JP2020196831A - Sealant material composition - Google Patents
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Abstract
Description
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。 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.
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。 In a pneumatic tire, it has been proposed to provide a sealant layer inside the inner liner layer in the tread portion in the tire radial direction (see, for example, Patent Document 1). In such a pneumatic tire, when a foreign substance such as a nail pierces the tread portion, the sealant flows into the through hole, so that the decrease in air pressure can be suppressed and the running can be maintained.
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。 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. Therefore, it is difficult to suppress the flow of the sealant during running and to secure good sealing performance, and measures are taken to improve the physical properties of the sealant material composition constituting the sealant layer and balance these performances. It has been demanded.
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。 An object of the present invention is to provide a sealant material composition capable of ensuring good sealing property and suppressing the flow of the sealant during running.
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、塩素化ブチルゴムを含むゴム成分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。 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, with respect to 100 parts by mass of a rubber component containing chlorinated butyl rubber. , 1 part by mass to 40 parts by mass of the organic peroxide and 0.1 parts by mass to 40 parts by mass of the cross-linking agent are blended.
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、塩素化ブチルゴムを含有し、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。 When the sealant material composition of the present invention has the above-mentioned composition, it can ensure good sealing properties when used in the sealant layer of a pneumatic tire and can suppress the flow of the sealant during running. .. In particular, by containing chlorinated butyl rubber and cross-linking with a cross-linking agent and an organic peroxide in combination, an appropriate viscosity that does not flow during running is ensured while ensuring sufficient viscosity to obtain good sealing properties. It is possible to obtain elasticity and achieve both of these performances in a well-balanced manner.
本発明においては、ゴム成分が塩素化ブチルゴム以外の他のハロゲン化ブチルゴムを更に含むことが好ましい。このように塩素化ブチルゴムと他のハロゲン化ブチルゴムとを併用することで、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。 In the present invention, it is preferable that the rubber component further contains a halogenated butyl rubber other than the chlorinated butyl rubber. By using chlorinated butyl rubber in combination with other halogenated butyl rubber in this way, the viscosity, elasticity, etc., depending on the part of the sealant composition (sealant layer) after vulcanization due to the difference in vulcanization rate of these rubbers. There is a difference in the physical properties of the rubber, which is advantageous for achieving a good balance between good sealing performance and appropriate fluidity.
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。 In the present invention, it is preferable that the cross-linking agent contains a sulfur component. As a result, 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.
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。 In the present invention, it is preferable that 50 parts by mass to 400 parts by mass of the liquid polymer is blended with respect to 100 parts by mass of the rubber component. At this time, the liquid polymer is preferably paraffin oil. Further, the molecular weight of paraffin oil is preferably 800 or more. As a result, it is possible to impart an appropriately high viscosity to the rubber component, which is advantageous for improving the sealing property.
本発明では、加硫促進剤を含むことが好ましい。このとき、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、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。 In the present invention, it is preferable to include a vulcanization accelerator. At this time, it is preferable that the vulcanization accelerator is a thiuram-based vulcanization accelerator. As a result, the vulcanization rate can be increased and the productivity can be increased.
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。 In the pneumatic tire provided with the sealant layer made of the sealant material composition of the present invention described above, it is possible to achieve both ensuring the sealing property and suppressing the flow of the sealant in a well-balanced manner due to the excellent physical properties of the sealant material composition. ..
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。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本発明のシーラント材組成物において、ゴム成分はハロゲン化ブチルゴムを必ず含む。ハロゲン化ゴムとしては、塩素化ブチルゴムを必ず含み、任意で臭素化ブチルゴム等の他のハロゲン化ブチルゴムを併用することもできる。このようにハロゲン化ブチルゴム(塩素化ブチルゴム)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。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を使用することができる。 In the sealant material composition of the present invention, the rubber component always contains butyl halogenated rubber. The halogenated rubber always contains chlorinated butyl rubber, and other halogenated butyl rubber such as brominated butyl rubber can be optionally used in combination. By using butyl halogenated rubber (butyl chlorinated rubber) in this way, the reactivity of the rubber component with the cross-linking agent and organic peroxide described later is enhanced, and both ensuring sealing properties and suppressing the flow of the sealant can be achieved at the same time. Will be advantageous. In addition, the processability of the sealant material composition can be improved. As the halogenated butyl rubber, those usually used in a sealant material composition can be used.
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は、好ましくは1質量%以上、より好ましくは10質量%以上である。塩素化ブチルゴムの割合が1質量%未満であると、ゴム成分と後述の架橋剤や有機過酸化物との反応性が充分に向上せず、所望の効果が充分に得られない。 The proportion of chlorinated butyl rubber in the halogenated butyl rubber is preferably 1% by mass or more, more preferably 10% by mass or more. If the proportion of chlorinated butyl rubber is less than 1% by mass, the reactivity between the rubber component and the cross-linking agent or organic peroxide described later is not sufficiently improved, and the desired effect cannot be sufficiently obtained.
本発明のシーラント材組成物において、ゴム成分の全量がハロゲン化ブチルゴムである必要はなく、非ハロゲン化ブチルゴムを併用することもできる。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。ハロゲン化ブチルゴムと非ハロゲン化ブチルゴムとを併用する場合、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、好ましくは20質量%未満、より好ましくは10質量%未満にするとよい。 In the sealant material composition of the present invention, the entire amount of the rubber component does not have to be halogenated butyl rubber, and non-halogenated butyl rubber can also be used in combination. Examples of 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. When the halogenated butyl rubber and the non-halogenated butyl rubber are used in combination, the blending amount of the non-halogenated butyl rubber is preferably less than 20% by mass, more preferably less than 10% by mass in 100% by mass of the rubber component.
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、塩素化ブチルゴムに対して、他のハロゲン化ブチルゴム(例えば、臭素化ブチルゴム)または非ハロゲン化ブチルゴムを組み合わせて用いることが好ましい。塩素化ブチルゴム、他のハロゲン化ブチルゴム、非ハロゲン化ブチルゴムの3種は、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。 In the sealant material composition of the present invention, it is preferable to use two or more kinds of rubbers in combination. That is, it is preferable to use another halogenated butyl rubber (for example, brominated butyl rubber) or non-halogenated butyl rubber in combination with the chlorinated butyl rubber. Since the vulcanization rates of chlorinated butyl rubber, other halogenated butyl rubber, and non-halogenated butyl rubber are different from each other, by using at least two types in combination, vulcanization is caused by the difference in their vulcanization rates. Physical properties such as viscosity and elasticity will differ depending on the site of the sealant composition (sealant layer) after vulcanization. As a result, 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.
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。 The sealant material 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. As the cross-linking agent other than the organic peroxide, it is particularly preferable to use one containing a sulfur component (for example, sulfur). By blending the cross-linking agent and the organic peroxide in combination in this way, it is possible to realize an appropriate cross-linking for both ensuring the sealing property and preventing the flow of the sealant. The blending amount of the cross-linking agent is 0.1 parts by mass to 40 parts by mass, preferably 0.5 parts 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 5 parts by mass to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the above-mentioned rubber component. If 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.
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。 When the cross-linking agent and the organic peroxide are used in combination in this way, 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.
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。 Examples of the organic peroxide include dicumyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, benzoyl peroxide, dibenzoyl peroxide, butyl hydroperoxide, p-chlorobenzoyl peroxide, 1,1,3,3-. Examples thereof include tetramethylbutyl hydroperoxide. In particular, 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. In the present invention, 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.
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70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。 The sealant material composition of the present invention can contain a liquid polymer. By blending the liquid polymer in this way, the viscosity of the sealant material composition can be increased and the sealing property can be improved. The blending amount of the liquid polymer is preferably 50 parts by mass to 400 parts by mass, and more preferably 70 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.
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。 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. .. Among these, 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. When paraffin oil is used, its molecular weight is preferably 800 or more, more preferably 1000 or more, still more preferably 1200 or more and 3000 or less. By using a tire having a large molecular weight in this way, it is possible to prevent the oil component from migrating from the sealant layer provided on the inner surface of the tire to the tire body and affecting the tire.
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。 A vulcanization accelerator may be added to the sealant material composition of the present invention. By blending the vulcanization accelerator, the vulcanization rate can be increased and the productivity of the sealant material composition can be increased. The blending amount of the vulcanization accelerator is preferably 0.1 part by mass to 10.0 parts by mass, and more preferably 1.0 part by mass to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the above-mentioned rubber component. ..
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。 As the vulcanization accelerator, for example, guanidine-based, thiuram-based, dithiocarbamate-based, and thiazole-based vulcanization accelerators can be used. Examples of the guanidine-based vulcanization accelerator include diphenylguanidine and dioltotrilguanidine. Examples of the thiuram-based vulcanization accelerator include tetramethylthiuram monosulfide and tetramethylthiuram disulfide. Examples of the dithiocarbamate-based vulcanization accelerator include sodium dimethyldithiocarbamate and sodium diethyldithiocarbamate. Examples of the thiazole-based vulcanization accelerator include 2-mercaptobenzothiazole and dibenzothiazyl disulfide. Among these, a thiuram-based vulcanization accelerator is preferable, and variations in the performance of the obtained sealant material composition can be suppressed. Among the thiuram-based vulcanization accelerators, tetramethylthiuram disulfide is particularly suitable because it has a high vulcanization promoting effect.
本発明のシーラント材組成物は、少なくとも塩素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。 Since the sealant material composition of the present invention contains at least chlorinated butyl rubber, it is good to carry out cross-linking by using a cross-linking agent and an organic peroxide in combination while imparting an appropriately high viscosity to the rubber component. While ensuring sufficient viscosity to obtain a good sealing property, 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.
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。
As shown in FIG. 1, for example, 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
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。
In the example of FIG. 1, a
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。
A plurality of layers (two layers in FIG. 1) of belt layers 7 are embedded on the outer peripheral side of the
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。
An
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。
As shown in FIG. 1, a
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。
The
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。
The
シーラント層10は、走行時に釘等の異物が刺さる可能性がある領域、即ち、トレッド部1の接地領域に対応するタイヤ内面に設けられる。このように、タイヤ内面の広い範囲に設けられたシーラント層10では、シーラント材の流動はタイヤ幅方向の端部において顕著であるが、それだけではなく、タイヤ幅方向の全域において全体的な流動が生じる虞もある。これに対して、本発明のシーラント材組成物は、上述の配合によって、シール性と流動性とがバランスよく高度に両立されているので、高速走行時のシーラント材の流動、特に、全体的な流動についても効果的に抑制することができる。
The
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。 Hereinafter, the present invention will be further described with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited to these Examples.
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に記載のように調製した比較例1〜3、実施例1〜19のタイヤを製作した。 A sealant material composition constituting a sealant layer in a pneumatic tire having a tire size of 255 / 40R20, having the basic structure shown in FIG. 1, and having a sealant layer made of a sealant inside the inner liner layer in the tread portion in the tire radial direction. The tires of Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 19 in which the compositions of the above were prepared as shown in Table 1 were produced.
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、シーラント材の流動性を評価し、その結果を表1〜2に併せて示した。 For these test tires, the sealing property and the fluidity of the sealant material were evaluated by the following test methods, and the results are shown in Tables 1 and 2.
シール性
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
Sealability Each test tire is assembled to a wheel with a rim size of 20 x 9J and mounted on the test vehicle. The initial air pressure is 250 kPa, the load is 8.5 kN, a nail with a diameter of 4 mm is driven into the tread, and then the nail is pulled out. The air pressure was measured after the tire was allowed to stand for 1 hour in the state of being in the state. The evaluation results are shown in the following five stages.
5: 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
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「○」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「△」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「×」で示した。
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 "○", the case where the number of distorted cells is less than 1/4 of the total is indicated by "△", and the number of distorted cells is 1/4 or more of the total. Is indicated by "x".
表1〜2において使用した原材料の種類を下記に示す。
・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
・非ハロゲン化IIR:JSR社製BUTYL065
・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:フェノール樹脂、DIC社製TD‐2620
・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
・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)
The types of raw materials used in Tables 1 and 2 are shown below.
-Halogenated IIR1: Chlorinated butyl rubber, JSR CHLOROBUTYL 1066
-Halogenated IIR2: Butyl brominated rubber, BROMOBUTYL2222 manufactured by JSR Corporation
-Halogenated IIR: BUTYL065 manufactured by JSR Corporation
-Organic peroxide: Dibenzoyl peroxide, NOF NS manufactured by NOF CORPORATION (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: Phenolic resin, TD-2620 manufactured by DIC Corporation
・ Vulcanization accelerator 1: Thiram-based vulcanization accelerator, Noxeller DM-PO manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.
-Vulcanization accelerator 2: 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)
表1〜2から明らかなように、実施例1〜19の空気入りタイヤは、シール性を良好に発揮しながら、シーラントの流動を抑制した。特に、高速走行時においても、シーラントの流動を効果的に抑制することができた。 As is clear from Tables 1 and 2, the pneumatic tires of Examples 1 to 19 suppressed the flow of the sealant while exhibiting good sealing properties. In particular, the flow of the sealant could be effectively suppressed even during high-speed driving.
一方、比較例1は、シーラント材組成物が塩素化ブチルゴムを含まないため、高速走行時におけるシーラントの流動性が悪化した。比較例2は、有機過酸化物の配合量が少ないため、シール性が悪化した。比較例3は、架橋剤を含まないため、すべての速度条件において流動性が悪化した。 On the other hand, in Comparative Example 1, since the sealant material composition did not contain chlorinated butyl rubber, the fluidity of the sealant at high speed was deteriorated. In Comparative Example 2, since the amount of the organic peroxide compounded was small, the sealing property was deteriorated. Since Comparative Example 3 did not contain a cross-linking agent, the fluidity deteriorated under all speed conditions.
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
1 Tread
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