JP4105545B2 - 自動車ホイール用タイヤを製造、成形、硬化させるための方法 - Google Patents
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Description
−その形状がタイヤの内部表面の形状に合致する円環状支持体の外部表面の上に、架橋性エラストマー材料製のコーティング層の少なくとも1層を形成する工程と、
−前記コーティング層を担持する前記円環状支持体上に、架橋性エラストマー材料を含む少なくとも1つの要素を含む未加工タイヤを製造する工程と、
−加硫用金型の内部に画定された金型キャビティ中に未加工タイヤを封入する工程であって、前記金型キャビティが、その形状が加硫完了した時点でタイヤの外部表面の形状と合致する壁面を有している、工程と、
−タイヤの内部表面により画定された空間に加圧下流体を導入して、未加工タイヤの外部表面を金型キャビティの壁面に対して押しつける工程と、
−タイヤに熱を加えて、前記架橋性エラストマー材料を加硫させる工程と、
を含み、
前記コーティング層が加水分解可能なシラン基を含む少なくとも1種のエラストマーを含んでいることを特徴としている。
−実質的に円環状の形状に成形した少なくとも1つのゴム被覆したカーカスプライを有し、その対向した周縁により1対の延伸不能な環状の構造体と係合している、カーカス構造体と、
−前記カーカス構造体に対して周方向外側の位置に取り付けた少なくとも1つのベルトストリップを含むベルト構造と、
−前記ベルト構造に周方向に重ね合わせたトレッドバンドと、
−前記カーカス構造体に関して対向する両側に側方から取り付けた1対のサイドウォールと、
−前記ゴム被覆したカーカスプライに関して、半径方向内側の位置に配した架橋したエラストマー材料製のコーティング層と、を含み、
前記コーティング層が加水分解可能なシラン基を含む少なくとも1種のエラストマーを架橋させることにより得られることを特徴としている。前記コーティング層の架橋は、硫黄または硫黄誘導体系の架橋剤の存在下に得るのが好ましい。
−R’は、C1〜C18アルキル基、C6〜C20アリール基、C7〜C30アルキルアリール基またはアリールアルキル基、C3〜C30シクロアルキル基から選択されるが、ここで前記シクロアルキル基は任意にC1〜C18アルキル基によって置換されていてよく、
−R’1、R’2およびR’3は、同一であっても異なっていてもよく、水素、C1〜C8アルコキシ基、C1〜C18アルキル基、C6〜C20アリール基、C7〜C30アルキルアリール基またはアリールアルキル基から選択されるが、但し、R’1、R’2およびR’3基のうち少なくとも1つはアルコキシ基を表す)のシランが含まれる。
−酸無水物基、−(RCO)2O(式中、Rはアルキレン基である)、
−カルボキシル基、−COOH、
−エステル基、−COOR(式中、Rはアルキルまたはアリール基である)、
−アミド基、−CONH2、から選択される少なくとも1つの官能基を含むエラストマーと、
少なくとも1つの加水分解可能な基および前記エラストマーの官能基と反応することが可能な少なくとも1つの反応性基を含むシランと、を反応させることによって、加水分解可能なシラン基を含むエラストマーを得ることができる。
−R1、R2およびR3は、同一であっても異なっていてもよく、水素、C1〜C8アルコキシ基、C1〜C18アルキル基、C6〜C20アリール基、C7〜C30アルキルアリール基またはアリールアルキル基から選択されるが、但し、R1、R2およびR3基のうち少なくとも1つはアルコキシ基を表し、
−R4は、C1〜C18アルキレン基、C6〜C20アリーレン基から選択されるが、前記アリーレン基は任意にC1〜C8アルキル基で置換されていてもよく、
−R5およびR7は、同一であっても異なっていてもよく、水素、C1〜C18アルキル基であるか、または、R5およびR7が水素以外である場合に、それらが結合する窒素原子と共に、5員または6員のヘテロ環を形成していてもよく、
−R6はC1〜C18アルキレン基、C6〜C14アリーレン基、(アリーレン基は任意にC1〜C18アルキル基で置換されていてもよい)、C7〜C30アルキレンアリーレン基またはアリーレンアルキレン基、C3〜C30シクロアルキレン基、(前記のシクロアルキレン基は任意にC1〜C18アルキル基で置換されていてもよい)から選択され、
−nは0〜5の整数である)のアミノシランである。
(式中、
Zは、−Si(R1)2(R2)、−Si(R1)(R2)2および−Si(R2)3からなる群より選択され、
R1は、C1〜C4アルキル基、シクロヘキシル基またはフェニル基であり、R2はC1〜C18アルコキシ基またはC5〜C8シクロアルコキシ基であり、Alkは、炭素原子数1〜18の2価の炭化水素であり、nは2〜8の数である)の化合物である。
−スズ、亜鉛、ジルコニウム、鉄、鉛、コバルト、バリウム、カルシウムおよびマンガンなどの金属のカルボキシレート、たとえば、ジラウリン酸ジブチルスズ、ジ酢酸ジブチルスズ、ジラウリン酸ジオクチルスズ、酢酸第一スズ、カプリン酸第一スズ、ナフテン酸鉛、カプリル酸鉛、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクタン酸鉄および2−エチルヘキサン酸鉄など、
−アリールスルホン酸またはその誘導体で、たとえば、トルエンスルホン酸、p−ドデシルベンゼンスルホン酸、テトラプロピルベンゼンスルホン酸、p−ドデシルベンゼンスルホン酸アセチル、1−ナフタレンスルホン酸、2−ナフタレンスルホン酸、スルホン酸アセチルメチル、およびp−トルエンスルホン酸アセチルなど、
−アミンおよびアルカノールアミンで、たとえば、エチルアミン、ジブチルアミン、ヘキシルアミン、ピリジンおよびジメチルエタノールアミンなど、
−無機強酸または強塩基で、たとえば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、硫酸、塩酸など、
−有機酸で、たとえば、酢酸、ステアリン酸またはマレイン酸など、
−ブロックされた酸で、たとえば、無水ステアリン酸または無水安息香酸など、
−少なくとも1種のカルボン酸および/またはスルホン酸、たとえばトルエンスルホン酸またはα,β−ナフタレンスルホン酸などとの反応により変性したゼオライト、などである。
表1(phr)に示した配合物は、以下のようにして調製した。
実施例2の配合物を用いて、何本かのP6000 205/60R15タイヤのコーティング層を作製した。このタイヤは、図1の装置で、加圧下流体にスチームを使用して製造した。硬化後に、それらのタイヤを目視で調べたところ、タイヤ構造の内部にスチームが浸透することによって発生する、ライナーまたはカーカスいずれかの上における気泡または亀裂の存在や、サイドウォールおよび「ミニサイドウォール」領域の外側から見える気泡の存在などの、欠陥は認められなかった。
Claims (44)
- 自動車ホイール用タイヤを製造、成形、硬化させるための方法であって、
−その形状がタイヤの内部表面の形状に合致する円環状支持体の外部表面の上に、架橋性エラストマー材料製のコーティング層の少なくとも1層を形成する工程と、
−前記コーティング層を担持する前記円環状支持体上に、架橋性エラストマー材料を含む少なくとも1つの要素を含む未加工タイヤを製造する工程と、
−加硫用金型の内部に画定された金型キャビティ中に未加工タイヤを封入する工程であって、前記金型キャビティが、その形状が加硫完了した時点でタイヤの外部表面の形状と合致する壁面を有している、工程と、
−タイヤの内部表面により画定された空間に加圧下流体を導入して、未加工タイヤの外部表面を金型キャビティの壁面に対して押しつける工程と、
−タイヤに熱を加えて、前記架橋性エラストマー材料を加硫させる工程と、
を含み、
前記コーティング層が加水分解可能なシラン基を含む少なくとも1種のエラストマーを含んでいることを特徴とする方法。 - 前記コーティング層が、硫黄または硫黄誘導体系の架橋剤をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 210℃以下で処理した時に、10分間以内で、未加工タイヤ中に加圧下流体が拡散および浸透するのを防ぐのに充分な架橋度に前記コーティング層が達している、請求項1または2に記載の方法。
- 1分〜5分間以内で、未加工タイヤ中に加圧下流体が拡散および浸透するのを防ぐのに充分な架橋度に前記コーティング層が達している、請求項3に記載の方法。
- 100℃と140℃との間の温度で処理した時に、未加工タイヤ中に加圧下流体が拡散および浸透するのを防ぐのに充分な架橋度に前記コーティング層が達している、請求項3または4に記載の方法。
- 前記加圧下流体が、スチーム、空気および窒素、またはそれらの混合物から選択される、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記加圧下流体がスチームである、請求項6に記載の方法。
- 前記コーティング層が、加水分解可能なシラン基を含む少なくとも1種のエラストマーを20phr〜100phrの量で含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記コーティング層が、加水分解可能なシラン基を含む少なくとも1種のエラストマーを50phr〜90phrの量で含む、請求項8に記載の方法。
- 加水分解可能なシラン基を含む前記エラストマーが、加水分解可能なシラン基を0.1%〜5重量%の量で含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 加水分解可能なシラン基を含む前記エラストマーが、加水分解可能なシラン基を0.5%〜3重量%の量で含む、請求項10に記載の方法。
- 前記コーティング層が少なくとも1種のブチルゴムを0phr〜30phrの量で含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記コーティング層が少なくとも1種のブチルゴムを5phr〜15phrの量で含む、請求項12に記載の方法。
- 前記コーティング層がブチルゴム以外の少なくとも1種のジエンエラストマーを0phr〜80phrの量で含む、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記コーティング層がブチルゴム以外の少なくとも1種のジエンエラストマーを10phr〜50phrの量で含む、請求項14に記載の方法。
- 前記コーティング層がカップリング剤を0phr〜3phrの量で含む、請求項1〜15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記コーティング層がカップリング剤を0.5phr〜1.5phrの量で含む、請求項16に記載の方法。
- 前記コーティング層が縮合反応触媒を0phr〜0.5phrの量で含む、請求項1〜17のいずれか一項に記載の方法。
- 前記コーティング層が縮合反応触媒を0.05phr〜0.15phrの量で含む、請求項18に記載の方法。
- 前記コーティング層が一般式(I):
−R’は、C1〜C18アルキル基、C6〜C20アリール基、C7〜C30アルキルアリール基またはアリールアルキル基、C3〜C30シクロアルキル基から選択されるが、ここで前記シクロアルキル基は任意にC1〜C18アルキル基によって置換されていてよく、
−R’1、R’2およびR’3は、同一であっても異なっていてもよく、水素、C1〜C8アルコキシ基、C1〜C18アルキル基、C6〜C20アリール基、C7〜C30アルキルアリール基またはアリールアルキル基から選択されるが、但し、R’1、R’2およびR’3基のうち少なくとも1つはアルコキシ基を表す。)のシランを0phr〜5phrの量で含む、請求項1〜19のいずれか一項に記載の方法。 - 前記コーティング層が一般式(I)のシランを0.5phr〜3phrの量で含む、請求項20に記載の方法。
- 加水分解可能なシラン基を含む前記エラストマーが、少なくとも1つの官能基を含むエラストマーと、少なくとも1つの加水分解可能な基および前記エラストマーの前記官能基と反応することが可能な少なくとも1つの反応性基を含むシランと、を反応させることによって得られる、請求項1〜21のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも1つの官能基を含む前記エラストマーが、塩素および臭素から選択される少なくとも1つのハロゲン官能基を含むエラストマーである、請求項22に記載の方法。
- 少なくとも1つの官能基を含む前記エラストマーが、
−酸無水物基、−(RCO)2O(式中、Rはアルキレン基である)と、
−カルボキシル基、−COOHと、
−エステル基、−COOR(式中、Rはアルキルまたはアリール基である)と、
−アミド基、−CONH2と、
から選択される少なくとも1つの官能基を含むエラストマーである、請求項22に記載の方法。 - 前記コーティング層が捕捉剤を0.1phr〜4phrの量で含む、請求項23に記載の方法。
- 前記コーティング層が捕捉剤を1phr〜3phrの量で含む、請求項25に記載の方法。
- シランの前記反応性基が、アミン基およびエポキシ基から選択される、請求項22〜26のいずれか一項に記載の方法。
- 前記シランが、0.1phrと5phrとの範囲の量で使用される、請求項22〜27のいずれか一項に記載の方法。
- 前記シランが、0.5phrと3phrとの範囲の量で使用される、請求項28に記載の方法。
- ハロゲン官能基を含む前記エラストマーが、ハロブチルゴム、エピハロヒドリンゴムおよびハロゲン化イソブチレン/p−アルキルスチレンコポリマーから選択される、請求項23に記載の方法。
- 少なくとも1つの加水分解可能な基と、前記官能基と反応することが可能な少なくとも1つの反応性基とを含む前記シランが、一般式(II):
−R1、R2およびR3は、同一であっても異なっていてもよく、水素、C1〜C8アルコキシ基、C1〜C18アルキル基、C6〜C20アリール基、C7〜C30アルキルアリール基またはアリールアルキル基から選択されるが、但し、R1、R2およびR3基のうち少なくとも1つはアルコキシ基を表し、
−R4は、C1〜C18アルキレン基、C6〜C20アリーレン基から選択されるが、前記アリーレン基は任意にC1〜C8アルキル基で置換されていてもよく、
−R5およびR7は、同一であっても異なっていてもよく、水素、C1〜C18アルキル基であるか、または、R5およびR7が水素以外である場合に、それらが結合する窒素原子と共に、5員または6員のヘテロ環を形成していてもよく、
−R6はC1〜C18アルキレン基、C6〜C14アリーレン基、(アリーレン基は任意にC1〜C18アルキル基で置換されていてもよい)、C7〜C30アルキレンアリーレン基またはアリーレンアルキレン基、C3〜C30シクロアルキレン基、(前記のシクロアルキレン基は任意にC1〜C18アルキル基で置換されていてもよい)、から選択され、
−nは0〜5の整数である。)のアミノシランである、請求項22〜30のいずれか一項に記載の方法。 - R1、R2およびR3が、C1〜C3アルコキシ基、R4がC1〜C3アルキレン基、R7が水素、そしてnが0である、請求項31に記載の方法。
- 前記の官能基と反応することが可能な少なくとも1つの反応性基を含む前記シランがエポキシシランである、請求項22〜30のいずれか一項に記載の方法。
- 前記エポキシシランが、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルメチルジメトキシシランおよび2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランから選択される、請求項33に記載の方法。
- 前記ブチルゴムが、約95.5%〜約99.5%のイソブチレンと、約0.5%〜約4.5%のイソプレンとを含むコポリマーから選択される、請求項12または13に記載の方法。
- 前記ジエンエラストマーが、任意に油展した天然および合成ゴム、たとえば、天然ゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン/ブタジエンコポリマー、ブタジエン/イソプレンコポリマー、スチレン/イソプレンコポリマー、ニトリルゴム、エチレンとプロピレンと非共役ジエン(たとえば、5−エチリデン−2−ノルボルネン、1,4−ヘキサジエン、シクロオクタジエンまたはジシクロペンタジエン)とのターポリマー、またはそれらの混合物から選択される、請求項14または15に記載の方法。
- 前記カップリング剤が、少なくとも1つの加水分解性のシラン基および少なくとも1つの硫黄原子を含む、請求項16または17に記載の方法。
- 前記カップリング剤が、式(III):
Z−Alk−Sn−Alk−Z (III)
(式中、Zは、−Si(R1)2(R2)、−Si(R1)(R2)2および−Si(R2)3からなる群より選択され、
R1は、C1〜C4アルキル基、シクロヘキシル基またはフェニル基であり、
R2はC1〜C18アルコキシ基またはC5〜C8シクロアルコキシ基であり、
Alkは、炭素原子数1〜18の2価の炭化水素であり、
nは2〜8の数である。)の化合物である、請求項37に記載の方法。 - 前記縮合反応触媒が、
−金属カルボキシレート、
−アリールスルホン酸またはその誘導体、
−アミンおよびアルカノールアミン、
−無機強酸または強塩基、
−有機酸、
−ブロックされた酸、
−少なくとも1種のカルボン酸および/またはスルホン酸との反応により変性されたゼオライト、から選択される、請求項18または19に記載の方法。 - 前記捕捉剤が、酸化マグネシウム、トリエチルアミンまたはN,N’−ジイソプロピルエチルアミンのような3級アミンから選択される、請求項25または26に記載の方法。
- 自動車ホイール用タイヤであって、
−実質的に円環状の形状に成形した少なくとも1つのゴム被覆したカーカスプライを有し、その対向した周縁の手段により1対の延伸不能な環状の構造体と係合している、カーカス構造体と、
−前記カーカス構造体に対して周方向外側の位置に取り付けた少なくとも1つのベルトストリップを含むベルト構造と、
−前記ベルト構造に周方向に重ね合わせたトレッドバンドと、
−前記カーカス構造体に関して対向する両側に側方から取り付けた1対のサイドウォールと、
−前記ゴム被覆したカーカスプライに関して、半径方向内側の位置に配した架橋したエラストマー材料製のコーティング層と、の要素を含み、
前記コーティング層が加水分解可能なシラン基を含む少なくとも1種のエラストマーを架橋させることにより得られることを特徴とするタイヤ。 - 前記コーティング層の架橋が、硫黄または硫黄誘導体系の架橋剤の存在下に得られる、請求項41に記載のタイヤ。
- 前記コーティング層が請求項8〜39のいずれか一項により規定される、請求項41または42に記載のタイヤ。
- 前記コーティング層が、タイヤをホイールリムに取り付けた際にそのタイヤを膨張させるための流体に対して不透過性の層である、請求項41〜43のいずれか一項に記載のタイヤ。
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