JP2003504235A - タイヤシーリング膨張用組成物およびその使用方法 - Google Patents

タイヤシーリング膨張用組成物およびその使用方法

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inflating
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ファン，チャフ
ピー． セメニェイ，デューイ
エイチ． スクリブン，トロイ
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ペンゾイル−クエーカー ステイト カンパニー
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Abstract

(57)【要約】 空気が抜けたタイヤを密封すると共に膨張させるための新規組成物、方法および装置が記載されている。新規組成物は、シーラントに加えてガス発生剤とアクチベータとを含む。使用中、ガス発生剤がアクチベータと混合された時に気体噴射剤がその場で発生する。例えば、二酸化炭素は、重炭酸ナトリウムなどの炭酸塩と酸が混合された時に発生する。こうして発生した二酸化炭素ガスは、空気が抜けたタイヤを必要な圧力まで膨張させることが可能である。二酸化炭素に加えて、窒素ガス、希ガスおよび亜酸化窒素ガスを代わりに用いることも可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 関連出願への相互参照 本出願は、１９９９年７月１４日出願の米国仮特許出願６０／第１４３，９２
５号に対する優先権を主張する。
【０００２】 発明の分野 本発明は、膨張性物体を膨張させると共に密封するための組成物、方法および
装置に関する。より詳しくは、本発明は、タイヤシーリング膨張用組成物、およ
びこうした組成物を用いるための方法および装置に関する。
【０００３】 発明の背景 携帯式タイヤシーリング膨張用器具は、自動車運転者がサービスステーション
または他の修理施設を利用できない時に、刺創入り空気タイヤを膨張させ、そし
て一時的に密封するために自動車運転者によって緊急に際して用いられてきた。
一般に自動車に関するこうした器具の使用によって、自動車運転者は、パンクし
たタイヤまたは空気が抜けたタイヤを検査し修理する都合の良い場所まで自動車
を運転することが可能となる。こうした器具が入手できると、自動車運転者がサ
ービスステーションまで行って痛んだタイヤを修理するために自動車から空気が
抜けたタイヤを取り外し、スペアタイヤと取り替える必要がなくなる。より重要
なことは、自動車運転者が危険な状況において立ち往生した場合、あるいは自動
車運転者がスペアタイヤをもっていないか、あるいは空気が抜けたタイヤをスペ
アタイヤと取り替えることが物理的（physically）に不可能である場合、こうし
た携帯式器具は大いに必要なことである。
【０００４】 一般に、携帯式タイヤシーリング膨張用器具は、空気が抜けたタイヤの穴に弁
棒を通して導入される特定のシーラント組成物を含有する従来のエアーゾル缶を
備えている。代表的には、一本の可撓性チューブは、弁棒への連結および弁棒の
始動のために、缶上の弁をねじ付きノズルおよび接続具に遠方端で接続する。あ
るいは、可撓性チューブを備えずに始動および内容物の分配用のペデスタル弁が
缶に付いている。缶内の噴射剤は、開いた弁を通して、そしてタイヤ中にシーラ
ント組成物を押し入れる。こうして、タイヤは膨張されると共に密封される。
【０００５】 現時点で最も入手可能な携帯式タイヤシーリング膨張用器具は、シーラント組
成物および噴射剤によって形成されるエアーゾルに基づいている。種々の炭化水
素およびクロロフルオロカーボンが噴射剤として用いられてきた。しかし、炭化
水素噴射剤は非常に可燃性であり、クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）噴射剤は
地球のオゾン層に及ぼす有害な作用をもつことが判明しており、それらの使用は
厳格に制限されてきた。幾つかの変性されたクロロフルオロカーボンは実質的な
オゾン破壊可能性（potential）をもたない場合があるけれども、それらは別の
環境問題を提起しうる。例えば、１，１，２，２−テトラフルオロエタンは不燃
性噴射剤として用いられてきた。この極めて安定な気体は成層圏オゾン破壊可能
性をもたない一方で、極めて著しい地球温暖化の可能性（「温室効果」とも呼ば
れる）を有する。それは、地球温暖化薬剤として二酸化炭素の約２，２５０倍強
力である。
【０００６】 炭化水素およびクロロフルオロカーボンとは異なり、二酸化炭素、亜酸化窒素
、窒素および空気などの圧縮された気体は、環境的に許容できると共に不燃性で
ある。しかし、これらの気体はそれら自体ではエアーゾル式タイヤシーリング膨
張用器具中でうまく用いられてこなかった。これは、圧力が１３０°Ｆ（５４℃
）で１８０ｐｓｉｇ（１２４２ｋＰａ）（州間船積み目的で米国運輸省によって
課された限界）を超える前に、（内容物に関係なく）これらの気体噴射剤の比較
的僅かしかエアーゾルディスペンサー中に圧縮できないからである。例えば、圧
力が１４０ｐｓｉｇ（９６６ｋＰａ）に達するまで窒素ガスを最大エアーゾル缶
（容量約４８．６ｉｎ3（７９７ｃｍ3））に注入し、この缶を比較的大きなＰ２
１５／８５Ｒ１５タイヤ（空気が抜けていないなら容量約２４５４ｉｎ3（４０
２４６ｃｍ3））に接続する場合、タイヤ圧力は、０ｐｓｉｇ（０ｋＰａ）から
約２．７ｐｓｉｇ（１９ｋＰａ）にしか上昇しえないであろう。かくして、多く
の圧縮窒素ガス缶は、妥当なタイヤ圧力を得ることが必要とされるであろう。従
って、タイヤシーリング膨張用器具中での圧縮気体自体の使用は実行可能な選択
肢であるようには見えない。
【０００７】 前述した理由で、エアーゾルに基づかない不燃性で毒性がなく環境に優しい噴
射剤を用いるタイヤシーリング膨張用器具が必要とされている。
【０００８】 発明の概要 本発明の態様は、前述した必要性を以下の態様の一つ以上において満足させる
。一つの態様において、本発明はタイヤシーリング膨張用組成物に関する。本組
成物は、（ａ）シーラントと、（ｂ）気体状態にはないガス発生剤と、（ｃ）使
用前に前記ガス発生剤から分離されているアクチベータとを含む。アクチベータ
は、ガス発生剤と接触した時にシーラントを噴射させる気体をその場（ｉｎ ｓ
ｉｔｕ）で発生させることが可能である。
【０００９】 他の態様において、本発明はタイヤシーリング膨張用組成物に関する。本組成
物は、（１）シーラントと、（２）炭酸塩と、（３）炭酸塩と反応して二酸化炭
素を放出することが可能な使用前に炭酸塩から分離されている酸とを含む。二酸
化炭素は、シーラントを膨張性物体中に噴射することが可能である。
【００１０】 更に他の態様において、本発明は膨張性物体を膨張させる方法に関する。本方
法は、（ａ）シーラントと、アクチベータから分離されているガス発生剤と、前
記アクチベータとを有するタイヤシーリング膨張用組成物を形成する工程と、（
ｂ）前記ガス発生剤を前記アクチベータと接触させることによりその場で気体噴
射剤を形成する工程と、前記気体によってシーラントを膨張性物体中に噴射させ
る工程とを含む。膨張性物体は気体によって膨張し、そしてシーラントによって
密封される。
【００１１】 更に他の態様において、本発明はタイヤシーリング膨張用器具に関する。本タ
イヤシーリング膨張用器具は、（１）ガス発生剤を有する第１の区画室と、（２
）前記ガス発生剤と接触した時にその場で気体を発生させることが可能なアクチ
ベータを有する第２の区画室と、（３）前記第１の区画室と前記第２の区画室と
の間の分離板と、（４）前記ガス発生剤と前記アクチベータとの間の接触を引き
起こすための混合室と、（５）前記混合室と膨張性物体との間の接続具とを備え
る。
【００１２】 本発明の別の態様と本発明の態様の利点は、以下の説明で明らかである。
【００１３】 好ましい態様の詳細な説明 本発明の態様は、二種以上の成分間の化学反応において生成する気体を利用す
ることにより、空気が抜けたタイヤを必要な圧力に膨張させることができるとい
う認識にある程度基づいている。さらに、タイヤを適切に膨張させると共に密封
することができるように空気が抜けたタイヤにシーラント組成物を導入するため
の噴射剤として気体を用いることもできる。本発明の態様によると、タイヤシー
リング膨張用組成物が提供される。本組成物は、（１）シーラントと、（２）気
体状態にはないガス発生剤と、（３）使用前に前記ガス発生剤から分離されてい
るアクチベータとを含む。ガス発生剤は、活性化された時に気体を放出すること
が可能な化合物である。活性化は、他の化合物（すなわち、アクチベータ）と接
触することによって、あるいは熱または光によって達成することが可能である。
一般に、ガス発生剤は固体または液体であるが、気体ではない。アクチベータは
、ガス発生剤と接触した時にシーラントを噴射させる気体をその場（ｉｎ ｓｉ
ｔｕ）で発生させることが可能である。幾つかの態様において、ガス発生剤とア
クチベータの接触を促進するために、別の気体噴射剤を用いることができる。
【００１４】 タイヤシーリング膨張用組成物を用いる時、ガス発生剤をアクチベータと接触
するようにして、必要な気体噴射剤を生じさせる。その場で発生した気体は、空
気が抜けたタイヤに接続されると、空気が抜けたタイヤを膨張させ、そしてタイ
ヤ刺創にシーラントを送出することによりパンクを密封する。
【００１５】 二種以上の化合物の化学反応により発生させることが可能であるいかなる気体
も本発明の態様において使用できることが認められるべきである。実際、不燃性
で毒性がなく環境に優しい望ましい気体噴射剤を発生させるために種々の化学反
応を利用することが可能である。しかし、経済的配慮および環境と安全の懸念の
ゆえに、特定の選択肢が提案されうる。例えば、窒素、二酸化炭素、亜酸化窒素
および希ガスは、不燃性で毒性がなく環境に優しい。従って、これらの気体は他
の気体と比べて好ましい場合がある。
【００１６】 適するシーラントには、空気と接触すると、膨張性物体中の開口を密封するた
めに使用できるいかなる組成物も挙げられる。例えば、適する組成物には、スチ
レンブタジエンゴム（ＳＢＲ）ラテックス乳化液などのあらゆるポリマーラテッ
クス、あるいはＳＢＲラテックス乳化液とアクリルラテックス乳化液などの異な
るラテックス乳化液の混合物、あるいは適切な溶媒系に溶解した高ポリマー樹脂
が挙げられる。溶媒系は水性であってもよいし、あるいは非水性であってもよい
。系が水性である場合、追加の乳化液安定剤、すなわち乳化剤またはその混合物
をシーラントに添加して、酸性条件とアルカリ性条件の両方の下で系の安定性を
強化することが可能である。適する乳化剤には、アクゾノーベル（Akzo Nobel）
によって製造されるArquad（登録商標）、Duoquad（登録商標）などのカチオン
界面アクチベータまたは第四界面アクチベータ、Triton Ｘ１００（登録商標）
などの非イオン界面アクチベータおよびAmphoterge（登録商標）、Amphoteric（
登録商標）などの両性界面アクチベータが挙げられるが、それらに限定されない
。
【００１７】 幾つかの態様において、エチレングリコールまたはプロピレングリコール、あ
るいはそれらの混合物などの凍結防止剤は、より低い周囲温度での用途の場合に
シーラントの凝固点を下げるために用いられる。他の態様において、空気が抜け
たタイヤに発生したパンクを塞ぐのを助けるために、木粉および合成繊維または
天然繊維などの繊維材料も組成物に配合される。Aerosol ＯＴなどの湿潤剤、F
oamtaine（登録商標）などの起泡剤またはDefoamer（登録商標）およびDow Corn
ing Antifoam（登録商標）などの脱泡剤、アンモニアおよびクロム酸ナトリウム
などの防食剤およびＤｉｓｐｅｘ（登録商標）などの分散剤などの他の原料を必
要ならば添加することが可能である。別の適する樹脂、噴射剤、乳化剤、防食剤
、凝固点降下剤および繊維は、米国特許第３，４８３，０５３号、第４，５０１
，８２５号、第４，９７０，２４２号、第５，１２４，３９５号、第５，２８４
，８９５号、第５，４３９，９４７号、第５，５００，４５６号、第５，６１８
，９１２号、第５，６４８，４０６号、第５，７０５，６０４号、第５，７６５
，６０１号、第５，８３４，５３４号、第５，９１６，９３１号および第５，９
７７，１９６号において開示されている。前述したすべての特許の開示を全体に
おいて本明細書に引用して援用する。
【００１８】 以下の表１は、幾つかの代表的なシーラント組成物を示している。記載された
原料および組成範囲は単なる例であり、本明細書に記載された本発明を限定する
ものではない。数値の範囲は単なる好みであり、この数値範囲外の組成も許容で
きる。数値は近似値であることが理解されるべきである。 表Ｉ：代表的なシーラント組成物
【表１】
【００１９】 適するガス発生剤およびガス発生剤の対応するアクチベータは、空気が抜けた
タイヤを膨張させるために利用される気体の種類に応じて決まる。例えば、窒素
が望ましい場合、適するガス発生剤には、ヒドラジン、アゾジカルボンアミド、
アジ化ナトリウムが挙げられるが、それらに限定されない。また、適するアクチ
ベータには、沃素、過酸化水素、酸化鉄、クロラミンおよび熱が挙げられるが、
それらに限定されない。
【００２０】 幾つかの態様において、二酸化炭素は空気が抜けたタイヤを膨張させるために
利用される。二酸化炭素は以下の利点をもたらす。第一に、種々のガス発生剤お
よびアクチベータから二酸化炭素を発生させることが比較的容易である。第二に
、これらの化学化合物を用いて二酸化炭素を発生させるコストが比較的低い。第
三に、これらの二酸化炭素発生化合物は安全である。それらの多くは実際に食物
として用いられている。最後に、二酸化炭素は、毒性でなく不燃性であり、そし
てオゾン層に対して有害ではない。酸の存在下で二酸化炭素を発生させるために
多くの炭酸塩化合物を用いることが可能である。実際に、あらゆる金属炭酸塩ま
たは炭酸アンモニウムは、二酸化炭素用のガス発生剤として適する。例えば、炭
酸水素カリウム、あるいは炭酸水素カリウムと炭酸アンモニウムなどの炭酸塩の
混合物を用いることが可能である。適するガス発生剤を固体中、溶液中またはス
ラリー中で使用できることに注意するべきである。好ましくは、炭酸塩またはそ
の混合物は、水などの溶媒系に溶解または分散される。以下の表２には、二酸化
炭素を発生させる代表的なガス発生剤が掲げられている。表の原料ごとの重量％
が好ましく、好ましい範囲外の組成も使用できることが理解されるべきである。
【００２１】 二酸化炭素を発生させる適するアクチベータには、溶媒系（例えば水）に溶解
または分散された炭酸カリウム、炭酸水素カリウムまたは炭酸水素カリウムと炭
酸アンモニウムの混合物などのガス発生剤から二酸化炭素を遊離するのに十分な
濃度（strength）を有するあらゆる有機酸、無機酸および高分子酸が挙げられる
が、それらに限定されない。好ましくは、酸は室温で１０-10より大きい解離定
数Ｋをもつべきである。以下の表３には、二酸化炭素を発生させる代表的な幾つ
かのアクチベータが掲げられている。再び、表の原料ごとの重量％が好ましく、
そして好ましい範囲外の組成も用いることが可能である。 表II：代表的なガス発生剤組成物
【表２】 表III：代表的なアクチベータ組成物
【表３】
【００２２】 本発明の態様は、タイヤを密封し膨張させる新規組成物に加えて、携帯式タイ
ヤシーリング膨張用器具も提供する。本器具は、（１）ガス発生剤を含む第１の
区画室と、（２）アクチベータを含む第２の区画室と、（３）第１の区画室と第
２の区画室との間の分離板と、（４）ガス発生剤とアクチベータとの間の接触を
引き起こすための混合室と、（５）混合室と空気が抜けたタイヤを接続する手段
とを備える。この器具において、分離板は、器具を用いるまでガス発生剤とアク
チベータを分離させておく。使用中、分離板は取り外されるか、破壊されるか、
あるいは開放され、ガス発生剤およびアクチベータは接触するに至って必要な気
体噴射剤が生じる。シーラントは、ガス発生剤またはアクチベータの一方と混合
することが可能である。あるいは、シーラント用の別個の室または区画室も用い
ることが可能である。適する分離板は弁または他のあらゆる器具を備えることが
可能である。混合室と空気が抜けたタイヤの接続手段は、好ましくは可撓性ホー
スである。但し、他のあらゆる気体送出具も用いることが可能である。好ましく
は、タイヤシーリング膨張用器具は、ガス発生剤とアクチベータとの間の効果的
な混合を引き起こすためにミキサーまたは類似の部品を備えている。図１〜３は
、本発明によるタイヤシーリング膨張用器具の代表的な態様を図解している。
【００２３】 図１を参照すると、タイヤシーリング膨張用器具１０は、二つの区画室１１お
よび１３を備えている。一方はガス発生剤を貯蔵するために用いることができ、
他方はアクチベータを貯蔵するために用いることができる。ガス発生剤およびア
クチベータは、分離板１５によって分離されている。混合室１７は、区画室１１
および区画室１３に接続されている。放出口１９は混合室１７と接続して設けら
れている。器具１０を用いるために、遠方端に適切なアダプターをもつ可撓性ホ
ースが放出口１９に取り付けられている（可撓性ホースは図示していない）。可
撓性ホースはタイヤ弁にも取り付けられ、混合室１７内で発生した気体を空気が
抜けたタイヤ（図示していない）に送出することが可能である。分離板１５が取
り除かれるか、あるいは破壊された後に、ガス発生剤とアクチベータの混合が混
合室１７内で行われる。混合室内に収容されたシーラントは、混合室内で発生し
た気体によって空気が抜けたタイヤ中に噴射され、よって刺創を密封すると共に
タイヤを膨張させる。図２は、タイヤシーリング膨張用器具の他の態様を図解し
ている。図２を参照すると、タイヤシーリング膨張用器具２０は、第１の区画室
２１と第２の区画室２３とシーラント室２５を備えている。第１および第２の区
画室２１および２３は、それぞれガス発生剤およびアクチベータを貯蔵するため
に用いることができる。アクチュエータ３７は第１の区画室２１に取り付けられ
ている。アクチュエータ３７は多数のガス抜き口３１を備える。これらのガス抜
き口３１は、二つの区画室間の分離板３５が取り除かれるか、あるいは破壊され
た後に、ガス発生剤とアクチベータとの間の混合を可能にする。放出口２９はシ
ーラント室２５に取り付けられている。シーラント室２５と第１の区画室２１と
の間に密封栓３３がある。気体が第２の区画室２３内で発生した後、区画室２１
および２３は加圧され、そして密封栓３３は圧力下で破壊され、よって気体はシ
ーラント室２５に入ることが可能となる。その後、気体はシーラント組成物を加
圧し、放出口２９を通してシーラント組成物を空気が抜けたタイヤに放出させる
。この器具を用いるために、適切なアダプター付き可撓性ホースが放出口２９お
よびタイヤ弁（図示していない）に取り付けられている。
【００２４】 図３は、タイヤシーリング膨張用器具の更に他の態様を図解している。図３を
参照すると、タイヤシーリング膨張用器具４０は、二つの別個の区画室４１およ
び４２を備えている。インラインミキサー４５は、一対の浸漬チューブ（４３ａ
および４３ｂ）によって区画室Ａおよび区画室Ｂに接続されている。二つの浸漬
チューブは、継ぎ手４７によって接合されている。各浸漬チューブ４３ａまたは
４３ｂは、弁（４４ａまたは４４ｂ）を備えている。インラインミキサー４５は
、可撓性ホースへの接続のためのアダプター４６をさらに備えている。
【００２５】 この態様において、ガス発生剤およびアクチベータはそれぞれ区画室Ａと区画
室Ｂ内に貯蔵されている。両方の区画室には、区画室の内容物の分配を促進する
ために用いられる空気または窒素などの不活性ガスが充填されている。不活性ガ
スの圧力は、好ましくは約１０（６９ｋＰａ）〜約１００ｐｓｉ（６９０ｋＰａ
）の範囲内であるべきである。但し、他の圧力範囲も許容できる。
【００２６】 弁４４ａおよび４４ｂを開けると、ガス発生剤およびアクチベータは、それぞ
れの区画室からそれぞれの浸漬チューブ中に噴出され、継ぎ手４７で合流する。
インラインミキサー４５はガス発生剤およびアクチベータの混合を促進する。こ
うして気体は空気が抜けたタイヤを膨張させるためにその場で発生する。
【００２７】 区画室４１および４３内で不活性ガスを使用するのは全く任意であることに注
意するべきである。区画室の内容物、すなわちガス発生剤およびアクチベータの
分配を促進するために、いかなる気体を用いてもよい。
【００２８】 適する他の分配メカニズムに関して、こうしたメカニズムには、ピストン作動
器具などの容積式（positive displacement）、バッグインカンなどの最小量の
不活性ガスによるか、あるいは予備充填ゴムチューブの接触弾力などの他の機械
的手段による予備加圧が挙げられるが、それらに限定されない。これらのすべて
のシステムは、好ましくは、ガス発生剤およびアクチベータ溶液を一定比で分配
し、そして混合物が刺創タイヤに入る前の良好な混合を見込んでいる。
【００２９】 ガス発生剤、アクチベータおよびシーラントを膨張性物体に送出する前に予備
混合することが好ましい一方で、こうした送出は逐次に行うことも可能である。
例えば、適するシーラント、ガス発生剤およびアクチベータの各々をそれぞれ別
個の容器に貯蔵してもよい。使用中である時、各成分を別個に膨張性物体に送出
する。送出のいかなる順序を用いてもよい。ガス発生剤およびアクチベータは物
体内部で混ざり反応して物体を膨張させる気体を発生させる。シーラントはパン
クを密封する。これらの態様においては、混合室は不要であろう。
【００３０】 以下の例は、空気が抜けたタイヤを膨張させるための新規タイヤシーリング膨
張用組成物を用いる方法を実証している。これらの例は、本発明の態様を説明す
るために提示し、本明細書に別途記載された本発明の範囲を限定することを意図
していない。
【００３１】 例１ 表３の約２８８ｇの配合物１１を表１の約１００ｇの配合物１と合わせて予備
混合した。得られた組成物を図１の区画室の一方に充填した。表２の約３３２ｇ
の配合物６を他方の区画室に充填した。器具をサイズＰ１９５／７５Ｒ１４の空
気が抜けたタイヤに接続した。分離板を取り外すと共に二つの別個の溶液間の混
合が混合室内で起きるようにした時に二酸化炭素が発生した。二酸化炭素は混合
室に収容されているシーラントをタイヤ中に噴射させた。タイヤ圧力は直ぐに０
〜約１２ｐｓｉｇ（８２．７ｋＰａ）に上昇した。
【００３２】 例２ 表１の約２００ｇの配合物１を図２のシーラント区画室２５内に、表３の約１
５５ｇの配合物１２を第１の区画室２１内に、そして表２の約２４０ｇの配合物
５を第２の区画室２３内に充填した。器具をサイズＰ１９５／７５Ｒ１４の空気
が抜けたタイヤに接続した。区画室２１および２３内の反応物を混合した後、二
酸化炭素ガスが直ちに発生し、それはシーラント室２５と第１の区画室２１との
間の密封栓３３を破壊した。二酸化炭素は、シーラント室２５内に収容されてい
るシーラントを空気が抜けたタイヤ中に噴射させた。タイヤ圧力は直ぐに０〜約
１２ｐｓｉｇ（８２．７ｋＰａ）に上昇した。
【００３３】 上で実証した通り、本発明の態様は、空気が抜けたタイヤを密封すると共に膨
張させるための組成物、方法および装置を提供する。本発明の態様は、以下の利
点の一つ以上を有することが可能である。第一に、タイヤシーリング膨張用器具
は可燃性ガスを含んでいないので操作するのに安全である。第二に、器具はクロ
ロフルオロカーボンなどのオゾン層破壊化合物を使用しないので環境に優しい。
第三に、最小の人間の関わりしか必要としないので器具を操作することは比較的
簡単である。最後に、本発明の態様により器具を製造するのが費用効果に優れて
いる。その他の利点および特性は当業者に対して明らかである。
【００３４】 本発明を小数の態様に関して説明してきたが、他の修正または変形が存在する
。例えば、不燃性で毒性がなく環境に優しい気体が好ましいけれども、三つのす
べての要件を満たすとは限らない他の気体を本発明の幾つかの態様においてそれ
でも用いることが可能である。あらゆるガス発生化学反応を本発明の態様におい
て使用できることが認められるべきである。これらの反応は、一種のガス発生剤
および一種のアクチベータが伴う反応に限定されない。多種のガス発生剤および
／または多種のアクチベータも用いることが可能である。アクチベータは二酸化
炭素の発生に関して酸として記載されているけれども、アクチベータは決して酸
に限定されない。その他のガス発生反応のために、アクチベータは、塩基性であ
っても、あるいは中性であってもよい。アクチベータは、熱エネルギーまたは光
子エネルギーであることも可能である。本発明を空気が抜けたタイヤに関して記
載しているが、本発明の用途は空気が抜けたタイヤのみに限定されない。そうで
なく、本発明は、いかなる膨張性物体にも適用可能である。こうした物体には、
バルーン、膨張性玩具、救命具、ビーチボールなどが挙げられるが、それらに限
定されない。タイヤシーリング膨張用器具の構造に関して、実質的に同じ結果を
達成するかぎり、一個以上の部品をもう一個の部品と組み合わせることが可能で
ある。添付した請求の範囲は、本発明の範囲に入るようなこうしたすべての修正
および変形を包含することを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一つの態様による二つの区画室を有するタイヤシーリング膨張用器具
を図解している概略図である。
【図２】 本発明の他の態様による三つの区画室を有するタイヤシーリング膨張用器具の
概略図である。
【図３】 本発明の更に他の態様を図解している。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年９月７日（２００１．９．７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】 タイヤシーリング膨張用組成物およびその使用方法
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】 関連出願への相互参照 本出願は、１９９９年７月１４日出願の米国仮特許出願６０／第１４３，９２
５号に対する優先権を主張する。
【０００２】 発明の分野 本発明は、膨張性物体を膨張させると共に密封するための組成物、方法および
装置に関する。より詳しくは、本発明は、タイヤシーリング膨張用組成物、およ
びこうした組成物を用いるための方法および装置に関する。
【０００３】 発明の背景 携帯式タイヤシーリング膨張用器具は、自動車運転者がサービスステーション
または他の修理施設を利用できない時に、刺創入り空気タイヤを膨張させ、そし
て一時的に密封するために自動車運転者によって緊急に際して用いられてきた。
一般に自動車に関するこうした器具の使用によって、自動車運転者は、パンクし
たタイヤまたは空気が抜けたタイヤを検査し修理する都合の良い場所まで自動車
を運転することが可能となる。こうした器具が入手できると、自動車運転者がサ
ービスステーションまで行って痛んだタイヤを修理するために自動車から空気が
抜けたタイヤを取り外し、スペアタイヤと取り替える必要がなくなる。より重要
なことは、自動車運転者が危険な状況において立ち往生した場合、あるいは自動
車運転者がスペアタイヤをもっていないか、あるいは空気が抜けたタイヤをスペ
アタイヤと取り替えることが物理的（physically）に不可能である場合、こうし
た携帯式器具は大いに必要なことである。 パンクしたタイヤを膨張させる一つの器具および方法は、グラッド（Ｇｌａｄ
）らによる米国特許第３，８３３，０４１号（「Ｇｌａｄ」）において開示され
ている。Ｇｌａｄには、タイヤ内に配置された初期的に硬化していないシーラン
トを用いることによりパンクしたタイヤを密封すると共に再膨張させることが開
示されている。ガス発生剤および電気イグナイタもタイヤ内に配置されている。
タイヤ圧力が低下した時、イグナイタは、ガス発生剤をタイヤ内でバン（ｂｕｎ
）させて膨張用気体を生成させ、そしてシーラント材料を硬化させるのに十分な
熱を発生させる。このメカニズムは複雑であるのみでなく高価でもある。タイヤ
がともかくパンクするか否かに関わらず、このメカニズムをすべてのタイヤに組
み込まなければならないからである。
【０００４】 一般に、携帯式タイヤシーリング膨張用器具は、空気が抜けたタイヤの穴に弁
棒を通して導入される特定のシーラント組成物を含有する従来のエアーゾル缶を
備えている。代表的には、一本の可撓性チューブは、弁棒への連結および弁棒の
始動のために、缶上の弁をねじ付きノズルおよび接続具に遠方端で接続する。あ
るいは、可撓性チューブを備えずに始動および内容物の分配用のペデスタル弁が
缶に付いている。缶内の噴射剤は、開いた弁を通して、そしてタイヤ中にシーラ
ント組成物を押し入れる。こうして、タイヤは膨張されると共に密封される。
【０００５】 現時点で最も入手可能な携帯式タイヤシーリング膨張用器具は、シーラント組
成物および噴射剤によって形成されるエアーゾルに基づいている。種々の炭化水
素およびクロロフルオロカーボンが噴射剤として用いられてきた。しかし、炭化
水素噴射剤は非常に可燃性であり、クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）噴射剤は
地球のオゾン層に及ぼす有害な作用をもつことが判明しており、それらの使用は
厳格に制限されてきた。幾つかの変性されたクロロフルオロカーボンは実質的な
オゾン破壊可能性（potential）をもたない場合があるけれども、それらは別の
環境問題を提起しうる。例えば、１，１，２，２−テトラフルオロエタンは不燃
性噴射剤として用いられてきた。この極めて安定な気体は成層圏オゾン破壊可能
性をもたない一方で、極めて著しい地球温暖化の可能性（「温室効果」とも呼ば
れる）を有する。それは、地球温暖化薬剤として二酸化炭素の約２，２５０倍強
力である。
【０００６】 炭化水素およびクロロフルオロカーボンとは異なり、二酸化炭素、亜酸化窒素
、窒素および空気などの圧縮された気体は、環境的に許容できると共に不燃性で
ある。しかし、これらの気体はそれら自体ではエアーゾル式タイヤシーリング膨
張用器具中でうまく用いられてこなかった。これは、圧力が５４．４℃（１３０
°Ｆ）で１．２４ｘ１０6パスカル（１８０ｐｓｉｇ）（州間船積み目的で米国
運輸省によって課された限界）を超える前に、（内容物に関係なく）これらの気
体噴射剤の比較的僅かしかエアーゾルディスペンサー中に圧縮できないからであ
る。例えば、圧力が９．６５ｘ１０5パスカル（１４０ｐｓｉｇ）に達するまで
窒素ガスを最大エアーゾル缶（容量約７９６ｃｍ3（４８．６ｉｎ3））に注入し
、この缶を比較的大きなＰ２１５／８５Ｒ１５タイヤ（空気が抜けていないなら
容量約４．０２ｘ１０4ｃｍ3（２４５４ｉｎ3））に接続する場合、タイヤ圧力
は、０パスカル（０ｐｓｉｇ）から約１．８６ｘ１０パスカル（２．７ｐｓｉｇ
）にしか上昇しえないであろう。かくして、多くの圧縮窒素ガス缶は、妥当なタ
イヤ圧力を得ることが必要とされるであろう。従って、タイヤシーリング膨張用
器具中での圧縮気体自体の使用は実行可能な選択肢であるようには見えない。
【０００７】 前述した理由で、エアーゾルに基づかない不燃性で毒性がなく環境に優しい噴
射剤を用いるタイヤシーリング膨張用器具が必要とされている。
【０００８】 発明の概要 本発明の態様は、前述した必要性を以下の態様の一つ以上において満足させる
。一つの態様において、本発明はタイヤシーリング膨張用組成物に関する。本組
成物は、（ａ）シーラントと、（ｂ）気体状態にはないガス発生剤と、（ｃ）使
用前に前記ガス発生剤から分離されているアクチベータとを含む。アクチベータ
は、ガス発生剤と接触した時にシーラントを噴射させる気体をその場（ｉｎ ｓ
ｉｔｕ）で発生させることが可能である。
【０００９】 他の態様において、本発明はタイヤシーリング膨張用組成物に関する。本組成
物は、（１）シーラントと、（２）炭酸塩と、（３）炭酸塩と反応して二酸化炭
素を放出することが可能な使用前に炭酸塩から分離されている酸とを含む。二酸
化炭素は、シーラントを膨張性物体中に噴射することが可能である。
【００１０】 更に他の態様において、本発明は膨張性物体を膨張させる方法に関する。本方
法は、（ａ）シーラントと、アクチベータから分離されているガス発生剤と、前
記アクチベータとを有するタイヤシーリング膨張用組成物を形成する工程と、（
ｂ）前記ガス発生剤を前記アクチベータと接触させることによりその場で気体噴
射剤を形成する工程と、前記気体によってシーラントを膨張性物体中に噴射させ
る工程とを含む。膨張性物体は気体によって膨張し、そしてシーラントによって
密封される。
【００１１】 更に他の態様において、本発明はタイヤシーリング膨張用器具に関する。本タ
イヤシーリング膨張用器具は、（１）ガス発生剤を有する第１の区画室と、（２
）前記ガス発生剤と接触した時にその場で気体を発生させることが可能なアクチ
ベータを有する第２の区画室と、（３）前記第１の区画室と前記第２の区画室と
の間の分離板と、（４）前記ガス発生剤と前記アクチベータとの間の接触を引き
起こすための混合室と、（５）前記混合室と膨張性物体との間の接続具とを備え
る。
【００１２】 本発明の別の態様と本発明の態様の利点は、以下の説明で明らかである。
【００１３】 好ましい態様の詳細な説明 本発明の態様は、二種以上の成分間の化学反応において生成する気体を利用す
ることにより、空気が抜けたタイヤを必要な圧力に膨張させることができるとい
う認識にある程度基づいている。さらに、タイヤを適切に膨張させると共に密封
することができるように空気が抜けたタイヤにシーラント組成物を導入するため
の噴射剤として気体を用いることもできる。本発明の態様によると、タイヤシー
リング膨張用組成物が提供される。本組成物は、（１）シーラントと、（２）気
体状態にはないガス発生剤と、（３）使用前に前記ガス発生剤から分離されてい
るアクチベータとを含む。ガス発生剤は、活性化された時に気体を放出すること
が可能な化合物である。活性化は、他の化合物（すなわち、アクチベータ）と接
触することによって、あるいは熱または光によって達成することが可能である。
一般に、ガス発生剤は固体または液体であるが、気体ではない。アクチベータは
、ガス発生剤と接触した時にシーラントを噴射させる気体をその場（ｉｎ ｓｉ
ｔｕ）で発生させることが可能である。幾つかの態様において、ガス発生剤とア
クチベータの接触を促進するために、別の気体噴射剤を用いることができる。
【００１４】 タイヤシーリング膨張用組成物を用いる時、ガス発生剤をアクチベータと接触
するようにして、必要な気体噴射剤を生じさせる。その場で発生した気体は、空
気が抜けたタイヤに接続されると、空気が抜けたタイヤを膨張させ、そしてタイ
ヤ刺創にシーラントを送出することによりパンクを密封する。
【００１５】 二種以上の化合物の化学反応により発生させることが可能であるいかなる気体
も本発明の態様において使用できることが認められるべきである。実際、不燃性
で毒性がなく環境に優しい望ましい気体噴射剤を発生させるために種々の化学反
応を利用することが可能である。しかし、経済的配慮および環境と安全の懸念の
ゆえに、特定の選択肢が提案されうる。例えば、窒素、二酸化炭素、亜酸化窒素
および希ガスは、不燃性で毒性がなく環境に優しい。従って、これらの気体は他
の気体と比べて好ましい場合がある。
【００１６】 適するシーラントには、空気と接触すると、膨張性物体中の開口を密封するた
めに使用できるいかなる組成物も挙げられる。例えば、適する組成物には、スチ
レンブタジエンゴム（ＳＢＲ）ラテックス乳化液などのあらゆるポリマーラテッ
クス、あるいはＳＢＲラテックス乳化液とアクリルラテックス乳化液などの異な
るラテックス乳化液の混合物、あるいは適切な溶媒系に溶解した高ポリマー樹脂
が挙げられる。溶媒系は水性であってもよいし、あるいは非水性であってもよい
。系が水性である場合、追加の乳化液安定剤、すなわち乳化剤またはその混合物
をシーラントに添加して、酸性条件とアルカリ性条件の両方の下で系の安定性を
強化することが可能である。適する乳化剤には、アクゾノーベル（Akzo Nobel）
によって製造されるArquad（登録商標）、Duoquad（登録商標）などのカチオン
界面アクチベータまたは第四界面アクチベータ、Triton Ｘ１００（登録商標）
などの非イオン界面アクチベータおよびAmphoterge（登録商標）、Amphoteric（
登録商標）などの両性界面アクチベータが挙げられるが、それらに限定されない
。
【００１７】 幾つかの態様において、エチレングリコールまたはプロピレングリコール、あ
るいはそれらの混合物などの凍結防止剤は、より低い周囲温度での用途の場合に
シーラントの凝固点を下げるために用いられる。他の態様において、空気が抜け
たタイヤに発生したパンクを塞ぐのを助けるために、木粉および合成繊維または
天然繊維などの繊維材料も組成物に配合される。Aerosol ＯＴなどの湿潤剤、F
oamtaine（登録商標）などの起泡剤またはDefoamer（登録商標）およびDow Corn
ing Antifoam（登録商標）などの脱泡剤、アンモニアおよびクロム酸ナトリウム
などの防食剤およびDispex（登録商標）などの分散剤などの他の原料を必要なら
ば添加することが可能である。別の適する樹脂、噴射剤、乳化剤、防食剤、凝固
点降下剤および繊維は、米国特許第３，４８３，０５３号、第４，５０１，８２
５号、第４，９７０，２４２号、第５，１２４，３９５号、第５，２８４，８９
５号、第５，４３９，９４７号、第５，５００，４５６号、第５，６１８，９１
２号、第５，６４８，４０６号、第５，７０５，６０４号、第５，７６５，６０
１号、第５，８３４，５３４号、第５，９１６，９３１号および第５，９７７，
１９６号において開示されている。前述したすべての特許の開示を全体において
本明細書に引用して援用する。
【００１８】 以下の表１は、幾つかの代表的なシーラント組成物を示している。記載された
原料および組成範囲は単なる例であり、本明細書に記載された本発明を限定する
ものではない。数値の範囲は単なる好みであり、この数値範囲外の組成も許容で
きる。数値は近似値であることが理解されるべきである。 表Ｉ：代表的なシーラント組成物
【表１】
【００１９】 適するガス発生剤およびガス発生剤の対応するアクチベータは、空気が抜けた
タイヤを膨張させるために利用される気体の種類に応じて決まる。例えば、窒素
が望ましい場合、適するガス発生剤には、ヒドラジン、アゾジカルボンアミド、
アジ化ナトリウムが挙げられるが、それらに限定されない。また、適するアクチ
ベータには、沃素、過酸化水素、酸化鉄、クロラミンおよび熱が挙げられるが、
それらに限定されない。
【００２０】 幾つかの態様において、二酸化炭素は空気が抜けたタイヤを膨張させるために
利用される。二酸化炭素は以下の利点をもたらす。第一に、種々のガス発生剤お
よびアクチベータから二酸化炭素を発生させることが比較的容易である。第二に
、これらの化学化合物を用いて二酸化炭素を発生させるコストが比較的低い。第
三に、これらの二酸化炭素発生化合物は安全である。それらの多くは実際に食物
として用いられている。最後に、二酸化炭素は、毒性でなく不燃性であり、そし
てオゾン層に対して有害ではない。酸の存在下で二酸化炭素を発生させるために
多くの炭酸塩化合物を用いることが可能である。実際に、あらゆる金属炭酸塩ま
たは炭酸アンモニウムは、二酸化炭素用のガス発生剤として適する。例えば、炭
酸水素カリウム、あるいは炭酸水素カリウムと炭酸アンモニウムなどの炭酸塩の
混合物を用いることが可能である。適するガス発生剤を固体中、溶液中またはス
ラリー中で使用できることに注意するべきである。好ましくは、炭酸塩またはそ
の混合物は、水などの溶媒系に溶解または分散される。以下の表２には、二酸化
炭素を発生させる代表的なガス発生剤が掲げられている。表の原料ごとの重量％
が好ましく、好ましい範囲外の組成も使用できることが理解されるべきである。
【００２１】 二酸化炭素を発生させる適するアクチベータには、溶媒系（例えば水）に溶解
または分散された炭酸カリウム、炭酸水素カリウムまたは炭酸水素カリウムと炭
酸アンモニウムの混合物などのガス発生剤から二酸化炭素を遊離するのに十分な
濃度（strength）を有するあらゆる有機酸、無機酸および高分子酸が挙げられる
が、それらに限定されない。好ましくは、酸は室温で１０-10より大きい解離定
数Ｋをもつべきである。以下の表３には、二酸化炭素を発生させる代表的な幾つ
かのアクチベータが掲げられている。再び、表の原料ごとの重量％が好ましく、
そして好ましい範囲外の組成も用いることが可能である。 表II：代表的なガス発生剤組成物
【表２】 表III：代表的なアクチベータ組成物
【表３】
【００２２】 本発明の態様は、タイヤを密封し膨張させる新規組成物に加えて、携帯式タイ
ヤシーリング膨張用器具も提供する。本器具は、（１）ガス発生剤を含む第１の
区画室と、（２）アクチベータを含む第２の区画室と、（３）第１の区画室と第
２の区画室との間の分離板と、（４）ガス発生剤とアクチベータとの間の接触を
引き起こすための混合室と、（５）混合室と空気が抜けたタイヤを接続する手段
とを備える。この器具において、分離板は、器具を用いるまでガス発生剤とアク
チベータを分離させておく。使用中、分離板は取り外されるか、破壊されるか、
あるいは開放され、ガス発生剤およびアクチベータは接触するに至って必要な気
体噴射剤が生じる。シーラントは、ガス発生剤またはアクチベータの一方と混合
することが可能である。あるいは、シーラント用の別個の室または区画室も用い
ることが可能である。適する分離板は弁または他のあらゆる器具を備えることが
可能である。混合室と空気が抜けたタイヤの接続手段は、好ましくは可撓性ホー
スである。但し、他のあらゆる気体送出具も用いることが可能である。好ましく
は、タイヤシーリング膨張用器具は、ガス発生剤とアクチベータとの間の効果的
な混合を引き起こすためにミキサーまたは類似の部品を備えている。図１〜３は
、本発明によるタイヤシーリング膨張用器具の代表的な態様を図解している。
【００２３】 図１を参照すると、タイヤシーリング膨張用器具１０は、二つの区画室１１お
よび１３を備えている。一方はガス発生剤を貯蔵するために用いることができ、
他方はアクチベータを貯蔵するために用いることができる。ガス発生剤およびア
クチベータは、分離板１５によって分離されている。混合室１７は、区画室１１
および区画室１３に接続されている。放出口１９は混合室１７と接続して設けら
れている。器具１０を用いるために、遠方端に適切なアダプターをもつ可撓性ホ
ースが放出口１９に取り付けられている（可撓性ホースは図示していない）。可
撓性ホースはタイヤ弁にも取り付けられ、混合室１７内で発生した気体を空気が
抜けたタイヤ（図示していない）に送出することが可能である。分離板１５が取
り除かれるか、あるいは破壊された後に、ガス発生剤とアクチベータの混合が混
合室１７内で行われる。混合室内に収容されたシーラントは、混合室内で発生し
た気体によって空気が抜けたタイヤ中に噴射され、よって刺創を密封すると共に
タイヤを膨張させる。図２は、タイヤシーリング膨張用器具の他の態様を図解し
ている。図２を参照すると、タイヤシーリング膨張用器具２０は、第１の区画室
２１と第２の区画室２３とシーラント室２５を備えている。第１および第２の区
画室２１および２３は、それぞれガス発生剤およびアクチベータを貯蔵するため
に用いることができる。アクチュエータ３７は第１の区画室２１に取り付けられ
ている。アクチュエータ３７は多数のガス抜き口３１を備える。これらのガス抜
き口３１は、二つの区画室間の分離板３５が取り除かれるか、あるいは破壊され
た後に、ガス発生剤とアクチベータとの間の混合を可能にする。放出口２９はシ
ーラント室２５に取り付けられている。シーラント室２５と第１の区画室２１と
の間に密封栓３３がある。気体が第２の区画室２３内で発生した後、区画室２１
および２３は加圧され、そして密封栓３３は圧力下で破壊され、よって気体はシ
ーラント室２５に入ることが可能となる。その後、気体はシーラント組成物を加
圧し、放出口２９を通してシーラント組成物を空気が抜けたタイヤに放出させる
。この器具を用いるために、適切なアダプター付き可撓性ホースが放出口２９お
よびタイヤ弁（図示していない）に取り付けられている。
【００２４】 図３は、タイヤシーリング膨張用器具の更に他の態様を図解している。図３を
参照すると、タイヤシーリング膨張用器具４０は、二つの別個の区画室４１およ
び４２を備えている。インラインミキサー４５は、一対の浸漬チューブ（４３ａ
および４３ｂ）によって区画室Ａおよび区画室Ｂに接続されている。二つの浸漬
チューブは、継ぎ手４７によって接合されている。各浸漬チューブ４３ａまたは
４３ｂは、弁（４４ａまたは４４ｂ）を備えている。インラインミキサー４５は
、可撓性ホースへの接続のためのアダプター４６をさらに備えている。
【００２５】 この態様において、ガス発生剤およびアクチベータはそれぞれ区画室Ａと区画
室Ｂ内に貯蔵されている。両方の区画室には、区画室の内容物の分配を促進する
ために用いられる空気または窒素などの不活性ガスが充填されている。不活性ガ
スの圧力は、好ましくは約６．８９ｘ１０4パスカル（１０ｐｓｉｇ）〜約６．
８９ｘ１０5パスカル（１００ｐｓｉ）の範囲内であるべきである。但し、他の
圧力範囲も許容できる。
【００２６】 弁４４ａおよび４４ｂを開けると、ガス発生剤およびアクチベータは、それぞ
れの区画室からそれぞれの浸漬チューブ中に噴出され、継ぎ手４７で合流する。
インラインミキサー４５はガス発生剤およびアクチベータの混合を促進する。こ
うして気体は空気が抜けたタイヤを膨張させるためにその場で発生する。
【００２７】 区画室４１および４３内で不活性ガスを使用するのは全く任意であることに注
意するべきである。区画室の内容物、すなわちガス発生剤およびアクチベータの
分配を促進するために、いかなる気体を用いてもよい。
【００２８】 適する他の分配メカニズムに関して、こうしたメカニズムには、ピストン作動
器具などの容積式（positive displacement）、バッグインカンなどの最小量の
不活性ガスによるか、あるいは予備充填ゴムチューブの接触弾力などの他の機械
的手段による予備加圧が挙げられるが、それらに限定されない。これらのすべて
のシステムは、好ましくは、ガス発生剤およびアクチベータ溶液を一定比で分配
し、そして混合物が刺創タイヤに入る前の良好な混合を見込んでいる。
【００２９】 ガス発生剤、アクチベータおよびシーラントを膨張性物体に送出する前に予備
混合することが好ましい一方で、こうした送出は逐次に行うことも可能である。
例えば、適するシーラント、ガス発生剤およびアクチベータの各々をそれぞれ別
個の容器に貯蔵してもよい。使用中である時、各成分を別個に膨張性物体に送出
する。送出のいかなる順序を用いてもよい。ガス発生剤およびアクチベータは物
体内部で混ざり反応して物体を膨張させる気体を発生させる。シーラントはパン
クを密封する。これらの態様においては、混合室は不要であろう。
【００３０】 以下の例は、空気が抜けたタイヤを膨張させるための新規タイヤシーリング膨
張用組成物を用いる方法を実証している。これらの例は、本発明の態様を説明す
るために提示し、本明細書に別途記載された本発明の範囲を限定することを意図
していない。
【００３１】 例１ 表３の約２８８ｇの配合物１１を表１の約１００ｇの配合物１と合わせて予備
混合した。得られた組成物を図１の区画室の一方に充填した。表２の約３３２ｇ
の配合物６を他方の区画室に充填した。器具をサイズＰ１９５／７５Ｒ１４の空
気が抜けたタイヤに接続した。分離板を取り外すと共に二つの別個の溶液間の混
合が混合室内で起きるようにした時に二酸化炭素が発生した。二酸化炭素は混合
室に収容されているシーラントをタイヤ中に噴射させた。圧力は直ぐに０パスカ
ル（０ｐｓｉｇ）〜約８．２７ｘ１０4パスカル（１２ｐｓｉｇ）に上昇した。
【００３２】 例２ 表１の約２００ｇの配合物１を図２のシーラント区画室２５内に、表３の約１
５５ｇの配合物１２を第１の区画室２１内に、そして表２の約２４０ｇの配合物
５を第２の区画室２３内に充填した。器具をサイズＰ１９５／７５Ｒ１４の空気
が抜けたタイヤに接続した。区画室２１および２３内の反応物を混合した後、二
酸化炭素ガスが直ちに発生し、それはシーラント室２５と第１の区画室２１との
間の密封栓３３を破壊した。二酸化炭素は、シーラント室２５内に収容されてい
るシーラントを空気が抜けたタイヤ中に噴射させた。タイヤ圧力は直ぐに０パス
カル（０ｐｓｉｇ）〜約８．２７ｘ１０4パスカル（１２ｐｓｉｇ）に上昇した
。
【００３３】 上で実証した通り、本発明の態様は、空気が抜けたタイヤを密封すると共に膨
張させるための組成物、方法および装置を提供する。本発明の態様は、以下の利
点の一つ以上を有することが可能である。第一に、タイヤシーリング膨張用器具
は可燃性ガスを含んでいないので操作するのに安全である。第二に、器具はクロ
ロフルオロカーボンなどのオゾン層破壊化合物を使用しないので環境に優しい。
第三に、最小の人間の関わりしか必要としないので器具を操作することは比較的
簡単である。最後に、本発明の態様により器具を製造するのが費用効果に優れて
いる。その他の利点および特性は当業者に対して明らかである。
【００３４】 本発明を小数の態様に関して説明してきたが、他の修正または変形が存在する
。例えば、不燃性で毒性がなく環境に優しい気体が好ましいけれども、三つのす
べての要件を満たすとは限らない他の気体を本発明の幾つかの態様においてそれ
でも用いることが可能である。あらゆるガス発生化学反応を本発明の態様におい
て使用できることが認められるべきである。これらの反応は、一種のガス発生剤
および一種のアクチベータが伴う反応に限定されない。多種のガス発生剤および
／または多種のアクチベータも用いることが可能である。アクチベータは二酸化
炭素の発生に関して酸として記載されているけれども、アクチベータは決して酸
に限定されない。その他のガス発生反応のために、アクチベータは、塩基性であ
っても、あるいは中性であってもよい。アクチベータは、熱エネルギーまたは光
子エネルギーであることも可能である。本発明を空気が抜けたタイヤに関して記
載しているが、本発明の用途は空気が抜けたタイヤのみに限定されない。そうで
なく、本発明は、いかなる膨張性物体にも適用可能である。こうした物体には、
バルーン、膨張性玩具、救命具、ビーチボールなどが挙げられるが、それらに限
定されない。タイヤシーリング膨張用器具の構造に関して、実質的に同じ結果を
達成するかぎり、一個以上の部品をもう一個の部品と組み合わせることが可能で
ある。添付した請求の範囲は、本発明の範囲に入るようなこうしたすべての修正
および変形を包含することを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一つの態様による二つの区画室を有するタイヤシーリング膨張用器具
を図解している概略図である。
【図２】 本発明の他の態様による三つの区画室を有するタイヤシーリング膨張用器具の
概略図である。
【図３】 本発明の更に他の態様を図解している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 スクリブン，トロイ エイチ． アメリカ合衆国，ニューヨーク 12118， ウォーターフォード，オレゴン トレイル 31 Ｆターム(参考） 4F213 AH20 WM05 WM07 WM12 4H017 AA25 AA31 AC11 AE01

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シーラントと、気体状態にはないガス発生剤と、前記ガス発
    生剤と接触した時に前記シーラントを噴射させる気体をその場（in situ）で発
    生させることが可能であり、使用前に前記ガス発生剤から分離されているアクチ
    ベータとを含むタイヤシーリング膨張用組成物。
  2. 【請求項２】 シーラントと、アクチベータから分離されているガス発生剤
    と、前記アクチベータとを有するタイヤシーリング膨張用組成物を形成する工程
    と、前記ガス発生剤を前記アクチベータと接触させることによりその場で気体噴
    射剤を形成する工程と、前記気体によって前記シーラントを膨張性物体中に噴射
    させ、前記膨張性物体が前記気体によって膨張すると共に前記シーラントによっ
    て密封される工程とを含む膨張性物体を膨張させる方法。
  3. 【請求項３】 ガス発生剤を有する第１の区画室と、前記ガス発生剤と接触
    した時にその場で気体噴射剤を発生させることが可能なアクチベータを有する第
    ２の区画室と、前記第１の区画室と前記第２の区画室との間の取り外しまたは破
    壊されうる分離板と、前記ガス発生剤と前記アクチベータとの間の接触を引き起
    こすための混合室と、前記混合室と膨張性物体との間の接続具とを備え、タイヤ
    シーリング膨張用組成物を有するタイヤシーリング膨張用器具。
  4. 【請求項４】 シーラントを有する第３の区画室をさらに備える請求項３に
    記載のタイヤシーリング膨張用器具。
  5. 【請求項５】 前記ガス発生剤または前記アクチベータと混合されたシーラ
    ントをさらに含む請求項３に記載のタイヤシーリング膨張用器具。
  6. 【請求項６】 前記シーラント、前記ガス発生剤および前記アクチベータは
    別個に貯蔵されている請求項１、２または４のいずれか１項に記載のタイヤシー
    リング膨張用組成物、方法またはタイヤシーリング膨張用器具。
  7. 【請求項７】 前記シーラント、前記ガス発生剤および前記アクチベータは
    別個に且つ逐次に前記膨張性物体に送出される請求項２に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記シーラントは使用前に前記ガス発生剤と混合される請求
    項１または２に記載のタイヤシーリング膨張用組成物または方法。
  9. 【請求項９】 前記シーラントは使用前に前記アクチベータと混合される請
    求項１または２に記載のタイヤシーリング膨張用組成物または方法。
  10. 【請求項１０】 前記シーラントは高分子樹脂である請求項１、２、４また
    は５のいずれか１項に記載のタイヤシーリング膨張用組成物、方法またはタイヤ
    シーリング膨張用器具。
  11. 【請求項１１】 前記シーラントはラテックス乳化液である請求項１、２、
    ４または５のいずれか１項に記載のタイヤシーリング膨張用組成物、方法または
    タイヤシーリング膨張用器具。
  12. 【請求項１２】 前記ガス発生剤は、二酸化炭素、窒素、亜酸化窒素または
    希ガスを放出することが可能である請求項１、２または３のいずれか１項に記載
    のタイヤシーリング膨張用組成物、方法またはタイヤシーリング膨張用器具。
  13. 【請求項１３】 前記ガス発生剤は、ヒドラジン、アゾジカルボンアミドま
    たはアジ化ナトリウムである請求項１、２または３のいずれか１項に記載のタイ
    ヤシーリング膨張用組成物、方法またはタイヤシーリング膨張用器具。
  14. 【請求項１４】 前記ガス発生剤は炭酸塩である請求項１、２または３のい
    ずれか１項に記載のタイヤシーリング膨張用組成物、方法またはタイヤシーリン
    グ膨張用器具。
  15. 【請求項１５】 前記ガス発生剤は、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム
    、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム
    および炭酸カルシウムから成る群から選択される請求項１、２または３のいずれ
    か１項に記載のタイヤシーリング膨張用組成物、方法またはタイヤシーリング膨
    張用器具。
  16. 【請求項１６】 前記アクチベータは、熱エネルギーまたは光子エネルギー
    である請求項１、２または３のいずれか１項に記載のタイヤシーリング膨張用組
    成物、方法またはタイヤシーリング膨張用器具。
  17. 【請求項１７】 前記アクチベータは、気体を発生させるために前記ガス発
    生剤と反応することが可能な化学化合物である請求項１、２または３のいずれか
    １項に記載のタイヤシーリング膨張用組成物、方法またはタイヤシーリング膨張
    用器具。
  18. 【請求項１８】 前記ガス発生剤は硫酸水素ナトリウムである請求項１４に
    記載のタイヤシーリング膨張用組成物、方法またはタイヤシーリング膨張用器具
    。
  19. 【請求項１９】 前記ガス発生剤は酸である請求項１４に記載のタイヤシー
    リング膨張用組成物、方法またはタイヤシーリング膨張用器具。
  20. 【請求項２０】 前記ガス発生剤は、酢酸、クエン酸、マレイン酸、ポリア
    クリル酸、燐酸、酒石酸またはそれらの混合物である請求項１９に記載のタイヤ
    シーリング膨張用組成物、方法またはタイヤシーリング膨張用器具。
  21. 【請求項２１】 前記タイヤシーリング膨張用組成物は凝固点降下剤をさら
    に含む請求項１、２または３のいずれか１項に記載のタイヤシーリング膨張用組
    成物、方法またはタイヤシーリング膨張用器具。
  22. 【請求項２２】 前記凝固点降下剤は、エチレングリコール、プロピレング
    リコールまたはそれらの混合物である請求項２１記載のタイヤシーリング膨張用
    組成物、方法またはタイヤシーリング膨張用器具。
  23. 【請求項２３】 前記タイヤシーリング膨張用組成物は繊維をさらに含む請
    求項１、２または３のいずれか１項に記載のタイヤシーリング膨張用組成物、方
    法またはタイヤシーリング膨張用器具。
  24. 【請求項２４】 前記タイヤシーリング膨張用組成物は乳化剤をさらに含む
    請求項１、２または３のいずれか１項に記載のタイヤシーリング膨張用組成物、
    方法またはタイヤシーリング膨張用器具。
  25. 【請求項２５】 前記タイヤシーリング膨張用組成物は分散剤をさらに含む
    請求項１、２または３のいずれか１項に記載のタイヤシーリング膨張用組成物、
    方法またはタイヤシーリング膨張用器具。
  26. 【請求項２６】 前記タイヤシーリング膨張用組成物は水性である請求項１
    、２または３のいずれか１項に記載のタイヤシーリング膨張用組成物、方法また
    はタイヤシーリング膨張用器具。
  27. 【請求項２７】 前記タイヤシーリング膨張用組成物は非水性である請求項
    １、２または３のいずれか１項に記載のタイヤシーリング膨張用組成物、方法ま
    たはタイヤシーリング膨張用器具。
  28. 【請求項２８】 前記膨張性物体はタイヤである請求項２または３に記載の
    方法またはタイヤシーリング膨張用器具。
  29. 【請求項２９】 前記膨張性物体は、バルーン、玩具、救命具またはビーチ
    ボールである請求項２または３に記載の方法またはタイヤシーリング膨張用器具
    。
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