説明

パンクシーリング剤

【課題】低温での粘度を低下させ、低温での注入性を改善するとともに、優れた貯蔵安定性を有し、更に初期シール性能、シール保持性能にも優れたタイヤのパンクシーリング剤を提供する。
【解決手段】ゴムラテックス及び1,3−プロパンジオールを含むタイヤのパンクシーリング剤に関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タイヤパンク時に、タイヤホイールの空気バルブからパンクシーリング剤と高圧空気とを順次タイヤ内に注入する方式のパンク処置システムにおいて、シール液の低温での粘度を改善したパンクシーリング剤に関する。
【背景技術】
【0002】
パンクしたタイヤを応急的に補修する処置システムとして、例えば、パンクシーリング剤を収容した耐圧容器とコンプレッサーなどの高圧空気源とを用い、空気バルブを経てタイヤ内にパンクシーリング剤を注入した後、引き続いて連続的に高圧空気を注入し、走行可能な圧力までタイヤをポンプアップするもの(以下に一体型タイプという場合がある)が知られている(特開2001−198986号公報の図1参照)。
【0003】
このようなパンクシーリング剤として、特許文献1〜3に記載されているような天然ゴムラテックスに、樹脂系粘着剤及びエチレングリコールを配合したものが提案されている。しかし、天然ゴムラテックスをベースとし、凍結防止剤としてエチレングリコールを添加したパンクシーリング剤は、長期間の保管でクリーム化しやすく、パンクシーリング剤の貯蔵安定性(長期間保管性)に改良の余地がある。
【0004】
そのため、特許文献4には、凍結防止剤にプロピレングリコールを使用し、安定性を改善したパンクシーリング剤が提案されている。しかし、エチレングリコールに代えてプロピレングリコールを使用することによって、パンクシーリング剤の低温での粘度が上昇し、低温環境下でのパンクシーリング剤の空気バルブからの注入が困難な場合があり、実質的な低温下での使用に関しては、更なる改善が望まれる。ここで、固形分であるゴム粒子や粘着付与樹脂の含有量を減じることで、パンクシーリング剤の流動性を高めることは可能であるが、パンクシール性能を低下させてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2002−294214号公報
【特許文献2】特開2001−198986号公報
【特許文献3】特開2000−272022号公報
【特許文献4】特許4074073号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、前記課題を解決し、低温での粘度を低下させ、低温での注入性を改善するとともに、優れた貯蔵安定性を有し、更に初期シール性能、シール保持性能にも優れたタイヤの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】
【0007】
本発明は、ゴムラテックス及び1,3−プロパンジオールを含むタイヤのパンクシーリング剤に関する。
【0008】
上記ゴムラテックスは、天然ゴムラテックス又は脱蛋白天然ゴムラテックスであることが好ましい。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、ゴムラテックスを含むタイヤのパンクシーリング剤に、更に1,3−プロパンジオールを配合しているので、凍結防止剤としてプロピレングリコールを用いた場合と同等の貯蔵安定性を示すとともに、エチレングリコールを用いた場合と同等の低温特性を示し、良好なバランスをもつパンクシーリング剤を提供できる。また、同時に、優れた初期シール性能、シール保持性能も得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明のタイヤのパンクシーリング剤は、ゴムラテックス及び1,3−プロパンジオールを含む。
【0011】
ゴムラテックスとしては、天然ゴムラテックス、合成ゴムラテックス等が挙げられる。なかでも、本発明では、パンクシーリング剤をバルブに詰まることなくタイヤ内に注入できること、走行により、速やかにパンク穴にパンクシーリング剤が入り込み、タイヤの変形による機械的刺激を受けて固まり、パンク穴を塞ぐこと(初期シール性能)、ある程度の走行距離までシール性が保持されること(シール保持性能)等の性能の観点から、天然ゴムラテックスを主成分とするパンクシーリング剤が好適に使用される。
【0012】
特に、こ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は、より少ないアンモニアで腐敗が抑えられるため、アンモニアに起因するスチールコードへの腐食損傷及び刺激臭の発生を防止するという観点からも、より好ましく使用できる。脱蛋白天然ゴムラテックスは、例えば、特開平10−217344号公報に記載のように、天然ゴムラテックスに蛋白分解酵素を添加して、蛋白質を分解させた後、洗浄することによって調製できる。
【0013】
一方、合成ゴムラテックスとしては、更にブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、エチレン−酢酸ビニルゴム、クロロプレンゴム、ビニルピリジンゴム、ブチルゴム、これらの変性ゴムラテックスなどが挙げられる。天然ゴムラテックス、合成ゴムラテックスは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0014】
なお、前記ゴムラテックスは、乳化剤である界面活性剤を少量含む水性媒体中に、ゴム固形分を微粒子状に乳化分散させたものであり、通常、ゴム固形分の占める割合を60質量%程度としたゴムラテックスが使用される。また、初期シール性能、シール保持性能の点から、パンクシーリング剤の全質量100質量%に対するゴムラテックス(ゴム固形分)の配合量Aを10〜40質量%の範囲とするのが好ましい。配合量Aの下限は20質量%以上がより好ましく、上限は35質量%以下がより好ましい。
【0015】
本発明のパンクシーリング剤は、粘着付与剤を含むことが好ましい。粘着付与剤は、ゴムラテックスとタイヤとの接着性を高め、パンクシール性能を向上させるために用いられるものであり、例えば、乳化剤を少量含む水性媒体中に、粘着付与樹脂を微粒子状に乳化分散させた粘着付与樹脂エマルジョン(水中油滴型エマルジョン)を使用できる。粘着付与樹脂エマルジョンの固形分である粘着付与樹脂としては、前記ゴムラテックスを凝固させないもの、例えば、テルペン系樹脂、フェノール系樹脂、ロジン系樹脂が好ましく使用できる。他に好ましい樹脂としては、ポリビニルエステル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリジンも挙げられる。
【0016】
粘着付与樹脂(粘着付与剤の固形分)の配合量Bは、パンクシーリング剤の全質量100質量%に対し、2〜10質量%が好ましい。配合量Bの下限は4質量%以上がより好ましく、上限は7質量%以下がより好ましい。
【0017】
なお、前記ゴム固形分の配合量Aが10質量%未満、及び粘着付与樹脂の配合量Bが
15質量%未満では、パンクシール性能及びシール保持性能が不十分となるおそれがある。逆に各配合量A、Bがそれぞれ40質量%、及び20質量%を超えると、保管中にゴム粒子が凝集しやすくなるなど保管性能を損ねるとともに、粘度が上昇しパンクシーリング剤の空気バルブからの注入を難しくさせるおそれがある。従って、前記配合量A、Bの和(A+B(固形分))をパンクシーリング剤の全質量100質量%に対し15〜60質量%の範囲にすることが好ましい。配合量A+B(固形分)の下限は30質量%以上がより好ましく、上限は50質量%以下がより好ましい。
【0018】
前記ゴムラテックスの乳化剤、及び粘着付与樹脂エマルジョンの乳化剤として、例えば、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤などの界面活性剤が好適に使用できる。この乳化剤の総配合量は、パンクシーリング剤の全質量100質量%に対して0.4〜2.0質量%程度である。
【0019】
本発明では、凍結防止剤として、1,3−プロパンジオールが使用される。プロピレングリコール(1,2−プロパンジオール)に代えて1,3−プロパンジオールを使用することにより、低温での粘度上昇が抑制され、低温でのパンクシーリング剤の注入性を改善できる。このため、パンクシーリング剤の使用温度範囲を低温側へ拡大でき、一体型タイプのパンク処置システムにおいて、低温でもバルブコアからパンクシーリング剤、エアーを注入する場合に、バルブコアでの詰まりを防止できる。これは、1,3−プロパンジオールでは水酸基(−OH)が炭素原子の1及び3の位置に結合しているが、“1,2−”に比べて“1,3−”の方が双極子モーメントが小さくなるため、水素結合力が小さくなり、粘度を低下させることができると推察される。
【0020】
また、パンクシーリング剤に凍結防止剤を添加した場合、ゴム粒子の安定性が悪化し、凝集してしまうことがあるが、本発明では、1,3−プロパンジオールを使用しているため、長期間保管した場合、ゴム粒子や粘着剤の粒子が表面付近で凝集してクリーム状物質に変質することを抑制でき、優れた保管性能(貯蔵安定性)が発揮される。よって、1,3−プロパンジオールの使用により、エチレングリコールを用いた場合の問題点(貯蔵安定性が悪い)、プロピレングリコールを用いた場合の問題点(低温特性が悪い)を解消でき、貯蔵安定性及び低温特性をバランス良く両立できる。このような効果は1,3−プロパンジオールを用いた場合に得られるものであり、凍結防止剤としてブタジオール等の他の化合物を用いた場合は増粘等の問題が生じる。
【0021】
また、1,3−プロパンジオールの使用により、良好な凍結防止効果も得ることができる。更に、使用量も最小限に抑えられ、凍結防止剤によるパンクシール性能等の諸性能への悪影響を防止することもできる。
【0022】
パンクシーリング剤の全質量100質量%に対する1,3−プロパンジオールの配合量Cは、30〜60質量%が好ましい。配合量Cが30質量%未満では、低温での粘度上昇が大きくなり、逆に60質量%を超えると、パンクシーリング剤中の固形分が少なくなり、パンクシーリング性が低下するおそれがある。配合量Cの下限は35質量%以上がより好ましく、上限は85質量%以下がより好ましい。
【0023】
1,3−プロパンジオールの配合量Dは、パンクシーリング剤の液体成分100質量%中、50〜85質量%が好ましい。配合量Dが50質量%未満の場合、又は85質量%を超える場合には、低温粘度の上昇が大きくなるおそれがある。配合量Dの下限は55質量%以上がより好ましく、上限は80質量%以下がより好ましい。
【0024】
本発明のパンクシーリング剤は、本発明の効果を阻害しない範囲で、他の成分を更に配合してもよい。
本発明のパンクシーリング剤は、一般的な方法で製造される。すなわち、前記各成分等を公知の方法により混合すること等により製造できる。
【実施例】
【0025】
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【0026】
製造例1
フィールドラテックス(固形分30質量%)に、細菌由来の蛋白分解酵素を加えて、40℃で24時間放置し、蛋白分解を行ったフィールドラテックスを得た。このフィールドラテックスを特許3350593号に記載の方法に従い、回転平膜分離装置にて精製処理を行って、固形分が60質量%になるまで濃縮して脱蛋白天然ゴムラテックスを得た。
【0027】
実施例1〜7及び比較例1〜4
市販の天然ゴムラテックス(マレーシア産のHA型天然ゴムラテックス:ゴム固形分60質量%)、調製した脱蛋白天然ゴムラテックス、カルボキシ変性スチレン−ブタジエンゴム(SBR)ラテックス、又は、ブタジエンゴム(BR)ラテックスを用い、表1の仕様に基づいて、パンクシーリング剤を作製した。
【0028】
なお、カルボキシ変性スチレン−ブタジエンゴム(SBR)ラテックス、ブタジエンゴム(BR)ラテックス、粘着付与剤は、以下のものを使用した。
粘着付与剤:テルペン樹脂の乳化液(固形分:約50質量%)
カルボキシ変性SBRラテックス:Nipol LX426(日本ゼオン社製、固形分:約50質量%)
BRラテックス:Nipol LX111 A2(日本ゼオン社製、固形分:約50質量%)
【0029】
得られた各パンクシーリング剤について、パンクシール性能、シール保持性能、保管性能(貯蔵安定性)、低温粘度(−40℃)を下記方法にて評価し、結果を表1に示した。
【0030】
(1)パンクシール性能:
タイヤサイズ185/65R14のタイヤに、直径4.0mmの釘で穴を開け、釘を抜いた後、500mlのパンクシーリング剤を注入し、かつエアーを200kPaまで昇圧した。その後、ドラム上で荷重(3.5kN)にて、10分間走行した後パンク穴が塞がったか否かを○×の2段階で評価した。
【0031】
(2)シール保持性能:
前記タイヤを用い、シールされてから100km走行するまでにパンク穴からエアー漏れがあったかどうかを測定したものであり、エアー漏れなし…○、エアー漏れあり…×、の2段階で評価した。
【0032】
(3)保管性能(貯蔵安定性):
作製したパンクシーリング剤の500mlを、ボトル状の容器内に収容するとともに、80℃のオーブン内に2ヶ月間、静置状態で保管した後のクリーム状物質の生成量を測定し、パンクシーリング剤全体に対する質量比(%)で示した。
【0033】
(4)低温粘度(−40℃):
B型粘度計(ブルックフィールド粘度計)を用い、−40℃のパンクシーリング剤の粘度を測定した。
【0034】
【表1】

【0035】
表1のとおり、凍結防止剤としてプロピレングリコールを用いた比較例1及び3では低温特性に劣り、エチレングリコールを用いた比較例2及び4では保管性能に劣っているのに対し、1,3−プロパンジオールを用いた実施例のパンクシーリング剤は、これら両特性に優れていた。また、パンクシール性能、シール保持性能にも優れていた。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ゴムラテックス及び1,3−プロパンジオールを含むタイヤのパンクシーリング剤。
【請求項2】
ゴムラテックスが天然ゴムラテックスである請求項1記載のタイヤのパンクシーリング剤。
【請求項3】
ゴムラテックスが脱蛋白天然ゴムラテックスである請求項1記載のタイヤのパンクシーリング剤。

【公開番号】特開2011−6646(P2011−6646A)
【公開日】平成23年1月13日(2011.1.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−154123(P2009−154123)
【出願日】平成21年6月29日(2009.6.29)
【出願人】(000183233)住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Fターム(参考)】