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技術 パンクシーリング剤

出願人 住友ゴム工業株式会社
発明者 眞木貴史
出願日 2015年2月13日 (4年8ヶ月経過) 出願番号 2015-026662
公開日 2016年8月18日 (3年1ヶ月経過) 公開番号 2016-147995
状態 特許登録済
技術分野 シーリング材組成物 プラスチック等のその他の成形、複合成形(変更なし)
主要キーワード クリーム状物質 初期シール シーリング効果 酸化防止剤量 シーリング性 保管性能 凍結防止効果 長期保管後
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年8月18日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

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課題

パンクシーリング剤天然ゴムが、劣化により分子量低下し、パンク修理時に固化ができず修理できなくなるという問題を解決する。

解決手段

本発明は、天然ゴムラテックスおよび酸化防止剤を含むパンクシーリング剤に関する。酸化防止剤が、天然ゴムラテックス中に分散されていることが好ましい。また、酸化防止剤が、界面活性剤とともに天然ゴムラテックス中に分散されていることが好ましい。

概要

背景

パンクシーリング剤は、一般的には車内またはトランクルーム等に備えられ、万が一のパンク発生時にのみ使用されるものであり、使用されるまでの間、シーリング剤劣化しないようにする必要がある。合成ゴム主体としたパンクシーリング剤は、長期間の保管によって合成ゴムがゲル化し、パンク修理性能が劣化することが知られており(特許文献1)、モノフェノール系などの酸化防止剤を添加することで、合成ゴムのゲル化を抑制している。

しかしながら、特許文献1には合成ゴムを主体としたパンクシーリング剤に関する記述のみで、天然ゴムを主体としたパンクシーリング剤については一切検討されていなかった。天然ゴムラテックスを主体としたパンクシーリング剤は、劣化により天然ゴムの分子量が低下し、パンク修理時に固化ができず修理できなくなるという合成ゴムとは異なる問題があった。

概要

パンクシーリング剤の天然ゴムが、劣化により分子量低下し、パンク修理時に固化ができず修理できなくなるという問題を解決する。本発明は、天然ゴムラテックスおよび酸化防止剤を含むパンクシーリング剤に関する。酸化防止剤が、天然ゴムラテックス中に分散されていることが好ましい。また、酸化防止剤が、界面活性剤とともに天然ゴムラテックス中に分散されていることが好ましい。 なし

目的

本発明は、パンクシーリング剤の天然ゴムが、劣化により分子量低下し、パンク修理時に固化ができず修理できなくなるという問題を解決することを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

請求項2

酸化防止剤が、天然ゴムラテックス中に分散されている請求項1に記載のパンクシーリング剤。

請求項3

酸化防止剤が、界面活性剤とともに天然ゴムラテックス中に分散されている請求項2に記載のパンクシーリング剤。

請求項4

酸化防止剤が、モノフェノール系酸化防止剤ビスフェノール系酸化防止剤ポリフェノール系酸化防止剤およびアミン系酸化防止剤から選択される少なくとも1種である請求項1〜3のいずれか1項に記載のパンクシーリング剤。

請求項5

酸化防止剤が、ポリフェノール系酸化防止剤である請求項4に記載のパンクシーリング剤。

技術分野

0001

本発明は、タイヤパンクシーリング剤に関する。

背景技術

0002

パンクシーリング剤は、一般的には車内またはトランクルーム等に備えられ、万が一のパンク発生時にのみ使用されるものであり、使用されるまでの間、シーリング剤劣化しないようにする必要がある。合成ゴム主体としたパンクシーリング剤は、長期間の保管によって合成ゴムがゲル化し、パンク修理性能が劣化することが知られており(特許文献1)、モノフェノール系などの酸化防止剤を添加することで、合成ゴムのゲル化を抑制している。

0003

しかしながら、特許文献1には合成ゴムを主体としたパンクシーリング剤に関する記述のみで、天然ゴムを主体としたパンクシーリング剤については一切検討されていなかった。天然ゴムラテックスを主体としたパンクシーリング剤は、劣化により天然ゴムの分子量が低下し、パンク修理時に固化ができず修理できなくなるという合成ゴムとは異なる問題があった。

先行技術

0004

国際公開第2008/142967号

発明が解決しようとする課題

0005

本発明は、パンクシーリング剤の天然ゴムが、劣化により分子量低下し、パンク修理時に固化ができず修理できなくなるという問題を解決することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明者らは、パンクシーリング剤の劣化について検討を行ったところ、シーリング剤を保管する樹脂製ボトル酸素を透過するため、ボトル中でパンクシーリング剤が長期間保存されると、天然ゴムが劣化し分子量が低下してしまうことが判明し、酸化防止剤を配合すると天然ゴムの劣化を抑制し、分子量の低下を抑制できることがわかり、本発明を完成した。

0007

すなわち、本発明は、天然ゴムラテックスおよび酸化防止剤を含むパンクシーリング剤に関する。

0008

酸化防止剤が、天然ゴムラテックス中に分散されていることが好ましい。

0009

酸化防止剤が、界面活性剤とともに天然ゴムラテックス中に分散されていることが好ましい。

0010

酸化防止剤が、モノフェノール系酸化防止剤ビスフェノール系酸化防止剤ポリフェノール系酸化防止剤およびアミン系酸化防止剤から選択される少なくとも1種であることが好ましい。

0011

酸化防止剤が、ポリフェノール系酸化防止剤であることが好ましい。

発明の効果

0012

本発明によれば、パンクシーリング剤に含まれる老化防止剤が天然ゴムの酸化劣化を防ぎ、天然ゴムの分子量低下を低減できるため、長期保管後のパンク修理時にも良好なシーリング効果を有する。

0013

本発明のパンクシーリング剤は、天然ゴムラテックスおよび酸化防止剤を含む。

0014

本発明では、スムーズにシーリング剤を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って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シーリング剤が使用される。

0015

とくに天然ゴムラテックスから蛋白質を除去した、いわゆる脱蛋白天然ゴムラテックスは、より少ないアンモニア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。

0016

酸化防止剤としてはとくに限定されず、架橋ゴムの劣化を防止するために使用される酸化防止剤が挙げられる。たとえば、モノフェノール系酸化防止剤、ビスフェノール系酸化防止剤、ポリフェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤などが挙げられる。なかでも、ポリフェノール系酸化防止剤が好ましい。これらの酸化防止剤は単独で使用しても、併用してもよい。

0017

モノフェノール系酸化防止剤としては、スチレン化フェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2−tert−ブチル−4,6−ジメチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−n−ブチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−イソブチルフェノール、2,6−ジシクロペンチル−4−メチルフェノール、2−(α−メチルシクロキシル)−4,6−ジメチルフェノール、2,6−ジオタデシル−4−メチルフェノール、2,4,6−トリシクロヘキシルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メトキシメチルフェノール、分岐したノニルフェノール(例えば、2,6−ジ−ノニル−4−メチルフェノール)、2,4−ジメチル−6−(1’−メチルウンデシ−1’−イル)フェノール、2,4−ジメチル−6−(1’−メチルヘプタデシ−1’−イル)フェノール、2,4−ジメチル−6−(1’−メチルトリデシ−1’−イル)フェノールなどが挙げられる。

0018

ビスフェノール系酸化防止剤としては、2,2’−メチレンビス(6−tert−ブチル−4−メチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(6−tert−ブチル−4−エチルフェノール)、2,2’−メチレンビス[4−メチル−6−(α−メチルシクロへキシル)フェノール]、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−シクロへキシルフェノール)、2,2’−メチレンビス(6−ノニル−4−メチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2’−エチリデンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2’−エチリデンビス(6−tert−ブチル−4−イソブチルフェノール)、2,2’−メテレビス[6−(α−メチルベンジル)−4−ノニルフェノール]、2,2’−メチレンビス[6−(α,α−ジメチルベンジル)−4−ノニルフェノール]、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、4,4’−メチレンビス(6−tert−ブチル−2−メチルフェノール)、1,1−ビス(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニルブタン、2,6−ビス(3−tert−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェノール、1,1,3−トリス(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)ブタン、1,1−ビス(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)−3−n−ドデシルメルカプトブタン、エチレングリコールビス[3,3−ビス(3’− tert−ブチル−4’−ヒドロキシフェニルブチレート]、ビス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ジシクロペンタジエン、ビス[2−(3’− tert−ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−メチルベンジル)−6−tert−ブチル−4−メチルフェニル]テレフタレート、1,1−ビス(3,5−ジメチル−2−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)−4−n−ドデシルメルカプトブタン、及び1,1,5,5−テトラキス(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)ペンタンなどが挙げられる。

0019

ポリフェノール系酸化防止剤としては、2,5−ジ−t−ブチルハイドロキノン、テトラキス−[メチレン−3−(3′,5′−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロキシフェニル)プロピオネートメタンフラボノイド類(例えば、カテキンアントシアニンフラボン配糖体イソフラボン配糖体フラバン配糖体フラバノンルチン配糖体などが挙げられる。

0020

アミン系酸化防止剤としては、β−(3’5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオン酸アミド類として、例えば、N,N’−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオニルヘキサメチレンジアミン、N,N’−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオニル)トリメチレンジアミン、N,N’−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオニル)ヒドラジン、N,N’−ビス[2−(3−[3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル]プロピオニルオキシエチルオキサミドなどが挙げられる。

0021

酸化防止剤の配合量は、特に限定されないが、天然ゴムラテックス中の固形分100質量部に対して、0.01〜5質量部が好ましい。配合量の下限は0.05質量部がより好ましく、上限は3質量部がより好ましい。0.01質量部未満では、天然ゴムの分子量の低下を抑制できず、パンクシール性能を維持できない傾向があり、5質量部を超えても、それ以上の向上効果発現しなくなる傾向がある。

0022

酸化防止剤は、天然ゴムラテックス中に分散されていることが好ましい。酸化防止剤を分散させる方法は特に限定されず、界面活性剤を用いて水中に分散させた後に天然ゴムラテックス中に分散させることができる。界面活性剤としては特に限定されず、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が挙げられる。

0023

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。たとえば、粘着付与剤凍結防止剤などが挙げられる。

0024

粘着付与剤は、天然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る。たとえば、乳化剤を少量含む水性媒体中に、粘着付与樹脂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、天然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。

0025

粘着付与樹脂(粘着付与剤の固形分)の配合量は、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。

0026

なお、ゴム固形分の配合量が15質量%未満、及び粘着付与樹脂の配合量が2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、両者の固形分の配合量は、パンクシーリング剤の全質量100質量%に対して20質量%以上が好ましく、25質量%以上がより好ましい。20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。また、両者の固形分の配合量は、50質量%以下が好ましく、45質量%以下がより好ましい。50質量%を超えると、粘度が高くなり、特に低温での注入性が悪くなる。

0027

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。

0028

凍結防止剤は、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を防止するために使用される。たとえば、エチレングリコールプロピレングリコールなどが挙げられ、ポリプロピレングリコールが好ましい。プロピレングリコールを使用すると、長期間保管した場合、ゴム粒子や粘着剤粒子表面付近で凝集してクリーム状物質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。また、良好な凍結防止効果も得られる。

0029

パンクシーリング剤の全質量100質量%に対する凍結防止剤の配合量は、30〜65質量%が好ましい。30質量%未満では、低温での粘度上昇が大きくなり、逆に65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。配合量の下限は32質量%以上がより好ましく、上限は60質量%以下がより好ましい。

0030

凍結防止剤の配合量は、パンクシーリング剤の液体成分100質量%中、55質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましい。配合量が55質量%未満では、低温、特に−30℃以下での粘度上昇が大きくなるおそれがある。また、配合量は、80質量%以下が好ましく、70質量%以下がより好ましい。80質量%を超えると、(凍結温度が上昇し、)低温での粘度が高くなり、注入性が悪化するおそれがある。ここで、本発明における液体成分とは、水及び凍結防止剤をいう。よって、配合量は、凍結防止剤の質量/(水及び凍結防止剤の合計質量)×100(質量%)を意味する。

0031

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。得られたパンクシーリング剤を、ポリエチレンなどの樹脂製容器充填し、容器密封して乗用車に搭載される。

0032

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。

0033

以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
モノフェノール系酸化防止剤:ノクラック200、大内新興化学工業株式会社製
ビスフェノール系酸化防止剤:ノクラックNS−6、大内新興化学工業株式会社製
ポリフェノール系酸化防止剤:ノクラックNS−7、大内新興化学工業株式会社製
アミン系酸化防止剤:ノクラックCD、大内新興化学工業株式会社製
界面活性剤:ブルタモル、BASF社製
天然ゴムラテックス:HAラテックス、Unimac Rubber社製、固形分61質量%(天然ゴムの重量平均分子量120万)
粘着付与剤:ナノレット、ヤスハラケミカル株式会社製、固形分50%(水分散体
不凍液:1,3−プロパンジオール、Dupont社製

0034

実施例1〜12および比較例1
酸化防止剤40g、水58gおよび界面活性剤2gをボールミル粉砕処理し、40質量%の酸化防止剤分散体を作製した。天然ゴムラテックスの固形分100質量部に対して、粘着付与剤50質量部、不凍液140質量部からなるパンクシーリング剤100質量部に酸化防止分散体を表1に記載の添加量になるよう添加し、酸化防止剤を含むパンクシーリング剤を作製した。なお、酸化防止剤量は、ゴム固形分100質量部に対する値とした。

0035

低密度ポリエチレン製のボトルにパンクシーリング剤を充填した後、雰囲気温度80℃にて2ヶ月間保管した。保管後のシーリング剤を用いて、以下に示すパンクシール性能と、ゴム成分の重量平均分子量を測定した。

0036

<パンクシール性能>
タイヤサイズ195/65R15のタイヤに、直径4mmので穴を開け、釘を抜いた後、400mlのパンクシーリング剤を注入し、エアーを250kPaまで昇圧した。その後、荷重(3.5kN)にて、40km/hで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。結果を表1に示す。

0037

<重量平均分子量>
GPCにて、パンクシーリング剤に含まれるゴム分子の重量平均分子量を測定した。結果を表1に示す。

0038

実施例

0039

酸化防止剤を配合していない比較例のシーリング剤では、天然ゴムの分子量が低下し、パンクシール性能が悪化した。一方、酸化防止剤を配合した実施例のシーリング剤では、天然ゴムの分子量の低下を抑制し、初期のパンクシール性能を維持することができた。

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