JP2006159439A - Repairing method of punctured tire - Google Patents

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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 for quickly certainly returning a tire of which the internal pressure is lowered upon the reception of an external damage to a runnable state. <P>SOLUTION: When the tire mounted on a vehicle through a rim receives a damage to lower the atmospheric pressure in its internal pressure, the tire air chamber demarcated by the tire and the rim, both of which are mounted on the vehicle, is filled with along with a gas while heating and expanding a large number of expansible resin particles encapsulating a gas component in a resin as a liquid state foaming agent to supply the expansible resin particles into the tire air chamber as hollow particles composed of a continuous phase due to the thermally expansible resin and closed cells not only to close the open wound by the hollow particles but also to apply use internal pressure by the filling with 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
The technique using this puncture repair agent is a combination of an adhesive seal liquid and an electric pump that feeds compressed air, as described in Patent Document 1, for example. The liquid is supplied to the inside of the tire, the wound is closed with a sealing liquid, and air is filled to repair the damaged tire immediately.
International Publication No. 2004/048493 Pamphlet

ところが、シール液は粘稠物であるため、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、タイヤを回転させつつシールを完了するまでの間に傷口から漏洩した空気圧を補充するために、再度空気の充填が必要であったり、シール液が傷口に到達してこれを封止するまでに長時間を要する、などの不利がある。   However, since the sealing liquid is a viscous material, it is difficult to reach the wound especially when the wound is above the tire. For example, it is necessary to perform preliminary traveling to rotate the tire after the sealing liquid is injected, or to rotate the tire. However, in order to replenish the air pressure leaked from the wound until the seal is completed, it is necessary to refill with air, or it takes a long time for the sealing liquid to reach the wound and seal it. 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)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、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の多数を加熱膨張させながら気体と共に充填し、該膨張性樹脂粒子を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としてタイヤ気室内に供給し、該中空粒子にて傷口を塞ぐと共に、気体の充填によって使用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) When a tire attached to a vehicle via a rim is damaged and the internal pressure is reduced to atmospheric pressure, a gas component is foamed in a liquid state in a tire chamber defined by the vehicle-attached tire and the rim. A large number of inflatable resin particles encapsulated in resin as an agent are filled with gas while being heated and expanded, and the expandable resin particles are filled into the tire chamber as hollow particles composed of a continuous phase and closed cells of a resin capable of thermal expansion. A method for repairing a puncture tire, characterized by supplying and closing a wound with the hollow particles and applying an internal pressure by gas filling.

(2)膨張性樹脂粒子を30ないし120倍に加熱膨張させ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。 (2) The method for repairing a puncture tire according to the above (1), wherein the expandable resin particles are heated and expanded 30 to 120 times.

(3)膨張性樹脂粒子を60ないし300℃で加熱することを特徴とする上記(1)または(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 (1) or (2) above, wherein the expandable resin particles are heated at 60 to 300 ° C.

(4)下記式(I)に従う中空粒子の充填率を1vol%以上と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。

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。
(4) The method for repairing a puncture tire according to any one of (1) to (3) above, wherein the filling rate of the hollow particles according to the following formula (I) is 1 vol% or more.
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.

(5)中空粒子の充填率を5vol%以上とすることを特徴とする上記(4)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 (4) above, wherein the filling rate of the hollow particles is 5 vol% or more.

(6)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(4)または(5)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 (4) or (5) above, wherein the filling rate of the hollow particles is 10 vol% or more.

(7)前記膨張性樹脂粒子を加熱膨張させた中空粒子および気体はコンプレッサーを介してタイヤ気室に送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 puncture tire repair according to any one of (1) to (6) above, wherein the hollow particles and gas obtained by heating and expanding the expandable resin particles are sent to a tire chamber through a compressor. Method.

(8)前記膨張性樹脂粒子の熱膨張開始温度Ts1が60ないし200℃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) above, wherein a thermal expansion start temperature Ts1 of the expandable resin particles is 60 to 200 ° C.

(9)前記膨張性樹脂粒子の熱膨張開始温度Ts1が60ないし150℃であ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 a thermal expansion start temperature Ts1 of the expandable resin particles is 60 to 150 ° C.

(10)前記膨張性樹脂粒子の熱膨張開始温度Ts1が60ないし120℃であ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 puncture tire repair method according to any one of the above (1) to (9), wherein a thermal expansion start temperature Ts1 of the expandable resin particles is 60 to 120 ° C.

(11)前記膨張性樹脂粒子の熱膨張開始温度Ts1が60ないし100℃であ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 a thermal expansion start temperature Ts1 of the expandable resin particles is 60 to 100 ° C.

(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 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 (11) above, wherein the repair method is at least one selected from the group consisting of ether compounds represented by:

(13)膨張性樹脂粒子を構成する樹脂が、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(12)のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。 (13) The above-mentioned (1) to (1), wherein the resin constituting the expandable resin particles is at least one of a polyvinyl alcohol resin, an acrylonitrile polymer, an acrylic polymer, and a vinylidene chloride polymer. (12) The puncture tire repair method according to any one of the above.

(14)膨張性樹脂粒子を構成する樹脂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 resin constituting the expandable resin 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. Any one of the above (1) to (13), which is at least one selected from the group consisting of: / methacrylate terpolymer and acrylonitrile / methacrylonitrile / methacrylic acid terpolymer How to repair puncture tires.

(15)膨張性樹脂粒子の多数を加熱しながら気体と共に充填する前後のいずれか少なくとも一方の段階において、加熱工程を省略して膨張性樹脂粒子をタイヤ気室内に導入し、タイヤ気室内で中空粒子と膨張性樹脂粒子とを混合す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) In at least one of the steps before and after filling a large number of expandable resin particles with gas while heating, the expandable resin particles are introduced into the tire chamber without any heating step, and hollow in the tire chamber The method for repairing a puncture tire according to any one of (1) to (14), wherein the particles and the expandable resin particles are mixed.

(16)タイヤ気室内に、予め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ておき、パンク後に膨張性樹脂粒子を加熱膨張させながら充填す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) 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 previously placed in the tire chamber, and filled while expanding and expanding the expandable resin particles after puncture. The puncture tire repair method according to any one of the above (1) to (15), wherein:

(17)膨張性樹脂粒子の多数を加熱しながら気体と共に充填する前後のいずれか少なくとも一方の段階において、大気圧下での平均嵩比重が中空粒子の平均真比重よりも大きい発泡体の多数を、タイヤ気室内に添加して中空粒子と混在させ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。 (17) In at least one of the steps before and after filling a large number of expandable resin particles with gas while heating, a large number of foams having an average bulk specific gravity under atmospheric pressure larger than the average true specific gravity of hollow particles The method for repairing a puncture tire according to any one of the above (1) to (15), wherein the puncture tire is added to a tire chamber and mixed with hollow particles.

(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(16)または(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. Alternatively, the method for repairing a puncture tire according to (16) or (17) above, wherein the puncture tire has a communication bubble.

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、加熱しながら膨張性樹脂粒子を充填して該膨張性樹脂粒子を加熱膨張させ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 instantaneously closed by the hollow particles that are filled with the expandable resin particles and heated to expand the heated resin particles. It is possible to reliably return the tire whose internal pressure has been reduced to a state where it can run in a short time.

さらに、充填した中空粒子のうち傷口の封止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封止を担うとともに、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受傷によっても走行不能に陥ることなく一定距離の走行を可能とする安全タイヤとなる。   Further, among the filled hollow particles, the hollow particles other than those used for sealing the wound remain in the tire chamber, and this remaining hollow particle functions to seal the wound at the time of another damage and to restore the lowered internal pressure. Therefore, a tire that has been repaired according to the present invention is a safety tire that can travel a certain distance without being disabled due to damage.

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、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の多数を、気体例えば空気や窒素と共に加熱しながら充填する。
具体的には、図1に示すように、膨張性樹脂粒子3を収容した容器4とこの容器4にホース5aを介して気体、例えば空気を供給するためのコンプレッサー5とを用いて、まず容器4から延びるホース4aの先端のアダプター4bをタイヤバルブ1aにねじ止めにて固定する。次いで、容器4とホース4aとの間の栓4cを開ければ、容器4内の膨張性樹脂粒子3と気体の一部とが、タイヤ気室内に流れ込む。
Below, the repair method of the puncture tire of this invention is demonstrated in detail with reference to FIG.
That is, when a puncture occurs in the tire 2 mounted on the vehicle via the rim 1, the expansion is performed by enclosing a gas component in a resin as a liquid foaming agent in a tire chamber defined by the tire 2 and the rim 1. Many of the conductive resin particles are filled while being heated together with a gas such as air or nitrogen.
Specifically, as shown in FIG. 1, first, a container 4 containing a expandable resin particle 3 and a compressor 5 for supplying gas, eg, air, to the container 4 via a hose 5a are used. The adapter 4b at the tip of the hose 4a extending from 4 is fixed to the tire valve 1a with screws. Next, when the stopper 4c between the container 4 and the hose 4a is opened, the expandable resin particles 3 and a part of the gas in the container 4 flow into the tire chamber.

ここで、ホース4aの周囲に電熱線を巻き付けて外側を断熱材で覆ったヒーター40を設け、膨張性樹脂粒子3を加熱しながらタイヤ気室内に導くことが肝要である。すなわち、膨張性樹脂粒子3は、この加熱過程において加熱膨張させることによって、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30としてタイヤ気室内に供給する。   Here, it is important to provide a heater 40 in which a heating wire is wound around the hose 4a and the outside is covered with a heat insulating material, and the expandable resin particles 3 are guided into the tire chamber while being heated. That is, the expandable resin particles 3 are supplied to the tire chamber as hollow particles 30 composed of a continuous phase and closed cells made of a resin capable of thermal expansion by being heated and expanded in this heating process.

次いで、コンプレッサー5を作動させて圧縮空気を容器4に供給する。容器4内に供給された空気は残された膨張性樹脂粒子3とともにホース4aからタイヤ2の気室内へと運ばれる。この過程においても、ヒーター40によって膨張性樹脂粒子3は加熱されて中空粒子30としてタイヤ気室内へと運ばれる。
かようにタイヤ気室内へ中空粒子30を供給することによって、傷口の封止と、走行に必要な内圧供給とを同時に達成する。
Next, the compressor 5 is operated to supply compressed air to the container 4. The air supplied into the container 4 is carried along with the remaining expandable resin particles 3 from the hose 4 a to the air chamber of the tire 2. Also in this process, the expandable resin particles 3 are heated by the heater 40 and are carried as hollow particles 30 into the tire chamber.
Thus, by supplying the hollow particles 30 into the tire chamber, the sealing of the wound and the supply of the internal pressure necessary for traveling are simultaneously achieved.

なお、コンプレッサー5の駆動電源並びにヒーター40の電源は、電気ケーブル5bの先端のプラグ5cを例えば車両のシガーソケットに差し込むことによって、車両から供給される。   The driving power for the compressor 5 and the power for the heater 40 are supplied from the vehicle by inserting the plug 5c at the end of the electric cable 5b into, for example, a cigar socket of the vehicle.

かように膨張性樹脂粒子3を加熱しながら充填してタイヤ2の気室内に供給された中空粒子30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30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。ここでは、『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。   The hollow particles 30 filled with the expandable resin particles 3 while being heated and supplied into 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 diameter. It is a hollow structure having a particle size distribution in the range of about 20 μm to 500 μm, or a spongy structure including a large number of small chambers due to closed cells. That is, the hollow particles 30 are particles that enclose closed closed cells that do not communicate with the outside, and the number of closed cells may be singular or plural. Here, “the inside of closed cells of a hollow particle group” is collectively referred to 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30の多数個が集合した中空粒子群は、例えば空気とともにパンクタイヤの気室内に充填されると、同時に供給される空気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、ここを封止することになる。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、上記流路内にて「圧密」という作用により、多数の中空粒子によって流路を詰まらせることが出来る。さらに、タイヤ気室内の圧力が大気圧から増加されると、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、絞り込まれる様に減少していく。ゆえに、傷口に圧密した中空粒子群は、タイヤ気室内の増圧により絞り込まれ、タイヤ気室内の気体が、ほとんど漏れ出さない程度まで、封止できる。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 30 are gathered is filled into the air chamber of the puncture tire together with air, for example, the air supplied at the same time leaks out of the tire through the wound from the tire air chamber. The wound is rushed into the air stream and sealed here. That is, the wound becomes a flow path through which the gas in the tire chamber leaks, and the flow path length substantially corresponds to the thickness of the tire. The hollow particles of the present invention can be clogged with a large number of hollow particles by the action of “consolidation” in the flow channel. 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, the hollow particle group compacted to the wound can be sealed to the extent that the gas in the tire chamber is squeezed out by the pressure increase in the tire chamber and hardly leaks out. Therefore, the wound that caused the puncture can be instantly and reliably closed with the hollow particles.

ここで、上記した中空粒子30をタイヤ気室に充填して傷口を封止するに当たり、下記式(I)に従う中空粒子の充填率を1vol%以上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)であり、以下の方法で算出できる。
Here, when the above-described hollow particles 30 are filled in the tire chamber and the wound is sealed, the filling rate of the hollow particles according to the following formula (I) is preferably set to 1 vol% or more.
Filling ratio of hollow particles = (particle volume value / tire chamber volume value) × 100 --- (I)
Here, the particle volume value, a total amount of the void volume of the total volume and particles surrounding at atmospheric pressure of all hollow particles arranged in the tire chamber (cm 3), it can be calculated by the following method.

まず、該中空粒子の大気圧下での平均嵩比重を求める。その方法は、例えば大気圧下にて既知体積であるものの重量を測定することにより算出する。最初に、大気圧下でメスシリンダーに中空粒子を量りとり、超音波水浴中にて振動を与え、中空粒子間のパッキングが安定した状態にて、中空粒子の総体積(粒子周囲の空隙体積を含む)と中空粒子の総重量とを測定することによって、上記大気圧下での平均嵩比重を算出する。すなわち、中空粒子の大気圧下での平均嵩比重は、
粒子の大気圧下での平均嵩比重=(粒子の総重量)/(粒子の総体積)
である。
First, the average bulk specific gravity of the hollow particles under atmospheric pressure is determined. The method is calculated, for example, by measuring the weight of a known volume under atmospheric pressure. First, weigh the hollow particles in a graduated cylinder under atmospheric pressure, apply vibration in an ultrasonic water bath, and stabilize the packing between the hollow particles. And the total weight of the hollow particles is measured to calculate the average bulk specific gravity under atmospheric pressure. That is, the average bulk specific gravity of the hollow particles under atmospheric pressure is
Average bulk specific gravity of particles under atmospheric pressure = (total weight of particles) / (total volume of particles)
It is.

次に、タイヤ気室内に充填する中空粒子の総重量を測定し、前記にて算出した中空粒子の大気圧下での平均嵩比重で割ることによって、タイヤ内部に配置した『粒子体積』を算出することができる。すなわち、
粒子体積=(タイヤに充填した粒子の総重量)/(粒子の大気圧下での平均嵩比重)
である。
なお、容積が既知の容器に粒子を量り取りながらタイヤ気室内に配置する方法でも所望の粒子体積の粒子をタイヤ内に配置することが出来る。
Next, measure the total weight of the hollow particles filled in the tire chamber, and calculate the "particle volume" placed inside the tire by dividing by the average bulk specific gravity of the hollow particles calculated above under atmospheric pressure. can do. That is,
Particle volume = (total weight of particles filled in tire) / (average bulk specific gravity of particles under atmospheric pressure)
It is.
In addition, particles having a desired particle volume can be arranged in the tire by a method of measuring particles in a container having a known volume and arranging the particles in the tire chamber.

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 formula (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1vol%以上とするのは、以下の理由による。傷口を封止するには、中空粒子と空気を充填した時の、中空粒子の空気に対する濃度が重要である。すなわち、1vol%未満では、中空粒子と空気の混合物中の中空粒子濃度が希薄なため、前記「圧密」現象が傷口内で容易に起こらず、中空粒子が、タイヤ気室外へ噴き出してしまうことがある。よって確実に傷口を封止するためには、空気に対し、一定濃度以上の存在比率で、中空粒子が存在することが必要である。   The reason why the calculated filling ratio of the hollow particles is 1 vol% or more is as follows. In order to seal the wound, the concentration of the hollow particles with respect to the air when the hollow particles and the air are filled is important. That is, when the concentration is less than 1 vol%, the concentration of hollow particles in the mixture of hollow particles and air is so thin that the “consolidation” phenomenon does not easily occur in the wound, and the hollow particles may be ejected outside the tire chamber. is there. Therefore, in order to reliably seal the wound, it is necessary for the hollow particles to be present in an abundance ratio of a certain concentration or more with respect to air.

かくして傷口が封止されたならば、充填する空気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』に達するまで空気を充填する。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。   Thus, if the wound is sealed, the internal pressure can be increased by the air to be filled, and the air is filled until the “use internal pressure” of the tire is reached. 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”.

さて、上記に従って修理されたタイヤは、図2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6内に傷口の封止に使用されなかった中空粒子30を含むものであり、この残存する中空粒子30は、再度のパンクに対しても上記した傷口の封止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、加熱することなくタイヤ気室内に導入した膨張性樹脂粒子を中空粒子に混合した場合は、パンク時の内圧低下に対処する内圧復活機能をも付与することができる。
なお、図2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。
Now, the tire repaired according to the above includes hollow particles 30 that are not used for sealing wounds in the tire chamber 6, as shown in the cross section of the repaired tire assembled in the rim in FIG. Of course, the remaining hollow particles 30 exhibit the above-described function of sealing the wound even against re-puncture, but further, in the tire chamber without heating under a predetermined filling amount. When the introduced expandable resin particles are mixed with the hollow particles, it is possible to provide an internal pressure restoration function that copes with a decrease in internal pressure during puncture.
In FIG. 2, 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.

まず、中空粒子に、上記膨張性樹脂粒子を混合して充填した修理後のタイヤについて、その再パンク時の効果について説明する。さて、修理後のタイヤは、コンプレッサー等により増圧され、走行能力を一時的に回復した状態となっている。この状態から、再度、釘踏みなどによって傷を受けた場合、中空粒子にて新たな傷口をも封止できることは勿論であるが、その際タイヤ内の高圧気体の漏洩を完全に止めることが困難となる場合がある。すなわち、傷口箇所が増えるにつれ、タイヤの内圧保持能力が低下してしまうことになるが、この様な低内圧走行においては、タイヤが大きく撓みながら転動するため、タイヤ及びタイヤ気室内の空気は、急激に温度上昇する。その際、中空粒子と共に混在させた上記膨張性樹脂粒子が加熱される結果、その膨張開始温度Ts1を超える時点で、膨張性樹脂粒子が一気に膨張する。この膨張性樹脂粒子の膨張により、タイヤ気室内の気体を圧縮させることができ、失い始めたタイヤ内圧を再度回復させること(内圧復活機能の発現)が可能となる。   First, an effect at the time of re-puncture of a repaired tire in which the above expandable resin particles are mixed and filled in hollow particles will be described. Now, the tire after the repair is in a state where the pressure is increased by a compressor or the like and the running ability is temporarily recovered. From this state, when scratched again by nailing, etc., it is of course possible to seal a new wound with hollow particles, but at that time it is difficult to completely stop leakage of high-pressure gas in the tire It may become. In other words, as the number of flaws increases, the internal pressure holding ability of the tire will decrease, but in such low internal pressure traveling, the tire rolls while being greatly bent, so the air in the tire and the tire chamber is The temperature rises rapidly. At that time, as a result of heating the expandable resin particles mixed with the hollow particles, the expandable resin particles expand at a time when the expansion start temperature Ts1 is exceeded. By the expansion of the expandable resin particles, the gas in the tire chamber can be compressed, and the tire internal pressure that has started to be lost can be recovered again (expression of the internal pressure restoration function).

上述の通り、少なくとも受傷部を封止するためには、中空粒子の充填率を1vol%以上とする必要があり、その後ポンプ等による増圧によって一時的な走行能を回復させることが出来る。一方、再受傷後の走行能力を確実に実現させるためには、上述の膨張性樹脂粒子をさらに添加することが必要となる。   As described above, in order to seal at least the damaged part, the filling rate of the hollow particles needs to be 1 vol% or more, and the temporary running ability can be recovered by increasing the pressure with a pump or the like thereafter. On the other hand, in order to reliably realize the running ability after re-scratching, it is necessary to further add the above expandable resin particles.

かように中空粒子は、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封止する。以上のように、中空粒子による受傷部の封止機能は、本発明の内圧復活機能を支える必須機能である。   Since hollow particles are particles with a low specific gravity and elasticity due to the hollow structure, when the tire is damaged and void gas around the hollow particles begins to leak from the damaged portion, the flow is caused by leakage of the void gas. It gets on the wounded part immediately after getting on, and the wound of the wounded part is instantly sealed. As described above, the function of sealing the damaged part by the hollow particles is an essential function that supports the internal pressure restoration function of the present invention.

以上述べたように、本発明に従って中空粒子を充填した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より、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膨張性樹脂粒子の膨張による内圧復活を果たし、再パンク後の安全走行を実現できる。
本発明による機能は上述の通りであるが、中空粒子は大変嵩高いものであるため、機能を発現するに必要な中空粒子をあらかじめ所持するにあたり相応のスペースを占有してしまう不利があった。その点、本発明では、膨張性樹脂粒子の状態で所持すればよいため、所持に必要な占有スペースを大幅に減量できるメリットがある。
As described above, in the tire and rim assembly filled with the hollow particles according to the present invention, the friction between the hollow particles is reduced due to 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. As a result, the internal pressure is restored due to the expansion of the expandable resin particles together with the rapid temperature rise of the particles, and safe driving after re-puncture can be realized.
The function according to the present invention is as described above. However, since the hollow particles are very bulky, there is a disadvantage of occupying a corresponding space when possessing the hollow particles necessary for expressing the function in advance. In that respect, in this invention, since it should just be possessed in the state of an expandable resin particle, there exists a merit which can reduce significantly the occupation space required for possession.

そこで、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、中空粒子の適切な範囲を見出した。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、本発明においては内圧復活機能の源泉となる膨張性樹脂粒子の膨張性開始温度であるTs1を膨張特性の指標とする。   Therefore, the inventors have intensively investigated 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. Further, when the hollow particles obtained by the thermal expansion are heated again, the hollow particles start to expand further, and the expansion start temperature Ts2 of the hollow particles exists here. As a result of producing and examining hollow particles from many expandable resin particles, the inventors have determined Ts1, which is the expansion start temperature of the expandable resin particles that serve as a source of the function of restoring internal pressure in the present invention. It is used as an index of expansion characteristics.

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.

ここに、膨張性樹脂粒子のTs1が60℃以上200℃以下であることが肝要である。なぜなら、膨張性樹脂粒子のTs1が60℃未満では、膨張性樹脂粒子を収容した容器を車両内に保管する際の温度を考慮すると、この保管環境下で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、添加した膨張性樹脂粒子の膨張開始温度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。
Here, it is important that Ts1 of the expandable resin particles is 60 ° C. or more and 200 ° C. or less. This is because if the Ts1 of the expandable resin particles is less than 60 ° C., the temperature at which the container containing the expandable resin particles is stored in the vehicle may be taken into account in this storage environment.
On the other hand, when the temperature exceeds 200 ° C., even if the temperature rises due to frictional heat generation of the hollow particles in the run flat running after puncture damage, the expansion start temperature Ts1 of the added expandable resin particles cannot be reached. In some cases, the intended “internal pressure restoration function” cannot be fully developed.

よって、膨張性樹脂粒子のTs1の範囲は60℃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 Ts1 of the expandable resin particles is 60 ° 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膨張開始温度Ts1を有する膨張性樹脂粒子とそれから得られた中空粒子との混在物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ことはもとより、常用での『内圧復活機能保持』が達成される。   As described above, by arranging the mixture of the expandable resin particles having the expansion start temperature Ts1 according to the above upper limit value and the lower limit value and the hollow particles obtained therefrom, it is possible to reliably exhibit the internal pressure restoration function. Of course, the “internal pressure restoration function maintenance” in regular use is achieved.

この内圧復活機能を発現させるために、上述したようにタイヤ気室内において膨張性樹脂粒子を中空粒子に混在させることが肝要である。その場合の膨張性樹脂粒子の混合率は、該中空粒子体積の5vol%〜100vol%の範囲とすることが好ましい。なぜなら、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おそれがある。一方、100vol%以上であると、膨張性樹脂粒子の吸熱量が大き過ぎるために、内圧復活の速度が緩慢になる事があり、その結果、タイヤのサイド部が路面に接地したまま走行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り好ましくない。   In order to exhibit this function of restoring the internal pressure, it is important to mix the expandable resin particles with the hollow particles in the tire chamber as described above. In this case, the mixing ratio of the expandable resin particles is preferably in the range of 5 vol% to 100 vol% of the hollow particle volume. This is because if it is less than 5 vol%, the effect of adding expandable resin particles may not be clearly obtained. On the other hand, if it is 100 vol% or more, the endothermic amount of the expandable resin particles is too large, so the speed of the internal pressure recovery may become slow, and as a result, the tire side part is running with the road surface in contact with the road surface. There is a concern that the tire itself, which is a pressure vessel, may break down due to the length of time that is spent.

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、膨張性樹脂粒子の添加に加え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。   In addition, in order to give the necessary minimum internal pressure by the hollow particles in a state where the tire chamber pressure is reduced due to damage, in addition to the addition of the expandable resin particles, a gas sealed at a predetermined pressure in the hollow part of the hollow particles It is important that the resin does not leak to the outside of the particles, in other words, the continuous phase of the resin corresponding to the shell portion of the hollow particles has a property that it is difficult for gas 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 normal performance gas permeability coefficient of the inner liner layer in the pneumatic tire of 300 × 10 -12 (cc · cm / cm 2 · s · cmHg) In the following levels have sufficient internal pressure retaining 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封止機能を高めるために、予めタイヤ気室内に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ておき、パンク後に膨張性樹脂粒子を加熱膨張させつつ充填すること、または膨張性樹脂粒子を加熱膨張させつつ充填することに加え該充填の直前または直後の少なくとも一方の段階に該発泡体を配置すること、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、中空粒子単独では、封止することが難しい大きな傷口をも封止することが可能となり、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, in filling the tire air chamber with the hollow particles according to the present invention, in order to enhance the sealing function of the tire damage portion when the tire is damaged, the average bulk specific gravity is previously set in the tire air chamber in the average true value of the hollow particles. A large number of foams larger than the specific gravity are arranged and filled with the expandable resin particles heated and expanded after puncture, or in addition to filling the expandable resin particles with heat expansion, immediately before or immediately after the filling. It is effective to arrange the foam in at least one of the steps. Specifically, it has a substantially spherical shape with a diameter of 1 to 15 mm or a cubic shape with one 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 of the hollow particles alone, it becomes possible to seal large wounds that are difficult to seal with the hollow particles alone, and the manifestation of the internal pressure restoration function It is possible to extend the period 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、タイヤが受傷した後に、膨張性樹脂粒子を加熱充填しつつ、コンプレッサー等で空気を送り込んだ後、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、受傷部が暫定的に封止される。ここで、暫定的に封止とは、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, after the tire has been damaged, air is supplied by a compressor or the like while heating and filling the inflatable resin particles, and then the hollow particles are blown from the damaged portion to the outside of the tire together with the high-pressure gas in the tire chamber. It will gather on the inside of the club. 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 sealed. Here, provisionally sealing 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封止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、次のように封止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封止する形となり、極めて確実な封止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, provisional sealing with only the particles may be incomplete, and the hollow particles may leak out of the tire. In such a case, the sealing level can be improved as follows by adding a large number of the above-mentioned foams.
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 the subsequent repair, the wound in which the foam has entered is sealed, and an extremely reliable sealing 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封止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封止する事となり、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 sealed only with the particles is received again, the foam is unevenly distributed near the inner liner surface of the tire inner surface. It is extremely effective to seal the damaged part by quickly coming into close contact with the inner surface of the wound part of the damaged part in an attempt to blow out the tire.

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封止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. This makes it possible to change the gas flow path of the complicated and refined gas into a state most suitable for sealing 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、本発明によるパンクしたタイヤを修理する際、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、修理後の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3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 repairing a punctured tire according to the present invention, it becomes possible to place hollow particles in the tire chamber with only one valve, so there is only one valve hole. No general-purpose rim can be used as it is. In addition, it is possible to prevent “leakage of hollow particles during gas replenishment work” against a natural drop in tire chamber pressure during running after repair, and to easily maintain the tire chamber pressure.
As such a tire valve, one having the structure illustrated in FIG. 3 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に示す膨張性樹脂粒子と下記のシール液とを作製し、それぞれ表1に示す条件に従って充填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封止性、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。

DPNRラテックス(ゴム固形分):500質量部(300質量部)
粘着性付与剤:200質量
エチレングリコール:300質量
水溶性高分子2.5%CMC aq.(CMC固形分):30質量部(0.75質量部)
The expandable resin particles shown in Table 1 and the following sealing liquid were prepared as fillers for repairing the puncture tires, and the puncture tires were repaired by filling them according to the conditions shown in Table 1. Table 1 also shows the results of investigations on the sealing performance of wounds in each repair and the running ability after re-puncture.
DPNR latex (rubber solid content): 500 parts by mass (300 parts by mass)
Tackifier: 200 masses Ethylene glycol: 300 masses Water-soluble polymer 2.5% CMC aq. (CMC solid content): 30 parts by mass (0.75 parts by mass)

タイヤサイズ245/45R18、リムサイズ7.5J−18による組立体を用い、排気量3000ccの乗用車に装着して、使用内圧200kPa下にて、6mmφの釘を踏み抜き受傷させた。
次に、表1に示した加熱条件の下、膨張性樹脂粒子を中空粒子として、コンプレッサーを用いて各タイヤ気室に充填した。また、比較対象のシール液を表1に示す充填率の下で、各タイヤ気室に充填した。なお、表2に示した膨張性樹脂粒子を加熱膨張させつつタイヤ気室内に供給した中空粒子群のタイヤ気室における平均粒径および平均真比重、膨張倍率について測定した結果を表3に示した。
Using an assembly with a tire size of 245 / 45R18 and a rim size of 7.5J-18, it was mounted on a passenger car with a displacement of 3000 cc, and a 6 mmφ nail was stepped and damaged under an internal pressure of 200 kPa.
Next, under the heating conditions shown in Table 1, each tire chamber was filled with the expandable resin particles as hollow particles using a compressor. Further, each tire air chamber was filled with the sealing liquid to be compared under the filling rate shown in Table 1. Table 3 shows the results of measurement of the average particle size, average true specific gravity, and expansion ratio in the tire chamber of the hollow particle group supplied to the tire chamber while heating and expanding the expandable resin particles shown in Table 2. .

ここで、傷口の封止性は、所定量のシール液又は中空粒子をタイヤ気室内に充填し、20l/minの流量で内圧200kPaとなるまで空気を充填後、速度50km/hにて10km走行した後のタイヤ内圧を比較した。タイヤ内圧が200kPaに保たれているほど傷口封止性に優れていることを示す。なお、シール液又は中空粒子を充填する時の受傷部の位置は、(1)0°(接地面内)、(2)90°(0°位置から90°離間した位置)、(3)180°(接地面のタイヤ軸を挟む反対側)の3水準にて実施した。   Here, the sealing performance of the wound is that the tire chamber is filled with a predetermined amount of sealing liquid or hollow particles, filled with air at a flow rate of 20 l / min until the internal pressure becomes 200 kPa, and then traveled for 10 km at a speed of 50 km / h. The tire internal pressure after the comparison was compared. As the tire internal pressure is kept at 200 kPa, the flaw sealability is better. In addition, the position of the damaged part when filling the sealing liquid or the hollow particles is (1) 0 ° (within the ground contact surface), (2) 90 ° (position 90 ° apart from the 0 ° position), (3) 180 It was carried out at 3 levels (° opposite to the tire shaft on the ground contact surface).

また、再パンク後の走行能力は、上記タイヤに内圧を充填しながら、60km/hにて500km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、受傷部の位置を(3)180°の状態にして3日間放置した。その後、60km/hでの走行を実施し、再パンク後の走行能力について調べた。   Moreover, the running ability after re-puncturing is that the tire is filled with internal pressure and left at 60 km / h for 500 km and left for 24 hours, and then a 6 mmφ nail is stepped on at a position different from the first damage. The position of the damaged part was (3) 180 ° and left for 3 days. Thereafter, the vehicle was run at 60 km / h, and the running ability after re-puncturing was examined.

Figure 2006159439
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Figure 2006159439
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Figure 2006159439
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なお、荷重が負荷されていない状態下で各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、各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。
It should be noted that the air chamber pressure of each tire is adjusted to 200 kPa, which is the working internal pressure, in a state where no load is applied, and high pressure air in the air chamber is discharged to determine the amount of gas discharged, and the air chamber volume of each tire Was calculated. 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.

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、膨張性樹脂粒子および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。
また、膨張倍率は、以下の式にて求めた。
膨張倍率=(中空粒子の平均粒径/膨張性樹脂粒子の平均粒径)
Moreover, the measuring method of the average particle diameter and particle size distribution of expansive resin particles and hollow particles 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.
Moreover, the expansion ratio was calculated | required with the following formula | equation.
Expansion ratio = (average particle diameter of hollow particles / average particle diameter of expandable resin particles) 3

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 temperature Ts1 in Table 2 was determined by measuring the expansion displacement amount under the following conditions, and setting it as the temperature 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の走行を実施した。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、シール液や、中空粒子の追加充填、及び空気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。   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, The vehicle was run while measuring changes in pressure by receiving it with a receiver installed inside the test vehicle. In the run after the second injury (re-puncture), it is assumed that re-repair is not possible, and without any additional filling of sealing liquid or hollow particles and re-replenishment of air, Carried out from the state. In this situation, the mileage of 20 km or more was accepted as a premise, assuming direct access to the repair shop.

表1に示した結果から、シール液は、修理後に空気に触れると粘度上昇するため、再度パンク受傷すると、その傷口を封止することは難しいことがわかる。又、修理後駐車しておくと、接地内面側にシール液が集まり、その後の転動でも全体になじみにくいため、再度受傷したとき、その傷口を封止することも難しい。通常、1回分のシール液しか搭載していないため、再パンク後の封止は難しく、空気を再度補充してもすぐ抜けるため、2回目の受傷後は走行能力が極めて低い。   From the results shown in Table 1, it can be seen that the seal liquid increases in viscosity when it is exposed to air after repair, and therefore it is difficult to seal the wound when punctured again. Further, if the vehicle is parked after repair, the sealing liquid collects on the inner surface of the ground surface, and it is difficult for the entire roll to become familiar with the entire roll. Therefore, it is difficult to seal the wound when it is damaged again. Usually, since only one sealing liquid is mounted, sealing after re-puncture is difficult, and even if it is refilled with air, it will be removed immediately, so the running ability is extremely low after the second damage.

一方、発明例1〜3にて示すように中空粒子は、タイヤ内での移動性に優れるため、シール性が高く、10km走行後の内圧が高く保たれている。
また、発明例4〜6にて示すように、膨張性樹脂粒子の添加量が中空粒子に対して5vol%以上であれば、空気の補充なしでも、内圧復活機構の発現により一定の距離を走行できる。
On the other hand, as shown in Invention Examples 1 to 3, since the hollow particles are excellent in mobility in the tire, the sealing properties are high, and the internal pressure after traveling 10 km is kept high.
Further, as shown in Invention Examples 4 to 6, if the amount of the expandable resin particles added is 5 vol% or more with respect to the hollow particles, the vehicle can travel a certain distance by the expression of the internal pressure restoration mechanism even without replenishing air. it can.

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. 本発明に従う修理後のタイヤ幅方向断面図である。It is tire width direction sectional drawing after the repair according to this invention. 本発明に従う修理後タイヤとリムとの組立体に搭載する、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 mounted in the assembly of the tire and rim after the repair according to this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 リム
2 タイヤ
3 膨張性樹脂粒子
4 容器
5 コンプレッサー
6 タイヤ気室
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
30 中空粒子
40 ヒーター
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rim 2 Tire 3 Expandable resin particle 4 Container 5 Compressor 6 Tire air chamber 7 Bead core 8 Carcass 9 Belt 10 Tread 11 Inner liner layer 12 Filter 30 Hollow particle 40 Heater

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、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の多数を加熱膨張させながら気体と共に充填し、該膨張性樹脂粒子を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としてタイヤ気室内に供給し、該中空粒子にて傷口を塞ぐと共に、気体の充填によって使用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 attached to a vehicle via a rim is damaged and the internal pressure is reduced to atmospheric pressure, a gas component is used as a liquid foaming agent in a tire air chamber partitioned by the vehicle-mounted tire and the rim. A large number of inflatable resin particles contained in the container are filled with gas while being heated and expanded, and the inflatable resin particles are supplied into the tire chamber as hollow particles composed of a continuous phase and closed cells by a resin capable of thermal expansion, A method for repairing a puncture tire, wherein a wound is closed with the hollow particles, and an internal pressure is applied by gas filling. 膨張性樹脂粒子を30ないし120倍に加熱膨張させ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。 The puncture tire repair method according to claim 1, wherein the expandable resin particles are heated and expanded 30 to 120 times. 膨張性樹脂粒子を60ないし300℃で加熱することを特徴とする請求項1または2に記載のパンクタイヤの修理方法。 The method for repairing a puncture tire according to claim 1 or 2, wherein the expandable resin particles are heated at 60 to 300 ° C. 下記式(I)に従う中空粒子の充填率を1vol%以上と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。

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 any one of claims 1 to 3, wherein a filling rate of the hollow particles according to the following formula (I) is 1 vol% or more.
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5vol%以上とすることを特徴とする請求項4に記載のパンクタイヤの修理方法。 The puncture tire repair method according to claim 4, wherein a filling ratio of the hollow particles is 5 vol% or more. 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4または5に記載のパンクタイヤの修理方法。 The puncture tire repair method according to claim 4 or 5, wherein a filling rate of the hollow particles is 10 vol% or more. 前記膨張性樹脂粒子を加熱膨張させた中空粒子および気体はコンプレッサーを介してタイヤ気室に送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 the hollow particles and gas obtained by heating and expanding the expandable resin particles are sent to a tire chamber through a compressor. 前記膨張性樹脂粒子の熱膨張開始温度Ts1が60ないし200℃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 Ts1 of the expandable resin particles is 60 to 200 ° C. 前記膨張性樹脂粒子の熱膨張開始温度Ts1が60ないし150℃であ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 a thermal expansion start temperature Ts1 of the expandable resin particles is 60 to 150 ° C. 前記膨張性樹脂粒子の熱膨張開始温度Ts1が60ないし120℃であ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 a thermal expansion start temperature Ts1 of the expandable resin particles is 60 to 120 ° C. 前記膨張性樹脂粒子の熱膨張開始温度Ts1が60ないし100℃であ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 a thermal expansion start temperature Ts1 of the expandable resin particles is 60 to 100 ° C. 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11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:
膨張性樹脂粒子を構成する樹脂が、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12のいずれかに記載のパンクタイヤの修理方法。 The resin constituting the expandable resin particles is composed of at least one of a polyvinyl alcohol resin, an acrylonitrile-based polymer, an acrylic polymer, and a vinylidene chloride-based polymer. Repair method for puncture tires described in 1. 膨張性樹脂粒子を構成する樹脂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 resin constituting the expandable resin 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 puncture tire repair method according to any one of claims 1 to 13, which is at least one selected from a terpolymer and an acrylonitrile / methacrylonitrile / methacrylic acid terpolymer. . 膨張性樹脂粒子の多数を加熱しながら気体と共に充填する前後のいずれか少なくとも一方の段階において、加熱工程を省略して膨張性樹脂粒子をタイヤ気室内に導入し、タイヤ気室内で中空粒子と膨張性樹脂粒子とを混合す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。 In at least one of the steps before and after filling a large number of the expandable resin particles with the gas, the heating step is omitted and the expandable resin particles are introduced into the tire chamber and expanded with the hollow particles in the tire chamber. The puncture tire repair method according to any one of claims 1 to 14, wherein the resin particle is mixed. タイヤ気室内に、予め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ておき、パンク後に膨張性樹脂粒子を加熱膨張させながら充填す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。 In the tire chamber, 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 advance, and the expansion resin particles are filled while being heated and expanded after puncturing. The puncture tire repair method according to any one of claims 1 to 15. 膨張性樹脂粒子の多数を加熱しながら気体と共に充填する前後のいずれか少なくとも一方の段階において、大気圧下での平均嵩比重が中空粒子の平均真比重よりも大きい発泡体の多数を、タイヤ気室内に添加して中空粒子と混在させ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。 At least one of the steps before and after filling a large number of expandable resin particles with gas while heating, a large number of foams having an average bulk specific gravity under atmospheric pressure larger than the average true specific gravity of hollow particles The puncture tire repair method according to any one of claims 1 to 15, wherein the puncture tire repair method according to any one of claims 1 to 15, wherein the puncture tire is added to a room and mixed with hollow particles. 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16または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 16 or 17, characterized by comprising:
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