JP6605605B2 - 複数の内蔵式シーラント層付の空気タイヤ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
1.表1に示した配合を有するシーラントカバー層を混合して厚さが1mmになるまで圧延し、幅をインナーライナの幅に等しくする。
2.表2に示した配合を有する低粘度前駆体を混合して厚さが3mmになるまで圧延し、幅をトレッド幅より15mm小さくする(即ちトレッド幅から15mm引いた幅とする)。
3.次に、表2に示した配合を有する高粘度前駆体を混合して厚さが3mmになるまで圧延し、幅をインナーライナの幅に等しくする。
4.タイヤ成型ドラムにおいてシーラントカバー層(上記第1項目)を塗布する。
5.タイヤ成型ドラムにおいて低粘度前駆体(上記第2項目)を塗布する。
6.タイヤ成型ドラムにおいて高粘度前駆体(上記第3項目)を塗布する。
7.典型的なタイヤ成型過程と同様に、タイヤ成型ドラムにおいてインナーライナを塗布し、続いて通常のタイヤ成型過程において使用される他の層を塗布する。
シーラントタイヤ成型の好ましい方法
215/17R17.5寸法のトラックバス用ラジアル(TBR)タイヤを成型した。まずはタイヤ成型ドラムに対してインナーライナと同じ幅のシーラントカバー層を塗布し、次に2層の低粘度シーラント前駆体B及び2層の高粘度シーラント前駆体4C014Aを塗布した。シーラント前駆体層の幅はトレッド幅とほぼ同じであった。続けて全幅のインナーライナを塗布した後に、他の通常の層を塗布した。生タイヤ成型後に,シーラント前駆体をカバーするシーラントカバー層の頂部に2mmのDartek C917フィルムを貼付け、続いて硫化を行った。硫化後、試験実施前にDartek C917フィルムを取り外した。タイヤをプレスから取り出す時に,シーラントカバー層は最初膨脹するが、タイヤが冷却されると、膨脹は元に戻る。
タイヤ均一性試験はKOKUSAIのFDBRC−6142TD−Rを使用した。シーラント層付のタイヤの均一性はAであった。
タイヤに116psiまで空気を入れて試験を行った。該タイヤは12d釘と16d釘の釘穴シーラント試験は合格であったが,20d釘の釘穴シーラント試験は不合格であった。12d釘、16d釘と20d釘に対応する直径はそれぞれ0.148インチ、0.162インチ、0.192インチ、即ち3.8mm、4.1mm、4.9mmである。
該タイヤを切り,タイヤのシーラント厚さが4mmであることを確認した。
一層シーラント付タイヤと二層シーラント付タイヤの釘穴による自己封止能力の比較
表3に示すように,一層シーラント層及びこの厚さと合計厚さが同じとなる二層シーラント層を有する215/75R17.5 TBRタイヤを成型した。
シーラントカバー層
表4に示すように、シーラントカバー層を変えて同様にタイヤを製造した。表5には4C013Aシーラントカバー層を用いた場合、シーラントがトレッドから流れ出すことが記載されている。90BIIR/10CSMシーラントカバー層を用いた場合、シーラントがトレッドから流れ出すことはなかった。ここで、BIIRはブロモブチルゴムであり、CSMはクロロスルホン化ポリエチレンである。90BIIR及び10CSMで100 BIIRに置き換えたほかは、90BIIR/10CSMの成分は表1に記載されている成分と同じであった。タイヤを切断すると、90BIIR/10CSMを使用した場合、シーラントカバー層が延びて釘穴を塞いでいたことが判明した。4C013Aシーラントカバー層を使用した場合、M100粘度が非常に高い(2.99MPa)ため、かなり大きい力でないと延びないので,シーラントカバー層が延びて釘穴を塞ぐことはなかった。
シーラントRPA測定値
ゴム産業においては、ゴム加工分析機(RPA)が広く使われている。Alpha Technologies社からRPA−2000を購入することができる。該型式のRPAは硫化前、硫化中及び硫化後におけるゴムの特性を測定することができる。
ステップ2 − 温度が170℃、ひずみが5%、周波数が1Hzの条件でサンプルを12分間加熱する
ステップ3 − サンプルを80℃まで冷却し,ステップ1を繰り返す
ステップ4 − サンプルを35℃まで冷却し,ステップ1を繰り返す
高粘度シーラントと低粘度シーラントの貯蔵弾性率の範囲
表11と12は異なる範囲の高粘度シーラントと低粘度シーラントを用いたタイヤ試験を示す。加熱後のG’値はシーラントの粘度に関係がある。表11と表12に8つの試験項目が記載されている。高粘度シーラントの場合、G’値は0.405〜0.134Mpaの範囲にあり、低粘度シーラントの場合、G’値は0.196〜0.056Mpaの範囲にある。表に示すように、温度が35℃の場合、高粘度シーラントのG’値は0.5〜0.1Mpaの範囲にある。この種の材料は、過酸化物又は加硫剤を必要とせずに製造することができる。温度が35℃の場合,低粘度シーラントのG’値は0.3〜0.02Mpaの範囲にある。この種の材料は他の方法では加工し難しいので、過酸化物を使用して前駆体から生成するしかない。
Claims (20)
- 内蔵式シーラント層付のタイヤであって、
1の外環状トレッド、
タイヤを支えるカーカスであって、1又は複数のプライ層及び放射状の内層を含むもの、
一対のビード、
側壁であって、トレッド部分のアキシャル方向軸外縁から半径方向内方に延び、各前記ビードに接続するもの、及び
シーラントであって、シーラント外層及びシーラント内層を含み、前記シーラント外層と前記シーラント内層は前記カーカスの前記内層から内部へ設けられるものを含み、
前記シーラント内層と前記シーラント外層は粘度が異なり、
前記シーラントはタイヤのパンクに対して自己封止性能を有するタイヤ。 - 請求項1に記載のタイヤであって、前記シーラント外層の粘度が前記シーラント内層の粘度より高く、前記シーラント内層の粘度が前記シーラント外層の粘度より低いタイヤ。
- 内蔵式シーラント層付のタイヤであって、
外環状ゴムトレッド、
タイヤを支えるカーカスであって、内層を有するもの、
オプションのインナーライナであって、前記タイヤを支えるカーカスの前記内層から内方に設けられるもの、及び
複数の内蔵式シーラントゴム層であって、粘度が異なり、前記タイヤを支えるカーカスから内方に設けられ、前記インナーライナが存在する場合、前記インナーライナから内方に設けられ、最内層の前記インナーライナが前記内蔵式シーラントゴム層から内方に設けられたものを含むタイヤ。 - 請求項3に記載のタイヤであって、前記複数の内蔵式シーラントゴム層は粘度が異なり、低粘度シーラント及び高粘度シーラントを含み、前記低粘度シーラントは前記高粘度シーラント層から内方に設けられるタイヤ。
- 請求項1に記載のタイヤであって、さらにインナーライナ及びカバー層を含み、前記インナーライナは前記タイヤを支えるカーカスの前記内層に取り付けられ、前記シーラント外層と前記シーラント内層は前記インナーライナと前記カバー層の間に設けられるタイヤ。
- 請求項5に記載のタイヤであって、さらにガス透過層を含み、前記ガス透過層は前記シーラント層と前記インナーライナの間に設けられたタイヤ。
- 請求項5に記載のタイヤであって、前記カバー層は0.5MPa〜2.5Mpaの100%モジュラスを有するタイヤ。
- 請求項5に記載のタイヤであって、前記カバー層は1.2MPa〜1.9Mpaの100%モジュラスを有するタイヤ。
- 請求項2に記載のタイヤであって、前記高粘度シーラントは、温度が35℃でG’値が0.5MPa〜0.1Mpaの間にあり、いかなる過酸化物又は加硫剤を必要とせずに製造されたタイヤ。
- 請求項2に記載のタイヤであって、前記高粘度シーラントは、温度が35℃でG’値が0.5MPa〜0.1Mpaの間にあり、1種類の過酸化物又は加硫剤を使用するだけで製造されたタイヤ。
- 請求項2に記載のタイヤであって、前記低粘度シーラントは、温度が35℃でG’値が0.3MPa〜0.02Mpaの間にあり、過酸化物を用いて前駆体から生成されたタイヤ。
- 請求項2に記載のタイヤであって、前記粘度が低い前記シーラント内層は、ブチルゴムを主要成分とする前駆体が加熱分解されてなり、ムーニー粘度(ML(1+8)125℃)が5〜25MUの範囲にあるタイヤ。
- 請求項2に記載のタイヤであって、前記粘度が高い前記シーラント外層は、ブチルゴムを主要成分とする前駆体が加熱分解されてなり、ムーニー粘度(ML(1+8)125℃)が25〜60MUの範囲にあるタイヤ。
- 請求項8に記載のタイヤであって、前記高粘度シーラント層はブタジエンゴム、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム及び上記三種類の混合物の群から選択されたエラストマを用いて直接に配合して作られたタイヤ。
- 請求項1に記載のタイヤであって、前記2又は複数のシーラント層は過酸化物で形成され、過酸化物のSADTが50〜140℃の範囲にあるタイヤ。
- 請求項1に記載のタイヤであって、前記シーラントは分解されたブチルゴムを含むタイヤ。
- 請求項1に記載のタイヤであって、前記シーラントは2又は複数の平行した環状の帯状体に分れているタイヤ。
- 請求項17に記載のタイヤであって、前記2又は複数の平行した環状の帯状体は4つの帯状体を含むタイヤ。
- タイヤの製造方法であって、
生タイヤを成型する、
前記生タイヤに、過酸化物を含む1又は多種類のシーラント前駆体層と過酸化物及び硫化剤を有さない0層又は1層の高粘度シーラント層とを加え、シーラント層及びシーラント前駆体層の合計層数を少なくとも2層にする、及び
前記生タイヤを硫化する工程を含み、
前記生タイヤの硫化の際に,前記1又は複数のシーラント前駆体層は隣接する層が直接的に接触しており、分解されてシーラント層が生成され、前記シーラント層の主要成分は主にブチルゴムを含む方法。 - 請求項19に記載の方法であって、ブチルゴムを主要成分としてなる前記シーラント前駆体層のムーニー粘度(ML(1+8)125℃)が30〜60MUの範囲にある方法。
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