CN101517030B

CN101517030B - 补胎剂的制造方法

Info

Publication number: CN101517030B
Application number: CN2007800341396A
Authority: CN
Inventors: 平田成邦; 泉本隆治
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Kakuichi Chemical Co.,Ltd.
Priority date: 2006-09-13
Filing date: 2007-09-13
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2027-09-13
Also published as: WO2008032765A1; US20100099797A1; EP2062956B1; US7960448B2; JP5271084B2; EP2062956A1; CN101517030A; JPWO2008032765A1; EP2062956A4

Abstract

本发明公开了一种补胎剂的制造方法，该方法包括：将防冻剂与水混合的第一混合工序；将经由前述第一混合工序获得的混合液与橡胶胶乳混合的第二混合工序；以及将经由前述第二混合工序获得的混合液与粘合剂混合的第三混合工序。

Description

补胎剂的制造方法

技术领域

本发明涉及用于封闭充气轮胎的洞穴而注入到充气轮胎内部的补胎剂的制造方法。

背景技术

近年来，一种密封打气装置得到普及，其在充气轮胎(以下简称“轮胎”)穿洞时，不更换轮胎和车轮，通过在轮胎的内部注入液状的密封剂之后，将该轮胎的内压升高至指定压力来修理轮胎的漏洞。作为在这种密封打气装置中使用的密封剂，有一种将橡胶胶乳、树脂系乳液以及包含丙二醇的防冻剂搅拌混合而制造的密封剂。在这种密封剂的制造工序中，通常，在将橡胶胶乳与粘合剂混合而制备混合溶液之后，在该混合容器中注入防冻剂来制造密封剂原液。然而，在该混合溶液中注入丙二醇时，由于用作防冻剂的丙二醇是与水的混合力非常强的粘性液体，该丙二醇从所接触的周围的橡胶胶乳中急剧地吸收水分。因此，容易产生以下现象：该周围的橡胶胶乳中的橡胶颗粒的浓度变得非常高，橡胶颗粒相互融合而形成凝结块，以该凝结块作为核，密封剂的一部分或全部固化(凝胶化)。

作为用于防止在密封剂中产生上述凝结块的密封剂的制造方法，例如已知有在专利文献1中记载的方法。该专利文献1中所示的密封剂的制造方法包括如下的步骤：在装在圆筒状容器内的橡胶胶乳与粘合剂的混合溶液中注入和搅拌防冻剂的防冻剂注入和搅拌步骤。在该防冻剂注入和搅拌步骤中，通过搅拌叶片以顶端速度为1.0～10.0m/s的较快速度旋转，边搅拌混合溶液，边从多个注入口以每一个注入口0.01～1.0升/分钟的较慢注入速度将防冻剂注入到混合溶液的表面。

根据上述专利文献1中记载的密封剂的制造方法，通过在以上述速度搅拌橡胶胶乳与粘合剂的混合溶液的同时，将丙二醇以缓慢的注入速度一点一点慢慢注入到该混合溶液的表面，可以抑制该丙二醇从周围急剧地吸收水分和胶乳颗粒的浓度局部升高，结果，可以获得有效地抑制在密封剂原液中多个胶乳颗粒凝结而形成胶乳凝结块这样的效果。

另外，在专利文献1中记载，优选的是，在防冻剂注入和搅拌步骤中，在防冻剂(乙二醇)注入结束之后，还用一定时间(例如5分钟以上)继续搅拌。这是因为在乙二醇注入结束之后，通过用一定时间继续搅拌密封剂原液，可以促进在搅拌中在密封剂原液中生成的微小胶乳凝结块的凝结、生长。相比于在密封剂原液中以微小的状态存在胶乳凝结块，可以容易地通过过滤从密封剂原液中除去胶乳凝结块。

这里，根据本发明人等的见解，由于从密封剂原液中除去胶乳凝结块会不充分，在作为产品获得的密封剂中残留规定量以上的胶乳凝结块时，产生了胶乳凝结块形成核而促进补胎剂凝胶化的现象。由于该现象，密封剂对洞穴的封闭能力可能随时间降低。另外，在长时间之后密封剂全部凝胶化，有可能不能注入到轮胎内。

专利文献1：日本特开2003-342551号公报

发明内容

发明要解决的问题

发明人等进行了确认专利文献1记载的密封剂的制造方法的效果等的实验。通过该实验得知，仅通过在用一定时间继续搅拌密封剂原液之后过滤该密封剂原液，不能从密封剂原液中充分地除去胶乳凝结块，从而不能完全防止由该密封剂原液制造的密封剂的凝胶化。

鉴于以上情况，本发明提供了有效防止由于橡胶胶乳凝结块导致的密封剂的凝胶化的补胎剂的制造方法。

用于解决问题的方法

也就是说，本发明提供了一种补胎剂的制造方法，该方法特征在于包括：将防冻剂与水混合的第一混合工序；将经由前述第一混合工序获得的混合液与橡胶胶乳混合的第二混合工序；以及将经由前述第二混合工序获得的混合液与粘合剂混合的第三混合工序。

在上述本发明中，前述橡胶胶乳优选包含选自苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)胶乳、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)胶乳、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯橡胶(MBR)胶乳、丁二烯橡胶(BR)胶乳、羧基改性NBR胶乳和羧基改性SBR胶乳所组成的组中的至少一种。

另外，本发明提供了一种补胎剂的制造方法，该方法特征在于包括：将合成橡胶胶乳与粘合剂混合的第一混合工序；将防冻剂与水混合的第二混合工序；以及将经由前述第一混合工序获得的混合液与经由前述第二混合工序获得的混合液混合的第三混合工序。

发明效果

本发明提供了有效防止由于橡胶胶乳凝结块导致的密封剂的凝胶化的补胎剂的制造方法。

具体实施方式

关于本发明的实施方案的密封剂的制造方法，按第一和第二实施方案分开说明。

第一实施方案

本发明的补胎剂的第一实施方案的制造方法包括：将防冻剂与水混合的第一混合工序；将经由第一混合工序获得的混合液与橡胶胶乳混合的第二混合工序；以及将经由第二混合工序获得的混合液与粘合剂混合的第三混合工序。以下说明各工序。

(1)第一混合工序：

第一混合工序是将防冻剂与水混合的工序。防冻剂与水的混合质量比(防冻剂/水)优选为3.0～10.0。在混合时优选进行搅拌，搅拌速度优选为50～500rpm。

这里，防冻剂优选包含选自乙二醇、丙二醇、二乙二醇和二丙二醇所组成的组中的至少一种。这种防冻剂在最终获得的补胎剂中的含量优选为10～60质量％。在防冻剂的含量低于10质量％时，不能充分获得在低温下的防冻结性。在防冻剂的含量超过60质量％时，由于橡胶胶乳的相对量减少，不能获得充分的密封特性。

(2)第二混合工序：

第二混合工序是将经由第一混合工序获得的混合液(混合液(1-1))与橡胶胶乳混合的工序。混合液(1-1)与橡胶胶乳的混合质量比(混合液(1-1)/橡胶胶乳)优选为0.8～2.2。在混合时优选进行搅拌。搅拌速度优选为50～500rpm。

这里，作为橡胶胶乳，优选使用NR(天然橡胶)胶乳或合成橡胶胶乳。考虑到对轮胎等的腐蚀性，更优选使用合成橡胶胶乳。合成橡胶胶乳优选包含选自SBR胶乳、NBR胶乳、MBR胶乳、BR胶乳、羧基改性NBR胶乳和羧基改性SBR胶乳所组成的组中的至少一种。

(3)第三混合工序：

第三混合工序是将经由第二混合工序获得的混合液(混合液(1-2))与粘合剂混合的工序。

混合液(1-2)与粘合剂的混合质量比(混合液(1-2)/粘合剂)优选为6.0～17.0。在混合时优选进行搅拌，搅拌速度优选为50～500rpm。

可作为粘合剂使用的树脂的乳液优选包含选自萜烯树脂、松香系树脂、妥尔油树脂、酚醛树脂、石油系树脂和这些树脂的改性体所组成的组中的至少一种。

如第一～第三工序，通过以规定的组合进行混合，除了表现密封性以外，还可使最重要的胶乳在水体系中(对于长期保存)稳定化，由此，可以有效地防止由于橡胶胶乳凝结块导致的补胎剂的凝胶化。

在本发明中，在第三混合工序之后，根据需要可以设置过滤工序和凝结块生长工序。以下说明各工序。

过滤工序

过滤工序是根据需要将第三混合工序后的混合液过滤的工序。作为过滤方法，可以采用公知的方法。根据制造条件，在经由上述混合工序之后，由于橡胶胶乳凝结导致凝胶化，有可能产生微粒状的凝结物。而且，在存放该凝结物时，该凝结物作为核而有可能进一步凝胶化。因此，优选的是，通过过滤工序除去成为核的微粒状凝结物，最终有效防止由于橡胶胶乳凝结块导致的密封剂的凝胶化。结果，还可以提高补胎剂的贮藏稳定性。

作为在过滤中使用的过滤器的过滤器部件的优选实例包含成形为金属网状的金属制的筛网过滤器。该筛网过滤器的目数优选为50目(网眼的开口直径约300μm)～400目(网眼的开口直径约30μm)。该筛网过滤器的优选材料的实例包含不锈钢、铝合金等耐腐蚀性高的金属材料。

另外，前述过滤器部件的实例进一步包含开设多个开口直径与50目～400目筛网过滤器的网眼大致相同的微小开口的多孔过滤器、以及将筛网过滤器和多孔过滤器层叠的层叠式过滤器。

(3)凝结块生长工序：

在过滤工序之前优选设置凝结块生长工序。在该凝结块生长工序中，在混合工序中配制的密封剂原液经至少24小时以上、优选48小时以上的静置时间保持(静置)在容器内，且不搅拌。静置时间的下限值可以根据在过滤工序中使用的筛网过滤器的目数等其它制造条件而适宜在24小时～48小时范围内改变。

另外，对静置时间的上限值没有特定限制。然而，它受到制造补胎剂时的工序时间(生产节拍时间(tact time))、用于库存所制造的补胎剂的库存量等的限制。另外，根据保管环境，补胎剂中含有的水分量会由蒸发或吸湿而缓慢改变，所以在保管时，水分量改变。考虑到这些因素，静置时间的上限值优选设定在480小时以下。

在上述各工序中，还可以适当地添加分散剂、乳化剂、发泡稳定剂或者氨、苛性碱等pH调节剂。

第二实施方案

本发明的补胎剂的第二个实施方案的制造方法特征在于，包括：将合成橡胶胶乳与粘合剂混合的第一混合工序；将防冻剂与水混合的第二混合工序；以及将经由前述第一混合工序获得的混合液与经由前述第二混合工序获得的混合液混合的第三混合工序。以下说明各工序。

(1)第一混合工序：

第一混合工序是将合成橡胶胶乳与粘合剂混合的工序。合成橡胶胶乳与粘合剂的混合质量比(合成橡胶胶乳/粘合剂)优选为2.0～8.0。在混合时优选进行搅拌，搅拌速度优选为50～500rpm。

(2)第二混合工序：

第二混合工序是将防冻剂与水混合的工序。防冻剂与水的混合质量比(防冻剂/水)优选为3.0～10.0。在混合时优选进行搅拌，搅拌速度优选为50～500rpm。

(3)第三混合工序：

第三混合工序是将经由第一混合工序获得的混合液(混合液(2-1))与经由第二混合工序获得的混合液(混合液(2-2))混合的工序。混合液(2-1)与混合液(2-2)的混合质量比(混合液(2-1)/混合液(2-2))优选为0.5～3.0。在混合时优选进行搅拌，搅拌速度优选为50～500rpm。

除了各添加剂的混合顺序与混合质量比的条件以外，该第二实施方案的各条件与第一实施方案的各条件相同。另外，同样可以适当地设置过滤工序，凝结块生长工序。在该第二工序中，使用合成橡胶胶乳。因此，与使用脱蛋白的天然橡胶胶乳相比，保存稳定性高。因此，可以有效防止由于橡胶胶乳凝结块导致的密封剂的凝胶化。

经由混合工序或过滤工序之后的补胎剂填充到容量对应于一次补洞修理时所需量(例如200g～800g)的液剂容器内，然后用内盖(省略图示)和外盖封闭液剂容器的注入口，在液剂容器内以密闭状态保管。

在对轮胎补洞修理时从该液剂容器分别取下内盖和外盖，装填到密封打气装置内。该密封打气装置例如通过泵对液剂容器内的补胎剂进行加压，通过与轮胎的轮胎气门嘴连接的接头胶管，将补胎剂从液剂容器压送到轮胎内部。

实施例

以下通过实施例更具体地说明本发明，然而只要不偏离本发明的主旨，本发明不受这些实施例的限制。

实施例1

将45质量份丙二醇与5质量份水混合，制备混合液(1-1)。以0.5升/分钟的滴加流量将该混合液(1-1)滴加到40质量份的SBR胶乳中，制备混合液(1-2)。此后，通过将10质量份的松香系树脂滴加到该混合液(1-2)中制造补胎剂。

实施例2

除了将混合液(1-1)的滴加流量改变为15升/分钟以外，与实施例1同样地制造补胎剂。

实施例3

除了将混合液(1-1)的滴加流量改变为30升/分钟以外，与实施例1同样地制造补胎剂。

实施例4

将40质量份SBR胶乳与10质量份松香系树脂混合，制备混合液(2-1)。另外，将45质量份丙二醇与5质量份水混合，制备混合液(2-2)。通过以1L/分钟的滴加流量将混合液(2-2)滴入到混合液(2-1)中制造补胎剂。

比较例1

除了将SBR胶乳改变为脱蛋白NR胶乳以外，与实施例2同样地制造补胎剂。

评价

对于实施例1～4和比较例1的补胎剂，测定在制造后形成的凝胶量，计算凝胶化率。结果在下述表1中示出。其中，凝胶化率通过用200目的过滤纸过滤100g的补胎剂并测定过滤后的固体成分的干燥重量来求得。其中，表中的“A”表示凝胶化率低于0.01％，“B”表示凝胶化率为0.01％以上、低于0.1％，“C”表示凝胶化率为0.1％以上。

表1

从上述表1可以看出，因为实施例的补胎剂均具有低凝胶化率，所以能够抑制由于橡胶胶乳凝结块导致的补胎剂的凝胶化。尤其，可以看出，实施例1～3的补胎剂的凝胶化率最低，最有实用价值。根据实施例1记载的制造方法，在滴加流量为0.5～30升/分钟的宽范围内，可以获得凝胶化率低于0.01％的良好结果。

产业上的可利用性

根据本发明，可以提供有效防止由于橡胶胶乳凝结块导致的密封剂的凝胶化的补胎剂的制造方法。

Claims

1.一种补胎剂的制造方法，该方法包括：

将防冻剂与水混合的第一混合工序；

将经由前述第一混合工序获得的混合液与橡胶胶乳混合的第二混合工序；以及

将经由前述第二混合工序获得的混合液与粘合剂混合的第三混合工序，

前述防冻剂包含选自乙二醇、丙二醇、二乙二醇和二丙二醇所组成的组中的至少一种，

前述粘合剂包含含有选自萜烯树脂、松香系树脂、妥尔油树脂、酚醛树脂、石油系树脂和这些树脂的改性体所组成的组中的至少一种的乳液。

2.根据权利要求1所述的补胎剂的制造方法，其中前述橡胶胶乳包含选自SBR胶乳、NBR胶乳、MBR胶乳、BR胶乳、羧基改性NBR胶乳和羧基改性SBR胶乳所组成的组中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的补胎剂的制造方法，其中满足下述(1)～(3)的至少一项：

(1)在前述第一混合工序中，防冻剂与水的混合质量比、即防冻剂/水为3.0～10.0；

(2)在前述第二混合工序中，经由前述第一混合工序获得的混合液与橡胶胶乳的混合质量比、即混合液/橡胶胶乳为0.8～2.2；以及

(3)在前述第三混合工序中，经由前述第二混合工序获得的混合液与粘合剂的混合质量比、即混合液/粘合剂为6.0～17.0。

4.根据权利要求1所述的补胎剂的制造方法，其特征在于，其满足下述(1)～(3)的至少一项以及前述橡胶胶乳包含选自SBR胶乳、NBR胶乳、MBR胶乳、BR胶乳、羧基改性NBR胶乳和羧基改性SBR胶乳所组成的组中的至少一种，

(1)在前述第一混合工序中，防冻剂与水的混合质量比、即防冻剂/水为3.0～10.0，

(2)在前述第二混合工序中，经由前述第一混合工序获得的混合液与橡胶胶乳的混合质量比、即混合液/橡胶胶乳为0.8～2.2，以及

5.根据权利要求1～4任意一项所述的补胎剂的制造方法，其中在前述第一～第三混合工序的至少一个中，混合时的搅拌速度为50～500rpm。

6.根据权利要求1～4任意一项所述的补胎剂的制造方法，其中在前述第三混合工序之后包括将第三混合工序后的混合液过滤的工序、包含将第三混合工序后的混合液静置的凝结块生长工序中的至少一个工序。

7.一种补胎剂的制造方法，该方法包括：

将合成橡胶胶乳与粘合剂混合的第一混合工序；

将防冻剂与水混合的第二混合工序；以及

将经由前述第一混合工序获得的混合液与经由前述第二混合工序获得的混合液混合的第三混合工序，

满足下述(1)～(3)的至少一项：

(1)在前述第一混合工序中，合成橡胶胶乳与粘合剂的混合质量比、即合成橡胶胶乳/粘合剂为2.0～8.0；

(2)在前述第二混合工序中，防冻剂与水的混合质量比(防冻剂/水)为3.0～10.0；以及

(3)在前述第三混合工序中，经由前述第一混合工序获得的混合液与经由前述第二混合工序获得的混合液的混合质量比、即经由第一混合工序获得的混合液/经由第二混合工序获得的混合液为0.5～3.0。

8.根据权利要求7所述的补胎剂的制造方法，其中在前述第一～第三混合工序的至少一个中，混合时的搅拌速度为50～500rpm。

9.根据权利要求7所述的补胎剂的制造方法，其中前述防冻剂包含选自乙二醇、丙二醇、二乙二醇和二丙二醇所组成的组中的至少一种。

10.根据权利要求7所述的补胎剂的制造方法，其中前述粘合剂包含含有选自萜烯树脂、松香系树脂、妥尔油树脂、酚醛树脂、石油系树脂和这些树脂的改性体所组成的组中的至少一种的乳液。

11.根据权利要求7所述的补胎剂的制造方法，其中在前述第三混合工序之后包括将第三混合工序后的混合液过滤的工序、包含将第三混合工序后的混合液静置的凝结块生长工序中的至少一个工序。