(57)【要約】【解決手段】ゴム乳濁液と、接着剤と、凍結防止剤とを有する、タイヤ用パンクシール剤が開示されており、凍結防止剤として、グリセリン、酢酸カリウム、又はグリセリンと酢酸カリウムの溶液が使用されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンクシール剤において、
グリセリン凍結防止剤と混合されているゴム乳濁液を備えており、
前記パンクシール剤組成物の総重量に対する前記グリセリン凍結防止剤の割合は、５から７５重量％の間にある、パンクシール剤。
【請求項２】
追加的シール性能のための接着剤を更に含んでおり、前記パンクシール剤組成物の総重量に対する前記接着剤の割合は、５から３０重量％の間にある、請求項１に記載のパンクシール剤。
【請求項３】
腐食防止剤を更に含んでいる、請求項１に記載のパンクシール剤。
【請求項４】
パンクシール剤のシール性能を強化する繊維と繊維質材料の内の一方を更に備えている、請求項１に記載のパンクシール剤。
【請求項５】
前記繊維は、１ミクロンから１５０ミクロンの間の寸法を有している、請求項１に記載のパンクシール剤。
【請求項６】
前記ゴム乳濁液は、更に天然ゴムと合成ゴムの内の一方を含んでいる、請求項１に記載のパンクシール剤。
【請求項７】
前記グリセリン凍結防止剤は、更に５％から５０％の水中の酢酸カリウム溶液で希釈されたグリセリンを含んでいる、請求項１に記載のパンクシール剤。
【請求項８】
前記酢酸カリウム溶液に対する前記グリセリンの割合が少なくなると、前記パンクシール剤の凍結点が低下する、請求項７に記載のパンクシール剤。
【請求項９】
前記パンクシール剤組成物の総重量に対する前記ゴム乳濁液の割合は、２５から６０重量％の間にある、請求項７に記載のパンクシール剤。
【請求項１０】
アニオン界面活性剤、両性界面活性剤、カルボキシル酸型界面活性剤、及び脂肪酸塩の内の１つである界面活性剤を更に含んでいる、請求項１に記載のパンクシール剤。
【請求項１１】
パンクシール剤において、
凍結防止剤と混合されているゴム乳濁液を備えており、
前記凍結防止剤は、水中に酢酸カリウムを含んでおり、
前記パンクシール剤の総重量に対する前記酢酸カリウムの割合は、５から７５重量％の間にある、パンクシール剤。
【請求項１２】
追加的シール性能のための接着剤を更に含んでおり、前記パンクシール剤組成物の総重量に対する前記接着剤の割合は、５から３０重量％の間にある、請求項１１に記載のパンクシール剤。
【請求項１３】
腐食防止剤を更に含んでいる、請求項１１に記載のパンクシール剤。
【請求項１４】
パンクシール剤のシール性能を強化する繊維と繊維質材料の内の一方を更に備えている、請求項１１に記載のパンクシール剤。
【請求項１５】
前記繊維は、１ミクロンから１５０ミクロンの間の寸法を有している、請求項１１に記載のパンクシール剤。
【請求項１６】
前記ゴム乳濁液は、更に天然ゴムと合成ゴムの内の一方を含んでいる、請求項１１に記載のパンクシール剤。
【請求項１７】
アニオン界面活性剤、両性界面活性剤、カルボキシル酸型界面活性剤、及び脂肪酸塩の内の１つである界面活性剤を更に含んでいる、請求項１１に記載のパンクシール剤。
【請求項１８】
パンクシール剤を製造するための方法であって、前記パンクシール剤は、ゴム乳濁液と、接着剤と、凍結防止剤とを有しており、前記凍結防止剤はグリセリンを含んでおり、前記パンクシール剤組成物の総重量に対する前記グリセリンの割合は、５から５０重量％である、パンクシール剤を製造するための方法において、
接着剤を、攪拌しながらゴム乳濁液に混合させて混合物を作る段階と、
グリセリン溶液を前記混合物と混合させて前記パンクシール剤を形成する段階と、から成る方法。
【請求項１９】
前記グリセリン溶液を混合させる段階は、５％から５０％の水中の酢酸カリウム溶液で希釈されたグリセリンを含んでいる水溶液を、前記混合物と混合させて前記パンクシール剤を形成する段階を更に含んでいる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記水溶液を混合させる段階は、前記水溶液を、前記接着剤と前記乳濁液との前記混合物の中に攪拌しながら毎分５から２０リットルの注入速度で注ぎ込む段階と、前記水溶液を、前記接着剤と前記乳濁液の前記混合物の中へと３０から４００ｒｐｍの間の速度で攪拌する段階と、を更に含んでいる、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記混合は、複数の繊維を前記混合物の中に混合させる段階を更に含んでいる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記複数の繊維は、１ミクロンから１５０ミクロンの間の寸法を有している、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
パンクシール剤を製造するための方法であって、前記パンクシール剤は、ゴム乳濁液と、接着剤と、凍結防止剤とを有しており、前記凍結防止剤は、水中の酢酸カリウムを含んでおり、前記パンクシール剤組成物の総重量に対する前記酢酸カリウムの割合は、５から５０重量％である、パンクシール剤を製造するための方法において、
接着剤を、攪拌しながらゴム乳濁液に混合させて混合物を作る段階と、
酢酸カリウム溶液を前記混合物と混合させて前記パンクシール剤を形成する段階と、から成る方法。
【請求項２４】
前記溶液を混合させる段階は、前記溶液を、前記接着剤と前記乳濁液との前記混合物の中に攪拌しながら毎分５から２０リットルの注入速度で注ぎ込む段階と、前記溶液を、前記接着剤と前記乳濁液の前記混合物の中へと３０から４００ｒｐｍの間の速度で攪拌する段階と、を更に含んでいる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記混合は、前記混合物の中への複数の繊維を更に含んでいる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記複数の繊維は、１ミクロンから１５０ミクロンの間の寸法を有している、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
パンクシール剤において、
１つ又はそれ以上の繊維、増粘剤、及びグリセリン凍結防止剤が一体に混合されたものを備えており、
前記パンクシール剤の総重量に対する前記グリセリンの割合は、５から７０重量％である、パンクシール剤。
【請求項２８】
前記パンクシール剤に混合された増粘剤を更に含んでおり、前記増粘剤は、更に、粘土増粘剤、セルロース増粘剤、及び天然ゴムの内の１つを含んでいる、請求項２７に記載のパンクシール剤。
【請求項２９】
前記粘土増粘剤は、更に、Bentonite粘土、Atapulgite粘土、及びHectorite粘土の内の１つを含んでおり、前記セルロース増粘剤は、更に、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、及び誘導体の内の１つを含んでおり、前記ゴム増粘剤は、更に、Xantanゴム、及びGuarゴムの内の１つを含んでいる、請求項２８に記載のパンクシール剤。
【請求項３０】
前記１つ又はそれ以上の繊維は、パンク部位に交錯網を形成してパンク孔を詰まらせ、タイヤから抜け出る空気を遮断する、請求項２７に記載のパンクシール剤。
【請求項３１】
前記パンクシール剤に混合された腐食防止剤を更に含んでいる、請求項２７に記載のパンクシール剤。
【請求項３２】
前記パンクシール剤に混合された生物殺傷剤を更に含んでいる、請求項２７に記載のパンクシール剤。
【請求項３３】
前記パンクシール剤に混合された、ゴム乳濁液、接着剤、及び１つ又はそれ以上のゴムの塊の内の１つを更に含んでいる、請求項２７に記載のパンクシール剤。
【請求項３４】
前記パンクシール剤の総重量に対する前記ゴム乳濁液の割合は、１−１０重量％であり、前記パンクシール剤の総重量に対する前記接着剤の割合は、１−１０重量％である、請求項３３に記載のパンクシール剤。
【請求項３５】
パンクシール剤において、
１つ又はそれ以上の繊維、増粘剤、及び凍結防止剤が一体に混合されたものを備えており、
前記凍結防止剤は、酢酸カリウムと水の混合物を更に含んでおり、前記パンクシール剤組成物の総重量に対する前記酢酸カリウムの割合は、５から７０重量％である、パンクシール剤。
【請求項３６】
前記凍結防止剤は、グリセリンを更に含んでおり、前記酢酸カリウムと水の混合物に対する前記グリセリンの割合は、パンクシール剤の凍結点を下げるために、１０％から６０％のグリセリンと１０％から６０％の酢酸カリウムになっている、請求項３５に記載のパンクシール剤。
【請求項３７】
前記パンクシール剤に混合された増粘剤を更に含んでおり、前記増粘剤は、更に、粘土増粘剤、セルロース増粘剤、及び天然ゴムの内の１つを含んでいる、請求項３５に記載のパンクシール剤。
【請求項３８】
前記粘土増粘剤は、更に、Bentonite粘土、Atapulgite粘土、及びHectorite粘土の内の１つを含んでおり、前記セルロース増粘剤は、更に、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、及び誘導体の内の１つを含んでおり、前記ゴム増粘剤は、更に、Xantanゴム、及びGuarゴムの内の１つを含んでいる、請求項３７に記載のパンクシール剤。
【請求項３９】
前記１つ又はそれ以上の繊維は、パンク部位に交錯網を形成してパンク孔を詰まらせ、タイヤから抜け出る空気を遮断する、請求項３５に記載のパンクシール剤。
【請求項４０】
前記パンクシール剤に混合された腐食防止剤を更に含んでいる、請求項３５に記載のパンクシール剤。
【請求項４１】
前記パンクシール剤に混合された生物殺傷剤を更に含んでいる、請求項３５に記載のパンクシール剤。
【請求項４２】
前記パンクシール剤に混合された、ゴム乳濁液、接着剤、及び１つ又はそれ以上のゴムの塊の内の１つを更に含んでいる、請求項３５に記載のパンクシール剤。
【請求項４３】
前記パンクシール剤の総重量に対する前記ゴム乳濁液の割合は、１−１０重量％であり、前記パンクシール剤の総重量に対する前記接着剤の割合は、１−１０重量％である、請求項４２に記載のパンクシール剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ又はチュ−ブ用のパンクシール剤であって、長期間保存されていてもクリーム状の物質に変質することがなく、従って長期在庫寿命安定性の改善されたシール剤に関する。本発明は、更に、同シール剤を製造する工程にも関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤがパンクしたときには、しばしばパンクシール剤が使用される。このシール剤は、タイヤの中に注入してパンクした部分を内側からシールして、タイヤに空気を再充填できるようにタイヤの気密性を保証するシール剤である。
【０００３】
パンクシール剤は、ゴム乳濁液を少なくとも凍結防止剤と混合した形式のシール剤が知られている。この既知のパンクシール剤の凍結防止剤は、エチレングリコール又はプロピレングリコールである。しかしながら、この既知のパンクシール剤を長期間保存すると、中のゴムの粒子又は接着剤の粒子が表面付近に集まって、シール剤がクリーム状の物質に変質する傾向にある。このクリーム状の物質は、タイヤシール材容器の出口に詰まって、シール剤が容器からタイヤの中へ入って行くのを妨げるので、パンクシール作用を円滑に行えなくなる。
【０００４】
クリーム状物質は、多分以下のようなメカニズムで生成される：即ち、パンクシール剤は乳濁液であるが、その中では、ゴムの粒子と接着剤の粒子が、エチレングリコール水溶液の中で粒子と界面活性剤との間のイオン反発力によって分散配置され浮遊しており、分散配置されている粒子は媒体であるエチレングリコール水溶液より重力が小さいので、それぞれのゴムの粒子は、媒体の中で重力の作用により徐々に上昇（浮上）し、上昇する粒子は、表面付近に粒子濃度の高い層を形成し、そのためパンクシール剤はクリーム状の物質に変質する。従って、典型的なパンクシール剤のこの問題と限界を克服するパンクシール剤を提供することが望まれており、本発明はこの目標に向けたものである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
凍結防止剤として（代表的なエチレングリコール又はプロピレングリコールに代えて）グリセリンを使用しているパンクシール剤が開示されており、グリセリンを使用しているのは、代表的な凍結防止剤よりも高密度だからである。このパンクシール剤は、更に、ゴムの粒子が容易に上昇しないように安定化させ、表面付近に粒子濃度の高い層が形成されるのを抑制する各種界面活性剤を含んでいる。而して、このパンクシール剤は、代表的なパンクシール剤の限界を克服し、代表的なパンクシール剤よりも長期の保存性能を有している。高品質グリセリンを使ってグリセリンを高濃度に組み込むことのできる、グリセリンを備えたパンクシール剤を製造する方法が開示されている。この工程は、グリセリン凍結防止剤によりゴムの粒子の凝集塊の生成を抑制するパンクシール剤を製造することができる。
【０００６】
本発明によれば、パンクシール剤は、ゴム乳濁液、接着剤、界面活性剤、及び凍結防止剤を有しており、グリセリンが凍結防止剤として使用されている。パンクシール剤の全重量に対するグリセリンの割合は、重量で５から７５％の間に設定されている。代わりに、凍結防止剤として酢酸カリウムを使用してもよい。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、パンクシール剤を製造するための方法が開示されており、同方法では、接着剤と抗酸化剤が混合される。接着剤は、次いで、ゴム乳濁液と／に、攪拌しながら混合され／注ぎ込まれ、接着剤が注ぎ込まれ／混合された溶液が調合される。次に、凍結防止剤がグリセリン水溶液に注ぎ込まれ／混合され、界面活性剤が、グリセリンに加えられ水で希釈される。この希釈されたグリセリン溶液に繊維が定常混合で組み込まれる。このグリセリン溶液は、乳濁液、接着剤、及び抗酸化剤の、攪拌されているクリーム状の液体混合物にゆっくりと注ぎ込まれ、パンクシール剤が形成される。代わりに、パンクシール剤用の凍結防止剤として酢酸カリウムを使用してもよい。
【０００８】
本発明の更に別の態様によれば、パンクシール剤と、それを製造するための方法は、グリセリンと酢酸カリウムを組み合わせた凍結防止剤を使用している。グリセリンは、濃度５０％までの水中の酢酸カリウム溶液で希釈してもよい。これら２つの凍結防止剤を組み合わせると、グリセリン単独の場合よりも凍結点が下がる。
【０００９】
本発明の更に別の態様によれば、パンクシール剤と、それを製造するための方法は、１つ又はそれ以上の繊維と、増粘剤と、凍結防止剤を有しており、凍結防止剤は、グリセリンでも、酢酸カリウムでも、グリセリンと酢酸カリウムの混合物でもよい。このパンクシール剤は、更に、ゴム乳濁液、接着剤、及び１つ又はそれ以上のゴムの塊を含んでいてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、特に、以下に説明する特定の組成及び製造方法を有するパンクシール剤に適用することができ、この関連で本発明を説明する。しかしながら、本発明によるパンクシール剤及び方法は、パンクシール剤の材料と方法並びにパンクシール剤を製造する方法に対する変更は本発明の範囲内にあるので、大きな効用を有しているものと理解されたい。
【００１１】
パンクシール剤は、タイヤのパンク箇所を修理するために、タイヤの中に噴射／注入／挿入され、固化して、タイヤのパンク箇所をシールする（最初は液体の形態をしている）材料である。ここで、本発明のパンクシール剤を数例説明する。しかしながら、本発明は、特定の実施例に限定されるものではなく、変更例として説明されている実施形態も、本発明の範囲を逸脱することなく実施例とすることができる。
【００１２】
以下に説明するパンクシール剤の第１の実施形態の例は、ゴム乳濁液、接着剤、及び凍結防止剤を含む組成物を有するパンクシール剤を含んでいる。この組成物は、更に、界面活性剤、繊維又は繊維化合物、抗酸化剤、及び／又は腐食防止剤を含んでいてもよい。以下に述べる例では、凍結防止剤は、グリセリンでも、グリセリンと酢酸カリウムの混合物でも、酢酸カリウムでもよい。各例において、凍結防止剤は、パンクシール剤の総重量の５から７５重量％までを占めることができる。パンクシール剤の第２の実施形態の例は、１つ又はそれ以上の繊維又は繊維化合物と、増粘剤と、凍結防止剤を含んでおり、凍結防止剤は、グリセリンでも、グリセリンと酢酸カリウムの混合物でも、酢酸カリウムでもよい。
【００１３】
第１の実施形態では、パンクシール剤に使用されるゴム乳濁液は、天然ゴムでも合成ゴムでもよい。高いシール能力を有する天然ゴム乳濁液を使用するのが望ましいが、合成ゴム乳濁液を、天然ゴム乳濁液の代わりに、或いは天然ゴム乳濁液と組み合わせて使用してもよい。天然ゴム乳濁液から蛋白質を取り除いて得られる乳濁液である、いわゆる脱蛋白天然ゴム乳濁液は、鋼線の腐食と損傷を減じ、アンモニアから生じる刺激臭の生成を減じる少量のアンモニアのために腐食が抑制されるので、これを使用するのが更に望ましい。従って、脱蛋白天然ゴム乳濁液として、百分率による蛋白質含有量の換算規準である窒素含有量がゴム固体含有量の０．１重量％以下に減っている乳濁液を使用するのが望ましい。通常の天然ゴム乳濁液内の蛋白質含有量は、窒素含有量に換算した値で約０．２から０．３重量％である。窒素含有量は、周知のケルダール法に従って測定して得た値である。
【００１４】
上に述べたように、ゴム乳濁液は、天然ゴムと合成ゴムの組み合わせでもよく、合成ゴムは、例えば、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、又はブチルゴムでもよい。
【００１５】
パンクシール剤がタイヤのパンク孔に迅速に入って、パンク孔を閉じ、タイヤが使用されている或る期間に亘ってパンク孔をシール状態に維持するため、パンクシール剤の総重量に対するゴム乳濁液の割合は、２５から６０重量％に設定するのが望ましい。この場合、パンクシール剤の総重量に対するゴム固体含有量の割合は、２５重量％以上である。
【００１６】
パンクシール剤の接着剤は、ゴム乳濁液の凝集を生じないのであれば、各種樹脂接着剤の何れから選択してもよい。例えば、テルペン樹脂又はフェノール樹脂を使用するのが望ましい。この他、パンクシール剤に使用することのできる樹脂接着剤の好適な例としては、ポリビニルエステル、ポリビニルアルコール、及びポリビニルピリジンが挙げられる。接着剤は、ゴム乳濁液とタイヤの間の接着性を増してパンクシール剤のシール能力を改善するために用いられる。パンクシール剤の総重量に対する接着剤の割合は、５から３０重量％であるのが望ましい。この割合が５重量％未満になると、パンクシール剤の接着性が下がるので、パンクシール剤のシール能力とシール維持能力が不十分になる。一方、この割合が３０重量％を越すと、乳濁液の含有量が下がるので、この場合もパンクシール剤のシール能力が低下する。
【００１７】
パンクシール剤は、接着剤が乳濁液の安定性の妨げになる場合は、接着剤無しで調合することもできる。先に述べたように、パンクシール剤は、パンクシール剤のパンクシール特性を改善する繊維又は繊維質材料を含んでいてもよい。繊維の大きさは、１ミクロンから１５０ミクロンの間にあるのが望ましい。
【００１８】
凍結防止剤は、パンクシール剤が寒冷な気候でも凍結することなく使用できるようにするため、及びパンクシール剤が保存中に凍結して中のゴムの粒子が凝集する現象を防ぐために、使用される。代表的なパンクシール剤には、高い凍結防止効果を有するエチレングリコールが、凍結防止剤として使用されている。しかしながら、本発明では、パンクシール剤を長期間保存したときにパンクシール剤の表面付近にクリーム状の物質ができるのを抑制するために、グリセリン、酢酸カリウム、又はグリセリンと酢酸カリウムの混合物／溶液が使用されている。
【００１９】
図１は、異なるグリセリン水溶液の例と、それぞれの溶液で測定した凍結及び流動点を示している。図１に示すように、溶液内のグリセリンの百分率が上がるにつれて、凍結点と流動点の温度は低下する。凍結防止として使用されてきた歴史に基づいて、グリセリン溶液の「流動点」の概念は、１９３０年代に遡って開発されてきた。流動点は、氷の結晶を含んでいるグリセリン溶液が、それでもなお１／４インチのオリフィスを通って自由に流れる温度と定義された。而して、グリセリンの凍結点は約１８℃（６４°Ｆ）である。しかしながら、グリセリン６６．７％、水３３．３％のグリセリン／水の混合物は、凍結点が約−４２℃（−４３°Ｆ）の共晶混合物を形成する。グリセリン／酢酸カリウム混合物ベースのパンクシール剤の凍結点を測定した結果、−４０℃であったことが分かっている。この様に、グリセリン、又はグリセリンと酢酸カリウムの溶液／混合物は、エチレングリコール及びプロピレングリコールの凍結防止効果に匹敵する、優れた凍結防止効果を呈する。従って、所望の凍結防止効果を維持しながら、使用するグリセリンの量を、エチレングリコール及びプロピレングリコールで通常行われているのと同じやり方で、抑制することができる。而して、凍結防止剤によってシール能力のような各種特性にもたらされる悪影響を、防ぐことができる。
【００２０】
先に述べたように、パンクシール剤の総重量に対するグリセリン、酢酸カリウム、又はグリセリンと酢酸カリウムの混合物の割合は、５から７５重量％である。割合が２０重量％未満になると、パンクシール剤は凍結するので、寒冷な気候、特に−２５℃以下の低温の場合は、パンクシール剤を使用することができない。一方、割合が４０重量％を越えると、乳濁液の含有量が相対的に減るので、パンクシール剤のシール能力が悪化する。更に、割合＞５０重量％の製品では、パンクシール剤の粘度が上がり、タイヤの空気弁を通してシール剤を注入できる速度が遅くなる。従って、パンクシール剤の総重量に対する凍結防止剤（グリセリン、酢酸カリウム、又はグリセリンと酢酸カリウムの混合物）の割合は、２０％から５０％であるのが望ましく、そうすると、パンクシール剤は寒冷な気候でも使用することができ、なお且つ最適なシール能力を保つことができるようになる。しかしながら、温暖な天候の地域に販売されるパンクシール剤は、凍結防止剤の百分率がもっと低いものを使用することができる。
【００２１】
先に述べたように、界面活性剤を、安定剤としてパンクシール剤に添加してもよい。界面活性剤は、アニオン界面活性剤でも、両性界面活性剤でも、特殊なカルボキシル酸型界面活性剤などでもよい。９から１８個の炭素原子を有する脂肪酸塩は、パンクシール剤のシール能力を下げること無く球核内の凝結を抑制する効果を呈するので、これを界面活性剤として使用してもよい。９から１８個の炭素原子を有する脂肪酸塩の脂肪酸の例を幾つか挙げると、１０個の炭素原子を有するカプリン酸、１２個の炭素原子を有するラウリン酸、１４個の炭素原子を有するミリスチン酸、１６個の炭素原子を有するパルミチン酸、及び１８個の炭素原子を有するステアリン酸、オレイン酸、リノール酸がある。塩の例を幾つか挙げると、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、トリエタノールアミン塩がある。
【００２２】
界面活性剤としては、アンモニウムラウリン酸塩、トリエタノールアミンラウリン酸塩は、優れた凝結抑制効果を呈し、その含有量に比例して凝結抑制効果を改善する特性を有しているので、これらが特に好適である。アンモニウムラウリン酸塩又はトリエタノールアミンラウリン酸塩は、第２の界面活性剤と混合した状態で使用することもできる。その場合、第２の界面活性剤は、９から１８個の炭素原子を有する脂肪酸塩で作られているのが望ましい。アンモニウムラウリン酸塩はアンモニア臭を有しているので、トリエタノールアミンラウリン酸塩を使用するのが望ましい。
【００２３】
パンクシール剤の総重量に対する界面活性剤の割合は、０．４から２．０重量％である。割合が０．４重量％未満になると、パンクシール剤の安定性が不十分になる。その結果、クリーム状物質の生成を抑制する効果が損なわれるか、又はシール剤が球核で容易に凝結し易くなる。一方、割合が２．０重量％を越えると、パンクシール剤のシール能力が悪化する。
【００２４】
先に述べたように、パンクシール剤は、随意的に、抗酸化剤及び／又は薄め剤を含んでいてもよい。抗酸化剤は、熱、光、及び経年によって生じ得る酸化の影響を防ぐ。フェノール型抗酸化剤が好ましい。代表的な抗酸化剤としては、オハイオ州の Akrochem Chemical 製の Akrosperse W-2294 がある。パンクシール剤は、更に、随意的に、錆及び腐食防止剤と生物殺傷剤を含んでいる腐食防止剤を含んでいてもよい。２−メカプトベンゾチアゾールは、使用できる代表的な腐食防止剤である。Grotanは、使用できる代表的な生物殺傷剤である。当業者が適していると考えるものであれば、どの様な腐食防止剤又は生物殺傷剤を、パンクシール剤に使用してもよい。ここで、本発明によるパンクシール剤を製造する工程について詳細に説明する。
【００２５】
図２Ａと２Ｂに概念的に示しているように、パンクシール剤を製造する工程は、１つ又はそれ以上の段階を含んでいる。この段階は、接着剤２が、攪拌されているゴム乳濁液１と／に、混合され／注ぎ込まれて混合物／溶液３が調製される注入／混合段階（Ｓ１）を含んでいるのが望ましい。段階２では、凍結防止剤混合／注入段階が実行され、混合物／溶液が、凍結防止剤と／に攪拌しながら混合され／注ぎ込まれる。凍結防止剤は、グリセリンが水で希釈されているグリセリン水溶液４でもよいし、又は凍結防止剤は、グリセリンと酢酸カリウムの溶液／混合物でもよい。
【００２６】
具体的には、接着剤注入／混合段階Ｓ１では、接着剤２が、タンク１０に入れられ攪拌されているゴム乳濁液１に注ぎ込まれ、混合物／溶液３が調製されるが、その際、ゴム乳濁液１は接着剤２と均質に混合される。
【００２７】
凍結防止剤注入／混合段階Ｓ２では、グリセリンの原液（濃度１００％）が直接溶液に注ぎ込まれるわけではなく、グリセリンは或る程度水で希釈される。出来上がった高いグリセリン濃度を有するグリセリン水溶液４が、使用され、攪拌されている混合物／溶液３に注ぎ込まれ、混合物／溶液３とグリセリンは、互いに均質に混合される。
【００２８】
グリセリンは、凍結防止剤として広く知られているエチレングリコールなどに比べると、ゴム乳濁液１と混合させるのが難しいという性質を持っている。従って、グリセリンを高濃度で凍結防止剤に組み込む際には、又はその注入速度が高いときには、まだ混和されていないグリセリンがゴムの粒子を刺激するので、ゴムの凝集塊が生成される傾向にある。このため、本例では、グリセリンは、水溶液４にして、ゴム乳濁液と容易に混合される状態で注ぎ込み、混合されている。ゴム粒子の凝集は抑制することができ、ゴムの凝集塊の生成は、接着剤２が事前にゴム乳濁液１に／と注ぎ込まれ／混合され、ゴムの濃度が下がっていること、及びグリセリンが水溶液の状態で、ゴム乳濁液と接着剤の混合溶液である、接着剤の混合物／溶液３に／と、注ぎ込まれ／混合されること、の相乗効果によって効果的に抑制される。
【００２９】
この場合、グリセリン水溶液の濃度は、９２から９８％であるのが望ましい。換言すると、グリセリンは、１００重量単位のその水溶液に中に、９２から９８重量単位含まれているのが望ましい。濃度が９２％未満であれば、パンクシール剤の凍結温度を十分に下げるのが難しい。濃度が９８％を越えると、水溶液をゴム乳濁液と混合する際の難しさを十分に克服できないので、水溶液がゴムの粒子を刺激して、ゴムの凝集塊が容易に生成される。
【００３０】
凍結防止剤注入／混合段階Ｓ２では、グリセリン水溶液の注入速度を５から２０リットル／分の範囲に制御し、攪拌の回転速度を３０から４００ｒｐｍの範囲に制御するのが望ましい。注入速度が５リットル／分未満になると、パンクシール剤を製造する時間が長くなり過ぎ、生産効率が低下し生産コストが上がる結果になる。一方、注入速度が２０リットル／分を越えると、水溶液が十分に混合されなくなる。回転速度が３０ｒｐｍ未満になると、水溶液は十分に混合されず（そしてゴムの凝集塊ができ）、回転速度が４００ｒｐｍをこえると、水溶液がゴムの粒子を刺激してゴムの凝集塊が生成される。
【００３１】
接着剤注入／混合段階Ｓ１では、注入方法、注入速度、攪拌の回転速度などは、特に制限されない。しかしながら、それらの事項は、ゴムの凝集塊の生成を抑制するため、凍結防止剤注入／混合段階Ｓ２の場合に従うのが望ましい。
【００３２】
パンクシール剤が界面活性剤を含んでいる場合、界面活性剤は、凍結防止剤注入／混合段階Ｓ２の前に、凍結防止剤（水で希釈したグリセリン）と混合され、ゴム乳濁液に注ぎ込まれるのが望ましい。
【００３３】
以上は、本発明の特定の好適な例を詳細に説明したものである。しかしながら、本発明は、これら解説した例に限定されるものではなく、修正を加えることができる。
【００３４】
グリセリンパンクシール剤では、このパンクシール剤を製造する方法は、接着剤を、攪拌されている天然ゴム乳濁液に注ぎ込み、接着剤注入／混合溶液を調製する段階を含んでいる。注入終了後、５分間に亘って攪拌が続けられた。この接着剤の場合、注入速度は２０リットル／分で、攪拌の回転速度は２００ｒｐｍであった。攪拌完了後、グリセリン水溶液（別の実施形態ではグリセリン溶液の原液）が、攪拌されている調製された接着剤注入／混合溶液に注ぎ込まれ、グリセリン凍結防止剤入りのパンクシール剤が調製された。注入速度１５リットル／分、攪拌の回転速度は２００ｒｐｍとして、注入終了後１０分間に亘って攪拌が続けられた。
【００３５】
以下に述べる事例の凍結点、シール能力、及び保存性能は、代表的なパンクシール剤に勝る、改良されたものになっている。凍結防止剤としてグリセリンを使用しているこの事例では、パンクシール剤は、先行技術による製品と同じ低温特性とシール能力を備えており、更に、長期間保存したときのクリーム状物質への変質を抑制することができ、保存性能が改善されていた。
【００３６】
グリセリンと酢酸カリウムを使用して製造されたパンクシール剤Ａ及びＢ（下の表１参照）では、製品中のゴムの凝集塊の生成は、表１に示すように大きく抑制された。この様に、本発明の第２の態様は、グリセリンを高濃度で組み込んだ高品質のパンクシール剤を製造できるようにしている。これらの事例の保存性能を測定するため、それぞれの調製されたパンクシール剤の３００−５００グラムを瓶型の容器に入れ、その瓶を、静止状態で、８０℃の炉の中に２５０時間保存した。その後、生成されたクリーム状の物質の重量を測定した。表１において、重量は、全ゴム成分中の百分率を表している。
【００３７】
表１  代表的なパンクシール剤
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【００３８】
下の表２は、本発明の実施形態によるパンクシール剤の調合の事例を示している。表内の百分率は、パンクシール剤の総重量に対比した特定の成分の百分率であり、例えば、最初の４つの事例は、６５重量％のグリセリンを含んでいる。
【００３９】
表２  パンクシール剤の代表的な調合
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【００４０】
パンクシール剤は、本発明の他の実施形態、即ち、パンクシール剤が、増粘剤、１つ又はそれ以上の繊維、及びグリセリン、酢酸カリウム、又は酢酸カリウムとグリセリンの混合物である凍結防止剤を含んでいる実施形態によって作ることもできる。このパンクシール剤は、更に、ゴム乳濁液、接着剤、１つ又はそれ以上のゴムの塊などを含んでいてもよい。凍結防止剤としてグリセリンを使用しているこの実施形態では、パンクシール剤の総重量に対するグリセリンの割合は、５から５０重量％に設定されている。パンクシール剤は、下の事例に示すように他の含有物を含んでいてもよい。パンクシール剤を、タイヤを回転させてタイヤのパンク孔に迅速に入れ、パンク孔を閉じ、更に或る走行距離までシール能力を維持させるために、パンクシール剤の総重量に対するゴム乳濁液の割合は、０．５から１５重量％に設定されている。
【００４１】
この実施形態の接着剤は、上に述べた接着剤と同様のものでよく、繊維とタイヤの間の接着性を上げてシール能力を改善するために使用されている樹脂接着剤でもよく、パンクシール剤の総重量に対するその割合は、１から１０重量％であるのが望ましい。割合が１重量％未満になると、パンクシール剤の接着性が低下するので、シール能力及びシール保持能力が不十分になる。一方、この割合が１０重量％を越えると、接着剤がパンクシール剤の粘度を上げるので、パンクシール剤が滑らかに流れなくなる。パンクシール剤を先に述べたように寒冷な天候でも凍結することなく使用できるようにし、保管中にパンクシール剤が凍結して中のゴムの粒子が凝集する現象を防ぐために、凍結防止剤が使用されている。この実施形態では、凍結防止剤はグリセリンでもよく、或いは、凍結点を下げるためにグリセリンと酢酸カリウムの溶液／混合物を使用してもよい。凍結点を下げるために、グリセリンは、水中の酢酸カリウムの溶液で、グリセリンの酢酸カリウム溶液に対する割合が２０から４０％グリセリン、２０から４０％酢酸カリウムとなるように希釈される。
【００４２】
この実施形態では、パンクシール剤組成物の総重量に対するゴム乳濁液の割合は１−１０重量％であり、接着剤の割合は、１−１０重量％である。増粘剤は、粘土、例えば、Bentonite粘土、Atapulgite粘土、Hectorite粘土、の形態でもよいし、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、又はそれらの誘導体の様なセルロース増粘剤の形態をしていてもよい。増粘剤は、Xantanゴム又はGuarゴムの様な天然ゴムでもよい。増粘剤は、アニオン、カチオン、又は非イオン性増粘剤でもよい。パンクシール剤は、更に、粒子が沈殿するのを防ぐため、沈殿防止剤を含んでいてもよく、沈殿防止剤は微粒子状でも液体でもよい。
【００４３】
下表３は、本発明の他の実施形態によるパンクシール剤の調合の事例を示している。前と同じく、表中の百分率は、パンクシール剤の総重量に対比した特定の成分の百分率である。
【００４４】
表３  パンクシール剤の代表的な調合
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【００４５】
以上、本発明を特定の実施形態に関係付けて説明してきたが、当業者には理解頂けるように、これらの実施形態には、本発明の原理及び精神を逸脱すること無く変更を施すことができ、本発明の範囲は特許請求の範囲に定義されている。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】グリセリン水溶液に関する凍結点／流動点を示す図表である。
【図２】図２Ａと図２Ｂは、本発明によるパンクシール剤を製造するための方法を示している。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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