JP2006116912A - Repairing method of punctured tire - Google Patents

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JP2006116912A JP2004309778A JP2004309778A JP2006116912A JP 2006116912 A JP2006116912 A JP 2006116912A JP 2004309778 A JP2004309778 A JP 2004309778A JP 2004309778 A JP2004309778 A JP 2004309778A JP 2006116912 A JP2006116912 A JP 2006116912A
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Hiroyuki Teratani
裕之 寺谷
Akira Inoue
晧 井上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a repairing method of a punctured tire for certainly returning a tire lowered in its internal pressure upon the reception of an external damage to a runnable state in a short time. <P>SOLUTION: When the internal pressure of the tire mounted on a vehicle through a rim is lowered to atmospheric pressure upon the reception of a damage, high pressure air and a large number of hollow particles, which are composed of a continuous phase due to a thermally expansible resin and closed cells are supplied to the tire air chamber, which is demarcated by the tire and rim mounted on a vehicle, from a pressure-resistant container wherein a large number of hollow particles are housed in high pressure air of which the pressure is not lower than use internal pressure to close the damage part by the hollow particles and the use internal pressure is imparted to the tire by the hollow particles and high pressure air. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、外傷を受けてパンク状態に陥ったタイヤを、走行可能な状態に復帰させる修理方法に関するものである。   The present invention relates to a repair method for returning a tire that has been punctured due to trauma to a state in which it can run.

空気入りタイヤ、例えば乗用車用タイヤにおいては、タイヤ気室内部にゲージ圧で150kPaから250kPa程度の圧力下に空気を封じ込めて、タイヤのカーカスおよびベルト等のタイヤ骨格部に張力を発生させ、この張力によって、タイヤへの入力に対してタイヤの変形並びにその復元を可能としている。すなわち、タイヤ気室の内圧が所定の範囲に保持されることによって、タイヤの骨格に一定の張力を発生させて、荷重支持機能を付与するとともに、剛性を高めて、駆動、制動および旋回性能などの、車両の走行に必要な基本性能を付与している。   In pneumatic tires, for example, passenger car tires, air is contained in the tire chamber under a pressure of about 150 kPa to 250 kPa as a gauge pressure, and tension is generated in the tire skeleton such as the carcass and belt of the tire. Therefore, the tire can be deformed and restored in response to the input to the tire. That is, by maintaining the internal pressure of the tire chamber within a predetermined range, a constant tension is generated in the tire skeleton to provide a load support function and increase the rigidity, driving, braking, turning performance, etc. The basic performance necessary for driving the vehicle is given.

ところで、この所定の内圧に保持されたタイヤが外傷を受けると、この外傷を介して高圧の空気が外部に漏れ出してタイヤ内圧が大気圧まで減少する、いわゆるパンク状態となるため、タイヤ骨格部に発生させていた張力はほとんど失われることになる。すると、タイヤに所定の内圧が付与されることによって得られる、荷重支持機能や、駆動、制動および旋回性能も失われる結果、そのタイヤを装着した車両は走行不能に陥るのである。   By the way, when the tire held at the predetermined internal pressure is damaged, high pressure air leaks to the outside through the external damage, and the tire internal pressure is reduced to the atmospheric pressure. Most of the tension that was generated in the process will be lost. As a result, the load support function and the driving, braking, and turning performance obtained by applying a predetermined internal pressure to the tire are also lost. As a result, the vehicle equipped with the tire cannot run.

このパンク状態に陥ったタイヤは、その原因となった傷口を塞いでから高圧気体を充填する修理が必要となるため、パンクしたタイヤを車両から外して車両に積載していたスペアタイヤを装着し、パンクタイヤは後日修理場所まで運び修理するのが、パンク時の一般的な対応である。
かようにパンクに対処するのは煩雑であるところから、パンク発生時に、その場で車両に装着したままタイヤを修理することが検討されてきた。その代表的な手法に、いわゆるパンク修理剤がある。
Since the tire that has fallen into the puncture state needs to be repaired by filling the high-pressure gas after closing the wound that caused the puncture, remove the punctured tire from the vehicle and install the spare tire loaded on the vehicle. In general, puncture tires are transported to a repair site at a later date for repair.
Since dealing with punctures is complicated, it has been studied to repair tires while they are mounted on the vehicle at the time of occurrence of punctures. A typical method is a so-called puncture repair agent.

このパンク修理剤を利用する技術は、例えば特許文献1に記載されるように、粘着性のシール液と圧縮した空気を送り込む電動ポンプとを組み合わせたものが一般的であり、電動ポンプを介して空気およびシール液をタイヤ内部に供給し、シール液で傷口を塞ぐとともに空気の充填を行って、受傷後のタイヤを応急的に修理するものである。
国際公開第2004/048493パンフレット
As described in, for example, Patent Document 1, a technique using this puncture repair agent is generally a combination of an adhesive seal liquid and an electric pump that feeds compressed air. Air and sealing liquid are supplied to the inside of the tire, the wound is closed with the sealing liquid, and air is filled to repair the damaged tire immediately.
International Publication No. 2004/048493 Pamphlet

ところが、シール液は粘度の高い液体であるため、特に傷口がタイヤの上方にあると傷口に到達させることが難しく、例えばシール液注入後にタイヤを回転する予備走行が必要であったり、シール液が傷口に到達してこれを閉塞するまでに長時間を要する、予備走行にてシールが完了するまでに補充した空気の一部が漏洩する、そして漏洩した空気圧を更に補填する作業が必要となる、などの不利がある。   However, since the sealing liquid is a highly viscous liquid, it is difficult to reach the wound especially when the wound is above the tire. It takes a long time to reach the wound and close it, part of the air replenished before the seal is completed in the preliminary run, and work to further compensate for the leaked air pressure is required. There are disadvantages such as.

そこで、本発明は、タイヤに外傷を受けて内圧が低下したタイヤを、走行可能な状態に短時間で確実に復帰させるための修理方法について提案することを目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to propose a repair method for reliably returning a tire whose internal pressure has decreased due to trauma to the tire to a running state in a short time.

発明者らは、上記の問題点を解決すべく鋭意検討した結果、パンクの原因となった傷口を、樹脂による連続相と独立気泡とからなる中空粒子を活用することによって瞬時に塞ぐことが可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors can instantly close the wound that caused the puncture by utilizing hollow particles composed of a continuous phase and closed cells made of resin. As a result, the present invention has been completed.

すなわち、本発明の要旨構成は、次のとおりである。
(1)[請求項1] 車両にリムを介して装着したタイヤが受傷して内圧が大気圧まで低下した際、該車両装着状態のタイヤとリムとで区画されたタイヤ気室に、熱膨張が可能な樹脂による連続相と独立気泡とからなる中空粒子の多数を当該タイヤの使用内圧以上の高圧気体中に収容した耐圧容器から、高圧気体並びに中空粒子を供給し、傷口を中空粒子で塞いだ上で中空粒子および高圧気体によって内圧を付与することを特徴とするパンクタイヤの修理方法。
That is, the gist configuration of the present invention is as follows.
(1) [Claim 1] When a tire attached to a vehicle via a rim is damaged and the internal pressure is reduced to atmospheric pressure, a thermal expansion is caused in a tire chamber defined by the vehicle-mounted tire and the rim. High pressure gas and hollow particles are supplied from a pressure vessel containing a large number of hollow particles consisting of a continuous phase and closed cells made of a resin capable of being used in a high pressure gas higher than the internal pressure of the tire, and the wound is closed with the hollow particles. A method for repairing a puncture tire, characterized in that an internal pressure is applied by hollow particles and high-pressure gas.

(2)下記式(I)に従う中空粒子の充填率を5vol%以上100vol%以下とすることを特徴とする上記(1)に記載のパンクタイヤの修理方法。

中空粒子の充填率=(粒子体積値/タイヤ気室容積値)×100 ---(I)
ここで、
粒子体積値:タイヤ気室に配置した全中空粒子の大気圧下での合計体積
と粒子周囲の空隙体積との合計量(cm
タイヤ気室容積値:タイヤとリムとの組立体に空気のみを充填して使用
内圧(kPa)に調整した後、充填空気を内圧が大気圧になるまで排出した
際の充填空気排出量(cm)を用いて、次式(II)から求めた値(cm

タイヤ気室容積値=(充填空気排出量)/(使用内圧/大気圧)---(II)
なお、式(II)において使用内圧はゲージ圧値(kPa)を、大気圧値
は気圧計による絶対値(kPa)を用いる。
(2) The puncture tire repair method according to (1) above, wherein a filling rate of the hollow particles according to the following formula (I) is 5 vol% or more and 100 vol% or less.
Filling ratio of hollow particles = (particle volume value / tire chamber volume value) × 100 --- (I)
here,
Particle volume value: The total volume of all the hollow particles placed in the tire chamber under the atmospheric pressure and the total void volume around the particles (cm 3 )
Tire chamber volume value: After filling the tire and rim assembly with air only and adjusting to the internal pressure (kPa), the amount of air discharged when the internal air is discharged until the internal pressure reaches atmospheric pressure (cm 3 ) using the following formula (II) (cm
3 )
Tire chamber volume value = (filled air discharge) / (internal pressure / atmospheric pressure) --- (II)
In the formula (II), the gauge pressure (kPa) is used for the internal pressure, and the absolute value (kPa) using a barometer is used for the atmospheric pressure value.

(3)中空粒子の充填率を10vol%以上とすることを特徴とする上記(2)に記載のパンクタイヤの修理方法。 (3) The method for repairing a puncture tire according to (2) above, wherein a filling rate of the hollow particles is 10 vol% or more.

(4)前記中空粒子に、ガス成分を液体状態の発泡剤として樹脂に封じ込めた膨張性樹脂粒子を混合して、タイヤ気室に充填することを特徴とする上記(1)ないし(3)のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。 (4) In the above (1) to (3), inflatable resin particles in which a gas component is encapsulated in a resin as a foaming agent in a liquid state are mixed with the hollow particles and filled into a tire chamber. The repair method of the puncture tire in any one.

(5)前記中空粒子の熱膨張開始温度Ts2が40〜200℃であることを特徴とする上記(1)ないし(4)のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。 (5) The method for repairing a puncture tire according to any one of (1) to (4), wherein the hollow particles have a thermal expansion start temperature Ts2 of 40 to 200 ° C.

(6)前記中空粒子の熱膨張開始温度Ts2が40〜150℃であることを特徴とする上記(1)ないし(5)のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。 (6) The method for repairing a puncture tire according to any one of (1) to (5) above, wherein a thermal expansion start temperature Ts2 of the hollow particles is 40 to 150 ° C.

(7)前記中空粒子の熱膨張開始温度Ts2が40〜120℃であることを特徴とする上記(1)ないし(6)のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。 (7) The method for repairing a puncture tire according to any one of (1) to (6) above, wherein a thermal expansion start temperature Ts2 of the hollow particles is 40 to 120 ° C.

(8)前記中空粒子の熱膨張開始温度Ts2が40〜100℃であることを特徴とする上記(1)ないし(7)のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。 (8) The method for repairing a puncture tire according to any one of (1) to (7), wherein the thermal expansion start temperature Ts2 of the hollow particles is 40 to 100 ° C.

(9)中空粒子は、中空部内の圧力をタイヤの使用内圧の70%以上に調整して用いることを特徴とする上記(1)ないし(8)のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。 (9) The method for repairing a puncture tire according to any one of (1) to (8) above, wherein the hollow particles are used by adjusting the pressure in the hollow portion to 70% or more of the use internal pressure of the tire.

(10)中空粒子は、中空部内の圧力をタイヤの使用内圧の80%以上に調整して用いることを特徴とする上記(1)ないし(9)のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。 (10) The method for repairing a puncture tire according to any one of (1) to (9) above, wherein the hollow particles are used by adjusting the pressure in the hollow portion to 80% or more of the use internal pressure of the tire.

(11)中空粒子は、中空部内の圧力をタイヤの使用内圧の90%以上に調整して用いることを特徴とする上記(1)ないし(10)のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。 (11) The method for repairing a puncture tire according to any one of (1) to (10) above, wherein the hollow particles are used by adjusting the pressure in the hollow portion to 90% or more of the use internal pressure of the tire.

(12)中空粒子は、中空部内の圧力をタイヤの使用内圧の100%以上に調整して用いることを特徴とする上記(1)ないし(11)のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。 (12) The method for repairing a puncture tire according to any one of (1) to (11) above, wherein the hollow particles are used by adjusting the pressure in the hollow portion to 100% or more of the use internal pressure of the tire.

(13)タイヤ気室に充填する中空粒子群の平均粒径が40〜200μmの範囲にあり、かつ該中空粒子群の平均真比重が0.01〜0.06g/cmの範囲にあることを特徴とする上記(1)ないし(12)のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。 (13) The average particle diameter of the hollow particle group filled in the tire chamber is in the range of 40 to 200 μm, and the average true specific gravity of the hollow particle group is in the range of 0.01 to 0.06 g / cm 3. The puncture tire repair method according to any one of (1) to (12) above.

(14)中空粒子の中空部内の気体が、窒素、空気、炭素数2から8の直鎖状及び分岐状の脂肪族炭化水素およびそのフルオロ化物、炭素数2から8の脂環式炭化水素およびそのフルオロ化物、そして次の一般式(III):
−O−R ---- (III)
(式中のRおよびRは、それぞれ独立に炭素数が1から5の一価の炭化水素基であり、該炭化水素基の水素原子の一部をフッ素原子に置き換えても良い)にて表されるエーテル化合物、からなる群の中から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする上記(1)ないし(13)のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。
(14) The gas in the hollow part of the hollow particles is nitrogen, air, linear and branched aliphatic hydrocarbons having 2 to 8 carbon atoms and fluorinated products thereof, alicyclic hydrocarbons having 2 to 8 carbon atoms, and The fluorinated product and the following general formula (III):
R 1 —O—R 2 ---- (III)
(Wherein R 1 and R 2 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and part of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group may be replaced by fluorine atoms) The puncture tire repair method according to any one of (1) to (13) above, wherein the repair method is at least one selected from the group consisting of ether compounds represented by:

(15)中空粒子の連続相である樹脂が、ポリビニルアルコール樹脂、アクリロニトリル系重合体、アクリル系重合体および塩化ビニリデン系重合体のいずれか少なくとも1種から成ることを特徴とする上記(1)ないし(14)のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。 (15) The above-mentioned (1) to (1), wherein the resin that is a continuous phase of the hollow particles comprises at least one of a polyvinyl alcohol resin, an acrylonitrile polymer, an acrylic polymer, and a vinylidene chloride polymer. (14) The puncture tire repair method described in any one of (14).

(16)中空粒子の連続相がアクリロニトリル系重合体から成り、該アクリロニトリル系重合体は、アクリロニトリル重合体、アクリロニトリル/メタアクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル/メチルメタクリレート共重合体、アクリロニトリル/メタアクリロニトリル/メチルメタクリレート3元共重合体およびアクリロニトリル/メタアクリロニトリル/メタクリル酸3元共重合体から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする上記(1)ないし(15)のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。 (16) The continuous phase of the hollow particles is composed of an acrylonitrile polymer, and the acrylonitrile polymer is an acrylonitrile polymer, an acrylonitrile / methacrylonitrile copolymer, an acrylonitrile / methyl methacrylate copolymer, or an acrylonitrile / methacrylonitrile / methyl methacrylate. The repair of a puncture tire according to any one of (1) to (15) above, which is at least one selected from a terpolymer and an acrylonitrile / methacrylonitrile / methacrylic acid terpolymer Method.

(17)タイヤ気室内に、大気圧下での平均嵩比重が該中空粒子の平均真比重よりも大きい発泡体の多数を配置し、傷口の閉塞に中空粒子群と混用することを特徴とする上記(1)ないし(16)のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。 (17) A large number of foams whose average bulk specific gravity under atmospheric pressure is larger than the average true specific gravity of the hollow particles are arranged in the tire chamber, and are mixed with the hollow particle group for closing the wound. The puncture tire repair method according to any one of (1) to (16) above.

(18)前記発泡体は、直径が1〜15mmの略球体形状または一辺が1〜15mmの立方体形状であり、平均嵩比重が0.06〜0.3(g/cc)であり、独立気泡または連通気泡を有するものであることを特徴とする上記(17)に記載のパンクタイヤの修理方法。 (18) The foam has a substantially spherical shape with a diameter of 1 to 15 mm or a cubic shape with a side of 1 to 15 mm, an average bulk specific gravity of 0.06 to 0.3 (g / cc), and a closed cell. Or it has a communication bubble, The repair method of the puncture tire as described in said (17) characterized by the above-mentioned.

ここで、本文中で記載するタイヤ気室の圧力とは、特に記載しない場合はゲージ圧(ゲージに示される圧力)を指す。   Here, the pressure of the tire chamber described in the text indicates a gauge pressure (pressure indicated on the gauge) unless otherwise specified.

本発明によれば、パンクの原因となった傷口は充填された中空粒子により瞬時に塞がれるため、タイヤに外傷を受けて内圧が低下したタイヤを、走行可能な状態に短時間で確実に復帰させることができる。   According to the present invention, the wound that caused the puncture is instantly closed by the filled hollow particles, so that the tire whose internal pressure is reduced due to the trauma to the tire can be reliably and quickly brought into a runnable state. Can be restored.

また、中空粒子は耐圧容器内でタイヤの使用内圧以上の高圧環境下に収容されて、その中空部の圧力もタイヤの使用内圧の70%以上になっているため、この耐圧容器からタイヤ内に供給された時点でタイヤの内圧上昇にも寄与させることができ、一定距離の走行を速やかに実現できる。   Further, since the hollow particles are accommodated in a high pressure environment that is equal to or higher than the tire use internal pressure in the pressure vessel, and the pressure of the hollow portion is 70% or more of the tire use internal pressure, the pressure vessel is put into the tire. When supplied, it can also contribute to an increase in the internal pressure of the tire, and a certain distance can be quickly achieved.

さらに、充填した中空粒子のうち傷口の閉塞に供した以外の中空粒子はタイヤ気室内に残り、この残存中空粒子は再度の受傷時に傷口の閉塞を担うとともに、低下した内圧を復活する機能をも有しているため、本発明に従う修理を経たタイヤは再度の受傷によっても走行不能に陥ることのない安全タイヤとなる。   Further, of the filled hollow particles, the hollow particles other than those used for closing the wound remain in the tire chamber, and this remaining hollow particle functions to close the wound when re-injured and to restore the reduced internal pressure. Therefore, the tire that has undergone the repair according to the present invention is a safety tire that does not fall into a runnable state even after being damaged again.

以下に、本発明のパンクタイヤの修理方法について、図1を参照して詳しく説明する。
すなわち、車両にリム1を介して装着したタイヤ2にパンクが発生した場合、このタイヤ2とリム1とで区画されたタイヤ気室に、樹脂による連続相と独立気泡とからなる中空粒子の多数を当該タイヤの使用内圧以上の高圧気体中に収容した耐圧容器から、中空粒子並びに高圧気体を供給する。
具体的には、図1に示すように、耐圧容器として例えばPETボトル3を使用する。このPETボトル3の内部には、図2に示すように、中空粒子4と空気や窒素などの気体5とを、タイヤ2の使用内圧以上の圧力下に封じ込めてある。
Below, the repair method of the puncture tire of this invention is demonstrated in detail with reference to FIG.
That is, when puncture occurs in the tire 2 attached to the vehicle via the rim 1, a large number of hollow particles composed of a continuous phase and closed cells are formed in the tire chamber defined by the tire 2 and the rim 1. The hollow particles and the high-pressure gas are supplied from a pressure-resistant container in which the gas is contained in a high-pressure gas that is equal to or higher than the use internal pressure of the tire.
Specifically, as shown in FIG. 1, for example, a PET bottle 3 is used as a pressure resistant container. Inside the PET bottle 3, as shown in FIG. 2, hollow particles 4 and a gas 5 such as air or nitrogen are contained under a pressure equal to or higher than the use internal pressure of the tire 2.

さらに、PETボトル3の開口部6は、図2に示すように、フィルム6aの溶融接着によるシール構造を有し、タイヤのバルブ1aに嵌め合わせた際に初めてボトル3の内部との貫通が図られるようになっている。具体的には、フィルム6aでシールした開口部6に、さらに安全キャップ6bを装着し、この安全キャップ6bをねじ込むことによって、該キャップ内側の刃6cをフィルム6aに押し付けてフィルムを切り裂くようになっている。その結果、連結ホース6dを介してボトル3とタイヤ気室との連通が図られる。   Furthermore, as shown in FIG. 2, the opening 6 of the PET bottle 3 has a sealing structure by melt adhesion of the film 6a, and the penetration into the inside of the bottle 3 is not possible until the film 6a is fitted to the valve 1a of the tire. It is supposed to be. Specifically, a safety cap 6b is further attached to the opening 6 sealed with the film 6a, and the safety cap 6b is screwed to press the blade 6c inside the cap against the film 6a to tear the film. ing. As a result, communication between the bottle 3 and the tire chamber is achieved via the connecting hose 6d.

なお、容器開口部のシール方法についてはなんら限定されるものではなく、長期間にわたり高圧下に保持できることと、開口時に漏れなく中空粒子と高圧気体がタイヤ気室内に移送できる構造であればよい。   The method for sealing the opening of the container is not limited in any way, and any structure may be used as long as it can be maintained under high pressure for a long period of time, and the hollow particles and the high-pressure gas can be transferred into the tire chamber without leakage at the time of opening.

すなわち、図1に示すように、上記PETボトル3をタイヤのバルブ1aに嵌め合わせると、上記シール構造が開放されてボトル3の内部とタイヤの気室とが連通する結果、タイヤ側に中空粒子4および高圧気体5が流れ込むことになる。これはボトル3の内部とタイヤ2の気室との差圧が解消するまで続くことになる。   That is, as shown in FIG. 1, when the PET bottle 3 is fitted to the tire valve 1a, the seal structure is opened and the inside of the bottle 3 communicates with the air chamber of the tire, resulting in hollow particles on the tire side. 4 and high-pressure gas 5 will flow in. This continues until the pressure difference between the inside of the bottle 3 and the air chamber of the tire 2 is eliminated.

かようにタイヤ2の気室内に充填された中空粒子4は、略球形状の樹脂による連続相で囲まれた独立気泡を有する、平均粒径が20μm〜500μm程度の範囲で粒径分布を持った中空体、あるいは独立気泡による小部屋の多数を含む海綿状構造体である。すなわち、該中空粒子4は、外部と連通せずに密閉された独立気泡を内包する粒子であり、該独立気泡の数は単数であってもよいし、複数であってもよい。ここで、『中空粒子群の独立気泡内部』を総称して『中空部』と表現する。また、この中空粒子が独立気泡を有することは、該粒子が独立気泡を密閉状態で内包するための『樹脂製の殻』を有することを指す。さらに、上記の樹脂による連続相とは、この『樹脂製の殻を構成する成分組成上の連続相』を指す。なお、この樹脂製の殻の組成は後述のとおりである。   Thus, the hollow particles 4 filled in the air chamber of the tire 2 have closed cells surrounded by a continuous phase of a substantially spherical resin, and have an average particle size distribution in the range of about 20 μm to 500 μm. A hollow structure or a spongy structure including a large number of small cells formed by closed cells. That is, the hollow particle 4 is a particle that encloses closed closed cells that do not communicate with the outside, and the number of closed cells may be singular or plural. Here, “inside the closed cells of the hollow particle group” is generically expressed as “hollow part”. The hollow particles having closed cells indicate that the particles have a “resin shell” for enclosing the closed cells in a sealed state. Furthermore, the continuous phase by the above-mentioned resin refers to this “continuous phase on the component composition constituting the resin shell”. The composition of the resin shell is as described later.

この中空粒子4の多数個が集合した中空粒子群は、例えば高圧気体とともにタイヤ気室の内側に充填されると、同時に供給される気体がタイヤ気室内から傷口を介してタイヤ外に漏れ出る際の気流に乗って傷口に殺到し、ここを閉塞することになる。
すなわち、傷口はタイヤ気室内の気体が漏れ出る流路となるが、その流路長さはタイヤの肉厚分にほぼ相当する。本発明の中空粒子は、上記流路内において『圧密』状態で入り込んで多数の中空粒子によって流路を詰まらせることができる。更にタイヤ気室内の圧力が大気圧から増圧されると、タイヤ骨格に張力が与えられることにより、傷口の内径は絞り込まれるように減少していく。ゆえに傷口内に圧密状態で入り込んだ中空粒子群には、タイヤ気室内の増圧によりタイヤ側から絞り込まれるように圧縮力が働く。ここで、本発明の中空粒子は、中空部圧力が高いために、この圧縮力に対して中空部圧力に起因する反力が発生するため、圧密の度合いを高めることができ、より大きな内径の傷口においても、タイヤ気室内の気体がほとんど漏れ出さない程度まで傷口を閉塞できるのである。
したがって、パンクの原因となった傷口は、瞬時にかつ確実に中空粒子によって塞ぐことができるのである。
When the hollow particle group in which a large number of the hollow particles 4 are gathered is filled inside the tire chamber together with, for example, a high-pressure gas, the simultaneously supplied gas leaks out of the tire through the wound from the tire chamber. Riding in the air currents floods the wound and closes it.
That is, the wound becomes a flow path through which the gas in the tire chamber leaks, but the flow path length substantially corresponds to the thickness of the tire. The hollow particles of the present invention can enter the “consolidation” state in the flow path and clog the flow path with a large number of hollow particles. Further, when the pressure in the tire chamber is increased from the atmospheric pressure, tension is applied to the tire frame, so that the inner diameter of the wound is reduced so as to be narrowed down. Therefore, a compressive force acts on the hollow particle group that has entered the wound in a compacted state so as to be squeezed from the tire side by the pressure increase in the tire chamber. Here, since the hollow part pressure of the present invention is high in the hollow part pressure, a reaction force due to the hollow part pressure is generated with respect to this compressive force, so that the degree of consolidation can be increased, and a larger inner diameter can be obtained. Even at the wound, the wound can be closed to such an extent that the gas in the tire chamber hardly leaks out.
Therefore, the wound that caused the puncture can be instantly and reliably closed with the hollow particles.

かくして傷口が閉塞されたならば、高圧気体によって内圧を上昇することが可能であり、タイヤの『使用内圧』に達するまで気体を充填することが好ましい。従って、ボトル3内には使用内圧下でタイヤ気室を満たすに足る容積の気体が収容されていることが好ましい。なお、後述する中空粒子による内圧復活機能を併用することができれば、ボトル3内の気体容積量は気室を満たす量未満でも構わない。ここで、『使用内圧』とは、『自動車メーカーが各車両毎に指定した、装着位置ごとのタイヤ気室圧力値(ゲージ圧力値)』を指す。   If the wound is thus closed, the internal pressure can be increased by the high-pressure gas, and it is preferable to fill the gas until the “use internal pressure” of the tire is reached. Therefore, it is preferable that the bottle 3 contains a gas having a volume sufficient to fill the tire chamber under the use internal pressure. In addition, as long as the internal pressure restoration | recovery function by the hollow particle mentioned later can be used together, the gas volume in the bottle 3 may be less than the quantity which fills an air chamber. Here, “internal pressure” refers to “a tire chamber pressure value (gauge pressure value) for each mounting position specified by an automobile manufacturer for each vehicle”.

また、上記した中空粒子4をタイヤ気室に充填するに当たり、下記式(I)に従う中空粒子の充填率を5vol%以上100vol%以下とすることが好ましい。

中空粒子の充填率=(粒子体積値/タイヤ気室容積値)×100 ---(I)
ここで、粒子体積値は、タイヤ気室に配置した全中空粒子の大気圧下での合計体積と粒子周囲の空隙体積との合計量(cm)である。
Moreover, when filling the above-described hollow particles 4 into the tire chamber, the filling rate of the hollow particles according to the following formula (I) is preferably set to 5 vol% or more and 100 vol% or less.
Filling ratio of hollow particles = (particle volume value / tire chamber volume value) × 100 --- (I)
Here, the particle volume value is the total amount (cm 3 ) of the total volume of all the hollow particles arranged in the tire chamber under atmospheric pressure and the void volume around the particles.

また、タイヤ気室容積値は、タイヤとリムとの組立体に空気のみを充填して使用内圧(kPa)に調整した後、充填空気を内圧が大気圧になるまで排出した際の充填空気排出量(cm)を用いて、次式(II)から求めた値(cm)である。
タイヤ気室容積値=(充填空気排出量)/(使用内圧/大気圧)---(II)
なお式(II)において使用内圧はゲージ圧値(kPa)を、大気圧値は気圧計による絶対値(kPa)を用いる。すなわち、大気圧はゲージ圧で0[kPa]で表されるが、大気圧値自体は日々刻々と変動するものであるため、その時点での気圧計から観測される絶対値を用いる。よって、例えばある時の大気圧が1013hPaであった場合は、大気圧絶対値として101.3kPaを式(II)に用いる。
The tire chamber volume value is adjusted to the working internal pressure (kPa) by filling the tire and rim assembly with only air, and then the filled air is discharged when the filled air is discharged to the atmospheric pressure. It is a value (cm 3 ) obtained from the following formula (II) using the amount (cm 3 ).
Tire chamber volume value = (filled air discharge) / (internal pressure / atmospheric pressure) --- (II)
In equation (II), the gauge pressure value (kPa) is used for the internal pressure, and the absolute value (kPa) measured by a barometer is used for the atmospheric pressure value. That is, the atmospheric pressure is represented by 0 [kPa] as a gauge pressure, but since the atmospheric pressure value itself fluctuates every day, the absolute value observed from the barometer at that time is used. Therefore, for example, when the atmospheric pressure at a certain time is 1013 hPa, 101.3 kPa is used as the absolute value of atmospheric pressure in the formula (II).

かように算出される中空粒子の充填率を5vol%以上とするのは、まず5vol%未満であると受傷部の閉塞は問題なく行えるが、中空粒子の絶対量が不足しているために、サイド部が接地しない圧力レベルまでの充分な復活内圧を得ることが難しくなる。充分な復活内圧が得られず走行を継続した場合は、サイド部が路面とによって磨耗し、早期に故障してしまうため好ましくない。
一方、100vol%以下であれば、本発明の方法によってタイヤ気室内への充填が可能であるが、100vol%を超えると、充填自体が難しく、更に高い圧力にて中空粒子を圧縮させることが必要となる。そのためには、電動コンプレッサー等の機器が必要となり煩雑となる。
The reason why the calculated filling rate of the hollow particles is 5 vol% or more is that if it is less than 5 vol%, the wounded part can be closed without any problem, but the absolute amount of the hollow particles is insufficient. It becomes difficult to obtain a sufficient reviving internal pressure up to a pressure level at which the side portion does not contact the ground. If the running is continued without sufficient reviving internal pressure being obtained, the side portions are worn by the road surface and are damaged at an early stage, which is not preferable.
On the other hand, if it is 100 vol% or less, it is possible to fill the tire chamber by the method of the present invention, but if it exceeds 100 vol%, filling itself is difficult and it is necessary to compress the hollow particles at a higher pressure. It becomes. For that purpose, equipment such as an electric compressor is necessary and complicated.

なお、中空粒子をタイヤ気室内に所定充填率で充填するには、次の手法が適している。すなわち、対象となるタイヤ内容積を明確にした上で、体積が既知の中空粒子を収容した透明な容器から、タイヤ気室内に中空粒子を充填し、充填後に容器内に残存する中空粒子体積からタイヤ気室内に充填された中空粒子量を確認する手法が適合する。   The following method is suitable for filling the hollow particles into the tire chamber at a predetermined filling rate. That is, after clarifying the target tire internal volume, from a transparent container containing hollow particles of known volume, filling the tire chamber with hollow particles, and from the hollow particle volume remaining in the container after filling A method for confirming the amount of hollow particles filled in the tire chamber is suitable.

ところで、タイヤは、サイズおよびリムとの組合せによってその容積が異なる。また、パンクにより内圧が低下した場合、サイド部が路面に接地する内圧値もタイヤによって異なる。本発明では、パンク受傷後もタイヤを圧力容器として活用する狙いがあること、サイド部が路面に接地する内圧値以下の低内圧走行では、圧力容器であるタイヤが故障してしまうことを鑑み、以下の前提条件が必須となる。   By the way, the volume of the tire differs depending on the size and the combination with the rim. Further, when the internal pressure is reduced due to puncture, the internal pressure value at which the side portion contacts the road surface also varies depending on the tire. In the present invention, there is an aim to utilize the tire as a pressure vessel even after puncture damage, and in the low internal pressure traveling below the internal pressure value where the side portion contacts the road surface, the tire that is the pressure vessel will break down, The following prerequisites are essential:

すなわち、既知であるタイヤ/リム組立体の内容積に対し、サイド部が路面に接地しなくなる内圧値以上まで復活内圧を得るに必要な中空粒子体積をあらかじめ求めておき、求めた規定体積以上の中空粒子を充填することである。
本発明では、簡易的作業によって迅速且つ確実に規定体積以上の中空粒子と高圧気体をタイヤ内に充填することが肝要であり、規定体積以上の中空粒子が充填されていれば、容器内に中空粒子が残存したとしても、本発明の効果を充分に発揮することができる。
That is, with respect to the known inner volume of the tire / rim assembly, the hollow particle volume necessary for obtaining the reviving internal pressure to an internal pressure value or higher at which the side portion does not come into contact with the road surface is obtained in advance. Filling with hollow particles.
In the present invention, it is important to quickly and surely fill the tire with a high volume of hollow particles and a high-pressure gas by a simple operation. If the hollow particles of a predetermined volume or more are filled, the container is hollow. Even if the particles remain, the effects of the present invention can be sufficiently exerted.

また、ボトル3の内部とタイヤ2の気室との圧力が平衡になった時点でボトル3から気室内への気体および中空粒子の流動が停止するが、その際、ボトル3の内部に中空粒子4が残存している場合、さらには充填した中空粒子体積が規定体積に満たない場合には、図3に示すように、ボトル3底部に設けたバルブ3aより高圧気体を補填することによって、残存した中空粒子をタイヤ気室内へ充填する方法が有効である。なお、バルブ3aには中空粒子4をボトル3外に漏らさないためのフィルター30を備え、さらに余剰気体をボトル3外にリークさせるバルブコアを有するものが好適である。
或いは図4に示すように、あらかじめ配置した分岐バルブ20を操作しフィルター30付流路20aからタイヤ内の圧力を一旦開放させタイヤ内を大気圧とする手法も有効である。
さらには、図5に示すように、ボトル3底部側にフィルター30付開口部3b(または図3に示したフィルター付バルブ3aでも可)を設け、この開口部3bをシール3cで塞いでおき、ボトル3の内部とタイヤ2の気室との圧力が平衡になった時点でシール3cを剥がして開口部3b(またはバルブ3a)を開放することによって、タイヤ内を大気圧とした上で、ボトルを潰す様に変形させながらボトルの容積を変化させることによって、残存する中空粒子をタイヤ内に移送することができる。
Further, when the pressure in the bottle 3 and the air chamber of the tire 2 are balanced, the flow of gas and hollow particles from the bottle 3 into the air chamber is stopped. 4, and if the filled hollow particle volume is less than the specified volume, as shown in FIG. 3, as shown in FIG. A method of filling the hollow particles into the tire chamber is effective. The valve 3 a is preferably provided with a filter 30 for preventing the hollow particles 4 from leaking out of the bottle 3 and having a valve core that leaks excess gas out of the bottle 3.
Alternatively, as shown in FIG. 4, it is also effective to operate the branch valve 20 arranged in advance to once release the pressure in the tire from the flow path 20a with the filter 30 and to set the inside of the tire to atmospheric pressure.
Furthermore, as shown in FIG. 5, an opening 3b with a filter 30 is provided on the bottom side of the bottle 3 (or the valve with filter 3a shown in FIG. 3 is acceptable), and the opening 3b is closed with a seal 3c. When the pressure in the inside of the bottle 3 and the air chamber of the tire 2 is balanced, the seal 3c is peeled off to open the opening 3b (or valve 3a). The remaining hollow particles can be transferred into the tire by changing the volume of the bottle while deforming so as to crush.

ところで、タイヤ気室内に充填した中空粒子は使用内圧以上の高圧下で一定期間耐圧容器内に収容されていたため、その中空部の圧力も周囲と同様に使用内圧以上になっている。かように保管されていた中空粒子は、大気圧となったタイヤ気室に供給された段階では中空部の内圧が中空部内に保持されているが、修理後の走行開始とともに、気室内圧の上昇に寄与することになり、高圧気体と協働して内圧を上昇させることになる。したがって、中空粒子による傷口の閉塞と同時に内圧の上昇もはかられる結果、パンクタイヤの復元が瞬時に完了することになる。以上の中空部の内圧放出のメカニズムについて以下に詳述する。   By the way, since the hollow particles filled in the tire chamber are contained in the pressure vessel for a certain period under a high pressure equal to or higher than the use internal pressure, the pressure in the hollow portion is equal to or higher than the use internal pressure as in the surroundings. The hollow particles stored in this manner are maintained at the internal pressure of the hollow portion at the stage of supply to the tire air chamber at atmospheric pressure. It will contribute to the rise, and the internal pressure will be raised in cooperation with the high-pressure gas. Therefore, as a result of increasing the internal pressure simultaneously with the closure of the wound by the hollow particles, the restoration of the puncture tire is completed instantly. The mechanism for releasing the internal pressure of the hollow part will be described in detail below.

まず、耐圧容器内に中空粒子および高圧気体を収容することの意義から説明する。
すなわち、中空粒子4は耐圧容器(PETボトル)3の内部に高圧気体とともに収容されているが、耐圧容器内に高圧気体とともに収容した当初は、中空粒子の中空部内の圧力(独立気泡内の圧力)が大気圧とほぼ等しく容器内の圧力より小さいために、粒子は体積減少する。この時点での中空粒子の形状は略球形状ではなく、球形状から扁平化して歪んだ形状となっている。この粒子形状が扁平化して歪んだ状態のままの中空粒子をタイヤ内に充填すると、中空部内の圧力(独立気泡内の圧力)が大気圧とほぼ等しい中空粒子であるために、前述した傷口の閉塞機構に比べて閉塞能力が低いレベルに留まることになる。すなわち、閉塞できる傷口の大きさは、小さい場合に限定されてしまう。また、中空粒子がタイヤ外部に噴出することはないにしても、中空粒子が扁平化して歪んだ形状であるためにミクロな通路が多く、よってタイヤ気室内の気体が漏洩することがある。更に、その後の走行により中空粒子は、球形状の場合と比べて粒子同士の衝突やタイヤおよびリム内面との衝突により、破壊しやすくなる。すなわち、中空粒子が扁平化して歪んだ形状では、衝突による入力を均一に分散させることができず、耐久性面で大きな不利をもたらすことになる。よって、再度受傷したときには、中空粒子がその受傷部の閉塞と内圧復活を果たせなくなる、おそれがある。
First, the significance of housing hollow particles and high-pressure gas in a pressure vessel will be described.
That is, the hollow particles 4 are accommodated together with the high-pressure gas in the pressure-resistant container (PET bottle) 3, but initially, the pressure inside the hollow part of the hollow particles (the pressure in the closed cells) ) Is approximately equal to atmospheric pressure and less than the pressure in the vessel, the particles are reduced in volume. The shape of the hollow particles at this point is not a substantially spherical shape, but is a flattened shape distorted from a spherical shape. When the tire is filled with hollow particles that are flattened and distorted, the pressure in the hollow portion (pressure in the closed cell) is almost equal to atmospheric pressure. As a result, the blocking capability remains at a low level compared to the blocking mechanism. In other words, the size of the wound that can be closed is limited to a small size. Further, even if the hollow particles are not ejected to the outside of the tire, the hollow particles are flattened and distorted, and thus there are many micro passages, and thus gas in the tire chamber may leak. Further, the hollow particles are more likely to be broken by the subsequent running due to collision between the particles and collision with the inner surface of the tire and the rim as compared with the spherical shape. That is, when the hollow particles are flattened and distorted, the input due to the collision cannot be uniformly dispersed, resulting in a great disadvantage in terms of durability. Therefore, when it is damaged again, there is a possibility that the hollow particles cannot block the damaged part and restore the internal pressure.

一方、扁平化して歪んだ中空粒子は、その中空部内の圧力と容器内の圧力との差により体積減少した状態であるわけだが、一定期間にわたり耐圧容器内の圧力を保ち続けることによって、中空粒子の中空部内の圧力、言い換えれば該粒子内の独立気泡内の圧力を、耐圧容器の圧力程度に高めることができる。すなわち、扁平化した中空粒子は変形させられているため、その殻の部分には元の略球形状に戻ろうとする力が働いている。また、扁平化した中空粒子の中空部内の圧力は、耐圧容器内圧力よりも低いことから、その圧力差を解消するために、耐圧容器内の気体の分子が樹脂による連続相の殻を通過して粒子の中空部内に浸透する。さらに、中空粒子の中空部は独立気泡であり、その中の気体は発泡剤に起因するガスで満たされているため、耐圧容器内(粒子周囲の空隙部)の気体とは異なる場合がある。この場合は、上述の単なる圧力差だけではなく気体の分圧差に従いながら、その分圧差を解消するまで耐圧容器内の高圧気体が粒子中空部内へ浸透していく。このように、耐圧容器内の高圧気体は、時間と共に中空粒子の中空部内へ浸透していくため、この中空部内に浸透した分だけ、耐圧容器内の圧力が低下することとなる。よって、中空粒子の中空部内に浸透した分を補うために、高圧気体を充填した上で所望の圧力をかけ続けることにより、所望の使用内圧に調整した内容物を有する耐圧容器を早期に得ることができる。   On the other hand, flattened and distorted hollow particles are in a state of volume reduction due to the difference between the pressure in the hollow part and the pressure in the container, but by maintaining the pressure in the pressure resistant container for a certain period of time, the hollow particles The pressure in the hollow portion, that is, the pressure in the closed cell in the particle can be increased to the pressure of the pressure vessel. That is, since the flattened hollow particles are deformed, a force for returning to the original substantially spherical shape acts on the shell portion. In addition, since the pressure in the hollow part of the flattened hollow particles is lower than the pressure vessel pressure, gas molecules in the pressure vessel pass through the continuous phase shell made of resin in order to eliminate the pressure difference. Penetrate into the hollow part of the particles. Furthermore, since the hollow part of a hollow particle is a closed cell and the gas in it is satisfy | filled with the gas resulting from a foaming agent, it may differ from the gas in a pressure-resistant container (gap part surrounding particle | grains). In this case, not only the above-described pressure difference but also the gas partial pressure difference, the high-pressure gas in the pressure vessel penetrates into the particle hollow portion until the partial pressure difference is eliminated. Thus, since the high pressure gas in the pressure vessel penetrates into the hollow portion of the hollow particles with time, the pressure in the pressure vessel decreases by the amount permeated into the hollow portion. Therefore, in order to compensate for the amount of the hollow particles that have penetrated into the hollow portion, a pressure-resistant container having the contents adjusted to the desired use internal pressure can be obtained at an early stage by continuously applying the desired pressure after filling the high-pressure gas. Can do.

かように、中空粒子の中空部内の圧力は、耐圧容器内(粒子周囲の空隙部)の圧力に近づきながら、一旦減少した粒子体積を回復していき、粒子形状は扁平化されて歪んだ形状から元の略球形状へと回復していく。この形状を回復していく過程の中で、中空粒子中空部内の圧力が耐圧容器内の圧力に対して少なくとも70%にまで増加することにより、粒子形状は扁平化した状態から略球形へ回復することが出来、これによって上述した粒子の耐久性を保証することが出来る。   Thus, the pressure inside the hollow part of the hollow particle approaches the pressure inside the pressure vessel (the void around the particle) and recovers the particle volume once reduced, and the particle shape is flattened and distorted. It will recover to its original spherical shape. In the process of recovering this shape, the pressure in the hollow part of the hollow particle increases to at least 70% of the pressure in the pressure vessel, so that the particle shape recovers from a flattened state to a substantially spherical shape. This can guarantee the durability of the particles described above.

かように、中空粒子をタイヤとは別の耐圧容器内に配置し、粒子周囲の空隙圧力を少なくとも所望のタイヤ気室内の使用圧力に対して70%以上まで高めた状態に保持し、この圧力をかけ続けたまま該耐圧容器内にて適切な時間保管したうえで、中空粒子の中空部内の圧力が増加した状態の粒子をその周囲の雰囲気と共にタイヤ気室内に供給することによって、上述の粒子体積を回復した中空粒子においては、粒子形状が略球形に回復するため、修理後の走行においてタイヤ転動時の繰り返し変形に伴って粒子に加わる疲労や破壊も大幅に低減できる結果、中空粒子の耐久性が損なわれることはない。中空粒子の耐久性が損われない範囲は、タイヤ気室内の圧力が、装着する車両指定内圧等の所望する高圧下環境のなかで中空粒子の中空部の圧力が所望のタイヤ気室内の圧力に対して少なくとも70%であることが好ましい。さらには、80%以上、90%以上、そして100%以上と高く設定することが推奨される。   Thus, the hollow particles are placed in a pressure vessel separate from the tire, and the void pressure around the particles is maintained at least 70% higher than the desired working pressure in the tire chamber. The above particles are stored in the pressure vessel while being applied for an appropriate period of time, and the particles in the state where the pressure in the hollow portion of the hollow particles is increased are supplied into the tire chamber together with the surrounding atmosphere. In hollow particles whose volume has been recovered, the particle shape recovers to a substantially spherical shape, and as a result, the fatigue and breakage applied to the particles due to repeated deformation during rolling of the tire during running after repair can be greatly reduced. Durability is not impaired. The range in which the durability of the hollow particles is not impaired is that the pressure in the hollow portion of the hollow particles is equal to the desired pressure in the tire chamber in the desired high pressure environment such as the vehicle specified internal pressure to be installed. It is preferably at least 70%. Furthermore, it is recommended to set a high value of 80% or more, 90% or more, and 100% or more.

なお、上述の適切な保持時間は、中空粒子の殻の部分、すなわち粒子の連続相に対する空隙気体の透過性と、粒子中空部内の気体と空隙気体との分圧差とを考慮して、設定すればよい。   The appropriate retention time described above is set in consideration of the permeability of the void gas to the shell portion of the hollow particle, that is, the continuous phase of the particle, and the partial pressure difference between the gas in the particle hollow portion and the void gas. That's fine.

以上の機構と粒子の形状、体積の変化過程に則り、耐圧容器内(粒子周囲の空隙部)に充填する気体の種類と圧力とを適宜に選択、そして調節することによって、中空粒子の中空部内の圧力を所望の範囲に設定できる。   By selecting and adjusting the type and pressure of the gas filled in the pressure vessel (the void around the particle) in accordance with the mechanism, particle shape, and volume change process described above, the inside of the hollow part of the hollow particle Can be set within a desired range.

かように耐圧容器内で調整された中空粒子は、タイヤ気室内へ供給された段階では、その中空部内の圧力(独立気泡中の気泡内圧力)は、上記使用内圧に準じた高い圧力を保ったまま、言い換えれば、粒子体積と中空部圧力を保持したままタイヤ気室内に存在する。更に修理後の走行においては、大気圧近くの低内圧走行であるため、タイヤが大きく撓みながら転動する。よって、タイヤ自身の自己発熱によりタイヤはもとより、タイヤ気室内の温度が大幅に上昇する。以上のように、中空粒子が加熱され体積膨張することにより、粒子周囲の空隙気体を圧縮する事になるため、タイヤ気室の圧力上昇を補助することになり、高圧気体の作用と相まってタイヤ気室の圧力上昇が急激に進行する。その結果、パンクタイヤの復元が早期に完了することになる。   Thus, when the hollow particles adjusted in the pressure vessel are supplied into the tire chamber, the pressure in the hollow portion (the pressure in the bubbles in the closed cells) is maintained at a high pressure in accordance with the above-mentioned use internal pressure. In other words, it exists in the tire chamber while maintaining the particle volume and the hollow portion pressure. Further, since the traveling after the repair is a low internal pressure traveling near the atmospheric pressure, the tire rolls while being largely bent. Therefore, due to the self-heating of the tire itself, the temperature in the tire chamber as well as the tire rises significantly. As described above, since the hollow particles are heated and volume-expanded, the void gas around the particles is compressed, so that the pressure increase in the tire chamber is assisted. The chamber pressure rises rapidly. As a result, the restoration of the puncture tire is completed early.

さらに、上記に従って修理されたタイヤは、図5にリム組みした修理後のタイヤ断面を示すように、そのタイヤ気室2a内に傷口の閉塞に使用されなかった中空粒子4を含むものであり、この中空粒子4は再度のパンクに対しても上記した傷口の閉塞機能を発揮することは勿論であるが、さらに所定の充填量の下では、パンク時の内圧低下にも対処する内圧復活機能をも付与することができる。そのためには、上述した中空粒子の充填率を5vol%以上とすることが好ましい。
なお、図5において、符号7はビードコア、8はカーカス、9はベルト、10はトレッドおよび11はインナーライナーをそれぞれ示す。
Furthermore, the tire repaired in accordance with the above, as shown in the tire cross section after repair assembled in the rim in FIG. 5, includes hollow particles 4 that were not used for closing the wound in the tire chamber 2a, Of course, the hollow particles 4 exhibit the above-described function of closing the wound even when the puncture is performed again. However, under a predetermined filling amount, the hollow particle 4 has a function of restoring the internal pressure to cope with a decrease in the internal pressure during puncture. Can also be granted. For that purpose, it is preferable that the filling rate of the hollow particles described above be 5 vol% or more.
In FIG. 5, reference numeral 7 denotes a bead core, 8 denotes a carcass, 9 denotes a belt, 10 denotes a tread, and 11 denotes an inner liner.

次に、上記した中空粒子の充填率を5vol%以上として充填した修理後のタイヤにおいて、修理後の使用から再度受傷した場合の中空粒子の挙動について説明する。
さて、上述した中空粒子群をタイヤ気室内に配置したタイヤとリムとの組立体にあっては、該タイヤが再度受傷すると、中空粒子4相互間の空隙に存在するタイヤ気室内の高圧気体がタイヤの外側に漏れ出る結果、タイヤ気室の圧力は大気圧と同程度の圧力にまで低下する。そして、このタイヤ気室圧力低下の過程において、以下の事がタイヤ気室内で起こる。
Next, the behavior of the hollow particles when the repaired tire is filled with the above-mentioned hollow particle filling rate of 5 vol% or more and is damaged after use after repair will be described.
Now, in the tire and rim assembly in which the above-described hollow particle group is arranged in the tire chamber, when the tire is damaged again, the high-pressure gas in the tire chamber existing in the gap between the hollow particles 4 is removed. As a result of leaking to the outside of the tire, the pressure in the tire chamber drops to a pressure comparable to atmospheric pressure. In the course of the tire chamber pressure drop, the following occurs in the tire chamber.

まず、タイヤが受傷しタイヤ気室の圧力が低下し始めると、中空粒子の多数が受傷部を閉塞し、急激な気室圧力の低下を抑制する。その一方、気室圧力の低下に伴いタイヤの撓み量は増加し、タイヤ気室容積が減少する。さらに、気室圧力が低下するとタイヤが大きく撓み、タイヤ気室内に配置した中空粒子は、タイヤ内面とリム内面との間に挟まれながら、圧縮とせん断の入力を受けることとなる。   First, when the tire is damaged and the pressure in the tire chamber begins to decrease, a large number of hollow particles block the damaged portion and suppress a rapid decrease in the air chamber pressure. On the other hand, as the air chamber pressure decreases, the amount of tire deflection increases and the tire air chamber volume decreases. Further, when the air chamber pressure is lowered, the tire is greatly bent, and the hollow particles arranged in the tire air chamber are subjected to compression and shear inputs while being sandwiched between the tire inner surface and the rim inner surface.

一方、上述の使用内圧下で存在していた中空粒子の中空部内の圧力(独立気泡中の気泡内圧力)は、受傷後も上記使用内圧に準じた高い圧力を保ったまま、言い換えれば、受傷前の粒子体積と中空部圧力を保持したままタイヤ気室内に存在する事となる。よって、さらにタイヤが転動する事により、中空粒子そのものが直接的に荷重を負担しつつ中空粒子同士が摩擦を引き起こし自己発熱するために、タイヤ気室内の中空粒子の温度が急上昇する。そして、該温度が、中空粒子の熱膨張開始温度(Ts2:該樹脂のガラス転移温度に相当する)を超えると、該粒子の殻は軟化し始める。このとき、中空粒子の中空部内の圧力が使用内圧に準じた高い圧力であるのに加え、中空粒子温度の急上昇によりさらに中空部内圧力が上昇しているために、中空粒子が一気に体積膨張し粒子周囲の空隙気体を圧縮する事になるため、タイヤ気室の圧力を少なくともタイヤのサイド部が接地しなくなるタイヤ気室圧力まで回復させる事ができるのである。   On the other hand, the pressure in the hollow portion of the hollow particles that existed under the above-mentioned use internal pressure (bubble internal pressure in closed cells) remains high after the damage, in other words, the pressure inside the hollow cell is injured. It exists in the tire chamber while maintaining the previous particle volume and hollow part pressure. Therefore, when the tire further rolls, the hollow particles themselves bear a load while the hollow particles cause friction and self-heat, so that the temperature of the hollow particles in the tire chamber rises rapidly. When the temperature exceeds the thermal expansion start temperature of the hollow particles (Ts2: corresponding to the glass transition temperature of the resin), the shell of the particles starts to soften. At this time, since the pressure in the hollow part of the hollow particle is a high pressure corresponding to the working internal pressure, and the hollow part pressure is further increased due to a sudden rise in the temperature of the hollow particle, the hollow particle expands at a stretch and the particle Since the surrounding void gas is compressed, the pressure of the tire chamber can be recovered to at least the tire chamber pressure at which the side portion of the tire does not come into contact with the ground.

上記の機構によって中空粒子の中空部内の圧力を大気圧以上の高い圧力に設定すれば、内圧復活機能を発現させることができる。
すなわち、前述のサイド部が接地しないタイヤ内圧までタイヤ気室の圧力を復活させるには、前述の中空部内の圧力が使用内圧の少なくとも70%である中空粒子を、5vol%以上の充填率の下にタイヤ気室内に配置しておくことが肝要であるのは、上述の通りである。
If the pressure in the hollow part of the hollow particles is set to a high pressure equal to or higher than the atmospheric pressure by the above mechanism, the function of restoring the internal pressure can be exhibited.
That is, in order to restore the pressure in the tire chamber to the tire internal pressure at which the side portion does not come into contact with the ground, hollow particles whose pressure in the hollow portion is at least 70% of the used internal pressure are reduced with a filling rate of 5 vol% or more. As described above, it is important to dispose the tire in the tire chamber.

また、前述した内圧復活機能を確実に発現させるためには、該内圧復活機能が発現する前に、受傷部を確実に閉塞する事が肝要である。すなわち、受傷部の閉塞が不完全であると、復活したはずの圧力が受傷部から漏洩してしまう結果、内圧復活機能により得られた圧力がその後の走行能力に一時的にしか貢献できないために、受傷後の走行性能を保証できなくなる恐れがあるからである。該中空粒子は、中空構造による低比重かつ弾力性に富んだ粒子であるために、タイヤが受傷し受傷部から中空粒子周囲の空隙気体が漏洩し始めると、空隙気体の漏洩による流れに乗って即座に受傷部に密集し、受傷部の傷口を瞬時に閉塞する。以上述べたように、中空粒子による受傷部の閉塞機能は、本発明の内圧復活機能を支える必須機能である。   Further, in order to surely develop the above-described internal pressure restoration function, it is important to reliably close the wounded part before the internal pressure restoration function is manifested. That is, if the wounded part is not completely closed, the pressure that should have been restored leaks from the wounded part, so that the pressure obtained by the internal pressure restoration function can only contribute temporarily to the subsequent driving ability. This is because there is a risk that the running performance after being injured cannot be guaranteed. Since the hollow particles are particles having a low specific gravity and elasticity due to the hollow structure, when the tire is damaged and the void gas around the hollow particles starts to leak from the damaged portion, the hollow particles get on the flow due to the leakage of the void gas. Immediately close to the injured part, the wound of the injured part is immediately closed. As described above, the function of closing the damaged part by the hollow particles is an essential function that supports the function of restoring the internal pressure of the present invention.

以上述べたように、中空粒子を充填した修理後のタイヤとリムとの組立体では、パンク後の内圧低下に伴うタイヤ気室容積の減少とタイヤの撓み量の増大に伴うタイヤ発熱に加え、中空粒子間の摩擦を引き起こすことで粒子の急激な温度上昇とともに粒子の膨張による内圧復活を果たし、再受傷後の安全走行を実現できる。   As described above, in the repaired tire and rim assembly filled with hollow particles, in addition to the tire heat generation accompanying the decrease in the tire chamber volume and the increase in the deflection of the tire due to the decrease in the internal pressure after the puncture, By causing friction between the hollow particles, the internal temperature can be restored due to the expansion of the particles along with the rapid temperature rise of the particles.

また、発明者らは中空粒子の発熱と膨張の実態について鋭意検討し、中空粒子の適正な範囲を見出した。さて、中空粒子はその原料である『膨張性樹脂粒子』を加熱膨張することにより得られ、この膨張性樹脂粒子には膨張開始温度Ts1が存在する。更に、加熱膨張によって得られた中空粒子を室温から再度加熱すると、中空粒子は更なる膨張を開始し、ここに中空粒子の再膨張開始温度Ts2が存在する。発明者らは、これまで多くの膨張性樹脂粒子から中空粒子を製造し検討を重ねてきた結果、Ts1を膨張特性の指標としてきたが、中空粒子の膨張特性の指標としてはTs2が適切であることを見出すに到った。   In addition, the inventors diligently studied the actual state of heat generation and expansion of the hollow particles, and found an appropriate range of the hollow particles. Now, the hollow particles are obtained by heating and expanding the “expandable resin particles” as the raw material, and the expandable resin particles have an expansion start temperature Ts1. Furthermore, when the hollow particles obtained by heating expansion are heated again from room temperature, the hollow particles start to expand further, and there exists a reexpansion start temperature Ts2 of the hollow particles. As a result of producing hollow particles from many expandable resin particles and studying them, the inventors have used Ts1 as an index of expansion characteristics. However, Ts2 is appropriate as an index of expansion characteristics of hollow particles. I came to find out.

まず、膨張性樹脂粒子を加熱膨張させる場合における膨張挙動を観察した。膨張性樹脂粒子は膨張する前の段階にあるため、中空粒子の状態に比して粒径が極端に小さく、樹脂製の殻部の厚さが極端に厚い。よって、マイクロカプセルとしての剛性が高い状態にある。したがって、加熱膨張の過程で樹脂製の殻部の連続相がガラス転移点を越えても、更なる加熱により殻部がある程度柔らかくなるまでは、内部ガスの拡張力が殻部の剛性にうち勝つことが出来ない。よって、Ts1は実際の殻部のガラス点移転よりも高い値を示す。
一方で、中空粒子を再度加熱膨張させる場合では、中空粒子の殻部の厚さが極端に薄く、中空体としての剛性が低い状態にある。したがって、加熱膨張の過程で殻部の連続相がガラス転移点を越えると同時に膨張を開始するため、Ts2はTs1より低い位置づけとなる。
First, the expansion behavior was observed when the expandable resin particles were heated and expanded. Since the expandable resin particles are in a stage before expansion, the particle diameter is extremely small as compared with the state of the hollow particles, and the thickness of the resin shell is extremely thick. Therefore, the microcapsule has a high rigidity. Therefore, even if the continuous phase of the resin shell exceeds the glass transition point in the process of thermal expansion, the expansion force of the internal gas overcomes the rigidity of the shell until the shell is softened to some extent by further heating. I can't. Therefore, Ts1 shows a higher value than the actual glass point transfer of the shell.
On the other hand, when the hollow particles are heated and expanded again, the thickness of the shell of the hollow particles is extremely thin and the rigidity as the hollow body is low. Therefore, since the continuous phase of the shell exceeds the glass transition point in the process of thermal expansion, expansion starts at the same time, so Ts2 is positioned lower than Ts1.

本発明では、いったん膨張させた中空粒子の更なる膨張特性を活用する場合と、上記に加えて膨張性樹脂粒子の膨張特性をさらに活用する場合があるため、本発明のタイヤにおける内圧復活を議論するには、従来のTs1とTs2とを夫々の場合に応じて使い分けることが肝要である。
すなわち、中空粒子のTs2および膨張性樹脂粒子のTs1は、40℃以上200℃以下であることが肝要である。なぜなら、中空粒子のTs2および膨張性樹脂粒子のTs1が40℃未満では、車両内での耐圧容器の保管温度を鑑みると保管環境下にて膨張する可能性があるからである。
一方200℃を超えると、パンク受傷後のランフラット走行において、中空粒子の摩擦発熱に起因する急激な温度上昇が起こっても、Ts2およびTs1に達することが出来ない場合があり、よって目的とする『内圧復活機能』を十分に発現させることが出来なくなる場合がある。
In the present invention, there is a case where the further expansion characteristics of the hollow particles once expanded are utilized, and in addition to the above, the expansion characteristics of the expandable resin particles may be further utilized. In order to achieve this, it is important to use the conventional Ts1 and Ts2 in accordance with each case.
That is, it is important that Ts2 of the hollow particles and Ts1 of the expandable resin particles are 40 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. This is because if Ts2 of the hollow particles and Ts1 of the expandable resin particles are less than 40 ° C., in view of the storage temperature of the pressure resistant container in the vehicle, there is a possibility of expansion in a storage environment.
On the other hand, if the temperature exceeds 200 ° C., Ts2 and Ts1 may not be reached even if a sudden temperature rise due to frictional heat generation of the hollow particles occurs in the run flat running after puncture damage. In some cases, the “internal pressure restoration function” cannot be fully developed.

よって、Ts2およびTs1の範囲は40℃以上200℃以下であり、好ましくは150℃以下、更に好ましくは120℃以下であり、もっとも好ましくは100℃以下の範囲である。   Therefore, the range of Ts2 and Ts1 is 40 ° C. or more and 200 ° C. or less, preferably 150 ° C. or less, more preferably 120 ° C. or less, and most preferably 100 ° C. or less.

以上のように、上記した上限値および下限値に従う再膨張開始温度Ts2を有する中空粒子または、該中空粒子に更に上記した上限値および下限値に従う再膨張開始温度Ts1を有する膨張性樹脂粒子を添加したものを配置することにより、内圧復活機能を確実に発現させる一方、常用保管での『内圧復活機能保持』が達成される。   As described above, hollow particles having a reexpansion start temperature Ts2 according to the above upper limit value and lower limit value, or expandable resin particles having a reexpansion start temperature Ts1 according to the above upper limit value and lower limit value are further added to the hollow particles. By arranging these, the internal pressure restoration function is surely expressed, while “internal pressure restoration function maintenance” is achieved in regular storage.

この内圧復活機能を強化するために、上記の膨張性樹脂粒子を中空粒子に混在させてタイヤ気室内に充填する場合の膨張性樹脂粒子の混合率は、中空粒子体積の5vol%〜100vol%の範囲である。すなわち、5vol%未満であると膨張性樹脂粒子を添加した効果が明確に得られない。また、100vol%を超えると膨張性樹脂粒子の吸熱量が大きくなるために、内圧復活時の増圧速度が緩慢になることがある。その結果、サイド部が路面に接地している時間が長くなる分、圧力容器であるタイヤ自体が故障してしまう懸念があるため好ましくない。   In order to reinforce the function of restoring the internal pressure, the mixing ratio of the expandable resin particles when the expandable resin particles are mixed in the hollow particles and filled into the tire chamber is 5 vol% to 100 vol% of the hollow particle volume. It is a range. That is, if it is less than 5 vol%, the effect of adding expandable resin particles cannot be clearly obtained. On the other hand, if it exceeds 100 vol%, the endothermic amount of the expandable resin particles increases, and the pressure increase rate when the internal pressure is restored may become slow. As a result, there is a concern that the tire itself, which is a pressure vessel, may break down due to the length of time that the side portion is in contact with the road surface.

次に、中空粒子の中空部(独立気泡)を構成する気体としては、窒素、空気、炭素数2から8の直鎖状及び分岐状の脂肪族炭化水素およびそのフルオロ化物、炭素数2から8の脂環式炭化水素およびそのフルオロ化物、そして次の一般式(III):
−O−R---- (III)
(式中のRおよびRは、それぞれ独立に炭素数が1から5の一価の炭化水素基であり、該炭化水素基の水素原子の一部をフッ素原子に置き換えても良い)にて表されるエーテル化合物、からなる群の中から選ばれた少なくとも1種が挙げられる。また、タイヤ気室内に充填する気体は空気でも良いが、上記粒子中の気体がフルオロ化物でない場合には、安全性の面から酸素を含まない気体、たとえば窒素や不活性ガス等が好ましい。
Next, as the gas constituting the hollow part (closed cell) of the hollow particle, nitrogen, air, linear and branched aliphatic hydrocarbons having 2 to 8 carbon atoms and fluorinated products thereof, carbon numbers 2 to 8 are used. And fluorinated products thereof, and the following general formula (III):
R 1 —O—R 2 ---- (III)
(Wherein R 1 and R 2 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and part of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group may be replaced by fluorine atoms) And at least one selected from the group consisting of ether compounds. The gas filled into the tire chamber may be air. However, when the gas in the particles is not a fluorinated product, a gas not containing oxygen, such as nitrogen or an inert gas, is preferable from the viewpoint of safety.

尚、独立気泡を有する中空粒子を得る方法は特に限定されないが、発泡剤を用いて『膨張性樹脂粒子』を作製し、これを加熱膨張させる方法が一般的である。この発泡剤としては、高圧圧縮ガス及び液化ガスなどの蒸気圧を活用する手法、熱分解によって気体を発生する熱分解性発泡剤を活用する手法などを挙げることができる。   The method for obtaining hollow particles having closed cells is not particularly limited, but a general method is to produce “expandable resin particles” using a foaming agent and to heat and expand them. Examples of the foaming agent include a method utilizing vapor pressure such as high-pressure compressed gas and liquefied gas, and a method utilizing a thermally decomposable foaming agent that generates gas by thermal decomposition.

後者の熱分解性発泡剤には窒素を発生させる特徴のあるものが多く、これらによる発泡によって得られる膨張性樹脂粒子の反応を適宜制御することによって得た粒子は気泡内に主に窒素を有するものとなる。この熱分解性発泡剤としては特に限定されないがジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾジカルボンアミド、パラトルエンスルフォニルヒドラジンおよびその誘導体、そしてオキシビスベンゼンスルフォニルヒドラジンを好適に挙げることができる。   Many of the latter thermally decomposable foaming agents are characterized by generating nitrogen, and the particles obtained by appropriately controlling the reaction of the expandable resin particles obtained by foaming by these have mainly nitrogen in the bubbles. It will be a thing. Although it does not specifically limit as this thermally decomposable foaming agent, Dinitroso pentamethylenetetramine, azodicarbonamide, para-toluene sulfonyl hydrazine and its derivative (s), and oxybisbenzene sulfonyl hydrazine can be mentioned suitably.

次に、前者の高圧圧縮ガス及び液化ガスなどの蒸気圧を活用して中空粒子となる『膨張性樹脂粒子』を得る手法を説明する。
中空粒子を形成する前記樹脂による連続相を重合する際、炭素数2から8の直鎖状及び分岐状の脂肪族炭化水素およびそのフルオロ化物、炭素数2から8の脂環式炭化水素およびそのフルオロ化物、そして次の一般式(III):
−O−R---- (III)
(式中のRおよびRは、それぞれ独立に炭素数が1から5の一価の炭化水素基であり、該炭化水素基の水素原子の一部をフッ素原子に置き換えても良い)にて表されるエーテル化合物、からなる群の中から選ばれた少なくとも1種を発泡剤として高圧下で液化させ、反応溶媒中に分散させつつ、乳化重合させる手法である。これにより上記に示されるガス成分を液体状態の発泡剤として前術の樹脂連続相にて封じ込めた『膨張性樹脂粒子』を得ることができ、これを加熱膨張させる事によって、所望の中空粒子を得る事が出来る。
Next, a technique for obtaining “expandable resin particles” that become hollow particles by utilizing the vapor pressure of the former high-pressure compressed gas and liquefied gas will be described.
When polymerizing the continuous phase of the resin forming the hollow particles, linear and branched aliphatic hydrocarbons having 2 to 8 carbon atoms and fluorinated products thereof, alicyclic hydrocarbons having 2 to 8 carbon atoms and Fluorides and the following general formula (III):
R 1 —O—R 2 ---- (III)
(Wherein R 1 and R 2 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and part of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group may be replaced by fluorine atoms) In this method, at least one selected from the group consisting of ether compounds represented by the following formula is liquefied under high pressure as a blowing agent and dispersed in a reaction solvent, followed by emulsion polymerization. As a result, it is possible to obtain “expandable resin particles” in which the gas components shown above are contained in a liquid state foaming agent in the resin continuous phase of the previous operation, and by heating and expanding this, desired hollow particles are obtained. I can get it.

また、前記『膨張性樹脂粒子』の表面に、シリカ粒子等のアンチブロッキング剤、カーボンブラック微粉、帯電防止剤、界面活性剤、油剤等をコーティングした上で加熱膨張させることにより、目的の中空粒子を得ることができる。   Further, the surface of the “expandable resin particles” is coated with an anti-blocking agent such as silica particles, carbon black fine powder, antistatic agent, surfactant, oil agent, etc. Can be obtained.

また、受傷によりタイヤ気室圧力が低下した状態において、該中空粒子によって必要最低限の内圧を付与するには、中空粒子の中空部内に所定圧力で封入された気体が、粒子外部へ漏れ出ないこと、換言すると、中空粒子の殻の部分に相当する樹脂による連続相が気体を透過し難い性質を有することが肝要である。すなわち、連続相を構成する樹脂はガス透過性の低い材質によること、具体的には、アクリロニトリル系共重合体、アクリル系共重合体、塩化ビニリデン系共重合体のいずれか少なくとも1種から成ることが肝要である。これらの材料は、タイヤ変形による入力に対して中空粒子としての柔軟性を有するため、本発明に特に有効である。   Further, in the state where the pressure of the tire chamber is reduced due to damage, in order to apply the minimum necessary internal pressure by the hollow particles, the gas sealed at the predetermined pressure in the hollow portion of the hollow particles does not leak out of the particles. In other words, it is important that the continuous phase of the resin corresponding to the shell part of the hollow particles has a property that gas is difficult to permeate. That is, the resin constituting the continuous phase is made of a material having low gas permeability, specifically, it is made of at least one of acrylonitrile copolymer, acrylic copolymer, and vinylidene chloride copolymer. Is essential. These materials are particularly effective in the present invention because they have flexibility as hollow particles with respect to input due to tire deformation.

とりわけ、中空粒子の連続相には、アクリロニトリル系重合体、アクリル系重合体および塩化ビニリデン系重合体のいずれかを適用することが好ましい。さらに詳しくは、重合体を構成するモノマーが、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、メチルメタクリレート、メタクリル酸、塩化ビニリデンから選択される重合体であり、好ましくはアクリロニトリル/メタアクリロニトリル/メチルメタクリレート3元共重合体、アクリロニトリル/メタアクリロニトリル/メタクリル酸3元共重合体から選ばれた少なくとも1種がそれぞれ有利に適合する。これらの材料は、いずれもガス透過係数が小さくて気体が透過し難いために、中空粒子の中空部内の気体が外部に漏れ難く、中空部内の圧力を適切に保持することができる。   In particular, it is preferable to apply any one of an acrylonitrile polymer, an acrylic polymer, and a vinylidene chloride polymer to the continuous phase of the hollow particles. More specifically, the polymer constituting the polymer is a polymer selected from acrylonitrile, methacrylonitrile, methyl methacrylate, methacrylic acid, and vinylidene chloride, preferably acrylonitrile / methacrylonitrile / methyl methacrylate terpolymer, acrylonitrile. At least one selected from the group consisting of / methacrylonitrile / methacrylic acid terpolymer is advantageously suitable. Since all of these materials have a small gas permeability coefficient and are difficult for gas to permeate, the gas in the hollow part of the hollow particles hardly leaks to the outside, and the pressure in the hollow part can be appropriately maintained.

さらに、中空粒子の連続相は、30℃におけるガス透過係数が300×10-12 (cc・cm/cm2 ・s・cmHg)以下、好ましくは30℃におけるガス透過係数が20×10-12(cc・cm/cm2・s・cmHg)以下、さらに好ましくは30℃におけるガス透過係数が2×10-12(cc・cm/cm2・s・cmHg)以下であることが推奨される。なぜなら、通常の空気入りタイヤにおけるインナーライナー層のガス透過係数は300×10-12(cc・cm/cm2・s・cmHg)以下のレベルにあって十分な内圧保持機能を有している実績を鑑み、粒子の連続相についても、30℃におけるガス透過係数を300×10-12(cc・cm/cm2 ・s・cmHg)以下とした。ただし、このガス透過係数のレベルでは、3〜6カ月に1度程度の内圧補充が必要であるから、そのメンテナンス性の点からも、20×10-12 (cc・cm/cm2 ・s・cmHg)以下、さらに好ましくは2×10-12(cc・cm/cm2・s・cmHg)以下とすることが推奨される。 Further, the continuous phase of the hollow particles has a gas permeability coefficient at 30 ° C. of 300 × 10 −12 (cc · cm / cm 2 · s · cmHg) or less, preferably a gas permeability coefficient at 30 ° C. of 20 × 10 −12 ( cc · cm / cm 2 · s · cmHg) or less, it is recommended and further preferably the gas permeability coefficient at 30 ° C. is 2 × 10 -12 (cc · cm / cm 2 · s · cmHg) or less. This is because the gas permeability coefficient of the inner liner layer in a normal pneumatic tire is at a level of 300 × 10 −12 (cc · cm / cm 2 · s · cmHg) or less and has a sufficient internal pressure holding function. In view of the above, the gas permeation coefficient at 30 ° C. was set to 300 × 10 −12 (cc · cm / cm 2 · s · cmHg) or less for the continuous phase of the particles. However, at this gas permeation coefficient level, it is necessary to replenish the internal pressure once every 3 to 6 months. From the standpoint of maintainability, 20 × 10 −12 (cc · cm / cm 2 · s · cmHg) or less, more preferably 2 × 10 −12 (cc · cm / cm 2 · s · cmHg) or less is recommended.

ここで、本発明に従ってタイヤ気室に中空粒子を充填するにあたり、タイヤが損傷した際のタイヤ受傷部の閉塞機能を高めるために、タイヤ気室内に、大気圧下での平均嵩比重が該中空粒子の平均真比重よりも大きい発泡体の多数を配置し、傷口の閉塞に中空粒子群と混用することが有効である。すなわち、あらかじめタイヤ気室内に発泡体の多数を配置しておくか、或いはパンク後に該中空粒子群と別または一緒に充填する手段が有効である。具体的には、直径が1〜15mmの略球体形状または一辺が1〜15mmの立方体形状であり独立または連通気泡を有し、平均嵩比重が0.06〜0.3g/ccでありかつ粒子の平均真比重よりも大きい嵩比重値である発泡体の多数を加えることにより、該内圧復活機能の発現期間を延ばし、タイヤ受傷後の走行能力を増大させることが可能である。   Here, when filling the tire air chamber with the hollow particles according to the present invention, the average bulk specific gravity under atmospheric pressure is increased in the tire air chamber in order to enhance the function of closing the tire damage portion when the tire is damaged. It is effective to arrange a large number of foams larger than the average true specific gravity of the particles and to mix them with the hollow particle group for closing the wound. That is, it is effective to arrange a large number of foams in the tire chamber in advance, or to fill the hollow particles separately or together after puncturing. Specifically, it has a substantially spherical shape with a diameter of 1 to 15 mm or a cubic shape with a side of 1 to 15 mm, has independent or open cells, has an average bulk specific gravity of 0.06 to 0.3 g / cc, and particles By adding a large number of foams having a bulk specific gravity value larger than the average true specific gravity, it is possible to extend the expression period of the internal pressure restoration function and increase the running ability after tire damage.

すなわち、中空粒子は略球形状であるために流動性が高く、よってタイヤバルブ等の内径の小さい導入口からタイヤ気室内部に、容易に配置することができる。その一方、タイヤが受傷したとき、該受傷部からタイヤの外側へ中空粒子がタイヤ気室の高圧気体と共に吹き出ようとして受傷部内面に集まることになる。しかしながら、受傷部内面からタイヤ外周面までの受傷経路は直線ではなく複雑に入り組んだ形状を呈するため、タイヤ内面傷口から入り込んだ該粒子は、該経路の途上行く手を阻まれる結果、多数の中空粒子が受傷部内面に圧縮状態で集合することになり、受傷部が暫定的に閉塞される。ここで、暫定的に閉塞とは、中空粒子そのものの漏洩はないが、該粒子周囲の空隙気体が徐々に漏洩する状態を指す。   That is, since the hollow particles have a substantially spherical shape, the fluidity is high, so that the hollow particles can be easily arranged from the inlet having a small inner diameter such as a tire valve into the tire chamber. On the other hand, when the tire is damaged, the hollow particles gather from the damaged portion inside the damaged portion in an attempt to blow out with the high-pressure gas in the tire chamber from the damaged portion to the outside of the tire. However, since the wound path from the inner surface of the scratched part to the outer peripheral surface of the tire is not a straight line but presents a complicated and complicated shape, the particles entering from the wound on the inner surface of the tire are obstructed on the way of the path, resulting in a large number of hollow particles. Will gather in a compressed state on the inner surface of the damaged part, and the damaged part is temporarily closed. Here, provisionally clogging refers to a state in which the hollow particles themselves do not leak, but the void gas around the particles gradually leaks.

その際、受傷部の傷の大きさが極端に大きい場合には、粒子のみによる暫定的閉塞が不完全な場合があり、中空粒子がタイヤ外部に漏れ出してしまう場合がある。このような場合において、上述した発泡体の多数を加えておくことにより、次のように傷口閉塞のレベルを向上させることができる。
まず、上述の発泡体の多数をあらかじめタイヤ気室内に配置しておけば、パンクによるタイヤ気室内の気体の漏洩と共に、該発泡体が傷口内面に密着し、タイヤ気室内の圧力と回転に伴う遠心力とによって、さらに傷口内部に潜り込んだ様態となる。その後の修理により、中空粒子を充填すると、発泡体が潜り込んだ傷口を閉塞する形となり、極めて確実な閉塞状態を得ることができる。
At that time, if the size of the scratch on the damaged part is extremely large, the temporary blockage by only the particles may be incomplete, and the hollow particles may leak out of the tire. In such a case, by adding a large number of the above-mentioned foams, the level of wound closure can be improved as follows.
First, if a large number of the above-mentioned foams are arranged in the tire chamber in advance, along with the leakage of the gas in the tire chamber due to puncture, the foam adheres to the inner surface of the wound and accompanies the pressure and rotation in the tire chamber. Due to the centrifugal force, it enters a state where it is further submerged inside the wound. When the hollow particles are filled by a subsequent repair, the wound in which the foam has entered is closed, and an extremely reliable closed state can be obtained.

一方、修理後のタイヤにおいては、転動中のタイヤ気室内において、速度に応じた遠心力が発生しており、その遠心力下において嵩比重の大きい該発泡体はタイヤのインナーライナー側へ、そして真比重の小さい該中空粒子は該発泡体よりは回転中心に近い側へ夫々偏在する。この状態においては、もし該粒子のみでは閉塞できない程の大きさの傷を再度受けたとしても、タイヤ内面のインナーライナー面近傍に、該発泡体が多数偏在しているため、該発泡体がタイヤ外部へ吹き出ようとして、受傷部の傷口内面にいち早く密着することによって受傷部を閉塞する事となり、極めて有効である。   On the other hand, in the tire after repair, a centrifugal force corresponding to the speed is generated in the tire chamber during rolling, and the foam having a large bulk specific gravity under the centrifugal force is directed to the inner liner side of the tire. The hollow particles having a small true specific gravity are unevenly distributed closer to the rotation center than the foam. In this state, even if a scratch of a size that cannot be closed only by the particles is received again, the foam is unevenly distributed near the inner liner surface of the tire inner surface. It is very effective because the wounded part is closed by promptly coming into close contact with the inner surface of the wounded part of the wounded part in order to blow out to the outside.

特に、該発泡体が連通気泡を持つ発泡体の場合、圧縮性が高く、傷口の形状に密着しやすく、傷口内部まで潜り込み易い事と、結果的に大きな傷口を該発泡体により極めて複雑かつ微細化できる事によって、その複雑・微細化された気体の散逸流路を該中空粒子にて閉塞するに最も適した様態へ変化させることが出来るため、大変有効な手段となる。   In particular, when the foam is a foam having open cells, it has high compressibility, easily adheres to the shape of the wound, and easily enters into the inside of the wound, and as a result, a large wound is extremely complicated and fine by the foam. This makes it possible to change the complicated and refined gas dissipating flow path to a state most suitable for closing with the hollow particles, which is a very effective means.

また、中空粒子および気体の充填に併用するタイヤ用バルブを有することが好ましい。このタイヤ用バルブは、中空粒子をタイヤ気室内に堰止め、かつ気体のみをタイヤ気室外に通過可能としたフィルターを備えることを特徴とするものである。かようなタイヤ用バルブを取り付けることによって、本発明のタイヤとリムの組立体を製造する際、1つのバルブのみにて中空粒子をタイヤ気室内に配置する事が可能となるため、1つのバルブ穴しか持たない汎用リムをそのまま使用することが出来る。加えて、常用走行におけるタイヤ気室圧力の自然低下に対し、『気体補充作業における中空粒子の漏洩』を防ぐ事が出来、簡便にタイヤ気室圧力をメンテナンスする事を実現できる。
かようなタイヤ用バルブとしては、図6に例示する構造のものを用いることができる。ここで、符号12が上記フィルターであり、例えば不織布を用いることができる。
Moreover, it is preferable to have a tire valve used in combination with hollow particles and gas filling. The tire valve includes a filter that blocks hollow particles in the tire chamber and allows only gas to pass outside the tire chamber. By attaching such a tire valve, when manufacturing the tire and rim assembly of the present invention, it is possible to place hollow particles in the tire chamber with only one valve. A general-purpose rim having only holes can be used as it is. In addition, it is possible to prevent “leakage of hollow particles in the gas replenishing operation” against the natural drop of the tire chamber pressure during normal running, and to easily maintain the tire chamber pressure.
As such a tire valve, one having the structure illustrated in FIG. 6 can be used. Here, the code | symbol 12 is the said filter, For example, a nonwoven fabric can be used.

パンクタイヤの修理に供する充填材として、表1に示す中空粒子を作製し、それぞれ表1に示す条件に従って図2に示した耐圧容器(ポリエチレンテレフタレート樹脂製)内に収容して表1に示した圧力下にて一定期間保管し、この耐圧容器から中空粒子および高圧気体を供給してパンクタイヤの修理を行った。各修理における傷口の閉塞性、再パンク後の走行能力について調査した結果を表1に併記する。   The hollow particles shown in Table 1 were prepared as fillers for repairing puncture tires, and each was accommodated in a pressure vessel (made of polyethylene terephthalate resin) shown in FIG. 2 according to the conditions shown in Table 1 and shown in Table 1. The puncture tire was repaired by storing it under pressure for a certain period and supplying hollow particles and high-pressure gas from the pressure vessel. Table 1 shows the results of a survey of wound obstruction and repair ability after re-puncture in each repair.

なお、表1における、中空粒子の連続相を構成する組成物の種類は表2に示すとおりである。この表2に示す膨張性樹脂粒子を加熱して膨張させることによって中空粒子とし、得られた粒子群の平均粒径および平均真比重を測定した結果は表3に示した。表3に示した中空粒子を表1に示す充填率の下で、各タイヤ気室に充填した。なお、タイヤには、排気量1500ccの乗用車に、195/45ZR16のタイヤと7.0J−16のリムとの組立体を装置し、使用内圧200kPa下にて、6mmφの釘を踏み抜き受傷させたものを用いた。   In Table 1, the types of compositions constituting the continuous phase of the hollow particles are as shown in Table 2. The expandable resin particles shown in Table 2 were heated and expanded to form hollow particles, and the average particle diameter and average true specific gravity of the obtained particle group were measured. The hollow particles shown in Table 3 were filled in each tire air chamber under the filling rate shown in Table 1. For the tire, an assembly of a 195 / 45ZR16 tire and a 7.0J-16 rim was installed on a passenger car with a displacement of 1500 cc, and a 6mmφ nail was stepped and damaged under an internal pressure of 200kPa. Was used.

ここで、実施例においては所定量の容器内の中空粒子と高圧気体をタイヤ気室内に充填し、充填後のタイヤ気室圧力を求めた。更に速度50km/hにて10km走行した後のタイヤ内圧を測定した。傷口の閉塞性は、タイヤ内圧が高いほど傷口閉塞性に優れていることを示す。
また、本発明はコンプレッサー等の圧力補充機器を用いない修理手段であるため、比較例2、3においては、コンプレッサーによる圧力補充を実施した場合を示した。
Here, in the examples, a predetermined amount of hollow particles and high-pressure gas in the container were filled into the tire chamber, and the tire chamber pressure after filling was determined. Further, the tire internal pressure after traveling 10 km at a speed of 50 km / h was measured. The wound blockage indicates that the higher the tire internal pressure, the better the wound blockage.
In addition, since the present invention is a repair means that does not use a pressure replenishing device such as a compressor, Comparative Examples 2 and 3 show cases where pressure replenishment is performed by a compressor.

また、再パンク後の走行能力は、上記タイヤを走行後24時間放置し、その後6mmφの釘を一度目の受傷とは別の位置にて踏み抜き、3日間放置した。その後、60km/hにて最大80kmの走行を実施し、再パンク後の走行能力について調べた。2度目の受傷(再パンク)後の走行においては、再修理が不能であることを前提とし、中空粒子の追加充填及び高圧気体の再補充を一切行わず、3日間放置後の状態からの走行を実施した。この状況においては、修理場への直行を前提とし、走行距離20km以上を合格とした。   The running ability after re-puncture was determined by allowing the tire to stand for 24 hours after running, then stepping out a 6 mmφ nail at a position different from the first injury and leaving it for 3 days. Thereafter, a maximum of 80 km was run at 60 km / h, and the running ability after re-puncturing was examined. Running after the second injuries (re-puncture), assuming that repairs are impossible, running without leaving the hollow particles and refilling with high-pressure gas at all for 3 days Carried out. In this situation, the mileage of 20 km or more was accepted as a premise, assuming direct access to the repair shop.

Figure 2006116912
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なお、荷重が負荷されていない状態下でタイヤの気室圧力を使用内圧である200kPaに調整し、気室内の高圧空気を排出させることで気体の排出量を求め、タイヤの気室容積を算出した。その算出結果を、表1に示した。
ここで、タイヤの気室容積の測定は、以下に示す手順によって行った。
〔タイヤ気室容積の測定方法〕
手順1:タイヤとリムの組立体に荷重がかからない状態を保持したまま、常温の空気を充填し、所定内圧(使用内圧)Pに調整する。このとき、P下における目的のタイヤ気室容積をVとする。
手順2:タイヤバルブを開放し、タイヤ気室内の空気を大気圧P1に放出させつつ積算流量計に流し、充填空気排出量Vを測定する。なお積算流量計には、品川精機(株)製 DC DRYガスメーター DC−2C、インテリジェントカウンターSSF を用いた。
以上の各測定値を用いて、
タイヤ気室容積値=(充填空気排出量)/(使用内圧/大気圧)---(II)
に従って、使用内圧P時のタイヤ気室容積Vを求めることができる。
なお、式(II)において使用内圧はゲージ圧値(kPa)を、大気圧値は気圧計による絶対値(kPa)を用いた。
Note that the tire chamber pressure is adjusted to 200 kPa, which is the working internal pressure under no load, and high pressure air in the chamber is discharged to determine the amount of gas discharged, and the tire chamber volume is calculated. did. The calculation results are shown in Table 1.
Here, the measurement of the air volume of the tire was performed according to the following procedure.
[Measurement method of tire chamber volume]
Step 1: while maintaining the state in which that no load is the assembly of the tire and rim, filled with air at room temperature, a predetermined pressure (using pressure) is adjusted to P 2. In this case, the tire's air chamber volume of interest in P 2 under and V 2.
Procedure 2: The tire valve is opened, and the air in the tire chamber is discharged to the atmospheric pressure P 1 while flowing into the integrating flow meter, and the charged air discharge amount V 1 is measured. As the integrating flow meter, DC DRY gas meter DC-2C, intelligent counter SSF manufactured by Shinagawa Seiki Co., Ltd. was used.
Using the above measured values,
Tire chamber volume value = (filled air discharge) / (internal pressure / atmospheric pressure) --- (II)
Accordingly, the tire chamber volume V 2 at the use internal pressure P 2 can be obtained.
In the formula (II), the internal pressure used was a gauge pressure value (kPa), and the atmospheric pressure value was an absolute value (kPa) measured by a barometer.

また、表1に示したタイヤ気室に配置した容器内の中空粒子の中空部内の圧力は、次のように測定した。
〔中空部内の圧力レベル確認方法〕
容積が既知の容器内に中空粒子を配置し所望の使用内圧Pに一定期間保った、目的の容器を準備する。容器上のバルブにはフィルターを配置することで、バルブを開放した時、中空粒子が容器内に留まり、高圧の気体だけが排出される状態を得られる。次に、一旦容器の圧力を大気圧とし、再度気体を充填した上でPの50%に相当する圧力P50%に調整し、容器上のバルブを開放して容器内の空気を大気圧P1に放出させつつ積算流量計に流し、空気排出量V50%を測定する。そして、次式
50%下における粒子周囲空隙容積値V(cm)=
〔空気排出量値V50%(cm)〕/〔内圧値P50%(kPa)/大気圧P1(kPa )〕
により、圧力P50%における粒子周囲空隙容積値Vを求める。同様に、P30%、70%、80%、90%等の各圧力水準における粒子周囲空隙容積を算出する。もし、中空部内圧力が容器内の圧力に満たない場合は、中空粒子体積が減少するためその分粒子周囲空隙容積が増加した状態となる。よって、充分に低い圧力水準から上記測定を開始し、粒子周囲空隙容積が増加し始めた水準の圧力をもって、中空粒子の中空部内の圧力レベルとした。
Moreover, the pressure in the hollow part of the hollow particle in the container arrange | positioned at the tire air chamber shown in Table 1 was measured as follows.
[How to check the pressure level in the hollow part]
A target container is prepared in which hollow particles are arranged in a container having a known volume and kept at a desired use internal pressure P 2 for a certain period. By arranging a filter in the valve on the container, when the valve is opened, the hollow particles stay in the container, and only high-pressure gas is discharged. Then, once the pressure vessel and the atmospheric pressure, and adjusted to the pressure P 50% corresponding to 50% P 2 in terms of gas-filled again, large air in the container by opening the valve on the container pressure While discharging to P 1 , flow into the integrating flow meter and measure the air discharge V 50% . And the void volume value V (cm 3 ) around the particle under the following formula P 50% =
[Air discharge value V 50% (cm 3 )] / [Internal pressure value P 50% (kPa) / Atmospheric pressure P 1 (kPa)]
Thus, the void volume value V around the particle at the pressure P 50% is obtained. Similarly, the void volume around the particles at each pressure level such as P 30%, P 70%, P 80%, P 90%, etc. is calculated. If the pressure inside the hollow portion is less than the pressure inside the container, the volume of the hollow particles decreases, and the void volume around the particles increases accordingly. Therefore, the above measurement was started from a sufficiently low pressure level, and the pressure level at which the void volume around the particle began to increase was defined as the pressure level in the hollow part of the hollow particle.

さらに、中空粒子の平均真比重の計測法は、次に示す通りである。
[平均真比重の計測法]
粒子の平均真比重値は、イソプロパノールを用いた、常法である液置換法(アルキメデス法)により測定するのが一般的であり、本発明においても、この常法に従うこととした。
Furthermore, the method for measuring the average true specific gravity of the hollow particles is as follows.
[Measurement method of average true specific gravity]
The average true specific gravity value of the particles is generally measured by a liquid replacement method (Archimedes method), which is an ordinary method using isopropanol, and this ordinary method is also used in the present invention.

また、中空粒子の平均粒径および粒径分布の計測法は、次に示す通りである。
機器:Sympatec Gmbh 社製 レーザ回折式粒度分布測定装置 HELOS&RODOSシステム
測定条件:2S−100ms/DRY
分散圧:2.00bar、送り:50.00%、回転:60.00%
形状係数:1.00
上記の条件にて測定し、以下の測定値を採用する。
すなわち、体積基準平均粒径を、本発明の平均粒径値(D50値)とする。
Moreover, the measuring method of the average particle diameter and particle size distribution of a hollow particle is as follows.
Instrument: Sympatec Gmbh Laser Diffraction Particle Size Analyzer HELOS & RODOS System Measurement conditions: 2S-100ms / DRY
Dispersion pressure: 2.00 bar, feed: 50.00%, rotation: 60.00%
Shape factor: 1.00
Measurement is performed under the above conditions, and the following measured values are adopted.
That is, the volume-based average particle size is set as the average particle size value (D50 value) of the present invention.

さらに、各膨張性樹脂粒子の熱膨張開始温度Ts1及び各中空粒子の再膨張開始温度Ts2の測定法は、以下に示す通りである。
〔粒子の熱膨張開始温度測定法〕
表2における熱膨張開始温度Ts1およびTs2は、以下に示す条件にて膨張変位量を測定し、その変位量の立ち上がり時の温度とした。
機器:PERKIN−ELMER 7Series
“Thermal Analysis System”
測定条件:昇温速度10km/min、測定開始温度25℃、測定終了温度220℃、
測定物理量:加熱による膨張変位量を測定。
Furthermore, the measuring method of the thermal expansion start temperature Ts1 of each expandable resin particle and the reexpansion start temperature Ts2 of each hollow particle is as follows.
[Measurement method of thermal expansion start temperature of particles]
The thermal expansion start temperatures Ts1 and Ts2 in Table 2 were measured for the expansion displacement amount under the following conditions, and were defined as the temperatures at the rise of the displacement amount.
Equipment: PERKIN-ELMER 7Series
“Thermal Analysis System”
Measurement conditions: temperature increase rate 10 km / min, measurement start temperature 25 ° C., measurement end temperature 220 ° C.
Measurement physical quantity: Measures the amount of expansion displacement due to heating.

なお、評価を行うタイヤとリムとの組立体のリム内面には、タイヤ気室圧力をモニターする圧力センサーを組み込み、測定した圧力データの信号を一般に使用されているテレメータを用いて電波伝送し、試験車両内部に設置した受信機にて受信することで圧力の変化を計測しながら、走行試験を実施した。   In addition, on the inner surface of the rim of the assembly of the tire and rim to be evaluated, a pressure sensor that monitors the tire chamber pressure is incorporated, and the signal of the measured pressure data is transmitted by radio using a commonly used telemeter, A driving test was conducted while measuring changes in pressure by receiving the signal with a receiver installed inside the test vehicle.

比較例1では、中空粒子の中空部圧力が低く容器内も大気圧のため高圧気体の流入はない。また、コンプレッサーでの圧力補充をしなかったため、1度目の受傷後の走行にてタイヤからの発熱による増圧は得られるものの閉塞が充分ではなく、また中空部圧力が低いために内圧復活も起こらなかった。よって早期にタイヤ故障に至った。   In Comparative Example 1, there is no inflow of high-pressure gas because the hollow part pressure of the hollow particles is low and the inside of the container is also atmospheric pressure. In addition, since the pressure was not replenished by the compressor, pressure increase due to heat generation from the tire was obtained after the first damage, but the clogging was not sufficient, and the internal pressure was restored due to the low pressure of the hollow part. There wasn't. Therefore, tire failure occurred early.

比較例2および3では、比較例1に比してコンプレッサーでの圧力補充をしたため、1度目の受傷後の走行はできたが、中空部内圧力が低いために充分な閉塞が得られず、10km走行後のタイヤ内圧が低い。タイヤからの発熱により若干の圧力増加があるが、受傷部からの漏洩が大きい。更に2度目の受傷では、比較例1の1度目の受傷の場合と同様に早期に故障に至った。   In Comparative Examples 2 and 3, since the pressure was replenished by the compressor as compared with Comparative Example 1, it was possible to run after the first damage, but sufficient blockage was not obtained due to the low pressure in the hollow part, and 10 km. Tire internal pressure after running is low. Although there is a slight pressure increase due to heat generation from the tire, leakage from the damaged part is large. Further, in the second injury, as in the case of the first injury in Comparative Example 1, the failure occurred early.

実施例1,2では、容器内の高圧気体が流れ込むことによる増圧と、中空部内圧力が高いことによって、コンプレッサーによる圧力補充をせずとも、1度目の受傷後の走行が可能であった。また、タイヤからの発熱により一部の中空粒子が膨張し内圧復活できた。2度目の受傷においても、3日間の放置によりタイヤ気室の圧力は低下したが、中空部内の圧力が保持されているため、内圧復活による走行が可能であった。   In Examples 1 and 2, the increased pressure due to the flow of the high-pressure gas in the container and the high pressure in the hollow portion enabled traveling after the first damage without refilling with a compressor. Also, some of the hollow particles expanded due to heat generation from the tire, and the internal pressure was restored. Even in the second injury, the pressure in the tire chamber was reduced by leaving it for three days, but since the pressure in the hollow portion was maintained, it was possible to run by restoring the internal pressure.

パンクタイヤの修理要領を示す図である。It is a figure which shows the repair point of a puncture tire. 本発明で使用する耐圧容器の具体的構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the specific structure of the pressure vessel used by this invention. 耐圧容器の変形例とフィルター付バルブを搭載した例を示す図である。It is a figure which shows the example which mounted the modified example of a pressure vessel, and the valve | bulb with a filter. 本発明に従う修理後のタイヤの幅方向断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view in the width direction of a tire after repair according to the present invention. 本発明に従う修理後タイヤに適用する、中空粒子および気体の充填に併用する『フィルターを備えたタイヤ用バルブ』の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the "valve for tires provided with the filter" used together with the filling of a hollow particle and gas applied to the tire after repair according to this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 リム
2 タイヤ
2a タイヤ気室
3 耐圧容器
4 中空粒子
5 気体
6 開口部
7 ビードコア
8 カーカス
9 ベルト
10 トレッド
11 インナーライナー層
12 フィルター
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rim 2 Tire 2a Tire air chamber 3 Pressure vessel 4 Hollow particle 5 Gas 6 Opening 7 Bead core 8 Carcass 9 Belt 10 Tread 11 Inner liner layer 12 Filter

Claims (18)

車両にリムを介して装着したタイヤが受傷して内圧が大気圧まで低下した際、該車両装着状態のタイヤとリムとで区画されたタイヤ気室に、熱膨張が可能な樹脂による連続相と独立気泡とからなる中空粒子の多数を当該タイヤの使用内圧以上の高圧気体中に収容した耐圧容器から、高圧気体並びに中空粒子を供給し、傷口を中空粒子で塞いだ上で中空粒子および高圧気体によって内圧を付与することを特徴とするパンクタイヤの修理方法。   When a tire mounted on a vehicle is damaged and an internal pressure is reduced to atmospheric pressure, a tire phase chamber partitioned by the vehicle mounted tire and the rim has a continuous phase made of a resin capable of thermal expansion. A high pressure gas and hollow particles are supplied from a pressure vessel containing a large number of hollow particles composed of closed cells in a high pressure gas higher than the working internal pressure of the tire, and the wound is closed with the hollow particles and then the hollow particles and the high pressure gas. A method for repairing puncture tires, characterized in that an internal pressure is applied. 下記式(I)に従う中空粒子の充填率を5vol%以上100vol%以下とすることを特徴とする請求項1に記載のパンクタイヤの修理方法。

中空粒子の充填率=(粒子体積値/タイヤ気室容積値)×100 ---(I)
ここで、
粒子体積値:タイヤ気室に配置した全中空粒子の大気圧下での合計体積
と粒子周囲の空隙体積との合計量(cm
タイヤ気室容積値:タイヤとリムとの組立体に空気のみを充填して使用
内圧(kPa)に調整した後、充填空気を内圧が大気圧になるまで排出した
際の充填空気排出量(cm)を用いて、次式(II)から求めた値(cm

タイヤ気室容積値=(充填空気排出量)/(使用内圧/大気圧)---(II)
なお、式(II)において使用内圧はゲージ圧値(kPa)を、大気圧値
は気圧計による絶対値(kPa)を用いる。
The puncture tire repair method according to claim 1, wherein a filling rate of the hollow particles according to the following formula (I) is 5 vol% or more and 100 vol% or less.
Filling ratio of hollow particles = (particle volume value / tire chamber volume value) × 100 --- (I)
here,
Particle volume value: The total volume of all the hollow particles placed in the tire chamber under the atmospheric pressure and the total void volume around the particles (cm 3 )
Tire chamber volume value: After filling the tire and rim assembly with air only and adjusting to the internal pressure (kPa), the amount of air discharged when the internal air is discharged until the internal pressure reaches atmospheric pressure (cm 3 ) using the following formula (II) (cm
3 )
Tire chamber volume value = (filled air discharge) / (internal pressure / atmospheric pressure) --- (II)
In the formula (II), the gauge pressure (kPa) is used for the internal pressure, and the absolute value (kPa) using a barometer is used for the atmospheric pressure value.
中空粒子の充填率を10vol%以上とすることを特徴とする請求項2に記載のパンクタイヤの修理方法。   The puncture tire repair method according to claim 2, wherein a filling rate of the hollow particles is 10 vol% or more. 前記中空粒子に、ガス成分を液体状態の発泡剤として樹脂に封じ込めた膨張性樹脂粒子を混合して、タイヤ気室に充填することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。   The puncture according to any one of claims 1 to 3, wherein inflatable resin particles in which a gas component is contained in a resin as a foaming agent in a liquid state are mixed with the hollow particles, and the tire air chamber is filled. How to repair a tire. 前記中空粒子の熱膨張開始温度Ts2が40〜200℃であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。   The puncture tire repair method according to any one of claims 1 to 4, wherein a thermal expansion start temperature Ts2 of the hollow particles is 40 to 200 ° C. 前記中空粒子の熱膨張開始温度Ts2が40〜150℃であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。   The puncture tire repair method according to any one of claims 1 to 5, wherein a thermal expansion start temperature Ts2 of the hollow particles is 40 to 150 ° C. 前記中空粒子の熱膨張開始温度Ts2が40〜120℃であることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。   The puncture tire repair method according to any one of claims 1 to 6, wherein a thermal expansion start temperature Ts2 of the hollow particles is 40 to 120 ° C. 前記中空粒子の熱膨張開始温度Ts2が40〜100℃であることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。   The puncture tire repair method according to any one of claims 1 to 7, wherein a thermal expansion start temperature Ts2 of the hollow particles is 40 to 100 ° C. 中空粒子は、中空部内の圧力をタイヤの使用内圧の70%以上に調整して用いることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。   The puncture tire repair method according to any one of claims 1 to 8, wherein the hollow particles are used by adjusting the pressure in the hollow portion to 70% or more of the working internal pressure of the tire. 中空粒子は、中空部内の圧力をタイヤの使用内圧の80%以上に調整して用いることを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。   The puncture tire repair method according to any one of claims 1 to 9, wherein the hollow particles are used by adjusting the pressure in the hollow portion to 80% or more of the working internal pressure of the tire. 中空粒子は、中空部内の圧力をタイヤの使用内圧の90%以上に調整して用いることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。   The puncture tire repair method according to any one of claims 1 to 10, wherein the hollow particles are used by adjusting the pressure in the hollow portion to 90% or more of the working internal pressure of the tire. 中空粒子は、中空部内の圧力をタイヤの使用内圧の100%以上に調整して用いることを特徴とする請求項1ないし11のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。   The method for repairing a puncture tire according to any one of claims 1 to 11, wherein the hollow particles are used by adjusting the pressure in the hollow portion to 100% or more of the use internal pressure of the tire. タイヤ気室に充填する中空粒子群の平均粒径が40〜200μmの範囲にあり、かつ該中空粒子群の平均真比重が0.01〜0.06g/cmの範囲にあることを特徴とする請求項1ないし12のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。 The average particle size of the hollow particle group filled in the tire chamber is in the range of 40 to 200 μm, and the average true specific gravity of the hollow particle group is in the range of 0.01 to 0.06 g / cm 3. The puncture tire repair method according to any one of claims 1 to 12. 中空粒子の中空部内の気体が、窒素、空気、炭素数2から8の直鎖状及び分岐状の脂肪族炭化水素およびそのフルオロ化物、炭素数2から8の脂環式炭化水素およびそのフルオロ化物、そして次の一般式(III):
−O−R ---- (III)
(式中のRおよびRは、それぞれ独立に炭素数が1から5の一価の炭化水素基であり、該炭化水素基の水素原子の一部をフッ素原子に置き換えても良い)にて表されるエーテル化合物、からなる群の中から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする請求項1ないし13のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。
The gas in the hollow part of the hollow particles is nitrogen, air, linear and branched aliphatic hydrocarbons having 2 to 8 carbon atoms and fluorinated products thereof, alicyclic hydrocarbons having 2 to 8 carbon atoms and fluorinated products thereof. And the following general formula (III):
R 1 —O—R 2 ---- (III)
(Wherein R 1 and R 2 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and part of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group may be replaced by fluorine atoms) The puncture tire repair method according to claim 1, wherein the repair method is at least one selected from the group consisting of ether compounds represented by:
中空粒子の連続相である樹脂が、ポリビニルアルコール樹脂、アクリロニトリル系重合体、アクリル系重合体および塩化ビニリデン系重合体のいずれか少なくとも1種から成ることを特徴とする請求項1ないし14のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。   The resin as the continuous phase of the hollow particles is composed of at least one of a polyvinyl alcohol resin, an acrylonitrile polymer, an acrylic polymer, and a vinylidene chloride polymer. Repair method for puncture tires described in 1. 中空粒子の連続相がアクリロニトリル系重合体から成り、該アクリロニトリル系重合体は、アクリロニトリル重合体、アクリロニトリル/メタアクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル/メチルメタクリレート共重合体、アクリロニトリル/メタアクリロニトリル/メチルメタクリレート3元共重合体およびアクリロニトリル/メタアクリロニトリル/メタクリル酸3元共重合体から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする請求項1ないし15のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。   The continuous phase of the hollow particles consists of an acrylonitrile polymer, which is an acrylonitrile polymer, an acrylonitrile / methacrylonitrile copolymer, an acrylonitrile / methyl methacrylate copolymer, an acrylonitrile / methacrylonitrile / methyl methacrylate ternary copolymer. The puncture tire repair method according to any one of claims 1 to 15, wherein the repair method is at least one selected from a polymer and an acrylonitrile / methacrylonitrile / methacrylic acid terpolymer. タイヤ気室内に、大気圧下での平均嵩比重が該中空粒子の平均真比重よりも大きい発泡体の多数を配置し、傷口の閉塞に中空粒子群と混用することを特徴とする請求項1ないし16のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。   2. A large number of foams whose average bulk specific gravity under atmospheric pressure is larger than the average true specific gravity of the hollow particles are arranged in the tire chamber, and are mixed with the hollow particle group for closing the wound. The repair method of the puncture tire in any one of thru | or 16. 前記発泡体は、直径が1〜15mmの略球体形状または一辺が1〜15mmの立方体形状であり、平均嵩比重が0.06〜0.3(g/cc)であり、独立気泡または連通気泡を有するものであることを特徴とする請求項17に記載のパンクタイヤの修理方法。   The foam has a substantially spherical shape with a diameter of 1 to 15 mm or a cubic shape with a side of 1 to 15 mm, an average bulk specific gravity of 0.06 to 0.3 (g / cc), and closed cells or open cells. The puncture tire repair method according to claim 17, wherein the puncture tire repair method is provided.
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