JP6800330B2 - シーラント層及び空気バリア層を有する空気入りタイヤ - Google Patents

シーラント層及び空気バリア層を有する空気入りタイヤ Download PDF

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Description

本発明の実施形態は、概して、空気入りタイヤに関し、より具体的には、シーラント層及び空気バリア層を有する空気入りタイヤに関する。
空気入りタイヤの内側表面は、内側空気チャンバからの空気透過を防止又は抑制するように設計されたエラストマー層を典型的に含む。インナーライナーと呼ばれることが多いこの内側エラストマー層は、空気に対して比較的不透過性である、ブチルゴム又はハロブチルゴムを典型的に含む。インナーライナーは、多くの場合、配合添加剤及び硬化系と共に配合され、次いで、タイヤが形成される際に、未硬化タイヤのタイヤカーカスの内側表面に積層される薄板に組み立てられる。複合構造体の最終硬化により、カーカスで共硬化された硬化インナーライナーを有するタイヤが製造される。
インナーライナーに加えて、又はその代わりに、内側空気チャンバからの空気透過を防止するために、耐空気フィルム又は空気バリアと呼ばれ得る耐空気透過性フィルムを含むことが知られている。例えば、米国特許第5,738,158号は、熱可塑性ポリエステルエラストマーを含む薄い樹脂フィルムからなる、空気透過防止層を有する空気入りタイヤを教示する。空気透過防止層は、加硫及び成形時の熱及び圧力と共に、イソシアネート系接着剤を含む様々な接着剤系を使用することによって、ゴムタイヤに接着させることができる。
空気入りタイヤはまた、タイヤ構造内にシーラント層を含むことにより改良されている。これらのシーラント層は、タイヤカーカス又はインナーライナーがパンクしたときに流れ、それによってパンクをシールするための機構を提供することができる組成物を提供する。例えば、米国特許第6,962,181号は、硫黄加硫ハロブチルゴムタイヤインナーライナと硫黄加硫ジエン系加硫カーカスとの間に位置決めされた、部分的に解重合したブチルゴムシーラント層を含有する、内蔵パンクシール層を有する空気入りタイヤを教示する。
米国特許公開第2008/0078489号は、ポリイソブチレン及び過酸化物を含むゴム組成物を加熱することによって形成されるシーラント層を含む空気入りタイヤを教示する。シーラント層は、インナーライナーの内側に位置決めされ、ゴム層又は熱可塑性フィルム層で被覆されてもよい。ゴム組成物は、未硬化タイヤに塗布され、続いて硬化条件に曝される。同様に、耐空気透過性フィルム及びシーラント層はまた、シーラントと耐空気透過性フィルムとの層状複合体を含有するタイヤを開示する米国特許第8,534,331号において提案されている。内側シーラントは、有機過酸化物解重合ブチルゴム又はポリウレタンを含み、未硬化ゴムタイヤに組み込まれ、続いてゴムタイヤと共に硬化される。
本発明の1つ以上の実施形態は、セルフシール性を有するタイヤを調製する方法を提供し、本方法は、(i)硬化タイヤを提供する工程であって、タイヤが、第1のビードと、第2のビードと、第1のビードから第2のビードまで延在するカーカス層と、カーカス層の内部に配設された任意のインナーライナー層と、を含む、工程と、(ii)シーラント組成物を、カーカス層の少なくとも一部又は任意のインナーライナーの少なくとも一部に直接又は間接的に塗布する工程と、(iii)空気バリア組成物を、カーカス層の少なくとも一部又は任意のインナーライナーの少なくとも一部に直接塗布する工程と、を含む。
本発明の他の実施形態は、トレッドと、カーカスと、任意のインナーライナー層と、カーカスの一部の上に直接又は間接的に配設されたシーラント層と、カーカスの一部の上に直接又は間接的に配設された空気バリア層と、を含む、空気入りタイヤを提供する。
本発明の1つ以上の実施形態に従う、タイヤの断面図である。 本発明の1つ以上の実施形態に従う、タイヤの断面図である。 本発明の1つ以上の実施形態に従う、タイヤの断面図である。 本発明の1つ以上の実施形態に従う、タイヤの断面図である。
本発明の実施形態は、シーラント層及び空気バリア層を含む空気入りタイヤに少なくとも部分的に基づく。タイヤが硬化された後、シーラント層及び空気バリア層の両方が、塗布される。本発明の実施形態は、硬化空気入りタイヤを提供する工程と、硬化タイヤにシーラント組成物を塗布する工程と、硬化タイヤに空気バリア組成物を塗布する工程と、を含む、空気入りタイヤの調整方法を含む。従来技術は、耐空気透過性フィルム及びシーラント層を未硬化ゴムタイヤに添加し、続いてゴムタイヤを硬化させることを意図しているが、本発明は、硬化ゴムタイヤへの添加に好適なシーラント組成物及び空気バリア組成物を用いる。これにより、ゴムタイヤの硬化時間が、低減され得る。1つ以上の実施形態において、空気バリア層及びシーラント層が添加される硬化ゴムタイヤは、ブチルゴム又はハロブチルゴムを含むインナーライナーを欠いてもよい。これらの実施形態において、及びシーラント層が、硬化ゴムタイヤのカーカス上に直接配設され、空気バリア層が、シーラント層上に配設される実施形態において、シーラント層は、空気バリア層をカーカスと接着するように適合されてもよい。更に、硬化ゴムタイヤがインナーライナーを欠く実施形態において、インナーライナーの欠如は、空気バリア及びシーラント層によってタイヤに加えられた重量を有利に相殺することができる。
タイヤ構造
本発明の態様は、図1〜図4を参照して説明することができる。図1に具体的に示されるように、タイヤ11は、一対の軸方向に離間したビード15、15’の間に延在するカーカス13を含む。カーカス13は、対向する折返し部分14、14’を含み、それによってボディプライ13に、それぞれビードフィラー部分16、16’を取り囲むようにさせる。摩耗ストリップ17、17’は、ビード15、15’で、又はその付近で、ボディプライ13を部分的に収容する。タイヤ11は、タイヤ11の最外周表面を形成する、対向する側壁19、19’、及びトレッド部分21を更に含む。サブトレッド23は、トレッド21の下に配設され、アンダートレッド25は、サブトレッド23の下に配設され、ベルトパッケージ27は、アンダートレッド25の下に配設される。複数のベルト(図示せず)を含み得るベルトパッケージ27は、それ自体が1つ以上のボディプライ(図示せず)を含み得る、カーカス13の上部に位置決めされる。インナーライナー29は、トレッド21に対してカーカス13の内部上に配設される。当業者には理解されるように、タイヤ11はまた、限定されるわけではないが、トレッド肩部、キャッププライ、ベルトウェッジ、及びベルト肩部等の、示されない、様々な他の構成要素を含んでもよい。
本発明の実施形態に従って、タイヤ11は、空気バリア層31及びシーラント層33を更に含む。図1に示されるように、空気バリア層31は、トレッド21に対してインナーライナー29の内部上に配設され、概して、第1の摩耗ストリップ17に近接する場所から第2の摩耗ストリップ17’に近接する場所まで延在する。シーラント層33は、トレッド21に対して空気バリア31の下(すなわち、空気バリア層31の内部)に配置され、概して、トレッド21の長さに相応する長さに沿って延在する。
図2に示されるように、空気バリア31に対するシーラント33の位置を、反転させることができる。即ち、シーラント層33は、インナーライナー29上に配設することができ、空気バリア層31は、シーラント層33の下に(すなわち、内部に)配設することができる。1つ以上の実施形態において、図2に示されるように、空気バリア層31は、シーラント層33を収容する。
図3及び図4に示される、別の実施形態において、タイヤ11は、別個のインナーライナー部分を有さず、したがって、図3に具体的に示されるように、シーラント層33は、トレッド21と相応する領域内でカーカス13上に直接配設される。図3に示されるように、空気バリア層31は、シーラント層33の上に配設され、シーラント層33が存在しない領域内において、空気バリア層31は、カーカス13上に直接配設される。このように、空気バリア層31は、概して、第1の摩耗ストリップ17から第2の摩耗ストリップ17’まで(すなわち、概して、カーカス13の内側表面全体にわたって)延在する。
更に他の実施形態において、図4に示されるように、空気バリア層は、カーカス13上に直接配設され、概して、第1の摩耗ストリップ17から第2の摩耗ストリップ17’まで(すなわち、概して、カーカス13の内側表面全体にわたって)延在する。シーラント層33は、トレッド21と概ね相応する領域内の空気バリア層31の一部の上に配設される。
図面には示されていないが、本発明のタイヤは、タイヤの最内層のうちの少なくとも1つに塗布される粘着防止組成物の層を含んでもよい。図1及び図4において示されるように、特定の実施形態において、粘着防止コーティングと称することができる、粘着防止組成物は、露出したシーラント層を被覆するために塗布されてもよい。特定の実施形態において、粘着防止組成物は、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第2003/0230369号に開示されるアクリル樹脂及び/又はビニルアセテートコポリマーから選択されるポリマー樹脂を含む組成物を含んでもよい。
更に他の実施形態において、本発明のタイヤは、自立型ランフラットタイヤを製造するための当該技術分野において概して既知の種類の側壁挿入部(図には示されず)を含んでもよい。この点において、米国特許第6,488,797号、同第6,834,696号、及び同第5,769,980号は、各々参照により本明細書に組み込まれる。1つ以上の実施形態において、シーラント層は、側壁挿入部上に配設することができる。1つ以上の実施形態において、空気バリア層は、側壁挿入部上に配設することができる。
シーラント層
本発明の1つ以上の実施形態のシーラント層(例えば、シーラント層33)は、概して、流動性であるゴム組成物を含み、したがって、シーラント層が配設される領域において、タイヤ11に曝され得るパンクをシールすることができる。したがって、組成物は、自己回復性を有する本発明のタイヤを提供する。
本発明の1つ以上の実施形態の実施は、必ずしも、シーラント層のための任意の特定のシーラント組成物を選択することによって限定されるものではない。概して、米国特許第8,534,331号、同第6,303,694号、同第4,607,065号、同第4,548,687号、同第4,090,546号、同第6,962,181号、同第6,840,295号、同第6,837,287号、同第6,508,898号、同第6,159,613号、同第6,148,885号、同第6,011,093号、同第4,966,213号、同第4,895,610号、同第4,228,839号、同第4,171,237号、同第4,140,167号、同第3,048,509号、同第2,877,819号、及び同第1,239,291号、米国特許出願公開第2008/0078489号、同第2009/0078352号、同第2011/0056604号、同第2010/0294411号、同第2010/0175804号、及び同第2010/0263778号、並びに国際公開第2011/012699号において開示されているように、様々なシーラント組成物がこの特定の目的のために既知であり、これらは全て参照により本明細書に組み込まれる。
1つ以上の実施形態において、シーラント層は、ジエン系不飽和炭化水素ポリマーエマルション及び天然ゴムラテックス、少なくとも1種の飽和炭化水素ポリマーエマルション、ゴム用架橋剤、並びに架橋活性化剤からなる群から選択される少なくとも1つの追加のゴム構成要素を含む、ブチルゴムエマルションに由来する組成物を含む。特定の実施形態において、シーラント層は、選択極性溶媒促進剤と共に固体充填剤に含浸された過酸化物及び/又はキノイド硬化剤の存在に起因して、自己硬化性である。キノイド加硫促進剤は、過酸化物硬化剤及び選択極性溶媒促進剤の連続的又は同時添加より前に、ゴムマスターバッチと混合され得る。代替的に、過酸化物硬化剤、キノイド加硫剤、及び選択極性溶媒は、任意の順序で、又は一緒に添加することができる。
更に他の実施形態において、シーラント層は、硬化剤を可溶化するために、極性、有機溶媒を使用することなく、小さいキノイド粒子の均一な分散を含むことができる。これらのシーラント組成物は、エラストマーを有機溶媒の実質的な欠如のもとで混合し、ポリマー中にキノイド硬化剤を別々に分散させて、硬化剤濃縮物を形成することによって調製され得る。次いで、硬化剤濃縮物は、エラストマーと組み合わせて、シーラント組成物を形成してもよい。
更に他の実施形態において、シーラント層は、少なくとも部分的に分解されたポリイソブチレンを含む。これらの組成物は、過酸化物の存在下で、ポリイソブチレンを加熱処理することによって調製することができる。これらの組成物は、液体エチレン/α−オレフィンコポリマー[例えば、液体エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)]、液体ポリブタジエン、又は液体ポリイソプレンなどの液体ゴムを更に含んでもよい。代替的に、シーラント層は、過酸化物の存在下で、ブチルゴムを加熱処理することによって同様に生成され得る、少なくとも部分的に分解されたブチルゴムを含んでもよい。
1つ以上の実施形態において、シーラント層は、エチレン−プロピレン−ジエンゴムを含む。特定の実施形態において、エチレン−プロピレン−ジエンゴムは、ブチルゴム及び/又はポリイソブチレンとの配合物内に含まれてもよい。1つ以上の実施形態において、これらのエチレン−プロピレン−ジエンゴム組成物は、硬化(例えば、硫黄硬化)され得る。この性質の組成は、例えば、米国特許第4,657,958号、同第5,563,217号、同第5,612,141号、同第5,545,685号、同第5,859,114号、及び同第5,985,981号に開示され、参照により本明細書に組み込まれる。
更に他の実施形態において、シーラント層は、キャスト、又は粉砕可能なポリウレタン、又は硫黄硬化性ジエン含有ポリウレタン前駆体から形成され得るものを含む、ポリウレタン組成物を含む。特定の実施形態において、シーラント層は、メチレンジフェニル4,4−ジイソシアネートとポリ(アルキレンオキシド)グリコールとの反応生成物を含み得る、自己回復性ポリウレタンを含む。
1つ以上の実施形態において、シーラント層(例えば、シーラント層33)は、1mm超、他の実施形態において2mm超、他の実施形態において3mm超、及び他の実施形態において4mm超、の厚さを有し得る。これらの又は他の実施形態において、シーラント層は、8mm未満、他の実施形態において7mm未満、他の実施形態において6mm未満、及び他の実施形態において5mm未満、の厚さを有し得る。1つ以上の実施形態において、シーラント層は、約1mm〜約8mm、他の実施形態において約2mm〜約7mm、他の実施形態において約3mm〜約6mmの厚さを有し得る。
1つ以上の実施形態において、シーラント層の組成物は、隣接するタイヤ構成要素に硫黄架橋されない。例えば、1つ以上の実施形態において、シーラント層の組成物は、インナーライナーに硫黄架橋されない。他の実施形態において、シーラント層は、カーカスに硫黄架橋されない。
空気バリア層
1つ以上の実施形態において、空気バリア層(例えば、空気バリア層31)は、概して、空気バリア層の1つ以上の特性に関して説明され得る。
本発明の1つ以上の実施形態(例えば、空気バリア層31)の空気バリア層は、概して、空気に対する透過性が低い、すなわち、酸素、窒素、及び二酸化炭素に対する透過性が低いポリマー層を含む。空気に対する低透過性は、酸素透過性(P(O))に関して説明することができ、酸素浸透とも称され得る。P(O)数は、特定の組の状況下でポリマー層を通過することができる酸素の量を定量化し、概して、cc・mm/m・日・気圧の単位で表される。これは、特定の温度及び相対湿度(R.H.)条件下、1気圧の分圧差下で、24時間以上、1平方メートルの領域で、1ミリメートル厚さの試料を透過した酸素を立方センチメートルとして測定した、透過の標準単位である。1つ以上の実施形態において、酸素透過性(P(O))は、23℃、相対湿度50%で、O透過率を測定する、ASTM法F1927−14に従って、測定することができる。
1つ以上の実施形態において、本発明のタイヤの空気バリア層(例えば、空気バリア層31)は、500未満、他の実施形態において250未満、他の実施形態において150未満、他の実施形態において100未満、他の実施形態において80未満、及び他の実施形態において50未満cc・mm/m・日・気圧の、P(O)を有し得る。1つ以上の実施形態において、空気バリア層は、約0.01〜約500cc・mm/m・日・気圧、他の実施形態において約0.1〜約100cc・mm/m・日・気圧、他の実施形態において約50〜約100cc・mm/m・日・気圧、及び他の実施形態において約50〜約80cc・mm/m・日・気圧のP(O)を有し得る。
1つ以上の実施形態において、本発明のタイヤの空気バリア層(例えば、空気バリア層31)は、タイヤの別の構成要素に対して有利な接着性を有し得る。接着は、ASTM D903又はASTM D1876によって測定され得る。
1つ以上の実施形態において、本発明のタイヤの空気バリア層(例えば、空気バリア層31)は、5N/mm超、他の実施形態において10N/mm超、他の実施形態において15N/mm超、他の実施形態において30N/mm超、他の実施形態において50N/mm超のカーカス(例えば、カーカス13)に対する接着力を有し得る。1つ以上の実施形態において、空気バリア層は、約1N/mm〜約50N/mm、他の実施形態において約5N/mm〜約30N/mm、他の実施形態において約5N/mm〜約15N/mmのカーカスに対する接着力を有し得る。
1つ以上の実施形態において、本発明のタイヤの空気バリア層(例えば、空気バリア層31)は、5N/mm超、他の実施形態において10N/mm超、他の実施形態において15N/mm超、他の実施形態において30N/mm超、他の実施形態において50N/mm超のインナーライナー(例えば、インナーライナー29)に対する接着力を有し得る。1つ以上の実施形態において、空気バリア層は、約1N/mm〜約50N/mm、他の実施形態において約5N/mm〜約30N/mm、他の実施形態において約5N/mm〜約15N/mmのインナーライナーに対する接着力を有し得る。
1つ以上の実施形態において、本発明のタイヤの空気バリア層(例えば、空気バリア層31)は、3N/mm超、他の実施形態において、5N/mm超、他の実施形態において10N/mm超、他の実施形態において15N/mm超、他の実施形態において20N/mm超、他の実施形態において30N/mm超の、シーラント層(例えば、シーラント層33)に対する接着性を有してもよい。1つ以上の実施形態において、空気バリア層は、約1N/mm〜約30N/mm、他の実施形態において約3N/mm〜約20N/mm、他の実施形態において約5N/mm〜約10N/mmのカーカスに対する接着力を有し得る。
本発明の1つ以上の実施形態の空気バリア層(例えば、空気バリア層31)は、空気バリア層の組成に関して概ね特徴付けられてもよい。
本発明の1つ以上の実施形態の実施は、必ずしも、空気バリア層のための任意の特定の空気バリア組成物を選択することによって限定されるものではない。様々な空気バリア組成物は、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第5,840,825号、同第6,309,757号、同第6,521,706号、同第7,730,919号、同第7,798,188号、同第7,905,978号、同第7,954,528号、同第7,976,666号、同第8,021,730号、同第8,534,331号、及び同第8,835,592号、並びに米国特許出願公開第2008/0047646号、同第2009/0038727号、同第2008/0152935号、同第2010/0174032号、及び同第2015/0368512号、において概して開示されているように、この特定の目的に関して既知である。
1つ以上の実施形態において、空気バリア組成物は、各々が別個のガラス転移温度(T)を有する、2つ以上のポリマー成分を含み得る。1つ以上の実施形態において、2つ以上のポリマー成分は、2つ以上のポリマー成分のガラス転移温度とは異なる、ガラス転移温度を有する配合物組成を提供するために十分に配合され得る。1つ以上の実施形態において、本発明の1つ以上の実施形態の空気バリア層組成物は、空気バリア層の1つの成分から、−20℃未満、他の実施形態において−30℃未満、及び他の実施形態において−40℃未満の少なくとも1つのガラス転移温度(T)ピークを含む。ガラス転移温度は、示差走査熱量測定によって測定することができる。これらの又は他の実施形態において、空気バリア層組成物は、0℃超、他の実施形態において、10℃超、他の実施形態において20℃超の第2のガラス転移温度(T)ピークを含む。
1つ以上の実施形態において、空気バリア組成物は、熱可塑性成分及びエラストマー成分を含む、ポリマー組成物である。1つ以上の実施形態において、空気バリア層は、エラストマー成分が熱可塑性成分(例えば、軟質及び硬質ドメイン)から相分離される、相分離ポリマー系である。ある実施形態において、熱可塑性成分は、エラストマー成分内で分散される。他の実施形態において、エラストマー成分は、熱可塑性成分内で分散される。更に他の実施形態において、熱可塑性成分及びエラストマー成分は、共連続的である。例示的な実施形態は、ポリウレタンを有する第1の相及びポリスルフィドエラストマーを有する第2の相を含み、ある実施形態において、ポリウレタンは、ポリスルフィドが不連続相を形成する間に、連続相を提供する。
1つ以上の実施形態において、空気バリア層は、水性分散液又はラテックスである空気バリアコーティング組成物から形成されてもよい。1つ以上の実施形態において、この水性分散液は、10重量%超の固形分、他の実施形態において20重量%超の固形分、他の実施形態において25重量%超の固形分、他の実施形態において40重量%超の固形分、及び他の実施形態において45重量%超の固形分を含んでもよい。1つ以上の実施形態において、1つ以上のポリマー材料の分散体を中に有する水性媒体は、約10〜約45重量%の固形分、他の実施形態において約20〜約40重量%の固形分、及び他の実施形態において約20〜約25重量%の固形分を含み得る。
特定の実施形態において、空気バリア層は、ポリウレタン及びエラストマーポリマーの配合物を含む。参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第2010/0174032号において開示されるように、ポリウレタンは、少なくとも30重量%のマー単位がメタ置換芳香族イソシアネートなどのメタ置換芳香族材料に由来するポリウレタンを含み得る。これらの又は他の実施形態において、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第2015/0368512号において開示されるように、これらの組成物は、ポリウレタン、ポリスルフィド、及び酸化マグネシウムなどの硬化剤の水性分散液に由来し得る。1つ以上の実施形態において、空気バリア組成物は、水性分散ポリウレタンを含むことができる。1つ以上の実施形態において、空気バリア組成物は、水性分散ポリ塩化ビニリデンコポリマーを含むことができる。
1つ以上の実施形態において、ポリウレタンは、反応性官能基を有することができる。本明細書で使用される際、反応性官能基は、化学反応において、別の反応基と少なくとも1つの共有結合を形成するために十分な反応性を有する原子、原子の基、官能基、又は基を指す。例えば、ポリウレタンは、それ自体又は架橋剤などの別の成分と反応する反応性官能基を含むことができる。反応性官能基の例としては、メルカプト基又はチオール基、ヒドロキシル基、(メタ)アクリレート基、カルボン酸基、アミン基、エポキシド基、カルバメート基、アミド基、ウレア基、イソシアネート基(ブロックイソシアネート基を含む)、及びこれらの組み合わせを含む。
1つ以上の実施形態において、ポリウレタンは、反応性官能基を実質的に含まない、又は完全に含まない場合がある。本明細書で使用される際、実質的に含まないという用語は、ポリウレタンが、反応性官能基を1000百万分率(ppm)未満含有し得ることを意味し、完全に含まないという用語は、反応性官能基を20十億分率(ppb)未満含有し得ることを意味する。1つ以上の実施形態において、ポリウレタンは、反応性官能基を完全に含まない水性分散ポリウレタンを含んでもよい。
1つ以上の実施形態において、空気バリア組成物は、空気バリア組成物の合計固体重量に基づいて、5重量%超、他の実施形態において10重量%超、他の実施形態において15重量%超の量の熱可塑性ポリマー(例えば、ポリウレタン)を含んでもよい。1つ以上の実施形態において、空気バリア組成物は、空気バリア組成物の合計固体重量に基づいて、75重量%未満、他の実施形態において50重量%未満、他の実施形態において35重量%未満、他の実施形態において20重量%未満の量の熱可塑性ポリマーを含んでもよい。1つ以上の実施形態において、空気バリア組成物は、空気バリア組成物の合計固体重量に基づいて、約5重量%〜約75重量%、他の実施形態において約10重量%〜約50重量%、他の実施形態において約10重量%〜約20重量%の量の熱可塑性ポリマーを含むことができる。重量%は、標準的なゲル浸透クロマトグラフィーによって判定され得る。
1つ以上の実施形態において、空気バリア組成物は、ポリスルフィドを含む。ポリスルフィドは、空気バリア層内のエラストマー材料として作用し得る。ポリスルフィドという用語は、ポリマー主鎖中に、及び/又はポリマー鎖上の末端若しくはペンダント位置において、1つ以上のジスルフィド結合(すなわち、−[S−S]−)結合を含有するポリマーを指す。ポリスルフィドポリマーは、2つ以上の硫黄−硫黄結合を有することができる。ポリスルフィドはまた、一次ジスルフィドと、トリ及びテトラポリスルフィド結合(S−S−S、S−S−S−S)などのより高いランクのポリスルフィドとの混合物を含むことができる。更に、ポリスルフィドは、メルカプト官能基又はチオール官能基(−SH基)を含むことができる。例えば、ポリスルフィドは、化学式(I)で表すことができ、
式中、各Rが、独立して、−(CH−CH−O−CH−O−CH−CH)−であり得、a+b+c+dは、最大で1,000を含む数であり得る。本発明で使用することができるポリスルフィドはまた、化学式(II)で表すことができ、
H(SCOCHOCS)H (II)
式中、nは、最大で1,000を含む数であり得る。例示的なポリスルフィドは、商標名THIOPLAST(登録商標)で市販されている、Akzo Nobel、Greiz、Germanyから供給されるメルカプト末端基を有する液体ポリスルフィドポリマーである。
1つ以上の実施形態において、ポリスルフィドは、示差走査熱量測定によって測定される際、0℃未満のガラス転移温度(T)を有することができる。他の実施形態において、ポリスルフィドは、−10℃未満、他の実施形態において−20℃未満、他の実施形態において−30℃未満のガラス転移温度(T)を有することができる。
1つ以上の実施形態において、空気バリア組成物は、ポリスルフィドを除く全ての他のエラストマー材料を実質的に含まなくてもよく、又は完全に含まなくてもよい。本明細書で使用される際、実質的に含まないという用語は、空気バリア組成物が、ポリスルフィドを除く全ての他のエラストマー材料を、1000百万分率(ppm)未満含有し得ることを意味し、完全に含まないという用語は、ポリスルフィドを除く全ての他のエラストマー材料を20十億分率(ppb)未満含有し得ることを意味する。
他の実施形態において、空気バリア組成物は、ポリスルフィド及び追加のエラストマー材料を含んでもよい。使用することができる例示的な追加のエラストマー材料としては、アクリロニトリル、水性ブチルゴム分散体などの天然及び合成ゴム、スチレン系熱可塑性エラストマー、ポリアミドエラストマー、熱可塑性加硫物、可撓性アクリルポリマー、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
1つ以上の実施形態において、空気バリア組成物は、空気バリア組成物の合計固体重量に基づいて、5重量%超、他の実施形態において10重量%超、他の実施形態において15重量%超、他の実施形態において25重量%超、他の実施形態において50重量%超の量で、エラストマーポリマー(例えば、ポリスルフィド)を含んでもよい。1つ以上の実施形態において、空気バリア組成物は、空気バリア組成物の合計固体重量に基づいて、80重量%未満、他の実施形態において75重量%未満、他の実施形態において70重量%未満の量のエラストマーポリマーを含んでもよい。1つ以上の実施形態において、空気バリア組成物は、空気バリア組成物の合計固体重量に基づいて、約5重量%〜約80重量%、他の実施形態において、約25重量%〜約75重量%、他の実施形態において、約50重量%〜約70重量%の量のエラストマーポリマーを含んでもよい。重量%は、標準的なゲル浸透クロマトグラフィーによって判定され得る。
1つ以上の実施形態において、空気バリア組成物は、1つ以上の無機材料を含んでもよい。本明細書で使用される際、無機材料は、有機ではない、すなわち、炭素系材料を含まない材料及び物質を指す。1つ以上の無機材料は、1つ以上の板状の無機充填剤を含んでもよい。本明細書で使用される際、板状の無機充填剤は、板状形態における無機材料を指す。板状という用語は、1つの寸法が構造体の2つの他の寸法よりも実質的に小さく、平坦なタイプの外観をもたらす構造体を指す。板状の無機充填剤は、概して、比較的顕著なアニソメトリーを有する積層体、シート、小板、又はプレートの形態である。板状の無機充填剤などの無機材料は、液体及び気体の透過性を低減することによって、得られる空気バリア層のバリア性能を更に改善することができる。
好適な板状の無機充填剤は、高アスペクト比を有するものを含むことができる。好適な高アスペクト比の板状の無機充填剤は、例えば、バーミキュライト、雲母、タルク、珪灰石、亜塩素酸塩、金属フレーク、プラーク粘土、及び板状シリカを含む。1つ以上の実施形態において、充填剤は、1〜20ミクロン、他の実施形態において2〜10ミクロン、及び他の実施形態において2〜5ミクロンの直径を有する。1つ以上の実施形態において、充填剤のアスペクト比は、少なくとも5:1、他の実施形態において、少なくとも10:1、他の実施形態において、少なくとも20:1であり得る。例えば、雲母フレークは、20:1のアスペクト比を有し、タルクは10:1〜20:1のアスペクト比を有し得、バーミキュライトは、200:1〜10,000:1のアスペクト比を有し得る。
1つ以上の実施形態において、米国特許第8,534,331号に開示されるように、空気バリア層は、エラストマーが熱可塑性マトリックス内に分散された二相系を含む。ある実施形態において、熱可塑性は、ナイロンを含んでもよく、エラストマーは、ブチルゴム及び/又は硫黄硬化性ジエン系エラストマーを含んでもよい。
1つ以上の実施形態において、空気バリア組成物は、レオロジー剤を含み得る。当業者に概して既知であるように、レオロジー剤は、組成物の流動特性を改善するのに役立つ材料である。例示的なレオロジー剤は、尿素変性ポリウレタンのポリプロピレングリコール溶液である。
1つ以上の実施形態において、本発明のタイヤの空気バリア層(例えば、空気バリア層31)は、8ミル超、他の実施形態において10ミル超、他の実施形態において14ミル超、他の実施形態において16ミル超の厚さを有し得る。これらの又は他の実施形態において、空気バリア層は、28ミル未満、他の実施形態において25ミル未満、他の実施形態において20ミル未満、及び他の実施形態において18ミル未満の厚さを有し得る。1つ以上の実施形態において、空気バリア層は、約5ミル〜約28ミル、他の実施形態において約8ミル〜約25ミル、他の実施形態において約10ミル〜約22ミル、及び他の実施形態において約15ミル〜約20ミルの厚さを有し得る。
1つ以上の実施形態において、空気バリア層の組成物は、隣接するタイヤ構成要素に硫黄架橋されない。例えば、1つ以上の実施形態において、空気バリア層の組成物は、インナーライナーに硫黄架橋されない。他の実施形態において、空気バリア層の組成物は、カーカスに硫黄架橋されない。
1つ以上の実施形態において、空気バリア層の組成物は、隣接するタイヤ構成要素に硫黄架橋される。例えば、1つ以上の実施形態において、空気バリア層の組成物は、インナーライナーに硫黄架橋される。他の実施形態において、空気バリア層の組成物は、カーカスに硫黄架橋される。
他のタイヤ構成要素
本発明のタイヤに関連付けられた様々なタイヤ構成要素は、従来の加硫性組成物から調製することができる。したがって、本発明の1つ又は実施形態の実施は、様々なタイヤ構成要素を調製するための従来の慣行を変更しない。一般的に言えば、これらの加硫性組成物は、エラストマー、充填剤、及び硬化剤、並びに、限定されるわけではないが、劣化防止剤、硬化活性化剤、硬化促進剤、油、樹脂、可塑剤、顔料、脂肪酸、酸化亜鉛、及び解膠剤を含む、他の成分を含んでもよい。
ゴム
上述のように、様々なタイヤ構成要素は、ゴムを含む、加硫性組成物を使用して調製することができる。1つ以上の実施形態において、加硫性ゴム又はエラストマーとも称され得るゴムは、ゴム状特性又はエラストマー特性を保有する組成物を形成するために加硫され得るポリマーを含み得る。これらのエラストマーは、天然ゴム及び合成ゴムを含み得る。合成ゴムは、典型的に、共役ジエンモノマーの重合、共役ジエンモノマーと他のモノマー(例えばビニル置換芳香族モノマー)との共重合、あるいはエチレンと1つ以上のα−オレフィン及び任意的に1つ以上のジエンモノマーとの共重合から得られる。
例示的なエラストマーとしては、天然ゴム、合成ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリイソブチレン−コ−イソプレン、ネオプレン、ポリ(エチレン−コ−プロピレン)、ポリ(スチレン−コ−ブタジエン)、ポリ(スチレン−コ−イソプレン)、ポリ(スチレン−コ−イソプレン−コ−ブタジエン)、ポリ(イソプレン−コ−ブタジエン)、ポリ(エチレン−コ−プロピレン−コ−ジエン)、ポリスルフィドゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、及びこれらの混合物などが挙げられる。これらのエラストマーは、無数の巨大分子構造、例えば、直線状、分岐状、及び星形構造を有することができる。これらのエラストマーにはまた、1つ以上の官能単位が含まれてよく、これには、典型的にヘテロ原子が含まれる。特定の実施形態において、加硫性組成物は、ポリブタジエンなどの、天然ゴムと合成ジエンゴムの配合物を含む。他の実施形態において、加硫性組成物は、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)などのオレフィンゴムを含む。
充填剤
上述のように、様々なタイヤ構成要素は、充填剤を含む、加硫性組成物を使用して調製することができる。充填剤には、1つ以上の従来の補強充填剤又は非補強充填剤が含まれてよい。例えば、有用な充填剤には、カーボンブラック、シリカ、アルミナ、及び、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム及びケイ酸マグネシウムなどのケイ酸塩が含まれる。
1つ以上の実施形態において、カーボンブラックには、ファーネスブラック、チャンネルブラック、及びランプブラックが含まれる。カーボンブラックのより具体的な例としては、超摩耗ファーネス(SAF)ブラック、中間超摩耗ファーネス(ISAF)ブラック、高磨耗ファーネス(HAF)ブラック、高速押出ファーネス(FEF)ブラック、微細ファーネス(FF)ブラック、半強化ファーネス(SRF)ブラック、中級加工チャンネルブラック、ハード加工チャンネルブラック、導電性チャンネルブラック、及びアセチレンブラックが挙げられる。1つ以上の実施形態において有用な代表的カーボンブラックとしては、N326、N330、N339、N343、N347、N351、N358、N550、N650、N660、N762、N772及びN774などのASTM D1765によって指定されるものが挙げられ得る。
特定の実施形態において、カーボンブラックは、少なくとも20m/g、他の実施形態において、少なくとも35m/g、他の実施形態において、少なくとも50m/g、他の実施形態において、少なくとも60m/gの表面積(EMSA)を有し得、表面積値は、ASTM D−1765によって、セチルトリメチルアンモニウムブロミド(CTAB)技術を用いて決定することができる。特定の実施形態において、加硫性組成物は、約60〜約110m/gの表面積(EMSA)を有するカーボンブラック充填剤を含む。カーボンブラックは、ペレット化された形態又はペレット化されていない綿状形態であり得る。カーボンブラックの好ましい形態は、ゴム化合物を混合するために使用される混合機器の種類に依存し得る。
1つ以上の実施形態において、充填剤には、シリカが含まれ得る。シリカを充填剤として使用する場合、シリカは、結合剤との組み合わせで使用されてもよい。これら又は他の実施形態において、シリカは、シリカ分散剤との組み合わせで使用されてもよい。
1つ以上の実施形態において、有用なシリカには、沈殿非晶質シリカ、湿性シリカ(水和ケイ酸)、乾燥シリカ(非晶質ケイ酸)、フュームドシリカ、ケイ酸カルシウムなどが含まれるが、これらに限定されない。他の好適な充填剤としては、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウムなどが挙げられる。特定の実施形態において、シリカは、沈殿非晶質湿性処理水和シリカである。1つ以上の実施形態において、これらのシリカは、水中での化学反応によって産出され、それにより、超微細球形粒子として沈殿する。これらの一次粒子は、強く会合して集合体になると考えられており、次いで、それより低い強度で結合して凝集体になる。
使用され得るいくつかの市販のシリカとしては、Hi−Sil(商標)215、Hi−Sil(商標)233、及びHi−Sil(商標)190(PPG Industries,Inc.;Pittsburgh,Pa.)が挙げられる。市販のシリカの他の供給業者としては、Grace Davison(Baltimore,Md.)、Degussa Corp.(Parsippany,N.J.)、Rhodia Silica Systems(Cranbury,N.J.)、及びJ.M.Huber Corp.(Edison,N.J.)が挙げられる。
1つ以上の実施形態において、シリカは、その表面積によって特徴付けることができ、これにより、その補強特性の尺度が与えられる。ブルナウアー−エメット−テラー(「BET」)法(J.Am.Chem.Soc.,vol.60,p.309 et seq.に記載されている)は、表面積を決定するための広く認められている方法である。シリカのBET表面積は概ね、450m/g未満である。表面積の有用な範囲としては、約32〜約400m/g、約100〜約250m/g、及び約150〜約220m/gが挙げられる。
1つ以上の実施形態において、シリカのpHは、約5〜約7、又はわずかに7を超える、又は他の実施形態においては約5.5〜約6.8であってもよい。
1つ以上の実施形態において、有用なシリカ結合剤には、硫黄含有シリカ結合剤が含まれる。硫黄含有シリカ結合剤の例としては、ビス(トリアルコキシシリルオルガノ)ポリスルフィド類又はメルカプト−オルガノアルコキシシラン類が挙げられる。ビス(トリアルコキシシリルオルガノ)ポリスルフィド類の種類としては、ビス(トリアルコキシシリルオルガノ)ジスルフィド及びビス(トリアルコキシシリルオルガノ)テトラスルフィドが挙げられる。例示的なシリカ分散補助剤としては、アルキルアルコキシシラン、水素添加又は非水素添加C又はC糖の脂肪酸エステル、水素添加又は非水素添加C又はC糖の脂肪酸エステルのポリオキシエチレン誘導体、及びこれらの混合物、又は鉱物若しくは非鉱物添加充填剤を含むが、これらに限定されない。
硬化剤
上述のように、様々なタイヤ構成要素は、硬化剤を含む加硫性組成物を使用して調製することができる。硫黄又は過酸化物系硬化系を含む、多数のゴム硬化剤(加硫剤とも呼ばれる)が用いられてもよい。硬化剤は、Kirk−Othmer,Encyclopedia of Chemical Technology,Vol.20,pgs.365−468,(3rd Ed.1982)、特に、Vulcanization Agents and Auxiliary Materials,pgs.390−402、及びA.Y.Coran,Vulcanization,Encyclopedia of Polymer Science and Engineering,(2nd Ed.1989)に記載されており、これらは、参照により本明細書に組み込まれる。1つ以上の実施形態において、硬化剤は硫黄である。好適な硫黄加硫剤の例としては、「ゴム製造業者(rubberrmaker)」の可溶性硫黄、二硫化アミン、ポリマー性ポリスルフィド、又は硫黄オレフィン付加物などの硫黄供与性加硫剤;及び不溶性ポリマー性硫黄が挙げられる。加硫剤は、単独で又は組み合わせて使用することができる。
1つ以上の実施形態において、硬化剤は、硬化促進剤と組み合わせて使用される。1つ以上の実施形態において、促進剤を使用して、加硫に必要な時間及び/又は温度を制御し、加硫ゴムの特性を改善する。促進剤の例としては、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、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジル−スルフェンアミド(CBS)などのチアゾール加硫促進剤、及びジフェニルグアニジン(DPG)などのグアニジン加硫促進剤が挙げられる。
ゴム配合に典型的に用いられる他の成分もまた、本発明のタイヤの様々な構成要素を製造するために用いられるゴム組成物に添加されてもよい。これらには、油類、可塑剤、ワックス、スコーチ阻害剤、処理助剤、酸化亜鉛、粘着付与樹脂、強化樹脂、ステアリン酸などの脂肪酸、しゃく解剤が挙げられる。特定の実施形態において、用いられる油としては、従来から伸展油として用いられるものが挙げられる。これは、前述したとおりである。使用してもよい有用なオイル又は伸展剤としては、芳香族油、パラフィン系油、ナフテン系油、ヒマシ油以外の植物油、MES、TDAE、及びSRAEなどの低PCA油、並びに重ナフテン系油が挙げられるが、これらに限定されない。
タイヤを調製する方法
本発明のタイヤは、従来のゴム成形、成型、及び硬化技術を用いることによって製造することができる。1つ以上の実施形態において、加硫は、加硫性組成物を金型内で加熱することによってもたらされ得る。1つ以上の実施形態において、組成物は、約120℃〜約180℃の内部温度で加熱され得る。
硬化又は架橋されたゴム組成物(すなわち、加硫物)は、概して、熱硬化性の三次元ポリマーネットワークを含む。加工助剤及び充填材などの他の成分は、概して、加硫化したネットワークを通して分散される。タイヤの調整は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第5,866,171号、同第5,875,527号、同第5,931,211号、及び同第5,971,046号において考察される。ゴム配合技術及びその中で用いられる添加剤は、概して既知であり、またThe Compounding and Vulcanization of Rubber,in Rubber Technology(2nd Ed.1973)において開示され、これらは参照により本明細書に組み込まれる。
図において示唆されるように、本発明のタイヤは、インナーライナー構成要素を用いて、又は使用せずに調製することができる。インナーライナーが存在する、1つ以上の実施形態において、インナーライナーは、共硬化され、したがって、隣接するカーカス又はボディプライなどの他のゴム構成要素に硫黄架橋される。
シーラント及び空気バリアを塗布する方法
上記のように、本発明のタイヤに関連付けられたシーラント層及び空気バリア層は、硬化したタイヤが提供された後に塗布される。換言すれば、シーラント層及び空気バリア層は、タイヤの製造に関連付けられた加硫(すなわち、硬化)プロセスを受けたタイヤに塗布される。
このため、硬化タイヤが提供されると、シーラント層及び空気バリア層がタイヤに塗布される。これらの層は、湿式コーティング又はグリーンコーティングを形成して、次いで乾燥又は硬化させて、空気バリア層又はシーラント層を形成する、液体又は別様に流動性組成物(例えば、溶融押出物)を直接塗布することにより、タイヤに塗布され得る。他の実施形態において、シーラント層又は空気バリア層は、転写コーティングを通して塗布され、即ち、湿式又はグリーンコーティングを形成する液体又は別様に流動性組成物を、剥離部材などの転写基材に塗布し、湿式又はグリーンコーティングを乾燥させるか、又は別様に固体組成物に硬化させ、次いで固体組成物をタイヤに塗布し、転写基材を除去する。
図面によって示唆されるように、1つ以上の実施形態において、空気バリア、又は所望の場合、シーラント層は、硬化したタイヤのインナーライナー層に直接塗布されてもよい。他の実施形態において、硬化したタイヤが、別個のインナーライナー無しで提供される場合、空気バリア層、及び所望の場合、シーラント層が、ボディプライ又はタイヤカーカスに直接塗布されてもよい。
1つ以上の実施形態において、中間層は、空気バリア層の下、又は所望の場合、シーラント層(すなわち、空気バリア層又はシーラント層の内部)の下に配設される。例えば、中間層は、プライマー層、又は剥離剤層、若しくはこれらの組み合わせを含み得る。
1つ以上の実施形態において、空気バリア層及び/又はシーラント層の、タイヤの別の構成要素に対する接着性を改善することが所望される場合、プライマー層が存在し得る。例示的なプライマー層は、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第5,985,981号において開示されているものなどの、ブチルゴムを含む組成物を含んでもよい。
当業者には理解されるように、シリコーン又はシリコーン系組成物などの剥離剤を、タイヤ製造プロセス中に使用することができる。その結果、本発明の実施は、シーラント層又は空気バリア層を剥離剤の層又はフィルムに塗布することを含み得る。他の実施形態において、空気バリア層又はシーラント層を塗布する前に、剥離剤を除去するか、又は別様に処理するための努力がなされてもよい。結果として、本発明の実施は、例えば、剥離剤層又はフィルムの化学処理から得られる残留物などの剥離剤の残留物への、空気バリア層又はシーラント層の塗布を含み得る。
シーラント層及び/又は空気バリア層が液体又は別様に流動性の組成物に由来するこれらの実施形態において、組成物は、様々な技術を使用して、湿式又はグリーンコーティング層を形成することによって、タイヤに直接塗布されてもよく、又は転写部材に塗布されてもよい。例えば、液体又は流動性組成物は、噴霧、ロールコーティング、ナイフコーティング、押出成形、又は同様の技術によって塗布されてもよい。1つ以上の実施形態において、空気バリア組成物は、組成物がインナーライナー、カーカス、及び/又はシーラント層に塗布されるスプレーとなることを可能にする、十分に低い粘度を有する。
シーラント層及び/又は空気バリア層をタイヤの内部に塗布することに続いて、シーラント層及び/又は空気バリア層の乾燥又は硬化を促進するために更なる工程が取られ得る。ある実施形態において、複合体(すなわち、シーラント層及び/又は空気バリア層を有するタイヤ)は、標準的な温度及び圧力条件下で空気乾燥することを可能にする。他の実施形態において、複合体は、(例えば、100℃〜150℃まで)加熱される。
シーラント層又は空気バリア層が、転写コーティングを介して硬化タイヤに塗布される場合、例えば、固体組成物をカーカス又はインナーライナーに嵌合させ、次いで、ローラーなどによって圧力を適用することを含み得る標準的な技術を使用することによって、固体組成物は、インナーライナー又はカーカス層に接合することができる。
1つ以上の実施形態において、空気入りタイヤとも呼ばれ得る本発明のタイヤは、乗用車用タイヤ、トラック/バスタイヤ、オフロードタイヤ、農業用タイヤ、及び産業用タイヤを含んでもよい。これらのタイヤ及びそれらの共通かつ別個の特徴は、当該技術分野において既知である。例えば、農業用及び工業用タイヤとしては、例えば、各々が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第2005/0139302(A1)号、及び米国特許第3,844,326号、同第4,202,391号、同第4,611,647号、同第4,791,971号、同第4,649,976号、同第5,046,541号、同第5,063,573号、同第5,188,683号、同第5,337,814号、同第5,337,816号、同第5,421,388号、同第5,464,050号、同第5,901,765号、同第6,179,027号、同第6,260,594号、同第6,263,933号、同第6,450,221号、及び同第6,481,479号において記載されるものを含む。全地形又はオフロードタイヤは、例えば、各々が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第4,881,586号、同第5,259,429号、同第5,318,086号、同第5,375,640号、同第6,293,323号、同第6,298,890号、同第6,401,774号、同第6,799,617号、及び同第6,929,044号において記載されているものを含む。
本発明の範囲及び趣旨から逸脱しない様々な修正及び変更が当業者には明らかであろう。本発明は、本明細書に記載の例示的な実施形態に正式に限定されるものではない。

Claims (5)

  1. セルフシール性を有するタイヤを調製する方法であって、
    (i)硬化タイヤを提供する工程であって、前記タイヤが、第1のビードと、第2のビードと、前記第1のビードから前記第2のビードまで延在するカーカス層と、前記カーカス層の内部に配設された任意のインナーライナー層と、を含む、工程と、
    (ii)シーラント組成物を、前記カーカス層の少なくとも一部又は前記任意のインナーライナーの少なくとも一部に直接又は間接的に塗布する工程と、
    (iii)空気バリア組成物を、前記カーカス層の少なくとも一部、又は前記任意のインナーライナーの少なくとも一部に直接塗布する工程と、を含む、方法。
  2. 工程(ii)が、シーラント組成物を、前記カーカス層の一部若しくは前記任意のインナーライナーの一部に直接塗布して、シーラント層及び露出したカーカス層若しくは任意のインナーライナーを形成することを含み、工程(iii)が、空気バリア組成物を、前記シーラント層に、かつ前記露出したカーカス層若しくは露出した任意のインナーライナーの少なくとも一部に塗布して、空気バリア層を形成することを含むか、又は工程(iii)が、工程(ii)の前に発生し、それによって前記空気バリア組成物が空気バリア層を形成し、工程(ii)が、前記シーラント組成物を、前記空気バリア層に塗布することを含み、それによって、前記シーラント組成物を、前記カーカス層若しくは任意のインナーライナーに間接的に塗布して、シーラント層を形成することを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 空気入りタイヤであって、
    (i)トレッドと、
    (ii)軸方向に離間した第1のビードと第2のビードとの間に延在するカーカスと、
    (iii)インナーライナー層と、
    (iv)前記インナーライナー層の一部の上に直接又は間接的に配設されたシーラント層と、
    (v)前記インナーライナー層の一部の上に直接又は間接的に配設された空気バリア層と
    (vi)前記第1のビードの近傍の第1の摩耗ストリップ及び前記第2のビードの近傍の第2の摩耗ストリップと、を含み、
    前記空気バリア層は、前記第1の摩耗ストリップに近接する場所から前記第2の摩耗ストリップに近接する場所まで延びる、タイヤ。
  4. 前記シーラント層が、前記インナーライナー層の一部の上に直接配設され、前記空気バリア層が前記シーラント層と前記インナーライナー層の一部とに直接配置されている、請求項3に記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記空気バリア層が、前記インナーライナー層の上に直接配設され、前記シーラント層は、前記空気バリア層の一部の上に直接配置されている、請求項3に記載の空気入りタイヤ。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6946720B2 (ja) * 2017-05-01 2021-10-06 住友ゴム工業株式会社 自動二輪車用タイヤ
CN109988417B (zh) * 2019-04-03 2021-04-20 郑州华普密封材料有限公司 一种贴片式真空胎防刺扎密封层材料及其制备方法
KR102326906B1 (ko) * 2020-04-01 2021-11-16 넥센타이어 주식회사 공기입 타이어용 실런트부재
CN111572291A (zh) * 2020-06-16 2020-08-25 江苏通用科技股份有限公司 一种防爆、自修补载重汽车子午线轮胎的结构
DE102020209335A1 (de) * 2020-07-24 2022-01-27 Continental Reifen Deutschland Gmbh Fahrzeugreifen mit einem Geschwindigkeitsindex von L oder geringer
FI130080B (fi) * 2021-02-23 2023-01-31 Nokian Renkaat Oyj Menetelmä tiivistysaineen viemiseksi paineilmarenkaan sisäpintaan
US20220410516A1 (en) * 2021-06-24 2022-12-29 The Goodyear Tire & Rubber Company Self sealing tire

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4895610A (en) 1983-08-15 1990-01-23 The Goodyear Tire & Rubber Company Self-sealing pneumatic tire and method of manufacturing the same
JP3150561B2 (ja) 1995-01-25 2001-03-26 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
JP2002332475A (ja) * 2001-05-09 2002-11-22 Bridgestone Corp シーラント組成物並びにそれを用いた圧力容器及びタイヤ
JP2005503954A (ja) * 2001-09-27 2005-02-10 ピレリ・プネウマティチ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ 自己シールタイヤ、およびその製造方法
JP3996796B2 (ja) * 2002-03-25 2007-10-24 本田技研工業株式会社 チューブレスタイヤ
US20030230369A1 (en) * 2002-06-18 2003-12-18 Bridgestone/Firestone North American Tire, Llc Use of spray-able anti-tack coating for puncture sealant tire application
US6962181B2 (en) 2003-02-17 2005-11-08 The Goodyear Tire & Rubber Company Pneumatic tire having built-in sealant layer and preparation thereof
FR2910478B1 (fr) * 2006-12-22 2009-03-06 Michelin Soc Tech Composition auto-obturante pour objet pneumatique
WO2009014082A1 (ja) * 2007-07-24 2009-01-29 The Yokohama Rubber Co., Ltd. セルフシール空気入りタイヤの製造方法及び装置
US20090084482A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Ramendra Nath Majumdar Pneumatic tire having built-In sealant layer and preparation thereof
JP4346666B2 (ja) * 2008-02-26 2009-10-21 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
US8360122B2 (en) * 2008-05-02 2013-01-29 Continental Tire The Americas, Llc Sealant material composition, self-sealing pneumatic tire, and preparation thereof
JP2009269446A (ja) * 2008-05-07 2009-11-19 Yokohama Rubber Co Ltd:The 空気入りタイヤおよびその製造方法
US20100154959A1 (en) * 2008-12-23 2010-06-24 Ramendra Nath Majumdar Method and apparatus for building a tire having a puncture sealant
US20110146860A1 (en) * 2009-12-18 2011-06-23 Ramendra Nath Majumdar Pneumatic tire with built-in innermost adhesive layer and post cure applied sealant
US8578986B2 (en) * 2009-12-18 2013-11-12 The Goodyear Tire & Rubber Company Pneumatic tire having a built-in seamless polyurethane sealant layer and preparation thereof
US8534331B2 (en) 2011-12-13 2013-09-17 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire containing layered composite of sealant and air permeation resistant film
ITMI20112360A1 (it) * 2011-12-22 2013-06-23 Pirelli Pneumatico auto-sigillante per ruote di veicoli
DE102012108343A1 (de) * 2012-09-07 2014-03-13 Continental Reifen Deutschland Gmbh Fahrzeugluftreifen
JP6291301B2 (ja) * 2014-03-25 2018-03-14 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
US9421824B2 (en) * 2014-04-29 2016-08-23 The Goodyear Tire & Rubber Company Pneumatic tire with sealant layer

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