CN101048480A - 补胎剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种补胎剂，其保存性优异，穿孔密封性等良好。一种补胎剂，其特征在于，该补胎剂至少含有合成胶乳，其中，基于JIS－K6378的马伦式机械稳定性试验中的凝胶化率为0.001～10％。

Description

补胎剂

技术领域

本发明涉及一种在将穿孔的轮胎密封时使用的补胎剂。

背景技术

近年来，在市场上可以获得各种补胎剂。这些主要包含作为胶乳而公知的水性介质中的胶态分散类聚合物。即，可以使用例如聚乙烯-丁二烯胶乳、聚乙酸乙烯酯胶乳、丙烯酸类共聚物胶乳、丁腈胶乳、丙烯腈-丁二烯胶乳、氯丁胶乳。另外已知，补胎剂中作为载体介质包含四氯乙烯而不是水。

为了将这样的补胎剂导入到轮胎内部并填充内压而使其可行驶，目前一直使用具备耐压容器的装置、例如喷射罐作为压力源，该耐压容器含有液化气且容纳有补胎剂。另外，作为液化气，主要可以使用丙烷·丁烷混合气体，偶尔也可以使用氟氯烃。软管的一端用出口阀连接在前述喷射罐上，并且在软管的另一端安装有用于轮胎气门嘴的螺旋接合器。

轮胎发生漏气时，补胎剂从喷射罐经过轮胎气门嘴被吹出到轮胎的内部，并且以依赖于漏气量的不同水平的特定压力，用燃料气体再填充轮胎内压。此时，因轮胎的损伤程度而异，在其内部散布补胎剂边密封损伤边行驶数千米的距离。

在其它装置中，补胎剂容纳于压缩瓶中，该压缩瓶通过接合器连接到预先拔出气门嘴插入物的轮胎气门嘴上。补胎剂通过瓶的压缩作用，被吹入到轮胎内部。插入气门嘴插入物之后，在二氧化碳盒的辅助下轮胎再次膨胀到特定的内压。

但是，目前所使用的补胎剂并不能完全满足需要。由于它们较快地被机械地除去，并且堵住穿孔的速度较慢，因此在完成密封后用于可行驶的预备行驶需要相当长的时间。

将补胎剂导入轮胎内部并对轮胎打气的现有的装置也存在问题。包含丙烷·丁烷混合气体作为燃料气的喷射罐还依赖于混合比，但如果不将温度降低到约0℃就不能令人满意地使用。并且，丙烷·丁烷混合气体是可燃性的爆炸物。氟氯烃会给环境带来不良影响。另外，公知的所有的燃料气体在发生漏气时只能利用很有限的量。

作为可解决上述问题的补胎剂和轮胎的打气装置，例如专利文献1公开了一种补胎剂、以及使用该补胎剂的密封·打气装置，该补胎剂包含仅由天然胶乳构成的胶乳、并且含有适合于该天然胶乳的树脂类粘接剂。

然而，在以上现有的补胎剂中，穿孔密封速度等穿孔密封性、即使长期保存也不凝固这样的保存性还不能说是充分的，还有改善的余地。

专利文献1：日本特开平9-118779号公报

发明内容

发明所要解决的问题

由此，本发明是鉴于上述现有问题而进行的，其课题在于达到以下目的。即，

本发明的目的在于提供一种补胎剂，其保存性优异，穿孔密封性等良好。

用于解决问题的方法

为了完成上述目的而进行深入研究的结果，本发明人们发现通过下述本发明可以完成前述课题。

即，本发明是：

<1>一种补胎剂，其特征在于，该补胎剂至少含有合成胶乳，其中，基于JIS-K6387的马伦式机械稳定性试验(maron-type mechanical stability test)中的凝胶化率为0.001～10％。

<2>根据前述<1>所述的补胎剂，其特征在于，所述合成胶乳为选自SBR胶乳、NBR胶乳、MBR胶乳、羧基改性NBR胶乳以及羧基改性SBR胶乳所组成的组中的至少1种。

<3>根据前述<1>或<2>所述的补胎剂，其特征在于，其含有10～50质量％至少1种以上防冻剂。

<4>根据前述<1>～<3>任一项所述的补胎剂，其特征在于，还含有树脂类乳液。

<5>根据前述<1>～<4>任一项所述的补胎剂，其特征在于，还含有5～40质量％未改性SBR。

<6>根据前述<4>或<5>所述的补胎剂，其特征在于，还含有以固体成分计为1～15质量％的使用了非离子类表面活性剂的松香类树脂乳液。

<7>根据前述<3>～<6>任一项所述的补胎剂，其特征在于，使用二醇作为所述防冻剂。

发明的效果

根据本发明，可以提供一种补胎剂，其保存性优异，穿孔密封性等良好。

具体实施方式

本发明的补胎剂的特征在于，其至少含有合成胶乳，其中，基于JIS-K6387的马伦式机械稳定性试验中的凝胶化率为0.001～10％。

本发明的补胎剂通过前述凝胶化率为0.001～10％，可以提高穿孔密封性。下面说明该原理。

已知，使用了补胎剂的轮胎的修补穿孔机理如下进行。

(1)轮胎的穿孔由于轮胎的旋转而反复开闭，关闭时穿孔壁面受到很大的剪切力。

(2)通过该剪切力，存在于穿孔内的修补液凝固，凝固的胶乳堵塞在穿孔处，完成修补。

该(2)的现象是对胶乳提供机械稳定性的现象。即，普通的胶乳通过包围胶乳颗粒周围的乳化剂的负电荷之间的排斥力而保持稳定。提供大于该排斥力的力时颗粒之间粘在一起，因而胶乳会凝固。在轮胎修补中，上述现象产生的凝固物越容易出现，即，越是机械稳定性低的补胎剂，密封性越高。作为该机械稳定性的标准的马伦机械稳定性试验的胶乳的凝胶化率与修补轮胎所需要的行驶距离有密切相关的关系。即，马伦式机械稳定性试验的机械稳定性低的补胎剂，其穿孔的密封速度快。即，在本发明中，通过凝胶化率为0.001～10％，可以提高穿孔密封性。

在本发明中，凝胶化率是在基于JIS-K6387的马伦式机械稳定性试验中，通过以下条件测定出的值。

[条件]

补胎剂量：100(g)

负荷：30kgf

转子转数：1000rpm

时间：5分钟

在本发明中，为了使凝胶化率在0.01～10％的范围内，可以列举出调整表面活性剂的种类(例如，化学结构、分子链长、极性基团的数目等)和量、控制修饰胶乳聚合物末端的取代基的种类(化学结构、支链长、酸改性单体种类)和量。

表面活性剂可以列举出阴离子性、阳离子性、非离子性的表面活性剂，其中优选使用阴离子性的表面活性剂。作为阴离子性的表面活性剂，可以列举出例如，十二烷基苯磺酸钠等烷基苯磺酸盐；月桂基硫酸钠、十四烷基硫酸钠等烷基硫酸盐；琥珀酸二辛酯磺酸钠、脱氢松香酸松香酯钠盐等松香松香酸酯盐、琥珀酸二己酯磺酸钠等琥珀酸酯磺酸盐、月桂酸钠、半固化牛脂脂肪酸钠等脂肪酸盐；聚氧乙烯月桂基醚硫酸钠盐、聚氧乙烯壬基苯基醚硫酸钠盐等乙氧基硫酸盐；烷烃磺酸盐；烷基醚磷酸酯钠盐等。其中，使用量因胶乳的聚合法等而异，通常可以在0.2～5.0％的范围选择，可以组合多种使用。另外，除了阴离子性的乳化剂以外，为了确保对防冻剂的稳定性，可以适当组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离子性表面活性剂。

另外，关于修饰胶乳聚合物的末端的取代基，为了将机械稳定性抑制到较低，该取代基尽量少是理想的，但为了确保保存稳定性，可以导入少量的羧酸、磺酸等取代基。

如上所述，在本发明的补胎剂中，凝胶化率为0.001～10％，前述凝胶化率不足0.001％的话，修补时的穿孔变形引起的胶乳凝固物过少，无法密封穿孔。另外，凝胶化率超过10％时，颗粒的稳定性变得过低，长期保存时会凝固而无法使用。

凝胶化率优选为0.01～8％，更优选为0.1～7％。

另外，补胎剂的粘度在被设想为实际使用条件的条件，即，60～-30℃下，优选为3～6000mPa·s。

不足3mPa·s的话，粘度过低，向气门嘴注入时会产生漏液。若超过6000mPa·s，注入时的阻力变强，注入容易性降低，并且，在轮胎内表面的展开也不充分，无法得到高的密封性。此外，该粘度可以通过B型粘度计等测定。

在本发明中，作为合成胶乳，可以使用各种胶乳，但从可以确保更良好的密封性的观点出发，优选为选自SBR胶乳、NBR胶乳、MBR胶乳、BR胶乳、羧基改性NBR胶乳以及羧基改性SBR胶乳所组成的组中的至少1种。

本发明的补胎剂优选含有防冻剂。作为防冻剂，没有特别限定，可以使用乙二醇、丙二醇等。这样的防冻剂的含量优选为10～50质量％。不足10质量％的话，无法充分得到低温下的防冻性，若超过50质量％，二醇量相对于胶乳量变多，因此修补穿孔时，以聚集的胶乳颗粒分散在二醇中的状态存在，因此无法得到充分的密封性。

在本发明的补胎剂中，为了使其稀薄化可以含有水。进一步可以在补胎剂中添加通常的分散剂、乳化剂、发泡稳定剂或氨水、苛性钠等pH调节剂。

另外，为了提高密封性，本发明的补胎剂优选含有树脂类乳液。作为树脂类乳液，可以使用采用来自于植物的树脂的乳液(例如，松脂酸酯树脂、松浆油酯树脂、萜烯酚醛树脂等萜烯树脂等)、采用改性酚醛树脂、石油树脂等合成树脂的乳液等。其中，尤其是使用了松香类树脂或酚醛类树脂的乳液由于提高强度的效果大，因此可适宜使用。从稳定性方面出发，这些树脂类乳液优选使用非离子类表面活性剂作为乳化剂。将阴离子类表面活性剂、阳离子类表面活性剂用作主乳化剂时，防冻剂的混合导致不稳定化，乳液被破坏。

所述树脂乳液或酚醛树脂乳液以固体成分计优选含有1～15质量％，更优选含有2～12质量％，进一步优选含有3～9质量％。不足1质量％的话，无法充分得到上述效果。若超过15质量％，树脂成分变得过多且橡胶变硬，因此穿孔密封部无法追随轮胎且密封性降低。

本发明的补胎剂优选还含有5～40质量％未改性SBR，更优选含有8～35质量％，进一步优选含有10～30质量％。未改性SBR的含量在5质量％以下的话，密封性低，无法得到充分的密封效果。另外，若超过40质量％，则稳定性恶化，且立刻凝胶化。

作为使用如上所述的补胎剂修理穿孔的方法，可以适用公知的方法。即，首先将填充有补胎剂的容器插入轮胎的气门嘴，注入适量的补胎剂。然后，旋转轮胎以使补胎剂在轮胎内表面展开并可以密封穿孔。

另外，本发明的补胎剂可以适用于各种充空气轮胎的穿孔修理中。例如可以列举汽车用轮胎、双轮车用轮胎、单轮车用轮胎、轮椅用轮胎、用于农田作业和花园作业的车辆用轮胎等。

以上的本发明的补胎剂其本身是可以使用各种打气装置、例如使用包含作为燃料气的丙烷·丁烷混合气体的喷射罐将补胎剂导入到轮胎内部，从而能够使轮胎再次膨胀。

[实施例]

下面，通过实施例来更具体地说明本发明，但是本发明并不限于这些实施例。

[实施例1～13和比较例1～6]

将下述表1～表3所示的材料按照各自所示的比例进行混合，制备出实施例1～13和比较例1～6的补胎剂。

                                            表1

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	比较例1	比较例2	比较例3	比较例4
									胶乳种类固体成分量(质量％)	改性SBR23	SBR20	BR20	SBR40	NBR20	SBR40	SBR40	SBR40
防冻剂种类防冻剂量(质量％)	PG40	PG45	PG40	PG45	EG40	PG20	PG45	PG45
									水(质量％)	37	35	40	35	40	20	35	35
马伦试验凝胶化稳定性(％)	5	1.10	6.7	10.0	0.0005	25	0.0009	10.5
									穿孔密封性	○	○	○	○	×	○	×	○

保存性

○

○

○

○

○

×

○

×

EG：乙二醇                                                  (单位：质量％)

PG：丙二醇

                                        表2

	实施例5	实施例6	实施例7	实施例8	实施例9
						胶乳种类固体成分量(质量％)	SBR15	SBR15	SBR15	SBR15	SBR15
树脂乳液(质量％)	松香类树脂1	松香类树脂5	松香类树脂18	改性酚醛树脂8	无-
						防冻剂种类防冻剂量(质量％)	PG45	PG45	PG35	PG45	PG45
水(质量％)	39	35	32	35	40
						马伦试验凝胶化稳定性(％)	1.05	1.10	1.30	1.20	1.01
穿孔密封性	○	◎	△	◎	△
						保存性	○	○	○	○	○

PG：丙二醇                                                (单位：质量％)

                                       表3

	实施例10	实施例11	实施例12	实施例13	比较例5	比较例6
							胶乳种类固体成分量(质量％)	SBR20	SBR20	SBR20	SBR20	SBR20	SBR20
末端改性	-	-	-	羧基改性0.5％	-	羧基改性2.0％
							表面活性剂(质量％)	脱氢松香酸松香酯1.0	脱氢松香酸松香酯5.0	脱氢松香酸松香酯10.0	--	--	--
防冻剂种类防冻剂量(质量％)	PG45	PG45	PG45	PG45	PG45	PG45
							水(质量％)	35	35	35	35	35	35
马伦试验凝胶化稳定性(％)	0.570	0.10	0.006	0.10	12.0	0.0007

穿孔密封性	○	○	△	○	○	×
							保存性	○	○	○	○	×	○

PG：丙二醇                                      (单位：质量％)

[评价]

对所制备的补胎剂进行下述评价项目的评价。

·穿孔密封性：

在195/65R15的轮胎上穿开φ2.6mm的钻孔，注入450ml所制备的补胎剂，将轮胎内压升压至0.2MPa后安装到车上。其后，以60km/h以下的速度行驶。在3km以内内压降低值为0且完全固化的评价为◎，行驶5km后内压降低值为0且完全固化的评价为○，行驶10km以上后内压降低值为0且完全固化的评价为△，被判断为内压降低且从修理部分有漏气的评价为×。结果在表1～表3中示出。

·保存性

将所制备的补胎剂在气氛温度80℃下保存60天。保存后，目视观测是否存在凝胶化物，凝胶化物不存在的评价为○，凝胶化物存在的评价为×。结果在表1～表3中示出。

由表1～3的结果可知，实施例1～13的补胎剂其穿孔密封性和保存性都可以得到良好的结果，相对于此，比较例1～6的补胎剂的穿孔密封性和保存性中的任一方是不良的。

另外，树脂乳液超过合适含量的实施例7和不含有树脂乳液的实施例9在穿孔密封性上比其它实施例差一些。

Claims (7)

1.一种补胎剂，其特征在于，该补胎剂至少含有合成胶乳，其中，基于JIS-K6387的马伦式机械稳定性试验中的凝胶化率为0.001～10％。

2.根据权利要求1所述的补胎剂，其特征在于，所述合成胶乳为选自SBR胶乳、NBR胶乳、MBR胶乳、BR胶乳、羧基改性NBR胶乳以及羧基改性SBR胶乳所组成的组中的至少1种。

3.根据权利要求1或2所述的补胎剂，其特征在于，其含有10～50质量％至少1种以上防冻剂。

4.根据权利要求1～3任一项所述的补胎剂，其特征在于，还含有树脂类乳液。

5.根据权利要求1～4任一项所述的补胎剂，其特征在于，还含有5～40质量％未改性SBR。

6.根据权利要求4或5所述的补胎剂，其特征在于，还含有以固体成分计为1～15质量％的使用了非离子类表面活性剂的松香类树脂乳液或酚醛树脂乳液。

7.根据权利要求3～6任一项所述的补胎剂，其特征在于，使用二醇作为所述防冻剂。