(57)【要約】【課題】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。【解決手段】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。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６‐１５２１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【発明の効果】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】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。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【実施例】
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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「○」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「△」で示し、走行後の空気圧が２００ｋＰａ未満である場合を「×」で示した。
【００４８】
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
【００４９】
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
【００５０】
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「○」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「△」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「×」で示した。
【００５１】
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。
【００５２】
【表１】
2019162847.tif 000003
【００５３】
【表２】
2019162847.tif 000004
【００５４】
【表３】
2019162847.tif 000005
【００５５】
【表４】
2019162847.tif 000006
【００５６】
【表５】
2019162847.tif 000007
【００５７】
【表６】
2019162847.tif 000008
【００５８】
【表７】
2019162847.tif 000009
【００５９】
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
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【符号の説明】
【００６２】
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
【図１】
2019162847.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月26日(2019.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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の製造方法であって、
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、カーボンブラック０．１質量部〜２０質量部を配合するにあたって、前記ゴム成分の一部と前記カーボンブラックを混合した後に、前記架橋剤を混合し、その後に更に前記ゴム成分の残量と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。
【請求項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の製造方法。
【請求項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の製造方法。
【請求項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の製造方法。
【請求項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の製造方法。
【請求項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の製造方法。
【請求項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の製造方法。
【請求項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の製造方法。
【請求項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の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載のシーラント材組成物の製造方法によって製造された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。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
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の製造方法と、それによって製造したシーラント材組成物を用いた空気入りタイヤの製造方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
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の製造方法および空気入りタイヤの製造方法を提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的を達成する本発明のシーラント材組成物の製造方法は、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の製造方法であって、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、カーボンブラック０．１質量部〜２０質量部を配合するにあたって、前記ゴム成分の一部と前記カーボンブラックを混合した後に、前記架橋剤を混合し、その後に更に前記ゴム成分の残量と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。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明のシーラント材組成物の製造方法で得られる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。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明のシーラント材組成物の製造方法では、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。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明のシーラント材組成物の製造方法では、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。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明のシーラント材組成物の製造方法では、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。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明のシーラント材組成物の製造方法では、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。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明のシーラント材組成物の製造方法では、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。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明のシーラント材組成物の製造方法では、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。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明のシーラント材組成物の製造方法では、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。このとき、ゴム成分の一部とカーボンブラックを混合した後に、架橋剤を混合し、その後に更にゴム成分の残量と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。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
上述の本発明のシーラント材組成物の製造方法で製造された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。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
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（実施例のうち、後述の混練順序Ｂ，Ｃで製造された実施例２４，３７〜４０は参考例である）。