WO2019181415A1 - シーラント材組成物および空気入りタイヤ - Google Patents

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清人 高橋
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    • B29C73/00—Repairing of articles made from plastics or substances in a plastic state, e.g. of articles shaped or produced by using techniques covered by this subclass or subclass B29D
    • B29C73/16—Auto-repairing or self-sealing arrangements or agents
    • B29C73/163—Sealing compositions or agents, e.g. combined with propellant agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C73/22—Auto-repairing or self-sealing arrangements or agents the article containing elements including a sealing composition, e.g. powder being liberated when the article is damaged
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    • B60C19/00—Tyre parts or constructions not otherwise provided for
    • B60C19/12—Puncture preventing arrangements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Definitions

  • the present invention relates to a sealant material composition constituting a sealant layer of a self-sealing type pneumatic tire having a sealant layer on the inner surface of the tire, and a pneumatic tire using the same.
  • An object of the present invention is to provide a sealant material composition and a pneumatic tire that can ensure a good sealing property and can suppress the flow of the sealant accompanying traveling.
  • the sealant composition of the present invention that achieves the above object is a sealant composition that constitutes the sealant layer of a pneumatic tire provided with a sealant layer on the inner surface of the tire, with respect to 100 parts by mass of the rubber component, It is characterized by blending 0.1 to 20 parts by weight of a crosslinking agent, 0.1 to 40 parts by weight of an organic peroxide, and 10 to 400 parts by weight of a liquid polymer.
  • the sealant composition of the present invention has the above-mentioned composition, it contains a liquid polymer to impart a moderately high viscosity to the rubber component, and is crosslinked by a combined use of a crosslinking agent and an organic peroxide. It is possible to obtain a suitable elasticity that does not flow during traveling while ensuring sufficient viscosity to obtain a good sealing property, and to balance these performances in a balanced manner.
  • the rubber component is preferably butyl rubber, more preferably butyl rubber is halogenated butyl rubber.
  • a crosslinking agent is sulfur.
  • the ratio A / B between the blending amount A of the crosslinking agent and the blending amount B of the organic peroxide is preferably 5/1 to 1/200.
  • the liquid polymer is preferably a liquid rubber capable of co-crosslinking with the rubber in the sealant composition.
  • the one minute half-life temperature of the organic peroxide is preferably 100 ° C. to 200 ° C.
  • the physical properties of the sealant composition become better, and it is advantageous to ensure both sealing performance and suppression of sealant flow in a balanced manner.
  • variations in performance of the sealant composition can be suppressed.
  • “one-minute half-life temperature” generally adopts the value described in “Operoxide Catalog Tenth Edition” of Nippon Oil & Fats Co., Ltd.
  • a value obtained from thermal decomposition in an organic solvent is employed.
  • the sealant composition of the present invention preferably contains a vulcanization accelerator.
  • rate can be accelerated
  • the vulcanization accelerator is preferably a thiuram vulcanization accelerator.
  • the physical properties of the sealant composition become better, and it is advantageous to ensure both sealing performance and suppression of sealant flow in a balanced manner. In particular, variations in performance of the sealant composition can be suppressed.
  • sealant composition of the present invention 0.1 to 20 parts by mass of carbon black is preferably blended with 100 parts by mass of the rubber component.
  • it is preferable to produce a sealant composition by mixing a part of the rubber component, the crosslinking agent, and carbon black, and then mixing the organic peroxide and the liquid polymer.
  • carbon black By including carbon black in this way, it becomes possible to ensure sealing performance for a longer period of time.
  • by mixing the constituent components in this order it is possible to achieve a balance between ensuring sealing performance and suppressing the flow of the sealant in a more balanced manner.
  • the sealant material composition is subjected to conditions of a temperature of 140 ° C. to 180 ° C. and a heating time of 5 minutes to 30 minutes. It is preferable to heat at. As a result, the physical properties of the sealant composition become better, and it is advantageous to ensure both sealing performance and suppression of sealant flow in a balanced manner. In particular, variations in performance of the sealant composition can be suppressed.
  • the above-described sealant composition of the present invention includes a tread portion that extends in the tire circumferential direction and has an annular shape, a pair of sidewall portions disposed on both sides of the tread portion, and the tire outer diameters of these sidewall portions.
  • the liner layer preferably contains a halogenated butyl rubber. Thereby, the adhesiveness of an inner liner layer and a sealant layer can be made more favorable.
  • the thickness of the sealant layer is preferably 0.5 mm to 5.0 mm.
  • the thickness of the sealant layer is preferably 0.5 mm to 5.0 mm.
  • the sealant layer has a specification formed by sticking a sealant material formed of the above-described sealant material composition of the present invention into a sheet shape over the entire circumference of the tire inner surface.
  • the sealant layer may have a specification formed by affixing a sealant material made of the above-described sealant material composition of the present invention into a string shape or a belt shape in a spiral manner on the inner surface of the tire. In either case, the sealant layer can be efficiently and reliably provided in a desired region.
  • the center position of the sealant layer in the tire width direction is preferably arranged within a range of ⁇ 10 mm from the tire equator in the tire width direction. Thereby, it can prevent affecting the uniformity of a pneumatic tire by providing a sealant layer.
  • a plurality of belt layers are embedded in the tread portion, the layer having the smallest belt width among the plurality of belt layers is defined as the smallest belt layer, and the belt width is the largest among the plurality of belt layers.
  • the largest layer is the largest belt layer
  • the distance from the tire equator to the edge of the smallest belt layer is La
  • the distance from the tire equator to the edge of the largest belt layer is Lb
  • the tire width direction of the sealant layer from the tire equator is
  • the distances La, Lb, and Lc preferably satisfy the relationship La ⁇ Lc ⁇ 1.05 ⁇ Lb.
  • FIG. 1 is a meridian cross-sectional view showing an example of a self-sealing type pneumatic tire to which the present invention is applied.
  • the rubber component is any of natural rubber, butyl rubber, and styrene / butadiene rubber, with butyl rubber being particularly preferred.
  • butyl rubber those usually used in sealant composition can be used.
  • halogenated butyl rubber such as butyl bromide rubber or chlorinated butyl rubber.
  • a crosslinking agent and an organic peroxide are always blended.
  • the organic peroxide is also a kind of crosslinking agent, but the “crosslinking agent” in the present invention is a crosslinking agent excluding the organic peroxide, and refers to, for example, sulfur, quinone dioxime, and the like.
  • the crosslinking agent other than the organic peroxide it is particularly preferable to use sulfur.
  • the compounding amount of the crosslinking agent is 0.1 to 20 parts by mass, preferably 0.5 to 10.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the compounding amount of the organic peroxide is 0.1 to 40 parts by mass, preferably 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the butyl rubber. If the blending amount of the crosslinking agent is less than 0.1 parts by mass, the crosslinking agent is not substantially contained, and appropriate crosslinking cannot be performed. When the compounding amount of the crosslinking agent exceeds 20 parts by mass, the crosslinking of the sealant material composition proceeds so much that the sealing performance is lowered.
  • the blending amount of the organic peroxide is less than 0.1 parts by mass, it is equivalent to substantially not containing the organic peroxide, and appropriate crosslinking cannot be performed.
  • the compounding amount of the organic peroxide exceeds 20 parts by mass, the crosslinking of the sealant material composition proceeds so much that the sealing performance is lowered.
  • the ratio A / B between the blending amount A of the crosslinking agent and the blending amount B of the organic peroxide is preferably 5/1 to 1/200. Preferably it is 1/10 to 1/20.
  • organic peroxide examples include dicumyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, benzoyl peroxide, dibenzoyl peroxide, butyl hydroperoxide, p-chlorobenzoyl peroxide, 1,1,3,3- Examples include tetramethylbutyl hydroperoxide.
  • organic peroxides having a one-minute half-life temperature of 100 ° C. to 200 ° C. are preferred, and among the above specific examples, dicumyl peroxide and t-butylcumyl peroxide are particularly preferred.
  • the liquid polymer is always blended in the sealant composition of the present invention.
  • blending a liquid polymer the viscosity of a sealant material composition can be raised and a sealing performance can be improved.
  • the compounding amount of the liquid polymer is 10 parts by mass to 400 parts by mass, preferably 50 parts by mass to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the blending amount of the liquid polymer is less than 10 parts by mass, the effect of increasing the viscosity of the sealant composition cannot be obtained sufficiently. If the blending amount of the liquid polymer exceeds 400 parts by mass, the sealant cannot be sufficiently prevented from flowing.
  • the liquid polymer is preferably a liquid rubber capable of co-crosslinking with the rubber component (butyl rubber) in the sealant composition, and examples thereof include liquid butyl rubber, liquid isoprene rubber, liquid butadiene rubber, and liquid styrene-butadiene rubber. can do. Among these, liquid butyl rubber is particularly preferable.
  • a vulcanization accelerator may be blended in the sealant composition of the present invention.
  • a vulcanization accelerator By blending a vulcanization accelerator, the vulcanization speed can be increased and the productivity of the sealant composition can be increased.
  • the amount of the vulcanization accelerator is preferably 0.1 parts by mass to 10.0 parts by mass, more preferably 1.0 parts by mass to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component described above. .
  • guanidine, thiuram, dithiocarbamate, and thiazole vulcanization accelerators can be used.
  • guanidine-based vulcanization accelerators include diphenyl guanidine and diortolyl guanidine.
  • thiuram-based vulcanization accelerators include tetramethylthiuram monosulfide and tetramethylthiuram disulfide.
  • dithiocarbamate vulcanization accelerator include sodium dimethyldithiocarbamate and sodium diethyldithiocarbamate.
  • thiazole-based vulcanization accelerators examples include 2-mercaptobenzothiazole, dibenzothiazyl disulfide, and the like.
  • thiuram-based vulcanization accelerators are preferable, and variations in performance of the resulting sealant composition can be suppressed.
  • tetramethylthiuram disulfide is particularly preferable because of its high vulcanization acceleration effect.
  • Carbon black may be added to the sealant composition of the present invention.
  • the compounding amount of carbon black is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the blending amount of the carbon black is less than 0.1 parts by mass, the effect of improving the fluidity of the sealant composition cannot be obtained sufficiently. When the blending amount of carbon black exceeds 20 parts by mass, the sealing performance is lowered.
  • the sealant composition of the present invention is excellent in that it contains a liquid polymer as described above and is crosslinked by a combination of a crosslinking agent and an organic peroxide while imparting a moderately high viscosity to the rubber component. It is possible to obtain an appropriate elasticity that does not flow during traveling while ensuring a sufficient viscosity to obtain a sealing property. Therefore, if it is adopted as a sealant layer of a self-sealing type pneumatic tire described later, good sealability can be exhibited without causing the sealant layer to flow during running.
  • the sealant composition of the present invention is produced, particularly when carbon black is contained as described above, a part of the rubber component, the crosslinking agent and carbon black are first kneaded, and then the organic peroxide and It is preferable to knead the liquid polymer and the remaining rubber component.
  • a part of the rubber component to be kneaded first 30% by mass or less, more preferably 5% by mass to 10% by mass of the total amount of the rubber component is added.
  • the modulus of the sealant composition can be adjusted to an appropriate range by kneading a part of the rubber component, the crosslinking agent, and carbon black first to adjust the crosslinking point.
  • the crosslinker and organic peroxide are used in combination while increasing the viscosity of the sealant composition by blending the liquid polymer. be able to. As a result, it is possible to obtain elasticity capable of sufficiently suppressing fluidity while maintaining an appropriate viscosity necessary for obtaining good sealing properties, and to balance these performances in a balanced manner.
  • kneading is performed in any other order (for example, when a rubber component, carbon black, and a liquid polymer are mixed and then a crosslinking agent and an organic peroxide are mixed), the modulus of the sealant composition is appropriately reduced.
  • the sealant material Before kneading the organic peroxide and the liquid polymer, it is only necessary to knead a part of the rubber component, the crosslinking agent, and carbon black. Then, the crosslinking agent may be charged and kneaded, and then the organic peroxide, the liquid polymer, and the remaining rubber component may be charged and kneaded.
  • a self-sealing type pneumatic tire to which the present invention is applied is, for example, as shown in FIG. 1, a tread portion 1 that extends in the tire circumferential direction and has an annular shape, and a pair that is disposed on both sides of the tread portion 1.
  • symbol CL indicates the tire equator.
  • FIG. 1 is a meridian cross-sectional view and is not depicted, the tread portion 1, the sidewall portion 2, and the bead portion 3 each extend in the tire circumferential direction to form an annular shape.
  • the toroidal basic structure is constructed. Further, the other tire constituent members in the meridian cross-sectional view extend in the tire circumferential direction and have an annular shape unless otherwise specified.
  • a carcass layer 4 is mounted between a pair of left and right bead portions 3.
  • the carcass layer 4 includes a plurality of reinforcing cords extending in the tire radial direction, and is folded back from the vehicle inner side to the outer side around the bead core 5 and the bead filler 6 disposed in each bead portion 3.
  • the bead filler 6 is disposed on the outer peripheral side of the bead core 5 and is wrapped by the main body portion and the folded portion of the carcass layer.
  • a plurality of layers (two layers in FIG. 1) of belt layers 7 are embedded on the outer peripheral side of the carcass layer 4 in the tread portion 1.
  • the smallest belt layer is referred to as a minimum belt layer 7a
  • the largest belt width is referred to as a maximum belt layer 7b.
  • Each belt layer 7 includes a plurality of reinforcing cords that are inclined with respect to the tire circumferential direction, and is disposed so that the reinforcing cords cross each other between the layers.
  • the inclination angle of the reinforcing cord with respect to the tire circumferential direction is set in the range of 10 ° to 40 °, for example.
  • a belt reinforcing layer 8 is provided on the outer peripheral side of the belt layer 7 in the tread portion 1.
  • two belt cover layers 8 which are a full cover layer covering the entire width of the belt layer 7 and an edge cover layer which is disposed on the outer peripheral side of the full cover layer and covers only the end of the belt layer 7.
  • the belt reinforcing layer 8 includes an organic fiber cord oriented in the tire circumferential direction, and the angle of the organic fiber cord with respect to the tire circumferential direction is set to, for example, 0 ° to 5 °.
  • the inner liner layer 9 is provided along the carcass layer 4 on the inner surface of the tire.
  • the inner liner layer 9 is a layer for preventing air filled in the tire from permeating out of the tire.
  • the inner liner layer 9 is made of, for example, a rubber composition mainly composed of butyl rubber having air permeation prevention performance. Or it can also be comprised by the resin layer which uses a thermoplastic resin as a matrix. In the case of a resin layer, an elastomer component may be dispersed in a thermoplastic resin matrix.
  • the inner liner layer 9 preferably contains a halogenated butyl rubber.
  • the halogenated butyl rubber is preferably contained in 50 parts by mass to 100 parts by mass, more preferably 80 parts by mass to 100 parts by mass in 100 parts by mass of the rubber component constituting the inner liner layer 9.
  • this halogenated butyl rubber and the halogenated butyl rubber contained in the sealant composition and the crosslinking aid are bonded together by quinoid crosslinking. Can be secured.
  • a sealant layer 10 is provided on the inner side in the tire radial direction of the inner liner layer 9 in the tread portion 1.
  • the sealant composition of the present invention is used for this sealant layer 10.
  • the sealant layer 10 is affixed to the inner surface of the pneumatic tire having the above-described basic structure. For example, when a foreign object such as a nail pierces the tread portion 1, the sealant layer 10 is formed in the through hole. By flowing in the sealant material, it is possible to suppress a decrease in air pressure and maintain traveling.
  • the sealant layer 10 has a thickness of 0.5 mm to 5.0 mm, for example. By having such a thickness, it is possible to suppress the flow of the sealant during traveling while ensuring good sealing performance. Moreover, the workability at the time of sticking the sealant layer 10 to the tire inner surface is also improved. If the thickness of the sealant layer 10 is less than 0.5 mm, it is difficult to ensure sufficient sealing performance. If the thickness of the sealant layer 10 exceeds 5.0 mm, the tire weight increases and the rolling resistance deteriorates. The thickness of the sealant layer 10 is an average thickness.
  • the sealant layer 10 can be formed by pasting on the inner surface of a vulcanized pneumatic tire.
  • a sealant material formed from a sealant material composition described later and formed into a sheet shape is pasted over the entire inner surface of the tire, or a sealant material formed from a sealant material composition described later and formed into a string shape or a belt shape.
  • the sealant layer 10 can be formed by affixing to the inner surface of the tire in a spiral shape.
  • variation in the performance of a sealant material composition can be suppressed by heating a sealant material composition in that case.
  • the temperature is preferably 140 ° C. to 180 ° C., more preferably 160 ° C.
  • the heating time is preferably 5 minutes to 30 minutes, more preferably 10 minutes to 20 minutes. According to this method for manufacturing a pneumatic tire, a pneumatic tire that has good sealing performance at the time of puncture and hardly causes a sealant to flow can be efficiently manufactured.
  • the sealant layer 10 is preferably provided at a substantially central position in the tire width direction in consideration of the influence on the uniformity of the pneumatic tire.
  • the center position in the tire width direction of the sealant layer 10 is preferably arranged within a range of ⁇ 10 mm in the tire width direction from the tire equator CL.
  • the sealant layer 10 is provided shifted in the tire width direction, and the uniformity of the pneumatic tire is lowered.
  • the end of the sealant layer 10 in the tire width direction is preferably disposed in the vicinity of the end of the belt layer 7.
  • the distance from the tire equator CL to the end of the minimum belt layer 7a is La
  • the distance from the tire equator CL to the end of the maximum belt layer 7b is Lb
  • the tire of the sealant layer 10 from the tire equator CL is Lc
  • these distances La, Lb, and Lc may satisfy the relationship La ⁇ Lc ⁇ 1.05 ⁇ Lb.
  • a sealant material composition constituting the sealant layer Tables 1 to 6 show the composition of the above, the kneading order of the constituents of the sealant composition, the amount of the rubber component to be added in advance, the thickness of the sealant layer in the pneumatic tire, and the distance from the tire equator at the center of the sealant layer Tires of Comparative Examples 1 to 9 and Examples 1 to 45 adjusted as described were manufactured.
  • the inner liner layer was made of halogenated butyl rubber.
  • the column of “kneading order” in Tables 1 to 6 indicates which of the two kneading orders (A to C) shown in Table 7.
  • test tires were evaluated for sealability, sealant fluidity, and low rolling performance evaluated under three conditions (conditions 1 to 3) by the following test methods, and the results are also shown in Tables 1 to 6. It was.
  • the test tire is assembled to a wheel with a rim size of 16 ⁇ 6.5J and mounted on the test vehicle.
  • the initial air pressure is 250 kPa
  • the load is 8.5 kN
  • the running speed is 80 km / h
  • a nail with a diameter of 4 mm is driven into the tread portion.
  • After running for 1 hour in the state the air pressure was measured.
  • the evaluation results indicate “excellent” when the air pressure after traveling is 230 kPa or more and 250 kPa or less, indicate “good” when the air pressure after traveling is 200 kPa or more and less than 230 kPa, and the air pressure after traveling is 200 kPa.
  • the case of less than is indicated as “impossible”.
  • Air pressure after standing is 240 kPa or more and 250 kPa or less 4: Air pressure after standing is 230 240 kPa or more and less than 240 kPa 3: Air pressure after standing is 220 kPa or more and less than 230 kPa 2: Air pressure after standing is 200 kPa or more and Less than 220 kPa 1: Air pressure after standing is less than 200 kPa
  • the test tire was assembled to a wheel with a rim size of 16 ⁇ 6.5J and mounted on the test vehicle.
  • the initial air pressure was 250 kPa
  • the load was 8.5 kN
  • a nail having a diameter of 4 mm was driven into the tread portion, and then the nail was removed.
  • the air pressure after running for 2 hours under the condition of a running speed of 80 km / h was measured.
  • the evaluation results are shown in the following five stages.
  • Air pressure after standing is 240 kPa or more and 250 kPa or less 4: Air pressure after standing is 230 240 kPa or more and less than 240 kPa 3: Air pressure after standing is 220 kPa or more and less than 230 kPa 2: Air pressure after standing is 200 kPa or more and Less than 220 kPa 1: Air pressure after standing is less than 200 kPa
  • Fluidity of sealant A test tire is assembled on a wheel with a rim size of 16 ⁇ 6.5J and mounted on a drum testing machine. After a period of time, the fluidity of the sealant was examined. The evaluation result shows that when the region from the tire equator position to the outer end position in the tire width direction of the sealant layer is equally divided into four, the case where no sealant flow is observed is indicated by “excellent”. The case where it occurred in an area less than 1 ⁇ 4 was indicated as “good”, and the case where the flow of sealant occurred in an area of 1 ⁇ 4 or more of the whole was indicated as “not possible”.
  • Organic peroxide 1 Dicumyl peroxide, Nippon Oil & Fats Park Mill D-40 (1-minute half-life temperature: 179 ° C.)
  • Organic peroxide 2 dibenzoyl peroxide, Nippon Oil & Fats Nyper NS (1 minute half-life temperature: 133 ° C.)
  • Organic peroxide 3 Diisopropylbenzene hydroperoxide, Park Mill P manufactured by NOF Corporation (1 minute half-life temperature: 232 ° C.)
  • Organic peroxide 4 cumyl peroxyneodecanoart, Park Mill ND manufactured by NOF Corporation (1 minute half-life temperature: 94 ° C)
  • Vulcanization accelerator 1 Thiuram-based vulcanization accelerator, Nouchira DM-PO manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
  • Vulcanization accelerator 2 Guanidine vulcanization accelerator, Nouchira D manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
  • Carbon black Toast carbon carbon seast 300
  • Liquid polymer Liquid butyl, Karen 800 manufactured by Royal Elastomer
  • the pneumatic tires of Examples 1 to 45 improved the sealability and the fluidity of the sealant with respect to the pneumatic tire of Comparative Example 1.
  • organic peroxides 1 and 2 having a one-minute half-life temperature in the range of 100 ° C. to 200 ° C.
  • the variation in the performance of the sealant composition could be suppressed as compared with Examples 27 and 28 using the objects 3 and 4.
  • mixing method was able to exhibit the outstanding sealing performance even on more severe conditions.
  • Comparative Examples 1 and 9 since the sealant composition did not contain an organic peroxide, the fluidity of the sealant could not be suppressed.
  • Comparative Examples 2, 7, and 8 since the sealant composition did not contain a cross-linking agent, appropriate sealability could not be obtained, and the fluidity of the sealant could not be suppressed.
  • Comparative Example 3 since the sealant composition did not contain a liquid polymer, the fluidity of the sealant could not be suppressed. Since the comparative example 4 had too much compounding quantity of the organic peroxide in a sealant material composition, appropriate sealability could not be obtained.
  • Comparative Example 5 the fluidity of the sealant could not be suppressed because the amount of the crosslinking agent in the sealant composition was too large.
  • Comparative Example 6 an appropriate sealability could not be obtained because the amount of the liquid polymer in the sealant composition was too large.

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Abstract

良好なシール性を確保すると共に、走行に伴うシーラントの流動を抑制することを可能にしたシーラント材組成物を提供する。タイヤ内表面にシーラント層を備えた空気入りタイヤの前記シーラント層を構成するシーラント材組成物として、ブチルゴム１００質量部に対して、架橋剤０．１質量部～２０質量部、有機過酸化物０．１質量部～４０質量部、液状ポリマー１０質量部～４００質量部が配合されたものを用いる。

Description

シーラント材組成物および空気入りタイヤ
　本発明は、タイヤ内表面にシーラント層を備えたセルフシールタイプの空気入りタイヤのシーラント層を構成するシーラント材組成物と、それを用いた空気入りタイヤに関する。
　空気入りタイヤにおいて、トレッド部におけるインナーライナー層のタイヤ径方向内側にシーラント層を設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような空気入りタイヤでは、釘等の異物がトレッド部に突き刺さった際に、その貫通孔にシーラントが流入することにより、空気圧の減少を抑制し、走行を維持することが可能になる。
　上述したセルフシールタイプの空気入りタイヤにおいて、シーラントの粘性を下げた場合、シーラントが貫通孔内に流入し易くなるためシール性が向上するが、走行中に加わる熱や遠心力の影響によりシーラントがタイヤセンター側に向かって流動し、その結果、操縦安定性等の走行性能に悪影響を及ぼす虞がある。一方、シーラントの流れを防止するためにシーラントの粘性を上げると、シール性が低下することになる。そのため、走行に伴うシーラントの流動を抑制すると共に、良好なシール性を確保することは難しく、シーラント層を構成するシーラント材組成物の物性を良好にしてこれら性能をバランスよく両立するための対策が求められている。
日本国特開２００６‐１５２１１０号公報
　本発明の目的は、良好なシール性を確保すると共に、走行に伴うシーラントの流動を抑制することを可能にしたシーラント材組成物および空気入りタイヤを提供することにある。
　上記目的を達成する本発明のシーラント材組成物は、タイヤ内表面にシーラント層を備えた空気入りタイヤの前記シーラント層を構成するシーラント材組成物であって、ゴム成分１００質量部に対して、架橋剤０．１質量部～２０質量部、有機過酸化物０．１質量部～４０質量部、液状ポリマー１０質量部～４００質量部が配合されたことを特徴とする。
　本発明のシーラント材組成物は、上述の配合であるため、液状ポリマーを含有することでゴム成分に適度に高い粘性を付与しながら、架橋剤と有機過酸化物の併用によって架橋を行うことで、良好なシール性を得るのに充分な粘性を確保しつつ、走行中に流動しない適度な弾性を得て、これら性能をバランスよく両立することができる。
　本発明のシーラント材組成物では、ゴム成分がブチルゴムであることが好ましく、より好ましくはブチルゴムがハロゲン化ブチルゴムであるとよい。また、架橋剤が硫黄であることが好ましい。これにより、架橋剤（硫黄）や有機過酸化物との反応性が高まり、シーラント材組成物の加工性を向上することができる。
　本発明のシーラント材組成物では、架橋剤の配合量Ａと有機過酸化物の配合量Ｂとの比Ａ／Ｂが５／１～１／２００であることが好ましい。このように架橋剤と有機過酸化物との配合割合を規定することで、シーラント材組成物の物性がより良好になり、シール性の確保とシーラントの流動の抑制とをバランスよく両立するには有利になる。
　本発明のシーラント材組成物では、液状ポリマーがシーラント材組成物中のゴムと共架橋可能な液状ゴムであることが好ましい。これにより、シーラント材組成物の物性がより良好になり、シール性の確保とシーラントの流動の抑制とをバランスよく両立するには有利になる。
　本発明のシーラント材組成物では、有機過酸化物の１分間半減期温度が１００℃～２００℃であることが好ましい。これにより、シーラント材組成物の物性がより良好になり、シール性の確保とシーラントの流動の抑制とをバランスよく両立するには有利になる。とくに、シーラント材組成物の性能のばらつきを抑えることができる。尚、本発明において、「１分間半減期温度」は、一般に、日本油脂社の「有機過酸化物カタログ第１０版」に記載された値を採用し、記載のない場合は、カタログに記載された方法と同様に、有機溶媒中における熱分解から求めた値を採用する。
　本発明のシーラント材組成物では、シーラント材組成物が加硫促進剤を含むことが好ましい。これにより、加硫速度を早めることができ、生産性を高めることができる。
　本発明のシーラント材組成物では、加硫促進剤がチウラム系の加硫促進剤であることが好ましい。これにより、シーラント材組成物の物性がより良好になり、シール性の確保とシーラントの流動の抑制とをバランスよく両立するには有利になる。とくに、シーラント材組成物の性能のばらつきを抑えることができる。
　本発明のシーラント材組成物では、ゴム成分１００質量部に対して、カーボンブラック０．１質量部～２０質量部を配合することが好ましい。このとき、ゴム成分の一部と架橋剤とカーボンブラックを混合した後に、有機過酸化物および液状ポリマーを混合することでシーラント材組成物を製造することが好ましい。このようにカーボンブラックを含むことで、より長期にわたってシール性を確保することが可能になる。また、この順序で構成成分を混合することで、シール性の確保とシーラントの流動の抑制とをよりバランスよく両立することができる。
　上述の本発明のシーラント材組成物からなるシーラント層をタイヤ内表面に備えた空気入りタイヤの製造方法では、シーラント材組成物を温度１４０℃～１８０℃、加温時間５分～３０分の条件で加温することが好ましい。これにより、シーラント材組成物の物性がより良好になり、シール性の確保とシーラントの流動の抑制とをバランスよく両立するには有利になる。とくに、シーラント材組成物の性能のばらつきを抑えることができる。
　上述の本発明のシーラント材組成物は、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ外径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、少なくとも前記トレッド部におけるインナーライナー層のタイヤ径方向内側にシーラント層を有する空気入りタイヤのシーラント層に好適に用いることができ、このとき、インナーライナー層がハロゲン化ブチルゴムを含有することが好ましい。これにより、インナーライナー層とシーラント層との接着性をより良好にすることができる。
　本発明の空気入りタイヤでは、シーラント層の厚さが０．５ｍｍ～５．０ｍｍであることが好ましい。このようにシーラント層の厚さを適度な範囲にすることで、シール性を良好に確保しながらシーラントの流動を抑制することができる。また、シーラント層をタイヤ内面に貼付する際の加工性も良好になる。
　本発明の空気入りタイヤでは、シーラント層が、上述の本発明のシーラント材組成物からなりシート状に成型されたシーラント材をタイヤ内表面の全周に亘って貼付することで形成された仕様にすることもできる。或いは、シーラント層が、上述の本発明のシーラント材組成物からなり紐状または帯状に成型されたシーラント材をタイヤ内表面に螺旋状に貼付することで形成された仕様にすることもできる。いずれの場合も、所望の領域にシーラント層を効率的かつ確実に設けることができる。
　本発明の空気入りタイヤでは、シーラント層のタイヤ幅方向中心位置がタイヤ赤道からタイヤ幅方向に±１０ｍｍの範囲内に配置されることが好ましい。これにより、シーラント層を設けることで空気入りタイヤのユニフォミティに影響が出ることを防止することができる。
　本発明の空気入りタイヤでは、トレッド部に複数層のベルト層が埋設され、複数層のベルト層のうちベルト幅が最も小さい層を最小ベルト層とし、複数層のベルト層のうちベルト幅が最も大きい層を最大ベルト層とし、タイヤ赤道から最小ベルト層の端部までの距離をＬａとし、タイヤ赤道から最大ベルト層の端部までの距離をＬｂとし、タイヤ赤道からシーラント層のタイヤ幅方向の端部までの距離をＬｃとしたとき、距離Ｌａ，Ｌｂ，ＬｃがＬａ≦Ｌｃ≦１．０５×Ｌｂの関係を満たすことが好ましい。これにより、シーラント層で適切な範囲を覆ってシール性を確保しながら、シーラント層の端部における流動を効果的に抑制することができる。
図１は、本発明が適用されるセルフシールタイプの空気入りタイヤの一例を示す子午線断面図である。
　以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
　本発明のシーラント材組成物において、ゴム成分は天然ゴム、ブチルゴム、スチレン・ブタジエンゴムのいずれかであり、特にブチルゴムが好ましい。ブチルゴムとしては、シーラント材組成物に通常用いられるものを使用することができる。特に、後述の架橋剤（硫黄）や有機過酸化物との反応性や加工性の観点からは、臭化ブチルゴムや塩素化ブチルゴム等のハロゲン化ブチルゴムを用いることが好ましい。
　本発明のシーラント材組成物は、架橋剤および有機過酸化物が必ず配合される。尚、有機過酸化物も架橋剤の一種であるが、本発明における「架橋剤」とは、有機過酸化物を除いた架橋剤であり、例えば硫黄やキノンジオキシム等を指す。有機過酸化物以外の架橋剤としては、特に硫黄を用いることが好ましい。このように架橋剤および有機過酸化物を併用して配合することで、シール性の確保とシーラントの流動の防止とを両立するための適度な架橋を実現できる。架橋剤の配合量は、上述のゴム成分１００質量部に対して、０．１質量部～２０質量部、好ましくは０．５質量部～１０．０質量部である。また、有機過酸化物の配合量は、上述のブチルゴム１００質量部に対して、０．１質量部～４０質量部、好ましくは５質量部～２０質量部である。架橋剤の配合量が０．１質量部未満であると、実質的に架橋剤が含まれないのと同等になり、適切な架橋を行うことができない。架橋剤の配合量が２０質量部を超えると、シーラント材組成物の架橋が進みすぎてシール性が低下する。有機過酸化物の配合量が０．１質量部未満であると、実質的に有機過酸化物が含まれないのと同等になり、適切な架橋を行うことができない。有機過酸化物の配合量が２０質量部を超えると、シーラント材組成物の架橋が進みすぎてシール性が低下する。
　このように架橋剤と有機過酸化物とを併用するにあたって、架橋剤の配合量Ａと有機過酸化物の配合量Ｂとの比Ａ／Ｂを、好ましくは５／１～１／２００、より好ましくは１／１０～１／２０にするとよい。このような配合割合とすることで、シール性の確保とシーラントの流動の防止とを、よりバランスよく両立することが可能になる。
　有機過酸化物としては、例えば、ジクミルパーオキサイド、ｔ－ブチルクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、ブチルヒドロパーオキサイド、ｐ－クロロベンゾイルパーオキサイド、１，１，３，３－テトラメチルブチルヒドロパーオキサイド等が挙げられる。特に、１分間半減期温度が１００℃～２００℃である有機過酸化物が好ましく、前述の具体例の中では、ジクミルパーオキサイド、ｔ－ブチルクミルパーオキサイドが特に好ましい。
　本発明のシーラント材組成物は、液状ポリマーが必ず配合される。このように液状ポリマーを配合することで、シーラント材組成物の粘性を高めてシール性を向上することができる。液状ポリマーの配合量は、上述のゴム成分１００質量部に対して、１０質量部～４００質量部、好ましくは５０質量部～２００質量部である。液状ポリマーの配合量が１０質量部未満であると、シーラント材組成物の粘性を高める効果が充分に得られない。液状ポリマーの配合量が４００質量部を超えると、シーラントの流動を充分に防止することができない。
　液状ポリマーとしては、シーラント材組成物中のゴム成分（ブチルゴム）と共架橋可能な液状ゴムであることが好ましく、例えば、液状ブチルゴム、液状イソプレンゴム、液状ブタジエンゴム、液状スチレン‐ブタジエンゴム等を例示することができる。これらの中でも、特に液状ブチルゴムが好ましい。
　本発明のシーラント材組成物には、加硫促進剤を配合してもよい。加硫促進剤を配合することで、加硫速度を早めることができ、シーラント材組成物の生産性を高めることができる。加硫促進剤の配合量は、上述のゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部～１０．０質量部、より好ましくは１．０質量部～５．０質量部である。
　加硫促進剤としては、例えば、グアニジン系、チウラム系、ジチオカルバミン酸塩系、およびチアゾール系の加硫促進剤を使用することができる。グアニジン系の加硫促進剤としては、例えば、ジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン等を挙げることができる。チウラム系の加硫促進剤としては、例えば、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド等を挙げることができる。ジチオカルバミン酸塩系の加硫促進剤としては、例えば、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム等を挙げることができる。チアゾール系の加硫促進剤としては、例えば、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等を挙げることができる。これらの中では、チウラム系の加硫促進剤が好ましく、得られるシーラント材組成物の性能のばらつきを抑えることができる。チウラム系の加硫促進剤の中でも、特に、テトラメチルチウラムジスルフィドは加硫促進効果が高く好適である。
　本発明のシーラント材組成物には、カーボンブラックを配合してもよい。カーボンブラックを配合することで、流動性を向上することができる。カーボンブラックの配合量は、上述のゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部～２０質量部、より好ましくは５質量部～１０質量部である。カーボンブラックの配合量が０．１質量部未満であると、シーラント材組成物の流動性を高める効果が充分に得られない。カーボンブラックの配合量が２０質量部を超えると、シール性が低下する。
　本発明のシーラント材組成物は、上述のように液状ポリマーを含有することでゴム成分に適度に高い粘性を付与しながら、架橋剤と有機過酸化物の併用によって架橋を行うことで、良好なシール性を得るのに充分な粘性を確保しつつ、走行中に流動しない適度な弾性を得ることができる。そのため、後述のセルフシールタイプの空気入りタイヤのシーラント層に採用すれば、走行時にシーラント層の流動を生じることなく、良好なシール性を発揮することができる。
　本発明のシーラント材組成物を製造する際、特に上記のようにカーボンブラックを含む場合には、ゴム成分の一部と架橋剤とカーボンブラックを先に混練し、その後に、有機過酸化物と液状ポリマーと残りのゴム成分とを混練することが好ましい。先に混練するゴム成分の一部としては、ゴム成分の全量の好ましくは３０質量％以下、より好ましくは５質量％～１０質量％を投入するとよい。このように、ゴム成分の一部と架橋剤とカーボンブラックを先に混練することで架橋点を調整してシーラント材組成物のモジュラスを適切な範囲に調節することができる。そこに有機過酸化物と液状ポリマーと残りのゴム成分を投入・混練することで、液状ポリマーの配合によってシーラント材組成物の粘性を高めながら、架橋剤と有機過酸化物を併用した架橋を行うことができる。その結果、良好なシール性を得るために必要な適度な粘性を保ちつつ、流動性を充分に抑制可能な弾性を得ることができ、これら性能をバランスよく両立することができる。これ以外の順序で混練を行った場合（例えば、ゴム成分とカーボンブラックと液状ポリマーを混合した後に、架橋剤および有機過酸化物を混合した場合）、シーラント材組成物のモジュラスを適度に低減することができず、タイヤの変形に対するシーラント材の追従性を良好に発揮することが難しくなる。尚、有機過酸化物と液状ポリマーとを混練する前に、ゴム成分の一部と架橋剤とカーボンブラックとを混練していればよいので、最初にゴム成分の一部とカーボンブラックを混練し、次いで架橋剤を投入・混練し、更にその後に有機過酸化物と液状ポリマーと残りのゴム成分とを投入・混練してもよい。
　本発明が適用されるセルフシールタイプの空気入りタイヤは、例えば図１に示すように、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、このトレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、サイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。図１において、符号ＣＬはタイヤ赤道を示す。尚、図１は子午線断面図であるため描写されないが、トレッド部１、サイドウォール部２、ビード部３は、それぞれタイヤ周方向に延在して環状を成しており、これにより空気入りタイヤのトロイダル状の基本構造が構成される。また、子午線断面図における他のタイヤ構成部材についても、特に断りがない限り、タイヤ周方向に延在して環状を成している。
　図１の例において、左右一対のビード部３間にはカーカス層４が装架されている。カーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５およびビードフィラー６の廻りに車両内側から外側に折り返されている。ビードフィラー６はビードコア５の外周側に配置され、カーカス層の本体部と折り返し部とにより包み込まれている。
　トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層（図１では２層）のベルト層７が埋設されている。これら複数層のベルト層７のうち、ベルト幅が最も小さい層を最小ベルト層７ａ、ベルト幅が最も大きい層を最大ベルト層７ｂという。各ベルト層７は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。これらベルト層７において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°～４０°の範囲に設定されている。トレッド部１におけるベルト層７の外周側にはベルト補強層８が設けられている。図示の例では、ベルト層７の全幅を覆うフルカバー層とフルカバー層の更に外周側に配置されてベルト層７の端部のみを覆うエッジカバー層の２層のベルトカバー層８が設けられている。ベルト補強層８は、タイヤ周方向に配向する有機繊維コードを含み、この有機繊維コードはタイヤ周方向に対する角度が例えば０°～５°に設定されている。
　タイヤ内面にはカーカス層４に沿ってインナーライナー層９が設けられている。このインナーライナー層９は、タイヤ内に充填された空気がタイヤ外に透過することを防ぐための層である。インナーライナー層９は、例えば、空気透過防止性能を有するブチルゴムを主体とするゴム組成物で構成される。或いは、熱可塑性樹脂をマトリクスとする樹脂層で構成することもできる。樹脂層の場合、熱可塑性樹脂のマトリクス中にエラストマー成分を分散させたものであってもよい。好ましくは、上述の本発明のシーラント材組成物との接着性を向上するために、インナーライナー層９は、ハロゲン化ブチルゴムを含有していることが好ましい。ハロゲン化ブチルゴムは、インナーライナー層９を構成するゴム成分１００質量部中に好ましくは５０質量部～１００質量部、より好ましくは８０質量部～１００質量部含まれているとよい。ハロゲン化ブチルゴムが含まれる場合には、このハロゲン化ブチルゴムとシーラント材組成物に含まれるハロゲン化ブチルゴムと架橋助剤とがキノイド架橋により三者間で結合することになるので、より優れた接着性を確保することができる。
　図１に示すように、トレッド部１におけるインナーライナー層９のタイヤ径方向内側には、シーラント層１０が設けられている。本発明のシーラント材組成物は、このシーラント層１０に用いられる。シーラント層１０は、上述の基本構造を有する空気入りタイヤの内表面に貼付されるものであり、例えば釘等の異物がトレッド部１に突き刺さった際に、その貫通孔にシーラント層１０を構成するシーラント材が流入することにより、空気圧の減少を抑制し、走行を維持することを可能にするものである。
　シーラント層１０は、例えば０．５ｍｍ～５．０ｍｍの厚さを有するである。この程度の厚さを有することで、シール性を良好に確保しながら、走行時のシーラントの流動を抑制することができる。また、シーラント層１０をタイヤ内面に貼付する際の加工性も良好になる。シーラント層１０の厚さが０．５ｍｍ未満であると充分なシール性を確保することが難しくなる。シーラント層１０の厚さが５．０ｍｍを超えるとタイヤ重量が増加して転がり抵抗が悪化する。尚、シーラント層１０の厚さとは平均厚さである。
　シーラント層１０は、加硫済みの空気入りタイヤの内面に後から貼り付けることで形成することができる。例えば、後述のシーラント材組成物からなりシート状に成型されたシーラント材をタイヤ内表面の全周に亘って貼付したり、後述のシーラント材組成物からなり紐状または帯状に成型されたシーラント材をタイヤ内表面に螺旋状に貼付することでシーラント層１０を形成することができる。また、その際に、シーラント材組成物を加温することで、シーラント材組成物の性能のばらつきを抑えることができる。加温条件としては、温度を好ましくは１４０℃～１８０℃、より好ましくは１６０℃～１８０℃、加温時間を好ましくは５分～３０分、より好ましくは１０分～２０分にするとよい。この空気入りタイヤの製造方法によれば、パンク時のシール性が良好であってシーラントの流動が生じ難い空気入りタイヤを、効率良く製造することができる。
　シーラント層１０は、空気入りタイヤのユニフォミティへの影響を考慮してタイヤ幅方向の略中心位置に設けることが好ましい。言い換えると、シーラント層１０のタイヤ幅方向中心位置がタイヤ赤道ＣＬからタイヤ幅方向に±１０ｍｍの範囲内に配置されることが好ましい。シーラント層１０のタイヤ幅方向中心位置がこの範囲から外れると、シーラント層１０がタイヤ幅方向にずれて設けられることになり、空気入りタイヤのユニフォミティが低下する。
　更に、シーラント層１０のタイヤ幅方向の端部は、ベルト層７の端部近傍に配置することが好ましい。具体的には、タイヤ赤道ＣＬから最小ベルト層７ａの端部までの距離をＬａとし、タイヤ赤道ＣＬから最大ベルト層７ｂの端部までの距離をＬｂとし、タイヤ赤道ＣＬからシーラント層１０のタイヤ幅方向の端部までの距離をＬｃとしたとき、これら距離Ｌａ，Ｌｂ，ＬｃがＬａ≦Ｌｃ≦１．０５×Ｌｂの関係を満たしているとよい。これにより、シーラント層１０で適切な範囲を覆ってシール性を確保しながら、シーラント層１０の端部における流動を効果的に抑制することができる。これら距離の関係がＬｃ＜Ｌａであると、シーラント層１０が存在しない領域が増えるため、ベルト層７の端部近傍で充分なシール性を確保することが難しくなる。これら距離の関係がＬｃ＞１．０５×Ｌｂであると、シーラント層１０が走行中の変形が大きいサイドウォール部２の近傍まで達してしまい、走行中に発生する熱による軟化や、遠心力の影響を受けて、シーラント層１０のタイヤ赤道ＣＬ方向への流れが誘発されやすくなる。
　以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
　タイヤサイズ２１５／６０Ｒ１６で、図１に示す基本構造を有し、トレッド部におけるインナーライナー層のタイヤ径方向内側にシーラントからなるシーラント層を有する空気入りタイヤにおいて、シーラント層を構成するシーラント材組成物の組成と、シーラント材組成物の構成成分の混練順序、先行投入するゴム成分の量、空気入りタイヤにおけるシーラント層の厚さ、シーラント層の中心位置のタイヤ赤道からの距離を表１～６に記載のように調整した比較例１～９、実施例１～４５のタイヤを製作した。
　尚、いずれの例においてもインナーライナー層はハロゲン化ブチルゴムで構成した。表１～６の「混練順序」の欄については、表７に示す２通りの混練順序（Ａ～Ｃ）のいずれであるかを表示した。
　これら試験タイヤについて、下記試験方法により、３通りの条件（条件１～条件３）で評価したシール性、シーラントの流動性、低転がり性能を評価し、その結果を表１～６に併せて示した。
　　　シール性（条件１）
　試験タイヤをリムサイズ１６×６．５Ｊのホイールに組み付けて試験車両に装着し、初期空気圧を２５０ｋＰａとし、荷重を８．５ｋＮとし、走行速度を８０ｋｍ／ｈとし、直径４ｍｍの釘をトレッド部に打ち込んだ状態で１時間走行した後、空気圧を測定した。評価結果は、走行後の空気圧が２３０ｋＰａ以上かつ２５０ｋＰａ以下である場合を「優」で示し、走行後の空気圧が２００ｋＰａ以上かつ２３０ｋＰａ未満である場合を「良」で示し、走行後の空気圧が２００ｋＰａ未満である場合を「不可」で示した。
　　　シール性（条件２）
　試験タイヤをリムサイズ１６×６．５Ｊのホイールに組み付けて試験車両に装着し、初期空気圧を２５０ｋＰａとし、荷重を８．５ｋＮとし、直径４ｍｍの釘をトレッド部に打ち込んだ後に、その釘を抜いた状態で１時間タイヤを静置した後の空気圧を測定した。評価結果は、以下の５段階で示した。
　５：静置後の空気圧が２４０ｋＰａ以上かつ２５０ｋＰａ以下
　４：静置後の空気圧が２３０２４０ｋＰａ以上かつ２４０ｋＰａ未満
　３：静置後の空気圧が２２０ｋＰａ以上かつ２３０ｋＰａ未満
　２：静置後の空気圧が２００ｋＰａ以上かつ２２０ｋＰａ未満
　１：静置後の空気圧が２００ｋＰａ未満
　　　シール性（条件３）
　試験タイヤをリムサイズ１６×６．５Ｊのホイールに組み付けて試験車両に装着し、初期空気圧を２５０ｋＰａとし、荷重を８．５ｋＮとし、直径４ｍｍの釘をトレッド部に打ち込んだ後に、その釘を抜いた状態で走行速度８０ｋｍ／ｈの条件で２時間走行した後の空気圧を測定した。評価結果は、以下の５段階で示した。
　５：静置後の空気圧が２４０ｋＰａ以上かつ２５０ｋＰａ以下
　４：静置後の空気圧が２３０２４０ｋＰａ以上かつ２４０ｋＰａ未満
　３：静置後の空気圧が２２０ｋＰａ以上かつ２３０ｋＰａ未満
　２：静置後の空気圧が２００ｋＰａ以上かつ２２０ｋＰａ未満
　１：静置後の空気圧が２００ｋＰａ未満
　　　シーラントの流動性
　試験タイヤをリムサイズ１６×６．５Ｊのホイールに組み付けてドラム試験機に装着し、空気圧を１６０ｋＰａとし、荷重を８．５ｋＮとし、走行速度を８０ｋｍ／ｈとする高撓み試験を８０時間実施した後、シーラントの流動状態を調べた。評価結果は、タイヤ赤道位置からシーラント層のタイヤ幅方向の外端位置までの領域を４等分したとき、シーラントの流動が全く認められない場合を「優」で示し、シーラントの流動が全体の１／４未満の領域で生じた場合を「良」で示し、シーラントの流動が全体の１／４以上の領域で生じた場合を「不可」で示した。
　　　低転がり性能
　各試験タイヤをリムサイズ１６×６．５Ｊのホイールに組み付けて、空気圧を１６０ｋＰａとし、室内ドラム試験機（ドラム径：１７０７ｍｍ）を用いて、ＪＡＴＭＡ　イヤーブック２００９年版記載の当該空気圧における最大負荷荷重の８５％に相当する荷重を負荷してドラムに押し付けた状態で、速度８０ｋｍ／ｈで走行させたときの転動抵抗を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用いて、比較例１の値を１００とする指数で示した。この指数値が大きいほど転動抵抗が小さく、低転がり性能に優れることを意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　表１～６において使用した原材料の種類を下記に示す。
・ブチルゴム：ＪＳＲ社製ＢＵＴＹＬ　２６８
・ハロゲン化ブチルゴム：ＪＳＲ社製ＢＲＯＭＯＢＵＴＹＬ　２２２２
・天然ゴム：ＲＳＳ♯３
・架橋剤１：硫黄、細井化学工業社製小塊硫黄
・架橋剤２：キノンジオキシム、大内新興化学工業社製バルノックＧＭ
・有機過酸化物１：ジクミルパーオキサイド、日本油脂社製パークミルＤ‐４０（１分間半減期温度：１７９℃）
・有機過酸化物２：ジベンゾイルパーオキサイド、日本油脂社製ナイパーＮＳ（１分間半減期温度：１３３℃）
・有機過酸化物３：ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、日本油脂社製パークミルＰ（１分間半減期温度：２３２℃）
・有機過酸化物４：クミルパーオキシネオデカノアート、日本油脂社製パークミルＮＤ（１分間半減期温度：９４℃）
・加硫促進剤１：チウラム系加硫促進剤、大内新興化学工業社製ノクセラーＤＭ‐ＰＯ
・加硫促進剤２：グアニジン系加硫促進剤、大内新興化学工業社製ノクセラーＤ
・カーボンブラック：東海カーボン社製シースト３００
・液状ポリマー：液状ブチル、ロイヤルエラストマー社製カレン８００
　表１～６から明らかなように、実施例１～４５の空気入りタイヤは比較例１の空気入りタイヤに対して、シール性およびシーラントの流動性を改善した。特に、１分間半減期温度が１００℃～２００℃の範囲内である有機過酸化物１，２を用いた各例では、１分間半減期温度が１００℃～２００℃の範囲から外れる有機過酸化物３，４を用いた実施例２７，２８よりも、シーラント材組成物の性能のばらつきが抑えることができた。また、好ましい混練方法でシーラント材組成物を製造した各例は、より過酷な条件であっても優れたシール性を発揮することができた。
一方、比較例１，９は、シーラント材組成物が有機過酸化物を含まないため、シーラントの流動性を抑制することができなかった。比較例２，７，８は、シーラント材組成物が架橋剤を含まないため、適切なシール性を得ることができず、且つ、シーラントの流動性を抑制することができなかった。比較例３は、シーラント材組成物が液状ポリマーを含まないため、シーラントの流動性を抑制することができなかった。比較例４は、シーラント材組成物における有機過酸化物の配合量が多すぎるため、適切なシール性を得ることができなかった。比較例５は、シーラント材組成物における架橋剤の配合量が多すぎるため、シーラントの流動性を抑制することができなかった。比較例６は、シーラント材組成物における液状ポリマーの配合量が多すぎるため適切なシール性を得ることができなかった。
１　トレッド部
２　サイドウォール部
３　ビード部
４　カーカス層
５　ビードコア
６　ビードフィラー
７　ベルト層
８　ベルト補強層
９　インナーライナー層
１０　シーラント層
ＣＬ　タイヤ赤道

Claims (18)

  1. 　タイヤ内表面にシーラント層を備えた空気入りタイヤの前記シーラント層を構成するシーラント材組成物であって、
    　ゴム成分１００質量部に対して、架橋剤０．１質量部～２０質量部、有機過酸化物０．１質量部～４０質量部、液状ポリマー１０質量部～４００質量部が配合されたことを特徴とするシーラント材組成物。
  2. 　前記ゴム成分がブチルゴムであることを特徴とする請求項１に記載のシーラント材組成物。
  3. 　前記ブチルゴムがハロゲン化ブチルゴムであることを特徴とする請求項２に記載のシーラント材組成物。
  4. 　前記架橋剤が硫黄であることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のシーラント材組成物。
  5. 　前記架橋剤の配合量Ａと前記有機過酸化物の配合量Ｂとの比Ａ／Ｂが５／１～１／２００であることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のシーラント材組成物。
  6. 　前記液状ポリマーがシーラント材組成物中のゴム成分と共架橋可能な液状ゴムであることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載のシーラント材組成物。
  7. 　前記有機過酸化物の１分間半減期温度が１００℃～２００℃であることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載のシーラント材組成物。
  8. 　加硫促進剤を含むことを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載のシーラント材組成物。
  9. 　前記加硫促進剤がチウラム系の加硫促進剤であることを特徴とする請求項８に記載のシーラント材組成物。
  10. 　前記ゴム成分１００質量部に対して、カーボンブラック０．１質量部～２０質量部が配合されたことを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載のシーラント材組成物。
  11. 　請求項１０に記載のシーラント材組成物の製造方法であって、前記ゴム成分の一部と前記架橋剤と前記カーボンブラックを混合した後に、前記有機過酸化物および前記液状ポリマーを混合することを特徴とするシーラント材組成物の製造方法。
  12. 　請求項１～１０のいずれかに記載のシーラント材組成物からなるシーラント層をタイヤ内表面に備えた空気入りタイヤの製造方法であって、前記シーラント材組成物を温度１４０℃～１８０℃、加温時間５分～３０分の条件で加温することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
  13. 　タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ外径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、少なくとも前記トレッド部におけるインナーライナー層のタイヤ径方向内側に請求項１～１０のいずれかに記載のシーラント材組成物からなるシーラント層を有する空気入りタイヤであって、
    　前記インナーライナー層がハロゲン化ブチルゴムを含有することを特徴とする空気入りタイヤ。
  14. 　前記シーラント層の厚さが０．５ｍｍ～５．０ｍｍであることを特徴とする請求項１３に記載の空気入りタイヤ。
  15. 　前記シーラント層が、前記シーラント材組成物からなるシート状に成型されたシーラント材をタイヤ内表面の全周に亘って貼付することで形成されたことを特徴とする請求項１３または１４に記載の空気入りタイヤ。
  16. 　前記シーラント層が、前記シーラント材組成物からなる紐状または帯状に成型されたシーラント材をタイヤ内表面に螺旋状に貼付することで形成されたことを特徴とする請求項１３または１４に記載の空気入りタイヤ。
  17. 　前記シーラント層のタイヤ幅方向中心位置がタイヤ赤道からタイヤ幅方向に±１０ｍｍの範囲内に配置されたことを特徴とする請求項１３～１６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  18. 　前記トレッド部に複数層のベルト層が埋設され、前記複数層のベルト層のうちベルト幅が最も小さい層を最小ベルト層とし、前記複数層のベルト層のうちベルト幅が最も大きい層を最大ベルト層とし、タイヤ赤道から前記最小ベルト層の端部までの距離をＬａとし、タイヤ赤道から前記最大ベルト層の端部までの距離をＬｂとし、タイヤ赤道から前記シーラント層のタイヤ幅方向の端部までの距離をＬｃとしたとき、前記距離Ｌａ，Ｌｂ，ＬｃがＬａ≦Ｌｃ≦１．０５×Ｌｂの関係を満たすことを特徴とする請求項１３～１７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113524988A (zh) * 2020-04-15 2021-10-22 住友橡胶工业株式会社 充气轮胎
WO2022074989A1 (ja) * 2020-10-09 2022-04-14 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5397046A (en) * 1977-02-05 1978-08-24 Yokohama Rubber Co Ltd:The Selaing rubber composition
JPS5742753A (en) * 1980-08-29 1982-03-10 Rockcor Inc Sealant composition
WO2016060246A1 (ja) * 2014-10-17 2016-04-21 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ用ゴム組成物
JP2016078510A (ja) * 2014-10-10 2016-05-16 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
JP2016098296A (ja) * 2014-11-20 2016-05-30 住友ゴム工業株式会社 インナーライナー用未加硫ゴム組成物および空気入りタイヤ
JP2017101096A (ja) * 2015-11-30 2017-06-08 株式会社ブリヂストン ゴム組成物
WO2017179576A1 (ja) * 2016-04-14 2017-10-19 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ用ゴム組成物

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5397046A (en) * 1977-02-05 1978-08-24 Yokohama Rubber Co Ltd:The Selaing rubber composition
JPS5742753A (en) * 1980-08-29 1982-03-10 Rockcor Inc Sealant composition
JP2016078510A (ja) * 2014-10-10 2016-05-16 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
WO2016060246A1 (ja) * 2014-10-17 2016-04-21 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ用ゴム組成物
WO2016060233A1 (ja) * 2014-10-17 2016-04-21 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ用ゴム組成物
JP2016108540A (ja) * 2014-10-17 2016-06-20 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ用ゴム組成物
JP2016098296A (ja) * 2014-11-20 2016-05-30 住友ゴム工業株式会社 インナーライナー用未加硫ゴム組成物および空気入りタイヤ
JP2017101096A (ja) * 2015-11-30 2017-06-08 株式会社ブリヂストン ゴム組成物
WO2017179576A1 (ja) * 2016-04-14 2017-10-19 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ用ゴム組成物

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113524988A (zh) * 2020-04-15 2021-10-22 住友橡胶工业株式会社 充气轮胎
CN113524988B (zh) * 2020-04-15 2024-02-23 住友橡胶工业株式会社 充气轮胎
WO2022074989A1 (ja) * 2020-10-09 2022-04-14 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ

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