JP2007182583A - タイヤのパンクシーリング剤 - Google Patents

Abstract

【課題】長期間保管した際、パンクシーリング剤が表面付近でクリーム状化するのを抑制する。
【解決手段】凍結防止剤としてプロピレングリコールを用いる。パンクシーリング剤の全重量に対し、脱蛋白天然ゴムラテックスの含有量を４０〜６０重量％、粘着剤の含有量を１０〜３０重量％、プロピレングリコールの含有量を２０〜４０重量％、界面活性剤の含有量を０．４〜２．０重量％とした。
【選択図】なし

Description

本発明は、パンクシーリング剤を長期間保管する際のクリーム状物質への変質を抑え、長期保管性能を高め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、タイヤ内に注入することによってパンク部分を内部からシールしてタイヤの気密性を確保するパンクシーリング剤が多用されている。

そして、この種のパンクシーリング剤として、脱蛋白天然ゴムラテックスに、粘着剤と凍結防止剤と界面活性剤とを配合したものがあり、又前記凍結防止剤としてエチレングリコールが一般に採用されている。

しかしながら、このような組成のパンクシーリング剤は、長期間保管したとき、その中のゴム粒子や粘着剤の粒子が表面付近で凝集してクリーム状物質へと変質しやすい傾向がある。その結果、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、このクリーム状物質ａが、容器ｂの取出し口ｂ１を塞いでしまい、内部のシーリング剤ｃを円滑に取り出すことができなくなるという不具合が発生する。

なお、前記クリーム状物質ａは以下のメカニズムによって発生すると推測される。即ち、前記パンクシーリング剤は、エチレングリコール水溶液中に、ゴム粒子と粘着剤の粒子とが界面活性剤のイオン斥力により分散浮遊しているラテックスであるが、分散粒子の比重が、媒体であるエチレングリコール水溶液よりも小さいため、重力の作用によって各粒子が媒体中をしだいに浮上していき、これが表面付近で濃縮層を形成し、クリーム状物質へと変質すると推測される。

そこで本発明は、エチレングリコールに代えてより比重の小さいプロピレングリコールを凍結防止剤として使用することを基本として、低温特性やシール特性等の諸特性を維持しながらクリーム状物質の発生を抑えることができ、長期保管性能を高めたタイヤのパンクシーリング剤の提供を目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、脱蛋白天然ゴムラテックスに、粘着剤と凍結防止剤と界面活性剤とを含有してなるタイヤのパンクシーリング剤であって、
前記凍結防止剤としてプロピレングリコールを用いるともに、パンクシーリング剤の全重量に対し、前記脱蛋白天然ゴムラテックスの含有量を４０〜６０重量％、前記粘着剤の含有量を１０〜３０重量％、前記プロピレングリコールの含有量を２０〜４０重量％、前記界面活性剤の含有量を０．４〜２．０重量％としたことを特徴としている。

又請求項１の発明では、前記脱蛋白天然ゴムラテックスは、ゴム固形分に対する窒素含有量が０．１重量％以下であり、かつこのゴム固形分のパンクシーリング剤の全重量に対する含有量を２５重量％以上としたことを特徴としている。

本発明は叙上の如く、エチレングリコールに代えてより比重の小さいプロピレングリコールを凍結防止剤として使用しているため、長期間保管したときに、ゴム粒子や粘着剤の粒子が表面付近で凝集してクリーム状物質に変質するのを抑制でき、保管性能を向上しうる。又低温特性やシール特性等の諸特性を維持できる。

以下、本発明の実施の一形態を説明する。
本発明のパンクシーリング剤は、脱蛋白天然ゴムラテックスに、粘着剤と、凍結防止剤と、前記脱蛋白天然ゴムラテックスを安定化させる界面活性剤とを含有している。

前記脱蛋白天然ゴムラテックスは、天然ゴムラテックスから、生ゴム中のゴム粒子に含まれる蛋白質を除去したラテックスであり、蛋白質含有率の換算基準となる窒素含有量を、ゴム固形分に対して０．１重量％以下のレベルまで減じたものが好適に使用される。なお、通常の天然ゴムラテックスの蛋白質含有率は、窒素含有量に換算して約０．２〜０．３重量％に達している。前記窒素含有量は、ケルダール法により測定した値である。

又前記脱蛋白天然ゴムラテックスは、例えば、特開平１０−２１７３４４号公報に記載の如く、天然ゴムラテックスに蛋白分解酵素を添加して、蛋白質を分解させた後、洗浄することによって形成できる。

この脱蛋白天然ゴムラテックスは、蛋白質の含有量が低いため、より少ないアンモニアで腐敗を抑えることができ、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しうる。

なお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シール性能を保持させるために、前記脱蛋白天然ゴムラテックスの、パンクシーリング剤の全重量に対する含有量を４０〜６０重量％としている。このとき、ゴム固形分の含有量はパンクシーリング剤の全重量に対して２５重量％以上である。

次に、前記粘着剤としては、前記脱蛋白天然ゴムラテックスを凝固させない種々の樹脂系粘着剤が使用でき、例えばテルペン樹脂、フェノール樹脂が好ましく使用できる。他に好ましい樹脂系粘着剤として、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。

この樹脂系粘着剤は、ゴムラテックスとタイヤとの接着性を高め、シール性能を向上させるために用いられるものであり、その含有量は、パンクシーリング剤の全重量に対し、１０〜３０重量％である。１０重量％未満では、パンクシーリング剤の粘着性が低くなり、シール性能及びシール保持性能が不十分となる。逆に３０重量％を越えると、ラテックス含有量が相対的に減じるためにシール性能が低下する。

又前記凍結防止剤は、寒冷地においてもパンクシーリング剤が凍結せずに使用可能とするために用いられるものであり、従来では、エチレングリコール（Ｃ_２ Ｈ_６ Ｏ_２ ）が一般的に使用されている。

しかし、本発明では、パンクシーリング剤を長期間保管した際に、その表面付近でクリーム状物質が発生するのを抑制するため、プロピレングリコール（Ｃ_３ Ｈ_８ Ｏ_２ ）を使用している。

ここで、前述のクリーム状物質発生の抑制効果は、前記プロピレングリコールの比重が１．０４と、前記エチレングリコールの比重（１．１２）よりも低く、かつ脱蛋白天然ゴムのゴム粒子の比重（０．９２）や粘着剤の粒子の比重（０．９５）に近いことによって発揮される。

即ち、パンクシーリング剤における分散粒子（ゴム粒子や粘着剤の粒子）は、その比重が、媒体となる凍結防止剤の水溶液よりも小さいために浮上する。この時の分散粒子の浮上速度ｕは次式（１）で表される。
ｕ＝２×ｒ^２ ×（ρ−ρｏ）×ｇ／（９×η） −−−（１）
なお、式中、ｒは分散粒子の半径、ρは分散粒子の密度、ρｏは媒体の密度、ｇは重力加速度、ηは、媒体の粘度である。

このとき、媒体の密度ρｏは、プロピレングリコーのほうがエチレングリコールよりも小さい、即ち、分散粒子の密度ρとの差ρ−ρｏも小さいため、式（１）で求まる浮上速度ｕも、プロピレングリコールのほうがエチレングリコールよりも小なものとなる。これによって、パンクシーリング剤を静置状態で長期間保管した場合にも、前記分散粒子が浮上しにくくなり、表面付近での濃縮層の形成が抑えられるなど、クリーム状物質への変質を抑制することができるのである。

又、前記プロピレングリコールは、図１に各種グリコールの水溶液濃度と、その凝固点温度との関係を示すように、エチレングリコールと略同等の優れた凍結防止効果が発揮できる。従って、必要な凍結防止効果を確保しながら、エチレングリコールと同様にその使用量を低く抑えることができ、凍結防止剤によるシール性能等の諸特性への悪影響を防止することができる。

なおプロピレングリコールの含有量は、パンクシーリング剤の全重量に対し、２０〜４０重量％であり、２０重量％未満では、寒冷地、特に−２５゜Ｃ以下の低温においてパンクシーリング剤が凍結して使用できなくなり、逆に４０重量％を越えると、ラテックス含有量が相対的に減じるためにシール性能が低下する。

次に、前記界面活性剤として、アニオン界面活性剤、両性界面活性剤、特殊カルボン酸型界面活性剤などが使用できるが、この中で、特に炭素数９〜１８の脂肪酸塩は、シール性能の低下を招くことなく、かつバルブコア内での凝固を抑制する効果もあるなど好ましく使用できる。

この炭素数９〜１８の脂肪酸塩における脂肪酸としては、例えば、炭素数１０のカプリン酸、炭素数１２のラウリン酸、炭素数１４のミリスチン酸、炭素数１６のパルミチン酸、炭素数１８のステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸などが挙げられる。一方、塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、トリエタノールアミン塩などが挙げられる。

しかしこの中でも、特にラウリン酸アンモニウム及びラウリン酸トリエタノールアミンは、優れた凝固抑制効果を発揮でき、しかもその含有量に比例して凝固抑制効果が向上しうるという特性を有するため、さらに好ましく使用できる。

なお、このラウリン酸アンモニウム、及びラウリン酸トリエタノールアミンは、他の界面活性剤と混合して使用することができ、このとき他の界面活性剤として前記炭素数９〜１８の脂肪酸塩のものを用いるのが良い。又前記ラウリン酸アンモニウムは、これを形成する際にアンモニアが必要となるためアンモニア臭の傾向があり、従って臭の観点から、ラウリン酸トリエタノールアミンを用いるのがより好ましい。

なお界面活性剤の含有量は、パンクシーリング剤の全重量に対して０．４〜２．０重量％であり、０．４重量％未満では、パンクシーリング剤の安定性が不十分となり、例えばクリーム状物質の抑制効果が損なわれたり、又バルブコア内で凝固しやすくなる傾向となる。逆に２．０重量％を越えると、シール性能自体の低下を招く恐れがある。

表１の仕様に基づきパンクシーリング剤を試作するとともに、各試供品の低温特性、シール性能、タイヤへの悪影響、保管性能などをテストし、その結果を表１に記載した。

（１）低温特性：
試作したパンクシーリング剤の凍結温度を測定した。
（２）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、１０分間走行した後パンク穴が塞がったか否かを○×の２段階で評価した。
（３）保管性能：
試作したパンクシーリング剤の５００ｍｌを、ボトル状の容器内に収容するとともに、８０℃のオーブン内に２ヶ月間、静置状態で保管した後のクリーム状物質の生成量を測定し、パンクシーリング剤全体に対する重量比で示す。

各種グリコールの水溶液濃度と、その凝固点温度との関係を示す線図である。 従来の問題点を説明する図である。

Claims (1)

1. 脱蛋白天然ゴムラテックスに、粘着剤と凍結防止剤と界面活性剤とを含有してなるタイヤのパンクシーリング剤であって、
   前記凍結防止剤としてプロピレングリコールを用いるとともに、
   パンクシーリング剤の全重量に対し、前記脱蛋白天然ゴムラテックスの含有量を４０〜６０重量％、前記粘着剤の含有量を１０〜３０重量％、前記プロピレングリコールの含有量を２０〜４０重量％、前記界面活性剤の含有量を０．４〜２．０重量％とし、
   かつ前記脱蛋白天然ゴムラテックスは、ゴム固形分に対する窒素含有量が０．１重量％以下であり、かつこのゴム固形分のパンクシーリング剤の全重量に対する含有量を２５重量％以上としたことを特徴とするタイヤのパンクシーリング剤。
   

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