JP6658380B2 - タイヤパンクシール材及びタイヤパンク修理キット - Google Patents
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Description
そして、タイヤがパンクした際にパンク修理キットを使用し、タイヤパンクシール材をコンプレッサー等を用いてタイヤのバルブからタイヤ内部に注入し、タイヤを再び走行可能な状態にすることができる。
上記タイヤパンクシール材としては、例えば、天然ゴムラテックス、合成樹脂エマルジョン及び凍結防止剤を含有するものが提案されている(例えば特許文献1)。
特許文献1には、天然ゴムラテックスとエチレン−酢酸ビニル樹脂エマルジョンとポリオレフィンエマルジョンと凍結防止剤とを含有し、天然ゴムラテックスとエチレン−酢酸ビニル樹脂エマルジョンとの固形分の質量比率(天然ゴム/エチレン−酢酸ビニル樹脂)が15/85〜80/20であり、ポリオレフィンエマルジョンの固形分の量が天然ゴムラテックスおよびエチレン−酢酸ビニル樹脂エマルジョンの固形分の合計100質量部に対して0.5〜10質量部であるタイヤパンクシール材が記載されている。
そこで、本発明は注入性に優れるタイヤパンクシール材を提供することを目的とする。
また、本発明はタイヤパンク修理キットを提供することも目的とする。
本発明は上記知見等に基づくものであり、具体的には以下の構成により上記課題を解決するものである。
キレート剤の含有量が、0.1質量%以上である、タイヤパンクシール材。
2. キレート剤が、アミノカルボン酸系化合物である、上記1に記載のタイヤパンクシール材。
3. キレート剤が、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸及びこれらの金属塩からなる群から選ばれる少なくとも1種である、上記1又は2に記載のタイヤパンクシール材。
4. 合成樹脂エマルジョンが、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−ベオバ共重合体エマルジョン、酢酸ビニル単独重合体エマルジョン及びポリシリコーンエマルジョンからなる群から選ばれる少なくとも1種である、上記1〜3のいずれかに記載のタイヤパンクシール材。
5. 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、ジエチレングリコール及びグリセリンからなる群から選ばれる少なくとも1種である、上記1〜4のいずれかに記載のタイヤパンクシール材。
6. 天然ゴムラテックスの固形分の含有量1が、含有量1及び合成樹脂エマルジョンの固形分の含有量2の合計量の15〜85質量%である、上記1〜5のいずれかに記載のタイヤパンクシール材。
7. 上記1〜6のいずれかに記載のタイヤパンクシール材とコンプレッサーとを有するタイヤパンク修理キット。
本発明のタイヤパンク修理キットはタイヤパンクシール材の注入性に優れる。
なお、本明細書において、(メタ)アクリルはアクリルまたはメタクリルを表す。
また、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、特に断りのない限り、各成分はその成分に該当する物質を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。成分が2種以上の物質を含む場合、成分の含有量は、2種以上の物質の合計の含有量を意味する。
本発明において、合成樹脂エマルジョンの固形分は合成樹脂を意味する。合成樹脂エマルジョンの固形分量は合成樹脂エマルジョンに含有される合成樹脂の含有量、又は、合成樹脂エマルジョンの分散媒以外の成分の合計含有量を意味する。本発明において、合成樹脂エマルジョンに含有される合成樹脂の含有量と合成樹脂エマルジョンの分散媒以外の成分の合計含有量とはほぼ同じである。
本発明のタイヤパンクシール材は、
天然ゴムラテックス、合成樹脂エマルジョン、凍結防止剤、界面活性剤及びキレート剤を含有し、
キレート剤の含有量が、0.1質量%以上である、タイヤパンクシール材である。
なお、上記キレート剤の含有量はタイヤパンクシール材全量に対する質量%である。
上述のとおり、通常タイヤパンクシール材はコンプレッサー等を用いてタイヤのバルブからタイヤ内部に注入される。このとき、タイヤパンクシール材において、分散質としての天然ゴムの分散が不安定となり、これによってタイヤパンクシール材のタイヤへの注入性が悪くなる場合があることを本発明者らは知見した。
これは、タイヤパンクシール材中の多価カチオン(例えば、Ca2+、Mg2+、Zn2+のような金属イオン)が界面活性剤の機能を阻害することが原因ではないかと推測された。このような多価カチオンは天然ゴムラテックス又は合成樹脂エマルジョンに由来すると考えられる。
これは、タイヤパンクシール材においてキレート剤が上記多価カチオンを封鎖して、上記多価カチオンが界面活性剤の機能を阻害することを防ぎ、界面活性剤が分散質(例えば天然ゴム)の分散に寄与しやすくなるためであると考えられる。このことによって本発明においてはタイヤパンクシール材をタイヤに効率的に注入できる(注入性に優れる)と推測される。
以下、本発明のタイヤパンクシール材に含有される各成分について詳述する。
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、特に限定されない。天然ゴムラテックスとして、例えば、タンパク質が除去されていない天然ゴムラテックス、脱タンパクされた天然ゴムラテックス、多価カチオン(例えば、Ca2+、Mg2+、Zn2+のような金属イオン)を含む天然ゴムラテックスが挙げられる。
天然ゴムラテックスはその製造方法について特に制限されない。
本発明のタイヤパンクシール材に含有される合成樹脂エマルジョンは特に制限されない。
合成樹脂エマルジョンとしては、例えば、酢酸ビニル系重合体エマルジョン、ポリシリコーンエマルジョンが挙げられる。
酢酸ビニル系重合体エマルジョンは、上記エマルジョンに含有される酢酸ビニル系重合体が酢酸ビニルによる繰り返し単位を有するポリマーであれは特に制限されない。
ポリシリコーンエマルジョンは、上記エマルジョンに含有されるポリシリコーンがシロキサン骨格を有するポリマーであれは特に制限されない。
合成樹脂エマルジョンは、酢酸ビニル系重合体エマルジョンが好ましい態様の1つとして挙げられる。
酢酸ビニル系重合体エマルジョンに含有される酢酸ビニル系重合体は酢酸ビニルの単独重合体又は共重合体のいずれであってもよい。
酢酸ビニル系共重合体エマルジョンとしては、例えば、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−ベオバ共重合体エマルジョン、エチレン−酢酸ビニル−ベオバ−(メタ)アクリル系モノマー共重合体エマルジョンのようなエチレン−酢酸ビニル系共重合体エマルジョンが挙げられる。
合成樹脂エマルジョンはその製造方法について特に制限されない。合成樹脂エマルジョンは市販品を使用することができる。
天然ゴムラテックスの固形分の含有量1及び合成樹脂エマルジョンの固形分の含有量2の合計量は、注入性により優れ、貯蔵安定性に優れるという観点から、タイヤパンクシール材全量の15〜45質量%であることが好ましく、15〜40質量%がより好ましい。
天然ゴムラテックスの固形分の含有量1は、注入性により優れ、パンクシール性能(シール性とも称する。)に優れるという観点から、天然ゴムラテックスの固形分の含有量1及び合成樹脂エマルジョンの固形分の含有量2の合計量の15〜85質量%であることが好ましく、30〜80質量%がより好ましい。
本発明のタイヤパンクシール材における水の含有量(水の総量)は、注入性により優れ、ラテックスの安定性に優れるという観点から、タイヤパンクシール材全量の20〜60質量%であることが好ましく、25〜50質量%がより好ましい。
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タイヤパンクシール材に通常含有できる凍結防止剤であれば特に制限されない。
なかでも、注入性により優れ、貯蔵安定性に優れるという観点から、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、ジエチレングリコール及びグリセリンからなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
本発明のタイヤパンクシール材はキレート剤を含有する。
キレート剤は、一分子中に複数の配位原子を有する化合物である。
キレート剤は金属塩又は水和物であってもよい。キレート剤が金属塩である場合、金属塩を構成する対イオンとしては、例えば、ナトリウムイオン、カリウムイオンのようなアルカリ金属イオン;アンモニウムイオン(NH4 +)が挙げられる。
アミノカルボン酸系化合物は、窒素原子及びカルボキシ基を有する化合物であれば特に制限されない。
キレート剤1分子が有する窒素原子は複数であることが好ましく、2〜4個がより好ましい。
キレート剤1分子が有するカルボキシ基は複数であることが好ましく、2〜4個がより好ましい。
本発明において、キレート剤の含有量は、タイヤパンクシール材全量の0.1質量%以上である。キレート剤の含有量がこの範囲である場合タイヤパンクシール材の注入性に優れる。
キレート剤の含有量は、注入性により優れ、貯蔵安定性に優れるという観点から、タイヤパンクシール材全量の0.1〜10質量%が好ましく、0.1〜5質量%がより好ましい。
キレート剤と反応して錯体を形成することができる多価カチオンは、金属のカチオンであることが好ましい態様の1つとして挙げられる。多価カチオンは、2価以上のカチオンであり、例えば、2〜4価のカチオンが好ましい態様として挙げられる。
多価カチオンとしては、例えば、Ca2+、Mg2+、Zn2+のような2価の金属カチオンが挙げられる。
上記多価カチオンは本発明のタイヤパンクシール材に含有される成分の何れに由来するものであってもよい。例えば天然ゴムラテックス又は合成樹脂エマルジョンに含まれるものが挙げられる。
本発明のタイヤパンクシール材に含有される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。なお、本発明において、界面活性剤は上記キレート剤を含まない。
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、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、分散剤、脱水剤、帯電防止剤のような添加剤を更に含有することができる。
本発明のタイヤパンクシール材はその製造方法について、特に限定されない。例えば、天然ゴムラテックス、合成樹脂エマルジョン、凍結防止剤、界面活性剤及びキレート剤、ならびに所望により添加剤を、減圧下で混合ミキサー等の混合機を用いて十分に混合する方法が挙げられる。
必要に応じて系内に更に水を加えてもよい。
本発明のタイヤパンク修理キットは、本発明のタイヤパンクシール材とコンプレッサーとを有するタイヤパンク修理キットである。
本発明のタイヤパンク修理キットに使用されるコンプレッサーは特に制限されない。例えば、エアコンプレッサーが挙げられる。コンプレッサーは、シガーライターソケットから電源を採る小容量のものとすることができる。
<タイヤパンクシール材の製造>
下記第1表の各成分を同表に示す組成(質量部)で用いて、これらを撹拌機で混合し、タイヤパンクシール材を製造した。
上記のとおり製造されたタイヤパンクシール材を用いて以下の評価を行った。結果を第1表に示す。
(+70℃での注入性)
・評価方法
上記のとおり製造されたパンクシーリング材350mLを70℃に加温して、エアコンプレッサーを使用して、注入圧400kPaの条件で215/60 R16のタイヤ(トレッドのショルダー溝部にパンク孔(直径4mm)を有する)に上記タイヤパンクシール材をバルブからタイヤ内へ注入し、注入開始から注入完了までの時間を測定した。
・評価基準
注入時間が40秒以内である場合、注入性に優れる。
注入時間が30秒以内である場合、注入性により優れる。
・評価方法
215/60 R16の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、上記のとおり製造されたパンクシーリング材350mLをタイヤのバルブコアから注入し、タイヤ内圧が200kPa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走行させて停止する間欠運転を繰り返し、空気漏れがなくなるまで、タイヤパンクが修理できる走行距離(パンク修理距離)を測定した。空気漏れの有無は、上記パンク孔の部分に石鹸水を吹き付け、石鹸水が泡になるか否かで確認した。
・評価基準
パンク修理距離が6km以内の場合、シール性に優れる。
・水:蒸留水
・界面活性剤2:ノニオン系界面活性剤、ポリオキシエチレンオレイルエーテル[エマルゲン430(E430)、花王社製、HLB=16.9]
・キレート剤2:エチレンジアミン四酢酸・二ナトリウム塩・二水和物(商品名ディゾルビンNa2−S、ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・キレート剤3:ジエチレントリアミン五酢酸・五ナトリウム塩(商品名ディゾルビンD、ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
なかでも、キレート剤2をタイヤパンクシール材全量の0.2〜0.4質量%の量で含有する実施例4が、最も注入性に優れた。
また、実施例3〜5を比較すると、キレート剤の含有量がタイヤパンクシール材全量の0.2質量%以下である実施例3は、上記含有量が0.2質量%を超える実施例4、5よりもパンクシール性能が優れた。実施例1、2の比較、実施例6、7の比較でも同様の結果が得られた。
Claims (6)
- 天然ゴムラテックス、合成樹脂エマルジョン、凍結防止剤、界面活性剤及びキレート剤を含有し、
前記キレート剤の含有量が、0.1質量%以上であり、
前記キレート剤が、アミノカルボン酸系化合物である、タイヤパンクシール材。 - 前記キレート剤が、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸及びこれらの金属塩からなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1に記載のタイヤパンクシール材。
- 前記合成樹脂エマルジョンが、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−ベオバ共重合体エマルジョン、酢酸ビニル単独重合体エマルジョン及びポリシリコーンエマルジョンからなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1又は2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、ジエチレングリコール及びグリセリンからなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のタイヤパンクシール材。
- 前記天然ゴムラテックスの固形分の含有量1が、前記含有量1及び前記合成樹脂エマルジョンの固形分の含有量2の合計量の15〜85質量%である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のタイヤパンクシール材。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のタイヤパンクシール材とコンプレッサーとを有するタイヤパンク修理キット。
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