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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dichtmittel für Reifenlöcher.
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Stand der Technik
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Patentdokument 1 beschreibt ein „Dichtmittel für Reifenlöcher, das einen Naturkautschuklatex, eine synthetische Harzemulsion, und Polypropylenglykol“ enthält, wobei das synthetische Harz, das in der synthetischen Harzemulsion enthalten ist, ein „Ethylen-Vinylacetat-Vinylversatat-Copolymerharz ist“ ([Anspruch 1] und [Anspruch 3]). Patentdokument 2 offenbart ein Dichtmittel für Reifenlöcher, das eine Kautschuklatex und/oder eine Harzemulsion aufweist sowie einen Acetylenglycol und/oder ein Derivat davon.
Patentdokument 3 betrifft ein Emulsionscoaguliermittel für ein Dichtmittel für Reifenlöcher. Die Emulsion umfasst spezielle Teilchen, welche ein Mineral umfassen, welches die Emulsionsfähigkeit verbessert. Das Coaguliermittel ermöglicht so ein Recycling des Dichtmittels nach Verwendung.
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Patentdokument 4 betrifft ein Dichtmittel für Reifenlöcher, umfassend einen Naturkautschuklatex und ein Copolymer, welches ein Ethylen-Vinylacetat-Vinylversatat-Copolymer sein kann. Weiterhin umfasst das Dichtmittel Polypropylenglycol, welches in einer Menge von Propylenglycol/Wasser von 0,5 bis 1,1 enthalten ist.
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Patentdokument 5 betrifft ein Dichtmittel für Reifenlöcher, umfassend einen Naturkautschuklatex und eine Copolymerharzemulsion aus einem Versaticsäureester und Vinylalkohol, wobei das Verhältnis der Feststoffgehaltmasse des Naturkautschuklatex zur Feststoffgehaltmasse der Copolymerharzemulsion in einem Bereich von 80/20 bis 15/85 liegt.
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Entgegenhaltungen
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Patentliteratur
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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In den vergangenen Jahren haben sich die Anforderungen an Dichtmittel für Reifenlöcher erhöht. Insbesondere gibt es einen Bedarf für Verbesserungen der Niedertemperatureigenschaften wie zum Beispiel der Einspritzungsleistungsfähigkeit in Niedertemperaturumgebungen (Niedertemperatureinspritzbarkeit).
Als ein Ergebnis der Untersuchung des Dichtmittels für Reifenlöcher, beschrieben in Patentdokument 1, fanden die Erfinder heraus, dass die Niedertemperatureinspritzbarkeit durch Verminderung der Emulgatormenge, die in einer Emulsion eines „Ethylen-Vinylacetat-Vinylversatat-Copolymerharzes“ verwendet wird, verbessert wird. Dennoch wurde zu diesem Zeitpunkt klar, auch wenn die Niedertemperatureinspritzbarkeit durch Verringerung der Emulgatormenge verbessert wurde, dass die Lagerleistung, die die Grundleistungsfähigkeit des Dichtmittels für Reifenlöcher ist, verringert wird.
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Die vorliegende Erfindung wurde im Licht der oben beschriebenen Probleme erdacht und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Dichtmittel für Reifenlöcher mit ausgezeichneter Niedertemperatureinspritzbarkeit und Lagerleistung bereitzustellen.
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Lösung des Problems
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Als Ergebnis der Durchführung intensiver Forschung zur Lösung der vorstehend beschriebenen Aufgabe entdeckten die Erfinder, dass es möglich ist, die Niedertemperatureinspritzbarkeit ohne Verringerung der Lagerleistung durch Copolymerisierung einer ungesättigten organischen Carbonsäure mit einem Vinylversatat-Copolymerharz, das in einem Dichtmittel für Reifenlöcher enthalten ist, zu verbessern, und die Erfinder haben dadurch die Erfindung gemacht.
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Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung die folgenden Punkte (1) und (2) bereit.
- (1) Dichtmittel für Reifenlöcher, umfassend einen Naturkautschuklatex (A); und eine Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B), wobei die Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion eine Emulsion eines Vinylversatat-Copolymerharzes (b1) ist, die Vinylversatat und eine ungesättigte organische Carbonsäure als Monomereinheiten enthält, wobei das Masseverhältnis (A/B) eines Feststoffgehalts des Naturkautschuklatex (A) zu einem Feststoffgehalt der Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B) von 90/10 bis 40/60 beträgt; und wobei das Vinylversatat-Copolymer-Harz (b1) ein ungesättigtes organisches Carbonsäure-Ethylen-Vinylacetat-Vinylversatat-Copolymer-Harz ist, wobei das Monomerverhältnis, das das Harz aufbaut, ein Verhältnis von ungesättigter organischer Carbonsäure/Ethylen/Vinylacetat/Vinylversatat von 0,01 bis 2,00 / 2,5 bis 56 / 2,5 bis 56 / 20 bis 90 beträgt, bezogen auf das Masseverhältnis.
- (2) Dichtmittel für Reifenlöcher nach Anspruch (1), wobei die Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B) einen Emulgator (b2) enthält, der Polyvinylalkohol enthält; und 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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Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
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Nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Dichtmittel für Reifenlöcher bereitzustellen, das ausgezeichnete Niedertemperatureinspritzbarkeit und Lagerleistung aufweist.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Dichtmittel für Reifenlöcher
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Das Dichtmittel für Reifenlöcher der vorliegenden Erfindung ist ein Dichtmittel für Reifenlöcher, das einen Naturkautschuklatex (A) und eine Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B) enthält, wobei die Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion eine Emulsion eines Vinylversatat-Copolymerharzes (b1) ist, die Vinylversatat und eine ungesättigte organische Carbonsäure als Monomereinheiten enthält.
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Zum Beispiel kann, wenn die Emulgatormenge zum Dispergieren der Teilchen des Vinylversatat-Copolymerharzes (b1) (siehe den nachstehend genannten Emulgator (b2) verringert wird, die Niedertemperatureinspritzbarkeit verbessert werden. In diesem Fall wird die ionische Abstoßungskraft zwischen den Teilchen klein und die Teilchen nähern sich auf Grund der verringerten Emulgatormenge an, was die Lagerleistung verringert.
Dennoch erscheinen durch Copolymerisieren einer ungesättigten organischen Carbonsäure wie einer (Meth)acrylsäure als einer Monomereinheit, die das Vinylversatat-Copolymerharz (b1) bildet, Säuregruppen, die aus der ungesättigten organischen Carbonsäure stammen, auf der Teilchenoberfläche. Als Folge dessen wird die Abstoßungskraft zwischen Teilchen groß, was es ermöglicht, die Niedertemperatureinspritzbarkeit ohne Verminderung der Lagerleistung zu verbessern, obwohl die Emulgatormenge verringert ist.
Der vorstehend beschriebene Mechanismus ist eine Annahme, dennoch fällt er, wenn der Mechanismus ein anderer ist als der vorstehend beschriebene, in den Umfang der vorliegenden Erfindung.
Jeder in dem Dichtmittel für Reifenlöcher 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 speziell begrenzt, und ein 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 ultraniedrigem Ammoniakgehalt (ULACOL, hergestellt von Regitex Co., Ltd.).
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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) bezogen 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 Dichtmittel für Reifenlöcher 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 ein 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.
Im Allgemeinen wird ein System, in dem ein Flüssigphasen-Dispersoid in einem Flüssigphasendispersionsmedium dispergiert ist, als „Emulsion“ bezeichnet, und ein System, in dem ein Festphasen-Dispersoid in einem Flüssigphasendispersionsmedium dispergiert ist, als „Suspension“ bezeichnet; dennoch schließt in der vorliegenden Erfindung der Begriff „Emulsion“ „Suspension“ ein.
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<Vinylversatat-Copolymer-Harz (b1)>
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Das Vinylversatat-Copolymer-Harz (b1) ist ein Copolymerharz, das Vinylversatat (ein Ester der Versaticsäure und Vinylalkohol) und eine ungesättigte organische Carbonsäure als Monomereinheiten enthält, das heißt, ein Copolymerharz, das Monomereinheiten einschließlich Vinylversatat und einer ungesättigten organischen Carbonsäure umfasst.
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Hier ist die ungesättigte organische Carbonsäure nicht speziell begrenzt, solange sie eine ungesättigte Bindung und eine Carbonsäuregruppe aufweist, und Ausführungsbeispiele umfassen ungesättigte Monocarbonsäuren wie Acrylsäure und Methacrylsäure; ungesättigte Dicarbonsäuren wie Maleinsäure, Krotonsäure, Itaconsäure, Fumarsäure und Citraconsäure; und ungesättigte Dicarbonsäure-Halbester, die durch Esterbindungen dieser ungesättigten Dicarbonsäuren und eines Alkohols, der eine Alkylgruppe mit von etwa 1 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen aufweist (die eine geradkettige, verzweigte oder cyclische Gruppe sein kann), gebildet werden. Ein Typ von diesen kann allein verwendet werden, oder zwei oder mehr Typen können in Kombination verwendet werden.
Von diesen sind ungesättigte Monocarbonsäuren und ungesättigte Dicarbonsäuren bevorzugt, und Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure und Maleinsäure sind dadurch mehr bevorzugt, dass die Lagerleistung des Dichtmittels für Reifenlöcher der vorliegenden Erfindung überragend ist.
In dieser Spezifizierung werden Acrylsäure und/oder Methacrylsäure als „(Meth)acrylsäure“ bezeichnet.
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Zusätzlich können Ethylen, Vinylacetat oder Ähnliches geeigneter Weise als Monomereinheiten abweichend von Vinylversatat und der ungesättigten organischen Carbonsäure verwendet werden.
Das Vinylversatat-Copolymerharz (b1) kann zum Beispiel ein statistisches Copolymer, ein Blockcopolymer oder ein Pfropfpolymer sein.
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Spezielle Beispiele eines solchen Vinylversatat-Copolymer-Harzes (b1) umfassen ungesättigte organische Carbonsäure-Ethylen-Vinylacetat-Vinylversatat-Copolymer-Harze Die Viskosität dieser Harze ist gering, da die Harze Ethylen enthalten.
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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 speziell begrenzt, 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 nachstehend).
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(Menge der ungesättigten organischen Carbonsäure)
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In der vorliegenden Erfindung beträgt der Anteil der ungesättigten organischen Carbonsäure, bezogen auf alle Monomereinheiten, welche das Vinylversatat-Copolymer-Harz (b1) bilden (auch als „Menge der ungesättigten organischen Carbonsäure“ im Folgenden aus Gründen der Bequemlichkeit bezeichnet) von 0,01 bis 2,00 Masse-% und bevorzugt von 0,15 bis 0,50 Masse-%, wodurch die Lagerleistung und die Niedertemperatureinspritzbarkeit des Dichtmittels für Reifenlöcher der vorliegenden Erfindung überragend sind.
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(Monomer-Masse-Verhältnis)
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Wenn das Vinylversatat-Copolymer-Harz (b1) ein ungesättigte organische Carbonsäure-Ethylen-Vinylacetat-Vinylversatat-Copolymer-Harz ist, beträgt das Monomerverhältnis, das das Harz aufbaut (ungesättigte organische Carbonsäure:Ethylen:Vinylacetat: Vinylversatat), 0,01 bis 2,00:2,5 bis 56:2,5 bis 56:20 bis 90 und bevorzugt 0,15 bis 0,50:3 bis 56:3-56:2 bis 90 bezogen 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 vorzugsweise einen Emulgator (b2), der Polyvinylalkohol enthält. Das heißt, dass das Vinylversatat-Copolymer-Harz (b1), das als Dispersoid dient, vorzugsweise in dem Dispersionsmedium durch die Wirkung des Emulgators (b2) dispergiert ist.
Der Emulgator (b2) kann Polyvinylalkohol allein enthalten oder kann 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 Typ von diesen kann allein verwendet werden, oder zwei oder mehr Typen können in Kombination verwendet werden.
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Polyvinylalkohol (PVA) 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), bevorzugt von 0,8 bis 3,0 Masse-% und mehr bevorzugt von 1,2 bis 2,0 Masse-%.
Wenn die Emulgatormenge innerhalb des vorstehend beschriebenen Bereiches liegt, sind die Lagerleistung und die
Niedertemperatureinspritzbarkeit des Dichtmittels für Reifenlöcher der vorliegenden Erfindung überlegen.
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Insbesonders gibt es eine Möglichkeit, dass sich die Viskosität des Dichtmittels für Reifenlöcher erhöhen kann, wenn die Menge des Polyvinylalkohols zu groß ist, aber solange die Emulgatormenge innerhalb des vorstehend beschriebenen Bereichs liegt, werden Viskositätserhöhungen unterdrückt, und die Niedertemperatureinspritzbarkeit kann weiter verbessert werden.
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<Herstellungsverfahren für Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B)>
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Verfahren zur Herstellung der Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B), die als Emulsion des Vinylversatat-Copolymer-Harzes (b1) dient, ist nicht speziell eingeschränkt, und ein Beispiel ist ein Verfahren zur Herstellung (Polymerisieren) der Emulsion mit einem herkömmlich bekannten Emulsionspolymerisationsverfahren unter Verwendung von Monomeren, die Vinylversatat und eine ungesättigte organische Carbonsäure 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.
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 Dichtmittel für Reifenlöcher der vorliegenden Erfindung beträgt das Masseverhältnis (A/B) des Feststoffgehalts des Naturkautschuklatex (A) zu dem Feststoffgehalt der Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B) von 90/10 bis 40/60 und bevorzugt von 50/50 bis 70/30.
Solange das Masseverhältnis (A/B) in dem vorstehend beschriebenen Bereich liegt, lassen sich sowohl eine lange Lagerleistung als auch eine hervorragende Abdichtungswirkung des Dichtmittels für Reifenlöcher 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 einstündigem 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 Dichtmittel für Reifenlöcher der vorliegenden Erfindung enthält weiterhin vorzugsweise Propylenglykol (C) als Frostschutzmittel.
Hierbei beträgt das Masseverhältnis (B/C) des Feststoffgehalts der Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion (B) zu dem Propylenglykol (C) vorzugsweise von 0,1 bis 1,1 und mehr bevorzugt von 0,3 bis 0,5. Solange das Masseverhältnis (B/C) in dem vorstehend beschriebenen Bereich liegt, lassen sich sowohl eine lange Lagerleistung als auch eine hervorragende Abdichtungswirkung des Dichtmittels für Reifenlöcher der vorliegenden Erfindung erreichen.
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Zusätzlich kann das Dichtmittel für Reifenlöcher der vorliegenden Erfindung Wasser als Lösungsmittel enthalten, aber das Masseverhältnis (C/Wasser) des Propylenglykols (C) zu dem Wasser beträgt vorzugsweise von 0,9 bis 1,8.
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[Weitere Zusatzstoffe]
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Das Dichtmittel für Reifenlöcher der vorliegenden Erfindung kann abgesehen von den jeweiligen, vorstehend beschriebenen Bestandteilen gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe enthalten, die nach Bedarf zugegeben werden können. Beispiele für die Zusatzstoffe beinhalten andere Frostschutzmittel als 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 sind nicht speziell eingeschränkt.
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[Herstellverfahren für das Dichtmittel für Reifenlöcher]
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Das Verfahren zur Herstellung des Dichtmittels für Reifenlöcher der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders eingeschränkt, aber ein Beispiel ist ein Verfahren zur Herstellung des Dichtmittels für Reifenlöcher 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 Dichtmittels für Reifenlöcher]
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Im Folgenden wird ein Verfahren zum Anwenden des Dichtmittels für Reifenlöcher der vorliegenden Erfindung beschrieben. Jedoch ist die Erfindung nicht auf das im Folgenden beschriebene Verfahren eingeschränkt.
Zuerst wird das Dichtmittel für Reifenlöcher der vorliegenden Erfindung in einen Reifen über ein Luftbefüllungselement des Reifens eingespritzt. Das Verfahren zum Einspritzen des Dichtmittels für Reifenlöcher der vorliegenden Erfindung in den Reifen ist nicht besonders eingeschränkt, und es ist möglich, ein herkömmlich bekanntes Verfahren zu verwenden, wie zum Beispiel ein Verfahren unter Verwendung einer Spritze oder eines Sprays. Die Menge des Dichtmittels für Reifenlöcher, die in den Reifen eingespritzt wird, ist nicht besonders eingeschränkt und wird gegebenenfalls beispielsweise in Abhängigkeit von der Größe des Einstichlochs ausgewählt.
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 Einstichlochs erfolgt.
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Ausführungsbeispiele
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Die Erfindung wird nun detaillierter unter Verwendung der folgenden Ausführungsbeispiele beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf solche Ausführungsbeispiele beschränkt.
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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.
Insbesonders eine Lösung, in der Wasser, eine Acrylsäure oder Maleinsäure, Vinylacetat, Vinylversatat, Polyvinylalkohol (Poval 205, hergestellt von Kuraray, Verseifungsgrad: 88 Mol-%, mittlerer Polymerisationsgrad: 500, ein nichtionischer grenzflächenaktiver Stoff (Polyoxyethylenalkylether, Emulgen 1108, hergestellt von Kao Corporation), und Eisensulfatheptahydrat wurden gelöst und 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.
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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 Dichtmittels für Reifenlöcher>
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Dichtmittel für Reifenlöcher wurden durch Mischen der in Tabelle 1 aufgeführten Komponenten in den in der Tabelle aufgeführten Mengen (Masseteile) 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. Monomere, die nicht verwendet wurden, wurden mit „-“ bezeichnet.
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 Dichtmittel für Reifenlöcher Wasser nach Bedarf hinzugefügt. Die in Tabelle 1 beschriebene Menge Wasser ist die Gesamtmenge Wasser, die in der Gesamtmenge des Dichtmittels für Reifenlöcher enthalten ist.
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<Bewertung>
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Die folgenden Bewertungen wurden für die erhaltenen Dichtmittel für Reifenlöcher durchgeführt. Die Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle 1 gezeigt.
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Abdichtungsleistung
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Die Abdichtungswirkung bei -30 °C wurde durch Verwenden der erhaltenen Dichtmittel für Reifenlöcher 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 Dichtmittel für Reifenlöcher 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 25 °C (Raumtemperatur) durchgeführt. In Trommeltests besteht ein Zyklus aus dem Rollen für eine Minute mit einer Last von 350 kg bei einer Fahrgeschwindigkeit von 30 km/h.
Unter den Bewertungskriterien für die Abdichtungsleistung wurden Fälle, in denen eine Abdichtung (Entweichen von Luft gestoppt) in 5 Zyklen oder weniger erreicht werden konnte, als „OO“ bezeichnet; Fälle, in denen eine Abdichtung in 6-10 Zyklen erreicht werden konnte, wurden als „O“ 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. Wenn das Bewertungsergebnis „⊚“ oder „○“ ist, kann das Dichtmittel für Reifenlöcher als ein Dichtmittel für Reifenlöcher mit einer hervorragenden Lagerleistung bewertet werden.
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(Lagerleistung)
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In einer Atmosphäre bei 80 °C wurden Tests durchgeführt, in denen die Dichtmittel für Reifenlöcher einer Vibration bei 20 Hz mit einer Amplitude von ±3 mm für 168 Stunden ausgesetzt wurden.
Unter den Bewertungskriterien für die Lagerleistung wurden Fälle, in denen das Abdichtungsmittel stabil war und kein Aufrahmen zeigte, mit „⊚“ gekennzeichnet; Fälle, in denen Aufrahmen stattfand, aber durch Rühren des Abdichtungsmittels die Aufrahmung wieder verschwand und das Dichtmittel gleichmäßig wurde, wurden mit „○“ gekennzeichnet; und Fälle, in denen sich Aggregate bildeten, wurden mit „ד gekennzeichnet. Ein Dichtmittel für Reifenlöcher mit einem Ergebnis von „⊚“ oder „○“ kann als ein Dichtmittel für Reifenlöcher mit einer hervorragenden Lagerleistung bewertet werden.
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(Niedertemperatur-Einspritzbarkeit)
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Die Viskosität des erhaltenen Dichtmittels für Reifenlöcher 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 Dichtmittels für Reifenlöcher bei -40 °C mindestens 2000 mPas und weniger als 3000 mPas betrug, wurden als „⊚“ bezeichnet; Fälle, in denen die Viskosität mindestens 3000 mPas und weniger als 4000 mPas betrug, wurden als „○“ bezeichnet; und Fälle, in denen die Viskosität mindestens 4000 mPas betrug, wurden als „ד bezeichnet. Ein Dichtmittel für Reifenlöcher mit einem Ergebnis von „⊚“ oder „○“ kann als ein Dichtmittel für Reifenlöcher mit einer hervorragenden Niedertemperatur-Einspritzbarkeit als einer Niedertemperatureigenschaft bewertet werden.
Tabelle 1-I
| Tabelle 1 |
| | Vergleichsbeispiele | Ausführungsbeispiel |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| Gemischzusammensetzung | (A) | Naturkautschuklatex | 117 (70) | ← | ← | ← | ← | 67 (40) | 117 (70) | ← |
| (B) | Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion | 57 (30) | ← | ← | ← | ← | 113 (60) | 57 (30) | ← |
| (C) | Propylenglycol | 60 | ← | ← | ← | ← | 120 | 60 | ← |
| Wasser | 55 | ← | ← | ← | ← | 109 | 55 | ← |
| (B) Physikalische Eigenschaften | Emulgatormenge/ Masse-% | 3,0 | 2,0 | 1,2 | 0,8 | ← | ← | ← | ← |
| Monomer-Masse-Verhältnis | Acrylsäure | | | | | 0,01 | 0,30 | ← | |
| Maleinsäure | | | | | | | | 0,30 |
| Ethylen | 3 | ← | ← | ← | ← | ← | ← | ← |
| Vinylacetat | 7 | ← | ← | ← | 6,99 | 6,70 | ← | ← |
| Vinylversatat | 90 | ← | ← | ← | ← | ← | ← | ← |
| Leistungsfähigkeit | Abdichtungsleistung | ○ | ⊚ | ⊚ | ⊚ | ⊚ | ○ | ⊚ | ⊚ |
| Lagerleistung | ⊚ | × | × | × | ○ | ⊚ | ⊚ | ⊚ |
| Niedertemperatureinspritzbarkeit | × | ○ | ⊚ | ⊚ | ⊚ | ⊚ | ⊚ | ⊚ |
Tabelle 1-II
| Tabelle 1 |
| | Ausführungsbeispiel |
| 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| Gemischzusammensetzung | (A) | Naturkautschuklatex | 150 (90) | 117 (70) | ← | ← | ← | ← | ← |
| (B) | Vinylversatat-Copolymer-Harzemulsion | 19 (10) | 57 (30) | ← | ← | ← | ← | ← |
| (C) | Propylenglycol | 20 | 60 | ← | ← | ← | ← | ← |
| Wasser | 18 | 55 | ← | ← | ← | ← | ← |
| (B) Physikalische Eigenschaften | Emulgatormenge/ Masse-% | 0,8 | 0,4 | 3,0 | 3,5 | 0,8 | ← | ← |
| Monomer-Masse-Verhältnis | Acrylsäure | 0,30 | ← | ← | ← | 0,80 | 2,00 | 2,50 |
| Maleinsäure | | | | | | | |
| Ethylen | 3 | ← | ← | ← | ← | ← | ← |
| Vinylacetat | 6.7 | ← | ← | ← | 6,20 | 5,00 | 4,50 |
| Vinylversatat | 90 | ← | ← | ← | ← | ← | ← |
| Leistungsfähigkeit | Abdichtungsleistung | ⊚ | ⊚ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| Lagerleistung | ○ | ○ | ⊚ | ⊚ | ⊚ | ⊚ | ○ |
| Niedertemperatureinspritzbarkeit | ⊚ | ⊚ | ⊚ | ○ | ⊚ | ⊚ | ○ |
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Es folgen Details zu jedem Bestandteil in vorstehender Tabelle 1.
- · 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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Bei dem Untersuchen der Vergleichsbeispiele 1 bis 4, die in Tabelle 1 vorstehend gezeigt sind, stellt man fest, mit dem Vergleichsbeispiel 1 als Referenz, dass, obwohl die Verringerung der Emulgatormenge eine Verbesserung der Niedertemperatur-Einspritzbarkeit ergibt, die Lagerleistung verringert ist.
Im Gegensatz dazu kann man in den Ausführungsbeispielen 1 bis 6 und in den Ausführungsbeispielen 9 bis 11 feststellen, dass die Niedertemperatur-Einspritzbarkeit verbessert werden kann, während gleichzeitig eine gute Lagerleistung durch Verwenden der Komponente (B), in der eine ungesättigte organische Carbonsäure (Acryl- oder Maleinsäure) copolymerisiert ist, aufrecht erhalten werden kann, selbst wenn der Emulgatoranteil auf ein Niveau gleich oder niedriger als das von Vergleichsbeispiel 4 verringert ist.
Darüber hinaus kann aus den Ergebnissen der Ausführungsbeispiele 7 und 8 sehen, dass die Niedertemperatur-Einspritzbarkeit durch Verwenden der Komponente (B), in der eine ungesättigte organische Carbonsäure copolymerisiert ist, verbessert werden kann, selbst wenn die Emulgatormenge nicht reduziert wird.