JP7176009B2 - セルフシーリングタイヤ用シーリングコンパウンド - Google Patents
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Description
本発明は、実際の使用における高い要求を、特に接着力及び凝集力の点で満たす、シーリングコンパウンド、特にセルフシーリングタイヤ用のシーリングコンパウンドを含む。
特に、本発明は、以下のもの:
(A)少なくとも1つの架橋したブチルゴム;
(B)少なくとも1つの樹脂;
を含み、さらに任意選択により以下の成分:
(C)少なくとも1つの老化安定剤;
(D)(A)による架橋したブチルゴム以外の少なくとも1つのゴム;
(E)少なくとも1つの可塑剤;
(F)少なくとも1つのフィラー
のうち1つ、2つ、3つ、又は全てを含んでいてもよい、シーリング組成物を特に含む。
a)少なくとも1つのイソオレフィン
b)共役マルチオレフィンに由来する構造単位が(i)少なくとも部分的にハロゲン化されているか又は(ii)ハロゲン化されていない、少なくとも1つの共役マルチオレフィン、及び、
c)任意選択により場合によって、しかし好ましくは、b)による共役マルチオレフィン以外の少なくとも1つの架橋性マルチオレフィン、
に由来する構造単位を含むコポリマーであって、
架橋したブチルゴムはさらに
(I)125℃においてASTM D 1646,ML1+8に準拠して測定して少なくとも30、好ましくは30~120、さらに好ましくは40~100、さらに好ましくは55~100、なおさらに好ましくは55~90のムーニー粘度、及び
(II)少なくとも5質量%、好ましくは5~60質量%、より好ましくは7~55質量%、最も好ましくは10~50質量%のゲル含有量
を有する、架橋したブチルゴムを意味する。
ゲル含有量=mg単位でのゲルの乾燥質量/250mg
モル%であり、特にイソブテンとイソプレンが使用されている場合にそうである。
- -50℃より高いTg、
- -30℃より高い軟化点(特に-30℃から135℃の範囲)、
- 数平均分子量(Mn)が、400g/モル~2000g/モルの範囲にある、
- 多分散度(PDI=Mw/Mn、Mw=重量平均分子量)が3未満である。
BR- ポリブタジエン、
Nd-BR- ネオジムポリブタジエンゴム、
Co-BR- コバルトポリブタジエンゴム、
Li-BR- リチウムポリブタジエンゴム、
Ni-BR- ニッケルポリブタジエンゴム、
Ti-BR- チタンポリブタジエンゴム、
PIB- ポリイソブチレン、
ABR- ブタジエン/C1-4アルキルアクリレートコポリマー、
IR- ポリイソプレン、
SBR- 1質量%~60質量%、好ましくは2質量%~50質量%のスチレン含有量を有するスチレン/ブタジエンコポリマー、
E-SBR- エマルジョンスチレン/ブタジエンコポリマー、
S-SBR- 溶液スチレン/ブタジエンコポリマー、
XSBR- スチレン/ブタジエンコポリマー、及びアクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、ヒドロキシエチルアクリレート及び/又はヒドロキシエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレートとのグラフトポリマーであって、2質量%~50質量%のスチレン含有量、及び1質量%~30質量%の共重合した極性モノマーの含有量を有するもの、
NBR- ブタジエン/アクリロニトリルコポリマー、典型的には5質量%~60質量%、好ましくは10質量%~50質量%のアクリロニトリル含有量を有するもの、
HNBR- 二重結合の最大100%までが水素化された、完全に水素化された、及び部分的に水素化されたNBRゴム、
HXNBR- カルボキシル化された、部分的に水素化された、及び完全に水素化されたニトリルゴム、
EP(D)M- エチレン/プロピレン/(ジエン)コポリマー、
EVM- エチレン-酢酸ビニル、
任意選択により場合によっては、架橋したブチルゴムに対して上で示した定義を満たさない範囲で、
IIR- イソブチレン/イソプレンコポリマー、好ましくは0.5質量%から10質量%のイソプレン含有量を有するもの、
BIIR- 臭素化イソブチレン/イソプレンコポリマー、好ましくは0.1質量%~10質量%の臭素含有量を有するもの、
CIIR- 塩素化イソブチレン/イソプレンコポリマー、好ましくは0.1質量%~10質量%の塩素含有量を有するもの、
並びに、全ての上述したゴムの混合物。
- タイヤ製造で通常使用されるカーボンブラック。たとえば、ASTM規格300、600、700、又は900(N326、N330、N347、N375、N683、N772、又はN990)に準拠したカーボンブラックであり、通常はサーマルブラック、ファーネスブラック、又はガスブラック法によって製造され、20m2/g~200m2/gのBET表面積(ISO 6810規格に記載されたCTABの吸収を用いて決定して)を有し、例えば、SAF、ISAF、IISAF、HAF、FEF、又はGPFカーボンブラックである。あるいは、20m2/g未満の表面積を有するカーボンブラックを使用することもできる。
- シリカ、例えば、シリケートの溶液の沈殿又はハロゲン化ケイ素の火炎加水分解によって生成され、5~1000、好ましくは30m2/g~400m2/gの比表面積(ISO 5794/1規格によって測定されたBET表面積)を有し、5~400nmの一次粒径を有する。シリカは、任意選択で、他の金属酸化物、例えば、Al、Mg、Ca、Ba、Zn、及びTiの酸化物との混合酸化物の形態であってもよい。
- 合成シリケート、例えば、ケイ酸アルミニウム、アルカリ土類金属シリケート、例えば、ケイ酸マグネシウム又はケイ酸カルシウムであり、20m2/g~400m2/gのBET表面積(ISO 5794/1規格によって測定して)及び10nm~400nmの一次粒子径を有する。
- 天然シリケート、例えば、カオリン及びその他の天然シリカ。
- 金属酸化物、例えば、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム。
- 金属炭酸塩、例えば、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛。
- 金属硫酸塩、例えば、硫酸カルシウム、硫酸バリウム。
- 金属水酸化物、例えば、水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウム。
- 着色性フィラー又は着色されたフィラー、例えば、顔料。
- 5nm~1000nmの粒子径を有する、ポリクロロプレン、NBR、及び/又はポリブタジエンに基づくゴムゲル。
・ 45phr~100phr、好ましくは60phr~100phr、より好ましくは70phr~100phrの少なくとも1つの架橋ブチルゴム、
・ 10phr~60phr、好ましくは20phr~55phr、より好ましくは25phr~50phrの少なくとも1つの樹脂(B)、
・ 0phr~20phr、好ましくは1phr~10phr、より好ましくは1phr~7phrの少なくとも1つの老化安定剤(C)、
・ 0phr~55phr、好ましくは0phr~40phr、より好ましくは0phr~30phrの少なくとも1つのゴム(D)、
・ 0phr~60phr、好ましくは10phr~55phr、より好ましくは15phr~50phrの少なくとも1つの可塑剤(E)、
・ 任意選択により場合によっては、1phr~50phr、好ましくは1phr~35phr、より好ましくは1phr~30phrの少なくとも1つのフィラー(F)、
を含有する。
実施例では、表1による次の物質を使用した。
架橋ブチルゴムのムーニー粘度は、規格ASTM D1646(1999)によって決定し、1999 Alpha Technologies MV 2000ムーニー粘度計(メーカーのシリアル番号:25AIH2753)を使用して昇温した温度においてサンプルのトルクを測定する。
<パンクチャー-シーリング-テスト(PST)>
シーリングコンパウンドの瞬間的なシーリング挙動を、-25℃、周囲温度、及び100℃において、パンクシーリングテスト(PST)によって決定した。テスト装置を、液体窒素で冷却することができ、加熱することができる気候チャンバー内に配置した。テスト装置を図1に示し、これを引張り試験機(Zwick Z010 Retroline, BZ 010/7H2AS02, シリアル番号:139055、組み立て年1998)に組み込んだ。これは、窒素を充填することができる、タイヤを模したガラス製圧力容器(5)、圧力を監視するための、コンピューターに接続されたマノメーター(6)、シーリングコンパウンド(3)の厚さ3 mmの層を備えたタイヤ断面(2)から構成されている。この目的のために、シーリングコンパウンドを105℃及び120バールにおいて10分間、3 mmの厚さにプレスし、12時間にわたり圧力下で室温まで冷却する。タイヤ断面の寸法にカットされた、プレスされたシールコンパウンドを、タイヤ断面の表面上に押し付けて、タイヤ断面と圧力容器の間に配置する。
例1及び2によるコンパウンドを、タイヤで試験した。
Claims (14)
- (A)少なくとも1つの架橋したブチルゴムであって、前記の少なくとも1つの架橋したブチルゴムが、
a)少なくとも1つのイソオレフィン;及び
b)共役マルチオレフィンに由来する構造単位が、(i)少なくとも部分的にハロゲン化されている又は(ii)ハロゲン化されていない、少なくとも1つの共役マルチオレフィン、
に由来する構造単位を含むコポリマーであり、
架橋したブチルゴムがさらに
(I)125℃においてASTM D 1646,ML1+8に準拠して測定して少なくとも30のムーニー粘度;及び
(II)250mgの前記少なくとも1つの架橋ブチルゴムを25mlのトルエン中で23℃において24時間撹拌しながら膨潤させ、得られたゲルを20000rpmで120分間遠心分離をし、ゲルを分離して、70℃で一定質量になるまで乾燥させて、秤量し、ゲル含有量=mg単位でのゲルの乾燥質量/250mgとして測定して、少なくとも5質量%のゲル含有量
を有する、架橋したブチルゴム;
(B)シクロペンタジエン(CPD)又はジシクロペンタジエン(DCPD)ホモポリマー又はシクロペンタジエンコポリマー樹脂、テルペンホモポリマー又はコポリマー樹脂、テルペン/フェノールホモポリマー又はコポリマー樹脂、C 5 画分またはC 9 画分のホモポリマー又はコポリマー樹脂、α-メチルスチレンのホモ-又はコポリマー樹脂、及び記載したものの混合物からなる群から選択される少なくとも1つの炭化水素樹脂;
(C)少なくとも1つの老化安定剤;
(D)1質量%~60質量%のスチレン含有量を有するスチレン/ブタジエンコポリマー;及び
(E)少なくとも1つの可塑剤、
を含む、シーリング組成物。 - (F)少なくとも1つのフィラーをさらに含む、請求項1に記載のシーリング組成物。
- 架橋ブチルゴムのムーニー粘度が30~120であり、架橋ブチルゴムのゲル含有量が5~60質量%である、請求項1又は2に記載のシーリング組成物。
- 少なくとも1つのイソオレフィンに由来する構造単位が、イソブテン、2-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ブテン、及び2-メチル-2-ブテンからなる群から選択される少なくとも1つのイソオレフィンの構造単位を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載のシーリング組成物。
- 少なくとも1つの共役マルチオレフィンに由来する構造単位が、イソプレン、ブタジエン、2-メチルブタジエン、2,4-ジメチルブタジエン、ピペリレン、3-メチル-1,3-ペンタジエン、2,4-ヘキサジエン、2-ネオペンチルブタジエン、2-メチル-1,5-ヘキサジエン、2,5-ジメチル-2,4-ヘキサジエン、2-メチル-1,4-ペンタジエン、4-ブチル-1,3-ペンタジエン、2,3-ジメチル-1,3-ペンタジエン、2,3-ジブチル-1,3-ペンタジエン、2-エチル-1,3-ペンタジエン、2-エチル-1,3-ブタジエン、2-メチル-1,6-ヘプタジエン、シクロペンタジエン、メチルシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、1-ビニル-シクロヘキサジエン、及び1-メチルシクロヘプテンからなる群から選択される少なくとも1つの共役マルチオレフィンの構造単位を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のシーリング組成物。
- 少なくとも1つの架橋したブチルゴムが、
c)b)による共役マルチオレフィン以外の少なくとも1つの架橋性マルチオレフィン、に由来する構造単位をさらに含む、請求項1~5のいずれか一項に記載のシーリング組成物。 - 少なくとも1つの架橋性マルチオレフィンに由来する構造単位が、ノルボルナジエン、2-イソプロペニルノルボルネン、5-ビニル-2-ノルボルネン、ジビニルベンゼン、ジイソプロペニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジビニルキシレン、又は前記の化合物のC1~C20アルキル置換誘導体からなる群から選択される少なくとも1つの架橋性マルチオレフィンの構造単位を含む、請求項6に記載のシーリング組成物。
- 架橋性ブチルゴム(A)及びスチレン/ブタジエンコポリマー(D)の合計を100phrとして、シーリング組成物中の架橋ブチルゴムの総量が45phr~100phrである、請求項1~7のいずれか一項に記載のシーリング組成物。
- 炭化水素樹脂(B)が、(D)CPD/ビニル芳香族コポリマー樹脂、(D)CPD/テルペンコポリマー樹脂、(D)CPD/C 5 画分コポリマー樹脂、(D)CPD/C 9 画分コポリマー樹脂、テルペン/ビニル芳香族コポリマー樹脂、テルペン/フェノールコポリマー樹脂、C 5 画分/ビニル芳香族コポリマー樹脂、及びここに挙げたものの混合物からなる群から選択される炭化水素樹脂である、請求項1~8のいずれか一項に記載のシーリング組成物。
- シーリング組成物中の炭化水素樹脂(B)の量が、架橋したブチルゴム及びスチレン/ブタジエンコポリマー(D)の合計に基づいて、10phr~60phrである、請求項1~9のいずれか一項に記載のシーリング組成物。
- 各場合において架橋ブチルゴム(A)及びスチレン/ブタジエンコポリマー(D)の合計に基づいて、
・ 45phr~100phrの少なくとも1つの架橋ブチルゴム、
・ 10phr~60phrの少なくとも1つの炭化水素樹脂(B)、
・ 20phr未満の少なくとも1つの老化安定剤(C)、
・ 55phr未満の少なくとも1つのスチレン/ブタジエンコポリマー(D)、
・ 60phr未満の少なくとも1つの可塑剤(E)、
・ 任意選択により場合によっては、1phr~50phrの少なくとも1つのフィラー(F)、
を含有する、請求項1~10のいずれか一項に記載のシーリング組成物。 - 少なくとも、固体又は液体成分又はその溶液を混合する工程を含む、請求項1~11のいずれか一項に記載のシーリング組成物を製造する方法。
- 請求項1~11のいずれか一項に記載のシーリング組成物を含む空気圧式車両タイヤ。
- 請求項13に記載の少なくとも1つの空気圧式車両タイヤを含む車両。
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