(57)【要約】【課題】  高い密度と流動性を備え、少量の使用でパンク穴を確実に補修できるパンクシーリング剤を提供する。【解決手段】  パンク穴に入り込んで塞ぐ粒子及び短繊維と、その粒子及び短繊維をタイヤ又はチューブの空気圧を利用してパンク穴へ導く水及びゲル状の高吸水性樹脂と、その高吸水性樹脂の吸水性を低下させる吸水抑制材とを混合する。この吸水抑制材による高吸水性樹脂の吸水性の低下により、高密度のゲルが生成されて補修力が向上する。その一方、吸水性の低下によって混合した水の一部が吸水されずに残り、その水が高吸水性樹脂の流動性を高める。よって、密度と流動性ともに高いものとなり、少量で漏れ止め効果に優れるシーリング剤となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気バルブから注入してタイヤ又はチューブのパンク穴を補修するパンクシーリング剤であって、パンク穴に入り込んで塞ぐ粒子及び短繊維と、その粒子及び短繊維をタイヤ又はチューブの空気圧を利用してパンク穴へ導く水及びゲル状の高吸水性樹脂と、その高吸水性樹脂の吸水性を低下させて高密度のゲル状にする吸水抑制材とを混合したものであることを特徴とする、パンクシーリング剤。
【請求項２】
粒子が粒径１ｍｍ以下、短繊維が直径０．２ｍｍ以下で且つ長さが５ｍｍ以下である、請求項１記載のパンクシーリング剤。
【請求項３】
吸水抑制材が炭酸水素ナトリウムである、請求項１又は２記載のパンクシーリング剤。
【請求項４】
高吸水性樹脂がアクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物、吸水抑制材が炭酸水素ナトリウムであって、その高吸水性樹脂と吸水抑制材の混合比が、質量比２：１〜１：３の範囲である、請求項１〜３いずれか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、空気バルブから注入してタイヤ又はチューブのパンク穴を補修するためのパンクシーリング剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のパンクシーリング剤としては、ゴムラテックスを主成分としたものが知られているが、粘度と流動性は一定であった。したがって、補修力を上げようとして粘度を高くすると、流動性が悪化して車輪の回転バランスが崩れ、流動性を上げようとすると、補修力が低下して多量のシーリング剤の使用で重くなる問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４５９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、高い密度と流動性を備え、少量の使用でパンク穴を確実に補修できるパンクシーリング剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１）  空気バルブから注入してタイヤ又はチューブのパンク穴を補修するパンクシーリング剤であって、パンク穴に入り込んで塞ぐ粒子及び短繊維と、その粒子及び短繊維をタイヤ又はチューブの空気圧を利用してパンク穴へ導く水及びゲル状の高吸水性樹脂と、その高吸水性樹脂の吸水性を低下させて高密度のゲル状にする吸水抑制材とを混合したものであることを特徴とする、パンクシーリング剤
２）  粒子が粒径１ｍｍ以下、短繊維が直径０．２ｍｍ以下で且つ長さが５ｍｍ以下である、前記１）記載のパンクシーリング剤
３）  吸水抑制材が炭酸水素ナトリウムである、前記１）又は２）記載のパンクシーリング剤
４）  高吸水性樹脂がアクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物、吸水抑制材が炭酸水素ナトリウムであって、その高吸水性樹脂と吸水抑制材の混合比が、質量比２：１〜１：３の範囲である、前記１）〜３）いずれか記載のパンクシーリング剤
にある。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、吸水抑制材の混合によって高吸水性樹脂の吸水性が低下し、高密度のゲルが生成されて補修力が向上する。その一方、吸水性の低下によって混合した水の一部が吸水されずに残り、その水が高吸水性樹脂の流動性を高める。よって、密度と流動性ともに高いものとなり、少量で漏れ止め効果に優れるシーリング剤となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明のシーリング剤を使用してパンク穴を補修した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の粒子としては、植物性粒子、化学性粒子等が用いられる。この粒子は、短繊維のみで漏れ止めできない大きさのパンク穴を塞ぐものである。粒径は１ｍｍ以下であるのが望ましい。１ｍｍ以上であると、粒子間の隙間が大きくなり、その隙間から短繊維が流出しやすくなって漏れ止めが難しくなる。形状は特に限定されない。混合比としては、水１Ｌに対して３〜３０ｇの範囲が実用的で、２ｇ以下であると、パンク穴が大きい場合は量が不足して塞ぎにくくなり、３５ｇ以上であると、流動性が低下してパンク穴へ移動しにくくなる。
【０００９】
短繊維としては、パルプ、麻、綿等の天然繊維や、アクリル、ナイロン、ビニロン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成繊維が用いられる。この短繊維は、パンク穴をほぼ塞いだ粒子間の極小さい隙間に入り込み、漏れをより確実に止めるものである。直径は０．２ｍｍ以下、長さは５ｍｍ以下であるのが望ましい。直径が０．２ｍｍ以上であると、粒子間の隙間に入りにくくなり、漏れ止めが難しくなる。混合比としては、水１Ｌに対して２〜１５ｇの範囲が実用的で、１ｇ以下であると、絡み合いにくくなって流出しやすくなり、２０ｇ以上であると、流動性が低下してパンク穴へ移動しにくくなる。
【００１０】
高吸水性樹脂としては、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物が用いられる。この高吸水性樹脂は、水とともに粒子や短繊維を取り込んでゲル状となり、パンク穴から抜けようとする空気流の力を利用して粒子や短繊維をパンク穴へ導くものである。その後、パンク穴からにじみ出て外気に触れると取り込んでいる水が蒸発して硬化し、接着剤となってパンク穴を塞いでいる粒子や短繊維をその位置に付着させる。また、硬化剤を加えてより確実に付着させても良い。パンクしていない状態では、粒子や短繊維の沈殿防止剤として作用する。混合比としては、水１Ｌに対して２ｇ以上が望ましい。２ｇ以下であると、粒子や短繊維をパンク穴に固定させるための量が不足して漏れ止めが不確実となる。
【００１１】
吸水抑制材としては、炭酸水素ナトリウムが用いられる。この吸水抑制材は、高吸水性樹脂の吸水性を低下させて高い密度のゲルが生成されやすいようにし、吸水されずに残った水で流動性を高めて高吸水性樹脂がパンク穴へ移動しやすくするものである。高吸水性樹脂１質量に対して吸水抑制材を１〜１．５質量混合すると、高吸水性樹脂の吸水率が１／１０に低下し、吸水抑制材を混合しない場合と比較して１０倍以上の密度のゲルとなる。密度の高いゲルは、硬化した際に厚く強固な皮膜を形成する。また、高吸水性樹脂が外気に触れて乾燥する際、炭酸水素ナトリウムも乾燥して粉末の状態に戻り、漏れ止めの効果にも貢献する。さらに、炭酸水素ナトリウムには錆止めや腐敗防止の効果もある。混合比としては、水１Ｌに対して１０ｇ以上又は水溶液濃度１％以上が望ましい。１０ｇ以下であると、高吸水性樹脂が必要以上に吸水して流動性が低下する。また、高吸水性樹脂に対する比率としては、高吸水性樹脂２質量に対して１質量以上が望ましい。
【００１２】
シーリング剤の注入量としては、タイヤやチューブの寸法に応じて適宜調整される。注入の手段としては、手動又は電動のポンプ等で押し出す方法があるが、特に限定するものではない。
【００１３】
以下、タイヤを例にして、本発明のシーリング剤を使用したパンク穴の補修手順を示す。チューブも同様の方法で行う。
ａ）シーリング剤を空気バルブから所要量注入する。
ｂ）タイヤを回転させてシーリング剤を内面全面に行き渡らせる。自動車の場合はジャッキアップして空転させると良い。
ｃ）タイヤに空気を圧入してパンク穴から空気を流出させる。その空気流の力で高吸水性樹脂がパンク穴の方へ移動し、混入されている粒子と短繊維がパンク穴を塞き止める。これを空気の流出がほとんど無くなるまで続ける。
ｄ）パンク穴からにじみ出た高吸水性樹脂が外気で乾燥して硬化し、空気の流出が完全に止まってパンク穴が補修される。
【００１４】
補修後、タイヤ内に残った高吸水性樹脂は、水が蒸発せずに未硬化の状態となっており、その後新たにパンクした際、そのパンク穴を自然に補修する予防剤として機能する。しかし、長期間使用していると水がわずかながら蒸発し、高吸水性樹脂の粘度が徐々に高くなって流動性が低下することがあるから、少量の水を空気バルブから追加して高吸水性樹脂の流動性を維持することで、予防効果を長期に渡って持続させることができる。この場合、最大で５０％質量の水を追加することができる。
【００１５】
図１にパンク穴の補修された状態を示している。図１（ａ）はチューブ付きのタイヤの断面であって、カシメ状になって漏れを止めている。図１（ｂ）はチューブ無しのタイヤの断面であって、栓をするように漏れを止めている。図中、１はタイヤ、２はチューブ、３はパンク穴、４は粒子、５は短繊維、６は高吸水性樹脂である。
【実施例】
【００１６】
粒子として、粒径０．２５ｍｍ以下の植物性粒子（オガクズ）を用いた。短繊維として、直径０．００５ｍｍ、長さ５ｍｍ以下のパルプを用いた。高吸水性樹脂として、サンフレッシュＳＴ５００ＭＰＳＡ（商品名：三洋化成工業株式会社製、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物）を用いた。吸水抑制材として、炭酸水素ナトリウムを用いた。混合比を表１に示す。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
これらを混合して作製したシーリング剤を自転車用のタイヤチューブに注入した。直径２ｍｍの突起物によるパンク穴がシールされ、その後、補修したタイヤで走行して空気圧の低下がないことを確認した。
【００１９】
また、吸水抑制材を１００とした場合の様々な混合比とその効果の違いについて実験した。結果を表２に示す。
【００２０】
【表２】
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【００２１】
Ａ：高吸水性樹脂、粒子、短繊維ともに不足している場合
流動性は非常に良いが、粒子と短繊維がパンク穴を塞ぐ前にタイヤの空気が抜けてしまう。高吸水性樹脂も粘度がなく、空気とともに抜けてしまう。使用不可（アルカリ性）。
Ｂ：高吸水性樹脂、粒子、短繊維ともにやや不足している場合
流動性は良い。高吸水性樹脂もやや粘度不足で、小さい漏れには可能な状態。粒子と短繊維がやや不足気味で、素早い漏れ止め効果には信頼性に欠ける。予防剤としてなら使用可能な状態（アルカリ性）。
Ｃ：高吸水性樹脂、粒子、短繊維ともに理想の状態
流動性や漏れ止め効果に優れ、バランスがとれた状態。漏れ止め剤としても予防剤としてもベストの状態（弱アルカリ性）。
Ｄ：高吸水性樹脂、粒子、短繊維ともにやや多い場合
流動性にやや欠ける。入れたときは問題ないが、予防剤として入れておくと、流動性がなくなって固まりはじめ、補修力がなくなる（弱アルカリ性）。
Ｅ：高吸水性樹脂、粒子、短繊維ともに多すぎる場合
流動性に欠ける。パンク穴まで到達するのに時間を要する。止まれば問題ないが、予防剤としては使用不可（弱アルカリ性）。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の技術は、タイヤやチューブのパンク穴の補修の他、ラジエーターや浴槽の漏水箇所の補修にも応用できる。また、パンク後に注入して補修する補修剤としてだけでなく、パンク前に予め注入しておいて、パンクした際に自然に補修される予防剤としても使用できる。
【符号の説明】
【００２３】
１  タイヤ
２  チューブ
３  パンク穴
４  粒子
５  短繊維
６  高吸水性樹脂
【図１】
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