JP3897556B2 - パンク防止シーラント用ゴム組成物をタイヤ本体内に具備してなる空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、パンク防止シーラント用ゴム組成物を備えた空気入りタイヤに関するものであり、さらに詳しくは、粘着性のシーラントを生成させるためのゴム組成物に配合されているパーオキサイドのカーカス層などへの移行を防止したパンク防止シーラント用ゴム組成物を備えた空気入りタイヤに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、走行中に釘等を踏んだ時のタイヤのパンク対策として、▲1▼タイヤ内部に剛性部を内挿しておくランフラットタイヤ、▲2▼パンクした時エアバルブからタイヤ内に液状修理剤を注入して穴を塞ぐ方法、▲3▼タイヤ製造時に予めタイヤ内面に粘着シーラントを積層しておく方法等の提案がある。
【0003】
しかし、▲1▼のランフラットタイヤは剛性物により重量が増加し、乗心地も悪化するという問題がある。▲2▼の修理液を注入する方法は重量化の問題は▲1▼よりも少ないが、パンク時に運転者が車外に出て注入作業を行わなければならないという問題があった。
【0004】
これら▲1▼および▲2▼に対し、▲3▼の方法は、▲1▼のような重量化という問題が解決され、かつ▲2▼のようにパンク時に人が注入作業を行わなくても自己シールできるという利点がある。
【0005】
▲1▼や▲2▼よりも優れた点を有する▲3▼の方法としては、特開平53−55802号公報にポリイソブチレンにパーオキサイドを添加したゴム組成物をタイヤ内面に配置し、これをタイヤ加硫時に熱分解することによって粘着シーラントを得るようにしたものが提案されている。
【0006】
該公報に記載された技術は、ポリイソブチレンとパーオキサイドから成るゴム組成物を熱分解して粘着シーラントを得るというものである。
しかしながら、該シーラント用のゴム組成物を加熱・加硫変成中に、パーオキサイドが、カーカス層等に移行することにより、カーカスゴムの硬化、インナーライナーゴムの軟化といった材料特性の悪化を来すという問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ポリイソブチレンを主体とするゴム成分とパーオキサイドとの組成物の熱処理によって粘着シーラントを形成する際に、該組成物中のパーオキサイドのカーカス層等に移行することによる材料特性の悪化を防止した空気入りタイヤを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
かかるポリイソブチレンを主体とするゴム成分とパーオキサイドとの組成物の熱処理によって粘着シーラントを形成する際に、該組成物中のパーオキサイドのカーカス層等に移行することによる材料特性の悪化を防止する空気入りタイヤは、ポリイソブチレンを50重量%以上含有するゴム成分とパーオキサイドを含有するシーラント組成物層とインナーライナーの間に、バリヤー層を設けたパンク防止シーラント用ゴム組成物をタイヤ本体内に具備してなる空気入りタイヤである。
【0009】
そして、その際、バリヤー層が次の場合はさらに有効である。
(1)バリヤー層が、ハロゲン化ブチルゴムからなるか、もしくはハロゲン化ブチルゴムを含浸した布帛からなるパンク防止シーラント用ゴム組成物をタイヤ本体内に具備してなる空気入りタイヤ。
(2)バリヤー層が、ゴム100重量部に対して含水ケイ酸カルシウムを主成分とするクレイを20〜100重量部含有してなるパンク防止シーラント用ゴム組成物をタイヤ本体内に具備してなる空気入りタイヤ。
(3)バリヤー層が、ゴム100重量部に対してパーオキサイドのラジカル封止剤を0.5〜5重量部含有してなるパンク防止シーラント用ゴム組成物をタイヤ本体内に具備してなる空気入りタイヤ。
【0010】
また、ポリイソブチレンを主体とするゴム成分とパーオキサイドを含有するシーラント組成物層の外側に、次のいずれかのインナーライナーをタイヤ本体内に具備してなる空気入りタイヤである。
(1)ゴム100重量部に対して含水ケイ酸カルシウムを主成分とするクレイを20〜100重量部含有してなるインナーライナー
(2)ゴム100重量部に対してパーオキサイドのラジカル封止剤を0.5〜5重量部含有してなるインナーライナー
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
まず、本発明において、ポリイソブチレンを50重量%以上含有するゴム成分におけるポリイソブチレンとは、イソプレンなどを少量共重合したものも含む。共重合の場合は、通常、不飽和度2.2モル%以下のポリイソブチレンが使用される。
【0012】
また、本発明で粘着シーラントを生成するためには、ポリイソブチレンを50重量%以上含有することが必要である。ポリイソブチレンが、ゴム成分中の50重量%より少ないと、上記高粘度の分解ポリマーの生成量が少な過ぎて、パンク防止効果を十分に発揮することができない。
【0013】
上記ゴム成分に配合でき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。
たとえば、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、天然ゴムなどを挙げることができる。
【0014】
また、パーオキサイドは、上記ゴム成分100重量部に対し0.2〜20重量部配合することが必要である。
パーオキサイドの配合量が0.2重量部より少ない場合には、ポリイソブチレンが十分に分解されないため、パンク防止効果を十分に発揮することができない。また、20重量部を超えると、添加量が多すぎるため分解が進行し過ぎて、粘着性組成物の粘度が低くなり過ぎ、パンク防止効果が十分に得られない。
【0015】
パーオキサイドとしては、ベンゾイルパーオキサイド、Pークロロベンゾイルパーオキサイドなどのアシルパーオキサイド類、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、tーブチルパーオキシアセテート、tー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、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などが挙げられるが、特に、ジクミルパーオキサイドが好ましい。
本発明の特徴は、ポリイソブチレンを主体とするゴム成分とパーオキサイドを含有するシーラント組成物層とインナーライナーの間に、バリヤー層を設けたことにある。
【0016】
その際、該バリヤー層が、ハロゲン化ブチルゴムからなるか、もしくはハロゲン化ブチルゴムを含浸した布帛の場合、該バリヤー層に含水ケイ酸カルシウムを主成分とするクレイを含有させる場合、パーオキサイドのラジカル封止剤を含有させる場合が、一層有効である。
【0017】
該バリヤー層が、ハロゲン化ブチルゴムからなるか、もしくはハロゲン化ブチルゴムを含浸した布帛の場合のハロゲン化ブチルゴムとしては、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴムが好ましく用いられる。
【0018】
また、含水ケイ酸カルシウムを主成分とするクレイを含有させる場合は、ポリマー100重量部に対して20〜100重量部、好ましくは、20〜50重量部含有させる。
【0019】
さらに、パーオキサイドのラジカル封止剤を含有させる場合は、0.5〜5重量部、好ましくは、1〜2重量部含有させる。
【0020】
パーオキサイドのラジカル封止剤としては、たとえば2,2‘−メチレン−(4−メチル−6−ブチルフェノール)、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、2,5−ジ−t−ブチル−ハイドロキノン、2,2’−メチレン−ビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、フェニル−1−ナフチルアミン、オクチル化ジフェニルアミン、フェノチアジン、p−(p−トルエンスルホニルアミド)ジフェニルアミンなどを挙げることができる。
【0021】
本発明の他の実施態様としては、インナーライナー自体に前述のバリヤー層と同様の機能を持たせることである。
【0022】
すなわち、次のいずれかのインナーライナーを用いるのである。
この場合の含有量などの条件は、バリヤー層の場合と同一の条件が採用され得る。
(1)ゴム100重量部に対して含水ケイ酸カルシウムを主成分とするクレイを20〜100重量部含有してなるインナーライナー
(2)ゴム100重量部に対してパーオキサイドのラジカル封止剤を0.5〜5重量部含有してなるインナーライナー
この際、(1)および(2)の実施態様を任意に組み合わせることができる。たとえば、ハロゲン化ブチルゴムに、クレイやラジカル封止剤を配合するなどの態様である。
【0023】
インナーライナーの素材としては、通気性の低いブチルゴムが使用されるが、前述のように、ハロゲン化ブチルゴムを用いる場合に、その効果が顕著である。
【0024】
以下、本発明のタイヤの構成について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0025】
図1は本発明の空気入りタイヤの一例であり、子午線半断面を示している。
【0026】
1はトレッド部、2はサイドウォール部、3はビード部である。タイヤ内側にはカーカス層4が配置され、その両端部が左右一対のビードコア5, 5間に装架されている。トレッド部1におけるカーカス層4の外周には、ベルト層6が設けられ、カーカス層4の内側にはインナーライナー7が配置されている。インナーライナー7のトレッド部に対応する位置の内側にシーラント組成物層8が配置されている。
【0027】
本発明のバリヤー層を設ける場合は、インナーライナー7とシーラント組成物層8の間に、バリヤー層9が設けられ、該バリヤー層9によって、シーラント組成物層8からパーオキサイドのカーカス層への移行が防止される。
【0028】
また、バリヤー層を設けない場合は、インナーライナー7自体に、前述したように、シーラント組成物からパーオキサイドの移行を防止する機能を付与される必要がある。
それらの際、シーラント組成物層8の内側にカバーゴム層10を設けてもよい。
【0029】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
【0030】
本発明の実施例における評価は、次に示すモデルを作成して評価した。
モデルの構成図を図2に示す。
1.モデルの構成
カーカスとして、1100デシテックスのカーカスコードが、60エンド/インチになるように作成し、さらにカーカスコートゴムにて全厚さが1.2mmになるようにコーティングした。
カーカスコートゴムの組成については、表1に示す。
上記カーカスを糸が平行になるように、2層積層し、その上にインナーライナーとして、表1に示すコンパウンドを0.7mm厚さで積層した。
バリヤー層を設ける場合は、その上にバリヤー層を0.7mmの厚さで積層した。
さらに、上記積層体の中央に表2に示すシーラント層を配置し、シーラント層を覆うように、カバーゴム層を積層した。
カバーゴム層の組成も表1に示す。
次に、得られた積層体を160℃で15分間加硫した。
2.弾性率(E1)の測定方法
本発明の実施例におけるカーカスゴムおよびインナーライナーの弾性率(E1)は、次の測定方法によって測定した。
【0031】
得られた加硫物から各々切り出し、スライスして平滑なシートを作成し、JIS K6394およびISO DIS2856に基づき、東洋精機(株)製粘弾性スペクトロメータにて測定した。
【0032】
測定条件は、20℃、20Hz、10%伸長±2%で行い、サンプル形状は、5mm幅×20mm長のサンプルを使用し、厚さはノギスにて測定した。
【0033】
なお、表3に示す弾性率は、上記積層加硫物において、シーラントを配置しなかった場合、すなわち、シーラントを内蔵しない一般のタイヤをモデル化したサンプルからサンプリングしたカーカスゴム、インナーライナーゴムの弾性率を100とした指数にて表示した。
【0034】
実施例1
バリヤー層を臭化ブチルゴムからなる層とした結果を表3にまとめた。
表3からカーカスゴムおよびインナーライナーゴムの弾性率が、通常のタイヤを再現した場合とほぼ同等であることがわかる。
【0035】
実施例2〜4
実施例1において、臭化ブチルゴムからなるバリヤー層にクレイ20重量部、フェノール系老化防止剤である2,2‘−メチレン−(4−メチル−6−ブチルフェノール)(精工化学(株)製ノンフレックスMBP)を3重量部、フェノチアジン5重量部を、それぞれ配合し加熱・加硫した後のカーカスゴムおよびインナーライナーの弾性率を測定し、表3にまとめた。いずれも、各弾性率に変化がないことがわかる。
【0036】
比較例1
実施例1において、バリヤー層を設けないで加熱・加硫した後のカーカスゴムおよびインナーライナーゴムの弾性率を測定し、表3にまとめた。
カーカスゴムは弾性率の上昇が激しく、またインナーライナーゴムは軟化してしまい、サンプリングできなかった。いずれも、タイヤ性能を損なうおそれがある。
【0037】
参考例
バリヤー層を設けないが、臭素化ブチルゴムからなるインナーライナーを用いて、実施例1と同様に、加熱・加硫した後のカーカスゴムおよびインナーライナーの弾性率を測定し、表3にまとめた。比較例1に比べ、いずれも、性能低下が著しく軽減された。
【0038】
実施例5〜7
参考例において、インナーライナーゴムに、さらにクレイ20重量部、フェノール系老化防止剤である2,2‘−メチレン−(4−メチル−6−ブチルフェノール)(精工化学(株)製ノンフレックスMBP)を3重量部、フェノチアジン5重量部を、それぞれ配合し加熱・加硫した後のカーカスゴムおよびインナーライナーの弾性率を測定し、表3にまとめた。いずれも、各弾性率に変化がないことがわかる。
【0039】
【表1】
【0040】
【表2】
【0041】
【表3】
【0042】
【発明の効果】
本発明は、ポリイソブチレンを主体とするゴム成分とパーオキサイドを含有するシーラント組成物層とインナーライナーの間に、パーオキサイドの移行を防止するためのバリヤー層を設けるか、または、インナーライナー自体にパーオキサイドの移行を防止するための機能を付与した空気入りタイヤであるので、ゴム組成物中のパーオキサイドのカーカス層等に移行することによる材料特性の悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の空気入りタイヤの子午線半断面図である。
【図2】本発明の実施例における評価を行うためのモデルの構造図である。
【符号の説明】
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 ベルト層
7 インナーライナー
8 シーラント組成物層
9 バリヤー層
10 カバーゴム層
Claims (5)
- ポリイソブチレンを50重量%以上含有するゴム成分とパーオキサイドを含有するシーラント組成物層とインナーライナーの間に、バリヤー層を設けたパンク防止シーラント用ゴム組成物をタイヤ本体内に具備してなる空気入りタイヤ。
- バリヤー層が、ハロゲン化ブチルゴムからなるか、もしくはハロゲン化ブチルゴムを含浸してなる布帛からなる請求項1記載のパンク防止シーラント用ゴム組成物をタイヤ本体内に具備してなる空気入りタイヤ。
- バリヤー層が、ゴム100重量部に対して含水ケイ酸カルシウムを主成分とするクレイを20〜100重量部含有してなる請求項1または2記載のパンク防止シーラント用ゴム組成物をタイヤ本体内に具備してなる空気入りタイヤ。
- バリヤー層が、ゴム100重量部に対してパーオキサイドのラジカル封止剤を0.5〜5重量部含有してなる請求項1、2または3記載のパンク防止シーラント用ゴム組成物をタイヤ本体内に具備してなる空気入りタイヤ。
- ポリイソブチレンを50重量%以上含有するゴム成分とパーオキサイドを含有するシーラント組成物層の外側に、次のいずれかのインナーライナーをタイヤ本体内に具備してなる空気入りタイヤ。
(1)ゴム100重量部に対して含水ケイ酸カルシウムを主成分とするクレイを20〜100重量部含有してなるインナーライナー
(2)ゴム100重量部に対してパーオキサイドのラジカル封止剤を0.5〜5重量部含有してなるインナーライナー
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