KR20190021241A - 타이어 수리용 봉합 조성물 - Google Patents

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Abstract

천연 라텍스 5% 내지 15%; 합성 라텍스 20% 내지 60%; 프로필렌 글리콜 및 에틸렌 글리콜로 구성된 그룹으로부터 선택된 글리콜 30% 내지 60%; 실리카 0.05% 내지 5%;를 포함하고, 상기 합성 라텍스는 에틸렌-비닐 아세테이트 15% 내지 40%를 포함하며, 상기 백분율들은 전제 조성물 중량에 대한 것인 타이어 수리용 봉합 조성물.

Description

타이어 수리용 봉합 조성물
본 발명은 타이어 수리용 봉합 조성물에 관한 것이다.
타이어에 펑크가 난 경우, 이제 봉합 조성물을 사용하는 것은 흔한 일이다. 상기 조성물을 타이어에 부어 내부에서 펑크를 수리하고, 이에 따라 타이어의 밀봉을 보장한다.
상이한 봉합 조성물들로서 고무 라텍스, 일반적으로 천연 고무가 접착제 및 부동액과 혼합되는 것이 알려져 있다.
그러나, 단점은, 장기간 동안 유지되는 경우 상기 조성물들은 라텍스 입자들과 접착제 입자들간에 응집 현상이 나타나 상기 조성물이 크림 형태를 가지게 된다는 것이다. 따라서, 일반적으로 상기 크림 조성물이 제공되면, 이는 디스펜서 밸브(dispenser valve)를 차단하고 적절하게 펑크를 수리할 수 없다.
본 발명자들에 의하여 수행된 연구들은 디스펜서 밸브의 차단 요인 중 하나가 약 1 미크론의 천연 고무 입자들의 큰 크기 및 이들의 불균일 및 불안정한 입도 분포인 것으로 보여주고 있다.
조성물들은 또한 접착제를 포함하지 않는 것으로 알려졌다. 그러나, 상기 조성물들은 또한 디스펜서 밸브의 차단을 야기하였다.
EP2655504는 천연 라텍스, 합성 라텍스, 바람직하게는 SBR 라텍스, 부동액, 바람직하게는 프로필렌 글리콜 또는 에틸렌 글리콜 및 층상 규산염들 및 실리카로 구성된 그룹으로부터 선택되는 미네랄을 포함하는 조성물을 개시한다.
이들 조성물은 디스펜터 밸브의 막힘을 야기하지 않는다.
그러나, 이 기술 분야에서 상기 알려진 조성물들의 단점이 없으며, 품질수명및 봉합 특성들에서 증가된 성능을 나타내는, 새로운 타이어 수리용 봉합 조성물에 대한 필요성을 느끼게 되었다.
따라서 본 발명의 목적은 봉합 조성물을 찾는 것으로 상기 조성물은 고무 라텍스 입자들과 장기간 동안 안정하고, 디스펜서 밸브의 차단을 야기하는 응집 현상 없으나, 동시에 증가된 봉합 능력 및 품질 수명을 가지는 것이다.
상기 목적은 청구항 1항에 청구된 봉합 조성물로 달성된다.
특히, 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 천연 라텍스 5% 내지 15%; 합성 라텍스 20% 내지 60%; 프로필렌 글리콜 및 에틸렌 글리콜로 구성된 그룹으로부터 선택된 글리콜 30% 내지 60%; 실리카 0.05% 내지 5%;를 포함하는 조성물이 제공되며, 상기 합성 라텍스는 에틸렌-비닐 아세테이트 15% 내지 40%를 포함하며, 상기 백분율들은 전제 조성물 중량에 대한 것인 타이어 수리용 봉합 조성물을 제공한다.
특히 더, 상기 조성물은 천연 라텍스 5% 내지 10%; 합성 라텍스 20% 내지 50%; 프로필렌 글리콜 및 에틸렌 글리콜로 구성된 그룹으로부터 선택된 글리콜 40% 내지 50%; 실리카 0.05% 내지 4%;를 포함하고, 상기 합성 라텍스는 에틸렌-비닐 아세테이트 20% 내지 30%를 포함하며, 상기 백분율은 전체 조성물 중량에 대한 것이다.
합성 라텍스 중 하나인 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA)가 조성물의 봉합 성능을 증가시킴이 관찰되었다. 더욱이, 조성물의 품질 수명의 증가가 관찰되었다.
이롭게는, EVA의 도입이 봉합 조성물의 암모니아 냄새 감소와 함께 천연 라텍스 함량을 감소하게 하였다.
바람직하게는 합성 라텍스는 스티렌-부타디엔 및 카복시화된 스티렌-부타디엔 라텍스, 더 바람직하게는, 스티렌-부타디엔 라텍스를 더 포함한다.
본 발명의 조성물은 170 내지 250 m2/cm3, 바람직하게는 175 내지 225 m2/cm3 범위의 BET 표면 면적를 가지는 실라카를 포함할 수 있다.
실리카는 중합반응 동안 라텍스 혼합물로 침투하여 기계적인 보강 작용을 수행하기 때문에, 펑크의 봉합 동안 보조 역할을 수행한다.
바람직하게 글리콜은 프로필렌 글리콜이다.
최근에 봉합 조성물은 또한 첨가물들, 예로 바람직하게는 0.05-3%, 보다 바람직하게는 0.1-2.5% 양으로 항-산화제, 및 바람직하게는 0.2-3, 보다 바람직하게는 0.3-2% 양으로 안정화제를 포함할 수 있다.
본 발명의 추가적인 특성들은 일부의 단지 예시적이고 비-제한적인 실시예들의 다음의 기술로부터 명백해질 것이다.
실시예 1
본 발명의 봉합 조성물의 화학-물리적 특성
표 1에 기술된 조성물은 본 발명에 따라 제조되었다.
[표 1]
Figure pct00001
표 1에 나타낸 조성물에 대하여 점도, pH 및 비중(SpG)을 평가하였다. 그 결과들은 표 2에 나타내었다.
[표 2]
Figure pct00002
실시예 2
봉합 특성들의 평가를 위한 테스트
조성물은 봉합력은 Ford 설명서(ES8S43-19L523-AA)로 평가하였고, 여기서 펑크는 6 mm 지름의 철못으로 홈들 사이에 만들었다.
직선 감소 속도를 kPa/min로 확인하기 위하여 측정된, 30초 후의 타이어 압력의 감소는 약 50 kPa였다.
이어서 타이어는 테스트 차에 장착되고 압축기에 연결되었다. 실시예 1의 봉합 조성물은 타이에어 주입되었고 그리고 나서 상기 타이어는 250 kPa로 팽창되었다.
테스트 차는 10분 동안 최소 속도 30 km/h 및 최대 속도 80 km/h로 주행하였고, 타이어 압력을 측정하여 10분 후 압력 손실에 따른 봉합력을 평가하였고 만들어진 펑크로 인한 임의의 누출을 확인하였다.
이어서 테스트 차를 정지시키고 1시간 및 2시간 후에 다시 압력을 측정하였다.
얻어진 결과들은 표 3에 나타내었다.
알 수 있는 바와 같이, 봉합 조성물은 주변 온도뿐만 아니라 70°C 및 -40°C에서도 타이어를 봉합할 수 있음이 입증되었다.
[표 3]
Figure pct00003
[표 3] - 계속
Figure pct00004
[표 3] - 계속
Figure pct00005
[표 3] - 계속
Figure pct00006
저온인 -40℃부터 고온인 70℃, 심지어 극단적인 조건인 80℃/100시간 및 -40℃/120시간에서, 봉합제(sealant)는 임의의 밸브 막힘 없이 자유롭게 제공되고, 테스트 타이어들은 10 분 내에 완전하게 밀봉되었다. 1시간 및 2시간 보관 후에, 타이어 압력이 유지되고, 봉합 성능이 완벽하였다.
실시예 3
에이징 후 봉합 특성들의 평가를 위한 테스트
실시예 1의 조성물(TEK9)의 봉합 특성들을 에이징 후(45, 55, 65, 75, 85, 95 및 105일)에 평가하고 EP2655504(TEK8)에 따라 제조된 조성물의 특성들과 비교하였다. 특히, TEK8 조성물은 다음의 조성물을 가진다:
- 29.5% 천연 라텍스
- 31% SBR
- 36.6% 프로필렌 글리콜
- 0.6% 실리카
테스트는 필요한 날 동안 70°C 오븐에서 봉합 조성물을 숙성시켜 수행하였다. 이 후, 실시예 2에 기술한 테스트를 수행하였다.
결과들은 표 4에 나타내었다.
[표 4]
Figure pct00007
[표 4] - 계속
Figure pct00008
[표 4] - 계속
Figure pct00009
[표 4] -계속
Figure pct00010
표 4의 데이터에서 명백한 바와 같이, TEK9은 에이징 후에 선행 기술의 봉합 조성물(TEK8)보다 더 잘 작동하였다. 특히, 본 발명의 조성물은 에이징 이후에 더 안정하고, 선행 기술의 조성물보다 적어도 2분 앞서서 타이어를 봉합하였다.
더욱이, 실험적인 데이터는 에이징 또한 선행 기술의 조성물의 점도에 영향을 미침을 나타낸다(표 5 참조).
[표 5]
Figure pct00011
에이징된 봉합제의 점도는 처음에는 증가하고, 그리고 나서 점도가 감소한다. TEK8의 에이징 과정에서, 75일차에서 점도(36,1 cps)는 처음보다 약 41% 감소하였다. 대조적으로, TEK9 에이징된 봉합제에서 점도는 105 일차 숙성 후에서도 74.8 Cps로 끈적거림을 계속 유지한다.

Claims (8)

  1. 천연 라텍스 5% 내지 15%; 합성 라텍스 20% 내지 60%; 프로필렌 글리콜 및 에틸렌 글리콜로 구성된 그룹으로부터 선택된 글리콜 30% 내지 60%; 실리카 0.05% 내지 5%;를 포함하고, 상기 합성 라텍스는 에틸렌-비닐 아세테이트 15% 내지 40%를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 백분율들은 전제 조성물 중량에 대한 것인 타이어 수리용 봉합 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    천연 라텍스 5% 내지 10%; 합성 라텍스 20% 내지 50%; 프로필렌 글리콜 및 에틸렌 글리콜로 구성된 그룹으로부터 선택된 글리콜 40% 내지 50%; 실리카 0.05% 내지 4%;를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 합성 라텍스는 에틸렌-비닐 아세테이트 20% 내지 30%를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 백분율은 전체 조성물 중량에 대한 것인 조성물.
  3. 제1항 및 제2항 중 임의의 한 항에 있어서,
    상기 실리카는 170 내지 250 m2/cm3 범위의 BET 표면 면적를 가지는 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제1항 및 제2항 중 임의의 한 항에 있어서,
    상기 합성 라텍스는 스티렌-부타디엔 및 카복시화된 스티렌-부타디엔 라텍스로 구성된 그룹으로부터 선택된 라텍스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 봉합 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 합성 라텍스는 스티렌-부타디엔 라텍스인 것을 특징으로 하는 봉합 조성물.
  6. 제1항 및 제2항 중 임의의 한 항에 있어서,
    상기 글리콜은 프로필렌 글리콜인 것을 특징으로 하는 봉합 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 임의의 한 항에 있어서, 봉합 조성물은 항-산화제 및 안정화제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 봉합 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 항산화제 0.05-3% 및 상기 안정화제 0.2-3%를 포함하는 것을 특징으로 하는 봉합 조성물.
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