專利名稱：補(bǔ)胎劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在將穿孔的輪胎密封時(shí)使用的補(bǔ)胎劑。
背景技術(shù)：
近年來，在市場上可以獲得各種補(bǔ)胎劑。這些主要包含作為膠乳而公知的水性介質(zhì)中的膠態(tài)分散類聚合物。即，可以使用例如聚乙烯-丁二烯膠乳、聚乙酸乙烯酯膠乳、丙烯酸類共聚物膠乳、丁腈膠乳、丙烯腈-丁二烯膠乳、氯丁膠乳。另外已知，補(bǔ)胎劑中作為載體介質(zhì)包含四氯乙烯而不是水。
為了將這樣的補(bǔ)胎劑導(dǎo)入到輪胎內(nèi)部并填充內(nèi)壓而使其可行駛，目前一直使用具備耐壓容器的裝置、例如噴射罐作為壓力源，該耐壓容器含有液化氣且容納有補(bǔ)胎劑。另外，作為液化氣，主要可以使用丙烷·丁烷混合氣體，偶爾也可以使用氟氯烴。軟管的一端用出口閥連接在前述噴射罐上，并且在軟管的另一端安裝有用于輪胎氣門嘴的螺旋接合器。
輪胎發(fā)生漏氣時(shí)，補(bǔ)胎劑從噴射罐經(jīng)過輪胎氣門嘴被吹出到輪胎的內(nèi)部，并且以依賴于漏氣量的不同水平的特定壓力，用燃料氣體再填充輪胎內(nèi)壓。此時(shí)，因輪胎的損傷程度而異，在其內(nèi)部散布補(bǔ)胎劑邊密封損傷邊行駛數(shù)千米的距離。
在其它裝置中，補(bǔ)胎劑容納于壓縮瓶中，該壓縮瓶通過接合器連接到預(yù)先拔出氣門嘴插入物的輪胎氣門嘴上。補(bǔ)胎劑通過瓶的壓縮作用，被吹入到輪胎內(nèi)部。插入氣門嘴插入物之后，在二氧化碳盒的輔助下輪胎再次膨脹到特定的內(nèi)壓。
但是，目前所使用的補(bǔ)胎劑并不能完全滿足需要。由于它們較快地被機(jī)械地除去，并且堵住穿孔的速度較慢，因此在完成密封后用于可行駛的預(yù)備行駛需要相當(dāng)長的時(shí)間。
將補(bǔ)胎劑導(dǎo)入輪胎內(nèi)部并對輪胎打氣的現(xiàn)有的裝置也存在問題。包含丙烷·丁烷混合氣體作為燃料氣的噴射罐還依賴于混合比，但如果不將溫度降低到約0℃就不能令人滿意地使用。并且，丙烷·丁烷混合氣體是可燃性的爆炸物。氟氯烴會(huì)給環(huán)境帶來不良影響。另外，公知的所有的燃料氣體在發(fā)生漏氣時(shí)只能利用很有限的量。
作為可解決上述問題的補(bǔ)胎劑和輪胎的打氣裝置，例如專利文獻(xiàn)1公開了一種補(bǔ)胎劑、以及使用該補(bǔ)胎劑的密封·打氣裝置，該補(bǔ)胎劑包含僅由天然膠乳構(gòu)成的膠乳、并且含有適合于該天然膠乳的樹脂類粘接劑。
然而，在以上現(xiàn)有的補(bǔ)胎劑中，穿孔密封速度等穿孔密封性、即使長期保存也不凝固這樣的保存性還不能說是充分的，還有改善的余地。
專利文獻(xiàn)1日本特開平9-118779號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容發(fā)明所要解決的問題由此，本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有問題而進(jìn)行的，其課題在于達(dá)到以下目的。即，本發(fā)明的目的在于提供一種補(bǔ)胎劑，其保存性優(yōu)異，穿孔密封性等良好。
用于解決問題的方法為了完成上述目的而進(jìn)行深入研究的結(jié)果，本發(fā)明人們發(fā)現(xiàn)通過下述本發(fā)明可以完成前述課題。
即，本發(fā)明是<1>一種補(bǔ)胎劑，其特征在于，該補(bǔ)胎劑至少含有合成膠乳，其中，基于JIS-K6387的馬倫式機(jī)械穩(wěn)定性試驗(yàn)(maron-type mechanical stability test)中的凝膠化率為0.001～10％。
<2>根據(jù)前述<1>所述的補(bǔ)胎劑，其特征在于，所述合成膠乳為選自SBR膠乳、NBR膠乳、MBR膠乳、羧基改性NBR膠乳以及羧基改性SBR膠乳所組成的組中的至少1種。
<3>根據(jù)前述<1>或<2>所述的補(bǔ)胎劑，其特征在于，其含有10～50質(zhì)量％至少1種以上防凍劑。
<4>根據(jù)前述<1>～<3>任一項(xiàng)所述的補(bǔ)胎劑，其特征在于，還含有樹脂類乳液。
<5>根據(jù)前述<1>～<4>任一項(xiàng)所述的補(bǔ)胎劑，其特征在于，還含有5～40質(zhì)量％未改性SBR。
<6>根據(jù)前述<4>或<5>所述的補(bǔ)胎劑，其特征在于，還含有以固體成分計(jì)為1～15質(zhì)量％的使用了非離子類表面活性劑的松香類樹脂乳液。
<7>根據(jù)前述<3>～<6>任一項(xiàng)所述的補(bǔ)胎劑，其特征在于，使用二醇作為所述防凍劑。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種補(bǔ)胎劑，其保存性優(yōu)異，穿孔密封性等良好。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的補(bǔ)胎劑的特征在于，其至少含有合成膠乳，其中，基于JIS-K6387的馬倫式機(jī)械穩(wěn)定性試驗(yàn)中的凝膠化率為0.001～10％。
本發(fā)明的補(bǔ)胎劑通過前述凝膠化率為0.001～10％，可以提高穿孔密封性。下面說明該原理。
已知，使用了補(bǔ)胎劑的輪胎的修補(bǔ)穿孔機(jī)理如下進(jìn)行。
(1)輪胎的穿孔由于輪胎的旋轉(zhuǎn)而反復(fù)開閉，關(guān)閉時(shí)穿孔壁面受到很大的剪切力。
(2)通過該剪切力，存在于穿孔內(nèi)的修補(bǔ)液凝固，凝固的膠乳堵塞在穿孔處，完成修補(bǔ)。
該(2)的現(xiàn)象是對膠乳提供機(jī)械穩(wěn)定性的現(xiàn)象。即，普通的膠乳通過包圍膠乳顆粒周圍的乳化劑的負(fù)電荷之間的排斥力而保持穩(wěn)定。提供大于該排斥力的力時(shí)顆粒之間粘在一起，因而膠乳會(huì)凝固。在輪胎修補(bǔ)中，上述現(xiàn)象產(chǎn)生的凝固物越容易出現(xiàn)，即，越是機(jī)械穩(wěn)定性低的補(bǔ)胎劑，密封性越高。作為該機(jī)械穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)的馬倫機(jī)械穩(wěn)定性試驗(yàn)的膠乳的凝膠化率與修補(bǔ)輪胎所需要的行駛距離有密切相關(guān)的關(guān)系。即，馬倫式機(jī)械穩(wěn)定性試驗(yàn)的機(jī)械穩(wěn)定性低的補(bǔ)胎劑，其穿孔的密封速度快。即，在本發(fā)明中，通過凝膠化率為0.001～10％，可以提高穿孔密封性。
在本發(fā)明中，凝膠化率是在基于JIS-K6387的馬倫式機(jī)械穩(wěn)定性試驗(yàn)中，通過以下條件測定出的值。
補(bǔ)胎劑量100(g)負(fù)荷30kgf轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)1000rpm時(shí)間5分鐘在本發(fā)明中，為了使凝膠化率在0.01～10％的范圍內(nèi)，可以列舉出調(diào)整表面活性劑的種類(例如，化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子鏈長、極性基團(tuán)的數(shù)目等)和量、控制修飾膠乳聚合物末端的取代基的種類(化學(xué)結(jié)構(gòu)、支鏈長、酸改性單體種類)和量。
表面活性劑可以列舉出陰離子性、陽離子性、非離子性的表面活性劑，其中優(yōu)選使用陰離子性的表面活性劑。作為陰離子性的表面活性劑，可以列舉出例如，十二烷基苯磺酸鈉等烷基苯磺酸鹽；月桂基硫酸鈉、十四烷基硫酸鈉等烷基硫酸鹽；琥珀酸二辛酯磺酸鈉、脫氫松香酸松香酯鈉鹽等松香松香酸酯鹽、琥珀酸二己酯磺酸鈉等琥珀酸酯磺酸鹽、月桂酸鈉、半固化牛脂脂肪酸鈉等脂肪酸鹽；聚氧乙烯月桂基醚硫酸鈉鹽、聚氧乙烯壬基苯基醚硫酸鈉鹽等乙氧基硫酸鹽；烷烴磺酸鹽；烷基醚磷酸酯鈉鹽等。其中，使用量因膠乳的聚合法等而異，通常可以在0.2～5.0％的范圍選擇，可以組合多種使用。另外，除了陰離子性的乳化劑以外，為了確保對防凍劑的穩(wěn)定性，可以適當(dāng)組合使用聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯山梨醇月桂酸酯等非離子性表面活性劑。
另外，關(guān)于修飾膠乳聚合物的末端的取代基，為了將機(jī)械穩(wěn)定性抑制到較低，該取代基盡量少是理想的，但為了確保保存穩(wěn)定性，可以導(dǎo)入少量的羧酸、磺酸等取代基。
如上所述，在本發(fā)明的補(bǔ)胎劑中，凝膠化率為0.001～10％，前述凝膠化率不足0.001％的話，修補(bǔ)時(shí)的穿孔變形引起的膠乳凝固物過少，無法密封穿孔。另外，凝膠化率超過10％時(shí)，顆粒的穩(wěn)定性變得過低，長期保存時(shí)會(huì)凝固而無法使用。
凝膠化率優(yōu)選為0.01～8％，更優(yōu)選為0.1～7％。
另外，補(bǔ)胎劑的粘度在被設(shè)想為實(shí)際使用條件的條件，即，60～-30℃下，優(yōu)選為3～6000mPa·s。
不足3mPa·s的話，粘度過低，向氣門嘴注入時(shí)會(huì)產(chǎn)生漏液。若超過6000mPa·s，注入時(shí)的阻力變強(qiáng)，注入容易性降低，并且，在輪胎內(nèi)表面的展開也不充分，無法得到高的密封性。此外，該粘度可以通過B型粘度計(jì)等測定。
在本發(fā)明中，作為合成膠乳，可以使用各種膠乳，但從可以確保更良好的密封性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為選自SBR膠乳、NBR膠乳、MBR膠乳、BR膠乳、羧基改性NBR膠乳以及羧基改性SBR膠乳所組成的組中的至少1種。
本發(fā)明的補(bǔ)胎劑優(yōu)選含有防凍劑。作為防凍劑，沒有特別限定，可以使用乙二醇、丙二醇等。這樣的防凍劑的含量優(yōu)選為10～50質(zhì)量％。不足10質(zhì)量％的話，無法充分得到低溫下的防凍性，若超過50質(zhì)量％，二醇量相對于膠乳量變多，因此修補(bǔ)穿孔時(shí)，以聚集的膠乳顆粒分散在二醇中的狀態(tài)存在，因此無法得到充分的密封性。
在本發(fā)明的補(bǔ)胎劑中，為了使其稀薄化可以含有水。進(jìn)一步可以在補(bǔ)胎劑中添加通常的分散劑、乳化劑、發(fā)泡穩(wěn)定劑或氨水、苛性鈉等pH調(diào)節(jié)劑。
另外，為了提高密封性，本發(fā)明的補(bǔ)胎劑優(yōu)選含有樹脂類乳液。作為樹脂類乳液，可以使用采用來自于植物的樹脂的乳液(例如，松脂酸酯樹脂、松漿油酯樹脂、萜烯酚醛樹脂等萜烯樹脂等)、采用改性酚醛樹脂、石油樹脂等合成樹脂的乳液等。其中，尤其是使用了松香類樹脂或酚醛類樹脂的乳液由于提高強(qiáng)度的效果大，因此可適宜使用。從穩(wěn)定性方面出發(fā)，這些樹脂類乳液優(yōu)選使用非離子類表面活性劑作為乳化劑。將陰離子類表面活性劑、陽離子類表面活性劑用作主乳化劑時(shí)，防凍劑的混合導(dǎo)致不穩(wěn)定化，乳液被破壞。
所述樹脂乳液或酚醛樹脂乳液以固體成分計(jì)優(yōu)選含有1～15質(zhì)量％，更優(yōu)選含有2～12質(zhì)量％，進(jìn)一步優(yōu)選含有3～9質(zhì)量％。不足1質(zhì)量％的話，無法充分得到上述效果。若超過15質(zhì)量％，樹脂成分變得過多且橡膠變硬，因此穿孔密封部無法追隨輪胎且密封性降低。
本發(fā)明的補(bǔ)胎劑優(yōu)選還含有5～40質(zhì)量％未改性SBR，更優(yōu)選含有8～35質(zhì)量％，進(jìn)一步優(yōu)選含有10～30質(zhì)量％。未改性SBR的含量在5質(zhì)量％以下的話，密封性低，無法得到充分的密封效果。另外，若超過40質(zhì)量％，則穩(wěn)定性惡化，且立刻凝膠化。
作為使用如上所述的補(bǔ)胎劑修理穿孔的方法，可以適用公知的方法。即，首先將填充有補(bǔ)胎劑的容器插入輪胎的氣門嘴，注入適量的補(bǔ)胎劑。然后，旋轉(zhuǎn)輪胎以使補(bǔ)胎劑在輪胎內(nèi)表面展開并可以密封穿孔。
另外，本發(fā)明的補(bǔ)胎劑可以適用于各種充空氣輪胎的穿孔修理中。例如可以列舉汽車用輪胎、雙輪車用輪胎、單輪車用輪胎、輪椅用輪胎、用于農(nóng)田作業(yè)和花園作業(yè)的車輛用輪胎等。
以上的本發(fā)明的補(bǔ)胎劑其本身是可以使用各種打氣裝置、例如使用包含作為燃料氣的丙烷·丁烷混合氣體的噴射罐將補(bǔ)胎劑導(dǎo)入到輪胎內(nèi)部，從而能夠使輪胎再次膨脹。
下面，通過實(shí)施例來更具體地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
將下述表1～表3所示的材料按照各自所示的比例進(jìn)行混合，制備出實(shí)施例1～13和比較例1～6的補(bǔ)胎劑。
表1


EG乙二醇 (單位質(zhì)量％)PG丙二醇表2

PG丙二醇(單位質(zhì)量％)表3


PG丙二醇 (單位質(zhì)量％)[評價(jià)]對所制備的補(bǔ)胎劑進(jìn)行下述評價(jià)項(xiàng)目的評價(jià)。
·穿孔密封性在195/65R15的輪胎上穿開φ2.6mm的鉆孔，注入450ml所制備的補(bǔ)胎劑，將輪胎內(nèi)壓升壓至0.2MPa后安裝到車上。其后，以60km/h以下的速度行駛。在3km以內(nèi)內(nèi)壓降低值為0且完全固化的評價(jià)為◎，行駛5km后內(nèi)壓降低值為0且完全固化的評價(jià)為○，行駛10km以上后內(nèi)壓降低值為0且完全固化的評價(jià)為△，被判斷為內(nèi)壓降低且從修理部分有漏氣的評價(jià)為×。結(jié)果在表1～表3中示出。
·保存性將所制備的補(bǔ)胎劑在氣氛溫度80℃下保存60天。保存后，目視觀測是否存在凝膠化物，凝膠化物不存在的評價(jià)為○，凝膠化物存在的評價(jià)為×。結(jié)果在表1～表3中示出。
由表1～3的結(jié)果可知，實(shí)施例1～13的補(bǔ)胎劑其穿孔密封性和保存性都可以得到良好的結(jié)果，相對于此，比較例1～6的補(bǔ)胎劑的穿孔密封性和保存性中的任一方是不良的。
另外，樹脂乳液超過合適含量的實(shí)施例7和不含有樹脂乳液的實(shí)施例9在穿孔密封性上比其它實(shí)施例差一些。
權(quán)利要求
1.一種補(bǔ)胎劑，其特征在于，該補(bǔ)胎劑至少含有合成膠乳，其中，基于JIS-K6387的馬倫式機(jī)械穩(wěn)定性試驗(yàn)中的凝膠化率為0.001～10％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的補(bǔ)胎劑，其特征在于，所述合成膠乳為選自SBR膠乳、NBR膠乳、MBR膠乳、BR膠乳、羧基改性NBR膠乳以及羧基改性SBR膠乳所組成的組中的至少1種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的補(bǔ)胎劑，其特征在于，其含有10～50質(zhì)量％至少1種以上防凍劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的補(bǔ)胎劑，其特征在于，還含有樹脂類乳液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的補(bǔ)胎劑，其特征在于，還含有5～40質(zhì)量％未改性SBR。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的補(bǔ)胎劑，其特征在于，還含有以固體成分計(jì)為1～15質(zhì)量％的使用了非離子類表面活性劑的松香類樹脂乳液或酚醛樹脂乳液。
7.根據(jù)權(quán)利要求3～6任一項(xiàng)所述的補(bǔ)胎劑，其特征在于，使用二醇作為所述防凍劑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種補(bǔ)胎劑，其保存性優(yōu)異，穿孔密封性等良好。一種補(bǔ)胎劑，其特征在于，該補(bǔ)胎劑至少含有合成膠乳，其中，基于JIS－K6378的馬倫式機(jī)械穩(wěn)定性試驗(yàn)中的凝膠化率為0.001～10％。
文檔編號(hào)B29C73/00GK101048480SQ20058003727
公開日2007年10月3日 申請日期2005年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月1日
發(fā)明者柳秀史, 山口一郎, 杉生大輔 申請人:株式會(huì)社普利司通