JP4194319B2 - パンク防止シーラント用ゴム組成物ならびに粘着シーラント層を備えた空気入りタイヤおよびその製造方法 - 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および粘着シーラント層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、パンク防止用の自己シール性の高い粘着シーラントを生成するためのゴム組成物ならびに該ゴム組成物を熱処理して得た粘着シーラント層をタイヤ本体内に具備してなる空気入りタイヤおよびその製造方法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】
しかしながら、該公報に記載された技術では、ポリイソブチレンをパーオキサイドで熱分解して得られる粘着シーラントは、ポリイソブチレンの分解が進むことに加えて、粘着剤として配合する液状ポリブテン自体がパーオキサイドによって分解されブタンガスが発生してしまうのである。その結果、シーラント自体の粘着性には問題がなくても、シーラント層内部にガスによるいろいろな大きさの空隙が多く発生し、シーラント層の均一性(量、厚み)が悪くなり、シーラント層が不均一な形成状態になってしまう。このような状態のシーラントをタイヤ内面に配置した時に、該シーラントに釘などが貫通した場合、シーラントが釘などへ均一にまとわりつかず、シーラントと釘などとの接触面積が減少してしまい、結果として、シーラント層の粘着性が低下してしまうという欠点があった。
【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、粘着シーラント層におけるガスの発生量を抑制することによって、シーラント層内部の空隙を少なくし、その結果として、シーラント層に高い粘着性を付与することができるようにしたパンク防止シーラント用ゴム組成物ならびに該ゴム組成物を熱処理して得た粘着シーラント層をタイヤ本体内に具備してなる空気入りタイヤおよびその製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
かかるガス発生量を抑制することにより高い粘着性を付与するためのパンク防止シーラント用ゴム組成物は、ポリイソブチレン100重量部に対して、パーオキサイド0.2〜20重量部と、液状エチレン・αオレフィン共重合体および液状ポリブタジエンから選ばれた少なくとも1種を5〜50重量部配合してなるゴム組成物である。
【0009】
そして、優れたパンク防止能を有する空気入りタイヤは、ポリイソブチレン100重量部に対して、パーオキサイド0.2〜20重量部と、液状エチレン・αオレフィン共重合体および液状ポリブタジエンから選ばれた少なくとも1種を5〜50重量部配合してなるゴム組成物を熱処理して得た粘着シーラント層をタイヤ本体内に具備してなる空気入りタイヤである。
【0010】
また、この空気入りタイヤは、ポリイソブチレン100重量部に対して、パーオキサイド0.2〜20重量部と、液状エチレン・αオレフィン共重合体および液状ポリブタジエンから選ばれた少なくとも1種を5〜50重量部配合してなるゴム組成物を熱処理してタイヤ本体内に粘着シーラント層を形成するに際し、前記ゴム組成物の熱処理と他の部材の加硫を同時に行うことによって効率的に製造される。
【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。
【0012】
本発明において、粘着シーラントを生成するために使用するゴム組成物中の主たるゴム成分は、ポリイソブチレンである。ここで、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。
【0013】
本発明で粘着シーラントを生成するために使用するゴム組成物中のゴム成分としては、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。
【0014】
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、天然ゴム、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)などを挙げることができる。
【0015】
また、本発明におけるゴム組成物中のパーオキサイドは、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。0.2重量部より少ない場合には、ポリイソブチレン等のパーオキサイド分解質のポリマー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。
【0016】
パーオキサイドとしては、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−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、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。
【0017】
次に、本発明において、パーオキサイドによるガス発生量の少ない粘着剤として用いる液状エチレン・αオレフィン共重合体としては、エチレン−プロピレン、エチレン−ブチレンの共重合体などを挙げることができる。また、液状ポリブタジエンは、分子量1000〜4000のものが好ましい。
【0018】
液状エチレン・αオレフィン共重合体および液状ポリブタジエンから選ばれた少なくとも1種の配合量は、ポリイソブチレン100重量部に対して、5〜50重量部である。これら液状エチレン・αオレフィン共重合体および液状ポリブタジエンは、単体で配合してもよく、あるいは混合物として配合してもよい。5重量部より少ないと粘着性が劣るし、50重量部を超えると、走行中の流動性が大きくなり過ぎシーラントがタイヤの中央に集まってしまう。
【0019】
本発明で粘着シーラントの生成に使用するゴム組成物には、必要に応じて、パーオキサイドによるポリマーの分解を促進するためナフテン酸コバルトのような触媒を添加したり、カーボンブラック、シリカ等の無機充填剤を添加したり、芳香族系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、パラフィン系プロセスオイル等の可塑剤を添加してもよい。ただし、クレーはパーオキサイドの分解を妨げるので好ましくない。
【0020】
また、粘着シーラント層の厚さは、1〜4mmであることが好ましい。1mmより薄いと、パンク防止効果が低減し、4mmより厚いと、タイヤ重量が増加するため好ましくない。
【0021】
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。
【0022】
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。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粘着シーラント層8が配置され、粘着シーラント層8のさらに内側にカバーシートゴム層10が配置されている。
【0023】
インナーライナー7は、一般には非通気性に優れたブチルゴムが使用されるが、熱可塑性樹脂フィルムを使用してもよい。
【0024】
カバーシートゴム層10は、粘着シーラント層をタイヤ内面全体に均一に保持するために有効である。該カバーシートゴム層10は、天然ゴム、SBR、BRなどから形成される。
【0025】
このような構成の空気入りタイヤの製造方法は、通常の空気入りタイヤの製造工程において、未加硫タイヤ内面にポリイソブチレン100重量部に対して、パーオキサイド0.2〜20重量部と、液状エチレン・αオレフィン共重合体および液状ポリブタジエンから選ばれた少なくとも1種を5〜50重量部配合してなるゴム組成物を配置し、該ゴム組成物の熱処理と他の部材の加硫を同時に行うことによって、上記ゴム組成物が熱分解してタイヤ本体内に粘着シーラント層を形成する。
【0026】
この際、該シーラント層より内側表面にカバーシートゴム層を設けると、粘着シ―ラント層をタイヤ内面全体に均一に保持するために有効である。
【0027】
本発明の粘着シーラント層を有する空気入りタイヤによるパンクレス効果は、次のようにして得られる。図2に示すように、釘9がトレッド部1からインナーライナー7を経てタイヤ内側の粘着シーラント層8まで貫通した場合、該カバーシートゴム層10がテント状に浮き上がると共に、内面の粘着シーラント層8が、釘9に密着するようにまとわりついてシールするため空気が漏出することはない。また、高速走行により遠心力で釘9が抜けるときは、釘9の周囲にまとわりついた粘着シーラント層8がトレッド部1の貫通穴にひきずり込まれてシールするため空気漏れを起こすことはない。
【0028】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
【0029】
なお、実施例および比較例における粘着性は、次の測定方法により評価した。
【0030】
SS400(釘と同一製)製の鉄ロッド(14Φ=154mm2 )を粘着面に面圧1g/mm2 で静かに接し、1分後の剥離力を測定する。本発明では、40kPa以上であると実用レベルであると判断した。
【0031】
実施例1
タイヤサイズを205R/65R15、粘着シーラント層の厚さを3mm、カバーシートゴム層の厚さを1mmとする粘着シーラント層を備えた空気入りタイヤを、次の組成からなるシーラント用ゴム組成物を用いて160℃、20分にて加硫することで製造した。
【0032】
得られたタイヤの粘着シーラント層の粘着性を前述の方法により測定評価した。その結果を表1にまとめた。
【0033】
実施例2
実施例1において、液状エチレン−プロピレン共重合体の配合量を5重量部として、実施例1と同様に粘着シーラントを形成した。その結果を、表1にまとめた。
【0034】
実施例3
実施例1において、液状エチレン−プロピレン共重合体に代えて、分子量2000の液状ポリブタジエンを35重量部配合し、実施例1と同様に粘着シーラント層を形成した。その結果を表1にまとめた。
【0036】
比較例1
実施例1において、液状エチレン−プロピレン共重合体の配合量を60重量部とする以外は、実施例1と同様に粘着シーラント層を形成した。その結果を表1にまとめた。
【0037】
比較例2
実施例1の液状エチレン−プロピレン共重合体に代えて、分子量2350の液状ポリブテンを35重量部配合し同様に加熱処理を行い、実施例1と同様に粘着シーラント層を形成した。その結果を表1にまとめた。
【0038】
比較例3
実施例1の液状エチレン−プロピレン共重合体に代えて、分子量1000の液状ポリブテンを35重量部配合し実施例1と同様に粘着シーラント層を形成した。その結果を表1にまとめた。
【0039】
【表1】
【0040】
【発明の効果】
本発明は、ポリイソブチレンとパーオキサイドとのゴム組成物の熱処理によって粘着シーラント層を形成する際に、特定の粘着剤として液状エチレン・αオレフィン共重合体および液状ポリブタジエンから選ばれた少なくとも1種を配合することによって、粘着シーラントを形成する際に、該シーラント層におけるガスの発生量を少なくすることにより層内部の空隙を少なくし、その結果として、シーラント層に高い粘着性を付与することができるということに伴い、シーラントに貫通した釘などへのまとわりつきを効果的にすることができる。そして、該粘着シーラント層をタイヤ本体内に具備することにより、空気入りタイヤのパンク防止性能を向上させることができる。
【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】図1の空気入りタイヤに釘が刺さった状態を示す説明図である。
【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 粘着シーラント層
10 カバーシートゴム層
Claims (4)
- ポリイソブチレン100重量部に対して、パーオキサイド0.2〜20重量部と、液状エチレン・αオレフィン共重合体および液状ポリブタジエンから選ばれた少なくとも1種を5〜50重量部配合してなるパンク防止シーラント用ゴム組成物。
- ポリイソブチレン100重量部に対して、パーオキサイド0.2〜20重量部と、液状エチレン・αオレフィン共重合体および液状ポリブタジエンから選ばれた少なくとも1種を5〜50重量部配合してなるゴム組成物を熱処理して得た粘着シーラント層をタイヤ本体内に具備してなる空気入りタイヤ。
- 粘着シーラント層がタイヤのインナーライナー層より内側にあり、さらに該粘着シーラント層より内側表面にカバーシートゴム層を具備してなる請求項2の記載の空気入りタイヤ。
- ポリイソブチレン100重量部に対して、パーオキサイド0.2〜20重量部と、液状エチレン・αオレフィン共重合体および液状ポリブタジエンから選ばれた少なくとも1種を5〜50重量部配合してなるゴム組成物を熱処理してタイヤ本体内に粘着シーラント層を形成するに際し、前記ゴム組成物の熱処理と他の部材の加硫を同時に行うことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
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