(57)【要約】【課題】優れた初期シール性能、シール保持性能及び貯蔵安定性を発揮しつつ、低温での粘度を低下させて低温での注入性を改善し、更に高温での注入性も改善したタイヤのパンクシーリング剤を提供する。【解決手段】合成ゴムラテックス、１，３−プロパンジオール及びノニオン性界面活性剤を含むパンクシーリング剤に関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成ゴムラテックス、１，３−プロパンジオール及びノニオン性界面活性剤を含むパンクシーリング剤。
【請求項２】
前記合成ゴムラテックスは、ブタジエンゴムラテックス、スチレン−ブタジエンゴムラテックス、アクリロニトリル−ブタジエンゴムラテックス及びこれらの変性ゴムラテックスからなる群より選択される少なくとも１種である請求項１記載のパンクシーリング剤。
【請求項３】
前記ノニオン性界面活性剤は、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル及び／又はポリオキシアルキレンアルケニルエーテルである請求項１又は２記載のパンクシーリング剤。
【請求項４】
前記ノニオン性界面活性剤のＨＬＢ値が１２以上である請求項１〜３のいずれかに記載のパンクシーリング剤。
【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などのパンク処置システムに、使用される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、タイヤのバルブコアを取り除いた後の空気バルブからパンクシーリング剤を注入した後、バルブコアを取り付けて高圧空気を注入し、走行可能な圧力までタイヤをポンプアップするもの（以下に分離型タイプという場合がある）、及び、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。
【０００３】
このようなパンクシーリング剤として、特許文献１〜３には、天然ゴムラテックスに樹脂系粘着剤及び凍結防止剤を配合したものが提案されている。一方、合成ゴムラテックスを配合したパンクシーリング剤として、粒子径分布がブロードな合成ゴムラテックスを用いたものも提案されているが、性能バランスを確保するために特殊な合成ゴムラテックスの使用が必要とされるもので、一般の合成ゴムラテックスを用いても要求する特性を得ることは難しい。
【０００４】
そのため、一般的な合成ゴムラテックスを用いても、初期シール性能、シール保持性能、貯蔵安定性、広範囲の温度域にわたる注入性など、種々の性能についてバランス良く改善できるパンクシーリング剤の提供が望まれている。
【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
【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、優れた初期シール性能、シール保持性能及び貯蔵安定性を発揮しつつ、低温での粘度を低下させて低温での注入性を改善し、更に高温での注入性も改善し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、合成ゴムラテックス、１，３−プロパンジオール及びノニオン性界面活性剤を含むパンクシーリング剤に関する。
前記合成ゴムラテックスとしては、ブタジエンゴムラテックス、スチレン−ブタジエンゴムラテックス、アクリロニトリル−ブタジエンゴムラテックス及びこれらの変性ゴムラテックスからなる群より選択される少なくとも１種が好ましい。
【０００８】
前記ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル及び／又はポリオキシアルキレンアルケニルエーテルが好ましい。
また、前記ノニオン性界面活性剤のＨＬＢ値は、１２以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、合成ゴムラテックス、１，３−プロパンジオール及びノニオン性界面活性剤を含むパンクシーリング剤であるので、初期シール性能、シール保持性能及び貯蔵安定性を発揮しつつ、低温での粘度を低下させて低温での注入性を改善できると同時に、更に高温での注入性も改善することが可能となる。従って、一体型タイプのパンク処置システムにおいて、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、低温から高温までの広い温度範囲で好適に使用できる。
【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、合成ゴムラテックスと、１，３−プロパンジオールと、ノニオン性界面活性剤とを含む。合成ゴムラテックス系パンクシーリングにおいて、凍結防止剤を汎用のエチレングリコールやプロピレングリコールから１，３−プロパンジオールに置換して貯蔵安定性と低温特性をバランス良く改善できるとともに、更にノニオン性界面活性剤を添加することで高温注入性も改善できる。従って、本発明により、初期シール性能、シール保持性能、貯蔵安定性、低温注入性及び高温注入性をバランスよく改善できる。
【００１１】
合成ゴムラテックスとしては、特に限定されず、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン−酢酸ビニルゴム、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ビニルピリジンゴム、ブチルゴムなどの合成ゴムのラテックス、これらの変性ゴムラテックスが挙げられる。変性ゴムラテックスとしては、カルボキシ変性ＳＢＲラテックス、カルボキシ変性ＮＢＲラテックスなどのカルボキシ変性ゴムラテックスなどが挙げられる。これらの合成ゴムラテックスはブレンドして用いてもよい。
【００１２】
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％に対する合成ゴムラテックス（ゴム固形分）の配合量Ａを５〜４０質量％の範囲とすることが好ましい。配合量Ａの下限は１０質量％以上がより好ましく、上限は３０質量％以下がより好ましい。
【００１３】
本発明のパンクシーリング剤は、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する点から、粘着付与剤を含むことが好ましい。粘着付与剤としては、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）が使用される。粘着付与樹脂エマルジョン（粘着付与剤）の固形分である粘着付与樹脂としては、前記合成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。
【００１４】
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％中、２〜２０質量％が好ましい。配合量Ｂの下限は３質量％以上がより好ましく、上限は１５質量％以下がより好ましい。
【００１５】
なお、前記ゴム固形分の配合量Ａ及び粘着付与樹脂の配合量Ｂが下限未満では、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がそれぞれ上限を超えると、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が難しくなるおそれがある。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％に対して１０〜５０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１５質量％以上がより好ましく、上限は４０質量％以下がより好ましい。
【００１６】
前記合成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は、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。
【００１７】
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。これにより、エチレングリコールを用いた場合に比べて貯蔵安定性が改善されるとともに、プロピレングリコールを用いた場合に比べて低温特性が改善され、貯蔵安定性及び低温特性をバランス良く両立できる。また、良好な凍結防止効果も得られるとともに、使用量も最小限に抑えられる。
【００１８】
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、２０〜６４質量％が好ましい。配合量Ｃが２０質量％未満では、低温での粘度上昇が大きくなり、逆に６４質量％を超えると、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５５質量％以下がより好ましい。
【００１９】
１，３−プロパンジオールの配合量Ｃ′は、パンクシーリング剤の液体成分１００質量％中、５０〜８０質量％が好ましい。配合量Ｃ′が５０質量％未満では、低温での粘度上昇が大きくなるおそれがある。逆に８０質量％を超えると、凍結防止性能が低下し、逆に低温での粘度が上昇し、注入性が悪化するおそれがある。配合量Ｃ′の下限は５５質量％以上がより好ましく、上限は７０質量％以下がより好ましい。
【００２０】
本発明では、ノニオン性界面活性剤が使用される。合成ゴムラテックス及び１，３−プロパンジオールを配合したパンクシーリング剤では、高温使用時の詰まりが生じることがあるが、更にノニオン性界面活性剤を添加することにより、高温での注入性を改善し、詰まりを防止できる。また、優れた初期シール性能、シール保持性能、貯蔵安定性も得られる。
【００２１】
ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル及び／又はポリオキシアルキレンアルケニルエーテルが好ましい。この場合、高温注入性を効果的に改善できる。
【００２２】
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル等のノニオン性界面活性剤は、エチレンオキサイド構造及び／又はプロピレンオキサイド構造を有することが好ましい。親水基として、エチレンオキサイド構造及び／又はプロピレンオキサイド構造を有するものは、１，３−プロパンジオールとの相溶性を高めることができる。なかでも、エチレンオキサイド構造を有するものが好ましい。また、エチレンオキサイド構造及び／又はプロピレンオキサイド構造を有するノニオン性界面活性剤では、エチレンオキサイド（ＥＯ）及びプロピレンオキサイド（ＰＯ）の平均付加モル数（ＥＯ及びＰＯの平均付加モル数の合計）が１０以上であることが好ましく、１３以上であることがより好ましい。また、該平均付加モル数は、好ましくは８０以下、より好ましくは６０以下、更に好ましくは４０以下である。この場合、相溶性が高められ、高温注入性を改善できる。
【００２３】
また、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルにおけるアルキル基の炭素数、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテルにおけるアルケニル基の炭素数は、１０以上であることが好ましく、１２以上であることがより好ましい。また、該炭素数は、好ましくは２０以下、より好ましくは１８以下である。この場合、高温注入性を効果的に改善できる。
【００２４】
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテルとしては、下記式（１）で表される化合物が挙げられる。該化合物の使用により、高温注入性を改善するとともに、優れた初期シール性能、シール保持性能、貯蔵安定性も得られる。
Ｒ１−Ｏ−（ＡＯ）ｎ−Ｈ      （１）
（式（１）において、Ｒ１は炭素数４〜２４のアルキル基又は炭素数４〜２４のアルケニル基を表す。平均付加モル数ｎは１〜８０を表す。ＡＯは同一又は異なって炭素数２〜４のオキシアルキレン基を表す。）
【００２５】
Ｒ１の炭素数は、好ましくは８以上、より好ましくは１０以上、更に好ましくは１２以上である。またＲ１の炭素数は、好ましくは２２以下、より好ましくは２０以下、更に好ましくは１８以下である。
【００２６】
ｎは、好ましくは１０以上、より好ましくは１３以上である。またｎは、好ましくは６０以下、より好ましくは５０以下、更に好ましくは４０以下である。
【００２７】
ＡＯは、好ましくは炭素数２〜３のオキシアルキレン基（オキシエチレン基（ＥＯ）、オキシプロピレン基（ＰＯ））である。（ＡＯ）ｎが２種以上のオキシアルキレン基を含む場合、オキシアルキレン基の配列はブロックでもランダムでもよい。Ｒ１、ｎが上記範囲である場合やＡＯがＥＯ、ＰＯである場合、本発明の効果が良好に発揮される。
【００２８】
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテルとしては、下記式（２）で表される化合物が好適に使用される。
Ｒ２−Ｏ−（ＥＯ）ｘ（ＰＯ）ｙ−Ｈ      （２）
（式（２）において、Ｒ２は炭素数８〜２２のアルキル基又は炭素数８〜２２のアルケニル基を表す。ＥＯはオキシエチレン基、ＰＯはオキシプロピレン基を表す。平均付加モル数ｘは１〜６０、平均付加モル数ｙは０〜２０である。）
【００２９】
Ｒ２の炭素数の好ましい数値範囲は、上記Ｒ１と同様である。Ｒ２は直鎖状又は分岐状のいずれであってもよいが、直鎖状のアルキル基又はアルケニル基が好ましい。ｘは、好ましくは１０以上、より好ましくは１３以上である。またｘは、好ましくは５０以下、より好ましくは４０以下である。ｙは、好ましくは１０以下、より好ましくは４．５以下、更に好ましくは２．０以下である。また、ｙは０であってもよい。Ｒ２、ｘ、ｙが上記範囲である場合、本発明の効果が良好に発揮される。
【００３０】
ＥＯとＰＯの配列はブロックでもランダムでもよい。ＥＯとＰＯの配列がブロックである場合、ＥＯのブロックの数、ＰＯのブロックの数は、各平均付加モル数が上記範囲内である限り、それぞれ１個でも２個以上でもよい。また、ＥＯからなるブロックの数が２個以上である場合、各ブロックにおけるＥＯの繰り返し数は、同一でも異なってもよい。ＰＯのブロックの数が２個以上である場合も、各ブロックにおけるＰＯの繰り返し数は、同一でも異なってもよい。ＥＯとＰＯの配列がランダムである場合は、各平均付加モル数が上記範囲内である限り、ＥＯとＰＯとが交互に配列されても無秩序に配置されてもよい。
【００３１】
本発明におけるノニオン性界面活性剤としては、高温注入性の点から、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルケニルエーテル（例えば、式（２）のｙ＝０の化合物）が好適に使用される。この場合、好ましいＥＯの平均付加モル数、アルキル基、アルケニル基は、上記と同様である。
【００３２】
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテルとしては、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンミリスチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンラウリルエーテル等が挙げられる。なかでも、高温注入性の点から、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテルが好ましい。
【００３３】
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル等のノニオン性界面活性剤のＨＬＢ値（グリフィン法で算出）は、好ましくは１２以上、より好ましくは１３以上である。また、該ＨＬＢ値は、好ましくは１９以下、より好ましくは１７以下である。この場合、相溶性が高められ、高温での安定性が改善されるため、保管性能や高温注入性が改善され、また、優れたパンクシール性能、シール保持性能、低温特性も得られる。
【００３４】
ノニオン性界面活性剤の市販品としては、エマルゲン３２０Ｐ（式（２）：Ｒ２＝ステアリル基、ｘ＝１３、ｙ＝０）、エマルゲン４２０（式（２）：Ｒ２＝オレイル基、ｘ＝２０、ｙ＝０）、エマルゲン４３０（式（２）：Ｒ２＝オレイル基、ｘ＝３０、ｙ＝０）、エマルゲン１５０（式（２）：Ｒ２＝ラウリル基、ｘ＝４０、ｙ＝０）、エマルゲン１０９Ｐ（式（２）：Ｒ２＝ラウリル基、ｘ＝９、ｙ＝０）、エマルゲン１２０（式（２）：Ｒ２＝ラウリル基、ｘ＝１２、ｙ＝０）、エマルゲン２２０（式（２）：Ｒ２＝セチル基、ｘ＝１２、ｙ＝０）等が挙げられる（いずれも花王（株）製）。
【００３５】
パンクシーリング剤の全質量１００質量％に対するノニオン性界面活性剤の配合量Ｄは、１〜１２質量％が好ましい。配合量Ｄが１質量％未満では、高温での詰まり防止効果が不十分となるおそれがある。逆に１２質量％を超えると、シール性が不十分となり、また室温での粘度が上昇してしまうおそれもある。配合量Ｄの下限は１．５質量％以上がより好ましく、上限は１０質量％以下がより好ましい。
【００３６】
パンクシーリング剤に含まれる界面活性剤１００質量％に対するノニオン性界面活性剤の配合量Ｄ′は、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上である。これにより、高温注入性を効果的に改善できる。
【００３７】
また、凍結温度の低温度化と低温での粘性の上昇抑制効果とをバランス良く確保し、使用温度範囲を低温側に拡げる点、高温注入性を高める点、シーリング剤の安定性を確保する点から、前記配合量Ｃ、Ｄの和（Ｃ＋Ｄ）をパンクシーリング剤の全質量１００質量％に対して３４〜６５質量％にすることが好ましい。配合量Ｃ＋Ｄの下限は３６質量％以上がより好ましく、上限は６２質量％以下がより好ましい。
【００３８】
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】
【００３９】
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。
【００４０】
（実施例及び比較例）
市販のカルボキシ変性スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）ラテックス、カルボキシル変性ニトリルゴム（ＮＢＲ）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。なお、カルボキシ変性ＳＢＲラテックス、カルボキシル変性ＮＢＲラテックス、ＢＲラテックス、粘着付与剤、界面活性剤は、以下のものを使用した。
【００４１】
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％）
カルボキシル変性ＮＢＲラテックス：ＬＸ５１１（日本ゼオン社製、固形分：約４６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％）
粘着付与剤：テルペン樹脂の乳化液（固形分：約５０質量％）
エマルゲン３２０Ｐ：ポリオキシエチレンステアリルエーテル（式（２）、Ｒ２＝ステアリル基、ｘ＝１３、ｙ＝０、ＨＬＢ値＝１３．９、花王（株）製）
エマルゲン４２０：ポリオキシエチレンオレイルエーテル（式（２）、Ｒ２＝オレイル基、ｘ＝２０、ｙ＝０、ＨＬＢ値＝１３．６、花王（株）製）
エマルゲン４３０：ポリオキシエチレンオレイルエーテル（式（２）、Ｒ２＝オレイル基、ｘ＝３０、ｙ＝０、ＨＬＢ値＝１６．２、花王（株）製）
エマルゲン１５０：ポリオキシエチレンラウリルエーテル（式（２）、Ｒ２＝ラウリル基、ｘ＝４０、ｙ＝０、ＨＬＢ値＝１８．４、花王（株）製）
エマール２７０Ｊ：ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム（花王（株）製）
エマール２ＦＧ：ラウリル硫酸ナトリウム（花王（株）製）
【００４２】
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℃）、高温注入性を下記方法にて評価し、結果を表１に示した。
【００４３】
（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。
【００４４】
（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。
【００４５】
（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。
【００４６】
（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。
【００４７】
（５）高温注入性：
５０℃の雰囲気下で一体型タイプのパンク処置システムを用いて、パンクシーリング剤の注入を行い、タイヤの圧力が所定圧まで上昇するかどうかで判断し、上昇したもの…○、上昇しなかったもの…×、の２段階で評価した。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
表１のとおり、合成ゴムラテックスに凍結防止剤として１，３−プロパンジオールを添加し、更にノニオン性界面活性剤を配合した実施例のシーリング剤は、パンクシール性能、シール保持性能、保管性能、低温粘度、高温注入性の性能をバランスよく改善できた。よって、一体型タイプを低温から高温までの広い温度範囲で好適に使用できる。一方、凍結防止剤としてエチレングリコール、プロピレングリコールを用いた比較例１〜４、アニオン性界面活性剤を用いた比較例５〜６では、性能バランスが劣っていた。