JP5824025B2 - シーラント組成物及びその調製方法 - Google Patents

Description

本発明は、シーラントの分野に関し、詳細には、タイヤのパンクを修理するためのシーラント組成物及びその調製方法に関する。

タイヤは路上で釘や石などの硬い物体によりパンクすることがある。このパンク穴から空気が漏れるためにタイヤはへこみ、重大な事故を招き、運転者に深刻な肉体的損傷を与えるおそれがある。液体タイヤシーラント製品は、タイヤが作動している際にパンクを一時的にシールするために使用することができる。これはタイヤがパンクした後でも運転者が走行を続け、助けを求めるための非常手段を提供し、このことは幹線道路上の車両にとって特に重要である。

一般に、液体タイヤシーラントは主にシール材料と粘着性付与剤と凍結防止剤を含む溶媒とからなる。一般的なシール材料はラテックス、ブチルゴム及び様々な微粒子を含む。粘着性付与剤は、粘着性を高めるために使用する化学物質である。タイヤシーラントに使用される一般的な粘着性付与剤は樹脂化合物である。エチレングリコールやプロピレングリコールなどの凍結防止剤は、低温作動環境でシーラントの凍結を防ぐためにタイヤシーラントの凝固点を下げる目的で使用される。

過去数十年に様々なタイプの液体タイヤシーラントが開発されている。タイヤシーラント開発の初期段階では、最も一般的なタイプ、例えば、限定されるものではないが、特許文献１、特許文献２及び３の発明は、シールする目的で主にブチルゴム及び／またはラテックスエマルジョンからなっている。これらの組成物の欠点としては、それらの不安定な性能（すなわち、短い保存寿命）、臭気の問題及び適用後の掃除の難しさが挙げられる。

特許文献４及び５には、タイヤシーラントのさらなる開発が記載されている。これらの特許には、バルブ開放型シーラントの主成分としての石綿繊維、エチレングリコール及び洗剤の使用が開示されている。しかし、石綿繊維は発癌性があり、エチレングリコールは環境に有害であることがよく知られている。

環境問題の観点から、非石油系タイヤシーラントが特許文献６に開示されていて、この特許の配合物には、粉砕ゴム、小麦粉及び亜硝酸ナトリウムが含まれる。しかし、この特許の欠点は、そのシーラントを適用する前にバルブコアを取り外す必要があることであり、それはその発明のシーラント組成物がバルブ開放型シーラントであることを意味する。

その後、「ログジャム(log-jam)」と呼ばれる機構に基づいたシーラント組成物が一層の注目を集めた。「ログジャム」機構とは、パンクしたタイヤの内側と外側の間の圧力差によってパンク穴を通る液体シーラント組成物の流れができた際に液体媒体中の粒子がパンク穴に集積して塞ぐことを意味する。特許文献７及び8にはそれぞれ、「ログジャム」機構に基づいたシーラント組成物が開示されているが、それらのシーラント組成物はまだバルブ開放型のシーラントである。

特許文献９では、開示された配合物の主成分としてベントナイトクレー及び雲母が使用されている。これらの微粒子はパンク穴の隙間を埋め、栓を形成して、それ以上の空気漏れを防ぐ。この特許により開示されたシーラント組成物はバルブスルー(valve-through)型のシーラントであり、このシーラント組成物を適用する前にバルブコアを取り外す必要がない。このシーラント組成物は使用が便利であり、環境上安全であり、急速シール性能を有する。しかしながら、クレー小板の沈降及び凝集がこのシーラント組成物の主要な問題である。

他のシーラント組成物、例えば、限定されるものではないが、特許文献１０〜１４は、ログジャム機構に基づいていて、配合において多くの革新がある。このタイプのタイヤシーラントの利点としては、適用後の掃除の容易さ、悪臭が無いこと、及び保存寿命がより長いことが挙げられる。しかしながら、このタイプのタイヤシーラントはシール性能が比較的悪いという欠点を持つ。

「ログジャム」機構の他、別のタイプのシーラントとして粘着性ラテックス懸濁液に基づくものがある。そのラテックス懸濁液は極めて粘稠な液体であり、パンク穴壁の上にしっかりと付着し、最終的には空気漏れの経路を塞ぐことができる。しかしながら、このラテックス系シーラント組成物の欠点は、使用後の掃除の難しさ、問題のある粘着性、眼及び皮膚への刺激、揮発性有機化合物の使用などである。

欧州特許出願公開第１３８２６５４Ａ１号 米国特許第６９９２１１９Ｂ２号 米国特許第０１４２４２０Ａ１号 米国特許第４３３７３２２号 米国特許第４５８８７５８号 米国特許第５０５９６３６号 米国特許第５７７２７４７号 米国特許第５８５６３７６号 米国特許第６０１３６９７号 米国特許第００７７３９１Ａ１号 米国特許第０１２９４６４Ａ１号 米国特許出願公開第２００７／０２０３２６０号 国際公開第２００８／０２２４０２Ａ１号 国際出願第ＰＣＴ／ＡＵ２００８／００１４９９号

本発明は、シーラント組成物を提供することを課題とし、そのシーラント組成物は、環境に優しく、使用後の掃除が容易であり、かつ、沈降がわずかで、長期保存寿命、優れたシール性能を備えたものである。

本発明のもう１つの目的は、本シーラント組成物の調製方法を提供することである。

シーラント組成物に関して、技術的問題を解決するための本発明の技術的解決法は次の通りである。

本発明は、ログジャム原理と粘着ゲル閉塞原理の組合せ機構に基づいた新規な強化シーラント組成物を提供する。前記シーラント組成物は、８０〜９５重量％の液体担体、０．１〜１０重量％の水溶性ポリマー誘導体ゲル材料、１〜１０重量％のラテックスエマルジョン、充填材としての０．１〜５重量％の硬質粒子、及び０．１〜５重量％の界面活性剤を含む。

液体シーラント組成物の使用温度の範囲を広げるために、液体担体は水及び凍結防止剤を含み、前記凍結防止剤はエチレングリコール、プロピレングリコール及びグリセロールのうちの少なくとも１つを含む。前記シーラント組成物は、５〜７０重量％のエチレングリコール及び／または５〜７０重量％のプロピレングリコール及び／または５〜６０重量％のグリセロールを含む。

水溶性ポリマーには、天然水溶性ポリマー及び／または合成水溶性ポリマーが含まれる。本シーラント組成物は充填材として１〜３重量％の硬質粒子を含み、硬質粒子の大きさは０．０５〜３２０ミクロンの間である。前記硬質粒子はパンク穴を塞ぎ、水溶性ポリマー誘導体ゲル材料はパンク穴の隙間を埋めてシール性能を高め、その上、ラテックスエマルジョンの添加によりシーラント組成物のシール性能をさらに改善することができる。ラテックスエマルジョンは、天然ラテックスエマルジョン、合成ラテックスエマルジョン及び改質天然ラテックスエマルジョンのうちの少なくとも１つを含む。ラテックスエマルジョン成分の安定性と、タイヤ内での液体シーラント組成物の湿潤性及び伸展性を改善するために、少なくとも１つの好適な界面活性剤を添加することができる。

本シーラント組成物は、対応する機能に応じて０．１〜１重量％の添加剤をさらに含み、添加剤は消泡剤、防腐剤、防蝕添加剤、着色剤及び着臭剤のうちの少なくとも１つを含む。

本シーラント組成物は、沈降防止のために０．０５〜３重量％のベントナイトをさらに含む。

本シーラント組成物の粘度値は１９．３〜５０００ｍＰａｓの範囲であり、本シーラント組成物のｐＨ値は８〜１０の範囲であり、本シーラント組成物は−４０℃〜８０℃の間で機能する。

本発明は、タイヤのパンクをシールするためのシーラント組成物（１００重量部で構成される）を調製する方法を提供し、その方法は次のステップ：
Ｓ１：０．１〜１０部の量の水溶性ポリマーを８０〜９５部の量の液体担体中で誘導体ゲル材料に変換するステップ；
Ｓ２：Ｓ１の溶液に０．１〜５部の量の硬質粒子と１〜１０部の量のラテックスエマルジョンを加えて十分に混合するステップ；
Ｓ３：Ｓ２の溶液に０．１〜５部の量の界面活性剤を加えるステップ
を含む。

Ｓ１における水溶性ポリマーがキトサンである場合に、前記水溶性ポリマーを液体担体中で誘導体ゲル材料に変換するための方法は次のステップ：
Ｓ１１：０．１〜１０部の量のキトサンを１０〜６０部の量の水に加えるステップ；
Ｓ１２：Ｓ１１の溶液に酸を加えて、前記溶液のＰＨ値を０〜５に調整するステップ；
Ｓ１３：キトサンの完全溶解後に、前記溶液にアルカリを加えて、前記溶液のＰＨ値を８〜１０に調整し、これにより、誘導体ゲル材料を得るステップ
含む。

本発明のシーラント組成物を実装する場合には、次の有利な効果が達成できる。本シーラント組成物は環境に優しく、毒性がなく、タイヤのパンクを効果的かつ即時にシールすることができる。シールされるパンク穴の大きさはシーラント組成物の固形分中の粒子の大きさ及び量に依存するため、シーラント組成物は、直径が少なくとも６．３５ｍｍの、スパイクによって生じるパンクをシールすることができる。本シーラント組成物は、バルブスルー型シーラントであり、注入前にバルブコアを取り外さずに便利に適用することができる。機能温度は−４０℃〜８０℃の間である。また、シール効果は、具体的なシーラント組成物によって１２〜４８時間の間またはそれより長く持続し得る。その上、適用されるシーラント組成物は使用後水で容易に掃除することができる。

本発明の技術的特徴、提案及び技術的効果をより明確にするために、以下の実施形態を参照して詳細に説明する。

本発明は、ログジャム原理と粘着ゲル閉塞原理の組合せ機構に基づいた新規な強化シーラント組成物を開示する。タイヤのパンクをシールするためのシーラント組成物は、８０〜９５重量％の液体担体、０．１〜１０重量％の水溶性ポリマー誘導体ゲル材料、１〜１０重量％のラテックスエマルジョン、充填材としての０．１〜５重量％の硬質粒子、及び０．１〜５重量％の界面活性剤を含む。

１００重量部で構成される本シーラント組成物を調製するための、詳細な調製ステップは次の通りである：
Ｓ１：０．１〜１０部の量の水溶性ポリマーを８０〜９５部の量の液体担体中で誘導体ゲル材料に変換するステップ；
Ｓ２：Ｓ１の溶液に０．１〜５部の量の硬質粒子と１〜１０部の量のラテックスエマルジョンを加えて十分に混合するステップ；
Ｓ３：Ｓ２の溶液に０．１〜５部の量の界面活性剤と０．１〜１部の量の添加剤を加えて十分に混合するステップ。

好ましくは、本シーラント組成物を調製するための方法は、
Ｓ１’：１〜１０部の量の水溶性ポリマーを１０〜６０部の量の水中で誘導体ゲル材料に変換すること；
Ｓ２’：Ｓ１’の溶液に凍結防止剤と０．１〜５部の量の硬質粒子と１〜１０部の量のラテックスエマルジョンを加えて十分に混合すること；
Ｓ３’：Ｓ２’の溶液に０．１〜５部の量の界面活性剤と０．１〜１部の量の添加剤を加えて十分に混合することを含む。

本発明の水溶性ポリマーは、キトサン、アルギン酸ナトリウム、セリシンなどの天然水溶性ポリマーであってよく、前記水溶性ポリマーはまた、ポリビニルアルコールなどの合成水溶性ポリマーであってもよい。上記水溶性ポリマーは物理的または化学的方法によりフレキシブルなゲル材料に変換することができる。

好ましい実施形態では、ゲル材料を調製するための水溶性ポリマーとしてキトサンが使用される。キトサンは、甲殻類の外骨格において一般に見られるキチンの脱アセチル化によって得られる。キトサンの原形態は硬質フレークとして存在し、酸性媒体に溶解させることができる。酸はどんな種類の酸であってもよいが、低毒性であることから酢酸及び塩酸が好ましい。キトサン硬質フレークを酸性媒体に入れ、キトサンの溶解前に任意の種類のアルカリ、好ましくは水酸化ナトリウムを加え、中和下でキトサンを再沈殿させた後にキトサンが得られる。

好ましくは、本シーラント組成物は１００部で構成され、水溶性ポリマーを液体担体中で誘導体ゲル材料に変換するための方法は、
Ｓ１１：０．１〜１０部の量のキトサンを１０〜６０部の量の水に加えること；
Ｓ１２：Ｓ１１の溶液に適当な量の酸、好ましくは酢酸を加えて、前記溶液のＰＨ値を０〜５に調整すること；
Ｓ１３：キトサンの完全溶解後に、前記溶液に適当な量のアルカリ、好ましくは水酸化ナトリウムを加えて十分に混合して前記溶液のＰＨ値を８〜１０に調整し、これにより、誘導体ゲル材料を得ること
を含む。

再沈殿キトサンはその原形態とは異なる粒子構造を有する。再沈殿キトサンは水性媒体中に懸濁された軟質、半透明でフレキシブルなゲル材料を呈する。そのゲル材料の正確な粒径及び剛性は、中和速度、溶液の最終ｐＨ及び混合または均質化プロセス中に適用される剪断力を変えることによって制御される。好ましい実施形態では、水溶性ポリマーはキトサンであり、混合または均質化プロセス中に適用する剪断力を変えることによって、そのゲル材料が６０メッシュの篩を通過可能なように、そのゲル材料の粒径及び剛性を制御する。得られるシーラント組成物は０．１〜１０重量％の再沈殿キトサンを含み、前記再沈殿キトサンは５０〜５００ミクロンのキトサン粒子を酸性条件下で溶解させることにより作製され、その場合、前記液体懸濁液の最終ＰＨ値は７〜１０の間である。

本シーラント組成物の組合せ機構によれば、所与の液体媒体中でゲル材料として存在することができる、アルギン酸ナトリウム、セリシン及びポリビニルアルコールなどの他の類似の水溶性材料も、シーラント組成物の調製のために使用される。この場合、合成水溶性ポリマーとしてのポリビニルアルコールもゲル材料の生産に使用可能であり、その生産方法は、ポリビニルアルコールを温水に溶かし、前記ポリビニルアルコールをドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）またはケイ酸ナトリウムなどの好適な化学反応体と制御可能な条件で反応させることにより誘導体ゲル材料を得ることを含む。

本シーラント組成物のシール性能の改善と水溶性ポリマー誘導体ゲル材料の強化のために、硬質粒子、カルシウム、マグネシウム及び他の金属イオンの化学化合物などの他の強化材料もシーラント組成物に添加することができる。シール性能をさらに改善するために、いくつかの天然及び／または合成ラテックスエマルジョンもシーラント組成物に添加することができる。改質天然ラテックスエマルジョン、例えば、除タンパクラテックスやリン及びイオンを除去したラテックスも本発明で適用可能である。本シーラント組成物は１〜１０重量％のラテックスエマルジョンを含み、本シーラント組成物中のラテックスエマルジョンのパーセンテージは市場に出ている従来のラテックス系タイヤシーラント中のラテックスエマルジョンのパーセンテージよりもずっと低い。実験段階では、本シーラント組成物のラテックスエマルジョン含量は０重量％であるが、他の成分は好ましい実施形態と同様であり、シーラント組成物のバルブスルー性は「良好」である（「良好」とは成功率が９０％を超えることを意味する）が、シール性は「普通」である（「普通」とは成功率が５０％を超えるに過ぎないことを意味する）。好ましい実施形態と比較すると、ラテックスエマルジョンの添加はシーラント組成物のシール性を明らかに改善し、「良好」とすることができる。よって、ラテックスエマルジョンはシーラント組成物のシール性を明らかに改善するための、本発明におけるシーラント組成物の重要な成分である。

ほとんどの好ましい実施形態において、シーラント組成物は硬質キトサン粒子を０．１〜５重量％、ほとんどの場合で好ましくは、１〜３重量％の量で含有する。硬質キトサン粒子の粒径は５〜３２０ミクロンの間、好ましくは、５〜１００ミクロンの間である。シーラント組成物中の硬質粒子はキトサン粒子に限定されず、粒径が０．０５ミクロン〜３２０ミクロンの範囲の他の固体粒子が本発明において使用される。次の例では、セノスフェア、シリカ、珪灰石、珪藻岩、カオリナイト、雲母、粉砕タイヤゴム、メソポーラスシリカ及びコロイドシリカを、シーラント組成物を調製するために使用することができる。より高密度の硬質粒子も使用可能であるが、沈降速度を下げるために硬質粒子の比重は１．５未満であることが好ましい。さらに、シーラント組成物において沈降及び堆積問題が起こらないように０．０５〜３重量％のベントナイトが使用される。

シールプロセスの間に、硬質粒子はログジャム機構に基づいてパンク穴に集積する。ぎっしり詰め込まれた硬質粒子によって形成された栓は溶液中の軟質のフレキシブルなゲル材料と合わさり、パンクに対して優れたシール性能をもたらす。このゲル材料と硬質粒子には化学反応は見られず、融和性がある。実施形態では、再沈殿キトサンと硬質キトサンはともに同じ起源のものであるため、シール機構におけるそれらの融和性は優れている。添加されたラテックスエマルジョンは、タイヤのパンク穴でラテックスゴムを形成することによりシール性能をさらに改善する。

本シーラント組成物は８０〜９５重量％の液体担体を含み、前記液体担体は主に水と凍結防止剤からなる。本シーラント組成物は１０〜６０重量％の水を含み、前記液体担体は水溶性ポリマー誘導体ゲル材料と硬質粒子を懸濁させるための媒体を提供し、前記液体担体は様々な添加剤を溶解するためにも使用される。液体担体中に添加される凍結防止剤はエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロールなどであってよく、前記凍結防止剤はシーラント組成物の適用性を広げるために液体担体中に添加される。本発明では、上記凍結防止剤の少なくとも１つまたはそれらの混合物を、液体担体の凝固点を低下させるために使用することができる。好ましい実施形態では、シーラント組成物の凍結防止剤は次の成分のうち少なくとも１つを含む：５〜７０重量％のエチレングリコール、５〜７０重量％のプロピレングリコール及び５〜６０重量％のグリセロール。凍結防止剤はエチレングリコール、グリセロール、１，２−プロピレングリコール及び１，３−プロピレングリコールのうちの少なくとも１つからなり、シーラント組成物の凝固点を−４０℃に下げることができる（好ましい実施形態３を参照）。シーラント組成物の機能温度は−４０℃〜８０℃の間である。１〜１０重量％の無機塩、例えば、塩化カルシウムまたは塩化マグネシウムも、シーラント組成物の使用温度を制御するために添加することができる。

本シーラント組成物は０．１〜５重量％の界面活性剤を含み、適当な界面活性剤の少なくとも１つを、シーラント組成物の安定性及び機能性を改善するために添加することができる。界面活性剤は陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤または非イオン性界面活性剤であってよく、界面活性剤のタイプはシーラント組成物に添加されるラテックスエマルジョンのタイプに応じて選択される。好ましい実施形態では、界面活性剤の少なくとも１つをＴｗｅｅｎ−２０〜Ｔｗｅｅｎ−８５、ＳＤＳ、臭化セチルトリメチルアンモニウムなどから選択することができる。

本シーラント組成物は、対応する機能に応じて０．１〜１重量％の他の添加剤をさらに含むことができる。他の添加剤は、具体的な機能の要件に応じて選択的に添加され、シーラント組成物のシール性能は添加される添加剤によって影響を受けない。粘着性付与剤は溶液の粘度の制御と硬質粒子及びゲル材料のタイヤのパンク穴壁への接着の改善の両方を目的に添加される。防腐剤はシーラント組成物の保存寿命を延長するために添加され、防蝕添加剤は錆の発生を防ぐために添加され得る。酸化亜鉛または酸化チタンは日光照射下での分解から保護するために添加される。様々な着色剤及び着臭剤は、シーラント組成物の特性に対して有害な作用がない限り適用可能である。

好ましい実施形態では、本シーラント組成物は、シーラント組成物配合物中の生分解性成分を保存して、シーラント組成物の保存寿命を最大５年またはそれより長く延長するために０．１〜１重量％の防腐剤を含有する。消泡剤は、所望により、泡立ちを避けるために０．５重量％未満で添加される。さらに、シーラントの性能に影響を及ぼさない限り、タイヤ内部での錆の発生を防ぐために０．１〜１重量％の防蝕添加剤がシーラント組成物に添加される。

調製されたシーラント組成物の粘度値は１９．３〜５０００ｍＰａｓの範囲であり、調製されたシーラント組成物のｐＨ値は７〜１１の範囲、好ましくは８〜１０の範囲である。シーラント組成物はゲル材料及びベントナイトの存在により２４時間以内の沈降はわずかである。セノスフェアのような低密度の硬質粒子の使用によっても沈降問題は解決される。

使用に際しては、調製されたシーラント組成物を、バルブコアを取り外してまたは取り外さずに、高圧、好ましくは３〜７バール下で、ホースを通じてタイヤに注入する。パンクがない場合には、シーラント組成物液は、有意な物理的及び化学的変化はなく、回転するタイヤ内で混合され続ける。さらに、シーラント組成物はタイヤ内部に効果的に広がり、その結果、ショルダー部に生じたパンクもシールすることができる。

本シーラント組成物の性能は、少なくとも３００ｍｌの調製されたシーラント組成物を１６５／６０ Ｒ１４古タイヤ中に、バルブコアを取り外してまたは取り外さずに、高圧、好ましくは３〜７バール下で、ホースを通じて注入することにより試験する。留意すべきは、シーラント組成物の注入量が３００ｍｌ未満でよいということである。しかしながら、試験では基準として３００ｍｌを用いる。実際の試験では、このタイヤを一般に６．３５ｍｍのスパイクを用いて回転前または回転中にパンクさせる。当然のことながら、６．３５ｍｍも試験における基準として用いるものであって、他のサイズのスパイクも試験される。

試験タイヤを車両に取り付け、その後、調製されたシーラント組成物をタイヤに注入する。その後、車両を２０ｋｍ未満走行させる。パンク穴からの空気漏れを３〜５ｋｍごとに、タイヤ内圧を測定することにより調べ、シール性能を記録する。圧力低下が０．１バール未満である場合は成功を示し、調製されたシーラント組成物がタイヤのパンクを即時にシールしたということである。タイヤを取り外した後、パンク位置を上に向けてタイヤ内圧を一定にする。２４時間または４８時間後にも圧力低下を再測定し、シール性能を確認する。

以下、下記の実施例を参照して、本発明の好ましい実施形態をさらに詳細に説明するが、それらの実施形態はこれらの実施例に限定されると解釈すべきでない。

以下の好ましい実施形態において、シーラント組成物のバルブスルー性及びシール性についての「良好」とは、成功率が９０％を超えることを意味し、「普通」とは、成功率が５０％を超えるに過ぎないことを意味し、「不良」とは、成功率が５０％未満であることを意味する。

好ましい実施形態１：１００重量部で構成されるシーラント組成物(compostion)１の調製では、組成物は３８．４部の量の水；３９．４部の量の１，２−プロピレングリコールと１１．７部の量のグリセロールからなる凍結防止剤；１．１部の量の水溶性ポリマーキトサンと０．３部の量の酢酸と１．３部の量の水酸化ナトリウムから変換されたゲル材料（すなわち、再沈殿キトサン）；０．５部の量のシリカと０．１部の量の雲母からなる硬質粒子；４．５部の量のラテックスエマルジョン；２．３部の量の界面活性剤；０．２部の量の防腐剤と０〜０．２部の量の消泡剤からなる添加剤；及び０．２部の量のベントナイトを含む。調製されたシーラント組成物１の性能パラメーター：凝固点は−３０℃であり、ＰＨ値は９．２７であり、２５±５℃での粘度値は２９．０ｍＰａｓであり、バルブスルー性及びシール性は「良好」である。

好ましい実施形態２：１００重量部で構成されるシーラント組成物２の調製では、組成物は、３８．４部の量の水；５１部の量の１，２−プロピレングリコール；１．１部の量のキトサンと０．３部の量の酢酸と１．３部の量の水酸化ナトリウムから変換されたゲル材料；０．５部の量のシリカと０．１部の量の雲母からなる硬質粒子；４．５部の量のラテックスエマルジョン；２．３部の量の界面活性剤；０．２部の量の防腐剤と０〜０．２部の量の消泡剤からなる添加剤；及び０．２部の量のベントナイトを含む。調製されたシーラント組成物２の性能パラメーター：凝固点は−３０℃であり、ＰＨ値は９．３０であり、２５±５℃での粘度値は５１．７ｍＰａｓであり、バルブスルー性及びシール性は「良好」である。

好ましい実施形態３：１００重量部で構成されるシーラント組成物３の調製では、組成物は、２７．４部の量の水；６１部の量の１，２−プロピレングリコール；１．１部の量のキトサンと０．３部の量の酢酸と１．３部の量の水酸化ナトリウムから変換されたゲル材料；０．５部の量のシリカと０．１部の量の雲母からなる硬質粒子；４．５部の量のラテックスエマルジョン；２．３部の量の界面活性剤；０．２部の量の防腐剤と０〜０．２部の量の消泡剤からなる添加剤；及び０．２部の量のベントナイトを含む。調製されたシーラント組成物３の性能パラメーター：凝固点は−４０℃であり、ＰＨ値は９．２８であり、２５±５℃での粘度値は７８．５ｍＰａｓであり、バルブスルー性及びシール性は「良好」である。

好ましい実施形態４：１００重量部で構成されるシーラント組成物４の調製では、組成物は、３８．４部の量の水；５１部の量のエチレングリコール；１．１部の量のキトサンと０．３部の量の酢酸と１．３部の量の水酸化ナトリウムから変換されたゲル材料；０．５部の量のシリカと０．１部の量の雲母からなる硬質粒子；４．５部の量のラテックスエマルジョン；２．３部の量の界面活性剤；０．２部の量の防腐剤と０〜０．２部の量の消泡剤からなる添加剤；及び０．２部の量のベントナイトを含む。調製されたシーラント組成物４の性能パラメーター：凝固点は−３０℃であり、ＰＨ値は９．１９であり、２５±５℃での粘度値は２３．１ｍＰａｓであり、バルブスルー性及びシール性は「良好」である。

好ましい実施形態５：１００重量部で構成されるシーラント組成物５の調製では、組成物は、３８．５部の量の水；３９．６部の量の１，２−プロピレングリコールと５部の量のエチレングリコールからなる凍結防止剤；１．３部の量のキトサンと０．３部の量の酢酸と１．５部の量の水酸化ナトリウムから変換されたゲル材料；０．５部の量のシリカと０．１部の量の雲母からなる硬質粒子；４．５部の量のラテックスエマルジョン；２．８部の量の界面活性剤；０．２部の量の防腐剤と０〜０．２部の量の消泡剤からなる添加剤；及び０．２部の量のベントナイトを含む。調製されたシーラント組成物５の性能パラメーター：凝固点は−３０℃であり、ＰＨ値は９．４３であり、２５±５℃での粘度値は２９．３ｍＰａｓであり、バルブスルー性及びシール性は「良好」である。

好ましい実施形態６：１００重量部で構成されるシーラント組成物６の調製では、組成物は、３８．４部の量の水；４０部の量の１，３−プロピレングリコールと１１部の量のグリセロールからなる凍結防止剤；１．１部の量のキトサンと０．３部の量の酢酸と１．３部の量の水酸化ナトリウムから変換されたゲル材料；０．５部の量のシリカと０．１部の量の雲母からなる硬質粒子；４．５部の量のラテックスエマルジョン；２．３部の量の界面活性剤；０．２部の量の防腐剤と０〜０．２部の量の消泡剤からなる添加剤；及び０．２部の量のベントナイトを含む。調製されたシーラント組成物６の性能パラメーター：凝固点は−３０℃であり、ＰＨ値は９．６５であり、２５±５℃での粘度値は１９．３ｍＰａｓであり、バルブスルー性及びシール性は「良好」である。

好ましい実施形態７：１００重量部で構成されるシーラント組成物７の調製では、組成物は、３８．４部の量の水；４１．６部の量の１，２−プロピレングリコールと１０．４部の量の１，３−プロピレングリコールからなる凍結防止剤；１．１部の量のキトサンと０．３部の量の酢酸と１．３部の量の水酸化ナトリウムから変換されたゲル材料；０．５部の量のシリカと０．１部の量の雲母からなる硬質粒子；４．５部の量のラテックスエマルジョン；２．３部の量の界面活性剤；０．２部の量の防腐剤と０〜０．２部の量の消泡剤からなる添加剤；及び０．２部の量のベントナイトを含む。調製されたシーラント組成物７の性能パラメーター：凝固点は−３０℃であり、ＰＨ値は９．３２であり、２５±５℃での粘度値は２６．２ｍＰａｓであり、バルブスルー性及びシール性は「良好」である。

好ましい実施形態１〜７を比較すると、凍結防止剤の含量及び成分の大きな変更を除いて、シーラント組成物１〜７の他の成分はほぼ同じであり、含量についてわずかな変更を行っただけである。本発明において、凍結防止剤は、エチレングリコール、グリセロール、１，２−プロピレングリコール及び１，３−プロピレングリコールのうちの少なくとも１つであり得る。この場合、シーラント組成物が１００重量部で構成されるとすると、シーラント組成物は５〜７０部の量のエチレングリコール、５〜７０部の量のプロピレングリコール（１，２−プロピレングリコール及び１，３−プロピレングリコールの少なくとも１つ(at least of)を含んでよい）、５〜６０部の量のグリセロールを含んでよい。好ましい実施形態３において、液体担体は２７．４部の量の水と６１部の量の１，２−プロピレングリコールを含み、シーラント組成物３の他の成分はシーラント組成物２の成分と全く同じである。しかしながら、シーラント組成物３の凝固点は−４０℃に下がり、２５±５℃での粘度値は７８．５ｍＰａｓに上昇するが、バルブスルー性及びシール性はなお「良好」である。

好ましい実施形態８：１００重量部で構成されるシーラント組成物８の調製では、組成物は、３７部の量の水；３９．４部の量のプロピレングリコールと１１．７部の量のグリセロールからなる凍結防止剤；１．１部の量の水溶性ポリマーキトサンと０．３部の量の酢酸と１．３部の量の水酸化ナトリウムから変換されたゲル材料；０．５部の量のシリカと０．１部の量の雲母からなる硬質粒子；２．２部の量のラテックスエマルジョン；２．３部の量の界面活性剤；０．２部の量の防腐剤と０〜０．２部の量の消泡剤からなる添加剤；及び０．２部の量のベントナイトを含む。調製されたシーラント組成物８の性能パラメーター：凝固点は−３０℃であり、ＰＨ値は９．０８であり、２５±５℃での粘度値は３５．６ｍＰａｓであり、バルブスルー性及びシール性は「良好」である。

好ましい実施形態９：１００重量部で構成されるシーラント組成物９の調製では、組成物は、３８．４部の量の水；３９．４部の量のプロピレングリコールと１１．７部の量のグリセロールからなる凍結防止剤；１．１部の量のキトサンと０．３部の量の酢酸と１．３部の量の水酸化ナトリウムから変換されたゲル材料；０．５部の量のシリカと０．１部の量の雲母からなる硬質粒子；４．５部の量のラテックスエマルジョン；２．３部の量の界面活性剤；０．２部の量の防腐剤と０〜０．２部の量の消泡剤からなる添加剤；及び０．２部の量のベントナイトを含む。調製されたシーラント組成物９の性能パラメーター：凝固点は−３０℃であり、ＰＨ値は９．２７であり、２５±５℃での粘度値は２９ｍＰａｓであり、バルブスルー性及びシール性は「良好」である。

好ましい実施形態１０：１００重量部で構成されるシーラント組成物１０の調製では、組成物は、３４．３部の量の水；３９．２部の量のプロピレングリコールと１１．６部の量のグリセロールからなる凍結防止剤；１．１部の量のキトサンと０．３部の量の酢酸と１．３部の量の水酸化ナトリウムから変換されたゲル材料；０．５部の量のシリカと０．１部の量の雲母からなる硬質粒子；８．９部の量のラテックスエマルジョン；２．３部の量の界面活性剤；０．２部の量の防腐剤と０〜０．２部の量の消泡剤からなる添加剤；及び０．２部の量のベントナイトを含む。調製されたシーラント組成物１０の性能パラメーター：凝固点は−３０℃であり、ＰＨ値は９．６１であり、２５±５℃での粘度値は５２．７ｍＰａｓであり、バルブスルー性及びシール性は「良好」である。

好ましい実施形態８〜１０を比較すると、ラテックスエマルジョンの含量の大きな変更を除いて、シーラント組成物８〜１０の他の成分は全く同じであり、含量についてわずかな変更を行っただけである。シーラント組成物８は２．２部の量のラテックスエマルジョンを含み、その粘度値は３５．６ｍＰａｓであり；シーラント組成物９は４．５部の量のラテックスエマルジョンを含み、その粘度値は２９ｍＰａｓであり；シーラント組成物１０は８．９部の量のラテックスエマルジョンを含み、その粘度値は５２．７ｍＰａｓである。それら３つの好ましい実施形態のバルブスルー性及びシール性は全て「良好」である。

好ましい実施形態１１：１００重量部で構成されるシーラント組成物１１の調製では、組成物は、３８．３部の量の水；４３．２部の量のプロピレングリコールと５．７部の量のエチレングリコールからなる凍結防止剤；１．４部の量の水溶性ポリマーキトサンと０．４部の量の酢酸と１．６部の量の水酸化ナトリウムから変換されたゲル材料；０．６部の量のシリカと０．１部の量の雲母からなる硬質粒子；５．５部の量のラテックスエマルジョン；２．８部の量の界面活性剤；０．２部の量の防腐剤と０〜０．２部の量の消泡剤からなる添加剤；及び０．２部の量のベントナイトを含む。調製されたシーラント組成物１１の性能パラメーター：凝固点は−３０℃であり、ＰＨ値は９．０１であり、２５±５℃での粘度値は２８．３ｍＰａｓであり、バルブスルー性及びシール性は「良好」である。

好ましい実施形態１２：１００重量部で構成されるシーラント組成物１２の調製では、組成物は、３８．１部の量の水；４３部の量のプロピレングリコールと５．７部の量のエチレングリコールからなる凍結防止剤；１．４部の量のキトサンと０．４部の量の酢酸と１．６部の量の水酸化ナトリウムから変換されたゲル材料；０．６部の量のシリカと０．１部の量の雲母と０．６部の量のセノスフェアからなる硬質粒子；５．４部の量のラテックスエマルジョン；２．８部の量の界面活性剤；０．２部の量の防腐剤と０〜０．２部の量の消泡剤からなる添加剤；及び０．２部の量のベントナイトを含む。調製されたシーラント組成物１２の性能パラメーター：凝固点は−３０℃であり、ＰＨ値は８．９７であり、２５±５℃での粘度値は２７．１ｍＰａｓであり、バルブスルー性及びシール性は「良好」である。

好ましい実施形態１３：１００重量部で構成されるシーラント組成物１３の調製では、組成物は、３７．９部の量の水；４２．７部の量のプロピレングリコールと５．６部の量のエチレングリコールからなる凍結防止剤；１．３部の量のキトサンと０．４部の量の酢酸と１．６部の量の水酸化ナトリウムから変換されたゲル材料；０．６部の量のシリカと０．１部の量の雲母と１．２部の量のセノスフェアからなる硬質粒子；５．４部の量のラテックスエマルジョン；２．８部の量の界面活性剤；０．２部の量の防腐剤と０〜０．２部の量の消泡剤からなる添加剤；及び０．２部の量のベントナイトを含む。調製されたシーラント組成物１３の性能パラメーター：凝固点は−３０℃であり、ＰＨ値は８．９０であり、２５±５℃での粘度値は３１．１ｍＰａｓであり、バルブスルー性及びシール性は「良好」である。

好ましい実施形態１４：１００重量部で構成されるシーラント組成物１４の調製では、組成物は、３８．１部の量の水；４３部の量のプロピレングリコールと５．７部の量のエチレングリコールからなる凍結防止剤；１．４部の量のキトサンと０．４部の量の酢酸と１．６部の量の水酸化ナトリウムから変換されたゲル材料；０．６部の量のシリカと０．１部の量の雲母と０．６部の量の粉砕タイヤゴムからなる硬質粒子；５．４部の量のラテックスエマルジョン；２．８部の量の界面活性剤；０．２部の量の防腐剤と０〜０．２部の量の消泡剤からなる添加剤；及び０．２部の量のベントナイトを含む。調製されたシーラント組成物１４の性能パラメーター：凝固点は−３０℃であり、ＰＨ値は８．９７であり、２５±５℃での粘度値は２７．１ｍＰａｓであり、バルブスルー性及びシール性は「良好」である。

好ましい実施形態１１〜１４を比較すると、硬質粒子の含量及び成分の大きな変更を除いて、シーラント組成物１１〜１４の他の成分はほぼ同じであり、含量についてわずかな変更を行っただけである。本発明において、シーラント組成物は０．１〜５重量％の硬質粒子を含み、０．０５ミクロン〜３２０ミクロンの範囲の粒径が使用される。シーラント組成物１１では、硬質粒子は０．６部の量のシリカと０．１部の量の雲母からなった。シーラント組成物１２では、硬質粒子に０．６部の量のセノスフェアを添加する。シーラント組成物１３では、硬質粒子は０．６部の量のシリカと０．１部の量の雲母と１．２部の量のセノスフェアからなった。シーラント組成物１４では、硬質粒子は０．６部の量のシリカと０．１部の量の雲母と０．６部の量の粉砕タイヤゴムからなった。好ましい実施形態１１〜１４のバルブスルー性及びシール性は全て「良好」である。

実施形態１５：１００重量部で構成されるシーラント組成物１５の調製では、組成物は、６０部の量の水；３０部の量の１，３−プロピレングリコールと５部の量のグリセロールからなる凍結防止剤；０．１部の量の水溶性ポリマーキトサンと０．２部の量の酢酸と０．７部の量の水酸化ナトリウムから変換されたゲル材料；硬質粒子としての０．１部の量の雲母；３部の量のラテックスエマルジョン；０．７部の量の界面活性剤；０．０５部の量の防腐剤と０．１部の量の消泡剤からなる添加剤；及び０．０５部の量のベントナイトを含む。調製されたシーラント組成物１５の性能パラメーター：ＰＨ値は８であり、２５±５℃での粘度値は１２０ｍＰａｓであり、バルブスルー性及びシール性は「良好」である。

実施形態１６：１００重量部で構成されるシーラント組成物１６の調製では、組成物は、１０部の量の水；７０部の量の１，２−プロピレングリコール；６．９部の量の水溶性ポリマーキトサンと１部の量の酢酸と２．２部の量の水酸化ナトリウムから変換されたゲル材料；２．５部の量のシリカと２．５部の量の雲母からなる硬質粒子；１部の量のラテックスエマルジョン；０．１部の量の界面活性剤；１部の量の防腐剤；２．８部の量のベントナイトを含む。調製されたシーラント組成物１６の性能パラメーター：ＰＨ値は１０であり、２５±５℃での粘度値は４９８９ｍＰａｓであり、バルブスルー性及びシール性は「良好」である。

実施形態１７：１００重量部で構成されるシーラント組成物１７の調製では、組成物は、１６．２部の量の水；５部の量の１，３−プロピレングリコールと６０部の量のグリセロールからなる凍結防止剤；１部の量の水溶性ポリマーキトサンと０．５部の量の酢酸と０．９部の量の水酸化ナトリウムから変換されたゲル材料；０．１部の量のシリカと０．５部の量の雲母からなる硬質粒子；１０部の量のラテックスエマルジョン；５部の量の界面活性剤；０．６部の量の防腐剤からなる添加剤；及び０．２部の量のベントナイトを含む。調製されたシーラント組成物１７の性能パラメーター：ＰＨ値は９．２であり、２５±５℃での粘度値は８９０ｍＰａｓであり、バルブスルー性及びシール性は「良好」である。

実施形態１８：１００重量部で構成されるシーラント組成物１８の調製では、組成物は、１０部の量の水；７０部の量のエチレングリコール；１０部の量の水溶性ポリマーキトサンと１．４部の量の酢酸と２．４部の量の水酸化ナトリウムから変換されたゲル材料；２．５部の量のシリカと２．５部の量の雲母からなる硬質粒子；１部の量のラテックスエマルジョン；０．１部の量の界面活性剤；０．０５部の量の防腐剤と０．０５部の量の消泡剤からなる添加剤を含む。調製されたシーラント組成物１８の性能パラメーター：ＰＨ値は１０であり、２５±５℃での粘度値は５０００ｍＰａｓであり、バルブスルー性及びシール性は「良好」である。

実施形態１５〜１８は、本発明におけるシーラント組成物のいくつかの含量極値を含む。シーラント組成物１５では、９５部の量の液体担体は、６０部の量の水と３０部の量の１，３−プロピレングリコールと５部の量のグリセロールを含み；水溶性ポリマーキトサンは０．１部の量であり；硬質粒子は０．１部の量であり；ベントナイトは０．０５部の量であり；調製されたシーラント組成物のＰＨ値は８である。シーラント組成物１６では、８０部の量の液体担体は、１０部の量の水と７０部の量のプロピレングリコールを含み；硬質粒子は５部の量であり；ラテックスエマルジョンは１部の量であり；界面活性剤は０．１部の量であり；また添加剤は１部の量であり；調製されたシーラント組成物のＰＨ値は１０である。シーラント組成物１７では、凍結防止剤は、５部の量の１，３−プロピレングリコールと６０部の量のグリセロールからなり；ラテックスエマルジョンは１０部の量であり；また界面活性剤は５部の量である。シーラント組成物１８では、凍結防止剤は７０部の量のエチレングリコールであり、水溶性ポリマーキトサンは１０部の量であり、添加剤は０．１部の量であり、粘度値は５０００ｍＰａｓである。調製されたシーラント組成物１５〜１８のバルブスルー性及びシール性はなお「良好」である。

Claims (9)

1. ８０〜９５重量％の液体担体、０．１〜１０重量％の水溶性ポリマー誘導体ゲル材料、１〜１０重量％のラテックスエマルジョン、充填材としての０．１〜５重量％の硬質粒子、０．０５〜３重量％のベントナイト、０．１〜５重量％の界面活性剤と、０．１〜１重量％の少なくとも消泡剤及び防腐剤を含む添加剤を含有する
   ことを特徴とするタイヤのパンクのシール用シーラント組成物。
2. 前記液体担体が水及び凍結防止剤を含み、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及びグリセロールのうちの少なくとも１つを含む
   請求項１に記載のシーラント組成物。
3. 前記シーラント組成物が５〜７０重量％のエチレングリコール及び／または５〜７０重量％のプロピレングリコール及び／または５〜６０重量％のグリセロールを含む
   請求項２に記載のシーラント組成物。
4. 前記水溶性ポリマーが天然水溶性ポリマー及び／または合成水溶性ポリマーを含む
   請求項１に記載のシーラント組成物。
5. 前記シーラント組成物が１〜３重量％の硬質粒子を含み、前記硬質粒子の大きさが０．０５〜３２０ミクロンである
   請求項１に記載のシーラント組成物。
6. 前記添加剤が、防蝕添加剤、着色剤及び着臭剤のうちの少なくとも１つを含む
   請求項１に記載のシーラント組成物。
7. 前記シーラント組成物の粘度値が１９．３〜５０００ｍＰａｓであり、前記シーラント組成物のｐＨ値が８〜１０であり、前記シーラント組成物が−４０〜８０℃で機能する
   請求項１に記載のシーラント組成物。
8. タイヤのパンクをシールするためのシーラント組成物を調製する方法であって、
   Ｓ１：０．１〜１０重量部の水溶性ポリマーを８０〜９５重量部の液体担体中で誘導体ゲル材料に変換するステップ；
   Ｓ２：Ｓ１の溶液に０．１〜５重量部の硬質粒子と、０．０５〜３重量％のベントナイトと、１〜１０重量部のラテックスエマルジョンを加えて十分に混合するステップ；
   Ｓ３：Ｓ２の組成物に０．１〜５重量部の界面活性剤と、０．１〜１重量％の少なくとも消泡剤及び防腐剤を含む添加剤を加えるステップ、とを有する
   ことを特徴とする方法。
9. ステップＳ１における前記水溶性ポリマーがキトサンである場合に、前記水溶性ポリマーを液体担体中で誘導体ゲル材料に変換する方法が、
   Ｓ１１：０．１〜１０重量部のキトサンを１０〜６０重量部の水に加えるステップ；
   Ｓ１２：ステップＳ１１の溶液に酸を加えて、前記溶液のＰＨ値を０〜５に調整するステップ；
   Ｓ１３：キトサンの完全溶解後に、ステップＳ１２の溶液にアルカリを加えて、前記溶液のＰＨ値を８〜１０に調整し、誘導体ゲル材料を得るステップ、とを有する
   請求項８に記載の方法。