(57)【要約】【課題】タイヤの穿孔傷を識別し易くするために、黒以外の色のブチルゴムベースのビルトイン・シーラント層を備えた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】シーラント層は、着色剤と共に、ブチルゴム、有機ペルオキシド、及びシリカから構成されるシーラント前駆体層から誘導される。このブチルゴム−ベースの前駆体シーラント層は、タイヤに組み立ててタイヤアセンブリを形成し、そのブチルゴム成分は、適切なモールド中、高温で続いてタイヤを硬化させる間に解重合して、ビルトイン着色化シーラント層を有するタイヤを形成する。このシーラント前駆体組成物は、さらに、クレー及び／または炭酸カルシウムを含むことができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビルトインの黒でない穿刺シーリング層をもつことを特徴とする空気入りゴムであって、前記穿刺シーリング層は、ハロブチルゴム・タイヤ・インナーライナー層と共役ジエンベースのタイヤカーカスとの間、または二つのハロブチルゴム・インナーライナー層との間に配置された少なくとも部分的に有機ペルオキシドで解重合させたブチルゴムベースのシーラント層を含み、且つ前記穿刺シーリング層は、カーボンブラックを含まない前記部分的に解重合させたブチルゴム100重量部当たりの重量部をベースとして、
(A)イソブチレンとイソプレンとのコポリマーとして部分的に有機ペルオキシドで解重合させたブチルゴム、ここで前記ブチルゴムは、その解重合の前にイソプレンから誘導した単位0.5〜５パーセントと、これに対してイソブチレンから誘導した単位95〜99.5重量パーセントとから構成され、
(B)(1)合成アモルファス沈降シリカ20〜50phr、または
(2)合成アモルファス沈降シリカ15〜30phr及びクレー５〜20phr、または
(3)合成アモルファス沈降シリカ15〜30phr及び炭酸カルシウム５〜20phr、または
(4)合成アモルファス沈降シリカ15〜30phr、クレー５〜15phr及び炭酸カルシウム５〜15phr、から構成される粒状強化用フィラー；
(C)短い有機繊維０〜６phr；
(D)黒以外の着色剤、ここで前記着色剤は有機顔料、無機顔料及び染料の少なくとも一つから選択される；及び
(E)ゴムプロセス油０〜20phrから構成される、前記空気入りゴムタイヤ。
【請求項２】
外周の硫黄硬化可能なゴムトレッド、前記トレッドを支持する少なくとも一つのゴムカーカス及び少なくとも一つの内部ハロブチルゴムベースのタイヤインナーライナー層から構成される成分のアセンブリから構成される穿刺シーリング能をもつことを特徴とする空気入りタイヤの製造法であって、
(A）前記インナーライナー層とゴムカーカス層との間、または二つの前記インナーライナー層の間にシーラント層前駆体として、硫黄硬化剤を含まない、非硬化ブチルゴムベースのゴム組成物の層を配置し、ここで前記シーラント前駆体ブチルゴムベースの組成物は、ブチルゴム100部当たりの重量部(phr)をベースとして、
(1)イソプレンから誘導した単位約0.05〜約５パーセントと、これに対応してイソブチレンから誘導した約95〜約99.95パーセントとを含むイソブチレンとイソプレンとのコポリマーとしてブチルゴム100phr、及び
(2)(a)合成アモルファス沈降シリカ約20〜約50phr、または
(b)合成アモルファス沈降シリカ約15〜約30phr及びクレー約５〜約20phr、または
(c)合成アモルファス沈降シリカ約15〜約30phr及び炭酸カルシウム約５〜約20phr、または
(d)合成アモルファス沈降シリカ約15〜約30phr、クレー約５〜約15phr及び炭酸カルシウム約５〜約15phrから構成される粒状フィラー及び；
(3)場合により短い有機繊維０〜約６phr；
(4)黒以外の着色剤、ここで前記着色剤は有機顔料、無機顔料及び染料の少なくとも一種から選択される；
(5)場合により、約2,000〜約15,000の数平均分子量をもつポリエチレングリコール；及び
(6)ゴムプロセス油０〜約20phr；及び
(7)遊離ラジカルを発生させる有機ペルオキシド；をブレンドすることにより製造し、ここで、前記合成アモルファスシリカ、クレー及び炭酸カルシウム、並びに場合によりポリエチレングリコールを添加した後で前記有機ペルオキシドを前記ブチルゴムベースのゴム組成物とブレンドし；
(B)前記タイヤアセンブリを、前記ブチルゴムを部分的に解重合させるのに十分な時間、約130℃〜約175℃の範囲の温度で適当なモールドで加硫して、ビルトイン・シーラント層を形成することによって製造する、各段階を含む前記方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、前記沈降シリカ、及び場合により前記クレー及び炭酸カルシウムを、
(A)2,000〜15,000の範囲の重量平均分子量をもつポリエチレングリコール、または
(B)アルコキシシランまたは
(C)ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィド若しくはオルガノメルカプトアルコキシシランから選択されるカップリング剤、または
(D)アルコキシシラン、及びビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィド若しくはオルガノメルカプトアルコキシシランの組み合わせで、有機ペルオキシドの添加前にゴム組成物内で現場処理するか、またはゴム組成物と混合する前に予備処理し；
ここで前記有機ペルオキシドで解重合させたブチルゴムは、n-ブチル4,4-ジ(tert-ブチルペルオキシ)バレエート、2,5-ビス(t-ブチルペルオキシ)-2,5-ジメチルヘキサン；1,1-ジ-t-ブチルペルオキシ-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン；2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)ヘキシン-3；p-クロロベンジルペルオキシド；2,4-ジクロロベンジルペルオキシド；2,2-ビス-(t-ブチルペルオキシ)-ブタン；ジ-t-ブチルペルオキシド；ベンジルペルオキシド；2,5-ビス(t-ブチルペルオキシ)-2,5-ジメチルヘキサン、ジクミルペルオキシド；及び2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)ヘキサンから選択される有機ペルオキシドで解重合され；
ここで前記アルコキシシランは、トリメトキシメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、メトキシトリメチルシラン、トリメトキシプロピルシラン、トリメトキシオクチルシラン、トリメトキシヘキサデシルシラン、ジメトキシジプロピルシラン、トリエトキシメチルシラン、トリエトキシプロピルシラン、トリエトキシオクチルシラン、及びジエトキシジメチルシランから選択され；
ここで前記有機メルカプトアルコキシシランは、一般式(II)：
【化１】
2005153871.tif 000005
｛式中、Xは塩素、臭素、及び１〜16個の炭素原子をもつアルキル基から選択される基であり；ここでR2はメチレン及びエチレン基から選択されるアルキル基であり；R3は１〜16個の炭素原子をもつアルキレン基であり、ｎは０〜３の値である｝であり；
ここで前記アルコキシオルガノメルカプトシランは、トリエトキシメルカプトプロピルシラン、トリメトキシメルカプトプロピルシラン、メチルジメトキシメルカプトプロピルシラン、メチルジエトキシメルカプトプロピルシラン、ジメチルメトキシメルカプトプロピルシラン、トリエトキシメルカプトエチルシラン、及びトリプロポキシメルカプトプロピルシランから選択される、前記方法。
【請求項４】
前記ブチルゴムベースのシーラント前駆体組成物が、100℃及び１ヘルツ、５パーセント動歪みで170〜350kPaの範囲の貯蔵弾性率(G’)物理的特性をもち、且つ前記解重合させたブチルゴムシーラント組成物が、100℃及び１ヘルツ、５パーセント動歪みで10〜100kPaの範囲の貯蔵弾性率(G’)物理的特性をもつ、請求項２または３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記シーラント組成物が、綿繊維と、レーヨン、アラミド、ナイロン及びポリエステル繊維から選択される合成繊維と、これらの混合物から選択される短繊維0.5〜５phrを含む、請求項２〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記シーラント層が、カーボンブラック強化タイヤインナーライナーゴム層とタイヤカーカスとの間、または二つのタイヤインナーライナーゴム層との間に配置され、前記シーラント層は、
(A)タイヤのクラウン領域を通ってタイヤの一つのショルダーからもう一つのショルダーに伸張し；
(B)少なくとも一つのタイヤショルダー領域に配置され、且つタイヤの隣接するタイヤサイドウォール部分の少なくとも一部に伸張するか、または
(C)サイドウォールからサイドウォールへタイヤクラウン領域を通って伸張する、請求項２〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
ビルトインの黒色に着色されていない穿刺シーリング層をもつことを特徴とする空気入りタイヤであって、ここで前記穿刺シーリング層は、ハロブチルゴムタイヤ・インナーライナー層と共役ジエンベースのタイヤカーカスとの間、または二つのハロブチルゴムタイヤ・インナーライナー層の間に配置された、少なくとも部分的に有機ペルオキシドで解重合させたブチルゴムベースのシーラント層を含み、且つここで前記穿刺シーリング層は、カーボンブラックを含まない前記部分的に解重合させたブチルゴム100重量部当たりの重量部をベースとして、
(A)イソブチレンとイソプレンとのコポリマーとして部分的に有機ペルオキシドで解重合させたブチルゴム、ここで前記ゴムは、そのような解重合の前にイソプレンから誘導した単位0.5〜５パーセントと、これに対してイソブチレンから誘導した単位95〜99.5重量パーセントとから構成され；
(B)(1)約50〜約70m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファス沈降シリカ20〜50phr、または
(2)約110〜約200m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファス沈降シリカ12〜30phr、または
(3)約50〜約70m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファス沈降シリカ15〜30phr及びクレー５〜20phr、または
(4)約110〜約200m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファス沈降シリカ５〜25phr及びクレー５〜20phr、または
(5)約50〜約70m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファス沈降シリカ15〜30phr及び炭酸カルシウム５〜20phr、または
(6)約110〜約200m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファス沈降シリカ５〜25phr及び炭酸カルシウム５〜20phr、または
(7)約50〜約70m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファス沈降シリカ15〜30phr、クレー５〜15phr、及び炭酸カルシウム５〜15phr、または
(8)約110〜約200m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファス沈降シリカ５〜25phr、クレー５〜15phr及び炭酸カルシウム５〜15phrから構成される粒状強化用フィラー；
(C)短い有機繊維０〜６phr；
(D)黒色以外の着色剤、ここで前記着色剤は有機顔料、無機顔料及び染料の少なくとも一つから選択される；及び
(E)０〜約20phrのゴムプロセス油から構成され；
ここで前記シリカ、及び場合により前記クレー及び炭酸カルシウムは、
(A)2,000〜15,000の範囲の重量平均分子量をもつポリエチレングリコール、または
(B)アルコキシシランまたは
(C)ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィド若しくはオルガノメルカプトアルコキシシランから選択されるカップリング剤、または
(D)アルコキシシラン、及びビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィド若しくはオルガノメルカプトアルコキシシランの組み合わせで、有機ペルオキシド添加前にゴム組成物中で現場で処理するか、またはゴム組成物と混合する前に予備処理する、前記空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、黒以外の色をもつビルトイン・シーラント層を備える空気入りタイヤに関する。このシーラント層は、着色剤と共に、ブチルゴム、有機ペルオキシド及びシリカから構成されるシーラント前駆体層から誘導される。このブチルゴム−ベース前駆体シーラント層をタイヤに組み立ててタイヤアセンブリを形成し、そのブチルゴム成分は、続いて適切なモールド中、高温でタイヤを硬化させる間に解重合させて、ビルトイン着色化シーラント層を有するタイヤを形成する。このシーラント前駆体組成物は、さらに、クレー及び／または炭酸カルシウムを含むことができる。
【背景技術】
【０００２】
解重合させたブチルゴム層をベースとするビルトイン・シーラント層を含有する種々の空気入りタイヤが提案されてきた。
たとえば、米国特許第4,895,610号は、ポリイソブチレンポリマーと有機ペルオキシドとを含有するブチルゴムベースの組成物の層をタイヤに組み立て、この後、タイヤを硬化させるのに使用する高温条件下で、このブチルゴムの大部分を解重合させて、穿刺シーラント特性(puncture  sealant  properties)をもつ粘着性材料を形成することを提案している。
【０００３】
米国特許第4,228,839号、同第4,171,237号、及び同第4,140,167号は、特に放射線処理によって、ブチルゴムベースのゴム組成物を解重合及び架橋させて形成したタイヤのシーラント層にも関する。
【０００４】
2002年６月13日出願の米国特許出願第10/171,057号は、粒状予備硬化ゴム粒子の分散体を含む有機ペルオキシドによって部分的に解重合させたブチルゴムから構成されるビルトイン・シーラントをもつタイヤに関する。
【０００５】
2003年２月17日出願の米国特許出願第10/368,259号は、カーボンブラック及び／または炭塵と、場合により短繊維、中空ガラスミクロスフィア及びゴムプロセス油から構成される粒状フィラーを含有する有機ペルオキシドによって部分的に解重合させたブチルゴムから構成されるビルトイン・シーラントをもつタイヤに関し、ここで前記シーラントは液体ジエンベースのポリマーも含むことができる。
【０００６】
タイヤのビルトインまたはビルトオン(built-on)シーラントを含んでもよい種々のタイヤ構造に関する追加の特許公報としては、たとえば米国特許第1,239,291号、同第2,877,819号、同第3,048,509号、同第3,563,294号、同第4,206,796号、同第4,286,643号、同第4,359,078号、同第4,444,294号、同第4,895,610号、同第4,919,183号、同第4,966,213号がある。
【０００７】
一側面において、ブチルゴムベースのシーラント前駆体組成物の解重合から誘導される空気入りタイヤの種々のビルトイン・シーラント層は、通常、ゴム強化用カーボンブラックフィラーを含有するので、黒い色をしている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に関しては、その対照的な色により、ビルトイン・シーラント層の位置に幾らか依存して、前記タイヤのカーボンブラック強化インナーライナー、トレッド及び／またはサイドウォールの穿孔傷を識別し易くするものとして、黒以外の色のブチルゴムベースのシーラント前駆体組成物の解重合から誘導した空気入りタイヤ用のビルトイン・シーラント層を提供するのが望ましい。従って、そのようなシーラント層はカーボンブラック、特にゴム強化用カーボンブラックを含まない(入れない)ことが想定される。
【０００９】
このゴム強化用カーボンブラックの存在は、本発明において、通常、ブチルゴムベースのシーラント前駆体組成物、そしてまた得られた解重合化ブチルゴムベースのシーラント組成物の両方において、有意成分であるとみなされる。
【００１０】
特に、ある程度の強化、それによって適当なゴム粘度を提供し、押出若しくはカレンダーによって適当なゴムシートへ成形することにより、またシーラント前駆体組成物のシート若しくは層をタイヤアセンブリに組み込むために取り扱うことの両方によって、このシーラント前駆体組成物を好都合に処理可能にすることは、ブチルゴムベースのシーラント前駆体組成物にゴム強化用カーボンブラックを比較的少量配合することに依存する。さらに、シーラント組成物の安定性を高めるために、ビルトイン・シーラントの適当な粘度を提供することは、ゴム強化用カーボンブラックに依存する。
【００１１】
しかしながら、本発明に関しては、好ましくは沈降シリカの形態での合成アモルファスシリカ(一次シリカ粒子の凝集物)を、ゴム強化用カーボンブラックの代わりにブチルゴムベースのシーラント前駆体組成物用の一次強化用フィラーとして使用する。
【００１２】
本発明のもう一つの側面では、シリカの一部は、たとえばカオリンクレー、及び／または炭酸カルシウムで置き換えることができる。実際、ブチルゴムベースのシーラント前駆体は、アモルファスシリカに加えてクレー及び／または炭酸カルシウムを含むことができる。
【００１３】
しかしながら、このクレー及び炭酸カルシウムは、上記シリカほどブチルゴムベースのゴム組成物用の効果的な強化用成分であるとは本発明ではみなさない。従って、シリカをほんの一部、クレー及び／または炭酸カルシウムと置き換えることについて検討する。
【００１４】
カーボンブラックを合成アモルファスシリカ、特に沈降シリカ並びにクレー及び炭酸カルシウムで置換することはかなりの難問である。
たとえば、ゴム強化用カーボンブラックとは裏腹に、そのようなシリカ、特に沈降シリカ(一次シリカ粒子の沈降シリカ凝集体)は、通常、その表面にかなりの量の水和水及び／または会合水、並びにかなりの量のヒドロキシル基(たとえばシラノール基)を含む。クレー及び炭酸カルシウムも、会合水部分を含む可能性がある。
【００１５】
そのメカニズムについては完全に理解されてはいないが、そのような水の少なくとも一部、そしておそらくそのようなヒドロキシル基の一部は、シーラント前駆体組成物中のブチルゴムを解重合させるのに使用しようとする有機ペルオキシドを時期尚早に分解するものと考えられる。
【００１６】
水和水及び／または会合水の存在であろうと、ヒドロキシル基の存在であろうと、そのような有機ペルオキシドが早期分解すると、シーラント前駆体層をタイヤアセンブリに組み込んで高温でタイヤを硬化させた後で、ブチルゴムを適時解重合するための有機ペルオキシドのフリーラジカル発生能力に悪影響を与えるかもしれない。そのような早期形成したフリーラジカルは、ブチルゴムの望ましい解重合に関与せずに、シリカ、そしておそらくクレー及び炭酸カルシウムと会合するようになるかもしれない。過剰の有機ペルオキシドを添加してそのように早期分解の分を見越そうとすると、そのような過剰量の有機ペルオキシドの一部は、後にまたは徐々にビルトイン・シーラントに隣接するタイヤアセンブリまたは構造の関連するゴム層と相互作用するかもしれないと考えられる。
【００１７】
アモルファスシリカ凝集体のそのような水部分及びヒドロキシル基と有機ペルオキシドとの深刻な接触を阻害、遅延及び／または有意に抑制するために、ポリアルキレングリコールとも称されることがある低分子量ポリアルキレンオキシドポリマー；アルキルシラン、シリカ上にヒドロキシル基と反応性の部分と、通常、エラストマーの炭素−炭素二重結合と反応性のもう一つの部分とを持つカップリング剤、またはアルキルシランとカップリング剤との組み合わせで、合成アモルファスシリカを有機ペルオキシドの添加前にゴム組成物内で現場処理するか、またはゴム組成物に添加する前に予備処理することができる。
【００１８】
本発明の実施のもう一つの側面では、イソブチレンとイソプレンとのコポリマーとして、ブチルゴムは、１重量パーセントを超えるイソプレンから誘導された単位から構成されるが、イソプレンから構成された単位ほんの約0.5〜1.0重量パーセントから構成されるのが好ましい。解重合プロセスがブチルゴムの二重結合不飽和に到達すると、ブチルゴム内の二重結合の存在がその解重合を停止すると考えられる場合、そのような低い飽和度をもつブチルゴムを使用することによって有機ペルオキシドとの処理でより効率的な解重合を促進するためである。
【００１９】
本発明のさらなる側面では、ブチルゴムベースのシーラント前駆体組成物のよりよい処理を促進するために、125℃において約25〜約60、あるいは約40〜約60の範囲の比較的高いムーニー粘度（ML+８）値をもつブチルゴムを使用するのが望ましい。
【００２０】
かくして、非常に低いイソプレンベースの不飽和(ブチルゴムのより効果的な解重合のため)と、比較的高いムーニー粘度(シーラント前駆体組成物のよりよい物理的取り扱いを促進するため)のブチルゴムが望ましい。
【００２１】
実際、本発明では、ブチルゴムベースのシーラント前駆体組成物が、100℃及び１ヘルツにおける５パーセント動ひずみで、約170〜約350kPa、あるいは約225〜約300kPaの範囲の貯蔵弾性率（G’）物理的特性をもつのが望ましい。
【００２２】
そのような目的に関しては、本発明では、解重合したブチルゴムシーラント組成物は、100℃及び１ヘルツにおける５パーセント動ひずみで、約10〜約100kPa、あるいは約10〜約65kPaの範囲の顕著に低い貯蔵弾性率(G’)物理的特性をもつのが望ましい。
【００２３】
実際、そのような貯蔵弾性率(G’)は、100℃及び１ヘルツで１〜50パーセントの歪みの範囲で歪み掃引(strain  sweep)を測定するRPA(Rubber  Process  Analyzer)装置によって測定することができる。ゴムサンプルのそのような貯蔵弾性率(G’)測定は、当業者には公知である。そのようなRubber  Process  Analyzerは、以前のFlexsys  Company及び以前のMonsanto  CompanyのAlpha  TechnologiesによるRPA  2000(商標)装置である。RPA-2000装置の参考文献は、以下の刊行物：H.A.Palowskiら、Rubber  World、1992年６月及び1997年１月、並びにRubber＆Plastics  News、1993年４月26日及び５月10日に知見することができる。
【００２４】
本発明の記載において、「phr」なる用語は、他に記載しない限りエラストマー100部当たりの成分の重量部を表すのに使用する。「エラストマー」及び「ゴム」なる用語は、他に記載しない限り互換可能に使用する。「硬化」及び「加硫」なる用語は、他に記載しない限り互換可能に使用する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明に従って、ビルトインの黒色に着色されていない穿刺シーリング層をもつ(カーボンブラック強化)空気入りタイヤを提供し、ここで前記穿刺シーリング層は、(通常、カーボンブラック強化ハロブチルゴムベースのタイヤインナーライナー層とタイヤカーカスとの間、または二つのインナーライナーゴム層の間に配置されて、少なくとも一つのタイヤ内部ゴム層によりカバーされる)少なくとも部分的に有機ペルオキシドで解重合させたブチルゴムベースのシーラント層を含み、ここで前記穿刺シーリング層は、カーボンブラックを含まない前記部分的に解重合させたブチルゴム100重量部当たりの重量部をベースとして、
(A)イソブチレンとイソプレンとのコポリマーとして部分的に有機ペルオキシドで解重合させたブチルゴム、ここで前記ゴムは、その解重合前にイソプレンから誘導した単位0.5〜５パーセント、好ましくは0.5〜１パーセントの範囲、これに対してイソブチレンから誘導した単位95〜99.5重量パーセント、好ましくは99〜99.5重量パーセントとから構成される、
(B)(1)合成アモルファスシリカ、好ましくは沈降シリカ20〜50phr、または
(2)合成アモルファスシリカ、好ましくは沈降シリカ15〜30phr及びクレー、好ましくはカオリンクレー５〜20phr、または
(3)合成アモルファスシリカ、好ましくは沈降シリカ15〜30phr及び炭酸カルシウム５〜20phr、または
(4)合成アモルファスシリカ、好ましくは沈降シリカ15〜30phr、クレー、好ましくはカオリンクレー５〜15phr及び炭酸カルシウム５〜15phr、から構成される粒状強化用フィラー；
(C)短い有機繊維０〜６、あるいは約0.5〜約５phr；
(D)黒以外の着色剤、ここで前記着色剤は有機顔料、無機顔料及び染料の少なくとも一つから、好ましくは有機顔料及び無機顔料から選択される；及び
(E)０〜約20、あるいは約２〜約15phrのゴムプロセス油、好ましくは約15重量パーセントの最大芳香族含有量と、好ましくは約35〜約45重量パーセントの範囲のナフテン含有量と、好ましくは約45〜約55重量パーセントの範囲のパラフィン含有量をもつゴムプロセス油から構成される。
【００２６】
あるいは、前記粒状強化用フィラーは、
(A)約50〜約70m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファスシリカ約20〜約50phr、または
(B)約110〜約200m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファスシリカ約12〜約30phr、または
(C)約50〜約70m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファスシリカ約15〜約30phr及びクレー約５〜約20phr、または
(D)約110〜約200m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファスシリカ約５〜約25phr及びクレー約５〜約20phr、または
(E)約50〜約70m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファスシリカ約15〜約30phr及び炭酸カルシウム約５〜約20phr、または
(F)約110〜約200m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファスシリカ約５〜約25phr及び炭酸カルシウム約５〜約20phr、または
(G)約50〜約70m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファスシリカ約15〜約30phr、クレー約５〜約15phr及び炭酸カルシウム約５〜約15phr、または
(H)約110〜約200m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファスシリカ約５〜約25phr、クレー約５〜約15phr及び炭酸カルシウム約５〜約15phrから構成されていてもよい。
【００２７】
従って、実際、前記黒色で着色されていないシーラント層は、カーボンブラック強化インナーライナーとタイヤカーカスとの間、または二つのカーボンブラック強化タイヤインナーライナーの間に配置され、ここで前記タイヤはカーボンブラック強化トレッドとサイドウォールとをもつ。
【００２８】
本発明の重要な側面は、たとえば、
(A)前記タイヤのカーボンブラック強化ゴムインナーライナー、クラウン領域、トレッド及び／またはサイドウォールの穿孔傷を識別するため、及び／または
(B)たとえば、カーボンブラック強化ゴムインナーライナーの開放傷の場合には、その視覚的に対照的な黒でない色の外観によって、または付随する下部ビルトイン・シーラント層の結果としてゴムインナーライナー層自体が比較的柔軟性であることにより、ビルトイン・シーラントの存在を物理的に検出するためのタイヤ・リトレッド(tire  retread)操作において、タイヤのビルトインの黒く着色していないシーラントの存在を識別するための補助手段として黒く着色していないビルトイン・シーラントを使用することである。
【００２９】
従って、本発明に従って、タイヤは、前記穿刺傷を通る黒色でないビルトイン・シーラント層の一部の物理的流れにより、前記黒色カーボンブラック強化インナーライナー、トレッドまたはサイドウォールの可視表面に対照的な黒色でないシーラントを形成することによって、黒色カーボンブラック強化タイヤゴムインナーライナー層、黒色カーボンブラック強化タイヤゴムトレッド及びまたは黒色カーボンブラック強化タイヤゴムサイドウォール層を貫いて前記ビルトイン・シーラント層へ伸張する穿刺傷を視覚的に識別できる能力をもつ黒色でない前記ビルトイン・シーラント層を特徴とする。
【００３０】
実際、上記の如く、前記合成アモルファスシリカは、
(A）約2,000〜約15,000、あるいは約2,000〜約10,000の範囲の重量平均分子量をもつポリエチレングリコール、または
(B)アルコキシシランまたは
(C)ビス(3-トリアルコキシシリルアルキル)ポリスルフィド若しくはオルガノメルカプトアルコキシシランから選択されるカップリング剤、または
(D)アルキルシラン、特にアルコキシシランと、ビス(3-トリアルコキシシリルアルキル)ポリスルフィド若しくはオルガノメルカプトアルコキシシランとの組合せで、前記ゴム組成物中で現場で前記有機ペルオキシドを添加する前に、または前記ゴム組成物を添加する前にシリカを予備処理することによって、処理することができる。
【００３１】
従って、本発明の一側面では、前記合成アモルファスシリカは、沈降シリカと、
(A)前記ポリエチレングリコール、または
(B)アルコキシシラン、または
(C)ビス(3-トリアルコキシシリルアルキル)ポリスルフィド若しくはオルガノメルカプトアルコキシシランから選択されるカップリング剤、または
(D)アルキルシラン、特にアルコキシシランと、ビス(3-トリアルコキシシリルアルキル)ポリスルフィド若しくはオルガノメルカプトアルコキシシランとの組み合わせとの複合体(composite)であってもよい。
【００３２】
ポリエチレングリコールの代表例は、約2,000〜約15,000の範囲の平均(重量平均)分子量を持つポリエチレングリコールであり、あるいは約2,000〜約10,000が好ましい。
市販で入手可能なポリエチレングリコールの例としては、Dow  Chemical  Company製Carbowax（商標）PEG3350並びにCarbowax（商標）PEG8000などを挙げることができ、前記Carbowax（商標）PEG8000は、そのNIR(近赤外)法１B-ZMETH1.3により決定したように、約7,000〜約9,000の範囲の重量平均分子量をもつと報告されている。種々のポリアルキレンオキシドポリマー、特にCarbowax  PEG8000などのポリエチレングリコールに関するさらなる議論は、たとえば米国特許第6,322,811号及び同第4,082,703号に知見することができるが、これらに限定されない。
【００３３】
前記ビス(3-トリアルコキシシリルアルキル)ポリスルフィド、好ましくはビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィドは、平均２〜約４、好ましくは平均約２〜約2.6または平均約3.5〜約４の接続硫黄原子をそのポリスルフィド橋架に含む。
【００３４】
前記アルコキシシランは、一般式(I)：
【００３５】
【化１】
2005153871.tif 000002
【００３６】
｛式中、Rはメチル及びエチル基から選択され、好ましくはエチル基であり、R1は２〜６個の炭素原子をもつ飽和アルキル基である｝であってもよい。
前記アルコキシシランの代表例としては、たとえばトリメトキシメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、メトキシトリメチルシラン、トリメトキシプロピルシラン、トリメトキシオクチルシラン、トリメトキシヘキサデシルシラン、ジメトキシジプロピルシラン、トリエトキシメチルシラン、トリエトキシプロピルシラン、トリエトキシオクチルシラン及びジエトキシジメチルシランがある。
【００３７】
前記オルガノメルカプトアルコキシシランは、一般式(II)：
【００３８】
【化２】
2005153871.tif 000003
【００３９】
｛式中、Xは塩素、臭素、及び１〜16個の炭素原子をもつアルキル基から選択される基であり；ここでR2はメチレン及びエチレン基から選択されるアルキル基であり；R3は１〜16個の炭素原子をもつアルキレン基であり、ｎは０〜３の値である｝であってもよい。
【００４０】
ゴム組成物に添加する前の、特にシリカの予備処理用のアルコキシオルガノメルカプトシランの代表例としては、たとえばトリエトキシメルカプトプロピルシラン、トリメトキシメルカプトプロピルシラン、メチルジメトキシメルカプトプロピルシラン、メチルジエトキシメルカプトプロピルシラン、ジメチルメトキシメルカプトプロピルシラン、トリエトキシメルカプトエチルシラン、及びトリプロポキシメルカプトプロピルシランがある。
【００４１】
実際、種々のクレーを使用することができる。そのようなクレーの代表例としては、カオリンクレーが挙げられる。そのようなクレーを使用する利点は、得られた解重合化ブチルゴムベースのシーラント組成物の上記貯蔵弾性率(G’)を提供することにおいて、上記処理において補助するため、またシリカとの組み合わせで補助するため、シリカと比較して、シーラント前駆体組成物に対して、変性または調節された強化度を提供することであると考えられる。
【００４２】
実際、炭酸カルシウムを使用することもできる。上記クレーと同様に、そのような炭酸カルシウムを使用する利点は、得られた解重合化ブチルゴムベースのシーラント組成物の上記貯蔵弾性率(G’)を提供することにおいて、上記処理において補助するため、及びシリカとの組み合わせで補助するため、シリカと比較して、シーラント前駆体組成物に対して、変性または調節された、強化度を提供することであると考えられる。
【００４３】
本発明に関して、沈降シリカなどの種々の合成アモルファスシリカを使用することができるが、沈降シリカが好ましい。そのような沈降シリカの代表例としては、PPG  Industries製のHiSil  532(商標)、J.M.Huber  Company製のHubersil  4155(商標)、並びにDegussa  Company製のUltrasil(商標)VN2及びVN3が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４４】
そのような沈降シリカは、本発明中、比較的低いBET(窒素)表面積[たとえば、凝集形という条件で、HiSil  532(商標)及びHubersil  4155(商標)シリカ凝集物に関しては約60m2/gと報告されている]をもつ凝集(圧縮)形であると考えられる、シリカ凝集物である。
【００４５】
沈降シリカのBET(窒素)表面積を測定する方法は、Journal  of  the  American  Chemical  Society、第60巻(1938年)、309頁のブルナウワー、エメット及びテラーにより記載の慣習的理論に関連する、ASTM  D1993-91、Standard  Test  Method  for  Precipitated  Silica-Surface  Area  by  Multipoint  BET  Nitrogen  Adsorptionである。
【００４６】
従って、本発明の一側面では、沈降シリカの最適BET表面積は、約50〜約70m2/gの範囲であると考えられ、これは比較的大きな粒径の沈降シリカであることを示している。
しかしながら、本発明のさらなる側面では、かなり大きなBET表面積(非常に小さな粒径を示す)、所望により、約110〜約200m2/gの範囲のBET表面積をもつ沈降シリカを使用することができるが、処理と取り扱いの困難度が高くなるに連れてシーラント前駆体の未処理強度(green  strength)は大きく減少すると考えられる。そのような沈降シリカの代表例としては、たとえば、それぞれ約135及び125m2/gとの報告されたBET表面積をもつPPG  Industries製のHiSil  210(商標)及びHiSil  315L(商標)がある。そのような小さなシリカを使用する場合、そのような沈降シリカは本発明での使用に好ましいシリカではないが、シーラント前駆体及びシーラント組成物におけるシリカ閾値は、本発明においてクレー及び／または炭酸カルシウムと組み合わせて使用すると、沈降シリカの範囲が約12〜約30phr、約５〜約25phrになるように低い値に低下させ得るものと考えられる。
【００４７】
任意選択の種々のゴムプロセス油は、当業界で公知である。本発明に関しては、低芳香族含有量のゴムプロセス油が好ましい。すなわち、約15重量パーセント未満の芳香族含有量のゴムプロセス油が好ましい。そのような好ましいゴムプロセス油は、たとえば、ナフテン含有量約35〜約45重量パーセント、パラフィン含有量約45〜約55重量パーセント、及び約15重量パーセント未満(たとえば、約10〜約14重量パーセント)の芳香族含有量から構成されていてもよい。本発明において、そのような好ましいゴムプロセス油の代表例は、Barton  Solvent  Company製のTufflo  100(商標)である。比較的濃度のゴムプロセス油は、本発明中、シーラント前駆体組成物の成分を混合し易くし、且つシーラント前駆体組成物の上記処理を促進し易くすると考えられる。
【００４８】
任意選択の短繊維は、たとえば綿繊維から、レーヨン、アラミド、ナイロン及びポリエステル繊維から選択される合成繊維から、並びにこれらの混合物から選択することができる。実際、そのような綿の短繊維は、最大約200ミクロン(たとえば約150ミクロンの平均長さ)の範囲の平均長さであってもよく、合成繊維(たとえばポリエステル及びナイロン繊維)は、たとえば最大約2,500ミクロン以下の平均長さであってもよい。本発明では、短繊維は、得られたシーラント組成物のシール性能の効率を促進し易くすると考えられる。比較的低い濃度では、そのような合成繊維は、本発明においてシーラント前駆体組成物の処理を大きく干渉せず、むしろその穿刺シーリング能力に関して得られたビルトイン・シーラント層の有効性を促進するものと考えられる。
【００４９】
実際、着色剤は二酸化チタンから構成されていてもよい。たとえば、そのようなシーラント組成物の着色剤は、白色シーラント層が望ましい場合には、二酸化チタンから構成されているのが好ましい。また、そのような着色剤は、少なくとも一種の黒でない有機顔料及び／または黒でない無機顔料または染料と一緒に、増白剤(color  brightener)として二酸化チタンを含んでいてもよいし、これらから構成されていてもよい。
【００５０】
種々の着色剤を使用して、シーラント及びシーラント前駆体組成物に黒でない色を提供することができる。そのような着色剤の代表例としては、たとえば、Akrochem  Company製EPR(エチレン/プロピレンゴム)と一緒に、PolyOne  Corporation製Diarylide  Yellow(商標)顔料及びAkrosperse  E-6837(商標)イエローEPMB顔料マスターバッチとして黄色の着色剤がある。上記の如く、そのような黄色顔料は、二酸化チタンと一緒に組み合わせて使用することができる。
【００５１】
種々の有機ペルオキシドをシーラント前駆体ブチルゴムベースの組成物に使用することができる。好ましくは、高温、すなわち約100℃を超えて活性になる(たとえばペルオキシド・フリー・ラジカルを発生する)有機ペルオキシドを使用する。そのような有機ペルオキシドは、本明細書中では、活性ペルオキシドという。本発明中で活性有機ペルオキシドと考えられるそのような有機ペルオキシドの例としては、たとえば、ジアルキルベンゼンペルオキシド及びアルキルプレエステルなどの同一または異なる基をもつtert-ブチルパーベンゾエート及びジアルキルペルオキシドがある。好ましくは、この活性有機ペルオキシドは、二つのペルオキシド基を含む。このペルオキシド基は三級ブチル基に結合することが多い。その上にこの二つのペルオキシド基が懸垂している塩基性部分は、脂肪族、脂環式または芳香族基であってもよい。そのような活性有機オルガノペルオキシドの代表例の幾つかとしては、n-ブチル4,4-ジ(tert-ブチルペルオキシ)バレエート、2,5-ビス(t-ブチルペルオキシ)-2,5-ジメチルヘキサン；1,1-ジ-t-ブチルペルオキシ-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン；2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)ヘキシン-3；p-クロロベンジルペルオキシド；2,4-ジクロロベンジルペルオキシド；2,2-ビス-(t-ブチルペルオキシ)-ブタン；ジ-t-ブチルペルオキシド；ベンジルペルオキシド；2,5-ビス(t-ブチルペルオキシ)-2,5-ジメチルヘキサン、ジクミルペルオキシド；及び2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)ヘキサンがある。n-ブチル4,4-ジ-(t-ブチルペルオキシ)バレエートは、ブチルゴムを含有するシーラント前駆体のブチルゴムの解重合に使用するのに好ましい有機ペルオキシドである。
【００５２】
そのような有機ペルオキシドは、たとえば炭酸カルシウムまたは、炭酸カルシウムと珪酸カルシウムとの組合せなどの鉱物キャリヤ上に提供することができる。たとえば、n-ブチル4,4-ジ-(tert-ブチルペルオキシ)バレエートは、鉱物キャリヤとの複合体として提供することができる。そのような鉱物キャリヤは、たとえばAkzo  Nobel  Polymer  Chemicals  LLC  Company製のTrigonox  17-40B-pd(商標)などの、炭酸カルシウムと珪酸カルシウムとの組み合わせであってもよい。
【００５３】
かくして、そのような活性有機ペルオキシドを、通常、炭酸カルシウムなどの不活性の、易流動性鉱物キャリヤと一緒の複合体として、シーラント前駆体ブチルゴムベースの組成物に添加することができる。炭酸カルシウムなどの鉱物キャリヤとの複合体としてのこの有機ペルオキシドは、ペルオキシドの貯蔵並びに取り扱い及び処理に好ましい。そのような複合体は、たとえば活性有機ペルオキシド約35〜60重量パーセントから構成されていてもよい。
【００５４】
実際、外周(硫黄硬化可能な)ゴムトレッド、前記トレッドを支持する(硫黄硬化可能な)ゴムカーカス及び内部(硫黄硬化可能な)ハロブチルゴムベースのタイヤインナーライナー層から構成される成分のアセンブリから構成される穿刺シーリング能をもつ空気入りタイヤは、たとえば、
(A）前記インナーライナーとゴムカーカスバリヤ層との間のシーラント層前駆体として、硫黄硬化剤を除く、非硬化ブチルゴムベースのゴム組成物の層を配置し、ここで前記シーラント前駆体ブチルゴムベースの組成物は、ブチルゴム100部当たりの重量部(phr)をベースとして、
(1)イソプレンから誘導した単位約0.05〜約５、好ましくは約0.05〜１パーセントと、これに対応してイソブチレンから誘導した約95〜約99.95、好ましくは99〜約99.95パーセントを含むイソブチレンとイソプレンとのコポリマーとしてのブチルゴム100phr、及び
(2)(a)合成アモルファスシリカ、好ましくは沈降シリカ約20〜約50phr、または
(b)合成アモルファスシリカ、好ましくは沈降シリカ約15〜約30phr及びクレー、好ましくはカオリンクレー約５〜約20phr、または
(c)合成アモルファスシリカ、好ましくは沈降シリカ約15〜約30phr及び炭酸カルシウム約５〜約20phr、または
(d)合成アモルファスシリカ、好ましくは沈降シリカ約15〜約30phr、クレー、好ましくはカオリンクレー約５〜約15phr及び炭酸カルシウム約５〜約15phrから構成される粒状フィラー；
(3)場合により短い有機繊維０〜約６phr、あるいは約0.5〜約５phr；
(4)黒以外の着色剤、ここで前記着色剤は有機顔料、無機顔料及び染料の少なくとも一種から選択される；
(5)場合により、約2,000〜約15,000、あるいは約2,000〜約10,000の範囲の数平均分子量をもつポリエチレングリコール；及び
(6)ゴムプロセス油、好ましくは約15重量パーセントの最大芳香族含有量と、好ましくは約35〜約45重量パーセントの範囲のナフテン含有量と、好ましくは約45〜約55重量パーセントの範囲のパラフィン含有量をもつゴムプロセス油０〜約20phr、あるいは約４〜約15phr；及び
(7)遊離ラジカルを発生させる有機ペルオキシド；をブレンドすることにより製造し；ここで前記有機ペルオキシドは、前記合成アモルファスシリカ、クレー及び炭酸カルシウム並びに任意選択のポリエチレングリコールを添加した後で、前記ブチルゴムベースのゴム組成物をブレンドする；
(B)前記タイヤアセンブリを、前記ブチルゴムを部分的に解重合させるのに十分な時間、約130℃〜約175℃の範囲の温度で適当なモールドで加硫して、ビルトイン・シーラント層を形成することによって製造することができる。
【００５５】
あるいは、そのようなプロセスでは、前記粒状強化用フィラーは、
(A)約50〜約70m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファスシリカ約20〜約50phr、または
(B)約110〜約200m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファスシリカ約12〜約30phr、または
(C)約50〜約70m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファスシリカ約15〜約30phr及びクレー約５〜約20phr、または
(D)約110〜約200m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファスシリカ約５〜約25phr及びクレー約５〜約20phr、または
(E)約50〜約70m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファスシリカ約15〜約30phr及び炭酸カルシウム約５〜約20phr、または
(F)約110〜約200m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファスシリカ約５〜約25phr及び炭酸カルシウム約５〜約20phr、または
(G)約50〜約70m2/gの範囲のBET表面積をもつ合成アモルファスシリカ約15〜約30phr、クレー約５〜約15phr及び炭酸カルシウム約５〜約15phr、または
(H)約110〜約200m2/gの範囲のBET表面積を持つ合成アモルファスシリカ約５〜約25phr、クレー約５〜約15phr及び炭酸カルシウム約５〜約15phrから構成されていてもよい。
【００５６】
実際、ブチルゴム及びシリカを、有機ペルオキシドの非存在下で(追加の成分の少なくとも一種と一緒に)少なくとも一つの連続的な、予備または非生産的混合段階、続いて、有機オルガノペルオキシド(及びたぶん一種以上の追加の成分)を添加する、最終のまたは生産的混合段階でブレンドするのが慣習的に好ましい。
【００５７】
従来は、(単数または複数の)非生産的混合段階は、たとえば、約110〜約150℃の範囲の温度に成分を混合することによって実施し、続く生産的混合段階は、たとえば約85〜約100℃の範囲の温度に成分を混合することによって実施することができる。
【００５８】
本発明の重要な側面は、アモルファス(合成)シリカの存在下で有機ペルオキシドにより高温で適当なモールドで、タイヤ自体を加硫する間に、(タイヤインナーライナーとタイヤカーカスとの間の)タイヤに組み込むブチルゴム層の少なくとも部分的な解重合であり、これは、場合によりクレー及び／または炭酸カルシウムを含んでビルトイン着色化穿刺シーラント層を形成することができる。
【００５９】
本発明においてこのことは重要であると考えられる。というのも、前記ブチルゴムシーラント前駆体組成物は、ゴム層としてタイヤにうまく組み込むことができるゴム組成物として好都合に処理できるからである。
【００６０】
実際、高温条件下でタイヤアセンブリを加硫する際、非硬化ブチルゴム組成物の大部分は、本発明中、有機ペルオキシド化合物の存在下で解重合して粘稠な材料を形成すると考えられる。
【００６１】
実際、前記タイヤインナーライナー・ハロブチルゴムベースの層は、通常、たとえばクロロブチルゴムまたはブロモブチルゴムなどのハロブチルゴムの硫黄硬化剤含有ハロブチルゴム組成物である。
【００６２】
そのようなタイヤハロブチルゴムベースのインナーライナー層は、たとえばシス1,4-ポリイソプレン天然ゴム、シス1,4-ポリブタジエンゴム及びスチレン/ブタジエンゴム、並びにその混合物またはより好ましくは、前記ハロブチルゴムの一種以上と、前記ジエンベースのエラストマーとの組み合わせなどの一種以上の硫黄硬化可能なジエンベースのエラストマーを含むこともできる。
【００６３】
タイヤは、タイヤカーカスとタイヤのゴムインナーライナーとの間に挟まれたブチルゴムベースのゴム組成物層(シーラント層前駆体)と一緒に加硫するので、シーラント層になるブチルゴムベースの組成物層のブチルゴムは、部分的に解重合されて、100℃及び１ヘルツ、５パーセント動歪みで、好ましくは約10〜約100kPaの範囲、あるいは約10〜約40kPaの範囲で、上記貯蔵弾性率(G’)物理的特性の程度まで解重合される。
【００６４】
実質的に、ブチルゴムベースの組成物シーラント層のブチルゴムは、低粘度まで解重合されて、穿刺シーリング特性をもつ粘稠材料を形成する。かくして、ブチルゴム組成物シーラント前駆体層は、タイヤの硬化の間に穿刺シーラント層に変わる。このブチルゴム組成物層の少なくとも部分的解重合は、ブチルゴムシーラント前駆体組成物中に含まれる一種以上のフリーラジカル生成有機ペルオキシドの存在によって達成される。
【００６５】
実際、シーラント前駆体としてのブチルゴム組成物は、ブチルゴムを部分的に解重合させるのに十分量のフリーラジカル生成有機ペルオキシドを含み、これは所望の解重合度並びにタイヤ硬化操作の温度及び時間に幾らか依存して、活性有機ペルオキシド約0.5〜約15phrの範囲であってもよい。
【００６６】
好都合なゴム混合装置、特に内部ゴムミキサーを使用して、シーラント層の種々の成分を一緒に混合することができる。シーラント前駆体層で使用するゴム組成物は、通常、慣用のタイヤ組立法から大きく逸脱することなく、非加硫タイヤに配合するのに十分な粘度及び非加硫粘着性(tack)をもつ。
【００６７】
本発明の典型的な方法では、ブチルゴムベースのシーラント前駆体組成物は、カレンダー、押出機、またはこれらの任意の組み合わせなどの慣用の装置を使用することによってゴムストリップに、そしてゴムストリップをタイヤに組み込むことができる。本発明のタイヤの組み立てにおいて、ブチルゴムベースの(たとえばブロモブチルゴム)ゴム組成物のゴムインナーライナーを最初に成形ドラム(building  drum)に適用し、次いでブチルゴムベースのシーラント前駆体層のストリップをインナーライナーの層、その後種々のカーカスプライ及びタイヤアセンブリの層の残余に適用する。ブチルゴムベースのシーラント前駆体層はこれによって、インナーライナーの層とタイヤカーカスとの間の成分の非加硫タイヤアセンブリに組み入れられる。
【００６８】
このビルトイン・シーラント層は、たとえば、タイヤインナーライナーゴム層とタイヤカーカスとの間、または二つのタイヤインナーライナーゴム層の間に配置されることができ、ここで前記シーラント層は、
(A)タイヤのクラウン領域を通ってタイヤの一つのショルダーからもう一つのショルダーへ伸張する；
(B)少なくとも一つのタイヤショルダー領域に配置され、且つタイヤの隣接するタイヤサイドウォール部分の少なくとも一部に伸張するか、または
(C)サイドウォールからサイドウォールへタイヤクラウン領域を通って伸張することができる。
【００６９】
シーラント組成物層の厚さは、非加硫穿刺シーラントを含有するタイヤで大きく変動することができる。通常、シーラント組成物層の厚さは、約0.13cm(0.05インチ)〜約1.9cm(0.75インチ)を変動し得る。乗用車用タイヤ(passenger  tire)では、シーラント組成物層が約0.32cm(0.125インチ)の厚さをもつのが好ましく、トラック用のタイヤに関しては、約0.76cm(0.3インチ)以上の厚さが望ましい。
【００７０】
本発明の非加硫空気入りゴムタイヤを組み立てた後、これらを通常のタイヤ硬化サイクルで硬化させる。本発明のタイヤは、広い温度範囲で硬化することができる。たとえば、乗用車用タイヤは、約130℃〜約170℃の範囲の温度で硬化させることができ、トラック用タイヤは、約130℃〜約170℃の範囲の温度で硬化させることができる。かくして、硬化温度範囲は、約130℃〜約170℃で、前記シーラント前駆体層を前記貯蔵弾性率(G’)物理的特性まで少なくとも部分的に解重合させるのに十分な時間(たとえば、タイヤのサイズ及びブチルゴムの所望の解重合度並びにシーラント層自体の厚さに幾らか依存して約10〜約45分以上)を変動することができる。実際、適当なモールドでタイヤを加硫するのに使用する時間は、たとえば乗用車用タイヤに関しては約10〜約14分であり、トラック用タイヤに関しては約25〜約55分である。
【００７１】
従って、本発明の一側面では、タイヤがサイドウォール、支持カーカス、拡張できない(inextensible)ビード、インナーライナー(エアバリヤ層)、シーラント層、及び外周トレッド(トレッド部分)をもつ、本発明のノーパンク空気入りゴムタイヤ(self-sealing  pneumatic  tire)について考える。個々のサイドウォールはトレッド部分の軸方向外部の端部から半径方向内側に伸張して、個々の拡張できないビードに結合する。この支持カーカスは、トレッド部分及びサイドウォールの支持構造体として機能する。このシーラント層は、前記支持カーカスと前記インナーライナーとの間に配置される。外周トレッドは、タイヤを使用する際に地面に接触するように適合される。
【００７２】
以下の実施例は、本発明のノーパンク空気入りタイヤの製造方法についてさらに説明するためのものである。これらの実施例は本発明の代表例であって、本発明の範囲を限定するものでも、実施できる方法を限定するものでもない。特に記載しない限り、部及び割合は重量である。
【実施例】
【００７３】
実施例１
ブチルゴムベースのシーラント前駆体組成物は、内部ミキサー中で成分を混合することにより製造する。この成分は、最初に、有機ペルオキシドなしで非生産的混合段階で混合し、続いて第二の、有機ペルオキシドを添加して生産的混合段階で混合する。成分は以下の表１に説明する。サンプルＡは、調製したゴム組成を表し、サンプルＢは予想ゴム組成を表す。他に記載しない限り、部及び割合は重量である。
【００７４】
【表１】
2005153871.tif 000004
【００７５】
1：イソプレンから誘導した単位１パーセント未満をもつイソプレンとイソブチレンとのコポリマーとしての、125℃で約51のムーニー(1+8)粘度をもつExxon  Mobil  Company製Exxon  068(商標)としてのブチルゴム。
【００７６】
２：J.M.Huber  Company製Hubersil  4155(商標)としてのアモルファス沈降シリカ。
３：Thiele  Kaolin  Company製RC-32(商標)としてのカオリンクレー。
４：Dow  Chemical  Company製Carbowax  PEG8000(商標)としての、約8,000(プラスマイナス約1,000と理解される)の重量平均分子量をもつポリエチレングリコール。
【００７７】
５：15重量パーセント未満の最大芳香族含有量をもつナフテン、パラフィンゴムプロセス油と報告されるBarton  Solvents  Company製Tufflo  100(商標)としてのゴムプロセス油。
【００７８】
６：Akrochem  Company製、黄色顔料対EPRの重量比50/50で、EPR(エチレン/プロピレンゴム)を含むAkrosperse  E-6837(商標)黄色EPMB顔料マスターバッチとしての黄色着色化有機/無機顔料。複合体として表１に報告。
【００７９】
７：有機ペルオキシド対キャリヤの重量比40/60で、Akzo  Nobel  Polymer  Chemicals  LLC社製Trigonox  17-40Bpd(商標)として炭酸カルシウム及び珪酸カルシウムの組み合わせとしてのn-ブチル4,4-ジ-(tert-ブチルペルオキシ)バレエートと鉱物キャリヤとの複合体。複合体として表１に報告。
【００８０】
ブチルゴムベースのシーラント前駆体組成物を表すサンプルAの貯蔵弾性率(G’)は約260kPaと決定した。
150℃の温度に20分間加熱して、有機ペルオキシドによりブチルゴムを解重合させ、それによって解重合させたブチルゴムシーラント組成を示すサンプルAの貯蔵弾性率(G’)は、約53kPaと決定した。
【００８１】
貯蔵弾性率(G’)物理的特性は、100℃及び１ヘルツで１〜50パーセント歪みの範囲にわたって歪み掃引を測定する、上記RPA(Rubber  Process  Analyzer)装置によって、100℃及び１ヘルツでの５パーセント動歪みで測定する。この使用したRubber  Process  Analyzer装置は、以前のFlexsys  Company及び以前のMonsanto  CompanyのAlpha  TechnologiesによるRPA  2000(商標)装置であった。
【００８２】
実施例２
G286315/80R22.5タイプのチューブレス空気入りスチールベルト・ミディアム・ラジアル・トラック用タイヤは、最初に標準的な成形ドラムに標準的なブチルゴム・インナーライナー層(たとえばブロモブチルゴム組成物)を適用することによって製造する。次いで、約0.76cm(約0.3インチ)の厚さをもつ実施例１のサンプルAの組成物のブチルゴムベースのシーラント前駆体層を成形ドラムに適用し、続いてカーカスパイル、トレッド、サイドウォール及びビードを含むジエンゴムベースのカーカス組成物を適用して、ビルトインブチルゴムベースのシーラント前駆体層を含む非硬化、すなわち未加工のタイヤ構造体、またはアセンブリを形成する。
【００８３】
この未加工タイヤを、約150℃以下の温度で約42分間、適当なタイヤ硬化モールド中で硬化させて、高温タイヤ硬化温度で有機ペルオキシドによってブチルゴムベースのシーラント前駆体層の部分的(実質的)解重合により形成した約0.38cm(約0.15インチ)の厚さのビルトイン・シーラント層を備えるタイヤを形成する。
【００８４】
このタイヤを金属リムに据え付けて、適当なタイヤ空気圧(inflation  pressure)に膨張させた。
このタイヤに、種々の直径の24本の釘の組み合わせ、すなわちNo.8箱用釘８本、No.12箱用釘８本及びNo.20並釘８本の組み合わせをトレッドに食い込ませて、膨張させたタイヤの空気圧キャビティの上のビルトイン・シーラント層を通して穿刺した。釘の半分、すなわち12本を取り除いた。次いで、穿刺した膨張タイヤを、約10,000マイル、すなわち約16,000kmの等しい車両用道程に関して、約48キロメートル/時間以上の適当な車両速度で、170cm(67インチ)直径の動力計に対してタイヤの定格荷重の約75パーセントの荷重で走らせた。このビルトイン・シーラント層は、どんな大きな空気の損失からも穿刺タイヤを十分にシールしたことが知見された。
【００８５】
本発明を説明する目的に関して特定の代表的な態様及び詳細について示してきたが、当業者には、本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく種々の変形及び変更が可能であることは明らかである。
【外国語明細書】
2005153871000001.pdf