パンクシーリング剤及びパンクの修理方法
【課題】タイヤ内への注入量を低減し、保存安定性に優れ、少量でもパンク孔をシール可能なパンクシーリング剤を提供する。
【解決手段】少なくともエラストマーを内包するカプセルの集合粉体を含むパンクシーリング剤である。前記カプセルは、さらに前記エラストマーが分散された分散液を内包することがこのましく、前記エラストマーは、天然ゴム、合成ゴム、及び合成樹脂からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。前記カプセルのカプセル殻は、樹脂を含有することが好ましく、前記樹脂は、ウレタン樹脂であることが好ましい。前記カプセルの外径は、タイヤバルブの内径よりも小さいことが好ましく、タイヤバルブコアの内径よりも小さいことが好ましい。
【解決手段】少なくともエラストマーを内包するカプセルの集合粉体を含むパンクシーリング剤である。前記カプセルは、さらに前記エラストマーが分散された分散液を内包することがこのましく、前記エラストマーは、天然ゴム、合成ゴム、及び合成樹脂からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。前記カプセルのカプセル殻は、樹脂を含有することが好ましく、前記樹脂は、ウレタン樹脂であることが好ましい。前記カプセルの外径は、タイヤバルブの内径よりも小さいことが好ましく、タイヤバルブコアの内径よりも小さいことが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パンクシーリング剤及びパンクの修理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パンクが発生した際に、その発生箇所をシールするための補修剤であるパンクシーリング剤（以下、単に「シーリング剤」とも称する）は、一般に液状で、タイヤのバルブないしバルブコアからタイヤ内に注入されて用いられる。シーリング剤は、容器に詰められ、例えば、シーリング剤入り容器とシーリング剤をタイヤ内に押し入れるポンプアップ装置とが一体となったパンク応急修理キットとして車内に積載される。
【０００３】
パンクシール機能は、主として、シーリング剤に含まれるラテックスが凝固して、ラテックス中の固形分がパンク孔やパンク穴（以下、パンク孔およびパンク穴を総称して「パンク孔等」と称することがある）を塞ぐことによるものである。よりパンク孔等の目詰まりを迅速に、かつ、確実なものとするため、短繊維を用いることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、短繊維を含有するシーリング剤は、シーリング剤の注入時に、シーリング剤の流れに対して平行に配列する短繊維に起因して粘性が異方的に増し、流動性が低くなるため、タイヤ内への注入性が低下する問題が懸念されている。かかる問題を解決することを目的として、短繊維の代わりに、シーリング剤の流れに対して力を等方分散する中空粒子を用いて、シーリング剤の流動性低下を防止することが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
シーリング剤は、低温度化によっても流動性が低下し易い。これは、主として、ラテックスが低温度化と共に粘性を増すことに起因するものである。そのため、寒冷地（例えば−４０℃）においてもシーリング剤が流動的でタイヤに注入し易いように、プロピレングリコールに代表される不凍液が添加される（例えば、前記特許文献１参照）。
【０００５】
一方、シーリング剤がタイヤに注入された後、パンク孔等でのラテックスの凝固が迅速に行なわれるために、ラテックスの凝固を促進させる成分である酸や有機溶媒や塩を内包するマイクロカプセルを、液体のラテックス中に分散させたシーリング剤が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２００４／０４８４９３号公報
【特許文献２】特開２００６−１６７９５２号公報
【特許文献３】特開２００７−１４６００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献１〜３に記載されるパンクシーリング剤は、いずれも液状である。液状のシーリング剤は、ラテックスの固形分であるラテックス粒子の分散安定性の低下や、シーリング剤の酸化劣化により劣化し易かった。
シーリング剤の酸化劣化に対しては、シーリング剤容器の酸素非透過性を高めたり、シーリング剤容器中のシーリング剤に対して窒素ガスをバブリングする等の対処がなされていたが、限界があった。
【０００８】
従来の液状のシーリング剤は、タイヤ内部のパンク孔等が存在する部分以外の部分にもシーリング剤が付着することを見越して、パンク孔等を塞ぐのに必要な量以上のシーリング剤をタイヤ内に注入する必要があった。さらに、低温度環境下では、シーリング剤の粘度が上昇する傾向にあり、タイヤ内に注入されたシーリング剤が、タイヤのトレッド部全体に広がりにくかった。そのため、このような条件下でも使用可能なように、必要量以上のシーリング剤をタイヤに注入したり、余裕を持ってシーリング剤を用意しておく必要があった。
【０００９】
このように、タイヤ内に相当量のシーリング剤を含むと、タイヤの重量が増し、車の操縦性を損ないやすかった。また、シーリング剤の必要量が多いことは、シーリング剤を用いたパンク応急修理キット等のコストアップや、シーリング剤容器の収納スペースを確保の必要性も求められた。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、タイヤ内への注入量を低減し、保存安定性に優れ、少量でもパンク孔をシール可能なパンクシーリング剤を提供することを目的とする。また、前記パンクシーリング剤を用いることで、パンクシーリング剤を扱い易く、タイヤ内へのパンクシーリング剤の注入が容易で、パンクシールを迅速に行なうことができるパンクの修理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成すべく鋭意検討の結果、本発明者らは、下記本発明により当該目的を達成できることを見出した。本発明の具体的手段は、次のとおりである。
【００１２】
＜１＞ 少なくともエラストマーを内包するカプセルの集合粉体を含むパンクシーリング剤である。
【００１３】
＜２＞ 前記カプセルは、さらに前記エラストマーを分散させる分散液を内包する前記＜１＞に記載のパンクシーリング剤である。
【００１４】
＜３＞ 前記エラストマーは、合成ゴム、天然ゴム、及び合成樹脂からなる群より選択される少なくとも１種である前記＜１＞または前記＜２＞に記載のパンクシーリング剤である。
【００１５】
＜４＞ 前記カプセルのカプセル殻は、樹脂を含有する前記＜１＞〜前記＜３＞のいずれか１つに記載のパンクシーリング剤である。
【００１６】
＜５＞ 前記樹脂は、ウレタン樹脂である前記＜４＞に記載のパンクシーリング剤である。
【００１７】
＜６＞ 前記カプセルの外径は、タイヤバルブの内径よりも小さい前記＜１＞〜前記＜５＞のいずれか１つに記載のパンクシーリング剤である。
【００１８】
＜７＞ 前記カプセルの外径は、タイヤバルブコアの最小隙間よりも小さい前記＜１＞〜前記＜６＞のいずれか１つに記載のパンクシーリング剤である。
【００１９】
＜８＞ 前記カプセルのカプセル殻は、気体非透過性である前記＜１＞〜前記＜７＞のいずれか１つに記載のパンクシーリング剤である。
【００２０】
＜９＞ さらに滑剤を含む前記＜１＞〜前記＜８＞のいずれか１つに記載のパンクシーリング剤である。
【００２１】
＜１０＞ さらに、酸、水溶性有機溶媒、及び塩からなる群より選択される少なくとも１種を内包する第２のカプセルを含む前記＜２＞〜前記＜９＞のいずれか１つに記載のパンクシーリング剤である。
【００２２】
＜１１＞ 前記＜１＞〜前記＜１０＞のいずれか１つに記載のパンクシーリング剤を、タイヤ内に注入するパンクの修理方法である。
【発明の効果】
【００２３】
前記＜１＞に記載の発明によれば、液体状としてではなく、シーリング剤も固体状のカプセルに存在させて含ませることで、シーリング剤は外気から離され、酸化劣化等の保存安定性に優れたパンクシーリング剤を提供することができる。また、パンクシーリング剤がカプセルの集合粉体であることで、−４０℃等の寒冷地でも粘性が低く、不凍液が不要であることから、シーリング剤が液状である場合に比べ、タイヤ内への注入量を低減し、少量でもパンク孔をシール可能なパンクシーリング剤を提供することができる。
【００２４】
前記＜２＞に記載の発明によれば、前記カプセルには、エラストマーとエラストマーを分散させる分散媒体との混合物であるエラストマー分散液、例えば、ラテックスが内包されることとなる。従って、ラテックスを内包するカプセルがパンク孔に入ってカプセルが割れたとき、前記パンク孔にラテックスが細部にまで滲み渡り易い。
【００２５】
前記＜３＞に記載の発明によれば、エラストマーが、パンク孔に適用し易い柔軟性を有し、パンクシール性により優れる。
【００２６】
前記＜４＞に記載の発明によれば、前記カプセルがタイヤ内に注入されるまでは割れにくく、タイヤ内でパンク孔に入ったときには、パンク孔の圧縮により割れ易い。
【００２７】
前記＜５＞に記載の発明によれば、前記カプセルがタイヤ内に注入されるまでは、より割れにくく、タイヤ内でパンク孔に入ったときには、パンク孔の圧縮により、より割れ易い。
【００２８】
前記＜６＞に記載の発明によれば、パンクシーリング剤をタイヤバルブから注入し易い。
【００２９】
前記＜７＞に記載の発明によれば、タイヤバルブにタイヤバルブコアが装着しているままでも、パンクシーリング剤を注入し易い。
【００３０】
前記＜８＞に記載の発明によれば、前記カプセルに内包されるエラストマー等の酸化劣化を防止することができる。
【００３１】
前記＜９＞に記載の発明によれば、前記カプセルの集合粉体の流動性が増し、パンクシーリング剤をタイヤ内へより注入し易く、タイヤ内でのトレッド部全体にも広く行きわり易い。
【００３２】
前記＜１０＞に記載の発明によれば、エラストマーを内包するカプセルと共にシーリング剤に混在させることで、パンク孔内でカプセルが破裂した時に、前記カプセルに例えばラテックスを含む場合に、カプセルから滲み出たラテックスの凝固化を促進し、パンクシールをより迅速にすることができる。
【００３３】
前記＜１１＞に記載の発明によれば、パンクシーリング剤を扱い易く、タイヤ内へのパンクシーリング剤の注入が容易で、及びパンクシールを迅速に行なうことができるパンクの修理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係るパンクシーリング剤をタイヤに充填するために用いられるシーリング・ポンプアップ装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係るパンクシーリング剤をタイヤに充填するために用いられるシーリング・ポンプアップ装置の他の例を示す概略図であり、（Ａ）は、パンクシーリング剤の収納容器であるボトルの使用例を示す概略図であり、（Ｂ）はエアコンプレッサの使用例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
＜パンクシーリング剤＞
パンクしたタイヤの孔をシールする本発明のパンクシーリング剤は、少なくともエラストマーを内包するカプセルの集合粉体を含むことが必要である。
シーリング剤は、タイヤ内への注入性をより向上するために、必要に応じて、滑剤等の他の成分を更に含有していてもよいが、シーリング剤の流動性を維持するために、カプセル外に液体が存在しないことが好ましい。すなわち、本発明のパンクシーリング剤は、カプセル外に液体成分を含まない固形成分のみで構成されていることが好ましい。
【００３６】
本発明のパンクシーリング剤は、前記カプセルの集合粉体を用いて構成されることで、シーリング剤が液状であることに起因する温度低下に伴う増粘を、解消することができる。従って、本発明のパンクシーリング剤は、例えば、−４０℃の寒冷地で用いても、例えば、常温の水の如く流動性が良く粘度が低いため、不凍液を添加する必要性がない。その結果、タイヤ内へ注入すべきシーリング剤の必要量を大きく減らすことができる。
シーリング剤が流動性に富み粘度が低いことは、シーリング剤をタイヤ内に注入したときに、タイヤ内面のトレッド部全面に、シーリング剤が広がり易いことを意味している。
【００３７】
本発明のパンクシーリング剤が前記カプセルの集合粉体であることで、シーリング剤が液状である場合に比べ、シーリング剤がタイヤ内面に付着しにくくなるため、パンク孔およびパンク穴の無いタイヤ内面へのシーリング剤の付着を見越した必要量以上のシーリング剤注入を回避することができる。従って、従来に比べて、タイヤ内へのシーリング剤の注入量を減らすことができる。
【００３８】
パンクしたタイヤのパンク孔およびパンク穴は、一般に、車の走行により路面や車体から受ける振動により、収縮と膨張を繰り返す。従って、本発明のパンクシーリング剤がパンク孔やパンク穴に到達すると、カプセルがパンク孔やパンク穴の壁面によって圧縮され、カプセルが破裂する。カプセルが破裂することにより、カプセル内に内包されたエラストマーが露出し、パンク孔およびパンク穴は、該エラストマーによって塞がれる。
このように、本発明のシーリング剤は、釘等が貫通して発生したパンク孔を塞ぐほか、貫通まではしなくともタイヤ内面が損傷して発生したパンク穴も塞いで、更なる損傷を防ぐことができる。以下、パンク孔のシールについて特に説明するが、いずれも、パンク穴のシールについてもあてはまる。
【００３９】
タイヤのパンク孔を塞ぎ、パンクをシールする成分の１つである前記エラストマーは、本発明において、カプセルに内包されるため、前記エラストマーの酸化劣化を抑制することができる。
パンクシーリング剤は、一般に、容器に詰められ、例えば、パンク応急修理キットとして車内に積載される。従来、エラストマーの酸化劣化等によりパンクシーリング剤の使用期限が切れた場合には、シーリング剤自体の交換をすることが困難であり、シーリング剤容器ごと交換する必要があった。これは、シーリング剤が、シーリング剤容器内の壁面にまとわりつき、容器内を水洗した場合にも、ラテックス固形分等が該壁面にこびりつく等して、シーリング剤が容器から完全には排出できなかったためである。
【００４０】
本発明に係るパンクシーリング剤は、液状のシーリング剤に比べ、シーリング剤容器の内部壁面に付着し難いことから、シーリング剤容器中のシーリング剤を取り出し易く、シーリング剤のみを交換することができる。
以下、本発明のパンクシーリング剤が含有し得る各成分について説明する。
【００４１】
〔カプセル〕
本発明のパンクシーリング剤は、少なくともエラストマーを内包するカプセルの集合粉体を含有する。
前記カプセルの構造は、より具体的には、少なくともエラストマーを含有する成分によって構成されるコア部と、前記コア部を被覆するシェル部とを有するコアシェル構造である。以下、適宜、前記シェル部を「カプセル殻」と称し、カプセルに内包されるコア部の成分を「コア成分」と称する。
【００４２】
−カプセル殻−
カプセル殻は、カプセルがタイヤ内のパンク孔に入るまでは割れにくく、パンク孔に入ってパンク孔壁面によって圧縮されたときにカプセルが割れる強度を有することが好ましい。
パンクシーリング剤は、トランク等の高温になり易い車内に積載されることが多い。また、走行中にパンクしたタイヤは、車体からの熱やタイヤと路面との摩擦熱により、熱を持っているため、タイヤ内へ注入されたシーリング剤のカプセルが、少なくともパンク孔に到達するまでは溶融しないことが好ましい。そのような観点から、カプセル殻成分の融点は８０℃以上であることが好ましく、１００℃以上であることがより好ましく、１２０℃以上であることがさらに好ましい。カプセルがパンク孔に入り圧縮されたときに、カプセルが圧縮に応じて変形してカプセルが割れにくくなることを防止し、カプセルが割れて内包されたエラストマーが露出し易くなる。
【００４３】
カプセルが内包するエラストマーの酸化劣化を防止するため、前記カプセル殻は、気体透過性が低い材料であることが好ましい。ここで、「気体透過性が低い材料」とは、酸素透過度（２５℃、１ｍｍ厚）が２００ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ（１９７３．８ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ＭＰａ）未満であることをいう。酸素透過度は、４０ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ（３９４．８ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ＭＰａ）未満であることが好ましい。なお、「酸素透過度」は、「ガスバリア付与技術、ｐ．４８より、東レリサーチセンター著」に詳しい。
さらに、カプセルがエラストマー以外に液体成分を内包する場合には、前記カプセル殻は、液体透過性が低いことが好ましい。
【００４４】
カプセル殻の成分としては、ポリアミド、ポリウレア、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、（メタ）アクリル酸系ポリマー、ポリビニルアクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アラビアゴム、アルギン酸、ゼラチン、セルロース等の有機化合物、塩化カルシウム、炭酸カルシウム等の無機化合物、アルミニウム、チタン等の金属を用いることができる。これらのカプセル殻成分は、２種以上を併用してもよく、アルギン酸及び塩化カルシウムのように、材質の異なる有機化合物と無機化合物とを併用してもよい。
【００４５】
カプセル殻の強度、気体非透過性、および液体非透過性の観点から、カプセル殻は、ポリアミド、ポリウレア、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、（メタ）アクリル酸系ポリマー、ポリビニルアクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アラビアゴム、ゼラチン、セルロース等の高分子化合物を含有することが好ましく、ポリアミド、ポリウレア、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、（メタ）アクリル酸系ポリマー、ポリビニルアクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の樹脂を含有することがより好ましく、特に、ウレタン樹脂を含有することが好ましい。
【００４６】
また、カプセル殻かパンク孔内で割れ易くいこと、気体非透過性、および液体非透過性の観点から、カプセル殻の膜厚は、１μｍ以上であることが好ましく、例えば、ウレタン樹脂を用いる場合には、５μｍ〜５０μｍであることが好ましい。
次に、カプセルの形状及び大きさについて説明する。
【００４７】
カプセルの形状は特に限定されず、球状、円筒状、ラグビーボール状、卵状、金平糖状、多角形、不定形いずれでもよいが、シーリング剤の流動性の観点から、カプセル同士の摩擦が小さくなる形状であること好ましい。従って、球状、円筒状、ラグビーボール状、卵状等の角の無い丸びを帯びた形状であることが好ましく、球状であることがより好ましい。
【００４８】
カプセルの外径は、タイヤバルブの内径（直径）よりも小さいことが好ましい。タイヤバルブの内径は一般に３ｍｍ程度であるため、カプセル外径の最小長さは、２，０００μｍ以下であることが好ましく、１，０００μｍ以下であることがより好ましい。更に、カプセル外径の最大長さが、２，０００μｍ以下であることが好ましく、１，０００μｍ以下であることがより好ましい。
【００４９】
タイヤバルブコアを取り外さずにシーリング剤を注入できれば、より便宜であることから、カプセルの外径は、タイヤバルブコアの最小隙間よりも小さいことが好ましい。このような観点からは、カプセル外径の最小長さが、５００μｍ以下であることが好ましく、２００μｍ以下であることがより好ましい。また、カプセル外径の最大長さが、５００μｍ以下であることが好ましく、２００μｍ以下であることがより好ましい。
【００５０】
カプセルの外径は、その最大長さが、さらに１μｍ以上であることが好ましく、５μｍ以上であることがより好ましく、１０μｍ以上であることがさらに好ましい。カプセルの外径が１μｍ以上であると、エラストマー等のパンクシール成分を内包するカプセルを工業上製造し易い。また、カプセルの外径が１μｍ以上であることで、カプセルの集合粉体中に占めるカプセルコア成分（エラストマー等）の割合を、カプセル殻の割合より多くすることができ、タイヤ内に注入すべきシーリング剤の量を抑えることができる。
【００５１】
本発明において、カプセルは球状であって、カプセルの外径が上記範囲である場合がより好ましい。なお、カプセルの外径は、電子顕微鏡の写真観察、ビデオマイクロスコープ等により測定することができる。
【００５２】
〔エラストマー〕
前記カプセルには、コア成分として少なくともエラストマーが内包される。
前記エラストマーはパンク孔を塞ぐパンクシール成分として機能する。エラストマーの種類は特に制限されないが、パンク孔壁の圧縮に対応する柔軟性と、パンク孔の充分なシール性とを有することが好ましい。かかる柔軟性とシール性の観点から、パンク孔中で固体化したときの固体物のガラス転移温度（Ｔｇ）が、−３０℃以下となるエラストマーであることが好ましく、−４０℃以下であることがより好ましく、−４５℃以下であることが更に好ましい。「パンク孔中で固体化したときの固体物」の構成物は、エラストマーのみならず、カプセル殻、滑剤を含むときは滑剤、粘着剤、タイヤがパンクしたときに生じたタイヤ材料の小片等を含み得る。
【００５３】
前記パンク孔中で固体化したときの該固体物のガラス転移温度（Ｔｇ）が−３０℃以下となるエラストマーは、例えば、合成ゴム、天然ゴム（ＮＲ）、合成樹脂等が挙げられる。
【００５４】
前記合成ゴムとしては、例えば、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＭＢＲ（メチルメタクリレートブタジエンゴム）、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＩＲ（イソプレンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、フッ素ゴム、シリコンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、カルボキシ変性ＮＢＲ、カルボキシ変性ＳＢＲ、ビニルピリジン、及び多硫化ゴム等が挙げられる。
【００５５】
前記合成樹脂としては、スチレン・ブタジエン樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂等のビニル系樹脂、ポリアクリルエステル等のエステル系樹脂、ポリアミド等のアミド系樹脂、ポリウレタン等のウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、及びフッ素系樹脂等が挙げられる。
【００５６】
エラストマーは、２種以上を併用してもよい。また、合成ゴムと合成樹脂との組み合わせのように材質の異なるエラストマーを併用してもよい。
【００５７】
コア成分としてのエラストマーは、上記の中でも、合成ゴムが好ましく、特に、ＳＢＲ、ＮＢＲ、およびＢＲが好ましい。
【００５８】
（エラストマー分散液）
カプセルは、前記エラストマーが分散された分散液（エラストマー分散液）を内包することが好ましい。
カプセルが、前記エラストマーと、エラストマーを分散させる液状の分散媒体とを内包し、コア成分が分散液となることで、カプセルがパンク孔で割れてコア成分がパンク孔内に露出したとき、パンク孔の細部にまで、分散液を行き渡らすことができる。
【００５９】
エラストマーの分散媒体としては、水や、エタノール等の水溶性有機溶媒を用いることができ、２種以上の分散媒体を混合して用いてもよい。エラストマー分散液は、エラストマーの分散剤として、公知の界面活性剤（好ましくは、非イオン系界面活性剤）を用いてもよい。
エラストマー分散液は、天然ゴムラテックス、合成ゴムラテックス、合成樹脂ラテックスを用いてもよい。
【００６０】
ラテックス固形分の含有量は、カプセルコア成分の全質量に対して、５質量％〜４０質量％とすることが好ましく、８質量％〜３５質量％とすることがより好ましく、１０質量％〜３０質量％とすることがさらに好ましい。
なお、カプセルがエラストマーを、エラストマー分散液としてではなく、固体としてエラストマーを含むとき、エラストマーの含有量は、カプセルコア成分の全質量に対して５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましい。
【００６１】
エラストマー分散液は、エラストマー、エラストマーの分散媒、及び、必要に応じて他のコア成分を、公知の方法で混合等して製造することができる。また、コア成分の製造、保管、充填は、酸化劣化等を避けるため、好ましくは窒素又は希ガスの雰囲気で行われる。
【００６２】
−他のコア成分−
カプセルは、前記エラストマー及びその分散媒に加えて、他の成分を内包してもよい。例えば、エラストマーがパンク孔壁に密着し易いように粘着剤を内包したり、低温環境下での柔軟性を付与するために、オイル成分や可塑剤を内包することができる。さらに、パンクシール性能を向上するために、カーボンブラック（ＣＢ）、タルク、及び短繊維を内包することができる。
エラストマー及びエラストマーの分散媒以外の他のコア成分は、エラストマー（エラストマーの分散媒を用いるときは、エラストマー及びエラストマーの分散媒）を内包するカプセルとは異なる他のカプセルに、別途内包して用いてもよい。このとき、当該他のカプセルの構造、形状、大きさ（外径）、カプセル殻の成分は、前記エラストマーを内包するカプセルの態様と同じであり、好ましい範囲も同様である。
【００６３】
（粘着剤）
粘着剤は、主としてエラストマーのタイヤへの密着力を向上させるものである。従って、粘着剤は、前記カプセル中に内包されるエラストマーより粘着性の高い軟性化合物であることが好ましい。
前記粘着剤は、本発明の効果を損なうものでなければ特に制限されず、例えば、樹脂系粘着剤を好適に用いることができる。
【００６４】
前記樹脂系粘着剤としては、例えば、天然樹脂、変性ロジン及び変性ロジンの誘導体、テルペン系樹脂及びテルペン変性体、脂肪族系炭化水素樹脂、シクロペンタジエン樹脂；芳香族系石油樹脂、フェノール系樹脂、アルキルフェノールアセチレン系樹脂、スチレン系樹脂、キシレン系樹脂、クマロン・インデン樹脂、及びビニルトルエン−αメチルスチレン共重合体を挙げることができる。
【００６５】
前記天然樹脂としては、ロジン、ダンマル等が挙げられる。
前記変性ロジン及び変性ロジンの誘導体としては、重合ロジン（例えば、ロジン酸エステル樹脂等）、部分水添ロジン等が挙げられる。
前記テルペン系樹脂及びテルペン変性体としては、ピネン、α−ピネンフェノール樹脂、ジペンテンフェノール樹脂、テルペンビスフェノール樹脂等のテルペンフェノール樹脂、またはこれらを水素添化したものなどが挙げられる。
前記脂肪族系炭化水素樹脂としては、オレフィン、オレフィン重合体等が挙げられる。
【００６６】
また、アクリル系粘着剤、水溶性粘着剤等を用いることもできる。
【００６７】
中でも、エラストマーとタイヤとの密着性に優れ、エラストマー分散液（特に、ラテックス）を凝固しにくいとの観点から、テルペンフェノール樹脂またはロジン酸エステル樹脂を用いることが好ましい。
【００６８】
粘着剤の含有量は、カプセルコア成分中、１質量％〜１５質量％であることが好ましく、２質量％〜１２質量％であることがより好ましく、３質量％〜９質量％であることがさらに好ましい。１質量％〜１５質量％とすることで、実用的で良好なシール性を発揮することができる。
【００６９】
粘着剤は、エラストマーをエラストマー分散液（例えば、ラテックス）として用いるときのエラストマー分散液との混和性やパンクシール性の向上を考慮して、粘着剤エマルジョンとして用いることが好ましく、前記エラストマー分散液に適合するものを使用することが好ましい。当該粘着剤エマルジョンは、乳化剤として公知の界面活性剤（好ましくは、非イオン系界面活性剤）を使用し、樹脂成分にロジン酸エステル樹脂、テルペンフェノール樹脂等のテルペン樹脂、又はポリイソブチレン等のブチルゴム系材料を使用することができる。
ここで、粘着剤エマルジョンがエラストマー分散液に「適合」するということは、粘着剤エマルジョンがエラストマー分散液を少しも凝固させるものではないことを意味し、粘着剤エマルジョンが、エラストマーのタイヤへの接着力を向上するものとして用いられることを示す。
【００７０】
粘着剤を粘着剤エマルジョンとして用いるとき、コア成分中の粘着剤エマルジョンの含有量は、コア成分の全質量に対して、１質量％〜３０質量％であることが好ましく、２質量％〜２５質量％であることがより好ましく、５質量％〜２０質量％であることがさらに好ましい。１質量％〜３０質量％とすることで、実用的で良好なシール性を発揮することができる。
【００７１】
（短繊維）
前記カプセルは、前記粘着剤に代えて、または、さらに追加して短繊維を含有してもよい。短繊維は、パンクによりタイヤに発生した穴や孔（欠陥部）に入り込んで目詰まりを生じさせて、これらの穴や孔を迅速、かつ確実に塞ぐ役割を果たす。
短繊維の含有量は、コア成分の全質量に対して、０．１質量％〜５質量％であることが好ましく、０．３質量％〜４質量％とすることがより好ましく、０．５質量％〜３質量％とすることがさらに好ましい。上記範囲であれば、短繊維を添加したことによるシール性を十分に発揮することができる。
短繊維は、ＷＯ２００４／０４８４９３号公報の第７〜９ページに記載されるものを好適に用いることができる。
【００７２】
（フィラー）
また迅速にシールしかつ大きな孔でも確実にシールできるように、カプセルには１種又はそれ以上のフィラーを混合してもよい。フィラーは、コア成分中に、好ましくは約２０ｇ／リットル〜２００ｇ／リットル、より好ましくは６０ｇ／リットル〜１００ｇ／リットル加えられ、あるいはタイヤのリム組においてタイヤ内部に配される。
フィラーは、ＷＯ２００４／０４８４９３号公報の第１０〜１１ページに記載されるものを好適に用いることができる。
【００７３】
（コア成分の固形分）
本発明のパンクシーリング剤において、エラストマーを内包するカプセルが、エラストマーの分散媒等の液体を含む場合は、該カプセル内のコア成分中の固体成分（以下、「固形分」ということがある）の含有量は、コア成分の全質量に対して、５質量％〜７０質量％であることが好ましい。
【００７４】
「固形分の含有量」は、以下のようにして求めることができる。まず、エラストマーを内包するカプセル内のコア成分１０ｇを４時間、１４０℃の状態で放置する。放置後の残留分の質量を測定し、当該残留分の質量を前記コア成分の質量で除する（残留分の質量／放置前の前記コア成分の質量）ことで求めることができる。
【００７５】
固形分の含有量がコア成分の全質量に対して、５質量％以上あれば十分なシール性を確保することが可能となる。また、７０質量％以下であればシール性以外の特性を十分に確保することができる。
上記範囲内での固形分含有量のより好ましい上限は６０質量％であり、さらに好ましくは５０質量％であり、特に好ましくは４０質量％である。また、上記範囲内で固形分の含有量のより好ましい下限は８質量％である。
【００７６】
〔滑剤〕
本発明のパンクシーリング剤は、さらに滑剤を含むことが好ましい。
前記滑剤は、カプセルの集合粉体がより流動性を有し、シーリング剤をタイヤ内により注入し易くする機能を有し、カプセル殻を損ねにくい（カプセル殻を損傷したり、カプセル殻を溶かして孔を開けたりしない）性質のものが好ましい。
【００７７】
具体的には、例えば、シリカ、酸化チタン等の無機粉末や、ポリエチレンワックス、パラフィンワックス、セレシンワックス、シリコーンワックス等のワックスが挙げられる。
滑剤は、カプセルの集合粉体の全質量に対して、１質量％〜１０質量％の範囲で用いることが好ましい。
【００７８】
滑剤は、次のようにしてカプセル表面に付着して用いることが好ましい。滑剤として無機粉末を用いる場合は、カプセルの集合粉体と無機粉末とを混合し攪拌することで、滑剤をカプセル表面に付着することができる。ワックスを用いる場合には、カプセルの集合粉体にワックスを塗布した後、充分に乾燥することで、滑剤をカプセル表面に付着することができる。
上記の中でも、カプセル同士のべたつきが少なく、製造上の便宜から無機粉体を用いることが好ましい。
【００７９】
〔第２のカプセル〕
カプセルがエラストマー分散液（例えば、ラテックス）を内包する場合には、本発明のパンクシーリング剤は、さらに、酸、水溶性有機溶媒、及び塩からなる群より選択される少なくとも１種を内包する第２のカプセルを含むことが好ましい。
以下「酸、水溶性有機溶媒、及び塩からなる群より選択される少なくとも１種」を「第２のカプセルのコア成分」と称する。
【００８０】
エラストマー分散液の１種であるラテックスは、ラテックス粒子のまわ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。そして、この反発力よりも大きな力を与えると、粒子同士が接着することになり、ラテックスが凝固する。酸、水溶性有機溶媒、及び塩は、乳化剤の負の電荷同士の反発力を弱める機能を有するため、前記
第２のカプセルを含むことで、カプセルがパンク孔内で割れ、エラストマー分散液が露出したときに、エラストマー分散液の凝固を促進することができる。
【００８１】
第２のカプセルに内包する酸としては、酢酸、ギ酸などの有機酸；塩酸、硝酸、硫酸、炭酸、シュウ酸などの無機酸；を用いることができる。
【００８２】
第２のカプセルに内包する水溶性有機溶媒としては、メタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール、アセトン、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド等の水溶性の有機溶媒を用いることができる。
【００８３】
第２のカプセルに内包する塩としては、食塩（塩化ナトリウム）、塩化カリウム等の塩酸塩；重曹、炭酸ナトリウム等の炭酸塩；硫酸塩；硝酸塩；等の無機物の塩を挙げることができる。また、酢酸塩、ギ酸塩、ヘキシルアミン塩等の有機物の塩を用いることもできる。
【００８４】
第２のカプセルの構造、形状、大きさ（外形）、カプセル殻の成分は、エラストマーを内包するカプセル（以下、「第１のカプセル」と称する）と同じであり、好ましい範囲も同様である。
第２のカプセルのコア成分の量は、エラストマー分散液の凝固を充分に行なう観点から、第１のカプセルのコア成分であるエラストマー分散液の全質量に対して、０．１質量％〜１０質量％であることが好ましく、０．５質量％〜７．５質量％であることがより好ましく、１質量％〜５質量％であることがさらに好ましい。
【００８５】
−カプセルの製造方法−
第１のカプセル、第２のカプセル、及び、粘着剤や短繊維等を第１のカプセルとは異なる他のカプセルに内包する場合の該他のカプセルを含む前記各カプセルの製造は、マイクロカプセルの製造方法として公知の方法により行なうことができる。例えば、コア成分を含む疎水性有機溶媒と水との界面で重（縮）合反応させる界面重（縮）合法、コア成分の内または外側からカプセル殻成分の樹脂のモノマーを供給し、界面上で重合反応させるｉｎ ｓｉｔｕ重合法、同心二重ノズルの先端からコア成分とカプセル殻成分とを同時に固液中に滴下させて液滴形成と硬化を同時に行なう液中硬化法（オリフィス法）等が挙げられる。
【００８６】
例えば、界面重縮合法によりカプセルを作製する場合には、次のようにして作製することができる。
既述のコア成分を、ヘキサン、酢酸エチル等の有機溶剤に溶解し、分散相を調製する。カプセル殻としてウレタン樹脂を用いる場合には、重縮合によりウレタン樹脂を生成可能なモノマー（例えば、イソシアネート基を有するモノマー）を、前記分散相に相溶性のない水等の液体（さらに塩化ナトリウム等の無機塩を含有していてもよい）に溶解し、水相を調製する。
前記分散相と、前記水相とを混合し、前記水相を連続相とした混合液を調製し、次いでアルコールを該分散液に添加することで、分散相−水相界面でイソシアネート基を有するモノマーの重縮合反応が開始され、ウレタン樹脂をカプセル殻とするカプセルが作製される。作製したカプセルは、混合液をろ過することで回収することができる。
【００８７】
〔パンクの修理方法〕
本発明のパンクの修理方法は、本発明のパンクシーリング剤を、タイヤ内に注入することにより行なう。
具体的には、まず、パンクシーリング剤が充填された容器を、タイヤのバルブ口と接続して適量を注入する。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孔をシールできるようにタイヤを回転させればよい。パンクシーリング剤のタイヤ内への注入は、ロートを使用して、手動で注入してもよいし、後述のポンプアップ装置を用いて注入してもよい。本発明のパンクシーリング剤はカプセルの集合粉体を用いて構成されているので、いずれの注入方法でも、扱い易く、注入し易い。また、タイヤを回転させた後は、すみやかにパンクがシールされる。
【００８８】
このような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いてタイヤの内部に導入されてタイヤを再膨張させ得るが、図１に示されるポンプアップ装置２０によってより好ましく使用できる。
【００８９】
図１に示されるポンプアップ装置２０では、前記圧力源として小型のエアコンプレッサ１を用いている。このエアコンプレッサ１は、ホース２を介して耐圧容器４のガス導入部３に接続されている。前記ガス導入部３は、栓バルブ５で閉止できかつ耐圧容器４に収納されたパンクシーリング剤６の液面上までのびるライザーチューブとして形成されている。
【００９０】
また、耐圧容器４は、パンクシーリング剤６を取出すための出口バルブ７を有し、この出口バルブ７にホース８の一端が接続されるとともに、該ホース８の他端には、タイヤバルブ１０にねじ止めされるねじアダプタ９が取付けられている。
【００９１】
耐圧容器４は、フィリングスタブ１２を有し、かつ水が充填されたジャケット１１を具える。必要に応じて加熱源としての塩化カルシウムが前記フィリングスタブ１２内に充填されうる。パンクシーリング剤６が低温で凍結すると、この加熱源の水和作用で解放される熱によって、利用できる温度にパンクシーリング剤６が加熱される。
前記エアコンプレッサ１には、電気ケーブル１３が接続され、そのプラグ１４は、例えば、シガレットライターに差込まれる。
【００９２】
タイヤにパンクが発生すると、前記ねじアダプタ９がタイヤバルブ１０にねじ止めされ、かつエアコンプレッサ１がシガレットライターに接続されるとともに、耐圧容器４のガス導入部３において前記栓バルブ５が開かれる。そしてエアコンプレッサ１から耐圧容器４内にガス導入部３をへて導入される圧縮空気が、出口バルブ７からパンクシーリング剤６を押出し、タイヤバルブ１０をへてタイヤの内部に導入させる。然る後、空気がタイヤの内部に再充填され、タイヤを特定の内圧で膨張させる。これが終わると、ねじアダプタ９をタイヤバルブ１０から取外し、エアコンプレッサ１を止める。この直後に、一定距離に亘って予備走行し、タイヤ内部にパンクシーリング剤６を散布しつつパンク孔をシールした後、ポンプアップ装置２０が再び接続されてタイヤを要求される内圧まで再度、ポンプアップする。
【００９３】
また、本発明のパンクシーリング剤は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示されるポンプアップ装置によってもより好ましく使用できる。なお、図２（Ａ）、（Ｂ）に示されるポンプアップ装置において、図１に示されるポンプアップ装置２０と共通の部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００９４】
このポンプアップ装置は、図２（Ａ）に示されるパンクシーリング剤６の収納容器である樹脂製のボトル２２と、図２（Ｂ）に示される圧力源としてのエアコンプレッサ１とを備えている。ボトル２２は、１回のパンク修理に必要なパンクシーリング剤６を収容している。ボトル２２には、先端部にアダプタ２６が配置されたホース２４が接続されている。またエアコンプレッサ１に接続されたホース２にも、その先端部にアダプタ９が配置されている。但し、ボトル２２のホース２４については、タイヤバルブ１０に直接接続可能なものであるならばアダプタ２６を省略してもよい。
【００９５】
パンク発生時に、ボトル２２のアダプタ２６がタイヤバルブ１０にねじ止めされる。これにより、ボトル２２は、ホース２４及びアダプタ２６を通してタイヤ内に連通する。この状態で、作業者は、図２（Ａ）で２点鎖線（想像線）により示されるように、ボトル２２を握り潰してパンクシーリング剤６をボトル２２内から搾り出すことにより、ホース２４を通してパンクシーリング剤６をタイヤ内へ注入する。
【００９６】
ボトル２２内からタイヤ内へのパンクシーリング剤６の注入が完了すると、作業者は、アダプタ２６をタイヤバルブ１０から取り外してボトル２２をタイヤから切り離す。
【００９７】
次いで、作業者は、エアコンプレッサ１のアダプタ９をタイヤバルブ１０にねじ止めし、アダプタ９及びホース２を通してエアコンプレッサ１をタイヤ内に連通させる。この状態で、作業者は、エアコンプレッサ１を作動させて加圧空気をタイヤ内へ再充填し、タイヤを特定の内圧で膨張させる。これが終わると、作業者は、アダプタ９をタイヤバルブ１０から取外し、エアコンプレッサ１を止める。この直後に、一定距離に亘って予備走行し、タイヤ内部にパンクシーリング剤６を散布しつつパンク孔をシールした後、作業者は、ポンプアップ装置のエアコンプレッサ１を再び接続してタイヤを要求される内圧まで再度、ポンプアップする。
【００９８】
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。
【実施例】
【００９９】
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。なお、パンクシーリング剤の製造に用いた各成分の数量の単位は、特に断りのない限り、いずれも質量基準である。
【０１００】
〔実施例１〕
下記組成のコア成分をウレタン樹脂のカプセルに内包したカプセルを、界面重縮合反応により作製した。
【０１０１】
−第１のカプセルのコア成分組成−
・エラストマー〔ＳＢＲ〕 ７０％
・粘着剤〔ロジン酸エステル〕 ３０％
【０１０２】
具体的には、上記コア成分（ＳＢＲとロジン酸エステル）を混合し、分散相１を調製した。また、イソシアネート基を有するモノマーの水溶液を水相１とした。得られた分散相１を水相１に加えた。その後、さらにアルコールを添加することにより、界面重縮合反応を開始させることにより、ウレタン樹脂をカプセル殻としたカプセルを得、これを実施例１のパンクシーリング剤とした。
【０１０３】
得られたカプセルについて、キーエンス社製、ビデオマイクロスコープでカプセル殻の膜厚を測定したところ、１０μｍ〜４０μｍであった。また、カプセルは球状であり、その外径は、８０μｍ〜１８０μｍであった。
【０１０４】
〔実施例２〕
実施例１のパンクシーリング剤の製造において、第１のカプセルのコア成分を、下記コア成分に代えた他は同様にして、実施例２のパンクシーリング剤を製造した。
カプセルは球状であり、その外径は１２０μｍ〜２４０μｍであった。また、カプセル殻の膜厚は、２０μｍ〜６０μｍであった。
【０１０５】
−第１のカプセルのコア成分組成−
・エラストマー分散液〔ＳＢＲラテックス（固形分：１２％）〕 ２９％
・粘着剤〔ロジン酸エステルエマルジョン（固形分： ３％）〕 ６％
・水 ３５％
・プロピレングリコール ３０％
なお、ＳＢＲラテックス及びロジン酸エステルエマルジョンの固形分量は、第１のカプセルのコア成分全質量に対する割合である。
【０１０６】
〔実施例３〕
第１のカプセルは、実施例２と同様の方法でウレタン樹脂殻を有する第１のカプセルを作製した。次に、実施例２の第１のカプセルの製造において、コア成分を酢酸に代えたほかは同様にして、第２のカプセルを製造した。
第２のカプセルは球状であり、その外径は６０μｍ〜１２０μｍであった。また、カプセル殻の膜厚は、１０μｍ〜４０μｍであった。
【０１０７】
上記で得られた第１のカプセルと第２のカプセルとを、７：３（第１のカプセル量：第２のカプセル量〔質量基準〕）で混合すると共に、更に、滑剤として粒径６μｍのシリカ粒子を添加した。シリカ粒子は、第１のカプセル及び第２のカプセルの総質量に対して、５％となるように添加した。
【０１０８】
〔比較例１〕
下記成分を混合して、比較例１のパンクシーリング剤を製造した。
・ＳＢＲラテックス（固形分：７質量％） １７％
・不凍液（プロピレングリコール） ４５％
・粘着剤（ロジン酸エステルエマルジョン、固形分：３％） ６％
・水 ３２％
【０１０９】
＜評価＞
１．保存安定性（熱的安定性）
得られたパンクシーリング剤を密閉容器に入れ、８０℃のオーブンに４時間保管した。その後、マイナス２０℃環境下で、１つのタイヤのタイヤトレッド溝部に直径３ｍｍの釘を踏み抜いて穴をあけたタイヤ内に、パンクシーリング剤を注入した。さらに、１．３ｋｇｆ／ｃｍ2（１２．７４×１０−４Ｐａ）の空気圧を維持しながら、約５０ｋｍ／ｈで車を走行させ、１０ｋｍ以上走行したときのマイナス２０℃でのパンクシール性の優劣により、保存安定性を評価した。評価結果を表１に示す。
評価基準は下記のとおりである。
○：１０ｋｍ未満で完全にパンクをシールした
×：１０ｋｍ以上走行してもシールできなかった
【０１１０】
２．シーリング剤必要量
タイヤサイズ２０５／５５Ｒ１６のタイヤを用い、マイナス２０℃環境下で、１つのタイヤのタイヤトレッド溝部に、直径３ｍｍの釘を踏み抜いて穴をあけたパンクシーリング剤を注入した。その後、１．３ｋｇｆ／ｃｍ2（１２．７４×１０−４Ｐａ）の空気圧を維持しながら、約５０ｋｍ／ｈで車を走行させた。
シーリング剤必要量の評価は、比較例のパンクシーリング剤を使用した際に要した必要最小質量を１００としたとき、実施例１〜実施例３のパンクシーリング剤を使用した際に要した必要最小質量がどれほどとなるかを指数化することより行なった。評価結果を表１に示す。
【０１１１】
３．パンクシール性
１つのタイヤのタイヤトレッド溝部に、直径３ｍｍの釘を踏み抜いて穴をあけたパンクシーリング剤を注入した。その後、１．３ｋｇｆ／ｃｍ2（１２．７４×１０−４Ｐａ）の空気圧を維持しながら、マイナス２０℃環境下で約５０ｋｍ／ｈで車を走行させた。
パンクシール性の評価は、比較例のパンクシーリング剤を使用した際に要した必要最小走行距離を１００としたとき、実施例１〜実施例３のパンクシーリング剤を使用した際に要した必要最小走行距離がどれほどとなるかを指数化することにより行なった。評価結果を表１に示す。
【０１１２】
【表１】
【０１１３】
表１の結果より、本発明のパンクシーリング剤は、従来の液体シーリング剤である比較例のパンクシーリング剤と同等のパンクシール性を有しつつ、比較例のパンクシーリング剤に比べ、タイヤ内への注入性および保存安定性に優れ、必要量も大きく減らすことができた。
【符号の説明】
【０１１４】
３ ガス導入部
４ 耐圧容器
６ シーリング剤
７ 出口バルブ
２０ ポンプアップ装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パンクシーリング剤及びパンクの修理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パンクが発生した際に、その発生箇所をシールするための補修剤であるパンクシーリング剤（以下、単に「シーリング剤」とも称する）は、一般に液状で、タイヤのバルブないしバルブコアからタイヤ内に注入されて用いられる。シーリング剤は、容器に詰められ、例えば、シーリング剤入り容器とシーリング剤をタイヤ内に押し入れるポンプアップ装置とが一体となったパンク応急修理キットとして車内に積載される。
【０００３】
パンクシール機能は、主として、シーリング剤に含まれるラテックスが凝固して、ラテックス中の固形分がパンク孔やパンク穴（以下、パンク孔およびパンク穴を総称して「パンク孔等」と称することがある）を塞ぐことによるものである。よりパンク孔等の目詰まりを迅速に、かつ、確実なものとするため、短繊維を用いることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、短繊維を含有するシーリング剤は、シーリング剤の注入時に、シーリング剤の流れに対して平行に配列する短繊維に起因して粘性が異方的に増し、流動性が低くなるため、タイヤ内への注入性が低下する問題が懸念されている。かかる問題を解決することを目的として、短繊維の代わりに、シーリング剤の流れに対して力を等方分散する中空粒子を用いて、シーリング剤の流動性低下を防止することが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
シーリング剤は、低温度化によっても流動性が低下し易い。これは、主として、ラテックスが低温度化と共に粘性を増すことに起因するものである。そのため、寒冷地（例えば−４０℃）においてもシーリング剤が流動的でタイヤに注入し易いように、プロピレングリコールに代表される不凍液が添加される（例えば、前記特許文献１参照）。
【０００５】
一方、シーリング剤がタイヤに注入された後、パンク孔等でのラテックスの凝固が迅速に行なわれるために、ラテックスの凝固を促進させる成分である酸や有機溶媒や塩を内包するマイクロカプセルを、液体のラテックス中に分散させたシーリング剤が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２００４／０４８４９３号公報
【特許文献２】特開２００６−１６７９５２号公報
【特許文献３】特開２００７−１４６００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献１〜３に記載されるパンクシーリング剤は、いずれも液状である。液状のシーリング剤は、ラテックスの固形分であるラテックス粒子の分散安定性の低下や、シーリング剤の酸化劣化により劣化し易かった。
シーリング剤の酸化劣化に対しては、シーリング剤容器の酸素非透過性を高めたり、シーリング剤容器中のシーリング剤に対して窒素ガスをバブリングする等の対処がなされていたが、限界があった。
【０００８】
従来の液状のシーリング剤は、タイヤ内部のパンク孔等が存在する部分以外の部分にもシーリング剤が付着することを見越して、パンク孔等を塞ぐのに必要な量以上のシーリング剤をタイヤ内に注入する必要があった。さらに、低温度環境下では、シーリング剤の粘度が上昇する傾向にあり、タイヤ内に注入されたシーリング剤が、タイヤのトレッド部全体に広がりにくかった。そのため、このような条件下でも使用可能なように、必要量以上のシーリング剤をタイヤに注入したり、余裕を持ってシーリング剤を用意しておく必要があった。
【０００９】
このように、タイヤ内に相当量のシーリング剤を含むと、タイヤの重量が増し、車の操縦性を損ないやすかった。また、シーリング剤の必要量が多いことは、シーリング剤を用いたパンク応急修理キット等のコストアップや、シーリング剤容器の収納スペースを確保の必要性も求められた。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、タイヤ内への注入量を低減し、保存安定性に優れ、少量でもパンク孔をシール可能なパンクシーリング剤を提供することを目的とする。また、前記パンクシーリング剤を用いることで、パンクシーリング剤を扱い易く、タイヤ内へのパンクシーリング剤の注入が容易で、パンクシールを迅速に行なうことができるパンクの修理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成すべく鋭意検討の結果、本発明者らは、下記本発明により当該目的を達成できることを見出した。本発明の具体的手段は、次のとおりである。
【００１２】
＜１＞ 少なくともエラストマーを内包するカプセルの集合粉体を含むパンクシーリング剤である。
【００１３】
＜２＞ 前記カプセルは、さらに前記エラストマーを分散させる分散液を内包する前記＜１＞に記載のパンクシーリング剤である。
【００１４】
＜３＞ 前記エラストマーは、合成ゴム、天然ゴム、及び合成樹脂からなる群より選択される少なくとも１種である前記＜１＞または前記＜２＞に記載のパンクシーリング剤である。
【００１５】
＜４＞ 前記カプセルのカプセル殻は、樹脂を含有する前記＜１＞〜前記＜３＞のいずれか１つに記載のパンクシーリング剤である。
【００１６】
＜５＞ 前記樹脂は、ウレタン樹脂である前記＜４＞に記載のパンクシーリング剤である。
【００１７】
＜６＞ 前記カプセルの外径は、タイヤバルブの内径よりも小さい前記＜１＞〜前記＜５＞のいずれか１つに記載のパンクシーリング剤である。
【００１８】
＜７＞ 前記カプセルの外径は、タイヤバルブコアの最小隙間よりも小さい前記＜１＞〜前記＜６＞のいずれか１つに記載のパンクシーリング剤である。
【００１９】
＜８＞ 前記カプセルのカプセル殻は、気体非透過性である前記＜１＞〜前記＜７＞のいずれか１つに記載のパンクシーリング剤である。
【００２０】
＜９＞ さらに滑剤を含む前記＜１＞〜前記＜８＞のいずれか１つに記載のパンクシーリング剤である。
【００２１】
＜１０＞ さらに、酸、水溶性有機溶媒、及び塩からなる群より選択される少なくとも１種を内包する第２のカプセルを含む前記＜２＞〜前記＜９＞のいずれか１つに記載のパンクシーリング剤である。
【００２２】
＜１１＞ 前記＜１＞〜前記＜１０＞のいずれか１つに記載のパンクシーリング剤を、タイヤ内に注入するパンクの修理方法である。
【発明の効果】
【００２３】
前記＜１＞に記載の発明によれば、液体状としてではなく、シーリング剤も固体状のカプセルに存在させて含ませることで、シーリング剤は外気から離され、酸化劣化等の保存安定性に優れたパンクシーリング剤を提供することができる。また、パンクシーリング剤がカプセルの集合粉体であることで、−４０℃等の寒冷地でも粘性が低く、不凍液が不要であることから、シーリング剤が液状である場合に比べ、タイヤ内への注入量を低減し、少量でもパンク孔をシール可能なパンクシーリング剤を提供することができる。
【００２４】
前記＜２＞に記載の発明によれば、前記カプセルには、エラストマーとエラストマーを分散させる分散媒体との混合物であるエラストマー分散液、例えば、ラテックスが内包されることとなる。従って、ラテックスを内包するカプセルがパンク孔に入ってカプセルが割れたとき、前記パンク孔にラテックスが細部にまで滲み渡り易い。
【００２５】
前記＜３＞に記載の発明によれば、エラストマーが、パンク孔に適用し易い柔軟性を有し、パンクシール性により優れる。
【００２６】
前記＜４＞に記載の発明によれば、前記カプセルがタイヤ内に注入されるまでは割れにくく、タイヤ内でパンク孔に入ったときには、パンク孔の圧縮により割れ易い。
【００２７】
前記＜５＞に記載の発明によれば、前記カプセルがタイヤ内に注入されるまでは、より割れにくく、タイヤ内でパンク孔に入ったときには、パンク孔の圧縮により、より割れ易い。
【００２８】
前記＜６＞に記載の発明によれば、パンクシーリング剤をタイヤバルブから注入し易い。
【００２９】
前記＜７＞に記載の発明によれば、タイヤバルブにタイヤバルブコアが装着しているままでも、パンクシーリング剤を注入し易い。
【００３０】
前記＜８＞に記載の発明によれば、前記カプセルに内包されるエラストマー等の酸化劣化を防止することができる。
【００３１】
前記＜９＞に記載の発明によれば、前記カプセルの集合粉体の流動性が増し、パンクシーリング剤をタイヤ内へより注入し易く、タイヤ内でのトレッド部全体にも広く行きわり易い。
【００３２】
前記＜１０＞に記載の発明によれば、エラストマーを内包するカプセルと共にシーリング剤に混在させることで、パンク孔内でカプセルが破裂した時に、前記カプセルに例えばラテックスを含む場合に、カプセルから滲み出たラテックスの凝固化を促進し、パンクシールをより迅速にすることができる。
【００３３】
前記＜１１＞に記載の発明によれば、パンクシーリング剤を扱い易く、タイヤ内へのパンクシーリング剤の注入が容易で、及びパンクシールを迅速に行なうことができるパンクの修理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係るパンクシーリング剤をタイヤに充填するために用いられるシーリング・ポンプアップ装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係るパンクシーリング剤をタイヤに充填するために用いられるシーリング・ポンプアップ装置の他の例を示す概略図であり、（Ａ）は、パンクシーリング剤の収納容器であるボトルの使用例を示す概略図であり、（Ｂ）はエアコンプレッサの使用例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
＜パンクシーリング剤＞
パンクしたタイヤの孔をシールする本発明のパンクシーリング剤は、少なくともエラストマーを内包するカプセルの集合粉体を含むことが必要である。
シーリング剤は、タイヤ内への注入性をより向上するために、必要に応じて、滑剤等の他の成分を更に含有していてもよいが、シーリング剤の流動性を維持するために、カプセル外に液体が存在しないことが好ましい。すなわち、本発明のパンクシーリング剤は、カプセル外に液体成分を含まない固形成分のみで構成されていることが好ましい。
【００３６】
本発明のパンクシーリング剤は、前記カプセルの集合粉体を用いて構成されることで、シーリング剤が液状であることに起因する温度低下に伴う増粘を、解消することができる。従って、本発明のパンクシーリング剤は、例えば、−４０℃の寒冷地で用いても、例えば、常温の水の如く流動性が良く粘度が低いため、不凍液を添加する必要性がない。その結果、タイヤ内へ注入すべきシーリング剤の必要量を大きく減らすことができる。
シーリング剤が流動性に富み粘度が低いことは、シーリング剤をタイヤ内に注入したときに、タイヤ内面のトレッド部全面に、シーリング剤が広がり易いことを意味している。
【００３７】
本発明のパンクシーリング剤が前記カプセルの集合粉体であることで、シーリング剤が液状である場合に比べ、シーリング剤がタイヤ内面に付着しにくくなるため、パンク孔およびパンク穴の無いタイヤ内面へのシーリング剤の付着を見越した必要量以上のシーリング剤注入を回避することができる。従って、従来に比べて、タイヤ内へのシーリング剤の注入量を減らすことができる。
【００３８】
パンクしたタイヤのパンク孔およびパンク穴は、一般に、車の走行により路面や車体から受ける振動により、収縮と膨張を繰り返す。従って、本発明のパンクシーリング剤がパンク孔やパンク穴に到達すると、カプセルがパンク孔やパンク穴の壁面によって圧縮され、カプセルが破裂する。カプセルが破裂することにより、カプセル内に内包されたエラストマーが露出し、パンク孔およびパンク穴は、該エラストマーによって塞がれる。
このように、本発明のシーリング剤は、釘等が貫通して発生したパンク孔を塞ぐほか、貫通まではしなくともタイヤ内面が損傷して発生したパンク穴も塞いで、更なる損傷を防ぐことができる。以下、パンク孔のシールについて特に説明するが、いずれも、パンク穴のシールについてもあてはまる。
【００３９】
タイヤのパンク孔を塞ぎ、パンクをシールする成分の１つである前記エラストマーは、本発明において、カプセルに内包されるため、前記エラストマーの酸化劣化を抑制することができる。
パンクシーリング剤は、一般に、容器に詰められ、例えば、パンク応急修理キットとして車内に積載される。従来、エラストマーの酸化劣化等によりパンクシーリング剤の使用期限が切れた場合には、シーリング剤自体の交換をすることが困難であり、シーリング剤容器ごと交換する必要があった。これは、シーリング剤が、シーリング剤容器内の壁面にまとわりつき、容器内を水洗した場合にも、ラテックス固形分等が該壁面にこびりつく等して、シーリング剤が容器から完全には排出できなかったためである。
【００４０】
本発明に係るパンクシーリング剤は、液状のシーリング剤に比べ、シーリング剤容器の内部壁面に付着し難いことから、シーリング剤容器中のシーリング剤を取り出し易く、シーリング剤のみを交換することができる。
以下、本発明のパンクシーリング剤が含有し得る各成分について説明する。
【００４１】
〔カプセル〕
本発明のパンクシーリング剤は、少なくともエラストマーを内包するカプセルの集合粉体を含有する。
前記カプセルの構造は、より具体的には、少なくともエラストマーを含有する成分によって構成されるコア部と、前記コア部を被覆するシェル部とを有するコアシェル構造である。以下、適宜、前記シェル部を「カプセル殻」と称し、カプセルに内包されるコア部の成分を「コア成分」と称する。
【００４２】
−カプセル殻−
カプセル殻は、カプセルがタイヤ内のパンク孔に入るまでは割れにくく、パンク孔に入ってパンク孔壁面によって圧縮されたときにカプセルが割れる強度を有することが好ましい。
パンクシーリング剤は、トランク等の高温になり易い車内に積載されることが多い。また、走行中にパンクしたタイヤは、車体からの熱やタイヤと路面との摩擦熱により、熱を持っているため、タイヤ内へ注入されたシーリング剤のカプセルが、少なくともパンク孔に到達するまでは溶融しないことが好ましい。そのような観点から、カプセル殻成分の融点は８０℃以上であることが好ましく、１００℃以上であることがより好ましく、１２０℃以上であることがさらに好ましい。カプセルがパンク孔に入り圧縮されたときに、カプセルが圧縮に応じて変形してカプセルが割れにくくなることを防止し、カプセルが割れて内包されたエラストマーが露出し易くなる。
【００４３】
カプセルが内包するエラストマーの酸化劣化を防止するため、前記カプセル殻は、気体透過性が低い材料であることが好ましい。ここで、「気体透過性が低い材料」とは、酸素透過度（２５℃、１ｍｍ厚）が２００ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ（１９７３．８ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ＭＰａ）未満であることをいう。酸素透過度は、４０ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ（３９４．８ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ＭＰａ）未満であることが好ましい。なお、「酸素透過度」は、「ガスバリア付与技術、ｐ．４８より、東レリサーチセンター著」に詳しい。
さらに、カプセルがエラストマー以外に液体成分を内包する場合には、前記カプセル殻は、液体透過性が低いことが好ましい。
【００４４】
カプセル殻の成分としては、ポリアミド、ポリウレア、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、（メタ）アクリル酸系ポリマー、ポリビニルアクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アラビアゴム、アルギン酸、ゼラチン、セルロース等の有機化合物、塩化カルシウム、炭酸カルシウム等の無機化合物、アルミニウム、チタン等の金属を用いることができる。これらのカプセル殻成分は、２種以上を併用してもよく、アルギン酸及び塩化カルシウムのように、材質の異なる有機化合物と無機化合物とを併用してもよい。
【００４５】
カプセル殻の強度、気体非透過性、および液体非透過性の観点から、カプセル殻は、ポリアミド、ポリウレア、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、（メタ）アクリル酸系ポリマー、ポリビニルアクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アラビアゴム、ゼラチン、セルロース等の高分子化合物を含有することが好ましく、ポリアミド、ポリウレア、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、（メタ）アクリル酸系ポリマー、ポリビニルアクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の樹脂を含有することがより好ましく、特に、ウレタン樹脂を含有することが好ましい。
【００４６】
また、カプセル殻かパンク孔内で割れ易くいこと、気体非透過性、および液体非透過性の観点から、カプセル殻の膜厚は、１μｍ以上であることが好ましく、例えば、ウレタン樹脂を用いる場合には、５μｍ〜５０μｍであることが好ましい。
次に、カプセルの形状及び大きさについて説明する。
【００４７】
カプセルの形状は特に限定されず、球状、円筒状、ラグビーボール状、卵状、金平糖状、多角形、不定形いずれでもよいが、シーリング剤の流動性の観点から、カプセル同士の摩擦が小さくなる形状であること好ましい。従って、球状、円筒状、ラグビーボール状、卵状等の角の無い丸びを帯びた形状であることが好ましく、球状であることがより好ましい。
【００４８】
カプセルの外径は、タイヤバルブの内径（直径）よりも小さいことが好ましい。タイヤバルブの内径は一般に３ｍｍ程度であるため、カプセル外径の最小長さは、２，０００μｍ以下であることが好ましく、１，０００μｍ以下であることがより好ましい。更に、カプセル外径の最大長さが、２，０００μｍ以下であることが好ましく、１，０００μｍ以下であることがより好ましい。
【００４９】
タイヤバルブコアを取り外さずにシーリング剤を注入できれば、より便宜であることから、カプセルの外径は、タイヤバルブコアの最小隙間よりも小さいことが好ましい。このような観点からは、カプセル外径の最小長さが、５００μｍ以下であることが好ましく、２００μｍ以下であることがより好ましい。また、カプセル外径の最大長さが、５００μｍ以下であることが好ましく、２００μｍ以下であることがより好ましい。
【００５０】
カプセルの外径は、その最大長さが、さらに１μｍ以上であることが好ましく、５μｍ以上であることがより好ましく、１０μｍ以上であることがさらに好ましい。カプセルの外径が１μｍ以上であると、エラストマー等のパンクシール成分を内包するカプセルを工業上製造し易い。また、カプセルの外径が１μｍ以上であることで、カプセルの集合粉体中に占めるカプセルコア成分（エラストマー等）の割合を、カプセル殻の割合より多くすることができ、タイヤ内に注入すべきシーリング剤の量を抑えることができる。
【００５１】
本発明において、カプセルは球状であって、カプセルの外径が上記範囲である場合がより好ましい。なお、カプセルの外径は、電子顕微鏡の写真観察、ビデオマイクロスコープ等により測定することができる。
【００５２】
〔エラストマー〕
前記カプセルには、コア成分として少なくともエラストマーが内包される。
前記エラストマーはパンク孔を塞ぐパンクシール成分として機能する。エラストマーの種類は特に制限されないが、パンク孔壁の圧縮に対応する柔軟性と、パンク孔の充分なシール性とを有することが好ましい。かかる柔軟性とシール性の観点から、パンク孔中で固体化したときの固体物のガラス転移温度（Ｔｇ）が、−３０℃以下となるエラストマーであることが好ましく、−４０℃以下であることがより好ましく、−４５℃以下であることが更に好ましい。「パンク孔中で固体化したときの固体物」の構成物は、エラストマーのみならず、カプセル殻、滑剤を含むときは滑剤、粘着剤、タイヤがパンクしたときに生じたタイヤ材料の小片等を含み得る。
【００５３】
前記パンク孔中で固体化したときの該固体物のガラス転移温度（Ｔｇ）が−３０℃以下となるエラストマーは、例えば、合成ゴム、天然ゴム（ＮＲ）、合成樹脂等が挙げられる。
【００５４】
前記合成ゴムとしては、例えば、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＭＢＲ（メチルメタクリレートブタジエンゴム）、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＩＲ（イソプレンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、フッ素ゴム、シリコンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、カルボキシ変性ＮＢＲ、カルボキシ変性ＳＢＲ、ビニルピリジン、及び多硫化ゴム等が挙げられる。
【００５５】
前記合成樹脂としては、スチレン・ブタジエン樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂等のビニル系樹脂、ポリアクリルエステル等のエステル系樹脂、ポリアミド等のアミド系樹脂、ポリウレタン等のウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、及びフッ素系樹脂等が挙げられる。
【００５６】
エラストマーは、２種以上を併用してもよい。また、合成ゴムと合成樹脂との組み合わせのように材質の異なるエラストマーを併用してもよい。
【００５７】
コア成分としてのエラストマーは、上記の中でも、合成ゴムが好ましく、特に、ＳＢＲ、ＮＢＲ、およびＢＲが好ましい。
【００５８】
（エラストマー分散液）
カプセルは、前記エラストマーが分散された分散液（エラストマー分散液）を内包することが好ましい。
カプセルが、前記エラストマーと、エラストマーを分散させる液状の分散媒体とを内包し、コア成分が分散液となることで、カプセルがパンク孔で割れてコア成分がパンク孔内に露出したとき、パンク孔の細部にまで、分散液を行き渡らすことができる。
【００５９】
エラストマーの分散媒体としては、水や、エタノール等の水溶性有機溶媒を用いることができ、２種以上の分散媒体を混合して用いてもよい。エラストマー分散液は、エラストマーの分散剤として、公知の界面活性剤（好ましくは、非イオン系界面活性剤）を用いてもよい。
エラストマー分散液は、天然ゴムラテックス、合成ゴムラテックス、合成樹脂ラテックスを用いてもよい。
【００６０】
ラテックス固形分の含有量は、カプセルコア成分の全質量に対して、５質量％〜４０質量％とすることが好ましく、８質量％〜３５質量％とすることがより好ましく、１０質量％〜３０質量％とすることがさらに好ましい。
なお、カプセルがエラストマーを、エラストマー分散液としてではなく、固体としてエラストマーを含むとき、エラストマーの含有量は、カプセルコア成分の全質量に対して５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましい。
【００６１】
エラストマー分散液は、エラストマー、エラストマーの分散媒、及び、必要に応じて他のコア成分を、公知の方法で混合等して製造することができる。また、コア成分の製造、保管、充填は、酸化劣化等を避けるため、好ましくは窒素又は希ガスの雰囲気で行われる。
【００６２】
−他のコア成分−
カプセルは、前記エラストマー及びその分散媒に加えて、他の成分を内包してもよい。例えば、エラストマーがパンク孔壁に密着し易いように粘着剤を内包したり、低温環境下での柔軟性を付与するために、オイル成分や可塑剤を内包することができる。さらに、パンクシール性能を向上するために、カーボンブラック（ＣＢ）、タルク、及び短繊維を内包することができる。
エラストマー及びエラストマーの分散媒以外の他のコア成分は、エラストマー（エラストマーの分散媒を用いるときは、エラストマー及びエラストマーの分散媒）を内包するカプセルとは異なる他のカプセルに、別途内包して用いてもよい。このとき、当該他のカプセルの構造、形状、大きさ（外径）、カプセル殻の成分は、前記エラストマーを内包するカプセルの態様と同じであり、好ましい範囲も同様である。
【００６３】
（粘着剤）
粘着剤は、主としてエラストマーのタイヤへの密着力を向上させるものである。従って、粘着剤は、前記カプセル中に内包されるエラストマーより粘着性の高い軟性化合物であることが好ましい。
前記粘着剤は、本発明の効果を損なうものでなければ特に制限されず、例えば、樹脂系粘着剤を好適に用いることができる。
【００６４】
前記樹脂系粘着剤としては、例えば、天然樹脂、変性ロジン及び変性ロジンの誘導体、テルペン系樹脂及びテルペン変性体、脂肪族系炭化水素樹脂、シクロペンタジエン樹脂；芳香族系石油樹脂、フェノール系樹脂、アルキルフェノールアセチレン系樹脂、スチレン系樹脂、キシレン系樹脂、クマロン・インデン樹脂、及びビニルトルエン−αメチルスチレン共重合体を挙げることができる。
【００６５】
前記天然樹脂としては、ロジン、ダンマル等が挙げられる。
前記変性ロジン及び変性ロジンの誘導体としては、重合ロジン（例えば、ロジン酸エステル樹脂等）、部分水添ロジン等が挙げられる。
前記テルペン系樹脂及びテルペン変性体としては、ピネン、α−ピネンフェノール樹脂、ジペンテンフェノール樹脂、テルペンビスフェノール樹脂等のテルペンフェノール樹脂、またはこれらを水素添化したものなどが挙げられる。
前記脂肪族系炭化水素樹脂としては、オレフィン、オレフィン重合体等が挙げられる。
【００６６】
また、アクリル系粘着剤、水溶性粘着剤等を用いることもできる。
【００６７】
中でも、エラストマーとタイヤとの密着性に優れ、エラストマー分散液（特に、ラテックス）を凝固しにくいとの観点から、テルペンフェノール樹脂またはロジン酸エステル樹脂を用いることが好ましい。
【００６８】
粘着剤の含有量は、カプセルコア成分中、１質量％〜１５質量％であることが好ましく、２質量％〜１２質量％であることがより好ましく、３質量％〜９質量％であることがさらに好ましい。１質量％〜１５質量％とすることで、実用的で良好なシール性を発揮することができる。
【００６９】
粘着剤は、エラストマーをエラストマー分散液（例えば、ラテックス）として用いるときのエラストマー分散液との混和性やパンクシール性の向上を考慮して、粘着剤エマルジョンとして用いることが好ましく、前記エラストマー分散液に適合するものを使用することが好ましい。当該粘着剤エマルジョンは、乳化剤として公知の界面活性剤（好ましくは、非イオン系界面活性剤）を使用し、樹脂成分にロジン酸エステル樹脂、テルペンフェノール樹脂等のテルペン樹脂、又はポリイソブチレン等のブチルゴム系材料を使用することができる。
ここで、粘着剤エマルジョンがエラストマー分散液に「適合」するということは、粘着剤エマルジョンがエラストマー分散液を少しも凝固させるものではないことを意味し、粘着剤エマルジョンが、エラストマーのタイヤへの接着力を向上するものとして用いられることを示す。
【００７０】
粘着剤を粘着剤エマルジョンとして用いるとき、コア成分中の粘着剤エマルジョンの含有量は、コア成分の全質量に対して、１質量％〜３０質量％であることが好ましく、２質量％〜２５質量％であることがより好ましく、５質量％〜２０質量％であることがさらに好ましい。１質量％〜３０質量％とすることで、実用的で良好なシール性を発揮することができる。
【００７１】
（短繊維）
前記カプセルは、前記粘着剤に代えて、または、さらに追加して短繊維を含有してもよい。短繊維は、パンクによりタイヤに発生した穴や孔（欠陥部）に入り込んで目詰まりを生じさせて、これらの穴や孔を迅速、かつ確実に塞ぐ役割を果たす。
短繊維の含有量は、コア成分の全質量に対して、０．１質量％〜５質量％であることが好ましく、０．３質量％〜４質量％とすることがより好ましく、０．５質量％〜３質量％とすることがさらに好ましい。上記範囲であれば、短繊維を添加したことによるシール性を十分に発揮することができる。
短繊維は、ＷＯ２００４／０４８４９３号公報の第７〜９ページに記載されるものを好適に用いることができる。
【００７２】
（フィラー）
また迅速にシールしかつ大きな孔でも確実にシールできるように、カプセルには１種又はそれ以上のフィラーを混合してもよい。フィラーは、コア成分中に、好ましくは約２０ｇ／リットル〜２００ｇ／リットル、より好ましくは６０ｇ／リットル〜１００ｇ／リットル加えられ、あるいはタイヤのリム組においてタイヤ内部に配される。
フィラーは、ＷＯ２００４／０４８４９３号公報の第１０〜１１ページに記載されるものを好適に用いることができる。
【００７３】
（コア成分の固形分）
本発明のパンクシーリング剤において、エラストマーを内包するカプセルが、エラストマーの分散媒等の液体を含む場合は、該カプセル内のコア成分中の固体成分（以下、「固形分」ということがある）の含有量は、コア成分の全質量に対して、５質量％〜７０質量％であることが好ましい。
【００７４】
「固形分の含有量」は、以下のようにして求めることができる。まず、エラストマーを内包するカプセル内のコア成分１０ｇを４時間、１４０℃の状態で放置する。放置後の残留分の質量を測定し、当該残留分の質量を前記コア成分の質量で除する（残留分の質量／放置前の前記コア成分の質量）ことで求めることができる。
【００７５】
固形分の含有量がコア成分の全質量に対して、５質量％以上あれば十分なシール性を確保することが可能となる。また、７０質量％以下であればシール性以外の特性を十分に確保することができる。
上記範囲内での固形分含有量のより好ましい上限は６０質量％であり、さらに好ましくは５０質量％であり、特に好ましくは４０質量％である。また、上記範囲内で固形分の含有量のより好ましい下限は８質量％である。
【００７６】
〔滑剤〕
本発明のパンクシーリング剤は、さらに滑剤を含むことが好ましい。
前記滑剤は、カプセルの集合粉体がより流動性を有し、シーリング剤をタイヤ内により注入し易くする機能を有し、カプセル殻を損ねにくい（カプセル殻を損傷したり、カプセル殻を溶かして孔を開けたりしない）性質のものが好ましい。
【００７７】
具体的には、例えば、シリカ、酸化チタン等の無機粉末や、ポリエチレンワックス、パラフィンワックス、セレシンワックス、シリコーンワックス等のワックスが挙げられる。
滑剤は、カプセルの集合粉体の全質量に対して、１質量％〜１０質量％の範囲で用いることが好ましい。
【００７８】
滑剤は、次のようにしてカプセル表面に付着して用いることが好ましい。滑剤として無機粉末を用いる場合は、カプセルの集合粉体と無機粉末とを混合し攪拌することで、滑剤をカプセル表面に付着することができる。ワックスを用いる場合には、カプセルの集合粉体にワックスを塗布した後、充分に乾燥することで、滑剤をカプセル表面に付着することができる。
上記の中でも、カプセル同士のべたつきが少なく、製造上の便宜から無機粉体を用いることが好ましい。
【００７９】
〔第２のカプセル〕
カプセルがエラストマー分散液（例えば、ラテックス）を内包する場合には、本発明のパンクシーリング剤は、さらに、酸、水溶性有機溶媒、及び塩からなる群より選択される少なくとも１種を内包する第２のカプセルを含むことが好ましい。
以下「酸、水溶性有機溶媒、及び塩からなる群より選択される少なくとも１種」を「第２のカプセルのコア成分」と称する。
【００８０】
エラストマー分散液の１種であるラテックスは、ラテックス粒子のまわ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。そして、この反発力よりも大きな力を与えると、粒子同士が接着することになり、ラテックスが凝固する。酸、水溶性有機溶媒、及び塩は、乳化剤の負の電荷同士の反発力を弱める機能を有するため、前記
第２のカプセルを含むことで、カプセルがパンク孔内で割れ、エラストマー分散液が露出したときに、エラストマー分散液の凝固を促進することができる。
【００８１】
第２のカプセルに内包する酸としては、酢酸、ギ酸などの有機酸；塩酸、硝酸、硫酸、炭酸、シュウ酸などの無機酸；を用いることができる。
【００８２】
第２のカプセルに内包する水溶性有機溶媒としては、メタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール、アセトン、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド等の水溶性の有機溶媒を用いることができる。
【００８３】
第２のカプセルに内包する塩としては、食塩（塩化ナトリウム）、塩化カリウム等の塩酸塩；重曹、炭酸ナトリウム等の炭酸塩；硫酸塩；硝酸塩；等の無機物の塩を挙げることができる。また、酢酸塩、ギ酸塩、ヘキシルアミン塩等の有機物の塩を用いることもできる。
【００８４】
第２のカプセルの構造、形状、大きさ（外形）、カプセル殻の成分は、エラストマーを内包するカプセル（以下、「第１のカプセル」と称する）と同じであり、好ましい範囲も同様である。
第２のカプセルのコア成分の量は、エラストマー分散液の凝固を充分に行なう観点から、第１のカプセルのコア成分であるエラストマー分散液の全質量に対して、０．１質量％〜１０質量％であることが好ましく、０．５質量％〜７．５質量％であることがより好ましく、１質量％〜５質量％であることがさらに好ましい。
【００８５】
−カプセルの製造方法−
第１のカプセル、第２のカプセル、及び、粘着剤や短繊維等を第１のカプセルとは異なる他のカプセルに内包する場合の該他のカプセルを含む前記各カプセルの製造は、マイクロカプセルの製造方法として公知の方法により行なうことができる。例えば、コア成分を含む疎水性有機溶媒と水との界面で重（縮）合反応させる界面重（縮）合法、コア成分の内または外側からカプセル殻成分の樹脂のモノマーを供給し、界面上で重合反応させるｉｎ ｓｉｔｕ重合法、同心二重ノズルの先端からコア成分とカプセル殻成分とを同時に固液中に滴下させて液滴形成と硬化を同時に行なう液中硬化法（オリフィス法）等が挙げられる。
【００８６】
例えば、界面重縮合法によりカプセルを作製する場合には、次のようにして作製することができる。
既述のコア成分を、ヘキサン、酢酸エチル等の有機溶剤に溶解し、分散相を調製する。カプセル殻としてウレタン樹脂を用いる場合には、重縮合によりウレタン樹脂を生成可能なモノマー（例えば、イソシアネート基を有するモノマー）を、前記分散相に相溶性のない水等の液体（さらに塩化ナトリウム等の無機塩を含有していてもよい）に溶解し、水相を調製する。
前記分散相と、前記水相とを混合し、前記水相を連続相とした混合液を調製し、次いでアルコールを該分散液に添加することで、分散相−水相界面でイソシアネート基を有するモノマーの重縮合反応が開始され、ウレタン樹脂をカプセル殻とするカプセルが作製される。作製したカプセルは、混合液をろ過することで回収することができる。
【００８７】
〔パンクの修理方法〕
本発明のパンクの修理方法は、本発明のパンクシーリング剤を、タイヤ内に注入することにより行なう。
具体的には、まず、パンクシーリング剤が充填された容器を、タイヤのバルブ口と接続して適量を注入する。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孔をシールできるようにタイヤを回転させればよい。パンクシーリング剤のタイヤ内への注入は、ロートを使用して、手動で注入してもよいし、後述のポンプアップ装置を用いて注入してもよい。本発明のパンクシーリング剤はカプセルの集合粉体を用いて構成されているので、いずれの注入方法でも、扱い易く、注入し易い。また、タイヤを回転させた後は、すみやかにパンクがシールされる。
【００８８】
このような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いてタイヤの内部に導入されてタイヤを再膨張させ得るが、図１に示されるポンプアップ装置２０によってより好ましく使用できる。
【００８９】
図１に示されるポンプアップ装置２０では、前記圧力源として小型のエアコンプレッサ１を用いている。このエアコンプレッサ１は、ホース２を介して耐圧容器４のガス導入部３に接続されている。前記ガス導入部３は、栓バルブ５で閉止できかつ耐圧容器４に収納されたパンクシーリング剤６の液面上までのびるライザーチューブとして形成されている。
【００９０】
また、耐圧容器４は、パンクシーリング剤６を取出すための出口バルブ７を有し、この出口バルブ７にホース８の一端が接続されるとともに、該ホース８の他端には、タイヤバルブ１０にねじ止めされるねじアダプタ９が取付けられている。
【００９１】
耐圧容器４は、フィリングスタブ１２を有し、かつ水が充填されたジャケット１１を具える。必要に応じて加熱源としての塩化カルシウムが前記フィリングスタブ１２内に充填されうる。パンクシーリング剤６が低温で凍結すると、この加熱源の水和作用で解放される熱によって、利用できる温度にパンクシーリング剤６が加熱される。
前記エアコンプレッサ１には、電気ケーブル１３が接続され、そのプラグ１４は、例えば、シガレットライターに差込まれる。
【００９２】
タイヤにパンクが発生すると、前記ねじアダプタ９がタイヤバルブ１０にねじ止めされ、かつエアコンプレッサ１がシガレットライターに接続されるとともに、耐圧容器４のガス導入部３において前記栓バルブ５が開かれる。そしてエアコンプレッサ１から耐圧容器４内にガス導入部３をへて導入される圧縮空気が、出口バルブ７からパンクシーリング剤６を押出し、タイヤバルブ１０をへてタイヤの内部に導入させる。然る後、空気がタイヤの内部に再充填され、タイヤを特定の内圧で膨張させる。これが終わると、ねじアダプタ９をタイヤバルブ１０から取外し、エアコンプレッサ１を止める。この直後に、一定距離に亘って予備走行し、タイヤ内部にパンクシーリング剤６を散布しつつパンク孔をシールした後、ポンプアップ装置２０が再び接続されてタイヤを要求される内圧まで再度、ポンプアップする。
【００９３】
また、本発明のパンクシーリング剤は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示されるポンプアップ装置によってもより好ましく使用できる。なお、図２（Ａ）、（Ｂ）に示されるポンプアップ装置において、図１に示されるポンプアップ装置２０と共通の部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００９４】
このポンプアップ装置は、図２（Ａ）に示されるパンクシーリング剤６の収納容器である樹脂製のボトル２２と、図２（Ｂ）に示される圧力源としてのエアコンプレッサ１とを備えている。ボトル２２は、１回のパンク修理に必要なパンクシーリング剤６を収容している。ボトル２２には、先端部にアダプタ２６が配置されたホース２４が接続されている。またエアコンプレッサ１に接続されたホース２にも、その先端部にアダプタ９が配置されている。但し、ボトル２２のホース２４については、タイヤバルブ１０に直接接続可能なものであるならばアダプタ２６を省略してもよい。
【００９５】
パンク発生時に、ボトル２２のアダプタ２６がタイヤバルブ１０にねじ止めされる。これにより、ボトル２２は、ホース２４及びアダプタ２６を通してタイヤ内に連通する。この状態で、作業者は、図２（Ａ）で２点鎖線（想像線）により示されるように、ボトル２２を握り潰してパンクシーリング剤６をボトル２２内から搾り出すことにより、ホース２４を通してパンクシーリング剤６をタイヤ内へ注入する。
【００９６】
ボトル２２内からタイヤ内へのパンクシーリング剤６の注入が完了すると、作業者は、アダプタ２６をタイヤバルブ１０から取り外してボトル２２をタイヤから切り離す。
【００９７】
次いで、作業者は、エアコンプレッサ１のアダプタ９をタイヤバルブ１０にねじ止めし、アダプタ９及びホース２を通してエアコンプレッサ１をタイヤ内に連通させる。この状態で、作業者は、エアコンプレッサ１を作動させて加圧空気をタイヤ内へ再充填し、タイヤを特定の内圧で膨張させる。これが終わると、作業者は、アダプタ９をタイヤバルブ１０から取外し、エアコンプレッサ１を止める。この直後に、一定距離に亘って予備走行し、タイヤ内部にパンクシーリング剤６を散布しつつパンク孔をシールした後、作業者は、ポンプアップ装置のエアコンプレッサ１を再び接続してタイヤを要求される内圧まで再度、ポンプアップする。
【００９８】
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。
【実施例】
【００９９】
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。なお、パンクシーリング剤の製造に用いた各成分の数量の単位は、特に断りのない限り、いずれも質量基準である。
【０１００】
〔実施例１〕
下記組成のコア成分をウレタン樹脂のカプセルに内包したカプセルを、界面重縮合反応により作製した。
【０１０１】
−第１のカプセルのコア成分組成−
・エラストマー〔ＳＢＲ〕 ７０％
・粘着剤〔ロジン酸エステル〕 ３０％
【０１０２】
具体的には、上記コア成分（ＳＢＲとロジン酸エステル）を混合し、分散相１を調製した。また、イソシアネート基を有するモノマーの水溶液を水相１とした。得られた分散相１を水相１に加えた。その後、さらにアルコールを添加することにより、界面重縮合反応を開始させることにより、ウレタン樹脂をカプセル殻としたカプセルを得、これを実施例１のパンクシーリング剤とした。
【０１０３】
得られたカプセルについて、キーエンス社製、ビデオマイクロスコープでカプセル殻の膜厚を測定したところ、１０μｍ〜４０μｍであった。また、カプセルは球状であり、その外径は、８０μｍ〜１８０μｍであった。
【０１０４】
〔実施例２〕
実施例１のパンクシーリング剤の製造において、第１のカプセルのコア成分を、下記コア成分に代えた他は同様にして、実施例２のパンクシーリング剤を製造した。
カプセルは球状であり、その外径は１２０μｍ〜２４０μｍであった。また、カプセル殻の膜厚は、２０μｍ〜６０μｍであった。
【０１０５】
−第１のカプセルのコア成分組成−
・エラストマー分散液〔ＳＢＲラテックス（固形分：１２％）〕 ２９％
・粘着剤〔ロジン酸エステルエマルジョン（固形分： ３％）〕 ６％
・水 ３５％
・プロピレングリコール ３０％
なお、ＳＢＲラテックス及びロジン酸エステルエマルジョンの固形分量は、第１のカプセルのコア成分全質量に対する割合である。
【０１０６】
〔実施例３〕
第１のカプセルは、実施例２と同様の方法でウレタン樹脂殻を有する第１のカプセルを作製した。次に、実施例２の第１のカプセルの製造において、コア成分を酢酸に代えたほかは同様にして、第２のカプセルを製造した。
第２のカプセルは球状であり、その外径は６０μｍ〜１２０μｍであった。また、カプセル殻の膜厚は、１０μｍ〜４０μｍであった。
【０１０７】
上記で得られた第１のカプセルと第２のカプセルとを、７：３（第１のカプセル量：第２のカプセル量〔質量基準〕）で混合すると共に、更に、滑剤として粒径６μｍのシリカ粒子を添加した。シリカ粒子は、第１のカプセル及び第２のカプセルの総質量に対して、５％となるように添加した。
【０１０８】
〔比較例１〕
下記成分を混合して、比較例１のパンクシーリング剤を製造した。
・ＳＢＲラテックス（固形分：７質量％） １７％
・不凍液（プロピレングリコール） ４５％
・粘着剤（ロジン酸エステルエマルジョン、固形分：３％） ６％
・水 ３２％
【０１０９】
＜評価＞
１．保存安定性（熱的安定性）
得られたパンクシーリング剤を密閉容器に入れ、８０℃のオーブンに４時間保管した。その後、マイナス２０℃環境下で、１つのタイヤのタイヤトレッド溝部に直径３ｍｍの釘を踏み抜いて穴をあけたタイヤ内に、パンクシーリング剤を注入した。さらに、１．３ｋｇｆ／ｃｍ2（１２．７４×１０−４Ｐａ）の空気圧を維持しながら、約５０ｋｍ／ｈで車を走行させ、１０ｋｍ以上走行したときのマイナス２０℃でのパンクシール性の優劣により、保存安定性を評価した。評価結果を表１に示す。
評価基準は下記のとおりである。
○：１０ｋｍ未満で完全にパンクをシールした
×：１０ｋｍ以上走行してもシールできなかった
【０１１０】
２．シーリング剤必要量
タイヤサイズ２０５／５５Ｒ１６のタイヤを用い、マイナス２０℃環境下で、１つのタイヤのタイヤトレッド溝部に、直径３ｍｍの釘を踏み抜いて穴をあけたパンクシーリング剤を注入した。その後、１．３ｋｇｆ／ｃｍ2（１２．７４×１０−４Ｐａ）の空気圧を維持しながら、約５０ｋｍ／ｈで車を走行させた。
シーリング剤必要量の評価は、比較例のパンクシーリング剤を使用した際に要した必要最小質量を１００としたとき、実施例１〜実施例３のパンクシーリング剤を使用した際に要した必要最小質量がどれほどとなるかを指数化することより行なった。評価結果を表１に示す。
【０１１１】
３．パンクシール性
１つのタイヤのタイヤトレッド溝部に、直径３ｍｍの釘を踏み抜いて穴をあけたパンクシーリング剤を注入した。その後、１．３ｋｇｆ／ｃｍ2（１２．７４×１０−４Ｐａ）の空気圧を維持しながら、マイナス２０℃環境下で約５０ｋｍ／ｈで車を走行させた。
パンクシール性の評価は、比較例のパンクシーリング剤を使用した際に要した必要最小走行距離を１００としたとき、実施例１〜実施例３のパンクシーリング剤を使用した際に要した必要最小走行距離がどれほどとなるかを指数化することにより行なった。評価結果を表１に示す。
【０１１２】
【表１】
【０１１３】
表１の結果より、本発明のパンクシーリング剤は、従来の液体シーリング剤である比較例のパンクシーリング剤と同等のパンクシール性を有しつつ、比較例のパンクシーリング剤に比べ、タイヤ内への注入性および保存安定性に優れ、必要量も大きく減らすことができた。
【符号の説明】
【０１１４】
３ ガス導入部
４ 耐圧容器
６ シーリング剤
７ 出口バルブ
２０ ポンプアップ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともエラストマーを内包するカプセルの集合粉体を含むパンクシーリング剤。
【請求項２】
前記カプセルは、前記エラストマーが分散された分散液を内包する請求項１に記載のパンクシーリング剤。
【請求項３】
前記エラストマーは、合成ゴム、天然ゴム、及び合成樹脂からなる群より選択される少なくとも１種である請求項１または請求項２に記載のパンクシーリング剤。
【請求項４】
前記カプセルのカプセル殻は、樹脂を含有する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のパンクシーリング剤。
【請求項５】
前記樹脂は、ウレタン樹脂である請求項４に記載のパンクシーリング剤。
【請求項６】
前記カプセルの外径は、タイヤバルブの内径よりも小さい請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のパンクシーリング剤。
【請求項７】
前記カプセルの外径は、タイヤバルブコアの最小隙間よりも小さい請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のパンクシーリング剤。
【請求項８】
前記カプセルのカプセル殻は、気体非透過性である請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のパンクシーリング剤。
【請求項９】
さらに、滑剤を含む請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のパンクシーリング剤。
【請求項１０】
さらに、酸、水溶性有機溶媒、及び塩からなる群より選択される少なくとも１種を内包する第２のカプセルを含む請求項２〜請求項９のいずれか１項に記載のパンクシーリング剤。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のパンクシーリング剤を、タイヤ内に注入するパンクの修理方法。
【請求項１】
少なくともエラストマーを内包するカプセルの集合粉体を含むパンクシーリング剤。
【請求項２】
前記カプセルは、前記エラストマーが分散された分散液を内包する請求項１に記載のパンクシーリング剤。
【請求項３】
前記エラストマーは、合成ゴム、天然ゴム、及び合成樹脂からなる群より選択される少なくとも１種である請求項１または請求項２に記載のパンクシーリング剤。
【請求項４】
前記カプセルのカプセル殻は、樹脂を含有する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のパンクシーリング剤。
【請求項５】
前記樹脂は、ウレタン樹脂である請求項４に記載のパンクシーリング剤。
【請求項６】
前記カプセルの外径は、タイヤバルブの内径よりも小さい請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のパンクシーリング剤。
【請求項７】
前記カプセルの外径は、タイヤバルブコアの最小隙間よりも小さい請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のパンクシーリング剤。
【請求項８】
前記カプセルのカプセル殻は、気体非透過性である請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のパンクシーリング剤。
【請求項９】
さらに、滑剤を含む請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のパンクシーリング剤。
【請求項１０】
さらに、酸、水溶性有機溶媒、及び塩からなる群より選択される少なくとも１種を内包する第２のカプセルを含む請求項２〜請求項９のいずれか１項に記載のパンクシーリング剤。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のパンクシーリング剤を、タイヤ内に注入するパンクの修理方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−３２３２１（Ｐ２０１１−３２３２１Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７７７２５（Ｐ２００９−１７７７２５）
【出願日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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