WO2006049171A1

WO2006049171A1 - パンクシーリング剤

Info

Publication number: WO2006049171A1
Application number: PCT/JP2005/020111
Authority: WO
Inventors: Hideshi Yanagi; Ichirou Yamaguchi; Daisuke Sugio
Original assignee: Bridgestone Corporation
Priority date: 2004-11-01
Filing date: 2005-11-01
Publication date: 2006-05-11
Also published as: JP5500755B2; JP2006152239A; US7745524B2; EP1826255A4; EP1826255B1; EP1826255A1; US20080306197A1

Abstract

【課題】　保存性に優れ、パンク穴シール性等が良好なパンクシーリング剤を提供する。【解決手段】　少なくとも、合成ゴムラテックスを含有するパンクシーリング剤であって、ＪＩＳ－Ｋ６３７８に準拠するマローン式機械的安定度試験におけるゲル化率が０．００１～１０％であることを特徴とするパンクシーリング剤である。

Description

明細書

パンクシーリング剤

技術分野

[0001] 本発明は、パンクしたタイヤをシールする際に使用されるパンクシーリング剤に関する。

背景技術

[0002] 近年、種々のパンクシーリング剤を巿場で入手することができる。これらは主にラテックスとして知られている水性媒質中のコロイド分散系ポリマーを含む。即ち、例えばポリエチレン一ブタジエンラテックス、ポリ酢酸ビュルラテックス、アタリリック共重合体ラテックス、二トリルラテックス、アクリル二トリル一ブタジエンラテックス、ポリクロロプレンラテックスが用いられる。又パンクシーリング剤には、キヤリャ媒質として水ではなくテトラクロロエチレンが含まれて、ることも知られて、る。

[0003] このようなパンクシーリング剤をタイヤの内部に導きかつ走行できるように内圧を充填するために、従来、圧力源として液ィ匕ガスを含むパンクシーリング剤を収納する耐圧容器を具えた装置、例えばスプレー缶が用いられる。又液ィ匕ガスとして、主にプロパン'ブタン混合ガスが使用される力まれには、フッ化クロ口炭化水素も用いられる。前記スプレー缶には、出口バルブでホースの一端が接続されるとともに、ホースの他端には、タイヤバルブ用のねじアダプタが取付けられている。

[0004] タイヤにパンクが発生したとき、パンクシーリング剤は、スプレー缶力もタイヤバルブを経てタイヤの内部に吹出されるとともに、ガス漏れ量に依存した異なるレベルの特定の圧力で、燃料ガスによってタイヤ内圧が再充填される。このときタイヤは、損傷の程度にもよる力その内部にパンクシーリング剤を散布して損傷をシールしながら数 k mの距離を走行する。

[0005] また他の装置では、パンクシーリング剤を、予めバルブ挿入物が抜き取られたタイャバルブにアダプタを介して接続される圧縮フラスコに収納して、る。パンクシ一リング剤は、フラスコの圧縮作用によって、タイヤの内部に吹込まれる。バルブ挿入物の挿入の後、タイヤは、二酸ィ匕炭素カートリッジの助けを力りて特定の内圧まで再膨張される。

[0006] ところで、これまで使用されているパンクシーリング剤は、完全に満足のいくものではない。それらは比較的早く機械的に除去され、またパンク穴を塞ぐスピードが遅いため、シールを完了して走行可能にするための予備走行にかなりの時間を要する。

[0007] パンクシーリング剤をタイヤの内部に導きタイヤをポンプアップさせる従来の装置にも、問題点がある。燃料ガスとしてプロパン 'ブタン混合ガスを含むスプレー缶は、混合比にも依存するが、約 0°Cまで温度を下げないと満足に使用できない。さらにプロパン'ブタン混合ガスは可燃性の爆発物である。フッ化クロ口炭化水素は環境に悪影響を与える。また周知の全ての燃料ガスは、パンクが発生したときに制限された量しカゝ禾 IJ用できない。

[0008] 上記のような問題を解決可能なパンクシーリング剤及びタイヤのポンプアップ装置としては、例えば、特許文献 1には、天然ゴムラテックスのみ力なるゴムラテックスを含むとともに、この天然ゴムラテックスに適合する榭脂系接着剤を有するパンクシ一リング剤、及びこのパンクシーリング剤を用いたシーリング 'ポンプアップ装置が開示されている。

[0009] し力しながら、以上の従来のパンクシーリング剤においては、パンクシール速度などのパンクシール性や、長期間保存しても凝固しないという保存性が十分とは言えず、改善の余地が残されて!/、た。

[0010] 特許文献 1 :特開平 9 118779号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0011] 以上から、本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、以下の目的を達成することを課題とする。すなわち、

本発明の目的は、保存性に優れ、パンク穴シール性等が良好なパンクシーリング剤を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0012] 上記目的を達成すべく鋭意検討の結果、本発明者らは、下記本発明により前記課題を達成できることを見出した。すなわち、本発明は、

< 1 > 少なくとも、合成ゴムラテックスを含有するパンクシーリング剤であって、 JIS— K6387に準拠するマローン式機械的安定度試験におけるゲルィ匕率が 0. 00 1〜 10%であることを特徴とするパンクシーリング剤である。

[0013] < 2> 前記合成ゴムラテックスが、 SBRラテックス、 NBRラテックス、 MBRラテックス、カルボキシル変性 NBRラテックス、及びカルボキシル変性 SBRラテックスからなる群より選択される少なくとも 1種であることを特徴とする前記 < 1 >に記載のパンクシ一リング剤である。

[0014] < 3 > 凍結防止剤の少なくとも 1種以上を、 10〜50質量％含むことを特徴とする前記く 1 >またはく 2 >に記載のパンクシーリング剤である。

[0015] <4> さらに、榭脂系ェマルジヨンを含有することを特徴とする前記 < 1 >からく 3

>のいずれかに記載のパンクシーリング剤である。

[0016] < 5 > さらに、未変性 SBRを 5〜40質量％含むことを特徴とする前記 < 1 >からく

4 >の!、ずれかに記載のパンクシーリング剤である。

[0017] < 6 > さらに、ノニオン系界面活性剤を用いたロジン系榭脂ェマルジヨンを固形分で 1〜 15質量％含有することを特徴とする前記 < 4 >または < 5 >に記載のパンクシ一リング剤である。

[0018] < 7> 前記凍結防止剤としてグリコールを用いたことを特徴とする前記 < 3 >からく 6 >の!、ずれかに記載のパンクシーリング剤である。

発明の効果

[0019] 本発明によれば、保存性に優れ、パンク穴シール性等が良好なパンクシーリング剤を提供することができる。

発明を実施するための最良の形態

[0020] 本発明のパンクシーリング剤は、少なくとも、合成ゴムラテックスを含有するパンクシ一リング剤であって、 JIS—K6387に準拠するマローン式機械的安定度試験におけるゲル化率が 0. 001〜10%であることを特徴としている。

[0021] 本発明のパンクシーリング剤は、前記ゲル化率が 0. 001〜10%であること〖こより、パンクシーリング性を向上させている。この原理について以下に説明する。パンクシーリング剤を用いたタイヤのパンク補修メカニズムは、以下の通り進行することが明らかになった。

(1)タイヤのパンク穴はタイヤの回転により開閉を繰り返し、閉じたときにパンク穴壁面に大きなシェアが力かる。

(2)このシェアにより、パンク穴内にある補修液が凝固して、凝固したゴムラテックスがパンク穴につまり、補修が完了する。

この（2)の現象は、ゴムラテックスに機械的安定性を与えるという現象である。すなわち、通常のゴムラテックスは、ゴムラテックス粒子の周りを取り囲んでいる乳化剤の負の電荷同士の反発力により安定している。この反発力よりも大きな力を与えると粒子同士が着接することにより、ゴムラテックスが凝固する。タイヤ補修においては、上記現象による凝固物が出やすいほど、すなわち、機械的安定性の低いパンクシーリング剤ほどシール性能が高、。この機械的安定性の尺度であるマローン機械的安定性試験によるラテックスのゲルィ匕率と、タイヤ補修に必要な走行距離は高い相関関係をもつ。つまり、マロン式機械的安定性試験による機械安定性が低いパンクシーリング剤ほど、パンク穴のシール速度が速い。即ち、本発明においては、ゲル化率が 0 . 001〜10%であることにより、パンクシーリング性を高めている。

[0022] 本発明において、ゲルィ匕率は、 JIS— K6387に準拠するマローン式機械的安定度試験において、以下の条件により測定される値である。

[条件]

パンクシーリング剤量： 100 (g)

荷重： 30kgf

ローター回転数： lOOOrpm

時間： 5分

[0023] 本発明において、ゲル化率を 0. 01〜10%の範囲内とするには、界面活性剤の種類 (例えば、化学の構造、分子鎖長、極性基の数など)と量を調整すること、ラテックスポリマー末端修飾の置換基の種類 (化学構造、分岐鎖長、酸変性モノマー種)と量とをコントロールすることが挙げられる。

界面活性剤は、ァ-オン性、カチオン性、ノ-オン性のものが挙げられる力それらの中でも、ァ-オン性のものを用いることが好ましい。ァ-オン性の界面活性剤としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩；ラウリル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸塩；ジォクチルスルホコハク酸ナトリウム、デハイドロアビエチン酸ロジンエステルナトリウム塩などのァビエチンアビェチン酸エステル塩、ジへキシルスルホコハク酸ナトリウム等のスルホコハク酸塩、ラウリン酸ナトリウム、半硬化牛脂脂肪酸カリウム等の脂肪酸塩;ポリオキシエチレンラウリルエーテルサルフェートナトリウム塩、ポリオキシエチレンノ -ルフェ-ルエーテルサルフェートナトリウム塩等のエトキシサルフェート塩；アルカンスルホン酸塩;アルキルエーテル燐酸エステルナトリウム塩等が挙げられる。このような中から、使用量はラテックスの重合法などにより異なる力通常 0. 2〜5. 0%の範囲で選択され、複数を組み合わせて使用しもよい。また、ァ-オン性の乳化剤の他に、不凍液への安定性を確保するためポリオキシエチレンノユルフェ-ルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンラウリルエステル等のノ-オン性界面活性剤を適宜併用してもよい。

また、ラテックスポリマーの末端修飾の置換基に関しては、機械的安定性を低く抑えるためにはできるだけ少な、方がよ!、が、保存安定性を確保するために少量の力ルボン酸ゃスルホン酸等の置換基を導入してもよ、。

[0024] 前述の通り、本発明のパンクシーリング剤においては、ゲル化率が 0. 001〜10% としている力前記ゲル化率が 0. 001%未満では、補修時におけるパンク穴の変形によって起こるラテックスの凝固物が少なすぎてパンク穴をシールすることができない。また、ゲル化率が 10%を超えると、粒子の安定性が低くなり過ぎて、長期保存時に凝固してしまい使用できなくなってしまう。

ゲル化率は、好ましくは、 0. 01〜8%であり、より好ましくは、 0. 1〜7%である。

[0025] また、パンクシーリング剤の粘度は、実際の使用条件として想定される条件（60°C 〜一 30°Cにお、て、 3〜6000mPa · sであること好まし!/ヽ。

3mPa · s未満では、粘度が低すぎてバルブへの注入時に液漏れが発生することがある。 6000mPa ' sを超えると、注入時の抵抗が強くなつて注入容易性が低下する場合があり、また、タイヤ内面への広がりも十分でなぐ高いシール性が得られない場合がある。なお、当該粘度は、 B型粘度計等により測定することができる。

[0026] 本発明において、合成ゴムラテックスとしては、種々のラテックスを使用することができるが、より良好なシール性を確保する観点から、 SBRラテックス、 NBRラテックス、 MBRラテックス、 BRラテックス、カルボキシル変性 NBRラテックス、及びカルボキシル変性 SBRラテックス力もなる群より選択される少なくとも 1種とすることが好ましい。

[0027] 本発明のパンクシーリング剤は、凍結防止剤を含有することが好ましい。凍結防止剤としては、特に限定されず、エチレングリコール、プロピレングリコール等を使用することができる。このような凍結防止剤の含有量は、 10〜50質量％であることが好ましい。 10質量％未満では、低温での凍結防止性が十分に得られないことがあり、 50 質量⁰ /₀を超えると、ゴムラテックス量に対して、グリコール量が多くなるため、パンク補修時に、凝集したゴムラテックスの粒がダリコール中に分散した状態で存在するため、十分なシール特性が得られないことがある。

[0028] 本発明のパンクシーリング剤では、希薄化のために、水を含有させることができる。

さらにパンクシーリング剤に、通常の分散剤、乳化剤、発泡安定剤、又はアンモニア、苛性ソーダ等の pH調整剤を添加してもよい。

[0029] また、本発明のパンクシーリング剤は、シール性を向上させるために、榭脂系エマルジョンを含有することが好ましい。榭脂系ェマルジヨンとしては、植物由来の榭脂を用いたもの（例えば、ロジン酸エステル榭脂、トール油エステル榭脂、テルペンフエノール等のテルペン榭脂など)や、変性フエノール榭脂、石油榭脂などの合成樹脂を用いたものなどを使用することができる。この中でも、特に、ロジン系榭脂又はフエノ一ル系榭脂を用いたェマルジヨンが強度向上効果が大きいため好適に用いることができる。これらの榭脂系ェマルジヨンは安定性の面力もノ-オン系の界面活性剤を乳ィ匕剤として用いたものが好ま Uヽ。ァニオン系界面活性剤ゃカチオン系界面活性剤を主乳化剤として用いた場合、凍結防止剤の混合により不安定ィ匕しエマルジョンが壊れてしまう。

[0030] 前記榭脂ェマルジヨン又はフエノール榭脂ェマルジヨンは固形分で、 1〜15質量％含むことが好ましぐ 2〜 12質量％含むことがより好ましぐ 3〜9質量％含むことがさらに好ましい。 1質量％未満では上記効果が十分に得られない。 15質量％を超えると、榭脂分が多くなりすぎゴムが硬くなつてしまうためパンクシール部がタイヤに追従できなくなりシール性が低下してしまう。

[0031] 本発明のパンクシーリング剤は、さらに、未変性 SBRを 5〜40質量％含むことが好ましぐ 8〜35質量％含むことらより好ましぐ 10〜30質量％含むことがさらに好ましい。未変性 SBRの含有量が 5質量％以下ではシール性が低ぐ十分なシール効果が得られない。また、 40質量％を超えると安定性が悪化し、すぐにゲルイ匕してしまう。

[0032] 以上のようなパンクシーリング剤によるパンクの修理方法としては、公知の方法を適用することができる。すなわち、まず、パンクシーリング剤が充填された容器をタイヤのバルブ口に差し込み、適量を注入する。その後、パンクシーリング剤がタイヤ内面に広がりパンク穴をシールできるようにタイヤを回転させればょ、。

[0033] また、本発明のパンクシーリング剤は、種々の空気入りタイヤのパンク修理に適用することができる。例えば、自動車用タイヤ、二輪車用タイヤ、一輪車用タイヤ、車いす用タイヤ、農地作業や庭園作業に使用する車両用タイヤ等が挙げられる。

[0034] 以上の本発明のパンクシーリング剤そのものは、種々のポンプアップ装置、例えば燃料ガスとしてプロパン'ブタン混合ガスを含むスプレー缶を用、てタイヤの内部に導入されてタイヤを再膨張させうる。

[実施例]

[0035] 以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない

[0036] 〔実施例 1〜13および比較例 1〜6〕

下記表 1〜表 3に示す材料をそれぞれに示す比率になるように混合して、実施例 1 〜 13および比較例 1〜6に係るパンクシーリング剤を作製した。

[0037] [表 1] 実施例 1 実施例 2 実施例 3 実施例 4 比較例比較例 2 比較例 3 比較例 4 ラテックス種変性 SBR SB BR SBR NBR SBR SBR SBR 固形分量 (質量 ¾) 23 20 20 40 20 40 40 40 凍結防止剤種 PG PG PG PG EG PG PG PG 凍結防止剤曼（質量％) 40 45 40 45 40 20 45 45 水（莨量％) 37 35 40 35 40 20 35 35 マローン試験ゲル化安定度（％) 5 t.10 6.7 to.o 0.0005 25 0.0009 10.5 パンクシール性 o O O 〇〇 O 保存性〇〇 O 〇〇 O

位：質置％)

[0038] [表 2]

PG :プロピレンコール

[0039] [表 3] 実施例" 10 実施例" Π 実施例 1 2 実施例 1 3 比較例 5 比較例 6 ラテックス種 SBR SBR SBR SBR SBR SB 固形分量 (質量） 20 20 20 20 20 20 末端変性 - カル'卞'キシ変性

0.5% - レホ'キシ変性

2.0% 亍ハイド口アビデハイド口アビデハイド口アビ

界面活性剤ェチン酸ロジンェチン酸口シンェチン酸ロジン - - 一

エステレエステルエステレ

(質量％) 1.0 5.0 10.0

凍結防止剤種 PG PG PG PG PG PG 凍結防止剤量 (質量％) 45 45 45 45 45 45 水 (質量 ¾) 35 35 35 35 35 35 マローン試験ゲル化安定度（■¼) 0.570 0.10 0.006 0.10 12.0 0.0007 パンクシール性〇 ο 厶 Ο 〇保存性〇 ο 〇 ο 〇 [0040] [評価]

作製したパンクシーリング剤について、下記の評価項目の評価を行った。 'パンクシール性：

195Z65R15のタイヤに φ 2. 6mmのドリル穴をあけ、作製したパンクシーリング剤を 450ml注入して、タイヤ内圧 0. 2MPaまで昇圧して車に装着した。その後、 60km Zh以下で車を走行させた。 3km以内で内圧低下が 0になり完全硬化したものを◎、 5km走行後に内圧低下が 0になり完全硬化したものを〇、 10km以上走行後に内圧低下が 0になり完全硬化したものを△、内圧が低下し、修理部分から空気漏れがあると判断されるものを Xとして評価した。結果を表 1〜表 3に示した。

'保存性：

作製したパンクシーリング剤を、雰囲気温度 80°Cにて 60日保存した。保存後、ゲル化物が存在するか目視し、ゲルィ匕物が存在しない場合を〇とし、ゲル化物が存在した場合を Xとして評価した。結果を表 1〜表 3に示した。

[0041] 表 1〜3の結果より、実施例 1〜13のパンクシーリング剤は、パンクシール性及び保存性のいずれも良好な結果が得られたのに対し、比較例 1〜6のパンクシーリング剤は、パンクシーリング性及び保存性の、ずれか一方が不良であった。

また、榭脂ェマルジヨンの好適な含有量を超える実施例 7、及び榭脂ェマルジヨンを含有しな、実施例 9はパンクシール性にぉ、て他の実施例よりも若干劣って、た。

Claims

請求の範囲

[1] 少なくとも、合成ゴムラテックスを含有するパンクシーリング剤であって、

JIS— K6387に準拠するマローン式機械的安定度試験におけるゲルィ匕率が 0. 00

1〜 10%であることを特徴とするパンクシーリング剤。

[2] 前記合成ゴムラテックス力 SBRラテックス、 NBRラテックス、 MBRラテックス、 BRラテックス、カルボキシル変性 NBRラテックス、及びカルボキシル変性 SBRラテックスからなる群より選択される少なくとも 1種であることを特徴とする請求項 1に記載のパンクシーリング剤。

[3] 凍結防止剤の少なくとも 1種以上を、 10〜50質量％含有することを特徴とする請求項 1または 2に記載のパンクシーリング剤。

[4] さらに、榭脂系ェマルジヨンを含有することを特徴とする請求項 1から 3のいずれか 1 項に記載のパンクシーリング剤。

[5] さらに、未変性 SBRを 5〜40質量％含むことを特徴とする請求項 1から 4のいずれ力 1項に記載のパンクシーリング剤。

[6] さらに、ノ-オン系界面活性剤を用いたロジン系榭脂ェマルジヨン又はフエノール榭脂ェマルジヨンを固形分で 1〜15質量％含有することを特徴とする請求項 4または

5に記載のパンクシーリング剤。

[7] 前記凍結防止剤としてグリコールを用いたことを特徴とする請求項 3から 6の、ずれ力 1項に記載のパンクシーリング剤。