JPS5855196B2 - タイヤのパンク防止材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はチューフレスライナー上１こ塗布するタイヤの
パンク防止材、％（こ特定の結晶性ポリマーと非結晶性
のポリマーとからなるタイヤのパンク防止材に関するも
のである。

近時、例えはチューブレスタイヤ等ｆこパンク防止材が
使われるようになってきた。

これをタイヤの断面を示す第１図および第２図を用いて
説明すると、チューブレスタイヤの本体１の内部２のト
レッド３側底面４に、タイヤのパンク防止材５を第１図
（こ示すよう（こ単独または第２図（こ示すようｌこ独
立気泡のあるスポンジライナー６とともに塗布せしめ、
トレッド面３′から釘がすきって、本体１（こ空気穴７
があいたとしてもこの時、パンク防止材５がこれをただ
ち（こ埋めてタイヤがパンクするのを防ぐ作用をする。

そして、従来は一般（ここのタイヤのパンク防止材とし
て例えは、ブチルゴム、ポリブテン等が使用されてきた
。

ところがこれらのポリマーからなる上記防止材は （１）高温または低温という温度が異常に高いとか低い
といった状態（こおいては釘がトレッド面に貫通した場
合、その釘を抜いたとき気密性が悪い （２）自動車の走行時にはパンク防止材が遠心力で中央
に流れ寄るが、その時、タイヤのショルダ一部（こ釘が
貫通した場合、釘を抜いた後の気密性が悪い、 （３）実車走行で釘を踏み抜いた場合、気密性が悪い （４）トレッド面ｔこ釘を刺して、経口後針を抜いた場
合の気密性が悪い、 （５）タイヤ防止材が長期間経過すると変質を起こしや
すく、従って、釘がざきったときの気密性が悪い 等の欠点がある。

そこで、本発明者らは上述の欠点のより少ないタイヤパ
ンク防止材の取得１こついて、鋭意研究したところ、特
定のポリマーを特定量混合して得たポリマーの混合組成
物をタイヤのパンク防止材トすればよいとの事実を見い
出す（こ到った。

従って、本発明の目的は従来のタイヤパンク防止材に比
べ気密性の温度に対する依存性が低く、長期間、使用し
ても変質せず、かつタイヤ内での流動性が少なく、また
長期間タイヤ（こ釘が刺った後でもなお高い気密性を保
持する如きタイヤのパンク防止材を提供することＩこあ
る。

この目的は、重量平均分子量が１，０００〜３，０００
のポリエチレン１００重量部（こ対し、重量平均分子量
が２０，０００〜１５０，０００のポリイソブチレンを
１０〜２００重量部、重量平均分子量がｉ、ｏｏｏ〜１
２，０００のポリイソブチレンを０〜４００重量部及び
、重量平均分子量が５００〜５．０００のポリブテンを
０〜４００重量部の割合でそれぞれ混合してなるタイヤ
のパンク防止材とすることｔこよって達成される。

なおこＳで１０“重量部とはポリイソブチレンやポリブ
テンを全く混合しない場合を意味する。

従って、本発明のパンク防止材は、ポリエチレンと高分
子のポリイソブチレンとからなるいわゆる結晶性ポリマ
ーと非結晶性ポリマーを欠くことのできない必須の構成
ポリマーとして、これに必要（こ応じて、低分子のポリ
イソブチレンとポリブテデを添加してなるポリマー組成
物からなるが、好ましくは次の（１）〜（４）のポリマ
ーの混合組成物からなるものとする。

（１）重量平均分子量 １，０００〜２，０００のポリ
エチレン ：ｉｏｏ重量部（２）重
量平均分子量 ６０，０００〜１００，０００のポリイ
ソブチレン ：２０〜１００重量部（３）重量平均分子
量 ｓ、ｏｏｏ〜１０，０００のポリイソブチレン
：５０〜１５０重量部（４）重量平均分子量 ２，０
００〜３，０００のポリブテン ：１５０〜
２５０重量部更に必要）コ応じて本発明のパンク防止材
の特性を損わなＧ）限度（こおいて他の有機物、無機物
を添加してもよい。

例えばミネラルオイルをポリエチレン１００重量部）コ
対して、１５０重量部程度加えることができる。

このようｌこ本発明ｔこおいては、特定のポリマーを特
定量混合して得たパンク防止材とすること（こよって、
本発明の所期の目的を達成されるが、パンク防止材中（
こおける各ポリマーの作用を後述する実施例（こ基づい
て要約すると次のよう（こ説明される。

結晶性ポリエチレンはパンク防止材の流動性を防止する
。

また、自動車の走行中（こはタイヤ内部の温度が約ｓｏ
’ｃにも達するが、このとき、本発明のタイヤパンク防
止材中、結晶性ポリエチレンが融解しはじめ、パンク防
止材そのものの粘着性を高める作用をする。

結晶性のポリプロピレンも同様の作用を示すので、ポリ
エチレンの代替えとして利用することは可能であるがポ
リエチレンが特に好ましい。

また、重量平均分子量２０，０００乃至１５０，０００
の高分子量のポリインブチレンを混入すると、本発明の
パンク防止材に高い理系性を与え、大変形にも耐え得る
ので、パンク防止材が釘に粘着し、釘とともｔこ移動し
、釘がタイヤから抜ける時釘穴を密封する（第３表参照
）。

ポリイソブチレンを混入すると、実施例３に示したよう
１こ、粘度が高くなるので、釘が貫通して瞬時に抜ける
場合のみならず、第４表で明らかなよう（こ釘刺し経口
後接いた場合でも高い気密性を示す。

しかし単独又は多量に混入すると防止材の粘着性が低く
なるととも（こ弾性が強くなって釘等が侵入したとき１
こ、防止材が切断される形となって気密性が悪い。

また重量平均分子量が１，０００乃至１２，０００の低
分子量のポリイソブチレンの混入は防止材（こ粘着性を
付与し、タイヤ内面の塗布だけでタイヤ走行時の屈曲等
の作用（こよるキ裂やハガレを防止するととも（こ、そ
の粘着性をこより釘刺し抜いた場合の気密性を高めてい
る（第２表参照）。

ただこのポリイソブチレンは室温ｔこおいて流動性があ
り、単独又はポリエチレン等との混合では釘刺し抜いた
場合の気密性が悪いが、本発明の防止材の組成内（こお
いて良い気密性を示す（第１表参照）。

また自動車が走行中（こ釘を踏み抜く場合、釘はパンク
防止材に高速度で侵入して来るため、粘弾性体パンク防
止材の弾性項が太きいと、パンク防止材は切断された形
となり、釘を抜いた場合の気密性が悪い。

そこで粘性を付与するため、可塑剤を混入するが、本発
明では前記のポリブテンを混入している。

このポリブテンの混入ｔこよって、防止材は粘性及び粘
着性が高められ実車走行中における釘踏み抜き後の気密
性を高めるととも（こ、低温領域ｔコおける釘刺し抜い
た場合の気密性をも高めている（第５表参照）。

しかしポリブテン単独や第１表の中の比較例３の防止材
は流動性が高く、また釘貫通後抜いた場合の気密性が悪
い。

しかしこれも本発明の防止材の組成内で良好なる気密性
を示す。

なお本発明のパンク防止材（こホワイトカーボンのよう
な充填剤を混合しても実施例７及び８のように型車走行
テストで良好な結果を得ている。

ただ多量に混入すると粘着性等の特性を按下し、釘貫通
後抜いた場合のタイヤの気密性を低下させるので、防止
材を１００重量部として１５重量部までの混入が限度で
ある。

次（こ本発明のタイヤパンク防止材の製法（こついて簡
単（こ述べると、まず上述の４種のポリマーを準備する
。

それらのポリマーは公知の重合法によってエチレン、イ
ソブチレン及びブテン−１またはブテン−２から得る。

重量平均分子量２０，０００〜１５０，０００の高分子
量のポリイソブチレンと１．０００〜１２，０００の低
分子量のポリイソブチレンは重合度調節剤を使う等の方
法により製造する。

次に得られた重合体をポリエチレン１００重合部を基準
として溶融混合、溶液混合法、カレングロール法等Ｉこ
より混合してポリマー混合組成物を得る。

これを第１および第２図１こ示すごとく、タイヤ本体１
の内部２のトレッド３側底面４（こ、単独または独立気
泡のあるスポンジライナー６とともにはりつけるのであ
る。

かくして得られた本発明のタイヤパンク防止材は次のご
とき効果を発揮する。

（１）非常に広い温度範囲（−３０℃〜１２０℃）で、
高い粘着性を保ち最大６．３ ｍｍφの釘がタイヤに侵
入しても、この防止材が釘（こ粘着し、タイヤの気密性
を保つ。

（２）特（こ本発明のパンク防止材は結晶性ポリマーを
混入しており常温時の流動性を防ぎ、また自動車走行中
）コおけるタイヤ内部温度で結晶性ポリマーの一部が融
解を始め、防止材の粘着性を高めるため、実車走行中（
こ釘を踏み抜いた場合たけでなく、釘が瞬時抜けた場合
でも完全な気密性を示す。

（３）また釘が長期間ささったままでその後針を抜いて
も２．８ｍｍφの釘ならば高い気密性を示す。

（４）更（こ使用しているポリマーは化学的をこ安定で
ありタイヤ内部への移行のような現象も全く起さないの
で、本発明のパンク防止材の気密性は安定である。

以上あらゆる場合において釘等が刺って抜いた場合高い
気密性を示すので、タイヤの安全性が高まり、タイヤの
寿命を長くする効果がある。

そしてこれらの効果は組成物の相乗効果（こよるもので
、組成物単独又は一部の混合物では防止材としての性能
が極めて低い。

本発明の防止材はチューブレスタイヤＥこ直接適用して
も充分効果が認められるが、スポンジライナーの内周に
用いればさらに効果は向上する。

具体的（こ本発明のパンク防止材の効果を実施例をもっ
て説明する。

実施例および比較例 （１）流動性テストとシール性テスト 重量平均分子量１５００のポリエチレン、同分子量１０
，０００のポリイソブチレン（ポリイソブチレンＡと称
する）、同分子量ｓ ｏ、ｏ ｏ 。

のポリイソブチレン（ポリイソブチレンＢと称する）お
よび同分子量２，３５０のポリブテンをロールを使って
タイヤのパンク防止材をつくり、これを第２図１こ示さ
れるようなスポンジ層のあるタイヤの内面（こ接着して
流動性、シール性の各テストを行なった。

これらの結果を第１表に示す。

なおスポンジ層とは圧力のあるガスで満された独立のセ
ルを有するゴム層を意味し、また流動性テスト中、静的
流動性テストはゴム片上ｔこテスト試料をはりつけてこ
れを垂直状（こおき、室温で２４時間経過後にその垂れ
下りの有無を調べる方法で行ない、動的流動性テストは
、直径２２ｃｒｒＬの円板を水平状で毎分１８００回回
転させ、中心から７ｃＩｒＬの位置にゴム片の内側がく
るよう（こ試料をはりつけ、試料の流れの有無を調べる
方法で行なった。

そして、シール性のテストは１本のタイヤｔこ２０カ所
の針貫通孔をつくりその部分からの空気もれを石ケン水
塗布の上で確認し、空気の洩れない箇所を１００分率で
求めた。

（２）シール性テスト、接着性テスト及び変形時の防止
材の形状性テスト 本発明品以外のポリマーを使ってパンク防止材のシール
性テスト、接着性のテストおよび変形時の防止材の形状
テストを行なった。

対照品Ｅ〜■はミネラル、オイルを混合したもの１こつ
いて行なわれた。

その結果を第２表ｔこ示す。上記第１表に示す本発明品
と第２表に示す対照量Ｇなるタイヤパンク防止材をタイ
ヤ（こ使用し、実車（こよる貫通テスト、すなわち、後
述の実験条件ｌこ従い６ｍｍφの釘を１回当たり３本踏
み抜き、これを何回か実施し、回数とタイヤの保持空気
圧との関係を調査した。

その結果を第３図）こ示した。

（３）シール性、理系性テスト及び粘着性テスト本発明
品と第２表に示した対照量ＧとＪ及び新たな対照量Ｋ（
こついて第１図Ｆこ示すチューブレスタイヤに塗布した
場合（本発明品Ａ及び対照量Ｋ）および第２図ｔこ示す
ようＩこスポンジ層に塗布した場合（対照量Ｊ及びＧ）
のシールテスト、理系性テスト粘着性テストを行なった
。

その結果を第３表に示す （４）シール性の経口変化のテスト シール性がどのようｔこ経日変化を示すかの実験を行な
った。

本発明品の防止材はスポンジ層のないタイヤを使って行
ない、対照量Ｇ及びＪはスポンジ層のあるタイヤで実験
した。

その結果を第４表１こ示す。

（５）温度変化によるシール性テスト タイヤのパンク防止材のシール性が温度とともｔことの
ような変化するかをスポンジ層のあるタイヤでテストを
行なった。

なお対照量りの実験では本発明品Ａで使った重量平均分
子量２３５０のポリブテンの代わり（こ重量平均分子量
６１０のポリブテン（ポリブテン 結果を第５表に示す。

Ａ）を使った。

実験（６）実車貫通テスト タイヤパンク防止材をつくり、これ（こホワイトカーボ
ンを添加したものと、しないものとのシール性テスト（
実車貫通テスト）を行なった。

テスト条件は、次のとおりであった。

即ち、６．３關φの釘３本を踏み抜き３ＩｃＩｎ走行し
たときの空気圧を測定する。

次にこの操作を順次繰返しその都度空気圧を測定してシ
ール性をテストした。

測定空気圧が初期空気圧より高いのは走行熱ｔコよるも
のである。

速度は７０ ｋｍ／ｈｒであった。その結果を第６表に
示した。

（７）針貫通状態での走行テスト 初期空気圧１．７気圧のタイヤに本発明のパンク防止材
を塗布し、走行テストを行ないシール性を確めた。

シール性は６カ所の針路を１カ所ずつ点検し、石ケン水
を用いてシールされているか否かを実験した。

第７表にその結果を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はパンク防止材をタイヤ本体内（こ
存在せしめた状態を示すタイヤ本体の断面図であり、第
３図は本発明のタイヤ防止材と従来のそれとのシール性
テストの結果を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 重量平均分子量が１，０００〜３，０００のポリエ
   チレン１００重量部ｆこ対し、重量平均分子量が２０．
   ０００〜１５０，０００のポリイソブチレンを１０〜２
   ００重量部、重量平均分子量が１，０００〜１２，００
   ０のポリイソブチレンを０〜４００重量部及び重量平均
   分子量が５００〜５，０００のポリブテンを０〜４００
   重量部の割合で、それぞれ混合してなるタイヤのパンク
   防止材。