JP5729436B2 - タイヤパンクシール剤 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤパンクシール剤に関する。

近年、自動車の標準またはオプションの装備として、パンク修理キットが導入されるケースが増加している。
パンク修理キットは、タイヤパンクシール剤（タイヤパンクシール材）と任意のコンプレッサー等とを組み合わせた構成が知られており、また、実際の製品としては、「タイヤパンク応急修理剤」等と称するタイヤパンクシール剤と、シガーライターソケットから電源を採る小容量のコンプレッサー等とを組み合わせ、コンパクトにパッケージングしたものが一般的に知られている。

このようなタイヤパンクシール剤としては、本出願人により、例えば、特許文献１において、「天然ゴムラテックス及び／又は合成樹脂エマルジョンとプロピレングリコールとを含むタイヤパンクシール剤において、前記プロピレングリコール／水の比が０．５〜１．１であり、かつＢＬ型粘度計を使用したときの−２０℃の粘度が回転数６０ｒｐｍで１００〜１２００ｍＰａ・ｓであるタイヤパンクシール剤。」が提案されている（［請求項１］）。
また、本出願人により、特許文献２において、「天然ゴムラテックス（Ａ）と、合成樹脂エマルジョン（Ｂ）と、有機物微粒子の水分散体（Ｃ）と、凍結防止剤（Ｄ）とを含み、前記天然ゴムラテックス（Ａ）と前記合成樹脂エマルジョン（Ｂ）との固形分配合比率が、［天然ゴムラテックス（Ａ）の固形分質量／合成樹脂エマルジョン（Ｂ）の固形分質量］＝５／９５〜２０／８０であり、前記有機物微粒子の水分散体（Ｃ）の固形分量が、前記天然ゴムラテックス（Ａ）の固形分量と前記合成樹脂エマルジョン（Ｂ）の固形分量との合計１００質量部に対して、０．０５〜１．５質量部であり、かつ前記有機物微粒子の平均粒子径が１５μｍ以下である、タイヤパンクシール材。」が提案されている（［請求項１］）。

特開２０１３−０４０２９７号公報 特開２０１３−００６９４９号公報

本発明者は、特許文献１および２に記載されたタイヤパンクシール剤を検討したところ、シール性や注入性は良好であるが、これらの特性を保持した上で、液量を減らし、収納容器を小さくする余地があることを明らかにした。
そこで、本発明は、優れたシール性および注入性を保持しつつ、液量を減らすことができるタイヤパンクシール剤を提供することを課題とする。

本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、体積増加率（％）が特定の数値範囲となるタイヤパンクシール剤を用いることにより、優れたシール性および注入性を保持しつつ、液量を減らすことができることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明者は、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。

（１）ＡＳＴＭ規格Ｄ３５１９−８８に定めるブレンダーテストにより測定する体積増加率が１５〜１２０％であり、
天然ゴムラテックスおよび／または合成樹脂エマルジョンと、発泡剤とを含有する、タイヤパンクシール剤。
（２）上記発泡剤の含有量が、上記天然ゴムラテックスおよび上記合成樹脂エマルジョンの固形分の合計１００質量部に対して１〜２０質量部である、上記（１）に記載のタイヤパンクシール剤。
（３）上記天然ゴムラテックスおよび上記合成樹脂エマルジョンのうち、少なくとも上記天然ゴムラテックスを含有し、
上記発泡剤が、硫酸エステル塩である、上記（１）または（２）に記載のタイヤパンクシール剤。
（４）上記硫酸エステル塩が、アルキル硫酸エステル塩およびポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩からなる群から選択される少なくとも１種である、上記（３）に記載のタイヤパンクシール剤。
（５）上記硫酸エステル塩が、トリエタノールアミン、ナトリウムおよびアンモニウムから選択される少なくとも１種の塩である、上記（３）または（４）に記載のタイヤパンクシール剤。

以下に示すように、本発明によれば、優れたシール性および注入性を保持しつつ、液量を減らすことができるタイヤパンクシール剤を提供することができる。

本発明のタイヤパンクシール剤は、ＡＳＴＭ規格Ｄ３５１９−８８に定めるブレンダーテストにより測定する体積増加率が１５〜１２０％となり、天然ゴムラテックスおよび／または合成樹脂エマルジョンと発泡剤とを含有する、タイヤパンクシール剤である。
ここで、体積増加率とは、ＡＳＴＭ規格Ｄ３５１９−８８に定めるブレンダーテストにより測定した値（％）をいう。

本発明においては、体積増加率が１５〜１２０％となるタイヤパンクシール剤を用いることにより、優れたシール性および注入性を保持しつつ、液量を従来公知のタイヤパンクシール剤の２／３程度以下に減らすことができる。
これは、詳細には明らかではないが、およそ以下のとおりと推測される。
まず、特許文献２にも記載されている通り、タイヤパンクシール剤は、通常、パンクしたタイヤの空気注入部（バルブ）からタイヤ内部に注入され、所定の空気圧まで空気が充填された後、車を一定距離走行させることにより、タイヤパンクシール剤がパンク穴に到達するものである。そして、タイヤが回転し設置する際に受ける圧縮力やせん断力によってタイヤパンクシール剤がタイヤ内で凝固物を形成し、パンク穴がシールされることにより、タイヤ交換をすることができる自動車修理工場、ガソリンスタンド等まで自走することができるようになる。
したがって、本発明においては、体積増加率が１５〜１２０％となるタイヤパンクシール剤をパンクしたタイヤに注入することにより、一定距離を走行させる際にタイヤ内でタイヤパンクシール剤がブレンドされ、発泡することにより、少ない液量であってもタイヤパンクシール剤がパンク穴に到達することができると考えられる。

また、本発明においては、タイヤトレッドのショルダー溝部に対してもタイヤパンクシール剤が行き渡り易くなる理由から、体積増加率は、３０〜１２０％であるのが好ましく、８０〜１２０％であるのがより好ましい。

以下に、体積増加率が１５〜１２０％となるタイヤパンクシール剤となる態様である、天然ゴムラテックスおよび／または合成樹脂エマルジョンと、発泡剤とを含有するタイヤパンクシール剤について詳述する。
なお、後述する合成樹脂エマルジョンにおいて、分散質である合成樹脂の相は、液相であっても固相であってもよい。
すなわち、一般的には、液相である分散媒に液相である分散質が分散した系を「エマルジョン」といい、液相である分散媒に固相である分散質が分散した系を「サスペンション」というが、本発明においては、「エマルジョン」は「サスペンション」を含む概念とする。

＜天然ゴムラテックス＞
上記天然ゴムラテックスは、特に限定されず、従来公知の天然ゴムラテックスを用いることができる。
上記天然ゴムラテックスとしては、具体的には、例えば、ヘベア・ブラジリエンシス樹をタッピングして採取されるもの、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」等が挙げられる。

＜合成樹脂エマルジョン＞
上記合成樹脂エマルジョンは、特に限定されず、従来公知の合成樹脂エマルジョンを用いることができる。
上記合成樹脂エマルジョンとしては、具体的には、例えば、ウレタンエマルジョン、アクリルエマルジョン、ポリオレフィンエマルジョン、エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョン、ポリ酢酸ビニルエマルジョン、エチレン−酢酸ビニル−バーサチック酸ビニル共重合体エマルジョン、ポリ塩化ビニル系エマルジョン等が挙げられ、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
これらのうち、シール性がより良好となり、保管性にも優れるという理由から、エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョン、エチレン−酢酸ビニル−バーサチック酸ビニル共重合体エマルジョンであるのが好ましく、エチレン−酢酸ビニル−バーサチック酸ビニル共重合体エマルジョンであるのがより好ましい。

本発明においては、上述した天然ゴムラテックスおよび／または合成樹脂エマルジョンを配合する場合、上記天然ゴムラテックスおよび上記合成樹脂エマルジョンの固形分の合計は、シール性および注入性がより良好となる理由から、タイヤパンクシール剤の２０〜４０質量％であるのが好ましく、２５〜３５質量％であるのがより好ましい。
ここで、「天然ゴムラテックスおよび合成樹脂エマルジョンの固形分の合計」とは、天然ゴムラテックスおよび合成樹脂エマルジョンを併用している場合は天然ゴムラテックスの固形分（天然ゴム）および合成樹脂エマルジョンの固形分（合成樹脂）の合計量をいうが、天然ゴムラテックスを用いていない場合は合成樹脂エマルジョンの固形分（合成樹脂）をいい、合成樹脂エマルジョンを用いていない場合は天然ゴムラテックスの固形分（天然ゴム）をいう。

＜発泡剤＞
上記発泡剤は、タイヤパンクシール剤の体積増加率を上述した範囲に調整できるものであれば特に限定されない。

上記発泡剤としては、具体的には、例えば、硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、脂肪酸のアルカリ金属塩、Ｎ−アシル−Ｎ−メチルタウリン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、Ｎ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルオキシド等が挙げられ、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
これらのうち、上述した天然ゴムラテックスおよび合成樹脂エマルジョンのうち、少なくとも天然ゴムラテックスを含有する場合は、シール性がより向上し、体積増加率を調整しやすくなる理由から、硫酸エステル塩であるのが好ましい。

上記硫酸エステル塩としては、シール性の発現が速くなる理由から、アルキル硫酸エステル塩およびポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩からなる群から選択される少なくとも１種であるのが好ましい。
ここで、上記アルキル硫酸エステル塩としては、例えば、下記式（１）で表される化合物が挙げられ、上記ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩としては、例えば、下記式（２）で表される化合物が挙げられる。

（式中、Ｒはそれぞれ独立に炭素数１〜２０のアルキル基を表し、Ｍはそれぞれ独立にスルホン酸の塩基を表し、ｎは１〜１５の整数を表す。）

上記式中、Ｒが示す炭素数１〜２０のアルキル基としては、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基（ラウリル基）、ウンデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、シクロプロピルメチル基、トリフルオロエチル基等が挙げられ、中でも、炭素数１０〜２０の長鎖アルキル基であるのが好ましい。
また、Ｍが示す塩基としては、具体的には、例えば、トリエタノールアミン塩、ナトリウム塩、アンモニウム塩等が挙げられ、中でも、トリエタノールアミン塩であるのが好ましい。

本発明においては、上述した天然ゴムラテックスおよび／または合成樹脂エマルジョンを配合する場合、上記発泡剤の含有量は、上記天然ゴムラテックスおよび上記合成樹脂エマルジョンの固形分の合計１００質量部に対して１〜２０質量部であるのが好ましく、１０〜２０質量部であるのがより好ましい。

＜凍結防止剤＞
本発明のタイヤパンクシール剤は、凍結防止剤を含有しているのが好ましい。
上記凍結防止剤は、特に限定されず、従来公知の凍結防止剤を用いることができる。
上記凍結防止剤としては、具体的には、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、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

＜添加剤＞
本発明のタイヤパンクシール剤は、上述した各成分以外に、所望により必要に応じて、例えば、充填剤、老化防止剤、酸化防止剤、顔料（染料）、可塑剤、揺変性付与剤、紫外線吸収剤、難燃剤、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各種添加剤を含有することができる。

＜製造方法＞
本発明のタイヤパンクシール剤の製造方法は特に限定されず、例えば、上述した天然ゴムラテックスおよび／または合成樹脂エマルジョン、発泡剤ならびに任意の凍結防止剤および添加剤を減圧下で混合ミキサー等のかくはん機を用いて十分に混合することによって調製する方法等が挙げられる。

以下、実施例を示して、本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。

＜実施例１〜８、比較例１〜４＞
下記第１表の各成分を、同表に示す組成で、撹拌機を用いて混合し、同表に示される各タイヤパンクシール剤を得た。なお、同表に示す各成分の配合量は、天然ゴムラテックスの固形分と合成樹脂エマルジョンの固形分との合計を１００質量部として、固形分換算した質量部である。
調製した各タイヤパンクシール剤について、下記に示す方法により、体積増加率、シール性および注入性の評価を行った。これらの結果を同表に示す。

＜体積増加率＞
調製した各タイヤパンクシール剤の「体積増加率」をＡＳＴＭ規格Ｄ３５１９−８８に定めるブレンダーテストにより測定した。

＜シール性＞
タイヤのトレッドのショルダー溝部にパンク孔（直径４ｍｍ）を空けた。
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、調製した各タイヤパンクシール剤をタイヤのバルブ口から２５０ｍｌ（２５０ｇ）注入し、タイヤ内圧が１５０ｋＰａになるように空気を充填した。
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サイクルを、空気漏れが無くなるまで繰り返した。空気漏れの有無は、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した。
シール性能の評価は、シールするまでの間欠運転のサイクル数に基づき、以下の基準により行った。
・評価◎：５サイクル以内でシールしたもの
・評価○：６〜１０サイクルでシールしたもの
・評価△：１１〜２０サイクルでシールしたもの
・評価×：２１サイクル以上でもシールしなかったもの

＜注入性＞
調製した各タイヤパンクシール剤４５０ｍｌ（４５０ｇ）を７０℃に加温し、温度が低下しないように保温しながらタイヤのバルブ口から注入し、以下の基準により注入性を評価した。
・評価○：全量注入できたもの
・評価×：全量注入できなかったもの

第１表に示す各成分の詳細は、次のとおりである。
・ＮＲ：天然ゴムラテックス（Ｈｙｔｅｘ ＨＡ、固形分：６０質量％、フェルフェックス社製（野村貿易社取扱））
・ＶＥＶＡ：エチレン−酢酸ビニル−バーサチック酸ビニル共重合樹脂エマルジョン（スミカフレックス９５０ＨＱ、固形分：５３質量％、住化ケムテックス社製）
・ラウリル硫酸（トリエタノールアミン塩）：エマールＴＤ（分子量：４０５、花王株式会社製）
・ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル（トリエタノールアミン塩）：エマール２０Ｔ（花王株式会社製）
・アルキルベンゼンスルホン酸（トリエタノールアミン塩）：ネオペレックスＧＳ（花王株式会社製）
・ラウリル硫酸（ナトリウム塩）：エマール１０Ｇ（分子量：２７２、花王株式会社製）
・ラウリル硫酸（アンモニウム塩）：ラテムルＡＤ−２５（分子量：２６７、花王株式会社製）
・ナフタレンスルフォン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩：デモールＮ（花王株式会社製）
・ポリオキシエチレンラウリルエーテル：エマルゲン１５０（花王株式会社製）

第１表に示す結果から明らかなように、体積増加率が１５％未満の比較例１、２および４のタイヤパンクシール剤は、従来のタイヤパンクシール剤の液量（４５０ｍｌ程度）の２／３程度であると、シール性が担保できないことが分かった。
また、体積増加率が１２０％より大きい比較例３のタイヤパンクシール剤は、従来のタイヤパンクシール剤の液量（４５０ｍｌ程度）の２／３程度であっても、注入性が劣ることが分かった。
これに対し、体積増加率が１５〜１２０％のタイヤパンクシール剤は、従来のタイヤパンクシール剤の液量（４５０ｍｌ程度）の２／３程度であっても、優れたシール性および注入性を保持できることが分かった（実施例１〜８）。
また、実施例１〜３の対比から、体積増加率が８０〜１２０％のタイヤパンクシール剤は、シール性がより良好となることが分かった。
更に、実施例２、６および７の対比から、発泡剤としての硫酸エステル塩は、トリエタノールアミン塩であると、体積増加率が８０％以上となり、シール性がより良好となることが分かった。

Claims (5)

1. ＡＳＴＭ規格Ｄ３５１９−８８に定めるブレンダーテストにより測定する体積増加率が１５〜１２０％であり、
   天然ゴムラテックスおよび／または合成樹脂エマルジョンと、発泡剤とを含有する、タイヤパンクシール剤。
2. 前記発泡剤の含有量が、前記天然ゴムラテックスおよび前記合成樹脂エマルジョンの固形分の合計１００質量部に対して１〜２０質量部である、請求項１に記載のタイヤパンクシール剤。
3. 前記天然ゴムラテックスおよび前記合成樹脂エマルジョンのうち、少なくとも前記天然ゴムラテックスを含有し、
   前記発泡剤が、硫酸エステル塩である、請求項１または２に記載のタイヤパンクシール剤。
4. 前記硫酸エステル塩が、アルキル硫酸エステル塩およびポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩からなる群から選択される少なくとも１種である、請求項３に記載のタイヤパンクシール剤。
5. 前記硫酸エステル塩が、トリエタノールアミン、ナトリウムおよびアンモニウムから選択される少なくとも１種の塩である、請求項３または４に記載のタイヤパンクシール剤。