JP6531454B2 - パンクシーリング剤 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤパンク時にタイヤ内にパンクシーリング剤を注入した後、高圧空気をタイヤ内に注入する方式のパンク処置システムに使用されるタイヤのパンクシーリング剤に関する。

パンクしたタイヤを応急的に補修する処置システムとして、タイヤのバルブコアを取り除いた後の空気バルブより、シーリング剤を注入し、注入後バルブコアを取り付けた後に高圧空気を注入し、走行可能な圧力までタイヤをポンプアップするもの（以下に分離型タイプという場合がある）及び、シーリング剤を収容した耐圧容器とコンプレッサーなどの高圧空気源とを用い、空気バルブをへてタイヤ内にシーリング剤を注入した後、引き続いて連続的に高圧空気を注入し、走行可能な圧力までタイヤをポンプアップするもの（以下に一体型タイプという場合がある）が知られている。

使用されるパンクシーリング剤には、走行により、速やかにパンク穴にパンクシーリング剤が入り込み、タイヤの変形による機械的刺激を受けて固まり、パンク穴を塞ぐこと（シール性能）が必要である。このようなパンクシーリング剤として、特許文献１には、シール液の低温での注入特性を改善した、天然ゴムラテックス、粘着付与剤および１，３−プロパンジオールを含むタイヤのパンクシーリング剤が、特許文献２には、合成ゴムを用いたタイヤのパンクシーリング剤が提案されている。

特開２０１１−００６６４６号公報 特開２０１０−２６０９０４号公報

本発明者が鋭意検討した結果、特許文献１、２で提案されているパンクシーリング剤は、初期のシール性能は良好であるものの、経年劣化後のシール性能には改善の余地があることが分かった。そこで、本発明は、良好な初期のシール性能に加えて、経年劣化後のシール性能にも優れるパンクシーリング剤を提供することを目的とする。

本発明者は、この新たに見出した課題を解決すべく更に鋭意検討した結果、ゴムラテックス成分、粘着付与剤及び１，３−プロパンジオールを含むパンクシーリング剤において、ゴムラテックス成分として、天然ゴムラテックス及びスチレンブタジエンゴムラテックスを使用し、ゴムラテックス成分のゴム固形分１００質量％中の、天然ゴムラテックスのゴム固形分の含有量を特定量とすることにより、新たに見出した課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、ゴムラテックス成分、粘着付与剤及び１，３−プロパンジオールを含み、上記ゴムラテックス成分が天然ゴムラテックス及びスチレンブタジエンゴムラテックスを含み、上記ゴムラテックス成分のゴム固形分１００質量％中の、上記天然ゴムラテックスのゴム固形分の含有量が６０〜９０質量％であるパンクシーリング剤に関する。

上記ゴムラテックス成分のゴム固形分１００質量％中の、上記スチレンブタジエンゴムラテックスのゴム固形分の含有量が１０〜４０質量％であることが好ましい。

上記ゴムラテックス成分のゴム固形分の含有量が、パンクシーリング剤の全質量１００質量％中１２〜３０質量％であることが好ましい。

上記ゴムラテックス成分のゴム固形分１００質量％中の、上記天然ゴムラテックス及び上記スチレンブタジエンゴムラテックスのゴム固形分の合計含有量が８０質量％以上であることが好ましい。

本発明によれば、ゴムラテックス成分、粘着付与剤及び１，３−プロパンジオールを含み、上記ゴムラテックス成分が天然ゴムラテックス及びスチレンブタジエンゴムラテックスを含み、上記ゴムラテックス成分のゴム固形分１００質量％中の、上記天然ゴムラテックスのゴム固形分の含有量が６０〜９０質量％であるパンクシーリング剤であるので、良好な初期のシール性能に加えて、経年劣化後のシール性能にも優れる。

本発明のパンクシーリング剤は、ゴムラテックス成分、粘着付与剤及び１，３−プロパンジオールを含み、上記ゴムラテックス成分が天然ゴムラテックス（ＮＲラテックス）及びスチレンブタジエンゴムラテックス（ＳＢＲラテックス）を含み、上記ゴムラテックス成分のゴム固形分１００質量％中の、上記天然ゴムラテックスのゴム固形分の含有量が６０〜９０質量％である。

本発明のパンクシーリング剤は、ゴムラテックス成分、粘着付与剤及び１，３−プロパンジオールを含み、ゴムラテックス成分として、ＮＲラテックス及びＳＢＲラテックスを含み、ＮＲラテックスのゴム固形分の含有量を特定量とすることで、良好な初期のシール性能に加えて、良好な経年劣化後のシール性能も得ることができる。

ゴムラテックス成分としては、天然ゴムラテックスや、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレン−酢酸ビニルゴム、クロロプレンゴム、ビニルピリジンゴム、ブチルゴム、これらの変性ゴムのラテックス等の合成ゴムラテックスが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、本発明では、パンクシーリング剤をバルブに詰まらせることなくタイヤ内に注入できること、初期のシール性能、経年劣化後のシール性能等の観点から、ＮＲラテックス及びＳＢＲラテックスを使用する。

ゴムラテックス成分のゴム固形分１００質量％中の、ＮＲラテックスのゴム固形分の含有量は、６０質量％以上であり、６５質量％以上が好ましい。また、該含有量は、９０質量％以下であり、８０質量％以下が好ましい。上記範囲外だと、経年劣化後のシール性能が悪化する傾向がある。
ここで、ゴムラテックス成分のゴム固形分１００質量％中の、ＮＲラテックスのゴム固形分の含有量とは、ゴムラテックス成分由来の全ゴム固形分１００質量％中の、ＮＲラテックス由来のゴム固形分の含有量を意味する。

ゴムラテックス成分のゴム固形分１００質量％中の、ＳＢＲラテックスのゴム固形分の含有量は、１０質量％以上が好ましく、２０質量％以上がより好ましい。また、該含有量は、４０質量％以下が好ましく、３５質量％以下がより好ましい。上記範囲内だと、本発明の効果がより良好に得られる。
ここで、ゴムラテックス成分のゴム固形分１００質量％中の、ＳＢＲラテックスのゴム固形分の含有量とは、ゴムラテックス成分由来の全ゴム固形分１００質量％中の、ＳＢＲラテックス由来のゴム固形分の含有量を意味する。

本発明では、ＮＲラテックス、ＳＢＲラテックス以外のゴムラテックスを使用してもよいが、ゴムラテックス成分のゴム固形分１００質量％中の、ＮＲラテックス及びＳＢＲラテックスのゴム固形分の合計含有量は、８０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましく、１００質量％が更に好ましい。上記範囲内だと、本発明の効果がより良好に得られる。

前記ゴムラテックス成分は、乳化剤である界面活性剤を少量含む水性媒体中に、ゴム固形分を微粒子状に乳化分散させたものであり、通常、ゴム固形分の占める割合を４０〜６０質量％程度としたゴムラテックス成分が使用される。また、初期のシール性能、経年劣化後のシール性能の点から、パンクシーリング剤の全質量１００質量％中のゴムラテックス成分のゴム固形分の含有量は、１２質量％以上が好ましく、１５質量％以上がより好ましい。また、該含有量は、３０質量％以下が好ましく、２５質量％以下がより好ましい。１２質量％未満だと、経年劣化後のシール性能が悪化する傾向があり、３０質量％を超えると、初期のシール性能、経年劣化後のシール性能が悪化する傾向がある。

本発明のパンクシーリング剤は、更に、粘着付与剤、１，３−プロパンジオールを含有する。

粘着付与剤は、ゴムラテックス成分とタイヤとの接着性を高め、パンクシール性能を向上させるために用いられるものである。たとえば、乳化剤を少量含む水性媒体中に、粘着付与樹脂を微粒子状に乳化分散させた粘着付与樹脂エマルジョン（水中油滴型エマルジョン）が使用される。粘着付与樹脂エマルジョン（粘着付与剤）の固形分である粘着付与樹脂としては、天然ゴムラテックスを凝固させないもの、例えば、テルペン系樹脂、フェノール系樹脂、ロジン系樹脂が好ましく使用できる。他に好ましい樹脂としては、ポリビニルエステル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリジンも挙げられる。

粘着付与樹脂（粘着付与剤の固形分）の含有量は、パンクシーリング剤の全質量１００質量％中、２質量％以上が好ましく、３質量％以上がより好ましい。また、該含有量は、１０質量％以下が好ましく、８質量％以下がより好ましい。これにより、本発明の効果がより良好に得られる。

なお、ゴム固形分の含有量が１２質量％未満、及び粘着付与樹脂の含有量が２質量％未満では、初期のシール性能及び経年劣化後のシール性能が不十分となるおそれがある。逆に各含有量がそれぞれ３０質量％、及び１０質量％を超えると、経年劣化後のシール性能が悪化するとともに、粘度が上昇しパンクシーリング剤の空気バルブからの注入を難しくさせるおそれがある。従って、両者の固形分の含有量は、パンクシーリング剤の全質量１００質量％に対して１４質量％以上が好ましく、２０質量％以上がより好ましい。１４質量％未満では、初期のシール性能及び経年劣化後のシール性能が不十分となるおそれがある。また、両者の固形分の合計含有量は、４０質量％以下が好ましく、３５質量％以下がより好ましい。４０質量％を超えると、経年劣化後のシール性能が悪化するとともに、粘度が高くなり、特に低温での注入性が悪くなるおそれがある。

ゴムラテックス成分の乳化剤、及び粘着付与樹脂エマルジョンの乳化剤としては、例えば、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤などの界面活性剤が好適に使用できる。この乳化剤の総含有量は、パンクシーリング剤の全質量１００質量％に対して０．４〜２．０質量％程度である。

本発明では、凍結防止剤として、１，３−プロパンジオールが使用される。ゴムラテックス成分として、ＮＲラテックス及びＳＢＲラテックスを含み、ＮＲラテックスのゴム固形分の含有量を特定量とし、更に１，３−プロパンジオールを使用することにより、良好な初期のシール性能に加えて、優れた経年劣化後のシール性能が発揮される。また、良好な低温での注入性や、凍結防止効果も得ることができる。

パンクシーリング剤の全質量１００質量％に対する１，３−プロパンジオールの含有量は、２０質量％以上が好ましく、３０質量％以上がより好ましい。また、該含有量は、６０質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましい。２０質量％未満では、低温での粘度上昇が大きくなり、逆に６０質量％を超えると、シーリング剤中の固形分が少なくなり、シール性能が低下するおそれがある。

１，３−プロパンジオールの含有量は、パンクシーリング剤の液体成分１００質量％中、４０質量％以上が好ましく、４５質量％以上がより好ましい。４０質量％未満では、低温、特に−３０℃以下での粘度上昇が大きくなるおそれがある。また、含有量は、７０質量％以下が好ましく、６０質量％以下がより好ましく、５５質量％以下が更に好ましい。７０質量％を超えると、（凍結温度が上昇し、）低温での粘度が高くなり、注入性が悪化するおそれがあり、また、経年劣化後のシール性能が悪化する傾向がある。
なお、パンクシーリング剤の液体成分とは、シーリング剤において固形の状態で存在する固形分以外の成分である。たとえば、水、ゴムラテックス中の水、粘着付与剤中の水、１，３−プロパンジオールなどの凍結防止剤などのほかに、そのもの単独では固体であっても、液体成分に完全に溶解しているような界面活性剤なども含まれる。

本発明のパンクシーリング剤は、本発明の効果を阻害しない範囲で、水等の他の成分を更に配合してもよい。

本発明のパンクシーリング剤は、一般的な方法で製造される。すなわち、前記各成分等を公知の方法により混合すること等により製造できる。得られたパンクシーリング剤を、ポリエチレンなどの樹脂製容器に充填し、容器を密封して乗用車に搭載される。

実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。

以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
ＮＲラテックス：タイ産のＨＡ型天然ゴムラテックス（固形分：６０質量％）
ＳＢＲラテックス：ＪＳＲ（株）製の♯２１０８（固形分：４０質量％）
粘着付与剤：テルペン樹脂の乳化液（固形分：５０質量％）

実施例１〜５および比較例１、２
ＮＲラテックス、ＳＢＲラテックス、粘着付与剤、１，３−プロパンジオール、及び軟水を用い、表１の仕様に基づいて、パンクシーリング剤を作製した。なお、表１中の量は、特に記載のない限り、質量部として示した。

得られた各パンクシーリング剤について、初期のシール性能、経年劣化後のシール性能を下記方法にて評価し、結果を表１に示した。

＜初期のシール性能＞
タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５のタイヤに、直径４ｍｍの釘で穴を開け、釘を抜いた後、４００ｍｌの作製したパンクシーリング剤を注入し、エアーを２５０ｋＰａまで昇圧した。その後、荷重（３．５ｋＮ）にて、４０ｋｍ／ｈで走行し、３ｋｍ毎にパンク穴が塞がったか否かを確認し、パンク穴が塞がるのに要した修理距離で評価した。６ｋｍ以下で修理が完了したものを良好と判断した。

＜経年劣化後のシール性能＞
作製したパンクシーリング剤４００ｍｌを、ポリエチレン製の容器に収容し、７０℃のオーブン内に２ヶ月間、静置状態で保管し、促進劣化させたパンクシーリング剤を準備した。
タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５のタイヤに、直径４ｍｍの釘で穴を開け、釘を抜いた後、４００ｍｌの促進劣化させたパンクシーリング剤を注入し、エアーを２５０ｋＰａまで昇圧した。その後、荷重（３．５ｋＮ）にて、４０ｋｍ／ｈで走行し、３ｋｍ毎にパンク穴が塞がったか否かを確認し、パンク穴が塞がるのに要した修理距離で評価した。６ｋｍ以下で修理が完了したものを良好と判断した。

表１のとおり、天然ゴムラテックスのゴム固形分の含有量が特定量である実施例のパンクシーリング剤では、良好な初期のシール性能に加えて、経年劣化後のシール性能も優れていた。一方、天然ゴムラテックスのゴム固形分の含有量が特定量ではない比較例のパンクシーリング剤では、初期のシール性能は良好であるものの、経年劣化後のシール性能に劣っていた。

Claims (5)

1. ゴムラテックス成分、粘着付与剤及び１，３−プロパンジオールを含み、
   前記ゴムラテックス成分が天然ゴムラテックス及びスチレンブタジエンゴムラテックスを含み、
   前記ゴムラテックス成分のゴム固形分１００質量％中の、前記天然ゴムラテックスのゴム固形分の含有量が６０〜９０質量％であるパンクシーリング剤。
2. 前記ゴムラテックス成分のゴム固形分１００質量％中の、前記スチレンブタジエンゴムラテックスのゴム固形分の含有量が１０〜４０質量％である請求項１記載のパンクシーリング剤。
3. 前記ゴムラテックス成分のゴム固形分の含有量が、パンクシーリング剤の全質量１００質量％中１２〜３０質量％である請求項１又は２記載のパンクシーリング剤。
4. 前記ゴムラテックス成分のゴム固形分１００質量％中の、前記天然ゴムラテックス及び前記スチレンブタジエンゴムラテックスのゴム固形分の合計含有量が８０質量％以上である請求項１〜３のいずれかに記載のパンクシーリング剤。
5. パンクシーリング剤の液体成分１００質量％中、１，３−プロパンジオールの含有量が４０〜６０質量％である請求項１〜４のいずれかに記載のパンクシーリング剤。