JP2014505137A - タイヤ補修用シーリング組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】ゴムラテックス粒子がディスペンサのバルブの閉塞を引き起こす凝集現象を起こしにくく長期間安定であるが、同時にシーリング能力を保っているシーリング組成物を見出す。
【解決手段】天然ラテックスを１５〜８０％と、合成ラテックスを５〜５０％と、エチレングリコール及びプロピレングリコールから選択されるグリコールを１０〜６０％と、フィロシリケート及びシリカから選択されるとともに平均粒度分布が５〜９５ｎｍの範囲にある鉱物を０．０５〜５％とを含むタイヤ補修用シーリング組成物である。
【選択図】なし

Description

本発明は、タイヤ補修用シーリング組成物に関する。

タイヤがパンクした場合、シーリング組成物を使用することが現在一般的である。内側からパンクを補修するために該組成物をタイヤの中に注ぎ、それによりタイヤの気密シールを確保する。

ゴムラテックス、一般的には天然ゴムを接着剤及び凍結防止剤と混合した種々のシーリング組成物が知られている。

しかしながら、該組成物では、長期間保存された場合にラテックス粒子と接着剤粒子との間に凝集現象が生じ易く、その結果、該組成物がクリーム状の外観となってしまうことが欠点である。一般的には、その結果、該クリーム状の組成物を分取する際に、組成物がディスペンサのバルブを閉塞し、パンクを適切に補修することができない。

本発明者等が行った研究によって、このディスペンサのバルブの閉塞の原因のひとつが、約１ミクロンと大きい天然ゴム粒子のサイズとそれら粒子の不均一で不安定な粒度分布にあるであろうことが示されている。

接着剤を含まない組成物も知られている。しかしながら、該組成物もまたディスペンサのバルブの閉塞を引き起こす。

従って、本技術分野においては、上述の既知の組成物が有する欠点がない新規なタイヤ補修用シーリング組成物が必要とされている。

国際公開第２００９／１０４０５０号パンフレット 特許第４５２５８３９号公報 特開２００８−１８９８９６号公報

従って、本発明の目的は、ゴムラテックス粒子がディスペンサのバルブの閉塞を引き起こす凝集現象を起こしにくく長期間安定であるが、同時にシーリング能力を保っているシーリング組成物を見出すことにある。

該目的は、請求項１に記載のシーリング組成物により達成される。

フィロシリケートとは、各四面体が他の３つの四面体と酸素による架橋により結合する傾向にある四面体対称の層構造を特徴とするシリケートである。一般に、この集団に属するものは、明確な劈開性を伴い薄板状又は鱗片状の外見を有する。これらは、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、ナトリウム、鉄、リチウム、又はバリウムシリケートである。これらは低比重の軟らかい鉱物であり、劈開シートは可撓性又は弾性を有しうる。

特に、シーリング組成物に添加されるフィロシリケート及びシリカの粒子は、以下の２つの作用をもたらす。即ち、組成物への潤滑作用をもたらし、天然ラテックスの粒子の凝集を減らすことにより、ディスペンサのバルブを容易に通過できるようにする。また、同時に、これら粒子は、重合中にラテックス混合物中に入り込み機械的補強作用を示すため、パンクのシーリング中に補助剤作用をもたらす。

好ましくは、前記鉱物はシリカ又はカオリンである。

好適には、使用される鉱物は５〜９５ｎｍの範囲の平均粒度分布を有し、特に好適には１０〜３０ｎｍの範囲である。

好適な一実施形態によれば、前記合成ラテックスは、０．０５〜０．３μｍの範囲の平均粒度分析を有し、シーリング組成物の製造に好適に用いられるものである。このような組成により、シーリング組成物を著しく安定化することができ、それにより、天然ラテックスに基づく組成物の最適なシーリング力特性を保ちながらも、粒子の凝集を回避することができる。

更に、合成ラテックスの粒子の直径が０．０５〜０．３μｍの範囲の平均粒度分布を有するものであることがより好ましく、０．１の粒度分布であることが更に好ましい。

本発明の好適な一実施形態によれば、前記シーリング組成物は、４０〜７０％の範囲の量の天然ラテックスと、１０〜２０％の範囲の量の合成ラテックスと、２０〜５０％の範囲の量のエチレングリコールとを含む。より好ましくは、前記組成物は、天然ラテックスを３０〜３５％と、合成ラテックスを３２〜３７％と、プロピレングリコールを２５〜３１％と、粒度分布が１０〜３０ｎｍの範囲にあるシリカを０．４〜０．７％とを含む。

ＪＩＳ−Ｋ６３８７によるマロン式機械的安定度試験に従い測定した前記合成ラテックスのゲル化率は、少なくとも２５％であることが好ましく、５０％を超えることがより好ましい。また、前記合成ラテックスは、好適にはスチレン−ブタジエン及びカルボキシル化スチレン−ブタジエンからなる群より選択される。

更に、使用される前記天然ラテックスは、脱タンパク化されている場合に、優れた結果をもたらしている。

前記シーリング組成物はさらにポリウレタンラテックス含んでもよい。ポリウレタンラテックスは、更なる安定化効果を有し、０．５％〜３％、好ましくは１〜２％の範囲の量で添加される。

最後に、前記シーリング組成物は、酸化防止剤や安定化剤のような添加剤をも含んでもよい。酸化防止剤の量は好ましくは０．０５〜３％であり、より好ましくは０．１〜１．５％である。安定化剤の量は好ましくは０．２〜３であり、より好ましくは０．５〜２％である。

本発明の更なる特徴は、以下のいくつかの実施例の記載から明らかになるであろう。なお、これら実施例は、単に例示に過ぎず、限定を意図するものではない。

実施例１
シリカを含むシーリング組成物の化学的−物理的キャラクタリゼーション
本発明に従い、表１に示した組成物を製造した。

異なるバッチの表１に示した組成物の粘度、ｐＨ、及び比重（ＳｐＧ）を評価した。結果を表２に示す。

実施例２
凝固試験
低温、特に−４０°Ｃにおいてもシーリング組成物の性質が保たれるかを確認するため、実施例１に示した上記３バッチの組成物に対し凝固試験を行った。

シーリング組成物５０ｍｌをガラスのビーカーに入れ。その後、そのビーカーを冷凍庫に入れ、−４０°Ｃで８時間保存した。

分析した３バッチ全てのシーリング組成物のサンプルには、表面の凝固又は結晶生成は見られなかった。

実施例３
シーリング力評価テスト
直径６ｍｍの鋼鉄釘で溝の間をパンクさせたフォードタイヤ（ＥＳ８Ｓ４３−１９Ｌ５２３−ＡＡ）に対する組成物のシーリング力を評価した。

線形収縮速度をｋＰａ／ｍｉｎ単位で求めるために測定した３０秒後のタイヤ圧力減少は、５０ｋＰａ超であった。

その後、タイヤをシャトルバスに取り付け、コンプレッサーと接続した。実施例１のシーリング組成物をタイヤに注入し、その後タイヤを約２４０ｋＰａまで膨張させた。

シャトルバスを、最低速度３０ｋｍ／ｈ、最高速度８０ｋｍ／ｈで１０分間運転し、タイヤの圧力を測定し、３分後、５分後、７分後の圧力減少によりシーリング力を評価し、パンクからの漏れを調べた。

その後、シャトルバスを停止し、１時間後及び２時間後に再度圧力を測定した。

得られた結果を表３に示す。

このシーリング組成物が、５分後でさえ、雰囲気温度でだけでなく、７０°Ｃ及び−４０°Ｃでもタイヤをシーリングする能力を有することが証明されたことが分かる。低温では、シーリング組成物を分散させるための時間がかなり長くなるが、それでも、最初の５分以内にシーリングは行われる。

実施例４
カオリンを含むシーリング組成物の化学的−物理的キャラクタリゼーション
本発明に従い表４に示した組成物を製造した。

異なるバッチの表４に示した組成物の粘度、ｐＨ、及び比重（ＳｐＧ）を評価した。結果を表５に示す。

Claims (22)

1. 天然ラテックスを１５％〜８０％と、
   合成ラテックスを５〜５０％と、
   プロピレングリコール及びエチレングリコールからなる群より選択されるグリコールを１０〜６０％と
   を含むタイヤ補修用シーリング組成物において、
   フィロシリケート及びシリカからなる群より選択される鉱物を０．０５〜５％含む
   ことを特徴とするシーリング組成物。
2. 前記鉱物がフィロシリケートである
   ことを特徴とする請求項１に記載のシーリング組成物。
3. 前記フィロシリケートがカオリンである
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシーリング組成物。
4. 前記鉱物がシリカである
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシーリング組成物。
5. 前記鉱物の平均粒度分布が５〜９５ｎｍの範囲にある
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の組成物。
6. 前記鉱物の平均粒度分布が１０〜３０ｎｍの範囲にある
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のシーリング組成物。
7. 前記合成ラテックスの粒子の直径が、０．０５〜０．３μｍの範囲の平均粒度分布を有する
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のシーリング組成物。
8. 前記合成ラテックスの粒子の前記直径が、０．１μｍの平均粒度分布を有する
   ことを特徴とする請求項７に記載のシーリング組成物。
9. 前記天然ラテックスが４０〜７０％の範囲の量で存在する
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のシーリング組成物。
10. 前記合成ラテックスが１０〜２０％の範囲の量で存在する
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のシーリング組成物。
11. 前記グリコールが２０〜５０％の範囲の量で存在する
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のシーリング組成物。
12. 天然ラテックスを３０〜３５％と、
    合成ラテックスを３２〜３７％と、
    プロピレングリコールを２５〜３１％と、
    粒度分布が１０〜３０ｎｍの範囲にあるシリカを０．４〜０．７％と
    を含む
    ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のシーリング組成物。
13. 前記天然ラテックスが脱タンパク天然ラテックスである
    ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のシーリング組成物。
14. 前記合成ラテックスが、スチレン−ブタジエン及びカルボキシル化スチレン−ブタジエンラテックスからなる群より選択される
    ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のシーリング組成物。
15. 前記グリコールがプロピレングリコールである
    ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載のシーリング組成物。
16. ポリウレタンラテックスを含む
    ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載のシーリング組成物。
17. ポリウレタンラテックスを０．５％〜１０％含む
    ことを特徴とする請求項１６に記載のシーリング組成物。
18. ポリウレタンラテックスを１％〜４％含む
    ことを特徴とする請求項１６又は１７に記載のシーリング組成物。
19. 酸化防止剤及び安定化剤を含む
    ことを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載のシーリング組成物。
20. 前記酸化防止剤を０．１〜２．５％、前記安定化剤を０．５〜４％含む
    ことを特徴とする請求項１９に記載のシーリング組成物。
21. ＪＩＳ−Ｋ６３８７によるマロン式機械的安定度試験に従い測定した前記合成ラテックスのゲル化率が、少なくとも２５％である
    ことを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載のシーリング組成物。
22. ＪＩＳ−Ｋ６３８７によるマロン式機械的安定度試験に従い測定した前記合成ラテックスのゲル化率が５０％を超える
    ことを特徴とする請求項２１に記載のシーリング組成物。