JP2005120272A - タイヤのパンクシーリング剤 - Google Patents

Abstract

【課題】 パンクシール性能などの諸性能を損ねることなく、例えば−３０℃前後の低温下における流動性を高めることができ、タイヤへの注入を可能とする。
【解決手段】 ゴムラテックスと、粘着付与樹脂エマルジョンと、グリコールからなる凍結防止剤とを含むタイヤのパンクシーリング剤であって、前記ゴムラテックスの固形分と粘着付与樹脂エマルジョンの固形分とを含む固相部以外の液相部は、前記グリコールと水と一価アルコールとを含む。

Description

本発明は、優れたパンクシール性能を発揮しつつ低温での流動性を改善したタイヤのパンクシーリング剤に関する。

タイヤにパンクが発生したとき、空気バルブからタイヤ内に注入することによってパンク穴を応急的に修理するパンクシーリング剤として、ゴムラテックスに、粘着付与樹脂エマルジョンとグリコールからなる凍結防止剤とを配合したものが多用されている（例えば特許文献１、２、３参照）。

特開平１０−２０４２１９号公報 特開２００３−８２３２８号公報 特開２００３−８２３２７号公報

このシーリング剤は、液相部であるグリコールの水溶液中に、固相部であるゴム粒子と粘着付与樹脂粒子とがイオン斥力によって反発しあって分散浮遊しているエマルジョンであり、パンク穴に入ったシーリング剤は、タイヤが回転接地する際に受ける圧縮力や剪断力によってゴム粒子の凝集体を形成し、パンクシール性能を発揮できる。

又前記シーリング剤は、液相部中に凍結防止剤であるグリコールを含有しているため、凍結温度を例えば−３０℃以下にまで下げることができ、低温側への使用温度範囲の拡大が図られている。しかし、グリコールを用いたこのようなシーリング剤では、凍結温度を低下させうるものの、温度が−３０℃程度にまで下がった場合には、粘度の著しい上昇を招き、その流動性を悪化させる。そのため、シーリング剤の空気バルブからの注入、即ち実質的な使用が困難となり、低温側への使用温度範囲の拡大が充分に達成されないという問題がある。

なお、固相部であるゴム粒子や粘着付与樹脂粒子の含有量を減じることで、シーリング剤の流動性を高めることは可能であるが、係る場合には、パンクシール性能を損ねる結果を招く。

そこで本発明は、パンクシーリング剤の液相部に一価アルコールを添加することを基本として、パンクシール性能を損ねることなく、例えば−３０℃程度の低温下における流動性を高めることができ、使用温度範囲を低温側に拡大しうるタイヤのパンクシーリング剤を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、ゴムラテックスと、粘着付与樹脂エマルジョンと、グリコールからなる凍結防止剤とを含むタイヤのパンクシーリング剤であって、
前記ゴムラテックスの固形分と粘着付与樹脂エマルジョンの固形分とを含む固相部以外の液相部は、前記グリコールと水と一価アルコールとを含むことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記一価アルコールは、エチルアルコールであり、かつパンクシーリング剤の全重量に対し３〜２０重量％含まれることを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記グリコールは、エチレングリコール又はプロピレングリコールであり、かつパンクシーリング剤の全重量に対し３〜２５重量％含まれることを特徴としている。

又請求項４の発明では、前記ゴムラテックスは、天然ゴムラテックスであることを特徴としている。

本発明は叙上の如く構成しているため、パンクシール性能を損ねることなく、低温下における流動性を高めることが可能となり、使用温度範囲を低温側に拡大できる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
本発明のタイヤのパンクシーリング剤は、ゴムラテックスと、粘着付与樹脂エマルジョンと、グリコールからなる凍結防止剤とを少なくとも含んで構成される。

前記ゴムラテックスとしては、シール性能の高い天然ゴムラテックスを用いることが好ましい。特に、この天然ゴムラテックスから蛋白質を除去した所謂脱蛋白天然ゴムラテックスは、より少ないアンモニアで腐敗を抑えることができるため、アンモニアに起因するスチールコードへの腐食損傷及び刺激臭の発生を防止するという観点からも、より好ましく使用できる。

又要求により、天然ゴムラテックスの一部を、例えばスチレン−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、ブチルゴムなどの合成ゴムラテックスに置換えてブレンドしたものを使用することもできる。

なお前記ゴムラテックスは、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６０重量％程度としたゴムラテックスが使用される。又パンクシーリング剤が、走行により速やかにパンク穴に入り込み、このパンク穴を塞ぎ、かつある程度の走行距離までパンクシール性能を保持させるために、前記ゴム固形分のパンクシーリング剤の全重量に対する配合量Ａを２５〜４０重量％の範囲とするのが好ましい。

次に、粘着付与樹脂エマルジョンは、周知の如く、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水中油滴型エマルジョンであって、その固形分である粘着付与樹脂としては、前記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、およびポリビニルピロリジンがある。

この粘着付与樹脂は、ゴムラテックス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り、その配合量Ｂは、パンクシーリング剤の全重量に対し、１０〜３０重量％が好ましい。なお前記ゴム固形分の配合量Ａが２５重量％未満、及び粘着付与樹脂の配合量Ｂが３０重量％未満では、パンクシール性能及びそれを保持する性能（シール保持性能）が不十分となる。逆に各配合量Ａ、Ｂがそれぞれ４０重量％、及び３０重量％を越えると、保管中にゴム粒子が凝集しやすくなるなど保管性能を損ねるとともに、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。従って、前記配合量Ａ、Ｂの和（Ａ＋Ｂ）をパンクシーリング剤の全重量に対し３５〜６０重量％に規制するのも好ましい。

なお前記ゴムラテックスの乳化剤、及び粘着付与樹脂エマルジョンの乳化剤として、例えばアニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、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。この乳化剤の総配合量は、パンクシーリング剤の全重量に対し０．４〜２．０重量％程度である。

次に、前記凍結防止剤としては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコールなどのグリコール（二価アルコール）が使用できる。このうち、凍結防止効果に優れるエチレングリコール、プロピレングリコールは、その使用量を最小限に抑えることができ、凍結防止剤によるパンクシール性能等の諸特性への悪影響を防止するうえで好ましく、特にエチレングリコールは、ゴムラテックスとの混合時にゴム粒子の凝集を招きにくいなどシーリング剤の製造が容易であり、かつ粘性が低いことなどからさらに好ましく採用しうる。

なお凍結防止剤として、エチレングリコール及びプロピレングリコールを使用する場合、パンクシーリング剤の全重量に対する配合量Ｃを、５〜２５重量％の範囲とするのが好ましい。これにより、後述する一価アルコールの配合量Ｄにもよるが、凍結温度を、−３０℃以下の低温にまで下げることが可能になる。なお配合量Ｃが５重量％未満では、凍結温度を−３０℃以下に下げることが困難となり、逆に２５重量％を越えると、アルコールの添加量が制限されてしまい、粘度低下効果が得られないという問題を招く。

そして本発明では、例えば−３０℃前後の低温下におけるパンクシーリング剤の粘性の急激な上昇を抑え、タイヤへの注入に必要な流動性を確保するために、前記パンクシーリング剤の液相部を、前記グリコールと水と一価アルコールとを含んで構成している。即ち、前記液相部として、従来的なグリコールと水に加え、新たに一価アルコールを添加している。

なお、前記液相部とは、パンクシーリング剤から、ゴムラテックスの固形分（ゴム固形分）と、粘着付与樹脂エマルジョンの固形分（粘着付与樹脂）とを含んでなる固相部を排除した、液体部分を意味し、例えば前記乳化剤及び、要求によってゴムラテックスに添加されるアンモニアなど、水に溶解されているものは、液相部に含まれる。

ここで、前記一価アルコールとしては、炭素数が４以下の水溶性の低級アルコール、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコールが使用できるが、このうちメチルアルコール及びエチルアルコール、特にエチルアルコールが環境や人体への影響の観点から好ましく採用しうる。

このような一価アルコールを添加することにより、凍結温度を例えば−３０℃以下の低温に下げつつ、−３０℃前後の低温下におけるパンクシーリング剤の粘性の急激な上昇を効果的に抑えうることが本発明者の研究の結果、判明した。

なお前記一価アルコールとしてエチルアルコールを用いる場合、パンクシーリング剤の全重量に対する配合量Ｄを、３〜２０重量％の範囲とするのが好ましく、３重量％未満では、前記粘性の上昇抑制効果が充分に発揮されなくなる。又一価アルコールは、添加時にゴムラテックスへの刺激となってゴム粒子を凝集させ易い傾向があり、従って前記配合量Ｄを２０重量％以下に制限し、ゴム粒子の凝集抑制を図ることが好ましい。

なお凍結温度の低温度化と、低温での粘性の上昇抑制効果とをバランス良く確保し、使用温度範囲をより効果的に低温側に広げる。またシーリング配合の安定性を確保するために、前記配合量Ｃ、Ｄの和（Ｃ＋Ｄ）を１５〜３０重量％に規制するのも好ましい。

又前記一価アルコールは、予めゴムラテックスの水性媒体中に添加しておく、或いは粘着付与樹脂エマルジョンの水性媒体中に添加しておくこともできるが、例えばゴムラテックスと粘着付与樹脂エマルジョンとグリコールとを混合した後、添加することもできる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、上述の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

表１の仕様に基づきパンクシール剤を試作するとともに、各試供品のパンクシール性能、シール保持性能、保管性能、及び低温粘度（−３０℃）を測定し、従来品、比較例品と比較するとともに、その結果を表１に記載した。

（１）パンクシール性能：
タイヤサイズ１８５／６５Ｒ１４のタイヤに、直径４．０ｍｍの釘で穴を開け、釘を抜いた後、５００ｍｌのパンクシーリング剤を注入しかつエアーを２００ｋｐａまで昇圧した。しかる後、ドラム上で荷重（３．５ｋＮ）にて回転させ、パンク穴がシールされるまでの時間をエアー漏れの量で判断し、従来品を３とした５段階で指数評価した。値が大なほど優れている。

（２）シール保持性能：
前記タイヤを用い、シールされてから１００ｋｍ走行するまでにパンク穴からエアー漏れがあったかどうかを測定したものであり、エアー漏れなし…○、エアー漏れあり…×、の２段階で評価した。

（３）保管性能（経時安定性）：
試作したパンクシーリング剤を期間（１０日間）、温度（７０゜Ｃ）の条件下で放置した後の状態変化を、液状のまま…◎、ややクリーム状に変化…○、クリーム状に変化…△、固化する…×、の４段階で目視評価した。

（４）低温粘度（−３０℃）：
Ｂ型粘度計（ブルックフィールド粘度計）を用い、−３０℃のパンクシーリング剤の粘度を測定した。

表の如く、実施例のパンクシーリング剤は、パンクシール性能、シール保持性能、及び保管性能（経時安定性）を確保しながら、低温粘度（−３０℃）を大巾に減じうるのが確認できる。

Claims (4)

1. ゴムラテックスと、粘着付与樹脂エマルジョンと、グリコールからなる凍結防止剤とを含むタイヤのパンクシーリング剤であって、
   前記ゴムラテックスの固形分と粘着付与樹脂エマルジョンの固形分とを含む固相部以外の液相部は、前記グリコールと水と一価アルコールとを含むことを特徴とするタイヤのパンクシーリング剤。
2. 前記一価アルコールは、エチルアルコールであり、かつパンクシーリング剤の全重量に対し３〜２０重量％含まれることを特徴とする請求項１記載のタイヤのパンクシーリング剤。
3. 前記グリコールは、エチレングリコール又はプロピレングリコールであり、かつパンクシーリング剤の全重量に対し３〜２５重量％含まれることを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤのパンクシーリング剤。
4. 前記ゴムラテックスは、天然ゴムラテックスであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のタイヤのパンクシーリング剤。