Герметик для устранения прокола в шине и набор для ремонта прокола в шине с его применением

Герметик для устранения прокола в шине и набор для ремонта прокола в шине с его применением

Реферат

Область технического применения

[0001] Настоящее изобретение относится к герметику для устранения прокола в шине и набору для ремонта прокола в шине с его применением.

Предпосылки создания изобретения

[0002] Обычно герметик для устранения прокола в шине (герметик для временного ремонта прокола в шине) применяется для ремонта прокола в шине. Заявитель настоящей заявки предложил герметик для устранения прокола в шине, включающий натуральный каучуковый латекс (патентные документы 1 и 2).

Обычно объем жидкого герметика для устранения прокола в шине определяли в соответствии с размером (внутренней областью) соответствующей шины. Это означает, что требуется такой объем герметика для устранения прокола в шине, чтобы можно было равномерно смочить всю внутреннюю поверхность шины.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Патентный документ

[0003] Патентный документ 1: нерассмотренная публикация патентной заявки Японии № 2011-162681A.

Патентный документ 2: нерассмотренная публикация патентной заявки Японии № 2011-026533A.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Проблема, решение которой обеспечивает изобретение

[0004] Как бы то ни было, после применения для ремонта проколов большинство герметиков для устранения прокола в шине извлекаются изнутри шины и утилизируются. Таким образом, следует предусмотреть соответствующие природоохранные меры.

Следовательно, цель настоящего изобретения - обеспечить герметик для устранения прокола в шине, который позволяет уменьшить количество герметика для устранения прокола в шине и обеспечивает превосходную эффективность герметизации даже в небольшом количестве.

В то же время, поскольку силиконовая эмульсия не способна герметизировать прокол по той причине, что внутренняя оболочка, которая образует внутреннюю часть шины, отталкивает силиконовую эмульсию, силиконовая эмульсия не применяется в качестве герметика для устранения прокола в шине.

Способы решения проблемы

[0005] Для решения вышеупомянутых проблем автор настоящего изобретения провел тщательные исследования и впоследствии создал настоящее изобретение, выяснив, что добавление установленного количества эмульсии синтетической смолы, имеющей свободную энергию поверхности от 20 до 50 мДж/м², позволяет уменьшить количество герметика для устранения прокола в шине, обеспечивая превосходную эффективность герметизации даже в небольшом количестве.

[0006] В частности, настоящее изобретение обеспечивает следующие пункты 1-6.

1. Герметик для устранения прокола в шине, содержащий: эмульсию синтетической смолы A, натуральный каучуковый латекс и/или эмульсию синтетической смолы B,

причем свободная энергия поверхности эмульсии синтетической смолы A составляет от 20 до 50 мДж/м²,

содержание сухого вещества в эмульсии синтетической смолы А составляет от 5 до 25 частей по массе на 100 частей по массе содержания сухого вещества в натуральном каучуковом латексе и/или сухого вещества в эмульсии синтетической смолы B.

2. Герметик для устранения прокола в шине по вышеприведенному п. 1, в котором эмульсия синтетической смолы A представляет собой силиконовую эмульсию.

3. Герметик для устранения прокола в шине по вышеприведенным пп. 1 или 2, в котором эмульсия синтетической смолы В представляет собой эмульсию сополимера этилена и винилацетата и/или эмульсию поливинилацетата.

4. Герметик для устранения прокола в шине по любому одному из вышеприведенных пп. 1-3, дополнительно содержащий противообледенительный агент, причем противообледенительный агент представляет собой по меньшей мере одно вещество, выбираемое из группы, состоящей из этиленгликоля, пропиленгликоля, диэтиленгликоля и глицерина.

5. Герметик для устранения прокола в шине по любому одному из вышеуказанных пп. 1-4,

содержащий натуральный каучуковый латекс и эмульсию синтетической смолы B,

в которой содержание сухого вещества в натуральном каучуковом латексе составляет от 20 до 85 частей по массе, а содержание сухого вещества в эмульсии синтетической смолы B составляет от 15 до 80 частей по массе в пересчете на общие 100 частей по массе содержания сухого вещества в натуральном каучуковом латексе и сухого вещества в эмульсии синтетической смолы B.

6. Набор для ремонта прокола в шине, содержащий герметик для устранения прокола в шине, описанный в любом одном из вышеуказанных пп. 1-5.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0007] Герметик для устранения прокола в шине настоящего изобретения обладает превосходной эффективностью герметизации в меньшем количестве, чем обычные герметики для устранения прокола в шине.

Набор для ремонта прокола в шине настоящего изобретения является компактным и обладает превосходной эффективностью герметизации.

НАИЛУЧШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0008] Настоящее изобретение подробно описано ниже.

Герметик для устранения прокола в шине настоящего изобретения представляет собой герметик для устранения прокола в шине, содержащий:

эмульсию синтетической смолы A;

натуральный каучуковый латекс и/или эмульсию синтетической смолы B, причем:

свободная энергия поверхности эмульсии синтетической смолы A составляет от 20 до 50 мДж/м²;

содержание сухого вещества в эмульсии синтетической смолы А составляет от 5 до 25 частей по массе на 100 частей по массе содержания сухого вещества в натуральном каучуковом латексе и/или сухого вещества в эмульсии синтетической смолы B.

[0009] Считается, что герметик для устранения прокола в шине в соответствии с настоящим изобретением имеет превосходную эффективность герметизации в меньшем количестве, чем обычные герметики для устранения прокола в шине, за счет того что свободная энергия поверхности эмульсии синтетической смолы А составляет от 20 до 50 мДж/м².

Автор настоящей заявки полагает, что причиной того, что применяемое количество герметика для устранения прокола в шине в соответствии с настоящим изобретением меньше применяемого количества обычных герметиков для устранения прокола в шине, является то, что герметик для устранения прокола в шине включает эмульсию синтетической смолы A с низкой свободной энергией поверхности, вследствие чего герметик для устранения прокола в шине имеет хорошую смачивающую способность по отношению к каучуку.

Следует отметить, что вышеупомянутый механизм действия является логическим выводом автора настоящей заявки и что даже герметик для устранения прокола в шине, имеющий другой механизм, находится в пределах объема изобретения по настоящей заявке.

[0010] Эмульсия синтетической смолы А будет описана ниже. Эмульсия синтетической смолы А, содержащаяся в герметике для устранения прокола в шине настоящего изобретения, представляет собой дисперсную систему, которая включает синтетическую смолу А в качестве дисперсной фазы и включает воду в качестве дисперсионной среды. Синтетическая смола А способна образовывать частицы эмульсии, включенные в эмульсию синтетической смолы А. Эмульсия синтетической смолы А включает синтетическую смолу А в виде сухого вещества.

[0011] В настоящем изобретении свободная энергия поверхности эмульсии синтетической смолы A составляет от 20 до 50 мДж/м². Свободная энергия поверхности эмульсии синтетической смолы А составляет предпочтительно от 20 до 45 мДж/м² с той точки зрения, что герметик для устранения прокола в шине будет иметь хорошую смачивающую способность, что позволит еще больше снизить количество применяемого герметика для устранения прокола в шине и, соответственно, добиться еще более высокой эффективности герметизации.

[0012] При конкретной свободной энергии поверхности эмульсии синтетической смолы настоящего изобретения платиновую пластину погружали в эмульсию синтетической смолы и измеряли энергию, генерируемую в момент извлечения платиновой пластины из эмульсии синтетической смолы со скоростью 10 мм/мин при температуре 25°C с помощью прибора для определения поверхностного натяжения (производства Kyowa Interface Science Co, Ltd.). Натуральный каучуковый латекс и герметик для устранения прокола в шине аналогичны.

[0013] Эмульсия синтетической смолы A предпочтительно является силиконовой эмульсией, полиолефиновой эмульсией (в виде коммерческих продуктов, например регидратационных солей для перорального применения C101: 40 мДж/м² производства компании Orionnkasei), такой как полиэтилен или полипропилен, и полиизобутиленовой эмульсией (в виде коммерческих продуктов, например, Joncryl: 38 мДж/м² производства компании BASF SE), с той точки зрения, что герметик для устранения прокола в шине будет иметь хорошую смачивающую способность, что позволит еще больше снизить количество применяемого герметика для устранения прокола в шине и, соответственно, добиться еще более высокой эффективности герметизации.

Примеры силиконовой эмульсии включают эмульсию реакционно-способного силиконового масла (способного вызывать реакцию образования поперечных связей в комбинации с катализатором или отверждения при высокой температуре), эмульсию диметилсиликонового масла с вязкостью менее чем 10 000 мм²/с и эмульсию силиконового масла, содержащего группу длинноцепочечного алкила.

[0014] Получение эмульсии синтетической смолы A не имеет конкретных ограничений. Примеры получения включают традиционно известные продукты. Эмульсия синтетической смолы А может применяться отдельно или в виде комбинации двух или более типов.

[0015] В настоящем изобретении содержание сухого вещества (количество сухого вещества) в эмульсии синтетической смолы А составляет от 5 до 25 частей по массе на 100 частей по массе содержания сухого вещества в натуральном каучуковом латексе и/или сухого вещества в эмульсии синтетической смолы B (в общей совокупности 100 частей по массе этого содержания сухого вещества при комбинировании натурального каучукового латекса и эмульсии синтетической смолы B). Содержание сухого вещества в эмульсии синтетической смолы А составляет предпочтительно от 5 до 20 частей по массе, а более предпочтительно - от 5 до 15 частей по массе на 100 частей по массе вышеуказанного сухого вещества, с той точки зрения, что герметик для устранения прокола в шине будет иметь хорошую смачивающую способность, что позволит еще больше снизить количество применяемого герметика для устранения прокола в шине и, соответственно, добиться еще более высокой эффективности герметизации.

[0016] Натуральный каучуковый латекс будет описан ниже. Натуральный каучуковый латекс, который может содержаться в герметике для устранения прокола в шине настоящего изобретения, не имеет конкретных ограничений. Его примеры включают хорошо известные натуральные каучуковые латексы. Натуральный каучуковый латекс может быть стабилизирован аммиаком или т.п. Кроме того, натуральный каучуковый латекс может представлять собой депротеинизированный натуральный каучуковый латекс. Натуральный каучуковый латекс включает натуральный каучук в виде сухого вещества.

[0017] Эмульсия синтетической смолы B будет описана ниже. Эмульсия синтетической смолы В, которую может содержать герметик для устранения прокола в шине настоящего изобретения, представляет собой дисперсную систему, которая включает синтетическую смолу b в качестве диспергирующей фазы и включает воду в качестве дисперсионной среды. Синтетическая смола b способна образовывать частицы эмульсии, включенные в эмульсию синтетической смолы В. Эмульсия синтетической смолы В включает синтетическую смолу b в виде сухого вещества.

Свободная энергия поверхности эмульсии синтетической смолы В не имеет конкретных ограничений. Например, эта энергия может составлять 50 мДж/м² или более, может иметь величину, превышающую 50 мДж/м², и может составлять 55 мДж/м² или более. Кроме того, эта энергия может составлять, например, 80 мДж/м² или менее, и может составлять 75 мДж/м² или менее.

Свободная энергия поверхности синтетической смолы b не имеет конкретных ограничений. Например, эта энергия может составлять от 50 до 75 мДж/м² и может иметь величину, превышающую 50 мДж/м², и может составлять 55 мДж/м² или более.

[0018] Эмульсия синтетической смолы В предпочтительно представляет собой эмульсию сополимера этилена и винилацетата и/или эмульсию поливинилацетата с той точки зрения, что герметик для устранения прокола в шине будет иметь хорошую смачивающую способность, что позволит еще больше снизить количество применяемого герметика для устранения прокола в шине и, соответственно, добиться еще более высокой эффективности герметизации.

Сополимер этилена и винилацетата, включенный в эмульсию сополимера этилена и винилацетата, не имеет конкретных ограничений при условии, что он является сополимером, полученным с применением по меньшей мере этилена и винилацетата в качестве мономера. Примеры мономера, отличного от этилена и винилацетата, включают соединение, содержащее винильную группу, такое как винилверсатат.

Примеры эмульсии сополимера этилена и винилацетата включают эмульсию сополимера этилена и винилацетата (двухкомпонентная система) и сополимер этилена, винилацетата и винилверсатата (трехкомпонентная система).

[0019] Получение эмульсии синтетической смолы B не имеет конкретных ограничений. Примеры получения включают традиционно известные продукты. Эмульсия синтетической смолы В может применяться отдельно или в виде комбинаций двух или более типов.

[0020] В тех случаях, в которых герметик для устранения прокола в шине настоящего изобретения содержит натуральный каучуковый латекс и эмульсию синтетической смолы B, предпочтительное содержание сухого вещества (количество сухого вещества) в эмульсии синтетической смолы B составляет предпочтительно от 15 до 80 частей по массе, более предпочтительно - от 15 до 60 частей по массе, а еще более предпочтительное - от 20 до 50 частей по массе в пересчете на общие 100 частей по массе сухого вещества в натуральном каучуковом латексе и сухого вещества в эмульсии синтетической смолы B с той точки зрения, что герметик для устранения прокола в шине будет иметь повышенную смачивающую способность, что позволит еще больше снизить количество применяемого герметика для устранения прокола в шине и, соответственно, добиться еще более высокой эффективности герметизации.

Кроме того, содержание сухого вещества (количество сухого вещества) в натуральном каучуковом латексе составляет предпочтительно от 20 до 85 частей по массе, более предпочтительно - от 20 до 60 частей по массе, а еще более предпочтительно - от 30 до 50 частей по массе в пересчете на вышеуказанные общие 100 частей по массе по той же причине.

[0021] Одним из предпочтительных аспектов является то, что герметик для устранения прокола в шине настоящего изобретения дополнительно содержит противообледенительный агент. В тех случаях, в которых герметик для устранения прокола в шине настоящего изобретения дополнительно содержит противообледенительный агент, герметик имеет превосходную стабильность при хранении. Противообледенительный агент предпочтительно представляет собой по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, состоящей из этиленгликоля, пропиленгликоля, диэтиленгликоля и глицерина, с точки зрения повышения эффективности герметизации и обеспечения превосходной стабильности при хранении и пригодности для дальнейшего применения.

Количество противообледенительного агента составляет предпочтительно от 50 до 400 частей по массе, а более предпочтительное - от 60 до 350 частей по массе на общие 100 частей по массе сухих веществ в эмульсии синтетической смолы А и натуральном каучуковом латексе и/или эмульсии синтетической смолы B с точки зрения повышения эффективности герметизации и обеспечения стабильности при хранении и пригодности для дальнейшего применения.

[0022] Одним из предпочтительных аспектов является то, что герметик для устранения прокола в шине настоящего изобретения дополнительно содержит поверхностно-активное вещество (ПАВ). Его примеры могут включать анионное ПАВ, такое как алкилсульфат, соль щелочного металла и канифоли, алкилбензосульфокислота, соль сульфатэфира полиоксиэтилен алкил фенил эфира, алкилнафталинсульфонат, соль моноэфира сульфосукцината полиоксимоно- и дистирилфенилэфира или алкилфеноксиполиоксиэтиленпропилсульфонат; неионное ПАВ, такое как полиоксиэтиленалкилэфир или полиоксиэтиленалкилфенилэфир; и катионное ПАВ, такое как хлорид тетраалкиламмония, хлорид триалкилбензиламмония, алкиламин, алкиламин монооксиэтилена или алкиламин полиоксиэтилена.

ПАВ может применяться отдельно или в виде комбинаций двух или более типов.

Количество ПАВ составляет предпочтительно от 1 до 5 частей по массе, а более предпочтительно - от 2 до 4 частей по массе на общие 100 частей по массе сухих веществ эмульсии синтетической смолы А и натурального каучукового латекса и/или эмульсии синтетической смолы B.

[0023] Герметик для устранения прокола в шине настоящего изобретения при необходимости может содержать добавки, такие как вещество для повышения клейкости, наполнитель, агент, предотвращающий старение, антиоксидант, пигмент (краситель), пластификатор, тиксотропный агент, поглотитель УФ-излучения, антипирен, диспергатор, дегидратирующий агент или антистатический агент, за исключением вышеуказанных компонентов.

[0024] Способ получения герметика для устранения прокола в шине настоящего изобретения не имеет конкретных ограничений. Примеры способа получения включают способ получения герметика для устранения прокола в шине путем помещения эмульсии синтетической смолы А и натурального каучукового латекса и/или эмульсии синтетической смолы B, а также противообледенительного агента, ПАВ и добавок, которые могут применяться по желанию, в контейнер и их смешивания при пониженном давлении с помощью устройства для перемешивания, такого как смеситель.

[0025] Свободная энергия поверхности герметика для устранения прокола в шине настоящего изобретения составляет предпочтительно от 35 до 60 мДж/м² с той точки зрения, что герметик для устранения прокола в шине будет иметь повышенную смачивающую способность, что позволит еще больше снизить количество применяемого герметика для устранения прокола в шине и, соответственно, добиться еще более высокой эффективности герметизации.

Количество воды в герметике для устранения прокола в шине настоящего изобретения не имеет конкретных ограничений. Количество воды может составлять, например, от 30 до 50 частей по массе на общие 100 частей по массе сухих веществ эмульсии синтетической смолы А и натурального каучукового латекса и/или эмульсии синтетической смолы B.

[0026] Применяемое количество герметика для устранения прокола в шине настоящего изобретения может составлять, например, от 350 до 400 мл на шину размером 195/65 R15. Каучук во внутренней части шины не имеет конкретных ограничений. Его пример может включать бутилкаучук. Свободная энергия поверхности каучука во внутренней части шины составляет предпочтительно от 35 до 65 мДж/м² с той точки зрения, что герметик для устранения прокола в шине будет иметь повышенную смачивающую способность, что позволит еще больше снизить количество применяемого герметика для устранения прокола в шине и, соответственно, добиться еще более высокой эффективности герметизации.

Более того, количество применяемого герметика для устранения прокола в шине настоящего изобретения может выбираться в зависимости от обстоятельств в соответствии с размером отверстия прокола или т.п.

[0027] Герметик для устранения прокола в шине настоящего изобретения может применяться, например, в виде жидкости для ремонта прокола в шине для выполнения временного ремонта, которую можно выдавливать вручную.

Дополнительно способ применения герметика для устранения прокола в шине настоящего изобретения не имеет конкретных ограничений. Например, сначала герметик для устранения прокола в шине настоящего изобретения вводят в шину со стороны воздухозаправочного узла. Способ введения герметика для устранения прокола в шине настоящего изобретения в шину конкретно не ограничен, и можно применять хорошо известный способ, например способ, включающий применение шприца или пульверизатора.

Затем шину наполняют воздухом до тех пор, пока не будет достигнуто заданное давление воздуха.

После этого транспортное средство приводится в движение. Агрегат синтетической смолы или т.п. для герметизации прокола в шине может образовываться под воздействием силы сжатия и усилия сдвига, получаемого при вращении шины и качении по земле. Следует отметить, что способ применения герметика для устранения прокола в шине настоящего изобретения не ограничен описанным выше способом.

Герметик для устранения прокола в шине настоящего изобретения может входить в набор для ремонта прокола в шине.

[0028] Набор для ремонта прокола в шине настоящего изобретения будет описан ниже.

Набор для ремонта прокола в шине настоящего изобретения представляет собой набор для ремонта прокола в шине, в который входит герметик для устранения прокола в шине настоящего изобретения.

Герметик для устранения прокола в шине, применяемый в наборе для ремонта прокола в шине настоящего изобретения, не имеет конкретных ограничений при условии, что речь идет о герметике для устранения прокола в шине настоящего изобретения.

Набор для ремонта прокола в шине настоящего изобретения может включать, например, шприц, пульверизатор, компрессор и коагулянт эмульсии, но не включать герметик для устранения прокола в шине.

Способ применения набора для ремонта прокола в шине настоящего изобретения не имеет конкретных ограничений. Его примеры включают хорошо известные вещества.

Примеры

[0029] Настоящее изобретение будет описано ниже с помощью рабочих примеров. Настоящее изобретение не ограничено такими рабочими примерами.

<Получение материалов для герметизации прокола в шине>

Компоненты, показанные в таблице 1, равномерно перемешивали в количествах (частях по массе), показанных в этой же таблице, таким образом, чтобы получить герметик для устранения прокола в шине.

<Оценка>

Нижние пределы применяемых количеств герметиков для устранения прокола в шине, способных герметизировать прокол в шинах, оценивали с применением герметиков для устранения прокола в шине, полученных так, как описано выше, с помощью следующих способов. Результаты показаны в таблице 1.

Сначала прокололи одно отверстие путем прохождения гвоздя диаметром 4 мм через плечевую часть протектора шины размером 195/65R15.

Каучук плечевой части протектора шины представлял собой бутилкаучук, а свободная энергия его поверхности составляла 50 мДж/м². Свободная энергия поверхности каучука была получена по формуле Фоукса с помощью капель воды и йодистого метилена в виде жидкости путем измерения угла смачивания капель, образованных на каучуке при 25°С, с помощью измерителя угла смачивания, произведенного Kyowa Interface Science Co., LTD.

После этого шину с проколотым отверстием установили на машину для проведения испытания во вращающемся барабане, герметик для устранения прокола в шине в количестве от 200 до 600 мл, полученный так, как описано выше, ввели через отверстие клапана шины, а воздух нагнетали до тех пор, пока внутреннее давление в шине не достигло 200 кПа.

После этого вышеуказанную шину катили в течение 10 минут под нагрузкой в 350 кг на скорости 30 км в час и после испытания провели проверку путем визуального осмотра и обработки путем распыления мыльного раствора в непосредственной близости от проколотого отверстия для подтверждения того, что утечка воздуха была действительно устранена. Нижние пределы применяемых количеств герметиков для устранения прокола в шине показаны в таблице 1.

[0030]

[Таблица 1]

Таблица 1

Рабочий пример

1

2

3

4

5

6

7

8

Сравнительный пример

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Компоненты герметиков для устранения прокола в шине

*1

Свободная энергия поверхности*2

Столбцы вплоть до силиконовой эмульсии показывают величину содержания сухого вещества (частей по массе) в эмульсии и латексе

Натуральный каучуковый латекс

1

HYTEX HA

60

68

50

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

100

←

Эмульсия этилвинилацетата (ЭВА)

1

S400HQ

55

74

35

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

2

S951HQ

55

76

15

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

Общее содержание сухого вещества

100

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

Силиконовая эмульсия

1

MF23

31

24

1

2

4

6

8

10

15

20

30

40

20

2

OFFCON-T

38

35

6

3

X-52-8048

53

42

6

4

KM797

38

55

6

5

KM862T

59

61

6

ПАВ

1

SDS

2,5

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

2

POE

2,5

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

←

Противообледенительный агент

1

Пропиленгликоль

80

←←

←

80

80

←

←

←

←

←

2

Этиленгликоль

80

80

80

3

Диэтиленгликоль

80

80

4

Глицерин

80

80

Свободная энергия поверхно