WO2020246506A1 - シーラント材組成物 - Google Patents

シーラント材組成物 Download PDF

Info

Publication number
WO2020246506A1
WO2020246506A1 PCT/JP2020/021958 JP2020021958W WO2020246506A1 WO 2020246506 A1 WO2020246506 A1 WO 2020246506A1 JP 2020021958 W JP2020021958 W JP 2020021958W WO 2020246506 A1 WO2020246506 A1 WO 2020246506A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mass
sealant
cross
material composition
parts
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/021958
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
清人 高橋
Original Assignee
横浜ゴム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2019104788A external-priority patent/JP7127617B2/ja
Priority claimed from JP2019144379A external-priority patent/JP7319533B2/ja
Application filed by 横浜ゴム株式会社 filed Critical 横浜ゴム株式会社
Priority to EP20819242.7A priority Critical patent/EP3981831A4/en
Publication of WO2020246506A1 publication Critical patent/WO2020246506A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C73/00Repairing 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
    • B29C73/16Auto-repairing or self-sealing arrangements or agents
    • B29C73/163Sealing compositions or agents, e.g. combined with propellant agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/0681Parts of pneumatic tyres; accessories, auxiliary operations
    • B29D30/0685Incorporating auto-repairing or self-sealing arrangements or agents on or into tyres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C19/00Tyre parts or constructions not otherwise provided for
    • B60C19/12Puncture preventing arrangements
    • B60C19/122Puncture preventing arrangements disposed inside of the inner liner
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C5/00Inflatable pneumatic tyres or inner tubes
    • B60C5/12Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without separate inflatable inserts, e.g. tubeless tyres with transverse section open to the rim
    • B60C5/14Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without separate inflatable inserts, e.g. tubeless tyres with transverse section open to the rim with impervious liner or coating on the inner wall of the tyre
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/18Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
    • C08L23/20Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms
    • C08L23/22Copolymers of isobutene; Butyl rubber ; Homo- or copolymers of other iso-olefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C08L23/28Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by reaction with halogens or compounds containing halogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L91/00Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/0681Parts of pneumatic tyres; accessories, auxiliary operations
    • B29D30/0685Incorporating auto-repairing or self-sealing arrangements or agents on or into tyres
    • B29D2030/0686Incorporating sealants on or into tyres not otherwise provided for; auxiliary operations therefore, e.g. preparation of the tyre
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/06Sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/32Compounds containing nitrogen bound to oxygen
    • C08K5/33Oximes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/37Thiols
    • C08K5/378Thiols containing heterocyclic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/16Applications used for films
    • C08L2203/162Applications used for films sealable films

Definitions

  • the present invention relates to a sealant material composition that constitutes a sealant layer of a self-sealing type pneumatic tire having a sealant layer on the inner surface of the tire.
  • the sealant in the self-sealing type pneumatic tire described above, if the sealant has a low viscosity, the sealant can be expected to improve in that the sealant easily flows into the through hole, but due to the influence of heat and centrifugal force applied during running. If the sealant flows toward the tire center side and, as a result, the through hole deviates from the tire center region, the sealant may be insufficient and sufficient sealing property may not be obtained. On the other hand, if the sealant has a high viscosity, the above-mentioned flow of the sealant can be prevented, but the sealant does not easily flow into the through hole, and the sealing property may be deteriorated.
  • An object of the present invention is to provide a sealant material composition capable of ensuring good sealing properties and suppressing the flow of the sealant during running.
  • the sealant material composition of the present invention that achieves the above object is a sealant material composition constituting a sealant layer arranged on the inner surface of a pneumatic tire, and is a rubber component 100 containing more than 10% by mass of non-halogenated butyl rubber. It is characterized in that 1 part by mass to 40 parts by mass of an organic peroxide and 0.1 parts by mass to 40 parts by mass of a cross-linking agent are blended with respect to parts by mass.
  • the sealant material composition of the present invention When the sealant material composition of the present invention has the above-mentioned composition, it can secure good sealing properties when used in the sealant layer of a pneumatic tire and can suppress the flow of the sealant during running. ..
  • the vehicle by containing more than 10% by mass of non-halogenated butyl rubber and cross-linking with a cross-linking agent and an organic peroxide in combination, the vehicle is running while ensuring sufficient viscosity to obtain good sealing properties. It is possible to obtain an appropriate elasticity that does not flow to the surface, and to achieve both of these performances in a well-balanced manner.
  • due to the low reactivity of non-halogenated butyl rubber oxidative deterioration can be suppressed and good sealing performance can be maintained.
  • the rubber component contains a halogenated butyl rubber together with the non-halogenated butyl rubber.
  • the processability can be improved.
  • the physical properties such as viscosity and elasticity differ depending on the part of the sealant composition (sealant layer) after vulcanization, resulting in good sealing property and appropriate fluidity. It is advantageous to balance the above.
  • the cross-linking agent contains a sulfur component.
  • the reactivity of the rubber component (butyl halogenated rubber) with the cross-linking agent (sulfur) or the organic peroxide is enhanced, and the processability of the sealant material composition can be improved.
  • the liquid polymer is preferably paraffin oil.
  • the molecular weight of paraffin oil is preferably 800 or more.
  • the cross-linking aid is preferably a thiazole-based compound or a thiuram-based compound.
  • the blending amount of the cross-linking aid is preferably 50% by mass to 400% by mass of the blending amount of the cross-linking agent.
  • FIG. 1 is a meridian sectional view showing an example of a self-sealing type pneumatic tire to which the present invention is applied.
  • the rubber component always contains non-halogenated butyl rubber.
  • the non-halogenated butyl rubber include unmodified butyl rubber usually used in a sealant material composition, for example, BUTYL-065 manufactured by JSR Corporation and BUTYL-301 manufactured by LANXESS Corporation.
  • the blending amount of the non-halogenated butyl rubber is more than 10% by mass, preferably 10% by mass or more and 50% by mass or less in 100% by mass of the rubber component.
  • the total amount of the rubber component does not have to be non-halogenated butyl rubber, and one or more selected from natural rubber, halogenated butyl rubber, butadiene rubber, and styrene-butadiene rubber as other rubbers. It can also be used together. Of these, it is particularly preferable to use halogenated butyl rubber in combination.
  • the halogenated butyl rubber include those usually used in a sealant material composition, for example, chlorinated butyl rubber and brominated butyl rubber.
  • the halogenated butyl rubber in this way, the reactivity between the rubber component and the cross-linking agent or organic peroxide described later is enhanced, and it is advantageous to secure the sealing property and suppress the flow of the sealant at the same time.
  • the processability of the sealant material composition can be improved.
  • the blending amount of the other rubbers is less than 90% by mass, preferably 30% by mass or more and 80% by mass or less in 100% by mass of the rubber component.
  • the halogenated butyl rubber may contain chlorinated butyl rubber, and the proportion of the chlorinated butyl rubber in the halogenated butyl rubber is preferably 1% by mass or more, more preferably 10% by mass or more. It is good to set it to.
  • the sealant material composition of the present invention it is preferable to use two or more kinds of rubber in combination. That is, it is preferable to use a halogenated butyl rubber (for example, chlorinated butyl rubber or brominated butyl rubber) in combination with the non-halogenated butyl rubber. Since these rubbers have different vulcanization rates, by using at least two types in combination, the viscosity and viscosity of these rubbers depend on the part of the sealant composition (sealant layer) after vulcanization due to the difference in the vulcanization rates. There will be a difference in physical properties such as elasticity.
  • a halogenated butyl rubber for example, chlorinated butyl rubber or brominated butyl rubber
  • the fluidity is suppressed in the relatively hard portion, and the sealing property is exhibited in the relatively soft portion, which is advantageous for achieving both of these performances in a well-balanced manner.
  • the ratio of the butyl rubber (halogenated butyl rubber and the non-halogenated butyl rubber) in the rubber component is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass. The above is good.
  • the ratio of butyl rubber (halogenated butyl rubber and non-halogenated butyl rubber) to the rubber component is preferably 100% by mass or less, more preferably 90% by mass or less.
  • the sealant composition of the present invention always contains a cross-linking agent and an organic peroxide.
  • the organic peroxide is also a kind of cross-linking agent, but the "cross-linking agent" in the present invention is a cross-linking agent excluding the organic peroxide, for example, sulfur, zinc flower, cyclic sulfide, resin (resin addition). (Sulfide), amine (amine vulcanization), quinonedioxime and the like can be exemplified.
  • the cross-linking agent other than the organic peroxide it is particularly preferable to use one containing a sulfur component (for example, sulfur).
  • the blending amount of the cross-linking agent is 0.1 part by mass to 40 parts by mass, preferably 0.5 part by mass to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the above-mentioned rubber component.
  • the amount of the organic peroxide compounded is 1 part by mass to 40 parts by mass, preferably 10 parts by mass to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the above-mentioned rubber component.
  • the blending amount of the cross-linking agent is less than 0.1 parts by mass, it is substantially equivalent to not containing the cross-linking agent, and appropriate cross-linking cannot be performed. If the blending amount of the cross-linking agent exceeds 40 parts by mass, the cross-linking of the sealant material composition proceeds too much and the sealing property deteriorates. If the blending amount of the organic peroxide is less than 1 part by mass, it is substantially equivalent to containing no organic peroxide, and appropriate crosslinking cannot be performed. If the amount of the organic peroxide compounded exceeds 40 parts by mass, the sealant composition is crosslinked too much and the sealing property is deteriorated.
  • the ratio A / B of the cross-linking agent blending amount A and the organic peroxide blending amount B is preferably 5/1 to 1/200. It is preferably 1/10 to 1/20. With such a blending ratio, it is possible to achieve both ensuring the sealing property and preventing the flow of the sealant in a more balanced manner.
  • organic peroxide examples include dicumyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, benzoyl peroxide, dibenzoyl peroxide, butyl hydroperoxide, p-chlorobenzoyl peroxide, 1,1,3,3-.
  • organic peroxide examples include tetramethylbutyl hydroperoxide.
  • an organic peroxide having a one-minute half-life temperature of 100 ° C. to 200 ° C. is preferable, and among the above-mentioned specific examples, dicumyl peroxide and t-butyl cumyl peroxide are particularly preferable.
  • the "1 minute half-life temperature” generally adopts the value described in "Organic Peroxide Catalog 10th Edition" of NOF CORPORATION, and if not described, it is described in the catalog.
  • the value obtained from thermal decomposition in an organic solvent is adopted in the same manner as in the above method.
  • the sealant material composition of the present invention can contain a liquid polymer.
  • the blending amount of the liquid polymer is preferably 50 parts by mass to 400 parts by mass, and more preferably 100 parts by mass to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the above-mentioned rubber component. If the blending amount of the liquid polymer is less than 50 parts by mass, the effect of increasing the viscosity of the sealant material composition may not be sufficiently obtained. If the blending amount of the liquid polymer exceeds 400 parts by mass, the flow of the sealant cannot be sufficiently prevented.
  • the liquid polymer is preferably co-crosslinked with the rubber component (butyl rubber) in the sealant composition, and examples thereof include aroma oil, polybutene oil, paraffin oil, polyisoprene oil, polybutadiene oil, and polyisobutene oil. ..
  • paraffin oil is preferably used from the viewpoint of suppressing the temperature dependence of the physical properties of the sealant material composition to be low.
  • its molecular weight is preferably 800 or more, more preferably 1000 or more, still more preferably 1200 or more and 3000 or less.
  • a cross-linking aid may be added to the sealant composition of the present invention.
  • the cross-linking aid is a compound that acts as a cross-linking reaction catalyst when blended with a cross-linking agent containing a sulfur component.
  • the blending amount of the cross-linking aid (vulcanization accelerator) is more than 0 parts by mass and less than 1 part by mass, preferably 0.1 parts by mass to 0.9 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the above-mentioned rubber component.
  • the cross-linking aid acts as a cross-linking reaction catalyst by blending with the cross-linking agent containing a sulfur component as described above, the cross-linking reaction catalyst can be coexisted with an organic peroxide instead of the sulfur component. As a result, a large amount of cross-linking aid must be used, which accelerates thermal deterioration.
  • the blending amount of the cross-linking aid is preferably 50% by mass to 400% by mass, more preferably 100% by mass to 200% by mass, based on the blending amount of the above-mentioned cross-linking agent.
  • the cross-linking aid is less than 50% by mass of the blending amount of the cross-linking agent, the fluidity decreases. If the blending amount of the cross-linking aid exceeds 400% by mass of the blending amount of the cross-linking agent, the deterioration resistance is lowered.
  • cross-linking aid examples include sulfenamide-based, thiazole-based, thiuram-based, thiourea-based, guanidine-based, dithiocarbamate-based, aldehyde-amine-based, aldehyde-ammonia-based, imidazoline-based, and xanthogenic acid-based compounds (A vulcanization accelerator) can be exemplified.
  • a vulcanization accelerator can be exemplified.
  • thiazole-based, thiuram-based, guanidine-based, and dithiocarbamate-based vulcanization accelerators can be preferably used.
  • Examples of the thiazole-based vulcanization accelerator include 2-mercaptobenzothiazole and dibenzothiazyl disulfide.
  • Examples of the thiuram-based vulcanization accelerator include tetramethylthiuram monosulfide and tetramethylthiuram disulfide.
  • Examples of the guanidine-based vulcanization accelerator include diphenylguanidine and dioltotrilguanidine.
  • Examples of the dithiocarbamate-based vulcanization accelerator include sodium dimethyldithiocarbamate and sodium diethyldithiocarbamate.
  • a thiazole-based or thiuram-based vulcanization accelerator it is preferable to use a thiazole-based or thiuram-based vulcanization accelerator, and variations in the performance of the obtained sealant material composition can be suppressed.
  • thiuram-based vulcanization accelerators tetramethylthiuram disulfide is particularly suitable because it has a high vulcanization promoting effect.
  • a compound that actually functions as a cross-linking agent such as quinonedioxime
  • the sealant material composition of the present invention contains at least non-halogenated butyl rubber
  • the rubber component is imparted with an appropriately high viscosity, and cross-linking is performed by using a cross-linking agent and an organic peroxide in combination. While ensuring sufficient viscosity to obtain good sealing properties, it is possible to obtain appropriate elasticity that does not flow during traveling, and to achieve both of these performances in a well-balanced manner. Therefore, if it is used for the sealant layer of the self-sealing type pneumatic tire described later, good sealing performance can be exhibited without causing the sealant layer to flow during traveling. Further, by containing the non-halogenated butyl rubber having a property of low reactivity, oxidative deterioration is suppressed and the sealing property is maintained, so that good sealing property can be exhibited for a long period of time.
  • the sealant composition of the present invention is once punctured because the sealing property is maintained by suppressing the progress of oxidative deterioration by containing the non-halogenated butyl rubber as described above. Even if a foreign substance such as a nail is further stuck in another part of the tire after the above is performed, the excellent sealing property can be continuously exhibited.
  • a self-sealing type pneumatic tire to which the present invention is applied includes a tread portion 1 extending in the tire circumferential direction and forming an annular shape, and a pair arranged on both sides of the tread portion 1.
  • a pair of bead portions 3 arranged inside the sidewall portion 2 in the tire radial direction are provided.
  • reference numeral CL indicates the tire equator.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the meridian, 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, whereby the pneumatic tire is formed.
  • the toroidal basic structure of is constructed. Further, other tire components in the meridian cross-sectional view also extend in the tire circumferential direction to form an annular shape unless otherwise specified.
  • a carcass layer 4 is mounted between the 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 inside to the outside of the vehicle around the bead core 5 and the bead filler 6 arranged in each bead portion 3.
  • the bead filler 6 is arranged on the outer peripheral side of the bead core 5, and is wrapped by a main body portion and a 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 layer having the smallest belt width is referred to as the minimum belt layer 7a
  • the layer having the largest belt width is referred to as the 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 the reinforcing cords are arranged so as to intersect 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, for example, 10 ° to 40 °.
  • a belt reinforcing layer 8 is provided on the outer peripheral side of the belt layer 7 in the tread portion 1.
  • two belt reinforcing layers 8 are provided, one is a full cover layer covering the entire width of the belt layer 7, and the other is an edge cover layer arranged on the outer peripheral side of the full cover layer and covering only the end portion of the belt layer 7. ing.
  • 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 on the inner surface of the tire along the carcass layer 4.
  • the inner liner layer 9 is a layer for preventing the air filled in the tire from permeating to the outside of the tire.
  • the inner liner layer 9 is composed of, for example, a rubber composition mainly composed of butyl rubber having an air permeation prevention property. Alternatively, it may be composed of a resin layer having a thermoplastic resin as a matrix. In the case of the resin layer, the elastomer component may be dispersed in the matrix of the thermoplastic resin.
  • a sealant layer 10 is provided inside the inner liner layer 9 in the tread portion 1 in the tire radial direction.
  • the sealant material composition of the present invention is used for the sealant layer 10.
  • the sealant layer 10 is attached to the inner surface of a pneumatic tire having the above-mentioned basic structure. For example, when a foreign substance such as a nail pierces the tread portion 1, the sealant layer 10 is formed in the through hole thereof. The inflow of the sealant material suppresses the decrease in air pressure and makes it possible to maintain running.
  • the sealant layer 10 has a thickness of, for example, 0.5 mm to 5.0 mm. By having such a thickness, it is possible to suppress the flow of the sealant during traveling while ensuring good sealing performance. In addition, the workability when the sealant layer 10 is attached to the inner surface of the tire is also improved. If the thickness of the sealant layer 10 is less than 0.5 mm, it becomes difficult to secure sufficient sealing properties. 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 later attaching it to the inner surface of the vulcanized pneumatic tire.
  • a sealant material made of the sealant material composition described later and molded into a sheet shape may be attached over the entire circumference of the inner surface of the tire, or a sealant material made of the sealant material composition described later and molded into a string shape or a band shape.
  • 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, it is possible to efficiently manufacture a pneumatic tire having a good sealing property at the time of puncture and less likely to cause the flow of the sealant.
  • Air pressure after standing still is 240 kPa or more and 250 kPa or less 4: Air pressure after standing is 230 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 230 kPa Less than 220 kPa 1: Air pressure after standing is less than 200 kPa
  • Each test tire is assembled on a wheel with a rim size of 20 x 9J, mounted on a test vehicle, and left at 80 ° C for 4 days (96 hours) with oxygen filled with an air pressure of 220 kPa to promote oxidative deterioration. It was. Then, for each test tire after the oxidative deterioration promotion treatment, the initial air pressure was set to 250 kPa, the load was set to 8.5 kN, a nail having a diameter of 4 mm was driven into the tread portion, and then the tire was left stationary for 1 hour with the nail removed. The air pressure after placement was measured. The evaluation results are shown in the following five stages.
  • Air pressure after standing still is 240 kPa or more and 250 kPa or less 4: Air pressure after standing is 230 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 230 kPa Less than 220 kPa 1: Air pressure after standing is less than 200 kPa
  • Air pressure after standing still is 240 kPa or more and 250 kPa or less 4: Air pressure after standing is 230 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 230 kPa Less than 220 kPa 1: Air pressure after standing is less than 200 kPa
  • Sealant fluidity test tires are assembled on wheels with a rim size of 20 x 9J and mounted on a drum tester, with an air pressure of 220 kPa, a load of 8.5 kN, and running speeds of 100 km / h, 150 km / h, and 200 km / h. It was run in three stages for one hour at each speed, and the flow state of the sealant after running at each speed was examined.
  • the evaluation result is that a line of 5 mm grid ruled 20 x 40 squares is drawn on the surface of the sealant layer before running, the number of squares whose shape is distorted after running is counted, and no flow of sealant is observed (distorted squares).
  • the number of distorted cells is 0) is indicated by "good", the case where the number of distorted cells is less than 1/4 of the total is indicated by "OK”, and the number of distorted cells is 1/4 or more of the total. Was indicated by "impossible”.
  • -Halogenated IIR BUTYL065 manufactured by JSR Corporation -Halogenated IIR1: Chlorinated butyl rubber, JSR CHLOROBUTYL 1066 -Halogenated IIR2: Butyl brominated rubber, BROMOBUTYL2222 manufactured by JSR Corporation -NR: Natural rubber, SRI TRANG natural rubber-Organic peroxide: Dibenzoyl peroxide, NOF NS (1 minute half-life temperature: 133 ° C) ⁇
  • Cross-linking agent 1 Sulfur, small-lump sulfur manufactured by Hosoi Chemical Industry Co., Ltd.
  • -Crosslinking agent 3 Quinone dioxime, Barnock GM manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.
  • Crosslinking aid 1 Thiazole vulcanization accelerator, Noxeller MZ manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.
  • -Crosslinking aid 2 Thiram-based vulcanization accelerator, Noxeller DM-PO manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.
  • -Crosslinking aid 3 Guanidine-based vulcanization accelerator, Noxeller D manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.
  • -Liquid polymer 1 Liquid butyl rubber, Karen 800 manufactured by Royal Elastomer (molecular weight: 36000)
  • -Liquid polymer 2 Paraffin oil, Idemitsu Kosan Diana Process PW-380 (Molecular weight: 1500)
  • -Liquid polymer 3 Paraffin oil, Idemitsu Kosan Diana Process K-350 (Molecular weight: 800)
  • the pneumatic tires of Examples 1 to 34 have good sealing properties (initial performance, after oxidative deterioration promotion treatment, and after thermal deterioration promotion treatment), while traveling speed. Regardless of this, the flow of the sealant was suppressed, and these performances were balanced.
  • Comparative Examples 1 and 2 since the amount of the non-halogenated butyl rubber compounded was small, sufficient sealing property after the oxidative deterioration promoting treatment could not be obtained.
  • Comparative Example 3 since the amount of the organic peroxide compounded was small, the sealing property deteriorated both in the initial stage and after the oxidative deterioration promoting treatment.
  • Comparative Example 4 since the cross-linking agent was not contained, the fluidity of the sealant was deteriorated.
  • Comparative Example 5 since the amount of the organic peroxide was less than 1 part by mass, the sealing property was deteriorated (Note that in Comparative Example 5, quinonedioxime was blended instead of the cross-linking aid, which is also the sealing property.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Tires In General (AREA)

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。空気入りタイヤの内表面に配置されたシーラント層を構成するシーラント材組成物として、非ハロゲン化ブチルゴムを10質量%超含むゴム成分100質量部に対して、有機過酸化物1質量部~40質量部、架橋剤0.1質量部~40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
 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、シーラントの粘性が低いと、シーラントが貫通孔内に流入し易くなるという点でシール性の向上が見込めるが、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、貫通孔がタイヤセンター領域から外れると、シーラントが不足して、シール性が充分に得られない虞もある。一方、シーラントの粘性が高いと、前述のシーラントの流れは防止することができるが、シーラントが貫通孔内に流入しにくくなり、シール性が低下する虞がある。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。また、シーラント層は、釘等の異物がトレッド部に突き刺さらない限りは、タイヤ内で保持され続けるため、長期に亘って性能を維持すること、例えば、酸化劣化を抑制してシール性を良好に維持することも求められている。
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、空気入りタイヤの内表面に配置されたシーラント層を構成するシーラント材組成物であって、非ハロゲン化ブチルゴムを10質量%超含むゴム成分100質量部に対して、有機過酸化物1質量部~40質量部、架橋剤0.1質量部~40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、上述の配合であることで、空気入りタイヤのシーラント層に用いたときに、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ができる。特に、非ハロゲン化ブチルゴムを10質量%超含有し、且つ、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ながら、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。また、非ハロゲン化ブチルゴムの反応性が低いという特性によって、酸化劣化を抑制してシール性を良好に維持することができる。
 本発明においては、ゴム成分が前記非ハロゲン化ブチルゴムと共にハロゲン化ブチルゴムを含むことが好ましい。このように非ハロゲン化ブチルゴムとハロゲン化ブチルゴムとを併用することで、加工性を良好にすることができる。また、これらゴムの加硫速度の違いに起因して、加硫後のシーラント組成物(シーラント層)の部位によって粘度や弾性等の物性に差が生じ、良好なシール性と適度な流動性とをバランスよく両立するには有利になる。
 本発明においては、架橋剤が硫黄成分を含むことが好ましい。これにより、ゴム成分(ハロゲン化ブチルゴム)と架橋剤(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。
 本発明においては、ゴム成分100質量部に対して、液状ポリマー50質量部~400質量部が配合されることが好ましい。このとき、液状ポリマーがパラフィンオイルであることが好ましい。更に、パラフィンオイルの分子量が800以上であることが好ましい。これにより、ゴム成分に適度に高い粘性を付与することができ、シール性を向上するには有利になる。
 本発明では、架橋助剤を含むことが好ましい。このとき、架橋助剤はチアゾール系化合物またはチウラム系化合物であることが好ましい。更に、架橋助剤の配合量は、架橋剤の配合量の50質量%~400質量%であることが好ましい。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。
 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備えた空気入りタイヤでは、シーラント材組成物の優れた物性によって、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、ゴム成分は非ハロゲン化ブチルゴムを必ず含む。非ハロゲン化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未変性のブチルゴム、例えば、JSR社製BUTYL‐065、LANXESS社製BUTYL‐301などが挙げられる。非ハロゲン化ブチルゴムの配合量は、ゴム成分100質量%中に、10質量%超、好ましくは10質量%以上50質量%以下である。このように非ハロゲン化ブチルゴムを用いることで、ゴム成分と後述の架橋剤や有機過酸化物とが良好に反応し、シール性の確保とシーラントの流動の抑制とを両立するには有利になる。
 本発明のシーラント材組成物において、ゴム成分の全量が非ハロゲン化ブチルゴムである必要はなく、他のゴムとして、天然ゴム、ハロゲン化ブチルゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、から選ばれる1つ以上を併用することもできる。これらの中では特にハロゲン化ブチルゴムを併用することが好ましい。ハロゲン化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、例えば、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴムが挙げられる。このようにハロゲン化ブチルゴムを用いることで、ゴム成分と後述の架橋剤や有機過酸化物との反応性が高まり、シール性の確保とシーラントの流動の抑制とを両立するには有利になる。また、シーラント材組成物の加工性を向上することもできる。
 非ハロゲン化ブチルゴム以外の他のゴムを併用する場合、他のゴムの配合量は、ゴム成分100質量%中に90質量%未満、好ましくは30質量%以上80質量%以下である。特に、ハロゲン化ブチルゴムを併用する場合、ハロゲン化ブチルゴム中に塩素化ブチルゴムを含むとよく、ハロゲン化ブチルゴム中に占める塩素化ブチルゴムの割合を、好ましくは1質量%以上、より好ましくは10質量%以上にするとよい。
 本発明のシーラント材組成物においては、2種以上のゴムを併用することが好ましい。即ち、非ハロゲン化ブチルゴムに対して、ハロゲン化ブチルゴム(例えば、塩素化ブチルゴムや臭素化ブチルゴム)等を組み合わせて用いることが好ましい。これらゴムは、加硫速度が互いに異なるため、少なくとも2種類を組み合わせて用いることで、それらの加硫速度の違いに起因して、加硫後のシーラント組成物(シーラント層)の部位によって粘度や弾性等の物性に差が生じることになる。その結果、相対的に硬い部分では流動性が抑制され、相対的に柔らかい部分ではシール性が発揮されて、これら性能をバランスよく両立するには有利になる。尚、非ハロゲン化ブチルゴムとハロゲン化ブチルゴムを併用する場合、ゴム成分中に占めるブチル系ゴム(ハロゲン化ブチルゴムおよび非ハロゲン化ブチルゴム)の割合は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上であるとよい。また、ゴム成分中に占めるブチル系ゴム(ハロゲン化ブチルゴムおよび非ハロゲン化ブチルゴム)の割合は、好ましくは100質量%以下、より好ましくは90質量%以下であるとよい。
 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、亜鉛華、環状スルフィド、樹脂(樹脂加硫)、アミン(アミン加硫)、キノンジオキシム等を例示することができる。有機過酸化物以外の架橋剤としては、特に硫黄成分を含むもの(例えば、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~40質量部、好ましくは0.5質量部~10質量部である。また、有機過酸化物の配合量は、上述のゴム成分100質量部に対して、1質量部~40質量部、好ましくは10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40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40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。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は、液状ポリマーを配合することができる。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、好ましくは50質量部~400質量部、より好ましくは100質量部~200質量部である。液状ポリマーの配合量が50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ことがある。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)と共架橋可能であることが好ましく、例えば、アロマオイル、ポリブテンオイル、パラフィンオイル、ポリイソプレンオイル、ポリブタジエンオイル、ポリイソブテンオイル等が挙げられる。これらの中でも、シーラント材組成物の物性の温度依存性を低く抑える観点から、パラフィンオイルを用いることが好ましい。パラフィンオイルを用いる場合、その分子量は好ましくは800以上、より好ましくは1000以上、更に好ましくは1200以上3000以下である。このように分子量の大きいものを用いることで、タイヤ内面に設けたシーラント層からタイヤ本体にオイル分が移行してタイヤに影響を及ぼすことを防止することができる。
 本発明のシーラント材組成物には、架橋助剤(加硫促進剤)を配合してもよい。架橋助剤とは、硫黄成分を含む架橋剤と共に配合することで架橋反応触媒として作用する化合物である。架橋剤および架橋助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。架橋助剤(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、0質量部超1質量部未満、好ましく0.1質量部~0.9質量部である。このように架橋助剤の配合量を抑えることで、触媒として架橋反応を促進させつつシーラント材組成物の劣化(熱劣化)を抑制することができる。架橋助剤の配合量が1質量部以上であると熱劣化を抑制する効果が十分に得られない。尚、架橋助剤は、上記のように硫黄成分を含む架橋剤と共に配合することにより架橋反応触媒として作用するものであるので、硫黄成分の代わりに有機過酸化物と共存させても架橋反応触媒としての作用は得られず、架橋助剤を多く使用しなければならず、熱劣化を促進してしまう。
 架橋助剤の配合量は、上述の架橋剤の配合量の好ましく50質量%~400質量%、より好ましくは100質量%~200質量%であるとよい。このように架橋助剤を架橋剤に対して適度に配合することで、架橋助剤の触媒としての機能を良好に発揮することができ、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には有利になる。架橋助剤の配合量が架橋剤の配合量の50質量%未満であると流動性が低下する。架橋助剤の配合量が架橋剤の配合量の400質量%を超えると耐劣化性が低下する。
 架橋助剤としては、例えば、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオ尿素系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸塩系、アルデヒド‐アミン系、アルデヒド‐アンモニア系、イミダゾリン系、キサントゲン酸系の化合物(加硫促進剤)を例示することができる。これらの中でも、チアゾール系、チウラム系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸塩系の加硫促進剤を好適に用いることができる。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。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。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。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。特に、本発明においては、チアゾール系またはチウラム系の加硫促進剤を用いることが好ましく、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は、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。
 尚、例えばキノンジオキシムのような実際は架橋剤として機能する化合物を便宜的に架橋助剤と呼称する場合があるが、本発明における架橋助剤は、上述のように架橋剤による架橋反応の触媒として機能する化合物であるので、キノンジオキシムは本発明における架橋助剤には該当しない。
 本発明のシーラント材組成物は、少なくとも非ハロゲン化ブチルゴムを含有していることで、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。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。また、反応性が低い特性を有する非ハロゲン化ブチルゴムを含むことで、酸化劣化を抑制してシール性が維持されているので、長期に亘って良好なシール性を発揮することができる。
 更に、タイヤに釘等の異物が刺さってから貫通孔にシーラントが流入するまでの間には、タイヤ内に外気(特に酸素)が流入する可能性があり、シーラント層によって一度パンクシールが行われた後のタイヤ内では、流入した酸素によってシーラント層の酸化劣化が進みやすくなる虞がある。これに対して、本発明のシーラント材組成物は、上記のように非ハロゲン化ブチルゴムを含むことで酸化劣化の進行が抑制されていることにより、シール性が維持されているので、一度パンクシールが行われた後のタイヤの別の箇所に更に釘等の異物が刺さっても、優れたシール性を継続して発揮することができる。
 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層のベルト補強層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。
 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。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。
 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255/40R20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を表1~4に記載のように調製した比較例1~8、実施例1~34のタイヤを製作した。
 これら試験タイヤについて、下記試験方法により、シール性(初期性能、酸化劣化促進処理後、および熱劣化促進処理後)とシーラント材の流動性を評価し、その結果を表1~4に併せて示した。
   シール性(初期性能)
 各試験タイヤをリムサイズ20×9J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230kPa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(酸化劣化促進処理後)
 各試験タイヤをリムサイズ20×9Jのホイールに組み付けて試験車両に装着し、酸素を220kPaの空気圧で充填した状態で80℃の条件で4日間(96時間)放置して酸化劣化の促進処理を行った。そして、酸化劣化促進処理後の各試験タイヤについて、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230kPa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(熱劣化促進処理後)
 各試験タイヤをリムサイズ20×9Jのホイールに組み付けて試験車両に装着し、酸素を220kPaの空気圧で充填した状態で70℃の条件で30日間放置して熱劣化の促進処理を行った。そして、熱劣化促進処理後の各試験タイヤについて、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230kPa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20×9J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220kPaとし、荷重を8.5kNとし、走行速度を100km/h、150km/h、200km/hの3段階とし、各速度で1時間ずつ走行し、各速度での走行後のシーラントの流動状態を調べた。評価結果は、走行前にシーラント層の表面に5mm方眼罫20×40マスの線を引き、走行後に形状が歪んだマスの個数を数えて、シーラントの流動が全く認められない場合(歪んだマスの個数が0個)を「良」で示し、歪んだマスの個数が全体の1/4未満である場合を「可」で示し、歪んだマスの個数が全体の1/4以上である場合を「不可」で示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表1~4において使用した原材料の種類を下記に示す。
・非ハロゲン化IIR:JSR社製BUTYL065
・ハロゲン化IIR1:塩素化ブチルゴム、JSR社製CHLOROBUTYL1066
・ハロゲン化IIR2:臭素化ブチルゴム、JSR社製BROMOBUTYL2222
・NR:天然ゴム、SRI TRANG社製 天然ゴム
・有機過酸化物: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℃)
・架橋剤1:硫黄、細井化学工業社製小塊硫黄
・架橋剤2:環状スルフィド、大内新興化学工業社製バルノックR
・架橋剤3:キノンジオキシム、大内新興化学工業社製社製バルノックGM
・架橋助剤1:チアゾール系加硫促進剤、大内新興化学工業社製ノクセラーMZ
・架橋助剤2: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
・架橋助剤3: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
・液状ポリマー1:液状ブチルゴム、ロイヤルエラストマー社製カレン800(分子量:36000)
・液状ポリマー2:パラフィンオイル、出光興産社製ダイアナプロセス PW‐380(分子量:1500)
・液状ポリマー3:パラフィンオイル、出光興産社製ダイアナプロセス K‐350(分子量:800)
 表1~4から明らかなように、実施例1~34の空気入りタイヤは、シール性(初期性能、酸化劣化促進処理後、熱劣化促進処理後のすべて)を良好に発揮しながら、走行速度に依らずシーラントの流動を抑制し、これら性能をバランスよく両立した。
 一方、比較例1,2は、非ハロゲン化ブチルゴムの配合量が少ないため、酸化劣化促進処理後のシール性が充分に得られなった。比較例3は、有機過酸化物の配合量が少ないため、初期および酸化劣化促進処理後のいずれにおいてもシール性が悪化した。比較例4は、架橋剤を含まないため、シーラントの流動性が悪化した。比較例5は、有機過酸化物が1質量部未満であるためシール性が悪化した(尚、比較例5では、架橋助剤を配合する代わりにキノンジオキシムが配合されていることもシール性の低下に寄与したと考えられる)。比較例6は、ブチル系ゴムが配合されないため、シール性(初期性能および熱劣化促進処理後)が悪化した。比較例7は、有機過酸化物の配合量が少ないため、シール性(初期性能および熱劣化促進処理後)が悪化した。比較例8は、架橋剤の配合量が少ないため、いずれの走行速度においても流動性が悪化した。
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 (10)

  1.  空気入りタイヤの内表面に配置されたシーラント層を構成するシーラント材組成物であって、非ハロゲン化ブチルゴムを10質量%超含むゴム成分100質量部に対して、有機過酸化物1質量部~40質量部、架橋剤0.1質量部~40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.  前記ゴム成分が前記非ハロゲン化ブチルゴムと共にハロゲン化ブチルゴムを含む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.  前記架橋剤が硫黄成分を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のシーラント材組成物。
  4.  ゴム成分100質量部に対して、液状ポリマー50質量部~400質量部が配合された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.  前記液状ポリマーがパラフィンオイルであることを特徴とする請求項4に記載のシーラント材組成物。
  6.  前記パラフィンオイルの分子量が800以上であることを特徴とする請求項5に記載のシーラント材組成物。
  7.  架橋助剤を含む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.  前記架橋助剤がチアゾール系化合物またはチウラム系化合物であることを特徴とする請求項7に記載のシーラント材組成物。
  9.  前記架橋助剤の配合量が、前記架橋剤の配合量の50質量%~400質量%であることを特徴とする請求項7または8に記載のシーラント材組成物。
  10.  請求項1~9のいずれかに記載のシーラント材組成物からなる前記シーラント層を備えたことを特徴とする空気入りタイヤ。
PCT/JP2020/021958 2019-06-04 2020-06-03 シーラント材組成物 WO2020246506A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20819242.7A EP3981831A4 (en) 2019-06-04 2020-06-03 SEALANT COMPOSITION

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019104788A JP7127617B2 (ja) 2019-06-04 2019-06-04 シーラント材組成物
JP2019-104788 2019-06-04
JP2019144379A JP7319533B2 (ja) 2019-08-06 2019-08-06 シーラント材組成物
JP2019-144379 2019-08-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020246506A1 true WO2020246506A1 (ja) 2020-12-10

Family

ID=73652224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/021958 WO2020246506A1 (ja) 2019-06-04 2020-06-03 シーラント材組成物

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3981831A4 (ja)
WO (1) WO2020246506A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023042524A1 (ja) * 2021-09-15 2023-03-23 横浜ゴム株式会社 シーラント材組成物およびそれを用いたタイヤ

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52145904A (en) * 1976-05-28 1977-12-05 Toyo Tire & Rubber Co Ltd Puncture preventing body
JPS5316203A (en) * 1976-07-29 1978-02-15 Toyo Tire & Rubber Co Ltd Composition for sealing puncture
JPS5742753A (en) * 1980-08-29 1982-03-10 Rockcor Inc Sealant composition
JPS5915442A (ja) * 1982-04-14 1984-01-26 ロツクコ−・インコ−ポレ−テツド 接着組成物
JPS6064834A (ja) * 1983-08-15 1985-04-13 ザ・グツドイヤ−・タイヤ・アンド・ラバ−・カンパニ− 自封性空気入りタイヤ及びその製造方法
JP2006152110A (ja) 2004-11-29 2006-06-15 Yokohama Rubber Co Ltd:The パンク防止用シーラント組成物および空気入りタイヤ
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
JP2017101096A (ja) * 2015-11-30 2017-06-08 株式会社ブリヂストン ゴム組成物

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090078353A1 (en) * 2007-09-21 2009-03-26 Ramendra Nath Majumdar Pneumatic Tire Having Built-In Sealant Layer And Preparation Thereof
JP6828379B2 (ja) * 2016-10-31 2021-02-10 住友ゴム工業株式会社 シーラント材用ゴム組成物

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52145904A (en) * 1976-05-28 1977-12-05 Toyo Tire & Rubber Co Ltd Puncture preventing body
JPS5316203A (en) * 1976-07-29 1978-02-15 Toyo Tire & Rubber Co Ltd Composition for sealing puncture
JPS5742753A (en) * 1980-08-29 1982-03-10 Rockcor Inc Sealant composition
JPS5915442A (ja) * 1982-04-14 1984-01-26 ロツクコ−・インコ−ポレ−テツド 接着組成物
JPS6064834A (ja) * 1983-08-15 1985-04-13 ザ・グツドイヤ−・タイヤ・アンド・ラバ−・カンパニ− 自封性空気入りタイヤ及びその製造方法
JP2006152110A (ja) 2004-11-29 2006-06-15 Yokohama Rubber Co Ltd:The パンク防止用シーラント組成物および空気入りタイヤ
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
JP2017101096A (ja) * 2015-11-30 2017-06-08 株式会社ブリヂストン ゴム組成物

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3981831A4

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023042524A1 (ja) * 2021-09-15 2023-03-23 横浜ゴム株式会社 シーラント材組成物およびそれを用いたタイヤ
JP2023042783A (ja) * 2021-09-15 2023-03-28 横浜ゴム株式会社 シーラント材組成物およびそれを用いたタイヤ
JP7368753B2 (ja) 2021-09-15 2023-10-25 横浜ゴム株式会社 シーラント材組成物およびそれを用いたタイヤ

Also Published As

Publication number Publication date
EP3981831A1 (en) 2022-04-13
EP3981831A4 (en) 2023-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6620851B2 (ja) シーラント材組成物の製造方法および空気入りタイヤの製造方法
WO2020246505A1 (ja) シーラント材組成物
WO2021125275A1 (ja) シーラント材組成物
WO2019181415A1 (ja) シーラント材組成物および空気入りタイヤ
WO2020246506A1 (ja) シーラント材組成物
JP7319533B2 (ja) シーラント材組成物
JP7017059B2 (ja) 空気入りタイヤの製造方法
JP7147690B2 (ja) シーラント材組成物
JP7127617B2 (ja) シーラント材組成物
JP7397283B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP7425308B2 (ja) シーラント材組成物
JP7389358B2 (ja) シーラント材組成物
JP6874822B1 (ja) シーラント材組成物
JP6874821B1 (ja) シーラント材組成物
WO2021256570A1 (ja) シーラント材組成物
JP7545029B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP7549202B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP7332876B2 (ja) シーラント材組成物
JP7332877B2 (ja) シーラント材組成物
JP2021095572A (ja) シーラント材組成物
JP2022029223A (ja) シーラント材組成物
WO2021256191A1 (ja) 空気入りタイヤ
JP2022029222A (ja) 粘着性シーラント材
US12098270B2 (en) Sealant material composition and pneumatic tire
JP2021046488A (ja) シーラント材組成物

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20819242

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020819242

Country of ref document: EP

Effective date: 20220104