WO2008062711A1 - Procédé destiné à la production d'un agent d'étanchéité - Google Patents

Procédé destiné à la production d'un agent d'étanchéité Download PDF

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WO2008062711A1
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WO
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sealing agent
latex
stock solution
producing
agglomerate
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PCT/JP2007/072182
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French (fr)
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Hideshi Yanagi
Narukuni Hirata
Haruki Minoshima
Daisuke Sugio
Original Assignee
Bridgestone Corporation
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Publication date
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C73/00Repairing of articles made from plastics or substances in a plastic state, e.g. of articles shaped or produced by using techniques covered by this subclass or subclass B29D
    • B29C73/16Auto-repairing or self-sealing arrangements or agents
    • B29C73/163Sealing compositions or agents, e.g. combined with propellant agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2030/00Pneumatic or solid tyres or parts thereof

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a sealing agent that is injected into a pneumatic tire to close a puncture hole of the pneumatic tire.
  • Sealing and pump-up devices that repair tire punctures by increasing the internal pressure of the tire to a specified pressure are in widespread use.
  • Sealing agents used in this type of sealing pump-up device include those produced by stirring and mixing rubber latex, resin emulsion and propylene glycol power.
  • an antifreezing agent is injected into the mixing container to produce a sealing agent stock solution.
  • propylene darcol used as a cryoprotectant is a viscous liquid with a very strong miscibility with water. Moisture is absorbed rapidly from the surrounding rubber latex that comes into contact with Daricol. For this reason, the concentration of rubber particles in the surrounding latex becomes extremely high, and the rubber particles are fused together to form an aggregate. A part or all of the sealing agent is solidified (gel) using the aggregate as a core. Phenomenon).
  • a method for producing a sealing agent for the purpose of preventing the formation of the above-mentioned aggregates in the sealing agent for example, a method described in JP-A-2003-342551 is known. It has been.
  • This manufacturing method of a sealing agent disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-342551 includes an antifreezing agent injection and stirring step in which an antifreezing agent is injected and stirred into a mixed solution of rubber latex and adhesive contained in a cylindrical container.
  • the antifreeze agent is stirred while the mixed solution is agitated by the rotation of the agitating blade rotating at a relatively high speed of the tip speed of 1.0 to 10 Om / sec.
  • propylene glycol is slowly added to the surface of the mixed solution while stirring the mixed solution of the rubber latex and the adhesive at the above speed.
  • the propylene glycol can be prevented from rapidly absorbing moisture from the surroundings and locally increasing the concentration of latex particles. It is possible to effectively suppress the formation of latex agglomerates formed by aggregation of a plurality of latex particles.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2003-342551 discloses that stirring is performed for a certain period of time (for example, 5 minutes or more) after the injection of the antifreezing agent (ethylene glycol) is completed in the antifreezing agent injection stirring step. It is described that it is preferable to continue. It is possible to promote the aggregation and growth of fine latex agglomerates generated in the sealant stock solution during stirring by continuing the stirring of the sealant stock solution for a certain time after the completion of the injection of ethylene glycol. Therefore, it is easier to remove the latex agglomerates from the sealant stock solution by filtration than when the latex agglomerates remain in the sealant stock solution in a minute state.
  • the antifreezing agent ethylene glycol
  • the removal of the latex agglomerates from the stock solution of the sealing agent is insufficient, and the latex agglomerates remain in a predetermined amount or more in the sealing agent as a product.
  • the latex agglomerate acts as a core and the gelation of the sealant is promoted, and the ability of the sealant to block puncture holes decreases with time. There is also a risk that it will become impossible to inject into the tire.
  • the object of the present invention is to effectively remove the latex agglomerates from the sealant stock solution and effectively prevent the sealing agent from gelling due to the latex agglomerates. It is in providing the manufacturing method of an agent.
  • the method for producing a sealing agent according to claim 1 of the present invention includes at least a rubber latex, a resin emulsion, and an antifreezing agent, and is a liquid sealing used for closing a puncture hole of a pneumatic tire.
  • a method for producing an agent comprising: preparing a sealing agent stock solution by mixing at least a rubber latex and an antifreezing agent; and preparing the sealing agent stock solution prepared by the preparation step over a predetermined time.
  • the method for producing a sealing agent according to claim 2 of the present invention is the method for producing a sealing agent according to claim 1, wherein in the agglomerate growth step, the stock solution of the sealing agent is used for 24 hours or more. It is characterized by standing still.
  • the method for producing a sealing agent according to claim 3 of the present invention is the method for producing a sealing agent according to claim 1, wherein the stock solution of the sealing agent is preferably used for 48 hours or more in the aggregate growth step. It is characterized by standing still.
  • the method for producing a sealing agent according to claim 5 of the present invention is the method for producing a sealing agent according to any one of claims 1 to 4, wherein in the agglomerate removing step, the stock solution of the sealing agent is used. Passing through a mesh filter having a finer mesh than 50 mesh, the mesh filter removes latex agglomerates from the stock solution of the sealant.
  • a method for producing a sealing agent according to claim 6 of the present invention is the method for producing a sealing agent according to any one of claims 1 to 5, and is included in the stock solution of the sealing agent.
  • Rubber latex power It is characterized in that it is at least one selected from the group consisting of SBR latex, NR latex, NBR latex, MBR latex, BR latex, carboxyl-modified NBR latex, and carboxyl-modified SBR latex.
  • the manufacturing method of the sealing agent according to claim 7 of the present invention is the method of manufacturing a sealing agent according to any one of claims 1 to 6, wherein the stock solution of the sealing agent is 10
  • the antifreezing agent is at least one selected from the group consisting of ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, and dipropylene glycol.
  • a metal mesh filter formed in a wire mesh shape is used, and the number of meshes is 50 mesh (mesh opening diameter is about 300 ⁇ m) to 400 mesh (mesh). The one with an opening diameter of about 30 m) is used.
  • 100 mesh a mesh opening diameter of about 120 Hm
  • 200 mesh a mesh opening diameter of about 70 ⁇ m
  • a material of the mesh filter a metal material having high corrosion resistance such as stainless steel and aluminum alloy can be suitably used.
  • a mesh filter finer than 400 mesh may be used as the filter member 26. However, since clogging is likely to occur in a short time, the filter member 26 loaded in the external container 23 must be replaced or cleaned. Must be sufficiently short.
  • the sealant 10 stored in the stock container 28 corresponds to the amount of sealant 10 required for one puncture repair (for example, 200 g to 400 g).
  • the inlet of the liquid container 30 is closed with the inner lid (not shown) and the outer lid 32, and stored in the liquid container 30 in a sealed state.
  • the liquid container 30 has its inner lid and outer lid removed at the time of puncture repair on the tire, and is loaded into a sealing pump-up device (not shown).
  • the particle size of the rubber latex particles 34 in the mixed solution 16 was measured by a particle size distribution meter, the particle size of the rubber latex particles 34 was 0.l ⁇ md as shown in FIG. 2A.
  • the distribution was approximately normal in the range of about 30 nm to 220 nm, centered around (OOnm).
  • Fig. 1B schematically shows the state G observed by enlarging the mixed solution 16 (sealant stock solution 20) immediately after the cryoprotectant 18 is uniformly mixed in the preparation step.
  • the sealing agent stock solution 20 in the preparation process was enlarged and observed, a plurality of rubber latex particles 34 aggregated in the solution L to form latex aggregates 36.
  • the antifreezing agent 18 added to the mixed solution 16 is a viscous liquid that has a very strong miscibility with water, so that moisture is rapidly absorbed from the surrounding rubber latex particles 34 in contact with the antifreezing agent 18. This is presumed to have been absorbed by
  • the particle size of the rubber latex particles 34 and the latex agglomerates 36 in the mixed solution 16 are measured by a particle size distribution meter
  • the particle size of the rubber latex particles 34 alone is as shown in Fig. 2B. (0.l ⁇ umd OOnm) around the center value, approximately normal distribution in the range of about 30nm to 220nm, the same force as rubber latex particles 34 in the mixed solution 16 before antifreezing agent 18 addition
  • the latex agglomerate 36 formed by agglomerating a plurality of rubber latex particles 34 has a particle size distributed in the range of 2 ⁇ to 5 ⁇ m! /.
  • the sealing agent 10 When the latex agglomerate 36 as described above is present in the sealing agent 10, a phenomenon in which the latex agglomerate 36 serves as a core and gelation of the sealing agent is facilitated occurs. At this time, as the abundance ratio of the latex agglomerates 36 increases, the time until the sealing agent 10 gels tends to be shortened. Therefore, the sealing agent 10 can be stored for a long period of time (for example, 10 years or more). It is necessary to remove latex agglomerates 36 from the sealant 10 as much as possible in order to withstand them stably.
  • FIG. 1C schematically shows a state H observed by enlarging the sealing agent stock solution 20 immediately after passing through the agglomerate growth step.
  • the sealant stock solution 20 that has undergone the agglomerate growth process is enlarged and observed, a plurality of latex agglomerates 36 formed in solution L and further agglomerated in solution L in the liquid preparation process, and each rubber latex particle present in solution L The grain size of 34 was growing (coarse).
  • the particle size of the rubber latex particles 34 and the latex agglomerates 36 in the sealant stock solution 20 is as shown in Fig. 2C. , 0.lm dOOnm) centered around a normal distribution in the range of about 30nm to 22Onm, the same force as the mixed solution 16 before the addition of the cryoprotectant 18
  • the latex agglomerate 36 in which the agglomerate 36 was further agglomerated and coarsened had a particle size of about 10 m or more (the upper limit cannot be measured accurately).
  • the sealant stock solution 20 is held in the liquid preparation container 12 for 48 hours or more while being stirred by the stirring blade 14.
  • the particle sizes of the rubber latex particles 34 and the latex agglomerates 36 were measured with a particle size distribution meter.
  • the particle size of the rubber latex particle 34 was the same as that of the sealant stock solution 20 that had undergone the agglomerate growth step according to this embodiment, but the latex agglomerate 36 was coarsened to 10 m or more. However, it was distributed over a wide range of 2 m to 10 m as a whole. This is presumed to be due to the simultaneous growth and decomposition of the latex agglomerate 36 due to the influence of the stirring force.
  • FIG. 1D schematically shows a state I observed by magnifying the sealing agent 10 immediately after the aggregate removal step.
  • the sieve after the aggregate removal process When the magnifying agent 10 was magnified and observed, latex agglomerates were almost completely removed from solution L, and rubber latex particles 34 were dispersed and floated in solution L.
  • FIG. 1E shows an enlarged view of the sealing agent 10 after leaving the sealing agent 10 sealed in the liquid agent container 30 through the agglomerate removing step for a certain period of time (for example, 90 days or more in a high temperature environment).
  • the observed state J is shown schematically.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Description

明 細 書
シーリング剤の製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、空気入りタイヤのパンク穴を閉塞するために空気入りタイヤの内部に注 入されるシーリング剤の製造方法に関する。
背景技術
[0002] 近年、空気入りタイヤ(以下、単に「タイヤ」と!/、う。 )がパンクした際に、タイヤ及びホ ィールを交換することなぐ液状のシーリング剤をタイヤの内部へ注入した後、このタ ィャの内圧を指定圧まで昇圧することによりタイヤのパンク修理を行うシーリング ·ボン プアップ装置が普及している。この種のシーリング 'ポンプアップ装置に用いられるシ 一リング剤としては、ゴムラテックス、樹脂系ェマルジヨン及び、プロピレングリコール 力、らなる凍結防止剤が撹拌混合されて製造されるものがある。このようなシーリング剤 の製造工程では、一般に、ゴムラテックスと粘着剤とを混合して混合溶液を調液した 後、この混合容器中に凍結防止剤を注入してシーリング剤原液を製造する。し力、し、 混合溶液中にプロピレンダリコールを注入する際に、凍結防止剤として使用されるプ ロピレンダリコールが水との混和力が非常に強い粘性の液体であることから、このプロ ピレンダリコールと接触する周囲のゴムラテックスから水分を急激に吸収する。このた め、周囲のラテックス中のゴム粒子の濃度が非常に高くなり、ゴム粒子同士が融合し て凝集塊が生成され、この凝集塊をコアとしてシーリング剤の一部又は全部が固形 化(ゲル化)してしまう、という現象が生じ易い。
[0003] 上記のような凝集塊がシーリング剤に発生することを防止することを目的とするシー リング剤の製造方法としては、例えば、特開 2003— 342551号公報に記載されてい るものが知られている。この特開 2003— 342551号公報に示されたシーリング剤の 製造方法は、円筒状容器に収容したゴムラテックスと粘着剤との混合溶液に、凍結防 止剤を注入攪拌する凍結防止剤注入攪拌ステップを含んでおり、この凍結防止剤注 入攪拌ステップでは、先端速度が 1. 0〜10. Om/秒という比較的早い速度で回転 する攪拌羽根の回転により混合溶液を攪拌しながら、凍結防止剤を複数個の注入口 から
1個の注入口当たり 0. 01〜; 1. 0リツター/分という比較的遅い注入速度で混合溶液 の表面に注入する。
[0004] 上記特開 2003— 342551号公報記載のシーリング剤の製造方法によれば、ゴムラ テックスと粘着剤との混合溶液を上記速度で攪拌しながら、この混合溶液の表面にプ ロピレングリコールを遅い注入速度で少しずつゆっくりと注入することにより、このプロ ピレンダリコールが周囲から水分を急激に吸収してラテックス粒子の濃度が局部的に 高くなることを抑制でき、この結果、シーリング剤原液中に複数のラテックス粒子が凝 集して生成されるラテックス凝集塊の生成を効果的に抑制することができる、という効 果を得られる。
[0005] また特開 2003— 342551号公報には、凍結防止剤注入攪拌ステップで凍結防止 剤(エチレングリコール)の注入が完了した後も、ある程度(例えば、 5分以上)の時間 に亘つて攪拌を継続することが好ましいと記載されている。これは、エチレングリコー ルの注入完了後に、シーリング剤原液の撹拌を一定時間に亘つて継続することにより 、撹拌中にシーリング剤原液中に生成された微小なラテックス凝集塊の凝集、成長を 促進できるので、シーリング剤原液中にラテックス凝集塊が微小なまま存在しているよ りも、濾過によりシーリング剤原液中からラテックス凝集塊を除去することが容易にな るためである。
[0006] ここで、発明者等の知見によれば、シーリング剤原液からのラテックス凝集塊の除去 が不十分で、製品としてのシーリング剤中にラテックス凝集塊が所定量以上残存して V、る場合には、ラテックス凝集塊がコアとなってシーリング剤のゲル化が促進される現 象が生じ、経時的にシーリング剤によるパンク穴に対する閉塞能力が低下し、長期的 にはシーリング剤全体がゲル化してタイヤへ注入不能になるおそれもある。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] しかしながら、発明者等が特開 2003— 342551号公報記載のシーリング剤の製造 方法の効果等を確認するための実験を行った結果、シーリング剤原液の撹拌を一定 時間に亘つて継続した後、このシーリング剤原液を濾過しただけでは、シーリング剤 原液中からラテックス凝集塊を十分に除去できず、このシーリング剤原液力 製造さ れたシーリング剤のゲル化を完全に防止できないことが明らかになった。
[0008] 本発明の目的は、上記事実を考慮して、シーリング剤原液中からラテックス凝集塊 を効率的に除去して、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 防止できるシーリング剤の製造方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0009] 本発明の請求項 1に係るシーリング剤の製造方法は、ゴムラテックス、樹脂系エマ ルジョン及び凍結防止剤を少なくとも含み、空気入りタイヤのパンク穴を閉塞するた めに用いられる液状のシーリング剤の製造方法であって、少なくともゴムラテックス及 び凍結防止剤を混合することによりシーリング剤原液を調液する調液工程と、前記調 液工程により調液されたシーリング剤原液を所定時間に亘つて静置することにより、 複数のゴムラテックス粒子が凝集したラテックス凝集塊を成長させる凝集塊成長工程 と、前記凝集塊成長工程を経たシーリング剤原液を濾過して、該シーリング剤原液中 からラテックス凝集塊を除去する凝集塊除去工程と、を有することを特徴とする。
[0010] また本発明の請求項 2に係るシーリング剤の製造方法は、請求項 1記載のシーリン グ剤の製造方法において、前記凝集塊成長工程では、 24時間以上に亘つてシーリ ング剤原液を静置することを特徴とする。
[0011] また本発明の請求項 3に係るシーリング剤の製造方法は、請求項 1記載のシーリン グ剤の製造方法において、前記凝集塊成長工程では、シーリング剤原液を好ましく は 48時間以上に亘つて静置することを特徴とする。
[0012] また本発明の請求項 4に係るシーリング剤の製造方法は、請求項 1乃至 3の何れか 1項記載のシーリング剤の製造方法において、前記凝集塊成長工程では、シーリン グ剤原液を非撹拌状態で調液容器内に保持することにより、該シーリング剤原液を 静置することを特徴とする。
[0013] また本発明の請求項 5に係るシーリング剤の製造方法は、請求項 1乃至 4の何れか 1項記載のシーリング剤の製造方法において、前記凝集塊除去工程では、シーリン グ剤原液を 50メッシュよりも細かい網目を有するメッシュフィルタを通過させて、該メッ シュフィルタによりシーリング剤原液中からラテックス凝集塊を除去することを特徴とす [0014] また本発明の請求項 6に係るシーリング剤の製造方法は、請求項 1乃至 5の何れか 1項記載のシーリング剤の製造方法にお!/、て、前記シーリング剤原液に含まれるゴム ラテックス力 SBRラテックス、 NRラテックス、 NBRラテックス、 MBRラテックス、 BRラ テックス、カルボキシル変性 NBRラテックス、及びカルボキシル変性 SBRラテックスか らなる群より選択される少なくとも 1種であることを特徴とする。
[0015] また本発明の請求項 7に係るシーリング剤の製造方法は、請求項 1乃至請求項 6の 何れ力、 1項記載のシーリング剤の製造方法において、前記シーリング剤原液には、 1 0〜55質量%の凍結防止剤を含み、該凍結防止剤がエチレングリコール、プロピレ ングリコール、ジエチレングリコール及びジプロピレングリコールからなる群より選択さ れる少なくとも 1種であることを特 ί毁とする。
発明の効果
[0016] 以上説明した本発明のシーリング剤の製造方法によれば、シーリング剤原液中から ラテックス凝集塊を効率的に除去して、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できる。
図面の簡単な説明
[0017] [図 1A]本発明の実施形態に係るシーリング剤の製造方法における調液工程の一部 を模式的に示す工程図、及び、同工程において製造される混合溶液を拡大して状 態を模式的に示す拡大図である。
[図 1B]本発明の実施形態に係るシーリング剤の製造方法における調液工程の一部 を模式的に示す工程図、及び、同工程において製造される混合溶液を拡大して状 態を模式的に示す拡大図である。
[図 1C]本発明の実施形態に係るシーリング剤の製造方法における凝集塊成長工程 を模式的に示す工程図、及び、同工程において製造されるシーリング剤原液を拡大 して状態を模式的に示す拡大図である。
[図 1D]本発明の実施形態に係るシーリング剤の製造方法における凝集塊除去工程 を模式的に示す工程図、及び、同工程において製造されるシーリング剤を拡大して 状態を模式的に示す拡大図である。 園 IE]本発明の実施形態に係るシーリング剤の製造方法における凝集塊除去工程 を経て液剤容器内に封入され一定期間放置されたシーリング剤、及び、このシーリン グ剤を拡大して状態を模式的に示す拡大図である。
園 2A]図 1Aにおける混合溶液に含まれるゴムムラテックス粒子及びラテックス凝集
Figure imgf000007_0001
園 2B]図 1Bにおけるシーリング剤原液に含まれるゴムムラテックス粒子及びラテック
Figure imgf000007_0002
園 2C]図 1Cにおけるシーリング剤原液に含まれるゴムムラテックス粒子及びラテック
Figure imgf000007_0003
発明を実施するための最良の形態
[0018] 以下、本発明の実施の形態に係るシーリング剤の製造方法について説明する。
[0019] 本発明の実施形態に係るシーリング剤の製造方法により製造されるシーリング剤 ( 以下、これを「シーリング剤 10」(図 1D参照)と表記する。)は、ゴムラテックス、樹脂系 ェマルジヨン及び凍結防止剤を少なくとも含むものである。
[0020] ここで、シーリング剤 10に含まれるゴムラテックスとしては、 NR (天然ゴム)ラテックス 又は合成ゴムラテックスを用いることが好ましぐ合成ゴムラテックスとしては、 SBRラ テックス、 NBRラテックス、 MBRラテックス、 BRラテックス、カルボキシル変性 NBRラ テックス、及びカルボキシル変性 SBRラテックスからなる群より選択される 1種の物質 又は 2種以上の混合物を用いることが好ましレ、。
[0021] またシーリング剤 10は、寒冷地での凍結防止のために凍結防止剤を含むことが好 ましぐこの凍結防止剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジェチ レンダリコール及びジプロピレングリコールからなる群より選択される 1種の物質又は 2 種以上の混合物であることが好ましい。このような凍結防止剤の含有量は、 10〜55 質量%であることが好ましい。これは、 10質量%未満では、低温での凍結防止性が 十分に得られないことがあり、 55質量%を超えると、ゴムラテックス量に対して、グリコ ール量が多くなり、パンク補修時に、凝集したゴムラテックスの粒がダリコール中に分 散した状態で存在することから、十分なシール特性が得られないことがあるためであ [0022] またシーリング剤 10に含まれる樹脂系ェマルジヨンとしては、テルペン樹脂、ロジン 樹脂、トール油樹脂、フエノール樹脂、石油系樹脂及び、これら樹脂の変性体力 な る群より選択される 1種の物質又は 2種以上の混合物であることが好ましい。
[0023] またシーリング剤 10には、必要に応じて、希薄化のために水を含有させることがで き、さらに通常の分散剤、乳化剤、発泡安定剤、又はアンモニア、苛性ソーダ等の p H調整剤を添加してもよい。
[0024] 図 1A〜図 1Dには、本実施形態に係るシーリング剤の製造方法が模式的に示され ている。本実施形態に係るシーリング剤の製造方法は、図 1A〜図 1Bに示される調 液工程を備えている。この調液工程では、先ず、図 1 Aに示されるように、調液容器 1 2内にシーリング剤 10の含有成分のうち、少なくともゴムラテックス、樹脂系ェマルジョ ン及び界面活性剤、並びに濃度調整のために必要な場合には所要量の水を投入し た後、調液容器 12内の液面下に保持された撹拌羽 14を回転させることにより、この 撹拌羽 14の撹拌力によりゴムラテックス及び樹脂系ェマルジヨンを均一に混合して混 合溶液 16を調液する。
[0025] 次いで、図 1Bに示されるように、混合溶液 16を撹拌羽 14により撹拌しつつ、凍結 防止剤である凍結防止剤(PG) 18を混合溶液 16の液面上に滴下し、混合溶液 16 中に所定の供給量の凍結防止剤 18を混合する。このとき、凍結防止剤 18は、混合 溶液 16中における含有率が 10〜55質量%となるように供給量が設定される。
[0026] 調液工程では、混合溶液 16に滴下された凍結防止剤 18が調液容器 12内で撹拌 羽 14により均一に混合されることにより、製品としてのシーリング剤 10 (図 1E参照)と 基本的に同一成分のシーリング剤原液 20が調液される。
[0027] 本実施形態に係るシーリング剤の製造方法は、図 1Cに示される凝集塊成長工程を 備えている。この凝集塊成長工程では、調液工程で調液されたシーリング剤原液 20 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 Tに亘つて撹拌すること なく調液容器 12内に保持 (静置)する。静置時間 Tの下限値は、後述する凝集塊除 去工程(図 1D参照)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時間以 上、 48時間以下の範囲で適宜、変更すること力 Sできる。
[0028] また静置時間 Tの上限値は特に制限されな!/、が、シーリング剤 10を製造する際の 工程時間(タクト時間)の制約、製造されたシーリング剤 10をストックするためのストッ ク量の制限等を考慮すると共に、また保管環境に応じてシーリング剤 10に含まれる 水分量が蒸発又は吸湿により徐々に変化することから、保管時の水分量の変化を考 慮すると、静置時間 Tの上限値は 480時間以下に設定することが好まし!/、。
[0029] 本実施形態に係るシーリング剤の製造方法は、図 1Dに示される凝集塊除去工程 を備えている。この凝集塊除去工程では、凝集塊成長工程を経たシーリング剤原液 20を濾過器 22により濾過しつつ、調液容器 12からストック容器 28内へ移しかえる。 ここで、濾過器 22には、外部容器 23及び、この外部容器 23内へ装填されるフィルタ 部材 26が設けられている。外部容器 23には、上端部及び下端部に受入口 24及び 吐出口 25がそれぞれ開口しており、受入口 24を通して供給されたシーリング剤原液 20は、容器内に装填されたフィルタ部材 26により濾過された後、吐出口 25を通して 製品としてのシーリング剤 10としてストック容器 28内へ吐出され、貯留される。
[0030] フィルタ部材 26としては、金網状に形成された金属製のメッシュフィルタが用いられ ており、そのメッシュ数が 50メッシュ(網目の開口径が約 300 μ m)〜400メッシュ(網 目の開口径が約 30 m)のものが用いられる。好ましくは、フィルタ部材 26としては、 100メッシュ(網目の開口径が約 120 H m)又は 200メッシュ(網目の開口径が約 70 〃m)が用いられる。このメッシュフィルタの材質としては、ステンレス、アルミ合金等の 耐腐食性が高い金属材料を好適に用いることができる。なお、 400メッシュよりも網目 力 S細かいメッシュフィルタをフィルタ部材 26として用いても良いが、 目詰まりが短時間 で発生しやすくなるため、外部容器 23に装填されるフィルタ部材 26の交換又は清掃 周期を十分に短くすることが必要となる。
[0031] またフィルタ部材 26としては、 50メッシュ〜 400メッシュのメッシュフィルタの網目と 略同等の開口径の微小開口が多数、穿設された多孔質フィルタを用いても良ぐまた メッシュフィルタや多孔質フィルタが積層された積層フィルタを用いても良い。
[0032] 図 1Dに示されるように、ストック容器 28内へ貯留されたシーリング剤 10は、 1回の パンク修理の際に必要となるシーリング剤 10の量 (例えば、 200g〜400g)に対応す る容量を有する液剤容器 30内へ充填された後、液剤容器 30の注入口を内蓋(図示 省略)及び外蓋 32により閉塞することにより、液剤容器 30内に密閉状態で保管され る。この液剤容器 30は、タイヤに対するパンク修理時に内蓋及び外蓋がそれぞれ取 り外され、シーリング 'ポンプアップ装置(図示省略)に装填される。このシーリング'ポ ンプアップ装置は、例えば、ポンプにより液剤容器 30内のシーリング剤 10を加圧す ることにより、シーリング剤 10をタイヤのタイヤバルブに接続されたジョイントホースを 通して液剤容器 30からタイヤ内部へ圧送する。
[0033] 次に、本実施形態に係るシーリング剤の製造方法の各工程にて調液される混合溶 液 16、シーリング剤原液 20及びシーリング剤 10につ!/、て説明する。
[0034] 図 1Aには、調液工程で調液された凍結防止剤 18の添加前の混合溶液 16を拡大 して観察した状態 Fが模式的に示されている。混合溶液 16を拡大して観察すると、多 数のゴムラテックス粒子 34が水、界面活性剤等を含む溶液 L中に浮遊している。この とき、ゴムラテックス粒子 34は、界面活性剤のイオン斥力により溶液 L中に分散した状 態で浮遊している。
[0035] このとき、混合溶液 16中のゴムラテックス粒子 34の粒径を粒度分布計により測定す ると、ゴムラテックス粒子 34の粒径は、図 2Aに示されるように、 0. l ^ m d OOnm)付 近を中心値として、約 30nm〜220nmの範囲で略正規分布していた。
[0036] 図 1 Bには、調液工程で凍結防止剤 1 8が均一に混合された直後の混合溶液 16 (シ 一リング剤原液 20)を拡大して観察した状態 Gが模式的に示されている。調液工程 におけるシーリング剤原液 20を拡大して観察すると、溶液 L中には複数個のゴムラテ ックス粒子 34が凝集してラテックス凝集塊 36が生成していた。これは、混合溶液 16 中に添加された凍結防止剤 18が水との混和力が非常に強い粘性の液体であること から、凍結防止剤 18と接触する周囲のゴムラテックス粒子 34から水分を急激に吸収 したことが原因と推定される。
[0037] このとき、混合溶液 16中のゴムラテックス粒子 34及びラテックス凝集塊 36の粒径を それぞれ粒度分布計により測定すると、ゴムラテックス粒子 34単体の粒径は、図 2B に示されるように、 0. l ^u m d OOnm)付近を中心値として、約 30nm〜220nmの範 囲で略正規分布しており、凍結防止剤 18添加前の混合溶液 16中のゴムラテックス 粒子 34と同様であった力、複数個のゴムラテックス粒子 34が凝集されて生成された ラテックス凝集塊 36は、その粒径が 2 μ ΐη〜5 μ mの範囲に分布して!/、た。 [0038] 上記のようなラテックス凝集塊 36がシーリング剤 10中に存在する場合には、ラテツ タス凝集塊 36がコアとなってシーリング剤のゲル化が促進される現象が生じ易くなる 。このとき、ラテックス凝集塊 36の存在比率が高くなるに従って、シーリング剤 10がゲ ル化するまでの時間が短くなる傾向を示すことから、シーリング剤 10を長期保存 (例 えば、 10年以上)に安定的に耐えるものとするためには、シーリング剤 10からラテック ス凝集塊 36を可能限り除去する必要がある。
[0039] 図 1Cには、凝集塊成長工程を経た直後のシーリング剤原液 20を拡大して観察し た状態 Hが模式的に示されている。凝集塊成長工程を経たシーリング剤原液 20を拡 大して観察すると、調液工程で溶液 L中には生成された複数のラテックス凝集塊 36 同士及び更に凝集し、溶液 L中に存在する各ゴムラテックス粒子 34の粒径が成長( 粗大化)していた。
[0040] このとき、シーリング剤原液 20中のゴムラテックス粒子 34及びラテックス凝集塊 36 の粒径をそれぞれ粒度分布計により測定すると、ゴムラテックス粒子 34単体の粒径 は、図 2Cに示されるように、 0. l m dOOnm)付近を中心値として、約 30nm〜22 Onmの範囲で略正規分布していており、凍結防止剤 18添加前の混合溶液 16と同 様であった力 複数個のラテックス凝集塊 36が更に凝集されて粗大化したラテックス 凝集塊 36は、その粒径が約 10 m以上(上限値については正確には測定不能)に なっていた。
[0041] また、本実施形態に係る凝集塊成長工程との比較のために、シーリング剤原液 20 を撹拌羽 14により撹拌しつつ、調液容器 12内に 48時間以上の時間に亘つて保持し た場合のシーリング剤原液 20につ!/、ても、ゴムラテックス粒子 34及びラテックス凝集 塊 36の粒径を粒度分布計により測定した。その結果、ゴムラテックス粒子 34単体の 粒径は、本実施形態に係る凝集塊成長工程を経たシーリング剤原液 20と同様であ つたが、ラテックス凝集塊 36については、 10 m以上まで粗大化したものもあったが 、全体としては 2 m〜; 10 mという広い範囲に分布していた。これは、撹拌力の影 響によりラテックス凝集塊 36の成長と分解とが同時に生じるためと推定される。
[0042] 図 1Dには、凝集塊除去工程を経た直後のシーリング剤 10を拡大して観察した状 態 Iが模式的に示されている。図 1Dに示されるように、凝集塊除去工程を経たシーリ ング剤 10を拡大して観察すると、溶液 L中からラテックス凝集塊が略完全に除去され ており、溶液 L中にはゴムラテックス粒子 34が分散して浮遊していた。
[0043] 図 1Eには、凝集塊除去工程を経て液剤容器 30内に封入されたシーリング剤 10を 一定期間(例えば、高温環境下で 90日以上)放置した後のシーリング剤 10を拡大し て観察した状態 Jが模式的に示されている。液剤容器 30内に封入され長期放置され たシーリング剤 10を拡大して観察すると、溶液 L中にラテックス凝集塊 36が新たに生 成されておらず、ゲル化の進行も観察されな力 た。
[0044] なお、発明者等による実験の結果、シーリング剤 10に浮遊するラテックス凝集塊 36 の粒径が 2 H m〜5 μ mのままである場合には、シーリング剤 10を 400メッシュよりも 細かいメッシュフィルタ等のフィルタ部材 26により濾過しても、シーリング剤 10中から 殆んどラテックス凝集塊 36を除去できな力 た力 ラテックス凝集塊 36を粒径 10 m以上まで粗大化した場合には、シーリング剤 10を 50メッシュのフィルタ部材 26によ り濾過することにより、シーリング剤 10中から 10 m以上の粒径を有するラテックス凝 集塊 36を略完全に除去できることが確認された。
実施例
[0045] 本発明に係るシーリング剤の製造方法に従って製造されたシーリング剤(実施例 A 〜F)と、本発明に係るシーリング剤の製造方法とは製造条件が異なる製造方法によ り製造されたシーリング剤(比較例 G及び H)について、それぞれシーリング剤中に含 まれる 2 m〜5 mのラテックス凝集塊の存在比率 (Vol%)を測定すると共に、シー リング剤の保存性を評価し、その結果を下記 (表 1)に示す。
[0046] なお、シーリング剤中に含まれる 2 m〜5 mのラテックス凝集塊の存在比率は、 堀場製作所製の粒度分布計 LB— 500を用いて測定した。また保存性の評価欄に は、 80°Cの高温環境下でシーリング剤を放置する加速試験を行い、 40日の放置時 間の経過後、シーリング剤にゲル化が生じた場合には、「(1)」の評価記号を示し、 5 0日の放置時間の経過後、シーリング剤にゲル化が生じた場合には、「(2)」の評価 記号を示し、 60日の放置時間の経過後、シーリング剤にゲル化が生じた場合には、「 (3)」の評価記号を示し、 90日の放置時間の経過後、シーリング剤にゲル化が生じた 場合には、「(4)」の評価記号を示し、 90日の放置時間の経過後、シーリング剤にゲ ル化が生じな!/、場合には、「(5)」の評価記号を示した。
[0047] [表 1]
Figure imgf000013_0001
説明
[0048] 10 シーリング斉 lj
18 プロピレングリコール(凍結防止剤) 20 シーリング剤原液
26 フィルタ部材(メッシュフィルタ)
34
36 ラテックス凝集塊

Claims

請求の範囲
[1] ゴムラテックス、樹脂系ェマルジヨン及び凍結防止剤を少なくとも含み、空気入りタイ ャのパンク穴を閉塞するために用いられる液状のシーリング剤の製造方法であって、 少なくともゴムラテックス及び凍結防止剤を混合することによりシーリング剤原液を調 液する調液工程と、
前記調液工程により調液されたシーリング剤原液を所定時間に亘つて静置すること により、複数のゴムラテックス粒子が凝集したラテックス凝集塊を成長させる凝集塊成 長工程と、
前記凝集塊成長工程を経たシーリング剤原液を濾過して、該シーリング剤原液中 からラテックス凝集塊を除去する凝集塊除去工程と、
を有することを特徴とするシーリング剤の製造方法。
[2] 前記凝集塊成長工程では、 24時間以上に亘つてシーリング剤原液を静置すること を特徴とする請求項 1記載のシーリング剤の製造方法。
[3] 前記凝集塊成長工程では、シーリング剤原液を好ましくは 48時間以上に亘つて静 置することを特徴とする請求項 1記載のシーリング剤の製造方法。
[4] 前記凝集塊成長工程では、シーリング剤原液を非撹拌状態で調液容器内に保持 することにより、該シーリング剤原液を静置することを特徴とする請求項 1乃至 3の何 れカ、 1項記載のシーリング剤の製造方法。
[5] 前記凝集塊除去工程では、シーリング剤原液を 50メッシュよりも細力^、網目を有す るメッシュフィルタを通過させて、該メッシュフィルタによりシーリング剤原液中からラテ ックス凝集塊を除去することを特徴とする請求項 1乃至 4の何れか 1項記載のシーリン グ剤の製造方法。
[6] 前記シーリング剤原液に含まれるゴムラテックスが、 SBRラテックス、 NRラテックス、 NBRラテックス、 MBRラテックス、 BRラテックス、カルボキシル変性 NBRラテックス、 及びカルボキシル変性 SBRラテックスからなる群より選択される少なくとも 1種である ことを特徴とする請求項 1乃至 5の何れ力、 1項記載のシーリング剤の製造方法。
[7] 前記シーリング剤原液には、 10〜55質量%の凍結防止剤を含み、該凍結防止剤 がエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール及びジプロピレン グリコールからなる群より選択される少なくとも 1種であることを特徴とする請求項 1乃 至請求項 6の何れか 1項記載のシーリング剤の製造方法。
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