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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reifenlochabdichtungsmittel.
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Stand der Technik
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Patentliteratur 1 beschreibt ein „Reifenlochabdichtungsmittel, enthaltend einen Naturkautschuklatex, eine synthetische Harzemulsion, und Polypropylenglykol“, wobei das synthetische Harz, das in der synthetischen Harzemulsion enthalten ist, ein „Ethylen-Vinylacetat-Vinylversatat-Copolymerharz ist“ ([Anspruch 1] und [Anspruch 3]). Zusätzlich ist in [0014] der Patentliteratur 1 beschrieben, dass das Monomerverhältnis (Ethylen:Vinylacetat:Vinylversatat), das das vorstehend beschriebene „Ethylen-Vinylacetat-Vinylversatat-Copolymerharz“ aufbaut, vorzugsweise von 5:5:90 bis 10:5:85 bezogen auf das Masseverhältnis beträgt und in den [Ausführungsbeispielen] „Sumikaflex 950HQ, hergestellt von Sumika Chemtex Co., Ltd.; Ethylen:Vinylacetat:Vinylversatat = 10:5:85; Feststoffgehalt = 53 Masse-%, verwendet wird ([0031]).
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Entgegenhaltungen
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Patentliteratur
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Patentliteratur 1: Japanisches Patent
JP 5168394 B2 -
Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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In den vergangenen Jahren haben sich die Anforderungen an Reifenlochabdichtungsmittel erhöht. Insbesondere gibt es einen Bedarf, die Abdichtungsleistung, Einspritzbarkeit, oder dergleichen in Niedertemperaturumgebungen (Niedertemperatureigenschaften) zu verbessern, während die Lagerungsleistungsfähigkeit, die als die Grundleistung des Reifenlochabdichtungsmittels dient, aufrecht erhalten wird.
Als Ergebnis der Untersuchung des in Patentliteratur 1 beschriebenen Reifenlochabdichtungsmittels entdeckten die Erfinder, dass es Raum für Verbesserungen im Hinblick auf die Niedertemperatureigenschaften gibt. Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Reifenlochdichtungsmittels, das eine ausgezeichnete Lagerungsleistungsfähigkeit und Niedertemperatureigenschaften aufweist.
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Problemlösung
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Als Ergebnis der Durchführung intensiver Forschung zur Lösung der vorstehend beschriebenen Aufgabe entdeckten die Erfinder, dass die Niedertemperatureigenschaften verbessert werden können, während die Lagerungsleistungsfähigkeit durch Verwenden eines spezifischen Verhältnisses des Vinylversatats in dem Vinylversatat-Copolymer-Harz, das in dem Reifenlochabdichtungsmittel vorhanden ist, aufrecht erhalten wird, und die Erfinder haben dadurch die Erfindung gemacht.
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Insbesonders stellt die vorliegende Erfindung das Folgende, (1) bis (4), bereit.
Reifenlochabdichtungsmittel enthaltend einen Naturkautschuklatex (A) und eine Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B) als eine Emulsion eines Vinylversatat-Copolymerharzes (b1), die Vinylversatat als eine Monomereinheit enthält; wobei ein Anteil des Vinylversatats bezogen auf alle Monomereinheiten, die das Vinylversatat-Copolymerharz (b1) aufbauen, 30 bis 70 Masse-% beträgt,
wobei die Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B) einen Emulgator (b2) enthält, der Polyvinylalkohol enthält; und wobei ein Gehalt des Emulgators (b2) von 0,8 bis 3,0 Masse-% bezogen auf einen Feststoffgehalt der Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B) beträgt.
- (2) Reifenlochabdichtungsmittel nach (1), wobei das Vinylversatat-Copolymerharz (b1) ein Ethylen-Vinylacetat-Vinylversatat-Copolymerharz ist.
- (3) Reifenlochabdichtungsmittel nach (1) oder (2), weiterhin enthaltend ein Propylenglykol (C); wobei ein Masseverhältnis (B/C) eines Feststoffgehalts der Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B) zu dem Propylenglykol (C) von 0,1 bis 1,1 beträgt.
- (4) Reifenlochabdichtungsmittel nach einem von (1) bis (3), wobei ein Masseverhältnis (A/B) eines Feststoffgehalts des Naturkautschuklatex (A) zu einem Feststoffgehalt der Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B) von 90/10 bis 40/60 beträgt.
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Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
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Nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Reifenlochabdichtungsmittel bereitzustellen, das ausgezeichnete Lagerungsleistungsfähigkeit und Niedrigtemperatureigenschaften aufweist.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Reifenlochabdichtungsmittel
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Das Reifenlochabdichtungsmittel der vorliegenden Erfindung ist ein Reifenlochabdichtungsmittel, das einen Naturkautschuklatex (A) und eine Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B) als eine Emulsion eines Vinylversatat-Copolymerharzes (b1) enthält, das Vinylversatat als eine Monomereinheit enthält; wobei der Anteil des Vinylversatats bezogen auf alle Monomereinheiten, die das Vinylversatat-Copolymerharz (b1) aufbauen, von 30 bis 70 Masse-% beträgt, wobei die Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B) einen Emulgator (b2) enthält, der Polyvinylalkohol enthält; und wobei ein Gehalt des Emulgators (b2) von 0,8 bis 3,0 Masse-% bezogen auf einen Feststoffgehalt der Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B) beträgt.
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Wenn der Anteil des Vinylversatats in Bezug auf alle Monomereinheiten, die das Vinylversatat-Copolymer-Harz (b1) (der Einfachheit halber hier im Folgenden auch als die „Menge von Vinylversatat“ bezeichnet) aufbauen, über 70 Masse-% beträgt, sind die Niedertemperatureigenschaften der Niedertemperaturabdichtungsfähigkeit oder der Niedertemperatureinspritzbarkeit unzureichend, wenn aber der Anteil 70 Masse-% oder weniger beträgt, werden diese Niedertemperatureigenschaften zufriedenstellend. Obwohl der Grund dafür nicht klar ist, kann Folgendes angenommen werden. Insbesonders, da Vinylversatat als Monomereinheit ein relativ großes Molekulargewicht aufweist, neigt die Viskosität des gesamten Copolymerharzes dazu, größer zu werden, wenn die Menge des Vinylversatats groß ist, folglich sollte eine Verringerung der Menge des Vinylversatats eine moderate Viskosität ergeben und die Abdichtungsfähigkeit oder die Einspritzbarkeit in Tieftemperaturumgebungen verbessern. Dennoch fällt der Mechanismus in den Umfang der vorliegenden Erfindung, auch wenn der Mechanismus ein anderer ist als der vorstehend beschriebene. Ferner sind, selbst wenn die Menge des Vinylversatats weniger als 30 Masse-% beträgt, die Niedertemperatureigenschaften relativ günstig, aber die Lagerungsleistungsfähigkeit als Grundeigenschaft des Reifenlochabdichtungsmittels ist schlecht, so dass die Menge auf mindestens 30 Masse-% eingestellt werden muss.
Jeder in dem Reifenlochabdichtungsmittel der vorliegenden Erfindung enthaltene Bestandteil wird hiernach im Detail beschrieben werden.
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[Naturkautschuklatex (A)]
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Der Naturkautschuklatex (A) ist nicht besonders eingeschränkt, und konventioneller Latex kann verwendet werden. Zum Beispiel kann ein deproteinisierter Naturkautschuklatex, der durch Entfernen von Proteinen aus einem Naturkautschuklatex hergestellt wurde, geeigneterweise verwendet werden. Wenn ein Proteingehalt des Naturkautschuklatex (A) gering ist, kann der Anteil von erzeugtem Ammoniak verringert werden, was hinsichtlich der Vorbeugung gegen Korrosionsschäden an Stahlcords durch Ammoniak und Vermeidung der Entstehung unangenehmer Gerüche erwünscht ist. Spezielle Beispiele für Naturkautschuklatex umfassen deproteinisierten Naturkautschuklatex (SeLatex-Reihe, hergestellt von SRI Hybrid Ltd.), deproteinisierten Naturkautschuklatex (HA, hergestellt von Nomura Trading Co., Ltd.) und Naturkautschuklatex mit extrem niedrigem Ammoniakgehalt (ULACOL, hergestellt von Regitex Co., Ltd.).
Es kann ein einzelner Typ von Naturkautschuklatex (A) allein verwendet werden, oder zwei oder mehr Typen können in Kombination verwendet werden.
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Das gewichtsmittlere Molekulargewicht (Mw) des in dem Naturkautschuklatex (A) enthaltenen Naturkautschuks unterliegt keinen speziellen Einschränkungen.
Zu beachten ist, dass das gewichtsmittlere Molekulargewicht (Mw) das gewichtsmittlere Molekulargewicht (Mw) in Bezug auf Polystyrol ist, das durch Gelpermeationschromatographie (GPC) unter Verwendung von Tetrahydrofuran als Lösungsmittel bestimmt wird (ebenso im nachstehend Beschriebenen).
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Zusätzlich kann das Reifenlochabdichtungsmittel der vorliegenden Erfindung weiterhin einen synthetischen Kautschuklatex zusätzlich zu dem Naturkautschuklatex (A) enthalten, wofür Beispiele SBR-Latex, NBR-Latex, carboxylmodifizierten NBR-Latex, und carboxymodifizierten SBR-Latex einschließen.
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[Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B)]
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Die Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B) ist eine Emulsion, in der Vinylversatat-Copolymerharz (b1) als ein Dispersoid in einem Dispersionsmedium wie etwa Wasser dispergiert ist.
Dabei kann die Vinylversatat-Copolymerharz-Phase (b1), die als Dispersoid dient, eine flüssige oder eine feste Phase sein.
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Im Allgemeinen wird ein System, in dem eine flüssige Phase (Dispersoid) in einem Flüssigphasendispersionsmedium dispergiert ist, als „Emulsion“ bezeichnet, und ein System, in dem eine feste Phase (Dispersoid) in einem Flüssigphasendispersionsmedium dispergiert ist, als „Suspension“ bezeichnet; dennoch umfasst in der vorliegenden Erfindung der Begriff „Emulsion“ „Suspension“.
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<Vinylversatat-Copolymer-Harz (b1)>
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Das vorstehend beschriebene Vinylversatat-Copolymer-Harz (b1) ist ein Copolymerharz, das Vinylversatat, das ein Ester der Versaticsäure und Vinylalkohol ist, als Monomereinheit enthält, das heißt, ein Copolymerharz, das Monomereinheiten einschließlich Vinylversatat umfasst.
Beispiele von Monomereinheiten, die anders sind als Vinylversatat, umfassen Ethylen, Vinylacetat, und (Meth)acrylester.
Das Vinylversatat-Copolymerharz (b1) kann zum Beispiel ein Randomcopolymer, ein Blockcopolymer oder ein Pfropfpolymer sein.
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Spezielle Beispiele eines solchen Vinylversatat-Copolymer-Harzes (b1) umfassen Ethylen-Vinylacetat-Vinylversatat-Copolymer-Harze, Vinylacetat-Vinylversatat-Copolymer-Harze, Vinylacetat-Vinylversatat-(Meth)acrylsäureester-Copolymer-Harze und Vinylacetat-Vinylversatat-(Meth)acrylsäureester-Ethylen-Copolymer-Harze. Ein einzelner Typ von diesen kann allein verwendet werden, oder zwei oder mehr Typen können in Kombination verwendet werden.
Von diesen sind Ethylen-Vinylacetat-Vinylversatat-Copolymer-Harze bevorzugt, da ihre Niedertemperaturabdichtungsfähigkeit besser ist.
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Hier ist das gewichtsmittlere Molekulargewicht (Mw) des Vinylversatat-Copolymerharzes (b1) nicht speziell begrenzt, beträgt jedoch vorzugsweise von 10.000 bis 500.000 und mehr bevorzugt von 50.000 bis 200.000.
Darüber hinaus ist der Glasübergangspunkt (Tg) des Vinylversatat-Copolymer-Harzes (b1) nicht besonders eingeschränkt, ist aber vorzugsweise etwa -20 °C oder niedriger, mehr bevorzugt etwa -25 °C oder niedriger und noch mehr bevorzugt etwa -30 °C oder niedriger.
Die Glasübergangstemperatur (Tg) wird unter Verwendung eines Thermographen durch Differential-Scanning-Kalorimetrie (DSC) bei einer Temperaturerhöhungsrate von 10 °C/Minute gemessen. Die Temperatur am Mittelpunkt der Übergangsregion wird als deren Glasübergangstemperatur festgelegt (desgleichen hiernach).
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(Gehalt von Vinylversatat)
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In der vorliegenden Erfindung beträgt der Anteil des Vinylversatats (Menge des Vinylversatats) bezogen auf alle Monomereinheiten, die das Vinylversatat-Copolymer-Harz (b1) aufbauen, von 30 bis 70 Masse-% und vorzugsweise von 40 bis 60 Masse-%, aus den vorstehend aufgeführten Gründen.
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(Monomer-Masseverhältnis)
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Wenn das Vinylversatat-Copolymer-Harz (b1) ein Ethylen-Vinylacetat-Vinylversatat-Copolymer-Harz ist, beträgt das Monomerverhältnis, das das Harz aufbaut (Ethylen:Vinylacetat: Vinylversatat), vorzugsweise 10-40:10-40:30-70 und mehr bevorzugt 15-35:15-35:40-60 in Bezug auf das Masseverhältnis (dies wird auch als „Monomer-Masse-Verhältnis“ bezeichnet).
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<Emulgator (b2)>
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Die vorstehend beschriebene Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B) enthält einen Emulgator (b2), der Polyvinylalkohol enthält. Das heißt, dass das Vinylversatat-Copolymer-Harz (b1), das als Dispersoid dient, in dem Dispersionsmedium durch die Wirkung des Emulgators (b2) dispergiert ist.
Der Emulgator (b2) kann Polyvinylalkohol allein enthalten oder kann zusätzlich zu Polyvinylalkohol andere Emulgatorkomponenten als Polyvinylalkohol enthalten. Beispiele anderer Emulgatorkomponenten als Polyvinylalkohol umfassen Schutzkolloide wie beispielsweise Hydroxyethylcellulose, Methylcellulose, und Carboxymethylcellulose; nichtionische grenzflächenaktive Stoffe wie beispielsweise Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenalkylphenolether, Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Blockpolymere, Polyoxyethylenfettsäureester, und Polyoxyethylensorbitanfettsäureester; und anionische grenzflächenaktive Stoffe wie beispielsweise Alkyl-Schweflige Säureester-Salze, Alkylbenzolsulfonsäuresalze, Alkyl-Sulfobernsteinsäuresalze, Alkyldiphenylether-Disulfonsäuresalze, Polyoxyethylen-Alkylschwefelsäuresalze, und Polyoxyethylen-Alkylphosphorsäuresalze. Ein einzelner Typ von diesen kann allein verwendet werden, oder zwei oder mehr Typen können in Kombination verwendet werden.
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Polyvinylalkohol wird auch Poval genannt und wird typischerweise durch Verseifen von Polyvinylacetat erhalten, das durch Polymerisieren von Vinylacetat hergestellt wird. Ein niedrig verseifter PVA oder ein vollständig verseifter PVA kann als solcher Polyvinylalkohol verwendet werden, aber vorzugsweise wird ein teilweise verseifter PVA mit einem Verseifungsgrad von 80 bis 90 Mol-% verwendet, und der Grad der Polymerisation beträgt vorzugsweise von 300 bis 1.700.
Zusätzlich kann der Polyvinylalkohol durch eine Verbindung wie etwa Carbonsäure, Sulfonsäure oder Siloxan modifiziert sein.
Ein einzelner Typ von Polyvinylalkohol kann allein verwendet werden, oder zwei oder mehr Typen können in Kombination verwendet werden.
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(Emulgatorgehalt)
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In der vorstehend aufgeführten Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B) beträgt der Gehalt des Emulgators (b2) (auch als „Emulgatormenge“ bezeichnet), bezogen auf den Feststoffgehalt der Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B), von 0,8 bis 3,0 Masse-% und bevorzugt von 1,2 bis 2,0 Masse-%.
Wenn die Emulgatormenge in dem vorstehend beschriebenen Bereich liegt, lassen sich sowohl eine lange Lagerungsleistungsfähigkeit als auch eine hervorragende Abdichtungsleistung des
Reifenlochabdichtungsmittels der vorliegenden Erfindung erreichen. Insbesonders gibt es eine Möglichkeit, dass das Reifenlochabdichtungsmittel die Viskosität erhöhen kann, wenn die Menge des Polyvinylalkohols zu groß ist, aber solange die Emulgatormenge innerhalb des vorstehend aufgeführten Bereichs liegt, werden Viskositätserhöhungen unterdrückt, und die Niedertemperatureinspritzbarkeit kann weiter verbessert werden.
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<Herstellverfahren für Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B)>
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Das Verfahren zur Herstellung der Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B) in Form einer Emulsion des Vinylversatat-Copolymer-Harzes (b1) ist nicht besonders eingeschränkt, und ein Beispiel ist ein Verfahren zur Herstellung (Polymerisation) der Emulsion mit einem herkömmlich bekannten Emulsionspolymerisationsverfahren unter Verwendung von Monomeren, die Vinylversatat und den vorstehend beschriebenen Emulgator (b2) umfassen.
Die Polymerisationsbedingungen sind ebenfalls nicht besonders eingeschränkt, aber die Polymerisationstemperatur beträgt üblicherweise 20 bis 80 °C. Beispiele für Katalysatoren umfassen Persulfate wie Kaliumpersulfat, Wasserstoffperoxid, und verschiedene organische Peroxide. In dem Fall eines Rote-Socken-Initialisierungssystems wird Formaldehyd-Natriumsulfoxylat oder dergleichen in Kombination als ein Reduktionsmittel verwendet.
Bei der vorstehend beschriebenen Herstellung der Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B) können weiterhin Additive wie pH-Einstellmittel, Verdicker, Entschäumer, Dispergiermittel oder Konservierungsmittel nach Bedarf zugefügt werden.
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<Masseverhältnis (A/B)>
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In dem Reifenlochabdichtungsmittel der vorliegenden Erfindung beträgt das Masseverhältnis (A/B) des Feststoffgehalts des Naturkautschuklatex (A) zu dem Feststoffgehalt der Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B) vorzugsweise von 90/10 bis 40/60 und mehr bevorzugt von 50/50 bis 70/30.
Wenn das Masseverhältnis (A/B) in dem vorstehend aufgeführten Bereich liegt, lassen sich sowohl eine lange Lagerungsleistungsfähigkeit als auch eine hervorragende Abdichtungswirkung des Reifenlochabdichtungsmittels der vorliegenden Erfindung erreichen.
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Zusätzlich stellen in der vorliegenden Erfindung die festen Bestandteile des Naturkautschuklatex (A) und der Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B) jeweils die Veraschungsrückstände dar und sind insbesonders die Mengen von Rückständen nach einstündigen Erhitzen auf 200 °C.
Beispielsweise ist der Emulgator (b2) in dem Feststoffgehalt der Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B) enthalten.
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[Propylenglykol (C)]
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Das Reifenlochabdichtungsmittel der vorliegenden Erfindung enthält weiterhin vorzugsweise Propylenglykol (C) als Frostschutzmittel.
Hierbei beträgt das Masseverhältnis (B/C) des Feststoffgehalts der Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B) und des Propylenglykols (C) vorzugsweise von 0,1 bis 1,1 und mehr bevorzugt von 0,3 bis 0,5. Wenn das Masseverhältnis (B/C) in dem vorstehend aufgeführten Bereich liegt, lassen sich sowohl eine lange Lagerungsleistungsfähigkeit als auch eine hervorragende Abdichtungswirkung des
Reifenlochabdichtungsmittels der vorliegenden Erfindung erreichen.
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Das Reifenlochabdichtungsmittel der vorliegenden Erfindung kann Wasser als Lösungsmittel enthalten, aber das Masseverhältnis (C/Wasser) des Propylenglykols (C) und des Wassers beträgt vorzugsweise von 0,9 bis 1,8 und mehr bevorzugt von 1,0 bis 1,2, wodurch die Niedertemperatureigenschaften des Reifenlochabdichtungsmittels der vorliegenden Erfindung vorteilhafter sind.
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[Weitere Additive]
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Das Reifenlochabdichtungsmittel der vorliegenden Erfindung kann, abgesehen von den jeweiligen vorstehend beschriebenen Bestandteilen, gegebenenfalls weitere Komponenten enthalten, die nach Bedarf zugegeben werden können. Beispiele für die Additive beinhalten Frostschutzmittel außer Propylenglykol (C) (beispielsweise Ethylenglykol, Diethylenglykol, Glycerin und dergleichen), Klebrigmacher, Füllstoffe, Alterungsverzögerer, Antioxidationsmittel, Pigmente (Farbstoffe), Weichmacher, thixotrope Mittel, UV-Absorptionsmittel, Flammschutzmittel, grenzflächenaktive Stoffe (einschließlich Verlaufsmittel), Dispergiermittel, Trockenmittel und antistatische Mittel. Die Mengen der Zusatzstoffe unterliegen keinen speziellen Einschränkungen.
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Herstellungsverfahren für das Reifenlochabdichtungsmittel
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Das Verfahren zur Herstellung des Reifenlochabdichtungsmittels der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders eingeschränkt, aber ein Beispiel ist ein Verfahren zur Herstellung des Reifenlochabdichtungsmittels durch ausreichendes Mischen der vorstehend aufgeführten wesentlichen und der optionalen Komponenten unter Verwendung einer Rührvorrichtung wie beispielsweise einem Mixer bei vermindertem Druck.
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Verfahren zur Verwendung des Reifenlochabdichtungsmittels
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Im Folgenden wird ein Verfahren zur Verwendung des Reifenlochabdichtungsmittels der vorliegenden Erfindung beschrieben. Jedoch ist die Erfindung nicht auf das im Folgenden beschriebene Verfahren eingeschränkt.
Zuerst wird das Reifenlochabdichtungsmittel der vorliegenden Erfindung über ein Luftbefüllungselement des Reifens in einen Reifen eingespritzt. Das Verfahren zum Einspritzen des Reifenlochabdichtungsmittels der vorliegenden Erfindung in den Reifen ist nicht besonders eingeschränkt, und es ist möglich, ein herkömmlicherweise bekanntes Verfahren zu verwenden wie beispielsweise ein Verfahren unter Verwendung beispielsweise einer Spritze oder eines Sprays. Die Menge des Reifenlochabdichtungsmittels, die in den Reifen eingespritzt wird, ist nicht besonders eingeschränkt und wird gegebenenfalls beispielsweise in Abhängigkeit zu der Größe des Lochs ausgewählt.
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Als nächstes wird der Reifen mit Luft befüllt, bis ein festgelegter Luftdruck erreicht ist.
Anschließend wird das Fahrzeug gefahren. Aggregate von Partikeln oder dergleichen des Naturkautschuklatex (A) oder des Vinylversatat-Copolymer-Harzes (b1) werden von der Kompressions- oder Scherkraft gebildet, die ausgeübt wird, wenn sich der Reifen dreht und in Kontakt mit dem Boden kommt, wodurch die Abdichtung des Lochs erfolgt.
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Beispiele
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Die Erfindung wird nun detaillierter unter Verwendung der folgenden Ausführungsbeispiele beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf solche Ausführungsbeispiele begrenzt.
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<Herstellung der Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion>
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Eine Vielzahl Typen von Ethylen-Vinylacetat-Vinylversatat-Copolymer-Harz-Emulsionen (einfach als „Vinylversatat-Copolymer-Harz-Emulsionen“ bezeichnet) mit unterschiedlichen „Monomer-Masseverhältnissen“ und „Emulgatormengen“ wurden durch geeignete Änderung der Mengen der eingesetzten Komponenten erhalten.
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Insbesonders wird eine Lösung, die hergestellt wurde durch Auflösen von Wasser, Vinylacetat, Vinylversatat, Polyvinylalkohol (Poval 205, hergestellt von Kuraray Co., Ltd., Verseifungsgrad: 88 Mol-%, mittlerer Polymerisationsgrad: 500, einem nichtionischen grenzflächenaktiven Stoff (Polyoxyethylenalkylether, Emulgen 1108, hergestellt von Kao Corporation), und Eisensulfatheptahydrat, in einen druckfesten Behälter gegeben.
Danach wurde der Inhalt des druckfesten Behälters durch Stickstoffgas ersetzt, und, nachdem die Temperatur in dem Behälter auf 45 °C erhöht wurde, wurde der Behälter auf 6,0 MPa mit Ethylen unter Druck gesetzt. Eine 5 %-ige wässrige Natriumpersulfatlösung und eine 7 %-ige wässrige Natriumerythorbatlösung wurden zugefügt, um die Polymerisation zu starten.
Nachdem bestätigt wurde, dass sich die Temperatur der Flüssigkeit im Inneren des druckfesten Behälters erhöht hat, wurden die Oxidationsmittel durch eine wässrige Lösung von 10 %-igem Natriumpersulfat und 2 %-igem tert-Butylhydroperoxid zu dem Zeitpunkt ersetzt, als vier Stunden nach Start der Polymerisation vergangen waren, während die Temperatur der Flüssigkeit im Inneren des Behälters bei 50 °C gehalten wurde. Dies wurde in den Druckbehälter gegeben, und nachdem der Druckbehälter abgekühlt war, um nicht umgesetztes Ethylengas dann zu entfernen, wenn der Rest der Vinylacetatmonomere unter 1 % fiel, wurde das Produkt extrahiert. Auf diese Weise wurde eine Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion erhalten. Der Feststoffgehalt betrug 53 Masse-%, und die Glasübergangstemperatur betrug -30 °C.
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<Herstellung des Dichtungsmittels für Reifenlöcher>
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Die Reifenlochabdichtungsmittel wurden durch Mischen der in Tabelle 1 aufgeführten Komponenten in den in der Tabelle aufgeführten Mengen (Massenteile) hergestellt.
Hierbei wurde eine Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion, die wie vorstehend beschrieben hergestellt wurde, als Komponente (B) erhalten. Das „Monomer-Masseverhältnis“ und die „Emulgatormenge“ der verwendeten Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion sind in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt.
In nachstehender Tabelle 1 geben die unteren Zahlenwerte (Zahlenwerte in Klammern) für die Komponenten (A) und (B) jeweils die eingearbeiteten Mengen bezüglich des Feststoffgehalts und den Gesamtfeststoffgehalt der Komponenten (A) und (B) bezüglich des Feststoffgehalts als relativen Wert an, wenn der Gesamtfeststoffgehalt der Komponenten (A) und (B) als 100 Gewichtsteile definiert ist (Einheiten: Gewichtsteile).
Zusätzlich wurde während der Herstellung der Reifenlochabdichtungsmittel Wasser nach Bedarf hinzugefügt. Die in Tabelle 1 beschriebene Menge Wasser ist die Gesamtmenge Wasser, die in der Gesamtmenge des Reifenlochabdichtungsmittels enthalten ist.
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<Bewertung>
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Die folgenden Bewertungen wurden für die erhaltenen Reifenlochabdichtungsmittel durchgeführt. Die Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle 1 gezeigt.
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(Niedertemperaturabdichtungswirkung)
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Die Abdichtungswirkung bei -30 °C wurde durch Verwendung der erhaltenen Reifenlochabdichtungsmittel bewertet.
Insbesonders wurde zunächst ein Einstichloch mit einer Größe von 4 mm Durchmesser in der Reifenschulter nachgebildet. Als nächstes wurde der Reifen, in dem das Einstichloch nachgebildet wurde, auf einer Trommeltestmaschine angebracht, und das Reifenlochabdichtungsmittel über die Ventilöffnung des Reifens eingespritzt. Der Reifen wurde mit Luft gefüllt, bis der innere Reifendruck 200 kPa erreichte, und ein Trommeltest wurde bei einer Umgebungstemperatur von -30 °C durchgeführt. In Trommeltests besteht ein Zyklus aus Fahren für eine Minute mit einer Beladung von 350 kg bei einer Fahrgeschwindigkeit von 30 km/h.
Unter den Bewertungskriterien für die Abdichtungswirkung wurden Fälle, in denen eine Abdichtung in 5 Zyklen oder weniger erreicht werden konnte (Entweichen von Luft gestoppt), als „⊚“ bezeichnet; Fälle, in denen eine Abdichtung in 6-10 Zyklen erreicht werden konnte, wurden als „◯“ bezeichnet; Fälle, in denen eine Abdichtung in 11 oder mehr Zyklen erreicht werden konnte, wurden als „△“ bezeichnet; und Fälle, in denen keine Abdichtung erreicht werden konnte, wurden als „ד bezeichnet. Ein Reifenlochabdichtungsmittel mit einem Ergebnis von „⊚“ oder „◯“ kann so bewertet werden, dass es exzellente Niedertemperatureinspritzbarkeit als eine Niedertemperatureigenschaft aufweist.
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(Niedertemperatureinspritzbarkeit)
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Die Viskosität des erhaltenen Reifenlochabdichtungsmittels wurde unter Bedingungen bei -40 °C und bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 60 U/min. unter Verwendung eines BL-Typ-Viskosimeters (Rotor Nr. 4) gemessen.
Fälle, in denen die Viskosität des Reifenlochabdichtungsmittels bei -40 °C mindestens 2000 mPas und weniger als 2500 mPas betrug, wurden als „⊚“ bezeichnet; Fälle, in denen die Viskosität mindestens 2500 mPas und weniger als 3000 mPas betrug, wurden als „◯“ bezeichnet; und Fälle, in denen die Viskosität mindestens 3000 mPas betrug, wurden als „ד bezeichnet. Ein Reifenlochabdichtungsmittel mit einem Ergebnis von „⊚“ oder „◯“ kann so bewertet werden, dass es hervorragende Niedertemperatureinspritzbarkeit als eine Niedertemperatureigenschaft aufweist.
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(Lagerungsleistungsfähigkeit)
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In einer Atmosphäre bei 80 °C wurden Tests durchgeführt, in denen die Reifenlochabdichtungsmittel einer Vibration bei 20 Hz mit einer Amplitude von ±3 mm für 168 Stunden ausgesetzt wurden.
Unter den Bewertungskriterien für Lagerungsleistungsfähigkeit wurden Fälle, in denen das Abdichtungsmittel stabil war und kein Aufrahmen stattfand, mit „⊚“ gekennzeichnet; Fälle, in denen Aufrahmen stattfand, aber durch Rühren des Reifenlochabdichtungsmittels der Rahm wieder verschwand und das Abdichtungsmittel gleichmäßig wurde, wurden mit „◯“ gekennzeichnet; und Fälle, in denen sich Aggregate bildeten, wurden mit „ד gekennzeichnet. Ein Reifenlochabdichtungsmittel mit einem Ergebnis von „⊚“ oder „◯“ kann so bewertet werden, dass es hervorragende Lagerungsleistungsfähigkeit aufweist. Tabelle 1-I
Tabelle 1-1
| | Vergleichsbeispiel | Ausführungsbeispiel |
| 1 | 1 | 2* | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Gemischzusammensetzung | (A) | Naturkautschuklatex | 75 (45) | ← | ← | ← | ← | ← | ← |
| (B) | Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion | 104 (55) | ← | ← | ← | ← | ← | ← |
| (C) | Propylenglykol | 110 | ← | ← | ← | ← | ← | ← |
| Wasser | 100 | ← | ← | ← | ← | ← | ← |
| Masseverhältnis (B/C) | 0,50 | ← | ← | ← | ← | ← | ← |
| (B) Physikalische Eigenschaften | Monomer-Masseverhältnis | Ethylen | 30 | 30 | 25 | ← | ← | ← | ← |
| Vinylacetat | 50 | 40 | 35 | ← | ← | ← | ← |
| Vinylversatat | 20 | 30 | 40 | ← | ← | ← | ← |
| Emulgatormenge/ Masse-% | 1,2 | ← | 0,4 | 0,8 | 1,2 | 1,6 | 2,4 |
| Leistungsfähigkeit | Niedertemperaturabdichtungs-Leistungsfähigkeit | ⊚ | ⊚ | ◯ | ◯ | ⊚ | ⊚ | ◯ |
| Niedertemperatureinspritzbarkeit | ◯ | ◯ | ⊚ | ⊚ | ⊚ | ⊚ | ⊚ |
| Lagerungsleistungsfähigkeit | × | ◯ | ◯ | ⊚ | ◯ | ⊚ | ⊚ |
| *Ausführungsbeispiel 2 ist ebenfalls ein Vergleichsbeispiel, dass nicht in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist |
Tabelle 1-II
Tabelle 1-1
| | Ausführungsbeispiel | Vergleichsbeispiel |
| 7 | 8 | 9 | 10 | 2 | 3 |
| Gemischzusammensetzung | (A) | Naturkaut- schuklatex | 75 (45) | ← | ← | ← | ← | ← |
| (B) | Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion | 104 (55) | ← | ← | ← | ← | ← |
| (C) | Propylenglykol | 110 | ← | ← | ← | ← | ← |
| Wasser | 100 | ← | ← | ← | ← | ← |
| Masseverhältnis (B/C) | 0,50 | ← | ← | ← | ← | ← |
| (B) Physikalische Eigenschaften | Monomer-Masseverhältnis | Ethylen | 25 | ← | 15 | 13 | 8 | 8 |
| Vinylacetat | 35 | ← | 25 | 17 | 12 | 12 |
| Vinylversatat | 40 | ← | 60 | 70 | 80 | ← |
| Emulgatormenge/ Masse-% | 3,0 | 4,0 | 1,2 | ← | 0,8 | 1,2 |
| Leistungsfähigkeit | Niedertemperaturabdichtungs-Leistungsfähig keit | ◯ | ◯ | ◯ | ◯ | △ | △ |
| Niedertemperatureinspritzbarkeit | ⊚ | ◯ | ⊚ | ◯ | ◯ | × |
| Lagerungsleistungsfähigkeit | ⊚ | ⊚ | ⊚ | ⊚ | ◯ | ◯ |
Tabelle 2-I
Tabelle 1-2
| | Ausführungsbeispiel | Vergleichsbeispiel | Ausführungsbeispiel | Vergleichsbeispiel |
| 11 | 4 | 12 | 5 |
| Gemischzusammensetzung | (A) | Naturkautschuklatex | 50 (40) | 117 (70) | ← | ← |
| (B) | Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion | 132 (60) | 57 (30) | ← | ← |
| (C) | Propylenglykol | 140 | 60 | ← | ← |
| Wasser | 127 | 55 | ← | ← |
| Masseverhältnis (B/C) | 0,50 | ← | ← | ← |
| (B) Physikalische Eigenschaften | Monomer-Masseverhältnis | Ethylen | 25 | 30 | 25 | 8 |
| Vinylacetat | 35 | 50 | 35 | 12 |
| Vinylversatat | 40 | 20 | 40 | 80 |
| Emulgatormenge/ Masse-% | 1,6 | ← | ← | ← |
| Leistungsfähigkeit | Niedertemperaturabdichtungs-Leistungsfähigkeit | ⊚ | ⊚ | ⊚ | △ |
| Niedertemperatureinspritzbarkeit | ◯ | ⊚ | ⊚ | × |
| Lagerungsleistungsfähigkeit | ⊚ | × | ⊚ | ⊚ |
Tabelle 2-II
Tabelle 1-2
| | Ausführungsbeispiel |
| 13 | 14 | 15 |
| Gemischzusammensetzung | (A) | Naturkautschuklatex | 150 (90) | 117 (70) | ← |
| (B) | Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion | 19 (10) | 57 (30) | ← |
| (C) | Propylenglykol | 20 | 38 | 10 |
| Wasser | 18 | 34 | 9 |
| Masseverhältnis (B/C) | 0,50 | 0,80 | 3,00 |
| (B) Physikalische Eigenschaften | Monomer-Masseverhältnis | Ethylen | 25 | ← | ← |
| Vinylacetat | 35 | ← | ← |
| Vinylversatat | 40 | ← | ← |
| Emulgatormenge/ Masse-% | 1,6 | 2,4 | ← |
| Leistungsfähigkeit | Niedertemperaturabdichtungs-Leistungsfähigkeit | ⊚ | ⊚ | ◯ |
| Niedertemperatureinspritzbarkeit | ⊚ | ◯ | ◯ |
| Lagerungsleistungsfähigkeit | ◯ | ⊚ | ⊚ |
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Die Details jeder Verbindung in der vorstehenden Tabelle 1 sind wie folgt.
- • Naturkautschuklatex: Hytex HA (hergestellt von Nomura Trading Co., Ltd.; Feststoffgehalt ungefähr 60 Masse-%)
- • Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion: wie vorstehend beschrieben
- • Propylenglykol: Klasse 1-Reagenz, hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
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Wie aus den vorstehend in Tabelle 1-1 gezeigten Ergebnissen hervorgeht, waren die Niedertemperatureigenschaften in den Vergleichsbeispielen 2 und 3, in denen die Menge des Vinylversatats 70 Masse-% überschritt, unzureichend. Zusätzlich war die Lagerungsleistungsfähigkeit, die die Grundleistung eines Reifenlochabdichtungsmittels darstellt, in Vergleichsbeispiel 1 schlecht, in dem der Anteil des Vinylversatats geringer als 30 Masse-% betrug.
Im Gegensatz dazu zeigten die Ausführungsbeispiele 1 und 3 bis 10 in den Fällen, in denen der Anteil des Vinylversatats zwischen 30 und 70 Masse-% betrug, sowohl eine vorteilhafte Lagerungsleistungsfähigkeit wie auch exzellente Niedertemperatureigenschaften.
Zusätzlich war in einem Vergleich der Ausführungsbeispiele 3 bis 8, in denen die Menge an Vinylversatat 40 Masse-% betrug, die Niedertemperatureinspritzbarkeit vorteilhafter in den Ausführungsbeispielen 3 bis 7, die eine Emulgatormenge von höchstens 3,0 Masse-% aufwiesen, vorteilhafter als in Ausführungsbeispiel 8, das eine Emulgatormenge von mehr als 3,0 Masse-% aufwies.
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Weiterhin wurden die gleichen Trends in den Ergebnissen der vorstehend gezeigten Tabelle 1 (2) beobachtet. Das heißt, die Niedertemperatureigenschaften waren unzureichend in Vergleichsbeispiel 5, in dem die Menge des Vinylversatats über 70 Masse-% aufwies, und die Lagerungsleistungsfähigkeit war in Vergleichsbeispiel 4 schlecht, in dem die Menge des Vinylversatats weniger als 30 Masse-% betrug. Im Gegensatz dazu zeigten die Ausführungsbeispiele 11 bis 15, in denen der Anteil des Vinylversatats zwischen 30 und 70 Masse-% betrug, sowohl eine vorteilhafte Lagerungsleistungsfähigkeit wie auch exzellente Niedertemperatureigenschaften.