(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記ポリエーテル変性シリコーンの含有量が、前記ゴムラテックスの固形分と前記樹脂エマルジョンの固形分との合計100質量部に対して、1〜20質量部である、請求項1に記載のタイヤパンクシール剤。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に、本発明のタイヤパンクシール剤について説明する。
なお、本発明において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本発明において「AおよびBの含有量」とあるのは、AとBとを両方含有する場合には、AおよびBの含有量の合計を指し、AまたはBの一方を含有する場合には、含有する一方の成分の含有量を指す。
【0012】
本発明のタイヤパンクシール剤は、後述する一般式(1)で表されるポリエーテル変性シリコーンと、グリコール類と、ゴムラテックスおよび/または樹脂エマルジョンと、界面活性剤と、を含有する。
ここで、タイヤパンクシール剤を用いたタイヤパンク修理では、パンクしたタイヤにタイヤパンクシール剤を注入し、その状態で走行する。このとき、タイヤ中でタイヤパンクシール剤が撹拌され、結果、パンク孔に浸入したタイヤパンクシール剤中の固形分が析出し、パンク孔が塞がれる。
本発明者は、界面活性剤を含有するタイヤパンクシール剤を用いた場合、タイヤ中のタイヤパンクシール剤が攪拌された際にこれが発泡するために、液量を減らしてもシール性を確保できることを知見している。
しかしながら、発生した泡がすぐに破泡してしまうと、発泡によるシール性の向上が十分に発揮できないという問題が生じてしまう。
このような問題に鑑み、本発明者が鋭意検討した結果、一般式(1)で表されるポリエーテル変性シリコーンを配合することで、タイヤパンクシール剤により生じる泡の保持性に優れ、優れたシール性を示すことを見出した。
【0013】
以下、本発明のタイヤパンクシール剤が含有する各成分について説明する。
【0014】
[ポリエーテル変性シリコーン]
本発明のタイヤパンクシール剤は、下記一般式(1)で表されるポリエーテル変性シリコーン(以下、「特定のポリエーテル変性シリコーン」ともいう。)を含有する。
【0016】
上記一般式(1)中、R
1はアルキレン基を表す。アルキレン基は特に限定されず、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよい。
上記一般式(1)中、R
2は、アルキル基を表す。アルキル基は特に限定されず、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよい。
【0017】
上記一般式(1)中、nおよびmはそれぞれ独立に、5〜30の整数を表す。
複数のR
1は同一であっても異なっていてもよく、複数のR
2は同一であっても異なっていてもよい。
上記aおよびbはそれぞれ独立に、1〜10の整数を表す。
【0018】
上記特定のポリエーテル変性シリコーンとしては、市販品を用いることができ、例えば、SZ−1919、SH 192、SH 190、SZ−580、SRX 280 A、SZ−584、SF 2904、SZ−5740M、SZ−1142、SZ−1959(以上全て、東レ・ダウコーニング株式会社製の商品名)等が挙げられる。
特定のポリエーテル変性シリコーンは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0019】
上記特定のポリエーテル変性シリコーンの含有量は、上記ゴムラテックスの固形分と上記樹脂エマルジョンの固形分との合計100質量部に対して、1〜20質量部であることが好ましく、10〜20質量部であることがより好ましい。ポリエーテル変性シリコーンの含有量が1質量部以上であることで、泡の保持性およびシール性がより優れたものとなる。また、ポリエーテル変性シリコーンの含有量が20質量部以下であることで、タイヤパンクシール剤の製造時に凝固物が発生することを低減できる。
【0020】
[ゴムラテックスおよび/または樹脂エマルジョン]
本発明のタイヤパンクシール剤は、ゴムラテックスおよび/または樹脂エマルジョンを含有する。なかでも、ゴムラテックスおよび樹脂エマルジョンを含有するのが好ましい。すなわち、ゴムラテックスと樹脂エマルジョンとを併用するのが好ましい。
以下、ゴムラテックスおよび樹脂エマルジョンについて説明する。
【0021】
<ゴムラテックス>
上記ゴムラテックスは特に限定されず、従来公知のゴムラテックスを用いることができる。
ゴムラテックスの具体例としては、天然ゴムラテックス、クロロプレンラテックス、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、スチレンブタジエンアクリルゴムラテックスなどが挙げられる。なかでも、天然ゴムラテックスが好ましい。
本発明のタイヤパンクシール剤では、ゴムラテックスを1種単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0022】
上記天然ゴムラテックスは、特に限定されず、従来公知の天然ゴムラテックスを用いることができる。
天然ゴムラテックスの具体例としては、ヘベア・ブラジリエンシス樹をタッピングして採取されるもの、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」などが挙げられる。
【0023】
ゴムラテックス中の固形分の含有量は特に制限されないが、ゴムラテックス全体に対して40〜80質量%であることが好ましい。
【0024】
<樹脂エマルジョン>
上記樹脂エマルジョンは、特に限定されず、従来公知の樹脂エマルジョンを用いることができる。なかでも、合成樹脂エマルジョンが好ましい。
上記合成樹脂エマルジョンの具体例としては、ウレタンエマルジョン、アクリルエマルジョン、ポリオレフィンエマルジョン、エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョン、ポリ酢酸ビニルエマルジョン、エチレン−酢酸ビニル−バーサチック酸ビニル共重合体エマルジョン、ポリ塩化ビニル系エマルジョンなどが挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
樹脂エマルジョンは、エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョンまたはエチレン−酢酸ビニル−バーサチック酸ビニル共重合体エマルジョンであるのが好ましく、エチレン−酢酸ビニル−バーサチック酸ビニル共重合体エマルジョンであるのがより好ましい。
【0025】
樹脂エマルジョン中の固形分の含有量は特に制限されないが、樹脂エマルジョン全体に対して30〜70質量%であることが好ましい。
【0026】
本発明のタイヤパンクシール剤において、ゴムラテックスと樹脂エマルジョンとの合計の含有量は特に制限されないが、タイヤパンクシール剤全体に対して30〜80質量%であることが好ましい。
また、ゴムラテックスの固形分と樹脂エマルジョン固形分との合計の含有量は特に制限されないが、タイヤパンクシール剤全体に対して10〜50質量%であることが好ましい。
【0027】
[グリコール類]
本発明のタイヤパンクシール剤は、グリコール類を含有する。グリコール類とは、グリコールおよびグリコールエーテルを含む概念である。
【0028】
グリコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。
グリコールエーテルとしては、例えば、下記一般式(2)で表されるグリコールエーテルが挙げられる。
グリコール類は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
グリコール類の中でも、泡の保持性およびシール性がより優れたものになるという観点から、グリコールエーテルを用いることが好ましい。
【0029】
本発明のタイヤパンクシール剤は、上記グリコール類の中でも、シール性がより一層優れたものになるという観点から、下記一般式(2)で表されるグリコールエーテルを含有することが好ましい。
【0031】
上記式(2)中、R
11は、水素原子またはアルキル基を表す。なかでも水素原子であることが好ましい。アルキル基は特に限定されない。アルキル基は直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよいが、直鎖状であることが好ましい。
【0032】
上記式(2)中、R
12は、炭素数1〜5のアルキル基を表す。アルキル基は直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよいが、直鎖状であることが好ましい。
また、R
12の炭素数は、タイヤパンクシール剤の初期泡立ち性と、泡の保持性(持続性)と、を高いレベルで両立できるという観点から、1であることが好ましい。
【0033】
上記式(2)中、pは、1以上の整数を表す。なかでも、2以上の整数であることが好ましく、3以上の整数であることがより好ましい。
【0034】
上記一般式(2)で表されるグリコールエーテルの具体例としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、ポリエチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ポリエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、ポリエチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、トリエチレングリコールジプロピルエーテル、ポリエチレングリコールジプロピルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、ポリエチレングリコールジブチルエーテルなどが挙げられる。
【0035】
本発明のタイヤパンクシール剤において、グリコール類の含有量は特に制限されないが、上記ゴムラテックスの固形分と上記樹脂エマルジョンの固形分との合計100質量部に対して、10〜500質量部であることが好ましく、50〜300質量部であることがより好ましく、70〜300質量部であることがさらに好ましく、100〜300質量部であることが特に好ましい。
【0036】
[界面活性剤]
本発明のタイヤパンクシール剤に含有される界面活性剤は特に限定されず、従来公知の界面活性剤を用いることができる。界面活性剤の具体例としては、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性イオン界面活性剤などが挙げられる。界面活性剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0037】
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪酸ソルビタンエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸ソルビタン、ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル、ポリオキシエチレン−プロピレン高級アルコールエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェノール、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロックポリマーなどが挙げられる。
アニオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸エステル塩、アルキルエステルカルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルファスルホ脂肪酸エステル塩、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩、アルキルリン酸塩、モノアルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸塩、アルファオレフィンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、アルケニルコハク酸塩などが挙げられる。
カチオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルアミン酢酸塩、アルキルトリメチルアンモニウムクロライドなどの第4級アンモニウム塩などが挙げられる。
両性イオン界面活性剤としては、例えば、ジメチルアルキルベタイン、アルキルアミドベタインなどが挙げられる。
【0038】
界面活性剤は、ノニオン性界面活性剤およびアニオン性界面活性剤からなる群より選択される少なくとも1種の界面活性剤であることが好ましく、アニオン性界面活性剤であることがより好ましく、硫酸エステル塩であることがさらに好ましい。
【0039】
上記硫酸エステル塩は特に制限されないが、アルキル硫酸エステル塩またはポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩であることが好ましく、下記式(3)または(4)で表される化合物であることがより好ましい。
【0041】
上記式(3)および(4)中、R
2およびR
3は、それぞれ独立に、炭素数1〜20のアルキル基を表し、M
+は、1価のカチオンを表し、nは、1〜15の整数を表す。
【0042】
上記式(3)および(4)中、R
2およびR
3が示す炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基(ラウリル基)、ウンデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、シクロプロピルメチル基、トリフルオロエチル基などが挙げられ、中でも、炭素数10〜20の長鎖アルキル基であるのが好ましい。アルキル基は直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよいが、直鎖状であることが好ましい。
【0043】
上記式(3)および(4)中、M
+が示す1価のカチオンとしては、例えば、1価の金属カチオン(例えば、アルカリ金属のカチオン)、アンモニウムカチオンなどが挙げられ、なかでも、下記式(5)で表されるカチオンが好ましい。
【0045】
上記式(5)中、R
41〜R
44は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基(例えば、炭素数1〜5のアルキル基)、または、ヒドロキシ基を有するアルキル基(例えば、−R−OH:ここで、Rはアルキレン基(好ましくは炭素数1〜5のアルキレン基))を表す。R
41〜R
44の少なくとも1つはヒドロキシ基を有するアルキル基であるのが好ましい。
上記式(5)で表されるカチオンとしては、例えば、トリエタノールアンモニウムなどが挙げられる。
【0046】
界面活性剤の含有量は、上記ゴムラテックスの固形分と上記樹脂エマルジョンの固形分との合計100質量部に対して、0.1〜30質量部であることが好ましく、1〜20質量部であることがより好ましく、3〜20質量部であることがさらに好ましい。
界面活性剤の含有量が1質量部以上であることで、タイヤパンクシール剤の泡立ちが向上して、シール性がより優れたものとなる傾向にある。また、界面活性剤の含有量が20質量部以下であることで、ゴムラテックスの安定性が低下して、機械安定性が向上することにより、シール性がより優れたものとなる傾向にある。
【0047】
[任意成分]
本発明のタイヤパンクシール剤は、必要に応じて、上述した各成分以外の成分(任意成分)を含有してもよい。そのような任意成分としては、例えば、凍結防止剤、充填剤、老化防止剤、酸化防止剤、顔料(染料)、可塑剤、揺変性付与剤、紫外線吸収剤、難燃剤、分散剤、脱水剤、帯電防止剤などが挙げられる。
【0048】
[タイヤパンクシール剤の製造方法]
本発明のタイヤパンクシール剤の製造方法は特に制限されず、例えば、上述した各成分を混合、攪拌する方法などが挙げられる。また、必要に応じて、混合や攪拌の後に濾過を行ってもよい。
【実施例】
【0049】
以下、実施例により、本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0050】
<タイヤパンクシール剤の製造>
下記第1表に示される成分を同表に示される割合(質量部)で攪拌機を用いて混合し、タイヤパンクシール剤(実施例および比較例のタイヤパンクシール剤)を製造した。なお、第1表中、ゴムラテックスおよび樹脂エマルジョンについてカッコ内の数値は固形分の質量部を表す。
【0051】
<初期発泡性>
上記のようにして得られたタイヤパンクシール剤を目盛付のプラスチックビーカーに入れ、ハンドミキサーにて攪拌した。攪拌後、プラスチックビーカーの目盛を読取り、発泡率を算出した。発泡率は、攪拌前のタイヤパンクシール剤の容量に対する、攪拌後に増加したタイヤパンクシール剤の容量の割合(%)をいう。具体的には、発泡前に100mlであったタイヤパンクシール剤が、攪拌による発泡で150mlの目盛を指した場合には、発泡率は50%である。
そして、以下の基準により初期発泡性を評価した。結果を第1表に示す。初期発泡性の観点から、Aであることが好ましい。
・A:発泡率が50%以上であった。
・B:発泡率が1%以上50%未満であった。
・C:発泡率が1%未満、あるいは発泡しなかった。
【0052】
<泡保持性>
上記のようにして得られたタイヤパンクシール剤について、ロスマイルス法(JIS K3362に準拠)に準ずる方法で測定した。具体的には、50mlのタイヤパンクシール剤を入れた容器内に、900mmの高さから200mlの試料液を30秒間で落下させたときに生じる泡の高さを基準値(100%)とし、泡の高さが規定の割合(%)になるまでの時間を測定した。
そして、以下の基準により泡保持性を評価した。結果を第1表に示す。泡保持性の観点から、AまたはBであることが好ましく、Aであることがより好ましい。
・A:10分以上であった。
・B:6分以上10分未満であった。
・C:3分以上6分未満であった。
・D:3分未満、または、そもそも発泡しなかった。
【0053】
<シール性>
得られたタイヤパンクシール剤について以下のとおりシール性を評価した。
タイヤのトレッドのショルダー溝部にパンク孔(直径4mm)を空けた。
次いで、パンク孔を空けたタイヤをドラム試験機に装着し、得られたタイヤパンクシール剤をタイヤのバルブ口から300ml注入し、タイヤ内圧が150kPaになるように空気を充填した。なお、上記300mlは従来の液量のおよそ2/3に当たる。
その後、荷重350kg、時速30kmの条件下で上記タイヤを1分間走行させて停止する間欠運転を、空気漏れが無くなるまで(シールされるまで)繰り返した。空気漏れの有無は、目視および石鹸水をパンク孔付近に吹き付けることで確認した。
そして、以下の基準によりシール性を評価した。結果を第1表に示す。シール性の観点から、AまたはBであることが好ましく、Aであることがより好ましい。
・A:間欠運転5サイクル以内にシールされた。
・B:間欠運転6〜10サイクルでシールされた。
・C:間欠運転11サイクル以上でシールされた。
・D:シールされなかった。
【0054】
【表1】
【0055】
第1表に示される各成分は以下の通りである。
・ゴムラテックス:天然ゴムラテックス(Hytex HA、固形分:60質量%、フェルフェックス社製(野村貿易社取扱))
・樹脂エマルジョン:エチレン−酢酸ビニル−バーサチック酸ビニル共重合体エマルジョン(スミカフレックス950HQ、固形分:50質量%、住化ケムテックス社製)
・PG:プロピレングリコール
・MDG:ジエチレングリコールモノメチルエーテル
・SZ−1919:一般式(1)で表されるポリエーテル変性シリコーン、東レ・ダウコーニング社製
・SH 192:一般式(1)で表されるポリエーテル変性シリコーン、東レ・ダウコーニング社製
・SH 200:ジメチルポリシロキサン、東レ・ダウコーニング社製
・界面活性剤:ポリオキシエチレンラウリルエーテル(商品名「エマルゲン123P」、花王社製)
【0056】
第1表の実施例の評価結果の通り、特定のポリエーテル変性シリコーンを含有するタイヤパンクシール剤を用いることで、泡保持性に優れ、シール性に優れることが示された。
実施例2と実施例4との対比から、グリコール類としてグリコールエーテルを用いた実施例2は、泡保持性およびシール性により優れることが示された。
【0057】
一方、特定のポリエーテル変性シリコーンを含有しない比較例1〜5は、泡保持性およびシール性が不十分であることが示された。
【解決手段】本発明のタイヤパンクシール剤は、下記一般式(1)で表されるポリエーテル変性シリコーンと、グリコール類と、ゴムラテックスおよび/または樹脂エマルジョンと、界面活性剤と、を含有する。