JPS6016480B2 - エラストマー性シーラント組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明のシーラント組成物は、タイヤパンクの自己治癒
性をもたらすシーラントとして開発されたものである。

この組成物は、タイヤシーラントとしてゴムタイヤの内
面に施すのに適し、広く変動する温度条件下でトレッド
領域内のパンク孔をシールすべく意図されている。タイ
ヤシーラントとして適しているので、本発明のシーラン
ト組成物は他の同じ程度の、およびそれほど苛酸でない
使用にも応用できる。適当な自己袷愈性のタイヤパンク
シーラントは、タイヤが使用されないでいるときに受け
る冬季の温度に耐えなければならない。

こうしたシーラントはまた、タイヤが夏季の運転中の状
態であって加熱されたときの高温にも耐えねばならない
。典型的にはこうした温度は一２９ｑｏ〜１３２ｑｏ（
一２ぴＦ〜２７００Ｆ）にわたる。タイヤシーラントと
して適するためには、パンクさせる物体がトレッド内に
留まっているときでもまたパンクさせる物体が除かれて
いるときでも、パンクをシールできなければならない。
従って、タイヤシーラントは、走行中のわん曲している
タイヤに対して働らくときにはパンクさせる物体に付着
することができ、パンクさせる物体が除かれた後にはこ
のパンクをシールすべく自らに付着することができなけ
ればならない。その上、シーラントは長期にわたって効
果が持続しなければならない。こうした条件から、すべ
てのシーラント組成物に必要とされるあらゆる要件のな
かでも、柔軟性、粘着性および強度のコンビネーション
が要求される。最後に、適当なタイヤシーラントである
ためには、経済的に調製および塗布を行なえるものでな
ければならない。ブチルゴムは空気透過性が低く、かつ
耐老化性が高いから、従来技術ではブチルゴムをシーラ
ントの基礎材料として用いていた。

こうした従来技術の例が、アメリカ特許第２７５粥０１
号、同第２７６５０１８号および同第２７８２８２９号
に示されている。こうした従来技術におけるシーラント
組成物は、シーラント組成物がクリーブ抵抗性で自己治
癒性でなければならないという要件を考慮した場合、自
動車タイヤが受ける両極端の温度下にあっては不十分で
ある。本発明のシーラント組成物は、カーボン補強硬化
性プチルゴムマトリツクスと、必要な機械的強度、熱安
定性および市場価値のある自己治癒性タイヤパンクシー
ラントに要求されるシーリング能力を発揮させるための
ある種の変性剤とから調製される。

このシーラント組成物は、部分的に架橋された（すなわ
ち部分的に硬化された）高分子量および低分子量のブチ
ルゴム、粘着材、ならびにカーボン補強材の組合せから
成る。高分子量ブチルゴム対低分子量プチルゴムの重量
比は２０ノ８０〜６０／４０で変動できる。粘着材はこ
の組成物の約５５〜７の重量％を構成し、カーボン強化
材は組成物の約１り重量％までを構成し、そして組成物
の残りは架橋されたゴム成分である。十分な粘着性と熱
安定性とを高温下において維持するための助剤として、
熱可塑性ェラストマー部分水添ブロック共重合体を組成
物の約１の重量％まで含ませることができ、このブロッ
ク共重合体はＡ−（Ｂ−Ａ），‐５の一般配列形態をと
り、ここに水素添加前の各Ａはモノビニルアレーン重合
体ブロックであり各Ｂは共役ジェン重合体ブロックであ
る。シーラント組成物は種々の手段で適用できる。

タイヤをシールする目的には、シーラント組成物は、そ
の場で硬化するスプレー可能な組成物としても、または
まずシート形状に硬化され次いで付着される組成物とし
て調製してもよい。他の目的に対しては、シーラント組
成物をある基体上に押出しまたはハケ塗りする。適当な
溶媒たとえばトルェンを使用してシーラント組成物を調
製してもよい。ここに記述する重量百分率は、別段のこ
とわりがない限り、溶媒を除いた基準に基づく。本発明
のシーラント組成物の強度と連続性を提供する共重合体
マトリックスをここでは「ブチルゴム」と名づける。ブ
チルゴムは９６〜９甥重量％のィソブチレソと４〜１重
量％のィソプレンとの共重合体（ＢｕｔｙｌｌＩＲ）、
および過半量（すなわち５０重量％を上回る）の４〜７
個の炭素原子のィソオレフィンと半量未満の４〜８個の
炭素原子の鎖状共役ジオレフィンとの他のゴム質共重合
体とを含むものである。この共重合体は、ィソブチレン
やエチルエチレンのようなイソモノオレフイン７０〜９
９．５重量％を鎖状共役ジオレフィン０．５〜３の重量
％と共重合体させたものから成ることができ、このよう
なジオレフインには、例えばィソプレン、ブタジエンー
１・３、ピベリレン、２・３−ジメチルーブタジエン−
１・３、１１２−ジメチループタジエン一１・３（３ー
メチルベンタジエソ一１・３）、１・３−ジメチルブタ
ジエンー１・３、１ーエチルブタジエンー１・３（ヘキ
サジエン−１・３）、１・４ージメチルプタジエン−１
・３（ヘキサジェンー２・４）があり、この共重合体は
これらの単量体物質の通常の共重合法によって行なわれ
る。高分子量ブチルゴムという用語をここで使う場合、
この語は１０００００を越える平均分子量をもったブチ
ルゴムをいう。

３０００００〜４０００００を越える平均分子量をもっ
たブチルゴムの使用もシーラントのシーリング性を損な
うことはないが、こうしたブチルゴムは溶解して他の成
分と組み合わせるのが比較的むつかしく、また空気スプ
レー技術で塗布することも難しい。

従って、高分子量ブチルゴムの好ましい重量範囲は１０
００００〜約３０００００なし、し４０００００である
。低分子量プチルゴムという用語をここで使うときには
、この語は平均分子量が、そしてそれゆえ粘度が高分子
量ブチルゴムの約１０分の１程度に実質的に小さなブチ
ルゴムをいう。現在市場で入手できるという理由からす
ると、低分子量ブチルゴムの好ましい分子量範囲は１０
０００〜３００００である。ブチルゴム成分の架橋は既
知のィオウまたはキノィド系物質の一種により行なえる
。

ブチルゴムはィオウ加硫法（ィオウおよび促進剤たとえ
ばメルカプトベンゾチアゾール）を使って加稀できるが
、こうした加流は、時間の経過により酸素や紫外線照射
によって劣化を受けるゴムを与える。こうした劣化は抗
酸化剤たとえばジフェニル−Ｐ−フエニレンジアミン、
フエニル−８−ナフチルアミンおよびハイドロキノン、
ならびに抗オゾン化剤たとえばＮ・Ｎ′ージ（２ーオク
チル）−ｐ−フエニレンジアミンおよびＮ一（１・３ー
ジメチルブチル）−Ｎ′−フエニルーｐ−フエニレンジ
アミンの使用によって、部分的に防げる。それでもなお
得られるシーラントの特性の経時変化が著しいから、シ
ーラントが激しい環境下で数年も持続できなければなら
ないというタイヤシールの用途に対しては、ィオゥ加硫
よりもキノィド加硫系が好ましいことになる。キノィド
加硫は芳香族ニトロン化合物のニトロン基を通して架橋
が起ることによる。キノィド加硫系では、ｐーキノンジ
オキシムＯＧ一Ｍ一Ｆ」およびｐ・ｐージ−ペンゾィル
キノンジオキシムが加硫剤として好ましい。他の適当な
加硫剤は、ジベンゾィルーｐーキノジオキシム（「Ｄｉ
ｂｅ舵ｏＧ一Ｍ一Ｆ」）、ｐージニトロンベンゼンおよ
びＮーメチルーＮ・４川ジニトロソアニレンを含み、後
二者はそれぞれＥ．１．ｄｕＰｏｎｔｄｅＮｅｍｏｍｓ
＆Ｃｏ．から「Ｐｏｌ×ｃ」として、またＭｏ船ａｎの
Ｃｈｅｍｉｃａｌ、Ｃｏ．か ら「Ｅｌａｓｔｏｐａ
ｒ」として、粘土基体上のものとして入手しうる。シー
ラント組成物に使用できる架橋活性化剤は、無機過酸化
物、有機過酸化物（ジアロイルベルオキシド、ジアシル
ベワオキシドおよびベルオキシェステルを含む）および
多硫化物を包含する。例としては、過酸化鉛、過酸化亜
鉛、過酸化バリウム、過酸化鋼、過酸化カリウム、過酸
化銀、過酸化ナトリウム、過酸化カルシウム、金属性ベ
ルオキシホゥ酸塩、ベルオキシクロム酸塩、ベワオキシ
コロンピウム酸塩、ベルオキシ二炭酸塩、ベルオキシニ
リン酸塩、ベルオキシニ硫酸塩、ベルオキシゲルマニウ
ム酸塩、ベルオキシモリブデン酸塩、ベルオキシ硝酸塩
、過酸化マグネシウム、ピロリン酸ナトリウム過酸化物
、等、有機過酸化物たとえばラゥリルベルオキシド、過
酸化ペンゾィル、２・４−ジクロロベンゾィルベルオキ
シド、ｔ−ブルチベルオキシベンゾエ−ト、ジベンゾイ
ルベルオキシド、ビス（ｐーモ／メトキシ−ペンゾイル
）ベルオキシド、ｐーモノメトキシーベンゾイルベルオ
キシド、ビス（ｐーニトロベンゾイル）ベルオキシドお
よびフエナセチルベルオキシド、金属性多硫化物たとえ
ば多硫化カルシウム、多硫化ナトリウム、多硫化カリウ
ム、多硫化バリウム等および有機多硫化物たとえば多硫
化アルキル、多硫化アリール、多硫化アルアルキルがあ
り、後者は一般式Ｒ−（Ｓ）ｘ−Ｒ（ただし、Ｒは炭化
水素基でありｘは２〜４の数である）を有する。実際の
架橋剤はキノンジオキシムの酸化生成物ｐ−ジニトロソ
ベンゼンであると信じられる。加流剤／努封橋活性化剤
の組合せでゲル時間が最も短かいことがわかったのは、
ｐーキノジオキシムノ過酸化ペンゾィルの組合せである
。

ｐ−キノンジオキシムの好ましい濃度は、ブチルゴムの
２〜４重量％である。過酸化ペンゾィルの好ましい濃度
は、プチルゴムの７〜１の重量％である。促進剤を適宜
使用するのもよい。たとえば、ナフテン酸コバルトをｔ
−プチルベルオキシベンゾェートと組合せて使用してよ
く、またクロルアニル（２・３・５・６−テトラクｏロ
ー１・４ーベンゾキノン）をｔーブチルベルオキシベン
ゾエートまたは過酸化ペンゾィルと組合せて使用できる
。粘着剤は二つの機能を果す。

第一に、粘着剤はシーラント組成物の弾性モジュラスを
下げてパンク傷が自己治癒性する能力を高める。第二に
、粘着剤はシーラント組成物の粘着性すなわち他の物体
に付着する能力を増大する。本発明のシーラント組成物
中に使用するのに通した数クラスの粘着剤は、主にェラ
ストマーコンパウンドと組み合わされる低温粘着剤、お
よび主にブロック共重合体の端部ブロックのようなもっ
と剛性の成分と組み合わされる高温粘着剤を含む。低温
粘着剤は合成ポリテルベン、熱可塑性オレフィン、水添
ロジンのペンタェリマリトールェステルおよび熱可塑性
炭化水素等の例がある。高温クラスの粘着剤には水添ロ
ジンのトリェチレングリコールェステル「ビニルトルェ
ン共重合体、アルキル芳香族およびクロマンーィンデン
がある。同じく好適な水添ロジンのメチルェステル類は
、両クラスに係わりあうことができると考えられる。好
ましい粘着剤は、中程度の粘度を有する流体モノオレフ
ィン重合体たとえば本質的にブチレン（１−ブテン、２
ーブテンおよびイソブチレン）と残りイソパラフィンと
から成り５００〜５０００の範囲の平均分子量をもつ重
合体、テルベン重合体樹脂たとえば８ーピネンの重合生
成物および低分子量スチレン重合体樹脂たとえばＱーメ
チルスチレンの重合生成物である。強化材はシーラソト
に引張強度を与える補強強化材は、その一つが微細に分
割された炭素でなければならないが、周知の多数の物質
のうちの任意の一種またはそれ以上であってよい。

炭素たとえばカーボンブラックは加硫過程に対する反応
サィトを提供し、好ましくは少なくとも１％の固形分重
量を成す。強化材の残部を成す物質は、カーボンブラッ
クでも、その他のいくつかの適当な物質でもよく、この
物質の選択はシーラントに所望される色を基準にして行
なう。強化材は固形分重量が１７％を越えない量で存在
すべきである。この濃度を越えると、シーラント組成物
は不適な程に高い引張強度を持ってしまう。ブチルゴム
に対する周知の強化材の例には、酸化亜鉛、水和アルミ
ニウム、リトポン、白亜、粘土、水和シリカ、ケイ酸カ
ルシウム、シリコアルミネート、酸化マグネシウムおよ
び炭酸マグネシウムがある。水添前のブロック共重合体
成分は、スチレン、Ｑ−メチルスチレン、核アルキル化
スチレン等およびこれ等の混合物を含めたモノビニルア
レーン重合体の「Ａ」ブロックと、ブタジェンおよびイ
ソプレンを含めた単量体分子あたり４〜ＩＮ固の炭素原
子を有する共役ジェン重合体の「Ｂ」ブロックとから成
っている。

Ａブロックは端部を構成し典型的には共重合体の重量の
約３分の１を成し、そしてＢブロックは中央部を構成共
重合体の残部を成す。共重合体は部分的に水添され、そ
の結果共役ジェンブロツクセグメントは実質上完全に飽
和されている。モノピニルアレーン重合体ブロックセグ
メントは、認めうる程の飽和を受けていない。こうした
様式で水添すると、ブロック共重合体のシーラント組成
分における酸化および高温劣化抵抗成分としての実用性
が増強される。この共重合体の平均分子量は約６０００
０〜４０００００の範囲内である。この種ブロック共重
合体は、アメリカ特許第３５９５班２号‘こ記載されて
いる。シーラント組成物成分は炭化水素および塩素化溶
媒に可溶ないいま分散可能であり、こうした溶媒の例と
してはトルェン、ヘキサン、ヘプタン、ナフサ、トリク
ロロエチレン、およびシクロヘキサンがある。

テトラヒドロフランもまた溶媒として適する。上記溶媒
を組み合せて使用してもよい。トルェンが最も適当な溶
媒であった。ここに規定する高分子量ブチルゴム対低分
子量ブチルゴムの比２０／８０〜６０／４０の範囲内で
は、得られるシーラント組成物は釘のようなトレツドを
つき抜ける物体によって引っ張られている間もタイヤ基
体への接着を維持することができ、パンクさせる物体に
付着することができ、従ってその物体の周りにシールを
形成し、そして自らをも治癒することができ、従ってタ
イヤさせる物体が除かれた後もパンク傷を再シールする
。

ここに規定する比率の範囲外の比率で高−低分子量ブチ
ルゴムが存在すると、必要とされる温度範囲にわたって
これ等のパラメータを満たし、または十分な鰯期間にわ
たって弾性であり得るシーラント組成物を与えないから
、満足できるものではなくなる。高−低分子量ブチルゴ
ムの比率がここに規定した範囲内なら、得られるシーラ
ント組成物の弾性モジュラスは全く異つたものとなる。
さらに、高分量対低分子量ブチルゴムの比が約３５／６
５〜４５／５５の間にあるシーラント組成物は、予想外
にすぐれた特性を示す。

その初期の弾性モジュラスすなわち初期の伸びの際の弾
性モジュラスは極めて低い。この性質はパンクさせる物
体によるシーラント組成物の裂簾作用をより低くするか
ら、シ−ラント組成物のパンクシール能力が増大する。
その結果、バンク近辺にあるシーラント組成物はその連
続した破れ目または裂け目により速く応答し、このよう
にしてパンク損傷の程度はより少なくてすむ。高対低分
子量ブチルゴム比が約２０／８０〜６０／４０の範囲の
シーラント組成物の極限引張強度（すなわち伸び試験の
被断点における）と弾性モジュラスとはほぼ同じである
が、硬化シーラント組成物が伸びている間および極限引
張強度到達前に応答する態様は、約３５／６５〜４５／
５５の範囲内では全く異なる。

より詳しく述べれば、第３図により図解的に記載したよ
うに、高対低分子量ブチルゴム比が約６０／４０のシー
ラント組成物（図３の線Ａ）は、ヒズミの低い状況下で
は比較的強く、すなわち初期の伸びの際には比較的弾性
モジュラスが高く、他方、高対低分子量ブチルゴム比が
約３５／６５〜４５／５５のシーラント組成物（３図の
線Ｂ）はこうした状況下では比較的弱く、かつ伸びの初
期段階の間は比較的弾性モジュラスが低い。また後者（
線Ｂ）の弾性モジュ，ラスは硬化組成物が極限引張強度
の点まで完全に伸びる間に全体として増大し、一方、前
者（線Ａ）の弾性モジュラスは極限引張強度の点まで完
全に伸びる間に全体として減少する。これ等特定因子の
重要な点は、シーラントのパンクシール能力は極限引張
応力すなわち破断点におけるよりも、初期の伸びの間お
よびヒズミの低い状況下においてずっと重要性をもつこ
とがわかったことである。仮にシーラントが初期の伸び
の間に極めて強ければ、ある物体がタイヤとシーラント
層をパンクさせると、シーラントの残部はパンク孔から
引き退る性質があり、従ってパンク孔をシールしない。
ところが後者の場合すなわち初期の伸びの間に強度が低
ければ、シーラントはパンク時に所定位置に留まり、従
って傷をずっと容易にシールする。このように、シーラ
ントはパンクを十分シールするためにはヒズミの小さい
状況下にあって伸びなければならないから、こうしたヒ
ズミの低い状況下にあって高い引張強度を有するシーラ
ント組成物（前者の場合のような〉は、一貫してパンク
をシールすることがない。他方、タイヤの内圧４０〜５
のｓｉｇによってもたらされるような高いヒズミ状況の
下にあっては、タイヤがバンクのシールされた後もふく
らんでいなければならない場合には、シーラントが流れ
るのは望ましくない。この点は、本発明の組成物の弾性
モジュラスと引張強度はシーラントが初期に伸びた後も
極限引張強度まで連続して増大するので本発明によって
達成されている。ここに記載したシーラント組成物は、
広い温度範囲にわたって酸化に耐え、安定かつ効果的に
持続する特異な能力をもつているから、タイヤシーラン
トとしての実用性に加えてコーキングコンパウンドおよ
び屋根ふくきシーラント等の多くの用途がある。

タイヤシーラントの受ける環境が最も厳しいので、以下
の実施例はその環境に対してのシーラント組成物をもっ
て例証することとする。必須諸成分の比率は上記に示し
た範囲内で変動でき、また他の配合材料は意図された環
境に対処するに適当なものとされる他の材料で層換えま
たは（および）補足しうるものであることは理解されよ
う。特に乗物タイヤ用シーラントの具体例に関し第１図
を参照すると、乗物（自動車）用タイャ１０は慣行的に
トレッド部分１２、骨格胴部１４および側壁１６を含む
。

乗物用チューブレスタィャでは、空気に対し不透過性の
障壁層またはラィニング１８を使うのが一般に望ましい
。空気不透性ラィニング１８は、ビード部分２０から他
のビード部分２２まで、タイヤ１０の内面全体にわたっ
て伸びているのが典型的である。第１図に示した本発明
の実施態様に従うと、シーラント層２４はタイヤ１０の
内側に空気障壁層１８に対向して置かれている。シーラ
ント２４は主にタイヤ１０のトレッド１２の背後に横た
わるよう配置されていて、シーラント層は主にタイヤの
トレツド部分で起るパンクをシールする働きをする。第
２図は本発明の別の実施態様を例示しており、そこでは
乗物（自動車）用タイヤ１川ま同じ数字で示された第１
図におけると類似の部品を有する。

しかし、この特定な実施態様では、シーラント層２４は
タイヤ１０の骨格胸部１４と空気不透過性障壁層１８と
の間に位置づけられる。第１図に説明した秦物タイヤの
具体例は、シーラント層２４がタイヤ１０が形成され加
硫された後で塗布された場合に実現するのが普通である
。第２図に示した乗物タイヤの具体例は、タイヤ１０自
体が形成され加硫される際にシーラント層２４がタイヤ
１０内に挿入される場合に実現する。乗物タイヤが製造
されているときにシーラント層を同時に形成し加硫する
と、本シーラント層がタイヤの他のゴム成分を加硫する
ときに使われる約１７７℃（約３５００Ｆ）といった温
度で加硫することができるところから、製造面での経済
性が得られる。こうするときには、シーラント層は第１
図および第２図に示したいずれの位置にも置くことが可
能であり、一方シーラント層をタイヤ製造後に施すので
あれば、．こうしたシーラント層は第１図に示したよう
に、空気不透過性障壁の内側にだけしか置くことができ
ない。最後に、もし層２４をタイヤ内面全体にわたって
展開すれば空気障壁層１８は乗物タイヤ構造から全く除
くことができる点に注意すべきである。本発明の自転車
タイヤシーラントの具体例について、第４図を参照して
特に言及すると、慣用的には自転車タイヤ３川まトレッ
ド部分３２と胴部３４および側壁３６を含む。

自転車タイヤでは、内側チューブ３８が一般に胴部３４
内に配置され、タイヤ３０内に圧縮空気が充填されたと
きタイヤを支持し、これに剛性形状を与える。本発明に
よれば、シーラント層４川ま胴部３４の内面上にトレッ
ド部分３２の背後に配置し、耳同部３４と内側チューブ
３８と間に挿入する。自転車タイヤシーラント層とちが
つて、自転車シーラント層４川まタイヤ３０の内面上に
スプレーされないのが普通である。

これは、スプレーする面積が小さすぎ、シーラント層を
均一の厚さにするのに普通要求される回転がタイヤ３０
内では容易になし得ないといった事実にもとづいている
。さらに、内側チューブ３８は桐部３４１こ対し支持を
与えるので、内側チューブ３８のないタイヤ３０は使用
のための剛性形状を欠いている。それゆえ、シーラント
４０は前述のように層に形成され、次いでトレッド部３
２の背後に胴部３４と内側チューブ３８の間にあるよう
に置かれ、内側チューブ３８によって所定位置に保持さ
れるのが好ましい。さらに、適当な接着剤を使って層４
０を胸部３４に対し固定する。自転車タイヤは自動車タ
イヤとは異なった機能的要求があるから、各種自転車タ
イヤシーラント成分の相対量は自動車タイヤシーラント
組成物の相対量から変えてよい。自転車タイヤは普通概
して−‐１〜５〆○（３０〜１２５０Ｆ）の範囲の運転
温度にさらされるだけである。それゆえ、自転車タイヤ
シーラントは自動車タイヤシーラントのように非常に高
い温度下での高い強度は必要としない。しかも、自動車
タイヤシーラントに存在するクリープの問題は、自転車
タイヤシーラントの要因とはならない。それは、自転車
タイヤシーラントはそれほど高い温度にさらされないし
、自転車タイヤシーラントに課される遠Ｄ力の負荷は自
動車タイヤシーラントにかかる高い負荷に比較すれば無
視することができ、そして自転車タイヤシーラントはタ
イヤの胸部と内側チューブとの間にサンドイッチされて
いて両側に捕捉されているのに対し、自動車タイヤシー
ラントはそうではないからである。しかし自転車タイヤ
シーラントは、内側チューブ内の恐らく３２〜３６ｋ９
（７０〜８０ポンド）におよぶ圧力によって縁部中に押
し出されることのないような、十分の強度をもたなけれ
ばならない。従って、組成物中のブチルゴムの百分率は
自動車タイヤシーラント中における量よりも自転車タイ
ヤシーラント中における方が低くてもよい。その上、熱
可塑性ヱラストマーブロック共重合体の最も低くでき、
さらには事実上シーラント組成物から完全に除くことも
できる。下記の実施例に使用したシーラント組成物は、
以下に記載の諸成分を表１に示した割合で混合した調製
した。

すべての割合は重量による。・ ■Ｂｘｘｏｎ ○ｉｌ ○ｏ．から商標由ｕｔｙ１ ３
６５」を付して市販されている平均分子量１００，００
０〜３００，０００の９８．５重量雄ィソブチレン−１
．５重量紫ィソフ。

レンから成る共重合体を使った。■８ｘｘｏｎ ○ｉｌ
ｏｏ．から商標ｍｕｔｙＩ ＵＭ−４３０」を付して
市販されている平均分子量１０，０００〜３０，０００
の９６重量紫イソブチレン−４重量※ィソプレンから成
る共重合体を使った。■Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｏｉｌ ｏ
ｏ．から商標「ｌｄｏｐｏＩ ＩＪ−３００」を付して
市販されている平均分子量５００〜５，０００の９８※
ィソブチレン−２多ィソパラフィンから成る重合体を使
った。■０ｉｔｉｅｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｏｉｌ ｏｏ
．から商標Ｗａｖｅｎ ２０００」を付して市販され、
表面積２３５のノタ、算術平均粒子直径１７ミリミクロ
ン、ｐｆｌ９．ｏのファーネスブラックを使った。■ｏ
ｉｔｉｅｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｏｉｌ ｏｏ．から商標
Ｒａｖｅｎ−１０００」として市販されている、表面積
９６の〆／夕、算術平均粒子直径２９ミリミク。ン、Ｐ
Ｈ８．ｏのファーネスブラックを使った。■高摩耗性フ
ァーネスブラック（ＨＡＰ）２重量部、半強化性ファー
ネスブラック（ＳＲＰ）１重量部および中熱ブラック（
ＭＴ）１重量部から成るカーボンブラック組成物を使っ
たｏ■Ｓｈｅｌｌ ○ｈｌ ○ｏ．から商標ｍｒａｔｏ
ｎ ０−６５００」を付して市販されている、Ａ−旧一
心−，−５配列形体の平均分子量７０，０００〜１５０
，０００のブロック共重合体（Ａはポリスチレンブロッ
ク、Ｂは水添ポリイソブレンブロックでイソプレンが全
体の約３分の２重量部を成す）を使った。実施例 １ 上記組成物「Ａ」の配合に従い、自動車タイヤシーラン
トを調製した。

ブチルゴムとブロック共重合体をまづ約１２１℃（約２
５００Ｆ）で１曲時間トルェン中で還流させた。還流後
、過酸化ペンゾィルを除いた残りの成分を追加のトルェ
ンと共に混合物に加え、トルェンが混合物の約５の重量
％となるようにした。組成物をタイヤに塗布する直前に
、ブチルゴム成分１０碇轍こつき７．塁重量部の過酸化
ペンゾィルをトルェン６碇部中に溶かし、加稀可能ゴム
組成物に加えた。本シーラント組成物を評価するため、
新しいＵｎｉｒｏｙａＩＪＲ−７８−１５スチールベル
ト付ラジアルタイヤを使った。

タイヤを回転機の上に取り付け、それからＡｍｗａｙＳ
Ａ−８右ケン粉末５０の‘を含んだ半ガロンの石ケン液
を塗布して清浄化した。次いで銅回転ブラシのついた可
榛性ケーブルを使って、タイヤを回転させながら石ケン
液でタイヤを洗った。各タイヤを水道水で完全にそそぎ
内面をシーラント組成物で被覆する前に周囲温度（７０
ｑｏ）で乾燥した。上記組成物「Ａ」をタイヤに塗布す
るため、まづタイヤを約半時間約５２℃（約１２５０Ｆ
）に子熱した。

タイヤを次にオーブンから取り出し、過酸化ペンゾィル
活性化剤を含む上言己のように調整したある量の本シー
ラント組成物を用意した。このシーラント組成物をトル
ェン中に分散させ、それから市販の空気塗料スプレーを
使って、洗浄化し予熱したタイヤの内面にスプレーした
。圧力供給機を用いて５岬ｓｉｇの圧縮空気でこのシー
ラントをスプレーしたシーラントを内面上にスプレーす
るときはタイヤを回転し、シーラントを第１図に示すよ
うなトレッド背後城に向けた。溶媒なしの基準で約２９
０夕の組成物「Ａ」を塗布した。スプレー中トルヱンの
いく分かは蒸発し、塗布した組成物はタイヤ内で約５分
でゲル化した。次いでタイヤを約半時間周囲温度に置い
て過剰のトルェン溶媒を蒸発させ、シーラント組成物層
を加硫した。加熱、スプレーおよび硬化のサイクルを同
様にもう二度繰り返したが、ただし３回目のスプレー後
はタイヤをとりはずして周囲温度に約３０日放置し熟成
させて、最終加硫特性に至らせた。得られた被膜は固体
組成物約８７０夕を有し、厚さ約０．１００インチであ
った。しかし、タイヤに塗布する層の量は、タイヤの大
きさおよび所簿のシーリング性能により、８７０夕より
多くても少なくてもよい。シーラント組成物のタイヤ中
のパンク孔をシールする能力を試験するため、タイヤを
車輪上に取り付け、約２８ｐｓｉｇまでふくらました。
このタイヤと車輪を車軸上に取り付け、パンク試験中自
由回転する車輪に相対して、毎時約５マイルで回転させ
た。自由回転する車輪に対向させて車軸上に圧力を加え
約９００〜１０００ポンドの負荷を得た。次いでタイヤ
を直径０．２６５インチの２本のスパイクでパンクさせ
た。１本のスパイクはトレツドの中央リブをパンクさせ
、他方のパンクはトレッドの外部リブをスパイクさせて
いた。こうした動的試験は周囲温度（約７００Ｆ）で行
なった。パンク後、タイヤはスパイクをそのままの位置
にさしたまま１５分走らせ、その後くぎを取り除いた。
次いで約８時間、またはもし実際に漏れがあるなら圧力
が１５ｐｓｉｇ‘こ落ちるまで、タイヤ内の圧力を各時
間毎に監視した。また、スパイクを抜いた後、各パンク
孔を「スヌープ（Ｓｎ血ｐ）」と呼ばれる市販の石ケン
質漏れ検出剤を噴射し、漏れが起っているかどうかを観
察した。タイヤに静的パンク誌験を−２９〜１３２００
（一２００Ｆ〜２７００Ｆ）の温度で行なった。この静
的試験に使ったスパイクの直径は０．３７５インチであ
った。各試験例において、本発明の組成物「Ａ」を含ん
だタイヤは、何等目にみえるほどの空気漏れを生じるこ
となく、各パンク孔はシールされていた。組成物「Ａ」
の安定性およびこの組成物が高速かつ高温の条件下でタ
イヤ内に流れを生じるか否かをみるため、別の試験を行
った。

本シーラント組成物を含んだタイヤを直径６７．２３イ
ンチの円滑な試験車輪上に走らせた。（試験車輪上での
８５ｈｐｈはハイウェイ条件での少なくとも１０仇ｈｐ
ｈに等価であり、試験車輪の面は平坦面よりもタイヤに
より多くのわん曲をもたらす。）組成物「Ａ」を含んだ
タイヤを、９比ｈｐｈで１２９℃（２６４０Ｆ）で３時
間車輪上に走らせた上でタイヤ内に切り込みを入れたと
ころ、シーラントにはほんのわずかの流れしか生じてお
らず、したがってシーラントが全く安定であることがわ
かった。実施例 ２ 組成物「Ｂ」および「Ｃ」の前記配合に従ってタイヤシ
ーラント組成物を調製し、上記実施例１と同様にして新
しいタイヤに施した。

使ったタイヤの種類も同じである。次いで実施例１のよ
うにして０．２６５インンチのスパイクを使って、パン
クシーリング試験を行なった。その結果、組成物「Ｂ」
または「Ｃ」を有するタイヤはこれといった空気漏れが
なくシールされた。実施例 ３ 前記組成物「Ｅ」および「Ｆ」の配合に従ってタイヤシ
ーラント組成物を調製し、実施例１のようにしてタイヤ
に塗布した。

使ったタイヤは実施例１と同じである。組成物「Ｆ」を
有するタイヤを８仇ｈｐｈおよび１０７ｏ０（２２でＦ
）で２時間、９瓜ｈｐｈおよび１１９ｏｏ（２４６０Ｆ
）で２時間、そして６５ｈｐｈおよび１４４ｑｏ（２９
９０Ｆ）で２時間、試験した。シーラントの流れはほん
のわずかしかみられなかった。組成物「Ｆ」を有するタ
ィャを９肌ｐｈおよび１２８℃（２６〆Ｆ）で３時間試
験した結果、シーラントの流れはほんの徴量であった。
実施例 ４ 組成物「Ｇ」の配合に従ってタイヤシーラント組成物を
調整し、実施例１のようにしてタイヤに塗布したが、そ
の際溶媒なしの基準でほんの２００夕のコンパウンドを
を各スプレー毎に塗布し、そしてタイヤは最終のシーラ
ント塗布後、３０日間ではなく、一晩加硫した。

次いでタイヤを車輪上に取り付け、空気で３倣ｓｊｇま
でふくらませた。車輪を回転し、タイヤを直径０．２０
および０．２５インチのスパイクにより、一２９ｑｏ（
一２００Ｆ）、周囲温度、および１３２０（２７００Ｆ
）の温度でパンクさせた後、スパイクを取り除いた。各
温度でパンクさせた後、各パンク孔を「スヌープ」で噴
射試験し、漏れが起きているかどうかをしらべた。タイ
ヤはこれらといった空気漏れがなく、自らシールされて
いた。実施例 ５組成物「Ｄ」の配合に従ってタイヤシ
ーラント組成物を調整し、実施例４のようにタイヤに施
したが、ただ第３回目の２００夕のシーラントを塗布し
た後、タイヤを周囲温度下に１時間はずしておき、それ
から５２℃（１２５０Ｆ）で１曲時間加硫した。

次いで実施例４に記載したパンク試験を行なった。各場
合において、シーラントは空気のさしたる損失を伴なう
ことなくパンク孔が治癒した。実施例 ６最適のシーラ
ント組成物を求めている間に、「ｌｎｄｏｐｏＩＨ−３
００」以外の多くの粘着剤を調べた。

「ｌｎｄｏｐｏｌ」ポリブチレンは低分子量種「ｌｎｄ
ｏｐｏＩ Ｈ−５０」および高分子量種「ｌｎｄｏｐｏ
ＩＨ−１９００」を含めて、多くの分子量範囲で入手で
きる。これらすべては、シ−ラント組成物が高温にさら
さない環境条件に対し実用性を有することがわかつ。Ｈ
ｅｒｃｕｌｅｓＩｎｃ．から市販されているＢーピネン
の樹脂である「Ｐｉｃｃｏｌｙに Ｓ−１０」のような
テルベン重合体樹脂は、良好な高温凝集力と安定性を持
った全く満足できるものであった。

ＨｅｒｃｕｌｅｓＩｎｃ．から市販されているＡーメチ
ルスチレンの重合体である「ＰｉｃｃｏｌａｓｔｉｃＢ
−５０」のような低分子量スチレン重合体樹脂は、粘着
剤成分の約５の重量％までの量で他の粘着剤と組み合わ
せると、全く満足できるものであることがわかった。

一般に、適当な高温粘着剤は５０ｏｏより高くない軟化
点を有するものであることがわかった。実施例 ７組成
物「Ｈ」の配合により実施例１のようにしてシーラント
組成物を調製した。

シーラントを平面に塗布して加硫した。この組成物の試
片に引張試験を行ない、その結果から弾性モジュラスは
実質的に一定であり、組成物が過度に軟質であることが
わかった。タイヤシーラントとして役立たせるためには
、２０／８０比のブチルゴム成分を３０〜４０重量％の
範囲内とし、これに伴って粘着剤の重量％を滅し、他の
「Ｈ」組成物成分すべてを同じにしておくべきである。
実施例 ８ 組成物「Ｂ」の配合によって、シーラント組成物を実施
例１のようにして調製した。

しかし、スプレーする代りに組成物を平坦面上に注ぎ、
この表面上にのし榛によって引き伸ばして平坦なシーラ
ント層を形成した。加硫後シーラントを条片に切り、こ
れらの条片を第４図に描いたように自転車タイヤに施し
た。タイヤは標準の中量自転車タイヤであり、これを４
５ｐｓｉｇにふくらませた。直径０．１１５インチの釘
をタイヤにさし込み、それから抜いた。目１こみえた空
気の損失は認められなかった。シーラント組成物「Ｈ」
を別として、前記諸実施例に使ったシーラント組成物は
５〜９１戊／ｉｎ２の弾性モジュラスをもつことがわか
った。

９１ｂｓ／肘以上ではシーラントは剛すぎて、パンクさ
せる物体を取り除した後自己治癒しない。

逆に５１ｂｓ／ｉ〆以下であると、自動車タイヤに想像
される遠心力と温度とが組み合わさった場合、クリープ
を生じよう。最も効果的にタイヤシーラントの好ましい
範囲は、６〜８１ｂｓハザである。組成物「Ｈ」中のブ
チルゴムの重量％を増すと、（実施例７のように）組成
物「Ｈ」の弾性モジュラスはなおほぼ一定にとどまりな
がら、好ましい範囲内に入るであろう。他の用途に対し
ては、特定環境による要求によりブチルゴムの架橋程度
を変えて弾性モジュラスを上げ下げできるであろう。上
記からわかるように、本発明のシーラント組成物は、高
速かつ高温シーラント流れおよび十分な引張強度に関す
る問題を解決し、その上、高対低分子量加稀可能ブチル
ゴムの独特かつ新規な比率によって、パンクさせる物体
がタイヤ内に残っているときにもパンクをシールする能
力が相当に改善されている。

さらに本発明のシーラント組成物は、タイヤパッチ、自
動車シーラント、屋根ふくきシーラント、コーキングシ
ーラント、一般家庭用シーラントその他の用途を含めた
多くの他の目的にも利用できる。本発明をその精神から
逸脱することなく他の特定形態で具体化できることが理
解できよう。

ここに示した実施例および具体例は、あらゆる点で説明
としてのものであり、限定的に考えるべきでない。しか
して本発明はここに掲げた詳細な事項に限定されるべき
でなく、特許請求の範囲の枠内で変更可能なものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、シーラント組成物層がトレッド背後のタイヤ
の最も内側の表面上に位置付けされている、本発明の一
具体例を示す自動車タイヤの断面の斜視図であり、第２
図は本シーラント組成物層が自動車タイヤのトレッド部
の背後に、チューフレスタイャに慣用されている空気不
透過性フィルとタイヤ骨格胴部との間に位置づけられて
いる、本発明の第２の具体例を示す、第１図と同様の斜
祝図である。 第３図は高対低分子量ブチルゴム比が約６０／４０のシ
ーラント組成物と高対低分子量ブチルゴム比が約３５／
６５〜４５／５５のシーラント組成物に対する弾性モジ
ュラス対ヒズミを示すグラフである。第４図はシーラン
ト組成物層がタイヤのトレッド部の背後に、タイヤ骨格
胸部の最も内側表面とタイヤの内側チューブとの間に位
置づけられている、本発明の別の具体例を示す、自転車
夕イヤの断面図である。１０・・・・・・自転車タイヤ
、１２・・・・・・トレッド、１４・・・・・・骨格胴
部、１６・・・・・・側壁、１８・・・・・・障壁、２
０，２２……ビード、２４……シーラント層、３０・・
・・・・自転車タイヤ、３２・・・・・・トレッド、３
４・・…・８同部、３６・・・・・・側壁、３８・・・
・・・チューブ、４０……シーラント層。 瀦鷲〆ム ２尊．ゑ 滋亀夕．夕 滋Ｚ？．Ｚ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ４〜７個の炭素原子を有するイソオレフインの半分
   以上の量と４〜８個の炭素原子を有する鎖状共役ジオレ
   フインの半分以下の量との高い平均分子量を有するブチ
   ルゴムと、４〜７個の炭素原子を有するイソオレフイン
   の半分以上の量と４〜８個の炭素原子を有する鎖状共役
   ジオレフインの半分以下の量との低い平均分子量を有す
   るブチルゴムと、但し高分子量ブチルゴム対低分子量ブ
   チルゴムの比が約２０／８０〜６０／４０であり、硫黄
   架橋剤及びキノンジオキシム架橋剤からなる群から選ば
   れた架橋剤との反応生成物を含み、 これに粘着剤を組成物の約５５〜７０重量％の量で混合
   させてなるシーラント組成物。 ２ 上記ブチルゴムに部分的に水添されたブロツク共重
   合体を混合して含み、該ブロツク共重合体が一般配列形
   状Ａ−（Ｂ−Ａ）＿１＿−＿５を有し、この各Ａがモノ
   ビニルアレーン重合体ブロツクであり各Ｂが実質的に完
   全に水添された共役ジエン重合体ブロツクである特許請
   求の範囲第１項記載のシーラント組成物。 ３ 該高い平均分子量を有するブチルゴムが約１０００
   ００〜４０００００の範囲の平均分子量を有し、かつ該
   低い平均分子量を有するブチルゴムが約１００００〜４
   ００００の範囲の平均分子量を有する特許請求の範囲第
   １項記載のシーラント組成物。 ４ 高分子量ブチルゴム対低分子量ブチルゴムの比が約
   ３５／６５〜４５／５５である特許請求の範囲第１項記
   載のシーラント組成物。 ５ 上記架橋剤がキノンジオキシム架橋剤であり、上記
   ブチルゴムの架橋が有機過酸化物類、無機過酸化物類及
   び多硫化物類からなる群から選ばれた架橋活性化剤によ
   り開始される特許請求の範囲第１項記載のシーラント組
   成物。 ６ 充填材を含む特許請求の範囲第１項記載のシーラン
   ト組成物。