JPS6160101B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は釘などによるタイヤのパンクを防止す
る極めて高シール性の粘着シーラント組成物層を
備えた空気入りタイヤに関するものである。 最近の人命尊重、安全重視の風潮の中で一般の
乗用車タイヤも積極的な改善がなされ、より安全
なタイヤの開発がすすめられている。その一つ
が、チユーブレスタイヤの接地部内面にシーラン
ト層を設けたいわゆる自己シール性タイヤであ
る。この自己シール性タイヤは、ある程度までの
大きさの釘であれば釘が貫通したままの状態で、
長期間、長距離走行しても内圧は低下せず、また
その釘を抜いた場合、あるいは釘が走行中に抜け
た場合にも、釘穴を自動的にシールするため内圧
が低下しないというすぐれた性質を有し、特殊リ
ムを必要としないという利点も兼ね備えている。
しかし、シーラントに釘等への付着性、粘着性を
賦与するためにシーラントの粘度を低くおさえて
いるために、走行によるタイヤの温度上昇と、遠
心力とによりシーラントが流動し、タイヤのバラ
ンス不良をひき起し、車の操縦安定性や乗心地を
損なうという欠点を有している。また、タイヤの
踏面肩部内面のシーラントが中央部へ流動して、
踏面肩部のシール性能を失なうという欠点もあ
る。 本発明者らは以上のような欠点を改良し、より
安全性の高いタイヤを提供するために種々検討し
た結果、非流動性のシーラント層を備えた空気入
りタイヤを完成した。即ち本発明者らはハロゲン
化ゴムやカルボキシル変性スチレン・ブタジエン
共重合体等が二価の金属酸化物により架橋する特
性に着眼し、ハロゲン化ゴムやカルボキシル変性
スチレン・ブタジエン共重合体等の二価の金属酸
化物で架橋し得るゴムを含む炭化水素系ゴムと、
ポリブテンまたはポリイソブチレン系軟化剤と、
二価の金属酸化物とから成るシーラント組成物を
空気入りタイヤに応用して本発明を完成した。 本発明の空気入りタイヤは、二価の金属酸化物
で架橋し得るゴムの群から選ばれる１種もしくは
２種以上のゴムを少なくとも10重量部以上含む炭
化水素系ゴム100重量部と、ポリブテンまたはポ
リイソブチレン系軟化剤から選ばれる１種もしく
は２種の軟化剤60〜200未満重量部と、上記二価
の金属酸化物で架橋し得るゴムの架橋剤として二
価の金属酸化物の群から選ばれる１種もしくは２
種以上の、二価の金属酸化物0.1〜175重量部とを
含む配合組成物から成る非流動性パンク防止用シ
ーラント組成物層をタイヤ本体内面に備えたこと
を特徴とする。 本発明のタイヤに用いられるシーラント組成物
に使用する炭化水素系ゴムは天然ゴム、ポリイソ
プレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン・ブ
タジエン共重合体等のジエン系ゴム、ブチルゴ
ム、ポリイソブチレン、エチレン・プロピレン共
重合体、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共
重合体等である。二価の金属酸化物で架橋し得る
ゴムとしては、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチル
ゴム、クロロプレンゴム、塩素化ポリエチレン、
クロルスルフオン化ポリエチレン、エピクロルヒ
ドリンゴム、ジブロモポリブタジエン等のハロゲ
ン化ゴムや、カルボキシル変性スチレンブタジエ
ン共重合体、無水マレイン酸変性ポリイソプレン
ゴム、末端にカルボキシル基を有する液状のポリ
ブタジエンやスチレンブタジエン共重合体、チオ
コール等があるが、塩素化ブチルゴムや臭素化ブ
チルゴムが好ましい。これらの二価の金属酸化物
で架橋し得るゴムは１種のみを用いても、また２
種以上をブレンドしてもよいが、少なくとも10重
量部以上、好ましくは25重量部以上含まねばなら
ない。二価の金属酸化物で架橋し得るゴムの量が
10重量部より少ない場合は、二価の金属酸化物に
よる架橋が不十分であるため、この組成物から成
るシーラント組成物層を備えたタイヤは、走行に
より、シーラントが流動する結果となる。 次に、ポリブテンは市販されているものは平均
分子量が3000以下の粘稠な液体であるが、これを
加えることにより当該シーラント組成物を軟化
し、本発明によるタイヤのパンクシール効果が向
上する。低分子量のポリプテンを当該シーラント
組成物に配合すると、第１図に示すポリブテンが
シーラント組成物層２に隣接するインナーライナ
ー３、更にはカーカス４へ移行して、これらのシ
ーラント層の物性を低下させることがあるため、
ポリブテンの平均分子量は800以上であることが
好ましい。 また、ポリイソブチレン系軟化剤は市販のもの
はStaudinger粘度平均分子量で約20000以下の粘
稠な流動体のもので、これを加えることにより、
当該シーラント組成物を軟化し、また、本発明に
よるタイヤのパンクシール効果が向上する。当該
シーラント組成物に加えるポリブテンまたはポリ
イソブチレン系軟化剤の量は60〜200未満重量
部、好ましくは80〜200未満重量部である。ポリ
ブテンまたはポリイソブチレン系軟化剤量が60重
量部未満の場合は粘着性、釘等への付着性に乏し
く、200重量部より多い場合には、シーラント組
成物の粘度が非常に低く、また軟化剤の混入時に
二価の金属酸化物で架橋し得るゴムとの混練が著
しく困難になる等の如く加工上不利であり、ま
た、このような低粘度のシーラント組成物層はタ
イヤ内面に備えたタイヤは走行によりシーラント
が流動する結果となる。なおポリブテンまたはポ
リイソブチレン系軟化剤は単独で用いても併用し
てもよい。 次に二価の金属酸化物としては、一般にゴム用
の無機加硫剤として用いられる亜鉛華、リサー
ジ、マグネシアや、酸化カドミニウム、酸化ニツ
ケル、酸化第一スズ、酸化カルシウム等を用い、
２種類以上を併用しても良い。加える二価の金属
酸化物の量は0.1重量部から175重量部、好ましく
は0.1重量部から125重量部である。二価の金属酸
化物量が0.1重量部より少ない場合は、架橋密度
が低すぎるため、非流動性シーラントは形成され
ない。また二価の金属酸化物量が175重量部より
多い場合には、シーラント組成物層の粘度が非常
に高くなり、粘着性や釘等への付着性等のパンク
防止用シーラントとしての性能が損なわれる。 当然シーラント組成物にはハロゲン化ゴムを含
むゴム、ポリブテンまたはポリイソブチレン系軟
化剤、二価の金属酸化物の他に必要に応じて、ス
テアリン酸等の脂肪等、無機充填剤等を加えても
よい。 脂肪酸は10重量部以下、好ましくは５重量部以
下に用いる。脂肪酸を添加することにより、ニー
ダー等で加工する際の加工性が改良されるが、添
加量が10重量部より多い場合には、離型剤として
の性質が顕著になり釘等への付着性が低下しパン
クシール性能が損なわれる。脂肪酸を添加するこ
とにより、ハロゲン化ゴムの二価の金属酸化物に
よる架橋が促進されるため、二価の金属酸化物の
添加量が少ない場合や、炭化水素系ゴム中におけ
るハロゲン化ゴムの含量が低い場合に脂肪酸を併
用することが好ましい。無機充填剤は60重量部以
下を加えてもよいが、これより多い場合にはパン
ク防止用シーラントとしての性能が低下する。用
いる無機充填剤は、カーボンブラツク、シリカ、
炭酸カルシウム等一般ゴム用に用いられるもので
あれば何でもよく、二種類以上を併用しても差支
えがない。 本発明の非流動性パンク防止用粘着シーラント
組成物層を備えた空気入りタイヤの製造は例えば
以下のようにして行なうことができる。 上述のシーラント組成物はニーダー等により練
ることができ、押出機により任意の形状のシート
に押出すことが可能である。また金型を作成し、
100℃程度の温度で短時間プレスすることにより
シート化することも可能である。 生タイヤ成型に際しては、第２図に示す成型機
５上にカバーゴム６を貼り、その上に当該シーラ
ント組成物シート７を貼り、更にその上にカバー
ゴム８を貼り、以後は通常のチユーブレスタイヤ
の成型法に従つて成型する。前記カバーゴム６、
シート７及びカバーゴム８は予め貼り合せたサン
ドイツチ構造のものを作つておくこともでき、ま
た場合によつては外側のカバーゴム８は省いても
よい。このようにして得られた生タイヤの加硫は
通常の方法で行なうことができるが、加硫時間は
若干長くする必要がある。タイヤ加硫中にタイヤ
本体はイオウ等により加硫するが、当該シーラン
ト組成物は、含まれる二価の金属酸化物により架
橋し、粘着性および釘等への付着性と非流動性と
を兼ね備えたパンク防止用シーラント組成物層２
を形成する。 また、本発明のタイヤの製造は次の方法でも行
なうことができる。上述のシーラント組成物を金
型によるプレス加熱で、ハロゲン化ゴムと二価の
金属酸化物との架橋反応と、シート化とを同時に
行ない、得られたシートを加硫済みのタイヤの内
面に貼り付ける。この際、適当な接着剤を用いて
もよい。シーラント組成物層の厚さは、パンクシ
ール性能に大きな影響を及ぼすが、タイヤ性能、
生産性とを考慮すれば１〜４mmであることが好ま
しい。 本発明に関する実施例は、以下に詳細に説明す
る。 実施例 １ パンク防止用シーラントとして有効な配合ゴム
組成物を得るために、軟化剤の変量テストを行な
つた。即ち、表１に示すシーラント組成物を小型
ニーダーで練り、釘への付着性および室温におけ
る流動性をしらべた。軟化剤量（ポリブテンと流
動性ポリイソブチレンの合計量）が50重量部以下
では、シーラント組成物の釘への付着性は乏し
く、60重量部以上では良好であつた。しかし軟化
剤量が200を越えると、釘への付着性は大である
が、非常に流動性が大きく、取扱いが困難であつ
た。なお、釘への付着性は次のようにしてしらべ
た。

【表】

【表】 小型ニーダーで練つたシーラント組成物を金型
に入れて100℃、10分間プレスして厚さ３mmのシ
ートに成型し、これに直径３mmの釘をさし込み、
引抜いたときのシーラント組成物の付着量を目視
により判定した。 実施例 ２ 非流動性シーラントを得るために亜鉛華の変量
テストを行なつた。表２に示すシーラント組成物
を小型ニーダーで練り、得られたシーラント組成
物からJIS １号型ダンベル状試験片を作製し、最
大応力を測成した。また東洋精機製作所製タツク
ネステスターにより粘着荷重を測定し、更に、シ
ーラント組成物のキシレンへの溶解性をもしらべ
た。

【表】 上表から明らかなように、亜鉛華を0.1重量部
加えても塩素化ブチルゴムの架橋がおこり、非流
動性パンク防止用シーラントとしての性能を備え
ている。しかし、亜鉛華量が175重量部を越えて
200重量部近くになると、配合ゴム組成物の強度
が極端に高くなりパンク防止用シーラントとして
の性能は失なわれた。 実施例 ３ 各種の金属酸化物を用いて、非流動性シーラン
トを形成するか否かをしらべた。表３に示すシー
ラント組成物を小型ニーダーで練り、得られたシ
ーラント組成物を175℃で20分プレス加熱したも
のについてキシレンへの溶解性をしらべた。これ
らの結果は表３に示した。亜鉛華、酸化カルシウ
ム、マグネシア、リサージは架橋がおこるが、酸
化チタンでは架橋がおこらず、非流動性シーラン
トを得られない。

【表】

【表】 表４に示すシーラント組成物を小型ニーダーで
練り、得られたシーラント組成物を175℃で20分
間プレス加熱したもののキシレン溶解性を調べ
た。表４の結果は全ゴム中のハロゲン化ゴム量が
25％以上であればキシレン不溶で亜鉛華により架
橋をしていることを示している。 実施例 ５ 各種のパンク防止用粘着シーラント組成物層を
備えたタイヤを作り、そのパンクシール性能と、
シーラント組成物層の走行による流動性とをしら
べた。静的パンクシール性能は次のようにしてし
らべた。即ち、所定内圧（1.7Kg／cm²）を充填し
たタイヤに直径3.1mmおよび4.1mmの鉄釘をトレツ
ド中央部の溝に内部まで貫通するように打込み、
５分放置後釘を引抜き、24時間後の内圧を測定し
た。動的パンクシール性能は次の方法でしらべ
た。所定内圧（1.7Kg／cm²）を充填したタイヤに
直径3.1mmの鉄釘をトレツド中央部の溝、および
トレツド肩部の溝にそれぞれ２本ずつ、内部まで
貫通するように打込みドラム走行試験機で80Km／
hrの速度で1500Km連続走行させた。それからトレ
ツド中央部の釘を抜き24時間物の内圧を測定し
て、更にトレツド肩部の釘を抜き、24時間後の内
圧を測定して、空気もれの有無を確認した。ま
た、テスト終了後、シーラント組成物層の流動状
態を観察した。これらの結果を表５にまとめた。

【表】 Ａ〜Ｅおよび比較例１〜４のすべてのタイヤは
静的パンクシール性能においては差がみられな
い。動的パンクシール性能と、シーラントの流動
に関しては、本発明に基づくタイヤＡ〜Ｅと比較
例とでは大きな差が見られる。 すなわち、本発明に基づくＡ〜Ｅのタイヤは、
シーラントの走行による流動がなく、トレツド中
央部、肩部のいずれもパンクシール効果を有して
いるのに対して、本発明の構成要素を欠いた比較
例１、２および市販のシールタイヤである比較例
３、４はシーラントの流動が大きくトレツド肩部
のパンクシール性能が失われている。 これらの結果から本発明によるタイヤは走行に
よるシーラントの流動がなく、すぐれたパンクシ
ール性能を有するものであることが明らかであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による空気入りタイヤの断面図
で、第２図はタイヤ成型方法の概略図である。 １……カバーゴム、２……シーラント組成物
層、３……インナーライナー、４……カーカス、
５……成型機、６……カバーゴム、７……シーラ
ント組成物シート、８……カバーゴム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 二価の金属酸化物で架橋し得るゴムの群から
   選ばれる１種もしくは２種以上のゴムを少なくと
   も10重量部以上含む炭化水素系ゴム100重量部
   と、ポリブテンまたはポリイソブチレン系軟化剤
   から選ばれる１種もしくは２種の軟化剤60〜200
   未満重量部と、上記二価の金属酸化物で架橋し得
   るゴムの架橋剤として二価の金属酸化物の群から
   選ばれる１種もしくは２種以上の二価の金属酸化
   物0.1〜175重量部とを含む配合組成物から成る非
   流動性パンク防止用シーラント組成物層をタイヤ
   本体内面に備えたことを特徴とする非流動性パン
   ク防止用シーラント組成物層を備えた空気入りタ
   イヤ。