KR101888709B1 - 타이어 수리용 봉합 조성물 - Google Patents

Abstract

타이어 수리용 봉합 조성물은 천연 라텍스 15 내지 80 %, 합성 라텍스 5 내지 50 %, 에틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜로부터 선택된 글리콜 10 내지 60 % 및 5 내지 95 ㎚의 평균 입도 분포를 가지는 층상실리케이트 및 실리카에서 선택된 미네랄 0.05 내지 5 %를 포함한다.

Description

타이어 수리용 봉합 조성물{SEALING COMPOSITION FOR REPAIRING TYRES}

본 발명은 타이어 수리용 봉합 조성물에 관한 것이다.

타이어에 펑크가 난 경우, 봉합 조성물을 사용하는 것은 현재 일반적인 일이다. 내부로부터 펑크를 수리하기 위해 상기 조성물이 타이어에 부어지고, 타이어의 완벽한(air-tight) 봉합을 보장한다.

다른 봉합 조성물로서 고무 라텍스, 일반적으로 천연 고무가 알려져 있고, 이는 접착제 및 부동액과 혼합된다.

그러나, 문제점은 상기 조성물이 장기간 동안 유지된다면, 상기 라텍스 입자와 상기 접착제 입자 사이에 응집 현상이 발생하여 상기 조성물이 크림질의(creamy) 외관을 가질 수 있다는 것이다. 그 결과, 일반적으로 상기 크림질의 조성물이 제공된 경우, 이는 확산 밸브를 차단하고 펑크를 충분히 수리하지 못한다.

본 발명자에 의해 수행된 연구들은 확산 밸브의 차단의 원인 중 하나가 대략 1 미크론의 천연 고무 입자의 큰 규모 및 그들의 불균일하고 불안정한 입도 분포(grnulometric distribution)임을 보여주었다.

조성물은 또한 첨가제를 함유하지 않는 것으로 알려져 있다. 그러나, 상기 조성물 또한 확산 밸브의 차단을 야기한다.

그 결과 당해 기술 분야에서는 상기 알려진 조성물의 문제점이 없는 새로운 타이어 수리용 봉합 조성이 필요하게 되었다.

본 발명은 천연 라텍스 15 내지 80 중량%; 합성 라텍스 5 내지 50 중량%; 플로필렌 글리콜 및 에틸렌글리콜을 포함하는 군으로부터 선택된 글리콜 10 내지 60 중량%;를 포함하고, 층상실리케이트(phyllosilicate) 및 실리카를 포함하는 군으로부터 선택된 미네랄 0.05 내지 5 중량%를 포함하는 타이어 수리용 봉합 조성물이다.

본 발명의 목적은 결론적으로 확산 밸브의 차단을 야기하는 응집 현상이 발생하지 않고, 동시에 봉합 능력을 유지하는 고무 라텍스 입자로서 장기간 동안 안정한 봉합 조성물을 얻는 것이다.

상기 목적은 청구항 제1항의 봉합 조성물에 의해 달성된다.

층상실리케이트(Phyllosilicate)는 사면체 대칭의 층구조인 것을 특징으로 하고, 각각의 사면체는 산소 다리에 의해 또 다른 3개와 결합되는 경향이 있다. 일반적으로 상기 족(family)의 구성은 명확하게 분리된 박층(lamellar) 또는 계층 외관을 갖는다. 그들은 칼슘, 마그네슘, 알루미늄, 나트륨, 철, 리튬 또는 바륨 실리케이트이다. 그들은 저비중의 무른(soft) 미네랄이고, 상기 분리된 시트는 유연하거나 탄력적일 수 있다.

특히, 상기 봉합 조성물에 첨가된 층상실리케이트의 입자 및 실리카는 상기 조성물에서 천연 라텍스 입자의 응집을 감소시켜 결과적으로 확산 밸브를 통해 이것의 흐름을 용이하게 하는 윤활 작용과 동시에 펑크를 봉합하는 동안 중합 반응 중 라텍스 혼합물에 침투함으로써 기기적 강화 작용을 수행하는 보강 작용을 모두 수행한다.

바람직하게는 상기 사용된 미네랄은 실리카 또는 카올린(kaolin)이다.

이롭게는, 상기 사용된 미네랄은 5 내지 95 ㎚ 범위의 평균 입도 분포를 가지고, 특히 10 내지 30 ㎚의 범위를 갖는다.

바람직한 구현예에 따르면, 상기 합성 라텍스는 0.05 내지 0.3 ㎛ 범위의 평균 입도(granulometry)를 가지고, 이롭게는 봉합 조성물의 제조에 사용되어 왔다. 상기 제제(formulation)는 상기 봉합 조성물을 상당히 안정화할 수 있고, 따라서 천연 라텍스에 기초한 상기 조성물의 최적의 봉합 능력 특징을 유지하는 한편, 상기 입자의 응집을 피한다.

더 나아가, 0.05 내지 0.3 ㎛ 범위의 평균 입도 분포를 지니는 합성 라텍스 입자의 직경이 더 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.1의 입도 분포임이 주목되어 왔다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면 상기 봉합 조성물이 천연 라텍스 40 내지 70 중량% 범위의 양, 합성 라텍스 10 내지 20 중량% 범위의 양 및 에틸렌글리콜 20 내지 50 중량% 범위의 양을 포함한다. 더욱 바람직하게는 상기 조성물이 하기 사항을 포함한다:

- 천연 라텍스 30-35 중량%;

- 합성 라텍스 32-37 중량%;

- 프로필렌글리콜 25-31 중량%;

- 10 내지 30 ㎚ 범위의 입도 분포를 가지는 실리카 0.4-0.7 중량%.

바람직하게 상기 합성 라텍스는 JIS-K6387에 기초한 말론형(Mallon type) 기기적 안정성 시험에 따라 측정된 최소 25 %의 젤라틴화 비를 가지고, 더 바람직하게는 50 % 이상이고, 이롭게는 스티렌-부타디엔 및 카복실화 스티렌-부타디엔을 포함하는 군으로부터 선택된다.

더욱이, 상기 사용된 천연 라텍스는 제단백된(deproteinised) 때, 훌륭한 결과를 가져왔다.

상기 봉합 조성물은 더 나은 안정화 효과를 지니는 폴리우레탄 라텍스를 더 포함할 수 있고, 0.5 내지 3 중량%, 바람직하게는 1-2 중량% 범위의 양이 첨가된다.

최근 상기 봉합 조성물은 항산화제와 같은 첨가제를 바람직하게는 0.05-3 중량%, 더욱 바람직하게는 0.1-1.5 중량%의 양으로, 안정화제와 같은 첨가제를 바람직하게는 0.2-3 중량%, 더욱 바람직하게는 0.5-2 중량%의 양으로 더 포함할 수 있다.

본 발명의 추가적인 특징은 하기 설명적이고 비제한적인 실시예들의 기재로부터 명백해질 것이다.

실시예 1

실리카를 포함하는 봉합 조성물의 화학-물리적 특징

표 1에 의해 기재된 상기 조성물은 본 발명에 따라 제조되었다.

점도, pH 및 비중(SpG)이 표 1에 기재된 조성물의 서로 다른 회분(batch)으로 평가되었다. 그 결과는 표 2에 나타난다.

실시예 2

동결 시험

동결 시험은 낮은 온도, 특히 -40℃에서도 상기 봉합 조성물의 특성 유지를 확인하기 위해 실시예 1에 기재된 조성물의 3 회분으로 수행되었다.

봉합 조성물 50 ml가 유리 비커 내에 놓여졌다.

상기 비커는 그 후 냉장고에 놓여졌고, -40 ℃에서 8시간 동안 유지되었다.

상기 분석된 모든 3 회분의 봉합 조성물 샘플은 표면상에 동결 또는 결정 형성의 신호를 나타내지 않는다.

실시예 3

봉합력 평가를 위한 시험

상기 조성물의 봉합력은 포드 타이어(ES8S43-19L523-AA) 상에서 측정되었고, 펑크는 직경 6 mm 철못으로 홈 사이에 만들어졌다.

직선 감소 속도를 ㎪/min로 확인하기 위해 측정된 30초 후 상기 타이어 압력의 감소는 50 ㎪ 보다 더 높았다.

이 후 상기 타이어는 셔틀 버스에 장착되고, 압축기에 연결되었다. 실시예 1의 상기 봉합 조성물이 타이어에 주입되었고, 그 후 240 ㎪로 팽창되었다.

상기 셔틀 버스는 3분, 5분 및 분 후 압력 손실에 따른 봉합 능력을 평가하기 위해 타이어의 압력을 측정하고, 펑크로부터 만들어진 임의의 구멍을 확인하면서, 최소 30 ㎞/h 및 최대 80 ㎞/h의 속도로 10 분 동안 주행되었다.

이 후 상기 셔틀 버스는 정지되었고, 상기 압력이 1시간 및 2시간 후 다시 측정되었다.

얻어진 결과는 표 3에 나타난다.

살펴본 바와 같이, 상기 봉합 조성물은 대기 온도뿐만 아니라, 심지어 5분 후, 70 ℃ 및 -40 ℃ 에서도 타이어 봉합의 역량을 입증했다. 비록 낮은 온도에서는 상기 봉합 조성물이 확산되기 위해 요구되는 시간이 상당히 더 길지만, 그럼에도 불구하고 봉합은 초기 5분 이내에 일어난다.

실시예 4

카올린를 포함하는 봉합 조성물의 화학-물리적 특징

표 4에 기재된 조성물은 본 발명에 따라 제조되었다.

점도, pH 및 비중(SpG)이 표 4에 기재된 조성물의 서로 다른 회분으로 평가되었다. 그 결과는 표 5에 나타난다.

Claims (22)

1. 천연 라텍스 15 내지 80 중량%; 합성 라텍스 5 내지 50 중량%; 플로필렌 글리콜 및 에틸렌글리콜을 포함하는 군으로부터 선택된 글리콜 10 내지 60 중량%;를 포함하고,
   층상실리케이트(phyllosilicate) 및 실리카를 포함하는 군으로부터 선택된 미네랄 0.05 내지 5 중량%를 포함하고,
   상기 미네랄은 5 내지 95 ㎚ 범위의 평균 입도 분포를 가지는 것을 특징으로 하는
   타이어 수리용 봉합 조성물.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 미네랄은 층상실리케이트인 것을 특징으로 하는
   타이어 수리용 봉합 조성물.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 층상실리케이트는 카올린(kaolin)인 것을 특징으로 하는
   타이어 수리용 봉합 조성물.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 미네랄은 실리카인 것을 특징으로 하는
   타이어 수리용 봉합 조성물.
   
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 미네랄은 10 내지 30 ㎚ 범위의 평균 입도 분포를 가지는 것을 특징으로 하는
   타이어 수리용 봉합 조성물.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 합성 라텍스 입자의 직경이 0.05 내지 0.3 ㎛ 범위의 평균 입도 분포를 가지는 것을 특징으로 하는
   타이어 수리용 봉합 조성물.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 합성 라텍스 입자의 직경이 0.1 ㎛의 평균 입도 분포를 가지는 것을 특징으로 하는
   타이어 수리용 봉합 조성물.
   
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 제1항에 있어서,
    천연 라텍스 30-35 중량%; 합성 라텍스 32-37 중량%; 프로필렌글리콜 25-31 중량%; 및 10 내지 30 ㎚ 범위의 입도 분포를 가지는 실리카 0.4-0.7 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는
    타이어 수리용 봉합 조성물.
    
13. 제1항에 있어서,
    상기 천연 라텍스는 천연 제단백(deproteinised) 라텍스인 것을 특징으로 하는
    타이어 수리용 봉합 조성물.
    
14. 제1항에 있어서,
    상기 합성 라텍스는 스티렌-부타디엔 및 카복실화 스티렌-부타디엔 라텍스를 포함하는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는
    타이어 수리용 봉합 조성물.
    
15. 제1항에 있어서,
    상기 글리콜은 프로필렌글리콜인 것을 특징으로 하는
    타이어 수리용 봉합 조성물.
    
16. 제1항에 있어서,
    폴리우레탄 라텍스를 포함하는 것을 특징으로 하는
    타이어 수리용 봉합 조성물.
    
17. 제16항에 있어서,
    폴리우레탄 라텍스를 0.5 내지 10 중량% 포함하는 것을 특징으로 하는
    타이어 수리용 봉합 조성물.
    
18. 제16항에 있어서,
    폴리우레탄 라텍스를 1 내지 4 중량% 포함하는 것을 특징으로 하는
    타이어 수리용 봉합 조성물.
    
19. 제1항에 있어서,
    항산화제 및 안정화제를 포함하는 것을 특징으로 하는
    타이어 수리용 봉합 조성물.
    
20. 제19항에 있어서,
    상기 항산화제는 0.1-2.5 중량%, 상기 안정화제는 0.5-4 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는
    타이어 수리용 봉합 조성물.
    
21. 제1항에 있어서,
    상기 합성 라텍스는 JIS-K6387에 기초한 말론형(Mallon type) 기기적 안정성 시험에 따라 측정된 적어도 25 %의 젤라틴화 비를 가지는 것을 특징으로 하는
    타이어 수리용 봉합 조성물.
    
22. 제21항에 있어서,
    상기 합성 라텍스는 JIS-K6387에 기초한 말론형 기기적 안정성 시험에 따라 측정된 50 % 이상의 젤라틴화 비를 가지는 것을 특징으로 하는
    타이어 수리용 봉합 조성물.