CN105189686A - 轮胎穿孔密封材料和使用它的补胎套件 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供即使用少量、密封性也优异的轮胎穿孔密封材料。本发明是含有合成树脂乳液A与天然橡胶胶乳和/或合成树脂乳液B的轮胎穿孔密封材料，所述合成树脂乳液A的表面自由能为20～50mJ/m2，所述合成树脂乳液A的固体成分相对于所述天然橡胶胶乳的固体成分和/或所述合成树脂乳液B的固体成分100质量份为5～25质量份，还提供了使用该轮胎穿孔密封材料的补胎套件。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎穿孔密封材料和使用它的补胎套件。
背景技术
过去为了修补轮胎的穿孔而使用轮胎穿孔密封材料(轮胎穿孔应急密封剂)。本申请人已经提出了含有天然橡胶胶乳的轮胎穿孔密封材料(专利文献1、2)。
迄今为止，轮胎穿孔密封材料的液量受所使用的轮胎的尺寸(内表面积)确定。即，将轮胎穿孔密封材料在轮胎整个内面均匀润湿的量视为必要量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011－162681号公报
专利文献2:日本特开2011－026533号公报
发明内容
发明要解决的课题
但在补胎后，几乎全部的轮胎穿孔密封材料都被从轮胎内回收、被废弃。为此，认为环境对策是必要的。
于是，本发明的目的在于，能够减少轮胎穿孔密封材料的量，即使使用少量、密封性也优异的轮胎穿孔密封材料。
另一方面，硅氧烷乳液，由于构成轮胎内部的内衬层会弹起硅氧烷乳液、不能使穿孔密封，所以硅氧烷乳液不能用于轮胎穿孔密封材料。
解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现通过添加特定量的表面自由能为20～50mJ/m2的合成树脂乳液，能够减少轮胎穿孔密封材料的量，即使用少量、密封性也优异，从而完成本发明。
即、本发明提供以下【1】～【6】。
【1】一种轮胎穿孔密封材料，含有：
合成树脂乳液A、和
天然橡胶胶乳和/或合成树脂乳液B，
所述合成树脂乳液A的表面自由能为20～50mJ/m2，
所述合成树脂乳液A的固体成分相对于所述天然橡胶胶乳的固体成分和/或所述合成树脂乳液B的固体成分100质量份为5～25质量份。
【2】如上述【1】所述的轮胎穿孔密封材料，所述合成树脂乳液A为硅氧烷乳液。
【3】如上述【1】或者【2】所述的轮胎穿孔密封材料，所述合成树脂乳液B为乙烯－乙酸乙烯基酯共聚物乳液和/或聚乙酸乙烯基酯乳液。
【4】如上述【1】～【3】的任一项所述的轮胎穿孔密封材料，还含有防冻剂，所述防冻剂为选自乙二醇、丙二醇、二甘醇和甘油中的至少1种。
【5】如上述【1】～【4】的任一项所述的轮胎穿孔密封材料，含有所述天然橡胶胶乳和所述合成树脂乳液B，
所述天然橡胶胶乳的固体成分和所述合成树脂乳液B的固体成分的合计100质量份中，所述天然橡胶胶乳的固体成分为20～85质量份，所述合成树脂乳液B的固体成分为15～80质量份。
【6】一种补胎套件，具有上述【1】～【5】的任一项所述的轮胎穿孔密封材料。
发明效果
本发明的轮胎穿孔密封材料，比以往的轮胎穿孔密封材料使用量少、密封性优异。
本发明的补胎套件占地少且密封性优异。
具体实施方式
下面将对本发明进行具体说明。
本发明的轮胎穿孔密封材料含有合成树脂乳液A、以及天然橡胶胶乳和/或合成树脂乳液B，
所述合成树脂乳液A的表面自由能为20～50mJ/m2，
所述合成树脂乳液A的固体成分相对于所述天然橡胶胶乳的固体成分和/或所述合成树脂乳液B的固体成分100质量份为5～25质量份。
可以认为，本发明的轮胎穿孔密封材料，由于合成树脂乳液A的表面自由能为20～50mJ/m2，从而能够以比以往的轮胎穿孔密封材料更少的量使密封性优异。
本发明的轮胎穿孔密封材料比以往的轮胎穿孔密封材料使用量少，本发明人认为，这是由于通过含有表面自由能小的合成树脂乳液A，所以轮胎穿孔密封材料对橡胶容易润湿的缘故。
再者，上述机理是本申请的发明人的推测，即便机理不同，也在本申请发明的范围内。
下面对合成树脂乳液A进行说明。本发明的轮胎穿孔密封材料中含有的合成树脂乳液A是作为分散质含有合成树脂a、作为分散介质含有水的分散体系。合成树脂a能够形成在合成树脂乳液A中含有的乳液粒子。合成树脂乳液A含有合成树脂a作为固体成分。
本发明中的合成树脂乳液A的表面自由能为20～50mJ/m2。合成树脂乳液A的表面自由能，从轮胎穿孔密封材料容易润湿、进一步降低轮胎穿孔密封材料的使用量、密封性更优异的观点来看，优选为20～45mJ/m2。
本发明中的合成树脂乳液的表面自由能，是通过在合成树脂乳液中浸渍铂片，将铂片以10mm/分的速度从合成树脂乳液中拉出，对此时产生的能量使用表面张力计(协和界面科学社制)在25℃的条件下测定得到的。对天然橡胶胶乳、轮胎穿孔密封材也同样。
合成树脂乳液A，从轮胎穿孔密封材料容易润湿、进一步降低轮胎穿孔密封材料的使用量、密封性更优异的观点来看，优选硅氧烷乳液，聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃乳液(市售品有例如オリオン化成制オリゾールC101：40mJ/m2)，聚异丁烯乳液(市售品有例如BASF制ジョンクリル：38mJ/m2)。
作为硅氧烷乳液，可以列举出例如反应型硅油的乳液(能够通过并用催化剂或高温硫化进行交联反应。)、粘度低于10,000mm2/s的二甲基硅油的乳液、含长链烷基硅油的乳液。
合成树脂乳液A，对其制造没有特殊限制。可以列举出例如以往公知的。合成树脂乳液A可以分别单独使用，也可以2种以上组合使用。
本发明中的合成树脂乳液A的固体成分(固体成分的量)，相对于天然橡胶胶乳的固体成分和/或合成树脂乳液B的固体成分100质量份(在并用天然橡胶胶乳和合成树脂乳液B时是它们的固体成分合计100质量份)为5～25质量份。合成树脂乳液A的固体成分，从使轮胎穿孔密封材料容易润湿、进一步降低轮胎穿孔密封材料的使用量、密封性更优异的观点来看，相对于上述固体成分100质量份优选为5～20质量份，更优选为5～15质量份。
对天然橡胶胶乳说明如下。对于本发明的轮胎穿孔密封材料可以含有的天然橡胶胶乳，没有特殊限制。可以列举出例如以往公知的。天然橡胶胶乳也可以通过氨等被稳定化了。此外也可以是脱蛋白了的天然橡胶胶乳。天然橡胶乳胶含有天然橡胶作为固体成分。
对合成树脂乳液B说明如下。本发明的轮胎穿孔密封材料可以含有的合成树脂乳液B，是作为分散质含有合成树脂b、作为分散介质含有水的分散体系。合成树脂b可以形成合成树脂乳液B中含有的乳液粒子。合成树脂乳液B作为固体成分含有合成树脂b。
对合成树脂乳液B的表面自由能没有特殊限制。例如可以为50mJ/m2以上，可以是大于50mJ/m2的值，可以是55mJ/m2以上。此外可以为例如80mJ/m2以下，可以为75mJ/m2以下。
对合成树脂b的表面自由能没有特殊限制。可以为例如50～75mJ/m2，可以为大于50mJ/m2的值，可以为55mJ/m2以上。
合成树脂乳液B，从使轮胎穿孔密封材料容易润湿、进一步降低轮胎穿孔密封材料的使用量、密封性更优异的观点来看，优选为乙烯－乙酸乙烯基酯共聚物乳液和/或聚乙酸乙烯基酯乳液。
乙烯－乙酸乙烯基酯共聚物乳液中含有的乙烯－乙酸乙烯基酯共聚物，只要是作为单体至少使用了乙烯、乙酸乙烯基酯而制造的共聚物就没有特殊限制。作为除了乙烯、乙酸乙烯基酯以外的单体，可以列举出例如新癸酸(versaticacid)乙烯基酯之类的含乙烯基化合物。
作为乙烯－乙酸乙烯基酯共聚物乳液，可以列举出例如乙烯－乙酸乙烯基酯共聚物乳液(2元体系)、乙烯乙酸乙烯基酯新癸酸乙烯基酯共聚物(3元体系)。
合成树脂乳液B，对其制造没有特殊限制。可以列举出例如以往公知的。合成树脂乳液B可以分别单独使用，也可以2种以上组合使用。
在本发明的轮胎穿孔密封材料含有天然橡胶胶乳和合成树脂乳液B时，合成树脂乳液B的固体成分(固体成分的量)，从使轮胎穿孔密封材容易润湿、进一步降低轮胎穿孔密封材料的使用量、密封性更优异的观点来看，在天然橡胶胶乳的固体成分和合成树脂乳液B的固体成分的合计100质量份中优选为15～80质量份，更优选15～60质量份，进而优选为20～50质量份。
此外，天然橡胶胶乳的固体成分(固体成分的量)，基于同样的理由，在上述合计100质量份中优选为20～85质量份，更优选为20～60质量份，进而优选为30～50质量份。
本发明的轮胎穿孔密封材料，作为优选方案之一，可以列举出还含有防冻剂。在本发明的轮胎穿孔密封材料还含有防冻剂时存储稳定性优异。防冻剂，从密封性更优异、存储稳定性、操作性优异的观点来看，优选为选自乙二醇、丙二醇、二甘醇和甘油中的至少1种。
防冻剂的量，从密封性更优异、存储稳定性、操作性优异的观点来看，相对于合成树脂乳液A与天然橡胶胶乳和/或合成树脂乳液B的固体成分的合计100质量份，优选为50～400质量份，更优选为60～350质量份。
本发明的轮胎穿孔密封材料，作为优选方案之一，可以列举出还含有表面活性剂。可以列举出例如烷基硫酸盐、松香的碱金属盐、烷基苯磺酸、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸酯盐、烷基萘磺酸盐、聚氧一和二苯乙烯基苯基醚磺基琥珀酸单酯盐、烷基苯氧基聚氧乙烯丙基磺酸盐等阴离子性表面活性剂；聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚等非离子性表面活性剂；四烷基氯化铵、三烷基苄基氯化铵、烷基胺、单氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基胺等阳离子性表面活性剂。
表面活性剂可以分别单独使用，也可以2种以上组合使用。
表面活性剂的量相对于合成树脂乳液A与天然橡胶胶乳和/或合成树脂乳液B的固体成分的合计100质量份，优选为1～5质量份，更优选为2～4质量份。
本发明的轮胎穿孔密封材料，除了上述成分以外还可以根据需要而相应地含有例如增粘剂、填充剂、抗老化剂、抗氧化剂、颜料(染料)、增塑剂、触变性赋予剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、分散剂、脱水剂、防静电剂等添加剂。
本发明的轮胎穿孔密封材料，对其制造没有特殊限制。可以列举出例如，在容器中加入合成树脂乳液A和、天然橡胶胶乳和/或合成树脂乳液B、以及可以根据需要而使用的防冻剂、表面活性剂、添加剂，在减压下用混合机等搅拌机混合而制造的方法。
本发明的轮胎穿孔密封材料的表面自由能，从使轮胎穿孔密封材料容易润湿、进一步降低轮胎穿孔密封材料的使用量、密封性更优异的观点来看，优选为35～60mJ/m2。
本发明的轮胎穿孔密封材料中的水量，没有特殊限制。可以例如相对于合成树脂乳液A与天然橡胶胶乳和/或合成树脂乳液B的固体成分的合计100质量份为30～50质量份。
本发明的轮胎穿孔密封材料的使用量，可以为例如每一个尺寸195/65R15的轮胎使用350～400毫升。
对轮胎内部的橡胶没有特殊限制。可以列举出例如丁基橡胶。轮胎内部的橡胶的表面自由能，从使轮胎穿孔密封材料容易润湿、进一步降低轮胎穿孔密封材料的使用量、密封性更优异的观点来看，优选为35～65mJ/m2。
此外，本发明的轮胎穿孔密封材料的使用量，可以按照孔洞的大小等来适宜选择。
本发明的轮胎穿孔密封材料，可以作为例如手挤应对的轮胎应急穿孔修补液使用。
此外、本发明的轮胎穿孔密封材料，对其使用方法没有特殊限制。可以例如，先将本发明的轮胎穿孔密封材料从轮胎的空气填充部注入轮胎内。作为将本发明的轮胎穿孔密封材料注入轮胎内的方法，没有特殊限制，可以使用以往公知的方法，可以列举出例如使用注射器、喷雾罐的方法。
接下来，填充空气到规定的空气压。
之后，使车行驶。借助轮胎转动接地时受到的压缩力、剪切力来形成合成树脂等凝聚体，将洞眼密封。再者，本发明的轮胎穿孔密封材料的使用方法并不限于上述方法。
可以将本发明的轮胎穿孔密封材料组合进补胎套件。
下面对本发明的补胎套件进行说明。
本发明的补胎套件，是具有本发明的轮胎穿孔密封材料的补胎套件。
本发明的补胎套件中使用的轮胎穿孔密封材料，只要是本发明的轮胎穿孔密封材料就没有特殊限制。
本发明的补胎套件，除了轮胎穿孔密封材料以外，可以具有例如注射器、喷雾罐、压缩机、乳液凝固剂。
本发明的补胎套件，对其使用方法没有特殊限制。可以列举出例如以往公知的。
实施例
下面列举出实施例来对本发明进行具体说明。但本发明不受限于这些。
＜轮胎穿孔密封材料的制造＞
按照表1所示的量(质量份)使用表1所示的成分进行均匀混合，制造轮胎穿孔密封材料。
使用上述那样制造出的轮胎穿孔密封材料，按照以下方法评价能够将轮胎的穿孔密封的、轮胎穿孔密封材料的使用量的下限。结果如表1所示。
先在尺寸为195/65R15的轮胎的胎面胎肩部打入直径4mm的钉子，开1个穿孔。
该轮胎的胎面胎肩部橡胶的一部分是丁基橡胶，其表面自由能为50mJ/m2。橡胶的表面自由能是通过作为液体使用水和二碘化甲烷的液滴，将其在橡胶上形成的液滴的接触角使用协和界面科学社制接触角计在25℃的条件下进行测定，依照Fowkes式求出的。
接下来，将带有穿孔的轮胎安装到试验鼓上，将上述那样制造出的轮胎穿孔密封材料200～600毫升从轮胎的气嘴注入，然后注入空气直至轮胎内压变为200kPa。
之后，在载重350kg、时速30km的条件下使上述轮胎行驶10分钟，行驶后进行目视确认，并且向穿孔附近喷肥皂水进行处理和评价，确认是否还漏气。表1示出了能够使漏气变没的轮胎穿孔密封材料的使用量的下限值。
表1所示的各成分的详情如下。
·NR胶乳1：商品名HytexHA、フェルフェックス社制、野村贸易社、天然橡胶胶乳
·EVA乳液1：商品名スミカフレックスS400HQ、住化ケムテックス社制、乙烯/乙酸乙烯基酯共聚物的树脂乳液
·EVA乳液2：商品名スミカフレックスS951HQ、住化ケムテックス社制、乙烯/乙酸乙烯基酯/新癸酸乙烯基酯共聚物的树脂乳液
·硅氧烷乳液1：商品名MF23、信越化学工业社制、反应型硅油的乳液
·硅氧烷乳液2：商品名オフコンT、信越化学工业社制、低粘度(10～1000mm2/s)二甲基硅油的乳液
·硅氧烷乳液3：商品名x－52－8048、信越化学工业社制、含长链烷基硅油的乳液
·硅氧烷乳液4：商品名KM797、信越化学工业社制、高粘度(10万～100万mm2/s)二甲基硅油的乳液
·硅氧烷乳液5：商品名KM862T、信越化学工业社制、中粘度(1万mm2/s)二甲基硅油的乳液
·表面活性剂1SDS：月桂基硫酸钠、阴离子性表面活性剂、和光纯药工业社制
·表面活性剂2POE：聚氧乙烯烷基醚、非离子性表面活性剂、エマルゲン109、花王社制
·防冻剂1：丙二醇、和光纯药工业社制
·防冻剂2：乙二醇、和光纯药工业社制
·防冻剂3：二甘醇、和光纯药工业社制
·防冻剂4：甘油、和光纯药工业社制
如表1所示的结果清楚显示地那样，不含合成树脂乳液A的比较例1、9，将穿孔密封起来所必要的轮胎穿孔密封材料的使用量非常多。合成树脂乳液A的固体成分相对于天然橡胶胶乳的固体成分和/或合成树脂乳液B的固体成分100质量份少于5质量份的比较例2～4，轮胎穿孔密封材料的使用量非常多。合成树脂乳液A的固体成分相对于天然橡胶胶乳的固体成分和/或合成树脂乳液B的固体成分100质量份大于25质量份的比较例5～6，不能使穿孔密封。合成树脂乳液所有的表面自由能都大于50mJ/m2的比较例7、8，轮胎穿孔密封材料的使用量非常多。
与此相对，实施例1～8使穿孔密封所必要的轮胎穿孔密封材料的量少。
此外，虽然所有的实施例和比较例在穿孔修补后都可以将使用的轮胎穿孔密封材料几乎全部回收，但其回收量实施例比比较例少。
像这样，本发明的轮胎穿孔密封材料能够降低其使用量，密封性优异。此外能够降低使用后的轮胎穿孔密封材料的量(废弃物量)。由于能够降低轮胎穿孔密封材料的使用量，所以本发明的补胎套件占地少且能够使该套件降低成本(MCD)。
Claims (6)
1.一种轮胎穿孔密封材料，含有：
合成树脂乳液A、和
天然橡胶胶乳和/或合成树脂乳液B，
所述合成树脂乳液A的表面自由能为20～50mJ/m2，
所述合成树脂乳液A的固体成分相对于所述天然橡胶胶乳的固体成分和/或所述合成树脂乳液B的固体成分100质量份为5～25质量份。
2.如权利要求1所述的轮胎穿孔密封材料，所述合成树脂乳液A为硅氧烷乳液。
3.如权利要求1或者2所述的轮胎穿孔密封材料，所述合成树脂乳液B为乙烯－乙酸乙烯基酯共聚物乳液和/或聚乙酸乙烯基酯乳液。
4.如权利要求1～3的任一项所述的轮胎穿孔密封材料，还含有防冻剂，所述防冻剂为选自乙二醇、丙二醇、二甘醇和甘油中的至少1种。
5.如权利要求1～4的任一项所述的轮胎穿孔密封材料，含有所述天然橡胶胶乳和所述合成树脂乳液B，
所述天然橡胶胶乳的固体成分和所述合成树脂乳液B的固体成分的合计100质量份中，所述天然橡胶胶乳的固体成分为20～85质量份，所述合成树脂乳液B的固体成分为15～80质量份。
6.一种补胎套件，具有权利要求1～5的任一项所述的轮胎穿孔密封材料。
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