JP5604121B2 - パンクシーリング剤の製造方法 - Google Patents
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Description
このようなものとして、例えば、ゴム凝集塊の生成を大幅に抑制することを目的として、不凍液を5〜20リッター/分の注入速度で、粘着剤を含有するゴムラテックスに注入するとともに、30〜400rpmの回転速度で攪拌するタイヤのパンクシーリング剤の製造方法が提案されている(例えば、特許文献3〜4参照)。
<1> 不凍液、粘着剤エマルジョン及び水を含み、前記粘着剤エマルジョンが前記水で希釈された水溶液と前記不凍液とを混合して調製された混合液と、ラテックスと、を混合する混合工程を有するパンクシーリング剤の製造方法である。
また、混合液の調製に際し、粘着剤エマルジョンが水で希釈された溶液と不凍液との混合形態に構成することで、粘着剤エマルジョンを予め水で希釈して準備しておいた水溶液を使用でき、この希釈された粘着剤エマルジョンは保管時の固形分沈降量が少ないために事前撹拌時間の短縮化が図れる。また、粘着剤エマルジョンを水で希釈する過程を待たずに不凍液の混合が可能になる。これにより、前記混合時のゲル化抑制に加え、更にパンクシーリング剤の生産工程に要する時間が短縮され、生産性がより効果的に向上される。
本発明のパンクシーリング剤の製造方法は、不凍液、粘着剤エマルジョン及び水を含み、粘着剤エマルジョンが水で希釈された水溶液と不凍液とを混合して調製された混合液と、ラテックスとを混合する混合工程を設けて構成されたものである。また、本発明のパンクシーリング剤の製造方法は、必要に応じて、さらに濾過工程や凝集塊成長工程などの他の工程を設けて構成することができる。
その結果として、ラテックスの不安定化を抑えつつも、パンクシーリング剤の製造工程全体に要する時間をより短縮し、生産性を効率的に向上できる。
(2)粘着剤エマルジョンが水で希釈された溶液と不凍液(及び必要に応じて水)とを混合する場合、粘着剤エマルジョンが水で希釈された溶液に不凍液を混合してもよい。好ましくは、粘着剤エマルジョンが水で希釈されて粘着剤の固形分濃度が10〜30質量%の粘着剤エマルジョンに不凍液を混合する。この場合、粘着剤エマルジョンが水で希釈された溶液に不凍液を0.1〜5kg/minの滴下速度で滴下することができる。
混合液の攪拌速度の変化量は一定であることが好ましく、例えば、混合液の攪拌速度の変化量を1rpm/mlと定める場合、混合液の体積が1mlであるときは攪拌速度を1rpmとし、混合液の体積が3mlであるときは攪拌速度を3rpmとすることができる。混合液の攪拌速度は、混合液の液量が増加すると共に随時増加してもよいし、一定体積で増加するごとに増加してもよい。
不凍液は、1種単独で用いるほか、2種以上を混合して用いてもよい。
前記変性ロジン及び変性ロジンの誘導体としては、重合ロジン(例えば、ロジン酸エステル樹脂等)、部分水添ロジン等が挙げられる。
前記テルペン系樹脂及びテルペン変性体としては、ピネン、α−ピネンフェノール樹脂、ジペンテンフェノール樹脂、テルペンビスフェノール樹脂等のテルペンフェノール樹脂、又はこれらを水素添化したものなどが挙げられる。
前記脂肪族系炭化水素樹脂としては、オレフィン、オレフィン重合体等が挙げられる。
粘着剤を粘着剤エマルジョンとして用いる場合、パンクシーリング剤中における粘着剤エマルジョンの混合量は、パンクシーリング剤の全質量に対して、1質量%〜15質量%であることが好ましく、2質量%〜12質量%であることがより好ましく、3質量%〜9質量%であることがさらに好ましい。粘着剤エマルジョンの含有量が1質量%〜15質量%の範囲内であると、実用的で良好なシール性を発揮させることができる。
ラテックスのパンクシーリング剤中における混合量は、その全体質量がパンクシーリング剤の全質量に対して、10質量%〜90質量%とすることが好ましく、20質量%〜70質量%とすることがより好ましく、25質量%〜50質量%とすることがさらに好ましい。
水は、前記粘着剤を粘着剤エマルジョンとして用いる場合や粘着剤エマルジョンを希釈する場合、あるいは不凍液を希釈する場合などの分散媒として用いることができるが、パンクシーリング剤の希薄化のために用いることもできる。
まず、パンクシーリング剤10gを4時間、140℃の状態で放置する。放置後の残留分の質量を測定し、当該残留分の質量をパンクシーリング剤の質量で除する(残留分の質量/放置前のパンクシーリング剤の質量)ことで求めることができる。
濾過工程は、混合工程で得られた混合液を、必要に応じて濾過する工程である。濾過方法としては、公知の方法を採用することができる。製造条件によっては、前記混合工程を経た後に、ゴムラテックスの凝集によるゲル化が進行して、微粒子状の凝集物が生成する場合がある。そして、該凝集物を放置しておくと、これを核としてゲル化がより進行する場合がある。そこで、濾過工程により核となる微粒子状の凝集物を除去し、最終的にゴムラテックス凝集塊に起因するシーリング剤のゲル化を効果的に防止することが好ましい。その結果、パンクシーリング剤の貯蔵安定性をも向上させることができる。
前記濾過工程に先立ち、凝集塊成長工程を設けることが好ましい。この凝集塊成長工程では、混合工程で調液されたシーリング剤原液を少なくとも24時間以上、好ましくは48時間以上の静置時間に亘って撹拌することなく容器内に保持(静置)する。静置時間の下限値は、濾過工程で用いられるメッシュフィルタのメッシュ数等に応じて24時間〜48時間の範囲で適宜、変更することができる。
(短繊維)
短繊維は、パンクによりタイヤに発生した穴や孔(欠陥部)に入り込んで目詰まりを生じさせて、これらの穴や孔を迅速、かつ確実に塞ぐ役割を果たす。
短繊維の含有量は、パンクシーリング剤の全質量に対して、0.3質量%〜4質量%とすることが好ましく、0.5質量%〜3質量%とすることがより好ましい。
比重が0.8以上では、短繊維が上に浮かず、長期の分離安定性が良好であり、1.4以下であると、短繊維が下に沈まず、長期の分離安定性が良好になる。
長さが0.05mm以上では、短繊維がパンクによる欠陥部に目詰まりを生じさせてシール性を向上させる効果を充分に発揮させることができ、10mm以下であると、短繊維の相対的な数が保たれ、シール性に優れる。
直径(太さ)が1μm以上では、上記目詰まりを生じさせてシール性を向上させる短繊維の役割を充分に発揮することができ、100μm以下であると、短繊維の相対的な数が保たれ、シール性に優れる。
L/Dが5以上では、上記目詰まりを生じさせてシール性を向上させる短繊維の役割を充分に発揮することができ、2000以下であると、短繊維の絡み合いによるダマの発生が少なく、シール性及び注入容易性に優れる。
該処理は、パンクシーリング剤に含有させる前でも後でもよい。処理方法としては、短繊維を上記溶剤に含浸したり、上記溶剤を吹き付けたりして行うことができる。高級アルコール誘導体としては、ポリグリコール系ポリエステル等が好適である。
パンクシーリング剤には、フィラーの1種又は2種以上を混合してもよい。フィラーを混合することで、迅速にシールしかつ大きな孔でも確実にシールすることができる。
安定したフィラーとしては、例えばケイ酸、チョーク、カーボンブラック、グラスファイバーで補強された合成樹脂、ポリスチレン粒子、タイヤ等の加硫成品の粉砕による粉末ゴム、おがくず、モスラバー粒子、カットフラワー用の発泡粒子等が採用できる。この中でも特に好ましいフィラーは、ケイ酸と結合したゴム粉末、及びグラスファイバーで補強された合成樹脂である。
更に、通常の分散剤、乳化剤、発泡安定剤、苛性ソーダ等のpH調整剤、を添加してもよく、必要により液状樹脂系エマルジョンを用いてもよい。
パンクシーリング剤の粘度は、実際の使用条件として想定される条件(少なくとも、タイヤへの充填前であって60℃〜−60℃の範囲)において、3mPa・s〜20,000mPa・sであることが好ましく、5mPa・s〜4,500mPa・sであることがより好ましく、8mPa・s〜3,000mPa・sであることがさらに好ましく、10〜3,000mPa・sであることが特に好ましく、15〜1,500mPa・sであることが最も好ましい。
パンクシーリング剤の粘度は、B型粘度計等により測定することができる。
パンクシーリング剤によるパンクの修理方法としては、公知の方法を適用することができる。すなわち、パンクシーリング剤が充填された容器をタイヤのバルブ口と接続し、適量を注入した後、パンクシーリング剤がタイヤ内面に広がってパンク孔をシールできるように、タイヤを回転させればよい。
前記エアコンプレッサ1には、電気ケーブル13が接続され、そのプラグ14は、例えば、シガレットライターに差込まれる。
初めに、不凍液としてプロピレングリコール40部に、撹拌しながら水10部を混合し、200rpmの撹拌速度で所定時間、撹拌を行なって不凍液水希釈液を調製した。
以上のようにして、パンクシーリング剤を製造した。
製造したパンクシーリング剤及び上記の製造工程について、下記評価を行なった。評価結果は、下記表1に示す。
製造したパンクシーリング剤を200メッシュにより濾過し、不凍液、粘着剤エマルジョン及び水を含む混合液をSBRラテックスに滴下、混合した後の発生ゲルを採取し、パンクシーリング剤中の発生ゲル量を算出した。評価基準は下記の通りである。
<評価基準>
◎:発生ゲル量がパンクシーリング剤全体の0.01質量%以下であった。
○:発生ゲル量がパンクシーリング剤全体の0.01質量%を超え0.05質量%以下であった。
△:発生ゲル量がパンクシーリング剤全体の0.05質量%を超え0.1質量%以下であった。
×:発生ゲル量がパンクシーリング剤全体の0.1質量%を超え1質量%以下であった。
××:発生ゲル量がパンクシーリング剤全体の1質量%超であった。
パンクシーリング剤1kgあたりの生産に要する時間を算出した。このとき、時間の算出は、不凍液水希釈液におけるプロピレングリコールと水の混合開始から、製造完了とみなす撹拌終了までにかかった時間を加算して1kgに換算して求めた。
初めに、粘着剤エマルジョンの事前撹拌処理として、ロジン酸エステルエマルジョン(粘着剤)7部の撹拌処理を開始し、200rpmの撹拌速度で所定時間、撹拌を行なった後、撹拌しているロジン酸エステルエマルジョンの中に水10部を混合し、粘着剤を所望濃度にまで希釈したロジン酸エステルエマルジョンの希釈液を調製した。
以上のようにして、パンクシーリング剤を製造し、さらに参考例1と同様の方法で評価を行なった。評価結果は、下記表1に示す。
初めに、不凍液としてプロピレングリコール33部に、撹拌しながら水10部を混合し、200rpmの撹拌速度で所定時間、撹拌を行なって不凍液水希釈液を調製した。
以上のようにして、パンクシーリング剤を製造し、さらに参考例1と同様の方法で評価を行なった。評価結果は、下記表1に示す。
4・・・耐圧容器
6・・・シーリング剤
7・・・出口バルブ
20・・・ポンプアップ装置
Claims (1)
- 不凍液、粘着剤エマルジョン及び水を含み、前記粘着剤エマルジョンが前記水で希釈された水溶液と前記不凍液とを混合して調製された混合液と、ラテックスとを混合する混合工程を有するパンクシーリング剤の製造方法。
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