JP2021095572A - シーラント材組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】低温環境下においても良好なシール性を発揮し、走行中のシーラントの流動を抑制し、且つ保管中においてもシーラントの流動を抑制することを可能にしたシーラント材組成物を提供する。【解決手段】空気入りタイヤの内表面に配置されたシーラント層１０を構成するシーラント材組成物として、０℃における粘度Ｖ0℃が２ｋＰａ・ｓ〜１５ｋＰａ・ｓであり、４０℃における粘度Ｖ40℃が１ｋＰａ・ｓ〜１４ｋＰａ・ｓであり、且つ、８０℃における粘度Ｖ80℃が０．５ｋＰａ・ｓ〜１２ｋＰａ・ｓであるものを用いる。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ内表面にシーラント層を備えたセルフシールタイプの空気入りタイヤのシーラント層を構成するシーラント材組成物に関する。

空気入りタイヤにおいて、トレッド部におけるインナーライナー層のタイヤ径方向内側にシーラント層を設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような空気入りタイヤでは、釘等の異物がトレッド部に突き刺さった際に、その貫通孔にシーラント層を構成するシーラント材が流入することにより、空気圧の減少を抑制し、走行を維持することが可能になる。

上述したセルフシールタイプの空気入りタイヤにおいて、シーラント材の粘度が低いと、シーラント材が貫通孔内に流入し易くなるという点でシール性の向上が見込めるが、走行中に加わる熱や遠心力の影響によりシーラント材がタイヤセンター側に向かって流動し、その結果、貫通孔がタイヤセンター領域から外れると、シーラント材が不足して、シール性が充分に得られない虞がある。一方、シーラント材の粘度が高いと、前述のシーラント材の流動は防止することができるが、シーラント材が貫通孔内に流入しにくくなり、シール性が低下する虞がある。そのため、シーラント材を構成するシーラント材組成物としては、走行に伴うシーラント材の流動の抑制と、良好なシール性の確保とをバランスよく両立することが求められている。

これに加えて、一般的にシーラント材の粘度には温度依存性があり、低温ほど粘度が高くなる傾向がある。そのため、冬季あるいは寒冷地で使用される場合のような低温環境下では、シーラント材の粘度が高くなり、シール性が損なわれる虞がある。更には、温度条件によってはシーラント材が固化してしまい、釘等の異物がトレッド部に突き刺さった際に、その衝撃で貫通孔の周囲のシーラント材の一部が欠損してしまい、貫通孔を適正に封止することができなくなる虞がある。そのため、シーラント材を構成するシーラント材組成物としては、低温環境下においても良好なシール性を発揮することが求められている。

更に、上述のシーラント材の流動に関して、上述の走行中だけでなく、タイヤにシーラント層が設けられた状態で長期にわたって保管される際にも、保管中に徐々にシーラント材がタイヤセンター側に向かって流動することが懸念される。そのため、所定の条件で長期に亘って静置されるような場合においても流動を抑制すること（保管性を良好にすること）が求められている。

特開２００６‐１５２１１０号公報

本発明の目的は、低温環境下においても良好なシール性を発揮し、走行中のシーラントの流動を抑制し、且つ保管中においてもシーラントの流動を抑制することを可能にしたシーラント材組成物を提供することにある。

上記目的を達成する本発明のシーラント材組成物は、空気入りタイヤの内表面に配置されたシーラント層を構成するシーラント材組成物であって、０℃における粘度Ｖ_0℃ が２ｋＰａ・ｓ〜１５ｋＰａ・ｓであり、４０℃における粘度Ｖ_40℃が１ｋＰａ・ｓ〜１４ｋＰａ・ｓであり、且つ、８０℃における粘度Ｖ_80℃が０．５ｋＰａ・ｓ〜１２ｋＰａ・ｓであることを特徴とする。

本発明のシーラント材組成物は、上述の特性を有しているので、低温環境下においても良好なシール性を発揮し、走行中のシーラントの流動を抑制し、且つ保管中においてもシーラントの流動を抑制し、これら性能をバランスよく両立することができる。特に、０℃における粘度Ｖ_0℃ が２ｋＰａ・ｓ〜１５ｋＰａ・ｓであることで、低温環境下においてシーラント材が硬化することを防止し、適度な粘性や柔軟性を維持できるので、低温環境下においても良好なシール性を確保することができる。また、４０℃における粘度Ｖ_40℃が１ｋＰａ・ｓ〜１４ｋＰａ・ｓであることで、保管状態に近い温度条件下で適度な弾性を得ることができるので、タイヤ保管時にシーラント材の流動を抑制する（保管性を高める）ことができる。更に、８０℃における粘度Ｖ_80℃が０．５ｋＰａ・ｓ〜１２ｋＰａ・ｓであることで、高温条件下においても適度な弾性を得ることができるので、走行に伴うシーラントの流動を効果的に抑制することができる。特に、これら性能をバランスよく発揮できる適切な粘度が温度に依らず維持されるので、低温環境下におけるシール性、保管性、流動性をバランスよく高度に両立することができる。尚、本発明において「粘度」とは、回転式レオメーターを用いて、直径２５ｍｍ、厚さ１．５ｍｍのサンプルを使用し、変形量０．１％、周波数１Ｈｚの条件、かつ、それぞれ指定された温度条件（０℃、４０℃、８０℃）で測定した値である。

本発明のシーラント材組成物は、０℃における粘度Ｖ_0℃ と４０℃における粘度Ｖ_40℃との比Ｖ_0℃／Ｖ_40℃が５以下であることが好ましい。また、０℃における粘度Ｖ_0℃と８０℃における粘度Ｖ_80℃との比Ｖ_0℃／Ｖ_80℃が１０以下であることが好ましい。このように温度条件の違う粘度どうしの差が小さいことで、低温環境下におけるシール性、保管性、流動性をバランスよく両立するには有利になる。

本発明のシーラント材組成物は、ゴム成分１００質量部に対して、パラフィンオイル５０質量部〜４００質量部が配合されていることが好ましい。更に、パラフィンオイルの分子量が８００以上であることが好ましい。これにより、シーラント材組成物の物性の温度依存性を低くすることができ、低温環境下におけるシール性を良好に確保するには有利になる。

本発明のシーラント材組成物は、ゴム成分１００質量部に対して、有機過酸化物１質量部〜４０質量部、架橋剤０．１質量部〜４０質量部、架橋助剤０質量部超１質量部未満が配合されていることが好ましい。このように架橋剤と有機過酸化物の併用によって架橋を行うことで、良好なシール性を得るのに充分な粘性を確保しながら、走行中あるいは保管中に流動しない適度な弾性を得て、これら性能をバランスよく両立するには有利になる。また、このような配合にすることで、シーラント材組成物の物性の温度依存性を低くすることができ、低温環境下におけるシール性、保管性、流動性をバランスよく両立するには有利になる。

本発明のシーラント材組成物においては、架橋剤が硫黄成分を含むことが好ましい。これにより、ゴム成分（例えばブチル系ゴム）と架橋剤（硫黄）や有機過酸化物との反応性が高まり、シーラント材組成物の加工性を向上することができる。

本発明のシーラント材組成物においては、架橋助剤の配合量が、架橋剤の配合量の５０質量％〜４００質量％であることが好ましい。これにより、架橋剤と架橋助剤とのバランスが良好になり、熱劣化を抑制することができ、長期に亘ってシール性を良好に維持することが可能になる。

本発明のシーラント材組成物においては、架橋助剤がチアゾール系化合物またはチウラム系化合物であることが好ましい。これにより、加硫速度を早めることができ、生産性を高めることができる。その一方で、他の架橋助剤よりも熱劣化を抑制することができ、長期に亘ってシール性を良好に維持することも可能になる。

本発明のシーラント材組成物は、ゴム成分がブチルゴムを含み、ゴム成分１００質量％に対するブチルゴムの配合量が１０質量％以上であることが好ましい。更に、ブチルゴムが塩素化ブチルゴムを含み、ゴム成分１００質量％に対する塩素化ブチルゴムの配合量が５質量％以上であることが好ましい。このような配合にすることで、タイヤ内面に対する接着性を向上することができる。

上述の本発明のシーラント材組成物からなるシーラント層を備えた空気入りタイヤでは、上述のシーラント材組成物の優れた物性によって、走行に伴うシーラントの流動を抑制しながら良好なシール性を発揮することができ、特に、低温環境下においても良好なシール性を確保することができる。

本発明の空気入りタイヤの一例を示す子午線断面図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明の空気入りタイヤ（セルフシールタイプの空気入りタイヤ）は、例えば図１に示すように、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、このトレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、サイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。図１において、符号ＣＬはタイヤ赤道を示す。尚、図１は子午線断面図であるため描写されないが、トレッド部１、サイドウォール部２、ビード部３は、それぞれタイヤ周方向に延在して環状を成しており、これにより空気入りタイヤのトロイダル状の基本構造が構成される。また、子午線断面図における他のタイヤ構成部材についても、特に断りがない限り、タイヤ周方向に延在して環状を成している。

図１の例において、左右一対のビード部３間にはカーカス層４が装架されている。カーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５およびビードフィラー６の廻りに車両内側から外側に折り返されている。ビードフィラー６はビードコア５の外周側に配置され、カーカス層の本体部と折り返し部とにより包み込まれている。

トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層（図１では２層）のベルト層７が埋設されている。これら複数層のベルト層７のうち、ベルト幅が最も小さい層を最小ベルト層７ａ、ベルト幅が最も大きい層を最大ベルト層７ｂという。各ベルト層７は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。これらベルト層７において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。トレッド部１におけるベルト層７の外周側にはベルト補強層８が設けられている。図示の例では、ベルト層７の全幅を覆うフルカバー層とフルカバー層の更に外周側に配置されてベルト層７の端部のみを覆うエッジカバー層の２層のベルト補強層８が設けられている。ベルト補強層８は、タイヤ周方向に配向する有機繊維コードを含み、この有機繊維コードはタイヤ周方向に対する角度が例えば０°〜５°に設定されている。

タイヤ内面にはカーカス層４に沿ってインナーライナー層９が設けられている。このインナーライナー層９は、タイヤ内に充填された空気がタイヤ外に透過することを防ぐための層である。インナーライナー層９は、例えば、空気透過防止性能を有するブチルゴムを主体とするゴム組成物で構成される。或いは、熱可塑性樹脂をマトリクスとする樹脂層で構成することもできる。樹脂層の場合、熱可塑性樹脂のマトリクス中にエラストマー成分を分散させたものであってもよい。

図１に示すように、トレッド部１におけるインナーライナー層９のタイヤ径方向内側には、シーラント層１０が設けられている。特に、走行時に釘等の異物が刺さる可能性がある領域、即ち、トレッド部１の接地領域に対応するタイヤ内面にシーラント層１０は設けられる。特に、最小ベルト層７ａの幅よりも広い範囲にシーラント層１０を設けるとよい。本発明のシーラント材組成物は、このシーラント層１０に用いられる。シーラント層１０は、上述の基本構造を有する空気入りタイヤの内表面に貼付されるものであり、例えば釘等の異物がトレッド部１に突き刺さった際に、その貫通孔にシーラント層１０を構成するシーラント材が流入し、貫通孔を封止することにより、空気圧の減少を抑制し、走行を維持することを可能にするものである。

シーラント層１０は、例えば０．５ｍｍ〜５．０ｍｍの厚さを有する。この程度の厚さを有することで、シール性を良好に確保しながら、走行時のシーラントの流動を抑制することができる。また、シーラント層１０をタイヤ内面に貼付する際の加工性も良好になる。シーラント層１０の厚さが０．５ｍｍ未満であると充分なシール性を確保することが難しくなる。シーラント層１０の厚さが５．０ｍｍを超えるとタイヤ重量が増加して転がり抵抗が悪化する。尚、シーラント層１０の厚さとは平均厚さである。

シーラント層１０は、加硫済みの空気入りタイヤの内面に後から貼り付けることで形成することができる。例えば、後述のシーラント材組成物からなりシート状に成型されたシーラント材をタイヤ内表面の全周に亘って貼付したり、後述のシーラント材組成物からなり紐状または帯状に成型されたシーラント材をタイヤ内表面に螺旋状に貼付することでシーラント層１０を形成することができる。また、その際に、シーラント材組成物を加温することで、シーラント材組成物の性能のばらつきを抑えることができる。加温条件としては、温度を好ましくは１４０℃〜１８０℃、より好ましくは１６０℃〜１８０℃、加温時間を好ましくは５分〜３０分、より好ましくは１０分〜２０分にするとよい。この空気入りタイヤの製造方法によれば、パンク時のシール性が良好であってシーラントの流動が生じ難い空気入りタイヤを効率良く製造することができる。

本発明は、主として、上述のセルフシールタイプの空気入りタイヤのシーラント層１０に使用されるシーラント材組成物に関するものであるので、空気入りタイヤの基本構造や、シーラント層１０の構造は上述の例に限定されない。

本発明のシーラント材組成物は、０℃における粘度Ｖ_0℃が２ｋＰａ・ｓ〜１５ｋＰａ・ｓ、好ましくは３ｋＰａ・ｓ〜１０ｋＰａ・ｓである。また、４０℃における粘度Ｖ_40℃が１ｋＰａ・ｓ〜１４ｋＰａ・ｓ、好ましくは２ｋＰａ・ｓ〜８ｋＰａ・ｓである。更に、８０℃における粘度Ｖ_80℃が０．５ｋＰａ・ｓ〜１２ｋＰａ・ｓ好ましくは１ｋＰａ・ｓ〜６ｋＰａ・ｓである。このような特性を有するシーラント材組成物は、空気入りタイヤのシーラント層１０に用いた場合に、低温環境下においても良好なシール性を発揮し、走行中のシーラントの流動を抑制し、且つ保管中においてもシーラントの流動を抑制し、これら性能をバランスよく両立することができる。特に、異なる温度における物性（粘度）がそれぞれ適切であるということは、シーラントの物性に対する温度の影響が小さいことに繋がり、これら性能をバランスよく発揮できる適切な粘度が温度に依らず維持されるので、低温環境下におけるシール性、保管性、流動性をバランスよく高度に両立することができる。

このとき、０℃における粘度Ｖ_0℃が２ｋＰａ・ｓ未満であると流動性が悪化し、０℃における粘度Ｖ_0℃が１５ｋＰａ・ｓを超えると低温環境下におけるシール性が悪化する。４０℃における粘度Ｖ_40℃が１ｋＰａ・ｓ未満であると保管中のシーラント材の流動が十分に抑制できず保管性が悪化する。４０℃における粘度Ｖ_40℃が１４ｋＰａ・ｓを超えるとシール性が悪化する。８０℃における粘度Ｖ_80℃が０．５ｋＰａ・ｓ未満であると走行時のシーラント材の流動性が悪化し、８０℃における粘度Ｖ_80℃が１２ｋＰａ・ｓを超えるとシール性が悪化する。

本発明のシーラント材組成物では、上述のように、異なる温度における粘度がそれぞれ上述の適切な範囲にあることが重要である。特に、０℃における粘度Ｖ_0℃と４０℃における粘度Ｖ_40℃との比Ｖ_0℃／Ｖ_40℃が好ましくは５以下、より好ましくは１．０〜３．０であるとよい。このように低温時（０℃）の粘度と中程度の温度条件（４０℃）での粘度との差が小さいことで、低温環境下におけるシール性と保管性とをよりバランスよく両立することができる。このとき比Ｖ_0℃／Ｖ_40℃が５を超えると温度条件による粘度の差が拡大するため、低温環境下におけるシール性と保管性をバランスよく両立することが難しくなる。

同様に、本発明のシーラント材組成物では、０℃における粘度Ｖ_0℃と８０℃における粘度Ｖ_80℃との比Ｖ_0℃／Ｖ_80℃が好ましくは１０以下、より好ましく１．０〜５．０であるとよい。このように低温時（０℃）の粘度と高温時（８０℃）の粘度との差が小さいことで、低温環境下におけるシール性と走行時の流動性とをよりバランスよく両立することができる。このとき比Ｖ_0℃／Ｖ_80℃が１０を超えると温度条件による粘度の差が拡大するため、低温環境下におけるシール性と走行時の流動性をバランスよく両立することが難しくなる。

本発明で使用されるシーラント材組成物は、上述の物性を有していれば、その具体的な配合は特に限定されない。但し、上述の物性を確実に得るために、例えば後述の配合を採用することが好ましい。

本発明のシーラント材組成物において、ゴム成分はブチル系ゴムを含むとよい。ゴム成分中に占めるブチル系ゴムの割合は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％〜９０質量％、更に好ましくは３０質量％〜９０質量％であるとよい。このようにブチル系ゴムを含むことで、タイヤ内面に対する良好な接着性を確保することができる。ブチル系ゴムの割合が１０質量％未満であると、タイヤ内面に対する接着性を十分に確保することができない。特に、ブチル系ゴムは、上述の範囲内において、配合量が多いほど０℃における粘度が減少し、配合量が少ないほど０℃における粘度が増加する傾向があるため、ブチル系ゴムの割合を上述のより好ましい範囲（２０質量％〜９０質量％）や更に好ましい範囲（３０質量％〜９０質量％）に設定することは、粘度（特に０℃における粘度）を本発明で特定する適度な範囲に設定するには有効である。

本発明のシーラント材組成物においては、ブチル系ゴムとして、ハロゲン化ブチルゴムを含むことが好ましい。ハロゲン化ブチルゴムとしては、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴムを例示することができ、特に塩素化ブチルゴムを好適に用いることができる。塩素化ブチルゴムを用いる場合、ゴム成分１００質量％に占める塩素化ブチルゴムの割合は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％〜８５質量％、更に好ましくは３０質量％〜７０質量％である。ハロゲン化ブチルゴム（塩素化ブチルゴム）を含むことで、ゴム成分と後述の架橋剤や有機過酸化物との反応性が高まり、シール性の確保とシーラントの流動の抑制とを両立するには有利になる。また、シーラント材組成物の加工性を向上することもできる。塩素化ブチルゴムの割合が５質量％未満であると、ゴム成分と後述の架橋剤や有機過酸化物との反応性が充分に向上せず、所望の効果が充分に得られない。特に、塩素化ブチルゴムは、上述の範囲内において、配合量が多いほど０℃における粘度が減少し、配合量が少ないほど０℃における粘度が増加する傾向があるため、塩素化ブチルゴムの割合を上述のより好ましい範囲（１０質量％〜８５質量％）や更に好ましい範囲（３０質量％〜７０質量％）に設定することは、粘度（特に０℃における粘度）を本発明で特定する適度な範囲に設定するには有効である。

本発明のシーラント材組成物において、ブチル系ゴムの全量がハロゲン化ブチルゴム（塩素化ブチルゴム）である必要はなく、非ハロゲン化ブチルゴムを併用することもできる。非ハロゲン化ブチルゴムとしては、シーラント材組成物に通常用いられる未変性のブチルゴム、例えば、ＪＳＲ社製ＢＵＴＹＬ‐０６５、ＬＡＮＸＥＳＳ社製ＢＵＴＹＬ‐３０１などが挙げられる。ハロゲン化ブチルゴムと非ハロゲン化ブチルゴムとを併用する場合、非ハロゲン化ブチルゴムの配合量はゴム成分１００質量％中に、好ましくは２０質量％未満、より好ましくは１０質量％未満にするとよい。

本発明のシーラント材組成物においては、ブチル系ゴムとして２種以上のゴムを併用することが好ましい。即ち、塩素化ブチルゴムに対して、他のハロゲン化ブチルゴム（例えば、臭素化ブチルゴム）または非ハロゲン化ブチルゴムを組み合わせて用いることが好ましい。塩素化ブチルゴム、他のハロゲン化ブチルゴム（臭素化ブチルゴム）、非ハロゲン化ブチルゴムの３種は、加硫速度が互いに異なるため、少なくとも２種類を組み合わせて用いると、加硫速度の違いに起因して、加硫後のシーラント材組成物の物性（粘度や弾性等）は均質にならない。即ち、シーラント材組成物内での加硫速度の異なるゴムの分布（濃度のばらつき）によって、加硫後のシーラント層において相対的に硬い部分と相対的に柔らかい部分とが混在することになる。その結果、相対的に硬い部分では流動性が抑制され、相対的に柔らかい部分ではシール性が発揮されて、これら性能をバランスよく両立するには有利になる。

本発明のシーラント材組成物においては、ゴム成分としてブチル系ゴム以外の他のジエン系ゴムを配合することもできる。他のジエン系ゴムとしては、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（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）等のシーラント材組成物に一般的に用いられるゴムを使用することができる。これら他のジエン系ゴムは、単独又は任意のブレンドとして使用することができる。

本発明のシーラント材組成物においては、架橋剤および有機過酸化物を配合することが好ましい。尚、本発明における「架橋剤」とは、有機過酸化物を除いた架橋剤であり、例えば硫黄、亜鉛華、環状スルフィド、樹脂（樹脂加硫）、アミン（アミン加硫）等を例示することができる。ここで、樹脂（樹脂加硫）としては、例えば、フェノールホルムアルデヒド樹脂が挙げられる。また、アミン（アミン加硫）としては、例えば、フェニルヒドロキシルアミンが挙げられる。架橋剤としては、特に硫黄成分を含むもの（例えば、硫黄）を用いることが好ましい。このように架橋剤および有機過酸化物を併用して配合することで、シール性の確保とシーラントの流動の防止とを両立するための適度な架橋を実現できる。

架橋剤の配合量は、上述のゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部〜４０質量部、より好ましくは０．５質量部〜２０質量部、更に好ましくは１質量部〜１０質量部である。また、有機過酸化物の配合量は、上述のゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部〜４０質量部、より好ましくは１．０質量部〜２０質量部、更に好ましくは５質量部〜１５質量部である。架橋剤の配合量が０．１質量部未満であると、実質的に架橋剤が含まれないのと同等になり、適切な架橋を行うことができない。架橋剤の配合量が４０質量部を超えると、シーラント材組成物の架橋が進みすぎてシール性が低下する。有機過酸化物の配合量が１質量部未満であると、有機過酸化物が過少であり架橋が十分に行うことができず、所望の物性を得ることができない。有機過酸化物の配合量が４０質量部を超えると、シーラント材組成物の架橋が進みすぎてシール性が低下する。

架橋剤は、上述の範囲内において、配合量が多いほど０℃における粘度が増加し、配合量が少ないほど０℃における粘度が減少する傾向があるため、架橋剤の配合量を上述のより好ましい範囲（０．５質量部〜２０質量部）や更に好ましい範囲（１質量部〜１０質量部）に設定することは、粘度（特に０℃における粘度）を本発明で特定する適度な範囲に設定するには有効である。また、有機過酸化物は、上述の範囲内において、配合量が多いほど２３℃における粘度が減少し、配合量が少ないほど２３℃における粘度が増加する傾向があるため、有機過酸化物の配合量を上述のより好ましい範囲（１．０質量部〜２０質量部）や更に好ましい範囲（５質量部〜１５質量部）に設定することは、粘度（特に０℃における粘度）を本発明で特定する適度な範囲に設定するには有効である。

このように架橋剤と有機過酸化物とを併用するにあたって、架橋剤の配合量Ａと有機過酸化物の配合量Ｂとの質量比Ａ／Ｂを、好ましくは５／１〜１／２００、より好ましくは１／１０〜１／２０にするとよい。このような配合割合とすることで、シール性の確保とシーラントの流動の防止とを、よりバランスよく両立することが可能になる。

有機過酸化物としては、例えば、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、ベンゾイルパーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、ブチルヒドロパーオキサイド、ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルヒドロパーオキサイド等が挙げられる。特に、１分間半減期温度が１００℃〜２００℃である有機過酸化物が好ましく、前述の具体例の中では、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が特に好ましい。尚、本発明において、「１分間半減期温度」は、一般に、日本油脂社の「有機過酸化物カタログ第１０版」に記載された値を採用し、記載のない場合は、カタログに記載された方法と同様に、有機溶媒中における熱分解から求めた値を採用する。

本発明のシーラント材組成物には、架橋助剤を配合することが好ましい。架橋助剤とは、硫黄成分を含む架橋剤と共に配合することで架橋反応触媒として作用する化合物である。架橋剤および架橋助剤を配合することで、加硫速度を早めることができ、シーラント材組成物の生産性を高めることができる。架橋助剤の配合量は、上述のゴム成分１００質量部に対して好ましくは０質量部超１質量部未満、より好ましく０．１質量部〜０．９質量部である。このように架橋助剤の配合量を抑えることで、触媒として架橋反応を促進させつつシーラント材組成物の劣化（熱劣化）を抑制することができる。架橋助剤の配合量が１質量部以上であると熱劣化を抑制する効果が十分に得られない。尚、架橋助剤は、上記のように硫黄成分を含む架橋剤と共に配合することにより架橋反応触媒として作用するものであるので、硫黄成分の代わりに有機過酸化物と共存させても架橋反応触媒としての作用は得られず、架橋助剤を多く使用しなければならず、熱劣化を促進してしまう。

架橋剤と架橋助剤を併用するにあたって、架橋剤の配合量は、上述の架橋助剤の配合量の好ましく５０質量％〜４００質量％、より好ましくは１００質量％〜２００質量％であるとよい。このように架橋剤を架橋助剤に対して適度に配合することで、架橋助剤の触媒としての機能を良好に発揮することができ、シール性の確保とシーラントの流動の防止とを両立するには有利になる。架橋剤の配合量が架橋助剤の配合量の５０質量％未満であると流動性が低下する。架橋剤の配合量が架橋助剤の配合量の４００質量％を超えると耐劣化性が低下する。

架橋助剤としては、例えば、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、ジチオカルバミン酸塩系、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、キサントゲン酸系の化合物（加硫促進剤）を例示することができる。これらの中でも、チアゾール系、チウラム系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸塩系の加硫促進剤を好適に用いることができる。チアゾール系の加硫促進剤としては、例えば、２−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィド等を挙げることができる。チウラム系の加硫促進剤としては、例えば、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド等を挙げることができる。グアニジン系の加硫促進剤としては、例えば、ジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン等を挙げることができる。ジチオカルバミン酸塩系の加硫促進剤としては、例えば、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム等を挙げることができる。特に、本発明においては、チアゾール系またはチウラム系の加硫促進剤を用いることが好ましく、得られるシーラント材組成物の性能のばらつきを抑えることができる。

尚、例えばキノンジオキシムのような実際は架橋剤として機能する化合物を便宜的に架橋助剤と呼称する場合があるが、本発明における架橋助剤は、上述のように架橋剤による架橋反応の触媒として機能する化合物であるので、キノンジオキシムは本発明における架橋助剤には該当しない。

本発明のシーラント材組成物は、液状ポリマーを配合することが好ましい。このように液状ポリマーを配合することで、シーラント材組成物の粘性を高めてシール性を向上することができる。液状ポリマーの配合量は、上述のゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５０質量部〜４００質量部、より好ましくは７０質量部〜２００質量部、更に好ましくは８０質量部〜２００質量部である。液状ポリマーの配合量が５０質量部未満であると、シーラント材組成物の粘性を高める効果が充分に得られないことがある。液状ポリマーの配合量が４００質量部を超えると、シーラントの流動を充分に防止することができない。尚、液状ポリマーは、上述の範囲内において、配合量が多いほど０℃における粘度が減少し、配合量が少ないほど０℃における粘度が増加する傾向があるため、液状ポリマーの配合量を上述のより好ましい範囲（７０質量部〜２００質量部）や更に好ましい範囲（８０質量部〜２００質量部）に設定することは、粘度（特に０℃における粘度）を本発明で特定する適度な範囲に設定するには有効である。

液状ポリマーとしては、シーラント材組成物中のゴム成分（ブチルゴム）と共架橋可能であることが好ましく、例えば、パラフィンオイル、ポリブテンオイル、ポリイソプレンオイル、ポリブタジエンオイル、ポリイソブテンオイル、アロマオイル、ポリプロピレングリコール等が挙げられる。シーラント材組成物の物性の温度依存性を低く抑えて、低温環境下におけるシール性を良好に確保する観点から、これらの中でも、パラフィンオイル、ポリブテンオイル、ポリイソプレンオイル、ポリブタジエンオイル、アロマオイル、ポリプロピレングリコールが好ましく、特にパラフィンオイルを用いることが好ましい。パラフィンオイルを用いることで、上述の温度ごとの粘度をそれぞれ適切な範囲に設定するには有利になる。具体的には、パラフィンオイルは、上述の範囲内において、配合量が多いほど０℃における粘度が減少し、配合量が少ないほど０℃における粘度が増加する傾向があるため、液状ポリマーとしてパラフィンオイルを採用することは、粘度（特に０℃における粘度）を本発明で特定する適度な範囲に設定するには有効である。また、液状ポリマーの分子量は好ましくは８００以上、より好ましくは１０００以上、更に好ましくは１２００以上３０００以下であるとよい。このように分子量の大きいものを用いることで、タイヤ内面に設けたシーラント層からタイヤ本体にオイル分が移行してタイヤに影響を及ぼすことを防止することができる。

上述の配合からなるシーラント材組成物は、少なくともブチル系ゴムを含有していることでゴム成分に適度に高い粘性を付与しながら、架橋剤と有機過酸化物の併用によって架橋を行うことで良好なシール性を得るのに充分な粘性を確保しつつ走行中に流動しない適度な弾性を得て、これら性能をバランスよく両立することができる。更に、上述のゴム成分（ブチル系ゴムや塩素化ブチルゴムの配合量）、架橋剤や有機過酸化物の配合量、液状ポリマーの配合量による粘度への影響（上述の粘度の傾向）が協働することで、低温時（０℃）、中程度の温度条件（４０℃）、および高温時（８０℃）のそれぞれにおける粘度を、それぞれ本発明で特定される適切な範囲に調整することができる。特に、液状ポリマーとしてパラフィンオイルを適量配合した場合には、低温時（０℃）、中程度の温度条件（４０℃）、および高温時（８０℃）のそれぞれにおける粘度を、それぞれ本発明で特定される適切な範囲に効率よく調整することができる。そのため、セルフシールタイプの空気入りタイヤのシーラント層１０（シーラント材）に好適に用いることができ、シーラント材としての基本性能（走行中の流動の抑制と良好なシール性の両立）を十分に発揮しながら、低温環境下においても良好なシール性を発揮し、更に保管中のシーラント材の流動も効果的に抑制することができる。

以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

タイヤサイズ２５５／４０Ｒ２０で、図１に示す基本構造を有し、トレッド部におけるインナーライナー層のタイヤ径方向内側にシーラントからなるシーラント層を有する空気入りタイヤにおいて、シーラント層を構成するシーラント材組成物の配合と物性を表１〜４に記載のように設定した比較例１〜３、実施例１〜３４のタイヤを製作した。

尚、粘度は、各タイヤに用いたシーラント材組成物を用いて、直径２５ｍｍ、厚さ１．５ｍｍのサンプル作成し、このサンプルについて、回転式レオメーターを用いて、変形量０．１％、周波数１Ｈｚの条件、かつ、それぞれ指定された温度条件（０℃、４０℃、８０℃）で測定した。

これら試験タイヤについて、これら試験タイヤについて、下記試験方法により、低温環境下におけるシール性（表中の「シール性（−２０℃）」）、保管性、走行時の流動性を評価し、その結果を表１〜２に併せて示した。

低温環境下におけるシール性
各試験タイヤを温度−２０℃の条件で２４時間冷却した後、リムサイズ２０×９Ｊのホイールに組み付けて試験車両に装着し、初期空気圧２５０ｋＰａ、荷重８．５ｋＮ、温度−２０℃の条件で、直径４．０ｍｍの釘をトレッド部に打ち込み、更に、その釘を抜いた状態で−２０℃環境下に１時間タイヤを静置した後の空気圧を測定した。評価結果は、以下の５段階で示した。尚、評価結果の点数が「２」以上であれば十分なシール性を発揮しており、点数が大きいほどより優れたシール性を発揮したことを意味する。
５：静置後の空気圧が２４０ｋＰａ以上かつ２５０ｋＰａ以下
４：静置後の空気圧が２３０ｋＰａ以上かつ２４０ｋＰａ未満
３：静置後の空気圧が２１５ｋＰａ以上かつ２３０ｋＰａ未満
２：静置後の空気圧が２００ｋＰａ以上かつ２１５ｋＰａ未満
１：静置後の空気圧が２００ｋＰａ未満

保管性
試験タイヤを７０℃恒温室内で７０日間保管し、保管後のシーラントの流動状態を調べた。評価結果は、保管前にシーラント層の表面に５ｍｍ方眼罫２０×４０マスの線を引き、保管後に形状が歪んだマスの個数を数えて、シーラントの流動が全く認められない場合（歪んだマスの個数が０個）を「○」で示し、歪んだマスの個数が全体の１／４未満である場合を「△」で示し、歪んだマスの個数が全体の１／４以上である場合を「×」で示した。

シーラントの流動性
試験タイヤをリムサイズ２０×９Ｊのホイールに組み付けてドラム試験機に装着し、空気圧２２０ｋＰａ、荷重８．５ｋＮ、走行速度８０ｋｍ／ｈの条件で１時間走行し、走行後のシーラントの流動状態を調べた。評価結果は、走行前にシーラント層の表面に５ｍｍ方眼罫２０×４０マスの線を引き、走行後に形状が歪んだマスの個数を数えて、シーラントの流動が全く認められない場合（歪んだマスの個数が０個）を「○」で示し、歪んだマスの個数が全体の１／４未満である場合を「△」で示し、歪んだマスの個数が全体の１／４以上である場合を「×」で示した。

表１〜４において使用した原材料の種類を下記に示す。
・ブチルゴム１：塩素化ブチルゴム、ＪＳＲ社製ＣＨＬＯＲＯＢＵＴＹＬ１０６６
・ブチルゴム２：臭素化ブチルゴム、ＪＳＲ社製ＢＲＯＭＯＢＵＴＹＬ２２２２
・天然ゴム：ＳＲＩ ＴＲＡＮＧ社製 天然ゴム
・有機過酸化物：ジベンゾイルパーオキサイド、日本油脂社製ナイパーＮＳ（１分間半減期温度：１３３℃）
・架橋剤１：硫黄、細井化学工業社製小塊硫黄
・架橋剤２：環状スルフィド、大内新興化学工業社製バルノックＲ
・架橋剤３：キノンジオキシム、大内新興化学工業社製社製バルノックＧＭ
・架橋助剤１：チアゾール系加硫促進剤、大内新興化学工業社製ノクセラーＭＺ
・架橋助剤２：チウラム系加硫促進剤、大内新興化学工業社製ノクセラーＤＭ‐ＰＯ
・液状ポリマー１：パラフィンオイル、カネダ社製ハイコール Ｋ‐３５０（分子量：８５０）
・液状ポリマー２：パラフィンオイル、出光興産社製ダイアナプロセス ＰＷ‐３８０（分子量：１４００）
・液状ポリマー３：ポリブテンオイル、ＪＸＴＧエネルギー社製日石ポリブテンＨＶ‐１５（分子量：１３００）

表１〜４から明らかなように、実施例１〜３４の空気入りタイヤは、低温環境下におけるシール性、保管性、走行時の流動性を良好に発揮し、これら性能をバランスよく両立した。一方、比較例１は、０℃における粘度が大きすぎるためシール性が悪化した。比較例２は、４０℃における粘度が大きすぎるため保管性が悪化した。比較例３は、８０℃における粘度が小さすぎるためシーラントの流動性が悪化した。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
８ ベルト補強層
９ インナーライナー層
１０ シーラント層
ＣＬ タイヤ赤道

Claims (12)

1. 空気入りタイヤの内表面に配置されたシーラント層を構成するシーラント材組成物であって、０℃における粘度Ｖ_0℃が２ｋＰａ・ｓ〜１５ｋＰａ・ｓであり、４０℃における粘度Ｖ_40℃が１ｋＰａ・ｓ〜１４ｋＰａ・ｓであり、且つ、８０℃における粘度Ｖ_80℃が０．５ｋＰａ・ｓ〜１２ｋＰａ・ｓであることを特徴とするシーラント材組成物。
2. ０℃における粘度Ｖ_0℃と４０℃における粘度Ｖ_40℃との比Ｖ_0℃／Ｖ_40℃が５以下であることを特徴とする請求項１に記載のシーラント材組成物。
3. ０℃における粘度Ｖ_0℃と８０℃における粘度Ｖ_80℃との比Ｖ_0℃／Ｖ_80℃が１０以下であることを特徴とする請求項１に記載のシーラント材組成物。
4. 前記ゴム成分１００質量部に対して、パラフィンオイル５０質量部〜４００質量部が配合されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシーラント材組成物。
5. 前記パラフィンオイルの分子量が８００以上であることを特徴とする請求項４に記載のシーラント剤組成物。
6. ゴム成分１００質量部に対して、有機過酸化物１質量部〜４０質量部、架橋剤０．１質量部〜４０質量部、架橋助剤０質量部超１質量部未満が配合されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のシーラント材組成物。
7. 前記架橋剤が硫黄成分を含むことを特徴とする請求項６に記載のシーラント材組成物。
8. 前記架橋助剤の配合量が、前記架橋剤の配合量の５０質量％〜４００質量％であることを特徴とする請求項６または７に記載のシーラント材組成物。
9. 前記架橋助剤がチアゾール系化合物またはチウラム系化合物であることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載のシーラント材組成物。
10. 前記ゴム成分がブチルゴムを含み、前記ゴム成分１００質量％に対する前記ブチルゴムの配合量が１０質量％以上であることを特徴とする請求項４〜９のいずれかに記載のシーラント材組成物。
11. 前記ブチルゴムが塩素化ブチルゴムを含み、前記ゴム成分１００質量％に対する前記塩素化ブチルゴムの配合量が５質量％以上であることを特徴とする請求項１０に記載のシーラント材組成物。
12. 請求項１〜１１のいずれかに記載のシーラント材組成物からなる前記シーラント層を備えたことを特徴とする空気入りタイヤ。

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