JP5378891B2 - パンクシーリング剤 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤパンク時に、タイヤホイールの空気バルブからパンクシーリング剤と高圧空気とを順次タイヤ内に注入する方式のパンク処置システムにおいて、シール液の低温での粘度を改善したパンクシーリング剤に関する。

パンクしたタイヤを応急的に補修する処置システムとして、例えば、パンクシーリング剤を収容した耐圧容器とコンプレッサーなどの高圧空気源とを用い、空気バルブを経てタイヤ内にパンクシーリング剤を注入した後、引き続いて連続的に高圧空気を注入し、走行可能な圧力までタイヤをポンプアップするもの（以下に一体型タイプという場合がある）が知られている（特開２００１−１９８９８６号公報の図１参照）。

このようなパンクシーリング剤として、特許文献１〜３に記載されているような天然ゴムラテックスに、樹脂系粘着剤及びエチレングリコールを配合したものが提案されている。しかし、天然ゴムラテックスをベースとし、凍結防止剤としてエチレングリコールを添加したパンクシーリング剤は、長期間の保管でクリーム化しやすく、パンクシーリング剤の貯蔵安定性（長期間保管性）に改良の余地がある。

そのため、特許文献４には、凍結防止剤にプロピレングリコールを使用し、安定性を改善したパンクシーリング剤が提案されている。しかし、エチレングリコールに代えてプロピレングリコールを使用することによって、パンクシーリング剤の低温での粘度が上昇し、低温環境下でのパンクシーリング剤の空気バルブからの注入が困難な場合があり、実質的な低温下での使用に関しては、更なる改善が望まれる。ここで、固形分であるゴム粒子や粘着付与樹脂の含有量を減じることで、パンクシーリング剤の流動性を高めることは可能であるが、パンクシール性能を低下させてしまう。

特開２００２−２９４２１４号公報 特開２００１−１９８９８６号公報 特開２０００−２７２０２２号公報 特許４０７４０７３号

本発明は、前記課題を解決し、低温での粘度を低下させ、低温での注入性を改善するとともに、優れた貯蔵安定性を有し、更に初期シール性能、シール保持性能にも優れたタイヤのパンクシーリング剤を提供することを目的とする。

本発明は、ゴムラテックス及び１，３−プロパンジオールを含むタイヤのパンクシーリング剤に関する。

上記ゴムラテックスは、天然ゴムラテックス又は脱蛋白天然ゴムラテックスであることが好ましい。

本発明によれば、ゴムラテックスを含むタイヤのパンクシーリング剤に、更に１，３−プロパンジオールを配合しているので、凍結防止剤としてプロピレングリコールを用いた場合と同等の貯蔵安定性を示すとともに、エチレングリコールを用いた場合と同等の低温特性を示し、良好なバランスをもつパンクシーリング剤を提供できる。また、同時に、優れた初期シール性能、シール保持性能も得ることができる。

本発明のタイヤのパンクシーリング剤は、ゴムラテックス及び１，３−プロパンジオールを含む。

ゴムラテックスとしては、天然ゴムラテックス、合成ゴムラテックス等が挙げられる。なかでも、本発明では、パンクシーリング剤をバルブに詰まることなくタイヤ内に注入できること、走行により、速やかにパンク穴にパンクシーリング剤が入り込み、タイヤの変形による機械的刺激を受けて固まり、パンク穴を塞ぐこと（初期シール性能）、ある程度の走行距離までシール性が保持されること（シール保持性能）等の性能の観点から、天然ゴムラテックスを主成分とするパンクシーリング剤が好適に使用される。

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が抑えられるため、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。脱蛋白天然ゴムラテックスは、例えば、特開平１０−２１７３４４号公報に記載のように、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調製できる。

一方、合成ゴムラテックスとしては、更にブタジエンゴム、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、これらの変性ゴムラテックスなどが挙げられる。天然ゴムラテックス、合成ゴムラテックスは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

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質量％程度としたゴムラテックスが使用される。また、初期シール性能、シール保持性能の点から、パンクシーリング剤の全質量１００質量％に対するゴムラテックス（ゴム固形分）の配合量Ａを１０〜４０質量％の範囲とするのが好ましい。配合量Ａの下限は２０質量％以上がより好ましく、上限は３５質量％以下がより好ましい。

本発明のパンクシーリング剤は、粘着付与剤を含むことが好ましい。粘着付与剤は、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、例えば、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粘着付与樹脂エマルジョン（水中油滴型エマルジョン）を使用できる。粘着付与樹脂エマルジョン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、ポリビニルピロリジンも挙げられる。

粘着付与樹脂（粘着付与剤の固形分）の配合量Ｂは、パンクシーリング剤の全質量１００質量％に対し、２〜１０質量％が好ましい。配合量Ｂの下限は４質量％以上がより好ましく、上限は７質量％以下がより好ましい。

なお、前記ゴム固形分の配合量Ａが１０質量％未満、及び粘着付与樹脂の配合量Ｂが
１５質量％未満では、パンクシール性能及びシール保持性能が不十分となるおそれがある。逆に各配合量Ａ、Ｂがそれぞれ４０質量％、及び２０質量％を超えると、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おそれがある。従って、前記配合量Ａ、Ｂの和（Ａ＋Ｂ（固形分））をパンクシーリング剤の全質量１００質量％に対し１５〜６０質量％の範囲にすることが好ましい。配合量Ａ＋Ｂ（固形分）の下限は３０質量％以上がより好ましく、上限は５０質量％以下がより好ましい。

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、ノニオン性界面活性剤、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質量１００質量％に対して０．４〜２．０質量％程度である。

本発明では、凍結防止剤として、１，３−プロパンジオールが使用される。プロピレングリコール（１，２−プロパンジオール）に代えて１，３−プロパンジオールを使用することにより、低温での粘度上昇が抑制され、低温でのパンクシーリング剤の注入性を改善できる。このため、パンクシーリング剤の使用温度範囲を低温側へ拡大でき、一体型タイプのパンク処置システムにおいて、低温でもバルブコアからパンクシーリング剤、エアーを注入する場合に、バルブコアでの詰まりを防止できる。これは、１，３−プロパンジオールでは水酸基（−ＯＨ）が炭素原子の１及び３の位置に結合しているが、“１，２−”に比べて“１，３−”の方が双極子モーメントが小さくなるため、水素結合力が小さくなり、粘度を低下させることができると推察される。

また、パンクシーリング剤に凍結防止剤を添加した場合、ゴム粒子の安定性が悪化し、凝集してしまうことがあるが、本発明では、１，３−プロパンジオールを使用しているため、長期間保管した場合、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ことを抑制でき、優れた保管性能（貯蔵安定性）が発揮される。よって、１，３−プロパンジオールの使用により、エチレングリコールを用いた場合の問題点（貯蔵安定性が悪い）、プロピレングリコールを用いた場合の問題点（低温特性が悪い）を解消でき、貯蔵安定性及び低温特性をバランス良く両立できる。このような効果は１，３−プロパンジオールを用いた場合に得られるものであり、凍結防止剤としてブタジオール等の他の化合物を用いた場合は増粘等の問題が生じる。

また、１，３−プロパンジオールの使用により、良好な凍結防止効果も得ることができる。更に、使用量も最小限に抑えられ、凍結防止剤によるパンクシール性能等の諸性能への悪影響を防止することもできる。

パンクシーリング剤の全質量１００質量％に対する１，３−プロパンジオールの配合量Ｃは、３０〜６０質量％が好ましい。配合量Ｃが３０質量％未満では、低温での粘度上昇が大きくなり、逆に６０質量％を超えると、パンクシーリング剤中の固形分が少なくなり、パンクシーリング性が低下するおそれがある。配合量Ｃの下限は３５質量％以上がより好ましく、上限は８５質量％以下がより好ましい。

１，３−プロパンジオールの配合量Ｄは、パンクシーリング剤の液体成分１００質量％中、５０〜８５質量％が好ましい。配合量Ｄが５０質量％未満の場合、又は８５質量％を超える場合には、低温粘度の上昇が大きくなるおそれがある。配合量Ｄの下限は５５質量％以上がより好ましく、上限は８０質量％以下がより好ましい。

本発明のパンクシーリング剤は、本発明の効果を阻害しない範囲で、他の成分を更に配合してもよい。
本発明のパンクシーリング剤は、一般的な方法で製造される。すなわち、前記各成分等を公知の方法により混合すること等により製造できる。

実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。

製造例１
フィールドラテックス（固形分３０質量％）に、細菌由来の蛋白分解酵素を加えて、４０℃で２４時間放置し、蛋白分解を行ったフィールドラテックスを得た。このフィールドラテックスを特許３３５０５９３号に記載の方法に従い、回転平膜分離装置にて精製処理を行って、固形分が６０質量％になるまで濃縮して脱蛋白天然ゴムラテックスを得た。

実施例１〜７及び比較例１〜４
市販の天然ゴムラテックス（マレーシア産のＨＡ型天然ゴムラテックス：ゴム固形分６０質量％）、調製した脱蛋白天然ゴムラテックス、カルボキシ変性スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）ラテックス、又は、ブタジエンゴム（ＢＲ）ラテックスを用い、表１の仕様に基づいて、パンクシーリング剤を作製した。

なお、カルボキシ変性スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）ラテックス、ブタジエンゴム（ＢＲ）ラテックス、粘着付与剤は、以下のものを使用した。
粘着付与剤：テルペン樹脂の乳化液（固形分：約５０質量％）
カルボキシ変性ＳＢＲラテックス：Ｎｉｐｏｌ ＬＸ４２６（日本ゼオン社製、固形分：約５０質量％）
ＢＲラテックス：Ｎｉｐｏｌ ＬＸ１１１ Ａ２（日本ゼオン社製、固形分：約５０質量％）

得られた各パンクシーリング剤について、パンクシール性能、シール保持性能、保管性能（貯蔵安定性）、低温粘度（−４０℃）を下記方法にて評価し、結果を表１に示した。

（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。その後、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。

（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（貯蔵安定性）：
作製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質量比（％）で示した。

（４）低温粘度（−４０℃）：
Ｂ型粘度計（ブルックフィールド粘度計）を用い、−４０℃のパンクシーリング剤の粘度を測定した。

表１のとおり、凍結防止剤としてプロピレングリコールを用いた比較例１及び３では低温特性に劣り、エチレングリコールを用いた比較例２及び４では保管性能に劣っているのに対し、１，３−プロパンジオールを用いた実施例のパンクシーリング剤は、これら両特性に優れていた。また、パンクシール性能、シール保持性能にも優れていた。

Claims (3)

1. ゴムラテックス及び１，３−プロパンジオールを含むタイヤのパンクシーリング剤。
2. ゴムラテックスが天然ゴムラテックスである請求項１記載のタイヤのパンクシーリング剤。
3. ゴムラテックスが脱蛋白天然ゴムラテックスである請求項１記載のタイヤのパンクシーリング剤。