられる。１又は２以上の架橋剤が適宜選択されて用いられうる。アシルパーオキサイド類が好ましく、ベンゾイルパーオキサイド（ＢＰＯ）がより好ましい。

架橋剤の量は、選択される架橋剤の種類に応じて適宜調整される。流動性を適正化するとの観点から、架橋剤の量は、基材ゴム１００質量部に対して、１．０質量部以上２０質量部以下が好ましい。より好ましい架橋剤の量は、５．０質量部以上である。

シーラント用ゴム組成物に含まれる架橋助剤の種類は、特に限定されず、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオ尿素系、グアニジン系、ジチオカルバミン系、アルデヒド−アミン系、アルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、キサントゲン酸系、及びキノンジオキシム化合物等が適宜選択されて用いられうる。１又は２以上の架橋助剤が用いられてもよい。

反応性の観点から好ましい架橋助剤は、キノンオキシム化合物である。キノンオキシム化合物の具体例として、ｐ−ベンゾキノンジオキシム、ｐ−キノンジオキシム、ｐ−キノンジオキシムジアセテート、ｐ−キノンジオキシムジカプロエート、ｐ−キノンジオキシムジラウレート、ｐ−キノンジオキシムジステアレート、ｐ−キノンジオキシムジクロトネート、ｐ−キノンジオキシムジナフテネート、ｐ−キノンジオキシムスクシネート、ｐ−キノンジオキシムアジペート、ｐ−キノンジオキシムジフロエート（ｄｉｆｕｒｏａｔｅ）、ｐ−キノンジオキシムジベンゾエート、ｐ−キノンジオキシムジ（ｏ−クロロベンゾエート）、ｐ−キノンジオキシムジ（ｐ−クロロベンゾエート）、ｐ−キノンジオキシムジ（ｐ−ビトロベンゾエート）、ｐ−キノンジオキシムジ（ｍ−ビトロベンゾエート）、ｐ−キノンジオキシムジ（３，５−ジニトロベンゾエート）、ｐ−キノンジオキシムジ（ｐ−メトキシベンゾエート）、ｐ−キノンジオキシムジ（ｎ−アミルオキシベンゾエート）、ｐ−キノンジオキシムジ（ｍ−ブロモベンゾエート等が挙げられる。ｐ−ベンゾキノンジオキシムがより好ましい。

架橋助剤の量は、選択される架橋助剤の種類に応じて適宜調整される。流動性を適正化するとの観点から、架橋助剤の量は、基材ゴム１００質量部に対して、１．０質量部以上２０質量部以下である。より好ましい架橋助剤の量は、３．０質量部以上である。

シーラント用ゴム組成物に含まれる無機充填剤の種類は、特に限定されず、カーボンブラック、シリカ、クレー、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、タルク、マイカ等が適宜選択されて用いられうる。１又は２以上の無機充填剤が用いられてもよい。紫外線による劣化を防止する観点から、好ましい無機充填剤は、カーボンブラックである。

無機充填剤の量は、選択される無機充填剤の種類に応じて適宜調整される。紫外線劣化を抑制してパンクシール性能を維持する観点から、無機充填剤の量は、基材ゴム１００質量部に対して、１．０質量部以上が好ましく、５．０質量部以上がより好ましい。流動性及び加工性の観点から、好ましい無機充填剤の量は、５０質量部以下である。

本発明の目的が達成される限り、シーラント用ゴム組成物は、加硫剤、加硫促進剤及び加硫助剤を含みうる。加硫剤として、例えば、粉末硫黄、不溶性硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄等の硫黄；モルホリンジスルフィド、アルキルフェノールジスルフィド等の硫黄化合物が挙げられる。加硫促進剤として、例えば、グアニジン系化合物、スルフェンアミド系化合物、チアゾール系化合物、チウラム系化合物、チオウレア系化合物、ジチオカルバミン酸系化合物、アルデヒド−アミン系化合物、アルデヒド−アンモニア系化合物、イミダゾリン系化合物、キサンテート系化合物等が挙げられる。加硫助剤として、例えば、ステアリン酸等の脂肪酸、亜鉛華等の金属酸化物、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩が挙げられる。

本発明の効果を阻害しない範囲で、シーラント用ゴム組成物が、さらに老化防止剤、酸化防止剤、光安定剤、スコーチ防止剤、官能基含有化合物、ワックス、滑剤、加工助剤、着色剤、難燃剤、帯電防止剤、艶消し剤、ブロッキング防止剤、紫外線吸収剤、離型剤、発泡剤、抗菌剤、防カビ剤、香料、分散剤、溶剤等の添加剤を含んでもよい。

以上述べたシーラント用ゴム組成物に、忌避剤を配合することにより、シーラント材が得られる。本発明において、シーラント材を調製する方法は特に限定されない。例えば、従来のタイヤ製造工程において用いられる二軸混練押出機等の連続混練機の供給口に、シーラント用ゴム組成物について前述した各成分と、忌避剤とを順次供給することにより、忌避剤を含むシーラント材が調製されてもよい。

シーラント材の調製に連続混練機を使用する場合、各成分の混合容易性及び熱劣化防止の観点から、好ましい混合温度は、５０℃以上１５０℃以下であり、好ましい混合時間は、０．５分以上３．０分以下である。連続混練機に投入された各成分は、スクリューの回転によって、混合される。スクリューの回転速度は、架橋剤等各成分の反応速度にも影響する。混合容易性及び反応速度制御の観点から、スクリューの回転速度は、５０ｒｐｍ以上５５０ｒｐｍ以下が好ましい。

本発明において、調製されたシーラント材をインナーライナー１６の表面に塗布する方法も、特に限定されず、従来のシーラントタイヤ製造工程において使用されるノズル等が用いられうる。また、シーラント材の調製に連続混練機を使用する場合には、この連続混練機の排出口に接続したノズルから、調製されたシーラント材を吐出して、直接インナーライナー１６の表面に塗布してもよい。

厚みが均一なシーラント層１８を形成するとの観点から、例えば、既知の回転駆動装置等を用いて、シーラント層１８形成前のタイヤ本体を回転させながら、シーラント材を塗布する方法が好ましい。この場合、回転速度は、塗布するシーラント材の粘度等に応じて適宜調整される。塗布の均一性及び作業性の観点から、好ましい回転速度は、５ｍ／ｍｉｎ以上３０ｍ／ｍｉｎ以下である。

架橋反応促進の観点から、予め加熱されたインナーライナー１６の表面に、シーラント材を塗布する方法が好ましい。予熱されたインナーライナー１６の表面に塗布されることにより、塗布直後からシーラント材の架橋反応が進行する。これにより、塗布されたシーラント材の粘度が増加して、インナーライナー１６への粘着性が向上する。この観点から、予熱温度は、４０℃以上が好ましく、５０℃以上がより好ましい。塗布の均一性の観点から、好ましい予熱温度は、１００℃以下である。

必要に応じて、インナーライナー１６の表面にシーラント材を塗布した後、このタイヤ２を加熱することにより、シーラント材の架橋反応を進行させてもよい。均一な厚みのシーラント層１８を形成するとの観点から、タイヤ２を回転させながら加熱する方法が好ましい。反応速度制御及び熱劣化防止の観点から、好ましい架橋温度は、７０℃以上１９０℃以下であり、好ましい架橋時間は、２分以上１５分以下である。

このように、このタイヤ２では、インナーライナー１６の半径方向内側には、シーラント層１８が形成される。前述した通り、このシーラント層１８の半径方向内側表面は、タイヤ内腔に露出している。粘着性のシーラント材から形成されたシーラント層１８は、粘着性である。このシーラント層１８は、その表面に、種々の機能性部材を接着して固定する機能を有している。機能性部材の種類及び数は、特に限定されず、市場の要望等に応じて適宜選択されうる。

機能性部材の具体例として、スポンジ吸音材、ヘルムホルツ吸音器のようなロードノイズ低減装置や、圧力、温度、加速度等を検出する各種センサー類、ＩＣチップ等が挙げられる。これらの機能性部材は、シーラント層１８の表面に押し付けられることにより、容易にその表面に固定される。さらに、シーラント層１８の表面に固定された機能性部材は、タイヤ２の走行によっても脱落しない。

以下、図１に示された基本構成において、さらに機能性部材を備えた実施態様を、具体的に説明するが、本発明の内容がこの実施態様に限定して解釈されるものではない。

図２の（２ａ）及び（２ｂ）は、機能性部材としてスポンジ吸音材３０を備えたタイヤ２２を説明するための概略図である。図２の（２ａ）は、タイヤ２２の内面の一部が示された展開図である。（２ａ）において、上下方向がタイヤ２２の周方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が半径方向である。（２ａ）に示された一点鎖線ＣＬは、タイヤ赤道面である。図２の（２ｂ）は、（２ａ）のIIｂ−IIｂ線に沿った一部断面図である。（２ｂ）において、上下方向がタイヤ２２の半径方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が周方向である。

（２ａ）及び（２ｂ）に示される通り、このタイヤ２２は、インナーライナー２６と、シーラント層２８と、スポンジ吸音材３０とを備えている。スポンジ吸音材３０は帯状であって、タイヤ赤道面ＣＬに沿って周方向に延在している。（２ａ）に示されている両矢印Ｗ１は、スポンジ吸音材３０の幅である。（２ｂ）に示されている両矢印ｄ１は、スポンジ吸音材３０の厚みである。

シーラント層２８の半径方向内側表面は、粘着性を有している。スポンジ吸音材３０は、シーラント層２８の粘着性によって、その半径方向内側表面の一部の領域に接着されている。シーラント層２８の表面に固定されたスポンジ吸音材３０は、このタイヤ２２の走行によって、シーラント層２８の表面から脱落することはない。このタイヤ２２を装着した車両では、走行中、スポンジ吸音材３０によってロードノイズが有意に低減される。このタイヤ２２は、機能性に優れている。

シーラント層２８の半径方向内側表面のうち、スポンジ吸音材３０が接着されていない領域は、タイヤ内腔に露出している。シーラント層２８は、忌避剤を含んでいる。このタイヤ２２では、シーラント層２８への虫、動物等の付着が低減される。このタイヤ２２では、虫、動物等の付着を回避するために、シーラント層２８の表面を被覆する必要がない。このタイヤ２２では、シーラント材の貫通孔への流入及び粘着が妨げられない。このタイヤ２２では、シーラント層２８によるパンクシール性能が充分に発揮されうる。

図３の（３ａ）及び（３ｂ）は、機能性部材としてヘルムホルツ吸音器４０を備えたタイヤ３２を説明するための概略図である。図３の（３ａ）は、タイヤ３２の内面の一部が示された展開図である。（３ａ）において、上下方向がタイヤ３２の周方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が半径方向である。（３ａ）に示された一点鎖線ＣＬは、タイヤ赤道面である。図３の（３ｂ）は、（３ａ）のIIIｂ-IIIｂ線に沿った一部断面図である。（３ｂ）において、上下方向がタイヤ３２の半径方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が周方向である。

（３ａ）及び（３ｂ）に示される通り、このタイヤ３２は、インナーライナー３６と、シーラント層３８と、ヘルムホルツ吸音器４０とを備えている。ヘルムホルツ吸音器は、略円筒状のダクト４１と気密室４２とから構成されている。（３ａ）に示された両矢印ｄ２及びｄ３は、気密室４２の幅及び長さである。（３ｂ）に示された両矢印ｈ１は気密室４２の高さであり、両矢印ｈ２はダクト４１の高さであり、両矢印ｄ４はダクト４１の直径である。

シーラント層３８の半径方向内側表面は、粘着性を有している。ヘルムホルツ吸音器４０は、シーラント層３８の粘着性によって、その半径方向内側表面の一部の領域に接着されている。シーラント層３８の表面に固定されたヘルムホルツ吸音器４０は、このタイヤ３２の走行によって、シーラント層３８の表面から脱落することはない。このタイヤ３２を装着した車両では、走行中、ヘルムホルツ吸音器４０によってロードノイズが有意に低減される。このタイヤ３２は、機能性に優れている。

シーラント層３８の半径方向内側表面のうち、ヘルムホルツ吸音器４０が接着されていない領域は、タイヤ内腔に露出している。シーラント層３８は、忌避剤を含んでいる。このタイヤ３２では、シーラント層３８への虫、動物等の付着が低減される。このタイヤ３２では、虫、動物等の付着を回避するために、シーラント層３８の表面を被覆する必要がない。このタイヤ３２では、シーラント材の貫通孔への流入及び粘着が妨げられない。このタイヤ３２では、シーラント層２８によるパンクシール性能が充分に発揮されうる。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実験１］
［実施例１］
表１にｂとして示された配合に従って、二軸混練押出機に各成分を順次投入し、１００℃、２００ｒｐｍの条件で２分間混練することにより、シーラント材ｂを調製した。シーラント材ｂには、忌避剤Ａとして、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｍ−トルアミド（和光純薬社製）を配合した。シーラント材ｂの４０℃における粘度は、２００００Ｐａ・ｓであった。

次に、加硫成形済みのタイヤ本体（２１５／５５Ｒ１７、９４Ｗ）を、回転駆動装置に取り付け、８０℃に余熱した。続いて、回転駆動装置の運転を開始して、取り付けたタイヤ本体を１２ｍ／ｍｉｎで回転させながら、このタイヤ本体の内面にシーラント材ｂを塗布した後、回転を続けながら、さらに８０℃で５分間加熱して、シーラント層を形成させることにより、実施例１の空気入りタイヤを得た。形成されたシーラント層の厚さｄｓは３ｍｍであり、幅Ｗｓは１８０ｍｍであった。

［実施例２−９及び比較例１］
シーラント材の配合を表１−２にａ及びｃ−ｊとして示されるものとした以外は、実施例１と同様にして、実施例２−９及び比較例１の空気入りタイヤを製造した。

［比較例２］
シーラント材の配合を表１にａとして示されるものとし、シーラント層の表面を、熱可塑性フィルムで被覆した以外は、実施例１と同様にして、比較例２の空気入りタイヤを製造した。

［付着試験］
実施例１−９及び比較例１のタイヤ各５本を、それぞれ、タイヤラックに縦置きして倉庫内に保管した。１ヶ月後に各タイヤを回収し、シーラント層の表面を目視により観察し、付着物の種類と数を記録した。５本のタイヤの平均値が、付着試験結果として、表１−２に示されている。数値が小さい程、忌避効果に優れている。

［パンクシール性能試験］
実施例１−９及び比較例１のタイヤを、それぞれリム組みして、内圧２２０ｋＰａに空気を充填した。次いで、各タイヤのトレッドに、径５ｍｍ、長さ５０ｍｍの釘２０本を打ち込んだ。釘を抜いた後、石鹸水を塗布して気泡の有無を目視により観察して、気泡が発生しなかった本数を計数し、打ち込んだ釘の全数に対する割合を算出した。得られた結果が、成功本数及び成功率として、表１−２に示されている。いずれも数値が大きい方が評価が高い。

表１−２に記載された化合物の詳細は、以下の通りである。
ブチルゴム：ブチル２６８（エクソンモービル社製、ムーニー粘度（ＭＬ１＋８（１２５℃））＝３２）
可塑剤：ＤＯＳ（田岡化学工業株式会社製のセバシン酸ジエチルヘキシル、比重０．９１５）
カーボンブラック：Ｎ３３０（キャボットジャパン社製、ＨＡＦグレード、ＤＢＰ吸油量１０２ｍｌ／１００ｇ）
架橋剤：ＢＰＯ（日油社製のジベンゾイルパーオキサイド）
架橋助剤：バルノックＧＭ（大内新興化学社製のｐ−ベンゾキノンジオキシム）
液状ポリブテン：日石ポリブテンＨＶ３００（ＪＸ日興日石エネルギー社製、４０℃における動粘度２６０００ｍｍ^２／ｓ、１００℃における動粘度５９０ｍｍ^２／ｓ、数平均分子量１４００）
Ａ：Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｍ−トルアミド（和光純薬社製）
Ｂ：カプサイシン（和光純薬社製、和光１級）
Ｃ：ＰＧガード（フマキラートータルシステム社製、ピレスロイド系化合物含有）
Ｄ：クモコロパー（住化コンビロサイエンス社製、ピレスロイド系化合物含有）

［実験２］
［実施例１０］
実施例１のタイヤを用いて、図２の（２ａ）及び（２ｂ）に示された構成を有する実施例１０のタイヤを作製した。実施例１０のタイヤは、機能性部材として、スポンジ吸音材（密度２９ｋｇ／ｍ^３）を備えている。このスポンジ吸音材の幅Ｗ１は、１００ｍｍであり、厚みｄ１は２０ｍｍである。

［実施例１１］
実施例１のタイヤを用いて、図３の（３ａ）及び（３ｂ）に示された構成を有する実施例１１のタイヤを作製した。実施例１１のタイヤは、機能性部材として、ヘルムホルツ吸音器を備えている。図示されないが、実施例１１のタイヤでは、１２個のヘルムホルツ吸音器が、タイヤ赤道面に沿って周方向に間隔をあけて配置される。１２個の吸音器は同形であり、各吸音器間の間隔は略同じである。このヘルムホルツ吸音器の気密室の幅ｄ２は３．０８ｃｍであり、長さｄ３は３．０８ｃｍである。気密室の高さｈ１は２．０ｃｍであり、ダクトの高さｈ２は２．０ｃｍであり、ダクトの直径ｄ４は０．３ｃｍである。

［吸音性試験］
実施例１、１０及び１１のタイヤをそれぞれリムに組み込み、内圧２２０ｋＰａとなるように空気を充填した後、排気量２０００ｃｍ^３のＦＦ車に装着し、平均速度６０ｋｍ／ｈで走行させた時の吸音量（２３０ｋＨｚ）を、運転席窓側に設置したマイクロフォンで採取して計測した。機能性部材を備えていない実施例１のタイヤの測定値を基準値０とした指数値が、吸音性として表３に示されている。数値が大きい程、吸音効果が高い。

［機能性部材の接着状態］
吸音性試験終了後に、車両から実施例１０及び１１のタイヤを取り外し、機能性部材の接着状態を目視により観察した。いずれのタイヤについても、機能性部材の剥離は見られず、良好な接着状態であった。

表１−２に示されるように、実施例のタイヤでは、比較例のタイヤに比べて、虫、動物等の付着が低減された。さらに実施例のタイヤでは、パンクシール性能の低下が生じなかった。さらに、表３に示されるように、実施例のタイヤには吸音性能という有用な機能が付与された。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明されたタイヤは、その内面に種々の機能性部材を備えうる。これらのタイヤは、種々の車両に装着されうる。

２、２２、３２・・・タイヤ
４・・・トレッド
６・・・サイドウォール
８・・・ビード
１０・・・カーカス
１２・・・ベルト
１４・・・バンド
１６、２６、３６・・・インナーライナー
１８、２８、３８・・・シーラント層
２０・・・トレッド面
２５・・・タイヤ内面
３０・・・スポンジ吸音材
４０・・・ヘルムホルツ吸音器
４１・・・ダクト
４２・・・気密室

Claims

インナーライナーと、このインナーライナーの半径方向内側に位置するシーラント層とを備えており、このシーラント層の半径方向内側表面が、タイヤ内腔に露出しており、このシーラント層が忌避剤を含んでいる空気入りタイヤ。
上記忌避剤が、動物忌避性成分、虫忌避性成分又はその混合物である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
上記忌避剤が、少なくとも１種の動物忌避性成分と、少なくとも１種の虫忌避性成分との混合物である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
上記シーラント層がシーラント材を材料として形成されており、このシーラント材が、１００質量部の基材ゴムと、２質量部以上３０質量部以下の上記忌避剤とを含んでいる請求項１から３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
上記シーラント層の半径方向内側表面の少なくとも一の領域に、機能性部材が接着されており、この機能性部材が接着されていない他の領域がタイヤ内腔に露出している請求項１から４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。