JP2011178991A - タイヤパンクシール材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】天然ゴムラテックス、凍結防止剤およびアクリルエマルジョンを含有し、前記天然ゴムラテックスと前記アクリルエマルジョンとの固形分の質量比率(天然ゴム/アクリル樹脂)が50/50〜15/85であり、前記凍結防止剤の量が前記天然ゴムラテックスおよび前記アクリルエマルジョンの固形分の合計100質量部に対して100〜300質量部であり、前記天然ゴムラテックスおよび前記アクリルエマルジョンの固形分の合計量がタイヤパンクシール材全量中の20〜40質量%であるタイヤパンクシール材。
【選択図】なし
Description
そこで、本発明は、シール性能と保管性能を両立させることができるタイヤパンクシール材を提供することを目的とする。
1. 天然ゴムラテックス、凍結防止剤およびアクリルエマルジョンを含有し、前記天然ゴムラテックスと前記アクリルエマルジョンとの固形分の質量比率(天然ゴム/アクリル樹脂)が50/50〜15/85であり、前記凍結防止剤の量が前記天然ゴムラテックスおよび前記アクリルエマルジョンの固形分の合計100質量部に対して100〜300質量部であり、前記天然ゴムラテックスおよび前記アクリルエマルジョンの固形分の合計量がタイヤパンクシール材全量中の20〜40質量%であるタイヤパンクシール材。
2. 前記アクリル樹脂のガラス転移温度が0℃以下であり、かつ前記アクリル樹脂がアルキル炭素数が2以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含む単量体から得られる重合体である上記1に記載のタイヤパンクシール材。
3. 前記凍結防止剤が、エチレングリコール、プロピレングリコールおよびジエチレングリコールからなる群から選ばれる少なくとも1種である上記1または2に記載のタイヤパンクシール剤。
4. さらに界面活性剤を含有する上記1〜3のいずれかに記載のタイヤパンクシール材。
5. 前記界面活性剤の量が前記天然ゴムラテックスの固形分100質量部に対して、0.5〜12質量部である上記4に記載のタイヤパンクシール材。
6. 粘着付与剤を実質的に含有しない上記1〜5のいずれかに記載のタイヤパンクシール材。
本発明のタイヤパンクシール材は、
天然ゴムラテックス、凍結防止剤およびアクリルエマルジョンを含有し、前記天然ゴムラテックスと前記アクリルエマルジョンとの固形分の質量比率(天然ゴム/アクリル樹脂)が50/50〜15/85であり、前記凍結防止剤の量が前記天然ゴムラテックスおよび前記アクリルエマルジョンの固形分の合計100質量部に対して100〜300質量部であり、前記天然ゴムラテックスおよび前記アクリルエマルジョンの固形分の合計量がタイヤパンクシール材全量中の20〜40質量%である。
本発明のタイヤパンクシール材に含有される天然ゴムラテックスは、固形分として天然ゴムを含むラテックスであれば特に限定されない。例えば、天然ゴムラテックスからタンパク質を除去した、いわゆる「脱蛋白天然ゴムラテックス」が好ましい態様の1つとして挙げられる。タンパク質が少ない場合、アンモニアの発生量を少なくすることができ、アンモニアによるスチールコードへの腐食損傷および刺激臭の発生を防止することができる。
具体的には、例えば、脱蛋白天然ゴムラテックス(SeLatexシリーズ、SRIハイブリッド社製)、脱蛋白天然ゴムラテックス(Hytex HA、フェルフェックス社製、野村貿易社)、超低アンモニア天然ゴムラテックス(ULACOL、レヂテックス社製)が挙げられる。
天然ゴムラテックスはそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明のタイヤパンクシール材に含有されるアクリルエマルジョンは固形分としてアクリル樹脂を含有するエマルジョンであれば特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。なお本発明においてアクリル樹脂はアクリル樹脂およびメタクリル樹脂のうちの一方または両方であることを意味する。アクリル樹脂は単独重合体、共重合体のいずれであってもよい。アクリル樹脂はアルリル系モノマーおよびメタクリル系モノマーから得られる共重合体であってもよい。
なかでも、シール性能および保管性能により優れるという観点から、アクリル樹脂がアルキル炭素数が2以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含む単量体から得られる重合体であるのが好ましい。
アルキル炭素数は2〜10が好ましい。
アルキル炭素数が2以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、シール性能および保管性能により優れるという観点から、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ノニル、メタクリル酸ラウリルのようなメタクリレート;アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸2−エチルヘキシルのようなアクリレートが好ましい。
アクリルエマルジョンはそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明のタイヤパンクシール材に含有される凍結防止剤は特に限定されない。例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等が挙げられる。この中でも、低温でのシール性能および保管性能の観点から、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコールが好ましい。凍結防止剤はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明のタイヤパンクシール材はさらに界面活性剤を含有することができる。本発明のタイヤパンクシール材がさらに界面活性剤を含有する場合、シール性能および保管性能により優れるという観点から好ましい。
界面活性剤は特に制限されない。例えば、ノニオン系、アニオン系、カチオン系、両イオン系の界面活性剤が挙げられる。
界面活性剤の組合せとしては、例えば、ノニオン系界面活性剤およびアニオン系界面活性剤の併用が、シール性能および保管性能が向上するので好ましい態様の1つとして挙げられる。
本発明のタイヤパンクシール材は、シール性能および保管性能により優れるという観点から、粘着付与剤を実質的に含有しないのが好ましい態様の1つとして挙げられる。
本発明において、粘着付与剤を実質的に含有しないとは、粘着付与剤の質量が天然ゴムラテックスおよびアクリルエマルジョンの固形分の合計(天然ゴム+アクリル樹脂)100質量部に対して0〜12質量部であることをいう。
本発明のタイヤパンクシール材は、上述した各成分以外に、所望により、粘度調節剤、ゲル化剤、充填剤、老化防止剤、酸化防止剤、顔料、可塑剤、揺変性付与剤、紫外線吸収剤、難燃剤、前記した以外の界面活性剤(レベリング剤を含む)、分散剤、脱水剤、帯電防止剤のような添加剤を含有することができる。
本発明のタイヤパンクシール材を製造する際、天然ゴムラテックスを含む混合系に凍結防止剤(特に、グリコール系化合物)を添加するときに、凍結防止剤を混合する前から混合後の、系内における温度上昇を10℃以内に抑えることが好ましい。温度上昇を10℃以内に抑えた場合、天然ゴムラテックスのゲル発生を効果的に抑制することができる。
まず、本発明のタイヤパンクシール材をタイヤの空気充填部からタイヤ内に注入する。本発明のタイヤパンクシール材をタイヤ内に注入する方法は、特に限定されず従来公知の方法を用いることができ、例えば、シリンジ、スプレー缶等を用いる方法が挙げられる。タイヤ内に注入されるタイヤパンクシール材の量は、特に限定されず、パンク穴の大きさ等に応じて適宜選択される。
次に、所定の空気圧まで空気を充填する。
その後、車を走行させる。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天然ゴム粒子等の凝集体を形成し、パンク穴をシールすることができる。
<評価>
以下のようにして得られたタイヤパンクシール材について、シール性能および保管性能を次に示す方法で評価した。結果を第1表に示す。
1.シール性能
シール性能は、タイヤのセンター溝部またはショルダー溝部において、それぞれ下記試験方法によって評価される。
「シール性能」が優れるとは、センター部シール性能および/またはショルダー部シール性能が優れることをいう。
タイヤのトレッドのセンター溝部にパンク孔(直径4mm)を空ける。
次いで、パンク孔を空けたタイヤをドラム試験機に装着し、タイヤパンクシール材をタイヤのバルブ口から注入し、タイヤ内圧が250kPaになるように空気を充填する。
その後、荷重350kg、時速30kmの条件下で上記タイヤを8分間走行させ、走行後に、空気漏れの有無を目視および石鹸水をパンク孔付近に吹き付けることで確認する。
空気漏れがないものをセンター溝部シール性能に優れるとして「○」と評価し、吹き付け直後は空気漏れはないが、数分後(2〜9分後)に空気漏れがあったものをセンター溝部シール性能が低いとして「△」と評価し、空気漏れがあるものをセンター溝部シール性能が劣るとして「×」と評価する。
タイヤのトレッドのショルダー溝部にパンク孔(直径4mm)を空ける。
次いで、パンク孔を空けたタイヤをドラム試験機に装着し、タイヤパンクシール材をタイヤのバルブ口から注入し、タイヤ内圧が200kPaになるように空気を充填する。
その後、荷重350kg、時速30kmの条件下で上記タイヤを1分間走行させて停止する間欠運転を繰り返し、上記と同様の評価で空気漏れがなくなるまで行う。
その結果、間欠運転を1〜10回繰り返した段階で空気漏れがなくなるものをショルダー溝部シール性能が非常に優れるとして「◎」と評価し、間欠運転を11〜15回繰り返した段階で空気漏れがなくなるものをショルダー溝部シール性能が優れるとして「○」と評価し、間欠運転を16〜20回繰り返して空気漏れがなくなるものをショルダー溝部シール性能がやや劣るとして「△」と評価し、間欠運転を21回以上繰り返しても空気漏れがなくならないものをショルダー溝部シール性能が劣るとして「×」とした。
保管性能は、振動試験後の貯蔵安定性および粘度安定性によって評価され、これらは下記の試験・判定方法によって判定される。
「保管性能」が優れるとは、振動試験後の貯蔵安定性および粘度安定性が優れることをいう。
タイヤパンクシール材を容器に入れ、窒素置換した後密閉し、7日間、80℃雰囲気下で、20Hz、振幅±3mmの振動を与え続ける。
振動試験の直後に、タイヤパンクシール材の状態を観察する。
分散状態を目視で観察し、沈殿・分離がないもの貯蔵安定性に優れるとして「○」と評価し、液中に凝集物やフィルムは存在しないが、容器(入れ物)表面に付着していたもの貯蔵安定性が低いとして「△」と評価し、凝集物やフィルムが存在したものを貯蔵安定性に劣るとして「×」と評価する。
振動試験の直前と直後に、BL型粘度計(ローターNo.2、60rpm)を用いて、20℃雰囲気下で粘度を測定する。
振動後の粘度が振動前の粘度から25%未満の上昇であったものを粘度安定性に優れるとして「○」と評価し、25%以上50%未満上昇したものを粘度安定性に劣るとして「△」、50%以上上昇したものを粘度安定性に劣るとして「×」と評価する。なお振動前の粘度(単位:mPa・s)を第1表の物性の欄に示す。
下記第1表に示す成分を同表に示す量(質量部)で、混合機を用いて混合し、各タイヤパンクシール材を得た。
「固形分(質量%)」は、タイヤパンクシーリング材(全体)中の、天然ゴムラテックスおよびアクリルエマルジョンの固形分の合計(天然ゴム+アクリル樹脂)の含有率(単位は質量%)を意味する。
・NRラテックス1:天然ゴムラテックス(Hytex HA、フェルフェックス社製、野村貿易社;固形分60質量%)
・アクリルエマルジョン1:(メタ)アクリル酸エステル共重合体(Tg:−70℃)のエマルジョン、固形分60質量%(商品名ADH−893、日信化学工業社製)
・アクリルエマルジョン2:(メタ)アクリル酸エステル共重合体(Tg:−10℃)のエマルジョン、固形分48質量%(商品名AD−94、日信化学工業社製)
・アクリルエマルジョン3:(メタ)アクリル酸エステル共重合体(Tg:50℃)のエマルジョン、固形分50質量%(商品名2685、日信化学工業社製)
・タッキファイヤー樹脂エマルジョン1:粘着付与剤として[テルペンフェノール樹脂エマルジョン、固形分48質量%(製品名:R1050、ヤスハラケミカル社製)]
・凍結防止剤1:プロピレングリコール(ADEKA社製)
・凍結防止剤2:エチレングリコール(三協化学製)
・粘度調節剤:水(脱イオン水)
・界面活性剤(ノニオン系、POEラウリルエーテル):ポリオキシエチレンラウリルエーテル(製品名:エマルゲン123P、花王社製、HLB=16.9
・界面活性剤(アニオン系、SDS):ラウリル硫酸ナトリウム(製品名:エマール10PT、花王社製)
これに対して、実施例1〜9はシール性能および保管性能に優れ、シール性能と保管性能とを両立させることができた。
また、アクリルエマルジョン中のアクリル樹脂のガラス転移温度が0℃以下である場合(実施例1〜6、8、9)、ガラス転移温度が0℃を超える実施例7よりもシール性能により優れる。
天然ゴムラテックスとアクリルエマルジョンとの固形分の質量比率(天然ゴム/アクリル樹脂)が40/60〜20/80である場合(実施例2、3)、実施例1よりもシール性能により優れる。
凍結防止剤の量が天然ゴムラテックスおよびアクリルエマルジョンの固形分の合計100質量部に対して100〜200質量部である場合(実施例3)、実施例4よりもシール性能により優れる。
粘着付与剤を含有しない場合(実施例3)は、実施例9よりもシール性能および保管性能がより優れる。
Claims (6)
- 天然ゴムラテックス、凍結防止剤およびアクリルエマルジョンを含有し、前記天然ゴムラテックスと前記アクリルエマルジョンとの固形分の質量比率(天然ゴム/アクリル樹脂)が50/50〜15/85であり、前記凍結防止剤の量が前記天然ゴムラテックスおよび前記アクリルエマルジョンの固形分の合計100質量部に対して100〜300質量部であり、前記天然ゴムラテックスおよび前記アクリルエマルジョンの固形分の合計量がタイヤパンクシール材全量中の20〜40質量%であるタイヤパンクシール材。
- 前記アクリル樹脂のガラス転移温度が0℃以下であり、かつ前記アクリル樹脂がアルキル炭素数が2以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含む単量体から得られる重合体である請求項1に記載のタイヤパンクシール材。
- 前記凍結防止剤が、エチレングリコール、プロピレングリコールおよびジエチレングリコールからなる群からから選ばれる少なくとも1種である請求項1または2に記載のタイヤパンクシール剤。
- さらに界面活性剤を含有する請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤパンクシール材。
- 前記界面活性剤の量が前記天然ゴムラテックスの固形分100質量部に対して、0.5〜12質量部である請求項4に記載のタイヤパンクシール材。
- 粘着付与剤を実質的に含有しない請求項1〜5のいずれかに記載のタイヤパンクシール材。
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