ЭМУЛЬСИОННЫЙ КОАГУЛЯНТ И НАБОР ДЛЯ РЕМОНТА ПРОКОЛА В ШИНЕ С ЕГО ПРИМЕНЕНИЕМ Российский патент 2016 года по МПК C09K3/12 C09K3/10 C08C1/14 C08C1/15 B29C73/02 B29C73/16 C08F220/06 C08F220/56 

Область технического применения

[0001]

Настоящее изобретение относится к эмульсионному коагулянту и набору для ремонта прокола в шине с его применением.

Предпосылки создания изобретения

[0002]

Традиционно эмульсионный коагулянт применяли для восстановления агента для ремонта прокола в шине после ремонта прокола в шине с применением агента для ремонта прокола в шине.

В качестве эмульсионных коагулянтов авторы настоящей заявки до настоящего времени предлагали жидкий коагулянт, который коагулирует эмульсию, содержащую натуральный каучуковый латекс, причем такой жидкий коагулянт содержит уретановую смолу и/или акриловую смолу, имеющую катионную функциональную группу и имеющую показатель рН 2,0-4,0 (патентный документ 1).

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Патентный документ

[0003]

Патентный документ 1: патент Японии № 4784694B

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Проблема, решение которой обеспечивает изобретение

[0004]

Нижним пределом температуры окружающей среды, при которой эмульсионный коагулянт применяют в Японии, ранее считали температуру -20°C, однако в других странах необходимо применять эмульсионные коагулянты в очень холодных регионах с еще более низкой температурой окружающей среды (например, при температуре воздуха на улице -40°C или ниже).

Авторы настоящей заявки установили, что при применении традиционных эмульсионных коагулянтов в условиях крайне низких температур, если температура окружающего воздуха составляет -40°C или ниже, существует проблема отсутствия коагуляции агента для ремонта прокола в шине.

Таким образом, цель изобретения по настоящей заявке представляет собой обеспечение эмульсионного коагулянта, который может быстро коагулировать эмульсию (например, агент для ремонта прокола в шине) при крайне низкой температуре окружающей среды.

Способы решения проблемы

[0005]

В результате тщательного исследования вышеупомянутой проблемы авторы настоящего изобретения установили, что амфотерный акриловый полимер, содержащий амидную группу и сульфоновую кислотную группу и имеющий средневесовую молекулярную массу 30000 или ниже, может быстро коагулировать эмульсию (например, агент для ремонта прокола в шине) в условиях крайне низких температур, и, таким образом, осуществили настоящее изобретение.

[0006]

В частности, настоящее изобретение обеспечивает следующие пункты 1-12.

1. Эмульсионный коагулянт, содержащий: амфотерный акриловый полимер, содержащий амидную группу и сульфоновую кислотную группу и имеющий средневесовую молекулярную массу 30000 или ниже; причем такой эмульсионный коагулянт применяют для коагуляции эмульсии.

2. Эмульсионный коагулянт по вышеуказанному п. 1, в котором молярное соотношение амидной группы и сульфоновой кислотной группы (амидная группа:сульфоновая кислотная группа) составляет [0,05 или более, но менее 0,3]:[0,95 или менее, но более 0,7].

3. Эмульсионный коагулянт по вышеуказанным п. 1 или 2, в котором амфотерный акриловый полимер получают с применением по меньшей мере полимеризуемого мономера, содержащего амидную группу, и полимеризуемого мономера, содержащего сульфоновую кислотную группу;

причем полимеризуемый мономер, содержащий амидную группу, представляет собой акриламид; и

полимеризуемый мономер, содержащий сульфоновую кислотную группу, представляет собой акриламид-трет-бутилсульфоновую кислоту и/или металлилсульфоновую кислоту.

4. Эмульсионный коагулянт по любому из вышеуказанных пп. 1-3, в котором амфотерный акриловый полимер дополнительно содержит карбоновую кислотную группу.

5. Эмульсионный коагулянт по вышеуказанному п. 4, в котором молярное соотношение амидной группы и суммы сульфоновой кислотной группы и карбоновой кислотной группы [амидная группа:(сульфоновая кислотная группа + карбоновая кислотная группа)] составляет [0,05 или более, но менее 0,3]:[0,95 или менее, но более 0,7].

6. Эмульсионный коагулянт по вышеуказанным п. 4 или 5, в котором молярное соотношение карбоновой кислотной группы и сульфоновой кислотной группы (карбоновая кислотная группа:сульфоновая кислотная группа) составляет от 0,1:0,9 до 0,9:0,1.

7. Эмульсионный коагулянт по любому из вышеуказанных пп. 1-6, в котором амфотерный акриловый полимер получают с применением по меньшей мере полимеризуемого мономера, содержащего амидную группу, полимеризуемого мономера, содержащего сульфоновую кислотную группу, и полимеризуемого мономера, содержащего карбоновую кислотную группу; и

полимеризуемый мономер, содержащий карбоновую кислотную группу, представляет собой метакриловую кислоту.

8. Эмульсионный коагулянт по любому из вышеуказанных пп. 1-7, дополнительно содержащий воду; причем количество воды составляет от 20 до 80% по массе в эмульсионном коагулянте; и количество амфотерного акрилового полимера составляет от 10 до 70% по массе в эмульсионном коагулянте.

9. Эмульсионный коагулянт по любому из вышеуказанных пп. 1-8, в котором эмульсия представляет собой агент для ремонта прокола в шине, причем такой агент для ремонта прокола в шине содержит натуральный каучуковый латекс, и/или эмульсию синтетической смолы, и противообледенительный агент.

10. Эмульсионный коагулянт по вышеуказанному п. 9, в котором противообледенительный агент представляет собой по меньшей мере один тип, который выбирают из группы, состоящей из этиленгликоля, пропиленгликоля, диэтиленгликоля и глицерина.

11. Набор для ремонта прокола в шине, содержащий эмульсионный коагулянт, описанный в любом из вышеуказанных пп. 1-10, и агент для ремонта прокола в шине.

12. Набор для ремонта прокола в шине в соответствии с вышеуказанным п. 11, в котором количество эмульсионного коагулянта составляет от 8 до 80 частей по массе на 100 частей по массе агента для ремонта прокола в шине.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0007]

Эмульсионный коагулянт по настоящему изобретению может быстро коагулировать эмульсию при крайне низкой температуре окружающей среды.

Набор для ремонта прокола в шине по настоящему изобретению может быстро коагулировать агент для ремонта прокола в шине при крайне низкой температуре окружающей среды.

НАИЛУЧШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0008]

Настоящее изобретение подробно описано ниже.

Эмульсионный коагулянт по настоящему изобретению представляет собой эмульсионный коагулянт, содержащий:

амфотерный акриловый полимер, содержащий амидную группу и сульфоновую кислотную группу и имеющий средневесовую молекулярную массу 30000 или ниже; причем такой эмульсионный коагулянт применяют для коагуляции эмульсии.

Эмульсионный коагулянт по настоящему изобретению может быстро коагулировать эмульсию (например, агент для ремонта прокола в шине) при крайне низкой температуре окружающей среды, поскольку эмульсионный коагулянт содержит амфотерный акриловый полимер.

[0009]

Амфотерный акриловый полимер будет описан ниже. Амфотерный акриловый полимер, содержащийся в эмульсионном коагулянте по настоящему изобретению, представляет собой одновременно катионный и анионный полимер вследствие наличия амидной группы и сульфоновой кислотной группы (-SO₃H), а основная цепь амфотерного акрилового полимера представляет собой (мет)акриловую смолу. В настоящем изобретении термин «(мет)акриловая» относится к акриловой и/или метакриловой смоле.

Пример предпочтительных аспектов настоящего изобретения представляет собой такой пример, в котором 50 мол. % или более всех мономеров, составляющих амфотерный акриловый полимер, представляют собой мономер, содержащий по меньшей мере один тип группы, которую выбирают из группы, состоящей из (мет)акрилоильных групп, (мет)акриолоиламинных групп (получаемых из так называемого (мет)акриламидного мономера) и (мет)акрилоилоксигрупп. Дополнительно, пример предпочтительных аспектов представляет собой такой пример, в котором основная цепь акрилового полимера представляет собой (мет)акриловую смолу.

[0010]

Амидная группа может связываться с основной цепью напрямую или посредством органической группы. Это относится и к сульфоновой кислотной группе.

В настоящем изобретении примеры органической группы включают углеводородные группы, которые могут содержать гетероатом, такой как атом кислорода, атом азота и атом серы. Примеры углеводородной группы включают алифатические углеводородные группы, циклоалифатические углеводородные группы, ароматические углеводородные группы и их комбинации. Углеводородная группа может представлять собой линейную или разветвленную углеводородную группу и может иметь ненасыщенную связь.

Пример предпочтительного аспекта представляет собой такой пример, в котором амфотерный акриловый полимер содержит амидную группу и сульфоновую кислотную группу в боковой цепи.

[0011]

В настоящем изобретении сульфоновая кислотная группа (сульфогруппа) может представлять собой соль. Примеры металла, который образует соль сульфоновой кислотной группы, включают щелочные металлы, такие как натрий и калий.

[0012]

В настоящем изобретении термин «амидная группа» (амидная группа в широком смысле) относится к -CONH₂ (амидная группа в узком смысле), -CONHR (R представляет собой углеводородную группу, причем такая углеводородная группа синонимична описанным выше) или -CONR₂ (R представляет собой углеводородную группу, причем такая углеводородная группа синонимична описанным выше) (в дальнейшем идентичны).

[0013]

Отметим, что в настоящем изобретении, если амфотерный акриловый полимер содержит -CONH (например, описанную выше -CONH-R) или -CON (например, описанную выше -CONR₂) и сульфоновую кислотную группу в боковой цепи или на терминальном конце, такую группу рассматривают как сульфоновую кислотную группу, а не как амидную группу. Конкретные примеры включают случай, в котором сульфоновая кислотная группа связана с R (если существует множество функциональных групп R, то по меньшей мере с одним или обоими множествами функциональных групп R) в каждой из описанных выше формул.

[0014]

Амфотерный акриловый полимер предпочтительно дополнительно содержит карбоновую кислотную группу (-COOH), необходимую с точки зрения способности быстро коагулировать эмульсию при крайне низкой температуре окружающей среды (в дальнейшем, «способность быстро коагулировать эмульсию при крайне низкой температуре окружающей среды» также называют «быстрой коагулируемостью») и способности коагулировать в небольшом количестве.

Пример предпочтительного аспекта представляет собой такой пример, в котором амфотерный акриловый полимер содержит карбоновую кислотную группу в боковой цепи и/или на терминальном конце цепи.

[0015]

В настоящем изобретении средневесовая молекулярная масса амфотерного акрилового полимера составляет 30000 или ниже. С точки зрения достижения превосходной быстрой коагулируемости и обеспечения коагуляции в небольшом количестве средневесовая молекулярная масса амфотерного акрилового полимера предпочтительно составляет от 5000 до 30000 и более, предпочтительно - от 7000 до 25000.

[0016]

Амфотерный акриловый полимер можно изготовить, например, с применением мономера, который содержит по меньшей мере виниловый мономер, содержащий амидную группу (полимеризуемый мономер, содержащий амидную группу), и виниловый мономер, содержащий сульфоновую кислотную группу (полимеризуемый мономер, содержащий сульфоновую кислотную группу).

Примеры полимеризуемого мономера, содержащего амидную группу, включают (мет)акриловые мономеры, а также мономеры, отличные от (мет)акриловых мономеров, сополимеризуемые с (мет)акриловым мономером. Это относится и к полимеризуемому мономеру, содержащему сульфоновую кислотную группу.

(Мет)акриловый мономер может, например, содержать CH₂=CR- (R представляет собой атом водорода или метильную группу), (мет)акрилоильную группу и/или (мет)акрилоилоксигруппу, а также амидную группу или сульфоновую кислотную группу. Мономер, сополимеризуемый с (мет)акриловым мономером, может, например, содержать винильную функциональную группу, например, CH₂=CR- (R представляет собой атом водорода или метильную группу), а также амидную группу или сульфоновую кислотную группу.

[0017]

На полимеризуемый мономер, содержащий амидную группу, не накладывают конкретных ограничений при условии, что такой полимеризуемый мономер, содержащий амидную группу, представляет собой композицию, содержащую по меньшей мере одну амидную группу (амидную группу в широком смысле) и по меньшей мере одну полимеризуемую винильную группу.

Примеры амидной группы включают -CONH₂ (амидная группа в узком смысле), -CONHR (R представляет собой углеводородную группу, причем такая углеводородная группа синонимична описанным выше) и -CONR₂ (R представляет собой углеводородную группу, причем такая углеводородная группа синонимична описанным выше). Примеры -CONR₂ включают диалкиламидные группы, такие как диметиламидная группа.

Примеры полимеризуемых винильных групп включают винильные группы, производные винильные функциональные группы, такие как CH₂=CR- (R представляет собой атом водорода или метильную группу); (мет)акрилоильные группы и (мет)акрилоилоксигруппы.

Амидная группа и полимеризуемая винильная группа могут связываться одинарной связью или посредством органической группы. Органическая группа синонимична описанным выше. Конкретные примеры включают алкильные группы, содержащие от 1 до 10 атомов углерода. Если и амидная группа в широком смысле связаны одинарной связью, мономер (мет)акриламида можно образовать в качестве полимеризуемого мономера, содержащего амидную группу.

[0018]

Примеры (мет)акриламидного мономера включают композицию, представленную формулой: CH₂=CR¹-CONR² ₂. В данной формуле R¹ представляет собой атом водорода или метильную группу, а каждая группа R² независимо представляет собой атом водорода или углеводородную группу. Углеводородная группа синонимична описанным выше. Если по меньшей мере одна или обе функциональных группы R² представляют собой углеводородные группы, композицию, в которой сульфоновая кислота или ее соль связаны с углеводородной группой, рассматривают как полимеризуемый мономер, содержащий сульфоновую кислотную группу, а не как полимеризуемый мономер, содержащий амидную группу.

[0019]

Конкретные примеры полимеризуемого мономера, содержащего амидную группу, включают (мет)акриламид (CH₂=CR¹-CONH₂); N-моноалкил(мет)акриламид и N,N-диалкил(мет)акриламид, такой как диметилакриламид.

[0020]

На полимеризуемый мономер, содержащий сульфоновую кислотную группу, не накладывают конкретных ограничений при условии, что такой полимеризуемый мономер, содержащий сульфоновую кислотную группу, представляет собой композицию, содержащую по меньшей мере одну сульфоновую кислотную группу и по меньшей мере одну полимеризуемую винильную группу. Полимеризуемая винильная группа идентична описанным выше. Сульфоновая кислотная группа и полимеризуемая винильная группа могут связываться одинарной связью или посредством органической группы. Органическая группа синонимична описанным выше.

[0021]

Примеры полимеризуемого мономера, содержащего сульфоновую кислотную группу, включают композицию, представленную формулой 1: CH₂=CR¹-CONH_m-[R²-(SO₃X)_a]_n, и композицию, представленную формулой 2: CH₂=CR¹-R³-(SO₃X)_a.

Формула 1: CH₂=CR¹-CONH_m-[R²-(SO₃X)_a]_n.

В формуле 1 R1 представляет собой атом водорода или метильную группу, а R2 представляет собой углеводородную группу. Углеводородная группа синонимична описанным выше; m равно 0 или 1, n равно 1 или 2, и m+n равно 2. Если X представляет собой атом водорода или щелочного металла (например, натрий, калий), а a равно 0 или 1 и n равно 2, множество функциональных групп R2-(SO₃X) могут быть одинаковыми или различными (тем не менее, если n равно 2, две функциональных группы a одновременно не равны 0). Число групп -SO3X в молекуле может составлять 1 или 2.

[0022]

Формула 2: CH₂=CR¹-R³-(SO₃X)_a.

В формуле 2 R¹ представляет собой атом водорода или метильную группу, а R³ представляет собой углеводородную группу. Углеводородная группа синонимична описанным выше. X представляет собой атом водорода или щелочного металла (например, натрий, калий), и a равно 1 или 2.

[0023]

Конкретные примеры полимеризуемого мономера, содержащего сульфоновую кислотную группу, включают композицию, представленную формулой 1 выше, такую как трет-бутилсульфоновая кислота; композицию, представленную формулой 2 выше, такую как металлилсульфоновая кислота [CH₂=C(Me)-CH₂-SO₃H]; а также их соли (например, натриевую соль).

[0024]

С точки зрения достижения превосходной быстрой коагулируемости и обеспечения коагуляции в небольшом количестве, молярное соотношение амидной группы, содержащейся в полимеризуемом мономере, содержащем амидную группу, и сульфоновой кислотной группы, содержащейся в полимеризуемом мономере, содержащем сульфоновую кислотную группу (амидная группа:сульфоновая кислотная группа), предпочтительно составляет [0,05 или более, но менее 0,3]:[0,95 или менее, но более 0,7], а более предпочтительно - [0,1 или более, но 0,2 или менее]:[0,9 или менее, но 0,8 или более].

В настоящем изобретении количества амидной группы, сульфоновой кислотной группы и карбоновой кислотной группы амфотерного акрилового полимера соответственно почти пропорционально отражают количества соответствующих групп, содержащихся в (мет)акриловом мономере, применяемом для производства амфотерного акрилового полимера. Поэтому предпочтительный диапазон молярного соотношения амидной группы и сульфоновой кислотной группы (амидная группа:сульфоновая кислотная группа) амфотерного акрилового полимера совпадает с приведенным выше диапазоном.

[0025]

Если амфотерный акриловый полимер дополнительно содержит карбоновую кислотную группу, в качестве (мет)акрилового мономера можно дополнительно применять полимеризуемый мономер, содержащий карбоновую кислотную группу.

На полимеризуемый мономер, содержащий карбоновую кислотную группу, не накладывают конкретных ограничений при условии, что такой полимеризуемый мономер, содержащий карбоновую кислотную группу, представляет собой композицию, содержащую по меньшей мере одну карбоновую кислотную группу и по меньшей мере одну полимеризуемую винильную группу. Полимеризуемая винильная группа идентична описанным выше. Карбоновая кислотная группа и полимеризуемая винильная группа могут связываться одинарной связью или посредством органической группы. Органическая группа идентична описанным выше.

Примеры полимеризуемого мономера, содержащего карбоновую кислотную группу, включают (мет)акриловую кислоту.

[0026]

С точки зрения достижения превосходной быстрой коагулируемости и обеспечения коагуляции в небольшом количестве, молярное соотношение амидной группы, содержащейся в полимеризуемом мономере, содержащем амидную группу, и суммы сульфоновой кислотной группы, содержащейся в полимеризуемом мономере, содержащем сульфоновую кислотную группу, и карбоновой кислотной группы, содержащейся в полимеризуемом мономере, содержащем карбоновую кислотную группу [амидная группа:(сульфоновая кислотная группа + карбоновая кислотная группа)], предпочтительно составляет [0,05 или более, но менее 0,3]:[0,95 или менее, но более 0,7], а более предпочтительно - [0,1 или более, но 0,2 или менее]:[0,9 или менее, но 0,8 или более]. Предпочтительный диапазон молярного соотношения амидной группы и суммы сульфоновой кислотной группы и карбоновой кислотной группы [амидная группа:(сульфоновая кислотная группа + карбоновая кислотная группа)] амфотерного акрилового полимера совпадает с приведенным выше диапазоном.

Отметим, что если в настоящем изобретении инициатор радикальной полимеризации, который можно применять для производства амфотерного акрилового полимера, содержит сульфоновую кислотную группу и/или карбоновую кислотную группу, то количество сульфоновой кислотной группы и карбоновой кислотной группы не включает количество сульфоновой кислотной группы и карбоновой кислотной группы, полученное из инициатора радикальной полимеризации.

[0027]

С точки зрения достижения превосходной быстрой коагулируемости и обеспечения коагуляции в небольшом количестве, молярное соотношение карбоновой кислотной группы к сульфоновой кислотной группе (карбоновая кислотная группа:сульфоновая кислотная группа) предпочтительно составляет от 0,1:0,9 до 0,9:0,1 и более предпочтительно - от 0,3:0,7 до 0,7:0,3.

[0028]

С точки зрения необходимости достижения превосходной быстрой коагулируемости и обеспечения коагуляции в небольшом количестве, полное молярное количество полимеризуемого мономера, содержащего амидную группу, и полимеризуемого мономера, содержащего сульфоновую кислотную группу, предпочтительно составляет 50% или более от полного молярного количества мономеров, применяемых для производства амфотерного акрилового полимера.

Если амфотерный акриловый полимер дополнительно содержит карбоновую кислотную группу, полное молярное количество полимеризуемого мономера, содержащего амидную группу, полимеризуемого мономера, содержащего сульфоновую кислотную группу, и полимеризуемого мономера, содержащего карбоновую кислотную группу, предпочтительно составляет 50% или более от полного молярного количества мономеров, применяемых для производства амфотерного акрилового полимера.

[0029]

Конкретных ограничений на производство амфотерного акрилового полимера не накладывают. Например, амфотерный акриловый полимер можно получить путем полимеризации в воде мономеров, которые содержат по меньшей мере полимеризуемый мономер, содержащий амидную группу, и полимеризуемый мономер, содержащий сульфоновую кислотную группу (которая может дополнительно содержать полимеризуемый мономер, содержащий карбоновую кислотную группу). В процессе полимеризации можно применять инициатор радикальной полимеризации. На инициатор радикальной полимеризации не накладывают конкретных ограничений. Например, инициатор полимеризации может представлять собой инициатор полимеризации, содержащий сульфоновую кислотную группу, включающий сульфоновую кислотную группу, и/или инициатор полимеризации, содержащий карбоновую кислотную группу, включающий карбоновую кислотную группу.

Водный раствор амфотерного акрилового полимера, который получают путем полимеризации в воде, можно применять в качестве амфотерного акрилового полимера.

[0030]

Эмульсионный коагулянт по настоящему изобретению может дополнительно содержать воду. Количество воды составляет предпочтительно от 20 до 80% по массе, более предпочтительно - от 30 до 75% по массе, еще более предпочтительно - от 30 до 70% по массе и особенно предпочтительно - от 40 до 50% по массе в эмульсионном коагулянте.

С точки зрения достижения превосходной быстрой коагулируемости и обеспечения коагуляции в небольшом количестве, количество амфотерного акрилового полимера составляет предпочтительно от 10 до 70% по массе, более предпочтительно - от 25 до 70% по массе, еще более предпочтительно - от 30 до 70% по массе и особенно предпочтительно - от 40 до 50% по массе в эмульсионном коагулянте.

[0031]

В дополнение к каждому из описанных выше компонентов, эмульсионный коагулянт по настоящему изобретению может при необходимости содержать добавки, такие как амфотерные акриловые полимеры, отличные от описанных выше, противообледенительные агенты, наполнители, замедляющие старение агенты, антиоксиданты, пигменты (красители), пластификаторы, тиксотропные агенты, УФ-абсорбенты, замедлители горения, поверхностно-активные вещества, диспергаторы, обезвоживающие агенты и антистатические агенты.

[0032]

Если эмульсионный коагулянт по настоящему изобретению дополнительно содержит противообледенительный агент, такой противообледенительный агент не оказывает влияния на характеристики эмульсионного коагулянта. Противообледенительный агент идентичен описанным выше.

С точки зрения сохранения характеристик коагуляции без замораживания при крайне низкой температуре окружающей среды, количество противообледенительного агента (например, пропиленгликоля) может составлять от 40 до 100 частей по массе на 100 частей по массе воды, если эмульсионный коагулянт содержит 100 частей по массе воды на 100 частей по массе амфотерного акрилового полимера.

[0033]

На производство эмульсионного коагулянта по настоящему изобретению не накладывают конкретных ограничений. Например, эмульсионный коагулянт можно получить смешиванием амфотерного акрилового полимера (включая амфотерный акриловый полимер, полученный описанным выше способом) и добавок, которые могут применять при необходимости.

Эмульсионный коагулянт по настоящему изобретению можно образовать только из амфотерного акрилового полимера. Дополнительно, эмульсионный коагулянт может представлять собой водный раствор, содержащий только амфотерный акриловый полимер. Эмульсионный коагулянт может дополнительно содержать противообледенительный агент.

[0034]

Эмульсионный коагулянт по настоящему изобретению можно применять для коагуляции эмульсии. Примеры эмульсии включают эмульсию, в которой эмульсионные частицы находятся в воде. Конкретные примеры эмульсии включают агенты для ремонта прокола в шине.

[0035]

На агент для ремонта прокола в шине, к которому могут применять эмульсионный коагулянт по настоящему изобретению, не накладывают конкретных ограничений. Пример такого агента представляет собой агент для ремонта прокола в шине, содержащий натуральный каучуковый латекс (содержащий частицы натурального каучукового латекса в виде эмульсионных частиц), и/или эмульсию синтетической смолы (содержащую частицы синтетической смолы в виде эмульсионных частиц), и противообледенительный агент.

[0036]

На эмульсию синтетической смолы, служащую в качестве эмульсии, которую можно применять в агенте для ремонта прокола в шине, не накладывают конкретных ограничений, и ее примеры включают широко известные эмульсии синтетической смолы. Примеры эмульсий синтетических смол включают уретановые эмульсии, акриловые эмульсии, полиолефиновые эмульсии, эмульсии сополимера этилена и винилацетата, поливинилацетатные эмульсии, эмульсии сополимера этилен-винилацетат-винилверсатата и эмульсии поливинилхлорида.

[0037]

Эмульсия предпочтительно представляет собой натуральный каучуковый латекс и/или эмульсию синтетической смолы, с точки зрения достижения превосходной герметизации и превосходной стабильности в автомобиле.

Из них предпочтительны, с точки зрения небольшой стоимости и легкости получения, эмульсия этилена и винилацетата (например, эмульсия сополимера этилена и винилацетата), натуральный каучуковый латекс и эмульсия винилацетата.

На натуральный каучуковый латекс, эмульсии этилена и винилацетата и эмульсии винилацетата не накладывают конкретных ограничений. Примеры каждого типа включают традиционно известные продукты.

[0038]

Количество частиц эмульсии предпочтительно составляет от 10 до 50% по массе, более предпочтительно - от 20 до 45% по массе агента для ремонта прокола в шине, с точки зрения достижения превосходной герметизации и превосходной диспергируемости при смешивании с агентом для ремонта прокола в шине.

При применении комбинации натурального каучукового латекса и эмульсии синтетической смолы соотношение твердых веществ натурального каучука и синтетической смолы предпочтительно составляет от 10/90 до 80/20, с точки зрения достижения превосходной герметизации и превосходной диспергируемости при смешивании с агентом для ремонта прокола в шине.

[0039]

Пример противообледенительного агента представляет собой по меньшей мере один тип, который выбирают из группы, состоящей из этиленгликоля, пропиленгликоля, диэтиленгликоля и глицерина.

[0040]

Количество противообледенительного агента предпочтительно составляет от 100 до 500 частей по массе, более предпочтительно - от 120 до 350 частей по массе, а еще более предпочтительно - от 140 до 300 частей по массе на 100 частей по массе твердого вещества эмульсии, служащей в качестве материала для ремонта прокола в шине, с точки зрения достижения превосходных характеристик в предотвращении замерзания агента для ремонта прокола в шине.

[0041]

В дополнение к каждому из описанных выше компонентов, агент для ремонта прокола в шине может при необходимости содержать добавки, такие как усилители клейкости, наполнители, такие как целлюлоза, замедляющие старение агенты, антиоксиданты, пигменты (красители), пластификаторы, тиксотропные агенты, УФ-абсорбенты, замедлители горения, поверхностно-активные вещества (включая выравнивающие агенты), диспергаторы, обезвоживающие агенты и антистатические агенты.

Количество наполнителей предпочтительно составляет от 1 до 50 частей по массе, а более предпочтительно - от 5 до 30 частей по массе от общего количества агента для ремонта прокола в шине, с точки зрения достижения превосходной герметизации.

[0042]

На способ производства агента для ремонта прокола в шине не накладывают конкретных ограничений. Пример способа представляет собой способ, в котором эмульсию, противообледенительный агент, усилитель клейкости и добавки, которые могут применять при необходимости, помещают в контейнер и затем в достаточной мере замешивают при пониженном давлении с применением смесителя, такого как комбинированный смеситель.

[0043]

Эмульсионный коагулянт по настоящему изобретению можно применять для использованного или неиспользованного агента для ремонта прокола в шине. При применении эмульсионного коагулянта по настоящему изобретению его можно смешать с агентом для ремонта прокола в шине. После смешивания агент для ремонта прокола в шине коагулирует.

Количество применяемого эмульсионного коагулянта по настоящему изобретению предпочтительно составляет от 8 до 80 частей по массе, а более предпочтительно - от 10 до 40 частей по массе на 100 частей по массе агента для ремонта прокола в шине, с точки зрения достижения отличной коагулируемости при крайне низкой температуре окружающей среды, обеспечивающей применение коагулянта в более широком диапазоне температур, и достижения превосходной диспергируемости при смешивании с агентом для ремонта прокола в шине.

[0044]

С точки зрения достижения превосходной быстрой коагулируемости, количество амфотерного акрилового полимера предпочтительно составляет от 3 до 40 частей по массе, более предпочтительно - от 4 до 40 частей по массе и еще более предпочтительно - от 5 до 20 частей по массе на 100 частей по массе агента для ремонта прокола в шине.

[0045]

Эмульсионный коагулянт по настоящему изобретению может быстро коагулировать агент для ремонта прокола в шине при крайне низкой температуре окружающей среды (например, при температуре воздуха -40°C или ниже) и имеет превосходную коагулируемость.

Кроме того, эмульсионный коагулянт по настоящему изобретению может быстро коагулировать агент для ремонта прокола в шине в широком диапазоне температур. Эмульсионный коагулянт по настоящему изобретению можно применять, например, в окружающей среде с широким диапазоном температур от -40°C включительно до 70°C включительно.

[0046]

Примеры формы (например, формы применения или маркетинговой формы) эмульсионного коагулянта по настоящему изобретению включают только эмульсионный коагулянт и набор, включающий эмульсионный коагулянт и агент для ремонта прокола в шине (комплект для ремонта прокола в шине). Набор, включающий эмульсионный коагулянт и агент для ремонта прокола в шине, можно применять как аварийный комплект для ремонта прокола в шине. Кроме того, эмульсионный коагулянт по настоящему изобретению можно применять для коагуляции неиспользованного агента для ремонта прокола в шине.

[0047]

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

Набор для ремонта прокола в шине по настоящему изобретению представляет собой набор для ремонта прокола в шине, содержащий эмульсионный коагулянт по настоящему изобретению и агент для ремонта прокола в шине.

На эмульсионный коагулянт, применяемый в наборе для ремонта прокола в шине по настоящему изобретению, не накладывают конкретных ограничений при условии, что эмульсионный коагулянт представляет собой эмульсионный коагулянт по настоящему изобретению. Агент для ремонта прокола в шине, применяемый в наборе для ремонта прокола в шине по настоящему изобретению, идентичен описанному выше агенту.

ПРИМЕРЫ

[0048]

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

Оценка

Время коагуляции при температуре -40°C оценивали по способу оценки и критериям оценки, описанным ниже, с применением эмульсии (агента для ремонта прокола в шине), полученной как описано ниже, и эмульсионного коагулянта, полученного как описано ниже.

Способ оценки

Эмульсию, полученную как описано ниже, охлаждали до температуры -40°C. К 100 частям по массе эмульсии при температуре -40°C добавляли эмульсионный коагулянт, полученный как описано ниже (содержание твердых веществ: 30%; комнатная температура), в таком количестве, чтобы количество амфотерного акрилового полимера (содержание твердых веществ в эмульсионном коагулянте) было равно количеству (части по массе), указанному в таблице 1 ниже. Смесь перемешивали в течение 5 минут при температуре -40°C.

После перемешивания определяли время (время коагуляции) до момента прекращения просачивания жидкого компонента из смеси и потери текучести. Результаты представлены в таблице 1.

Критерии оценки

Если время коагуляции составляло 30 минут или менее, эмульсионный коагулянт считали обеспечивающим превосходную коагулируемость и обозначали символом «». Если время коагуляции составляло более 30 минут, но 40 минут или менее, эмульсионный коагулянт считали обеспечивающим хорошую коагулируемость и обозначали символом «ο». Если время коагуляции составляло более 40 минут, но 60 минут или менее, эмульсионный коагулянт считали показывающим низкую коагулируемость и непригодным к применению в качестве эмульсионного коагулянта, такой коагулянт обозначали символом «×». Если время коагуляции составляло более 60 минут или если смесь не коагулировала совсем, эмульсионный коагулянт считали показывающим плохую коагулируемость и непригодным для применения в качестве эмульсионного коагулянта, такой коагулянт обозначали символом «××».

[0049]

Производство эмульсионного коагулянта

Полимеризуемый мономер, содержащий амидную группу, полимеризуемый мономер, содержащий сульфоновую кислотную группу, полимеризуемый мономер, содержащий карбоновую кислотную группу, и инициатор полимеризации, приведенные в таблице 1, применяли в количествах, указанных в той же таблице, и к этой смеси добавляли 100 мл воды для проведения радикальной полимеризации в течение 6 часов при температуре 70°C. После этого полимеризацию останавливали и получали водный раствор, содержащий амфотерный акриловый полимер. Полученные водные растворы применяли в качестве эмульсионных коагулянтов 1-18.

Средневесовая молекулярная масса амфотерного акрилового полимера

Эмульсионный коагулянт, полученный, как описано выше, высушивали. Измеряли средневесовую молекулярную массу амфотерного акрилового полимера, который получали после сушки, относительно стандартного полистирола с помощью гель-проникающей хроматографии (ГПХ) с применением диметилформамида в качестве растворителя. Результаты представлены в таблице 1.

[0050]

Производство эмульсии

Компоненты, описанные в строке таблицы 1, касающейся эмульсии, применяли в количествах (части по массе), приведенных в той же таблице, и смешивали для получения эмульсии.

[0051]

[Таблица 1] Таблица 1-1 Рабочий пример 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Сравни-тельный пример                             Эмульсионный коагулянт (производство) Исходный материал Примеры полимеризации [композиция (% молярного соотношения)] Молекуляр-ная масса 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Полимери-зуемый мономер, содержащий амидную группу Акриламид 71,08 0,05 ← ← ← ← ← 0,1 0,2 0,2 0,3 0,1 0,2 0,3 0,1 Полимери-зуемый мономер, содержащий сульфоновую кислотную группу Акриламид-трет-бутил-сульфоновая кислота 207,24 0,5 ← ← ← ← ← 0,45 0,4 ← ←         Металлил-сульфоновая кислота 158,15                     0,45 0,4 ← 0,9

Полимери-зуемый мономер, содержащий карбоновую кислотную группу Метакриловая кислота 84 0,45 ← ← ← ← ← 0,45 0,4 ← 0,3 0,45 0,4 0,3 0 Полное молярное количество мономеров (единицы: моль) 1 ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← Инициатор полимери-зации Азобисциановалериановая кислота (части по массе) 280 0,005 0,
01 0,
02 0,
05 0,
075 0,1 ← ← 0,2 ← 0,075 ← ← ← Карбоновая кислотная группа:сульфоновая кислотная группа (молярное соотношение) 0,45:0,5 ← ← ← ← ← 0,45:
0,45 0,4:
0,4 ← 0,3:
0,4 0,45:
0,45 0,4:
0,4 0,3:
0,4 0:
0,9 Число молей сульфоновой кислотной группы + карбоновой кислотной группы 0,95 ← ← ← ← ← 0,9 0,8 ← 0,7 0,9 0,8 0,7 0,9 Молярное соотношение [амидная группа:(сульфоновая кислотная группа + карбоновая кислотная группа)] 0,05:0,95 ← ← ← ← ← 0,1:
0,9 0,2:
0,8 ← 0,3:
0,7 0,1:
0,9 0,2:
0,8 0,3:
0,7 0,1:
0,9 Полученный эмульсионный коагулянт 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Средневесовая молекулярная масса амфотерного акрилового полимера 28500 20100 13400 9900 6700 7100 6000 5200 2300 5800 7300 6900 7200 8000

Эмульсия (части по массе) Эмульсия 1 НК 30 ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← Эмульсия 2 ЭВА 30 ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← Противообле-денительный агент ПГ 40 ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← Общее количество приведенных выше компонентов   100 ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← Полученный эмульсионный коагулянт (количество амфотерного акрилового полимера указано в частях по массе) 1                             2                             3                             4 5                           5   5                         6     5                       7       5                     8         5                   9           5                 10             5               11               5             12                 5           13                   7         14                     5       15                       5    

  16                         7   17                           5 18                             Время коагуляции при температуре -40°C (мин) 40 40 20 15 20 20 20 25 25 40 25 25 40 40 Результат ο ο ο ο ο

[0052]

[Таблица 2] Таблица 1-2 Рабочий пример           15 16 17 18 19 20 Сравни-тельный пример 1 2 3 4 5             Эмульсионный коагулянт (производство) Исходный материал Примеры полимеризации [композиция (% молярного соотношения)] Молекуляр-ная масса 1 2 3 18 18 6 7 8 9 6 6 Полимеризуемый мономер, содержащий амидную группу Акриламид 71,08 0 0,05 ← 0,1 0,1 0,05 ← ← ← ← ←

Полимеризуемый мономер, содержащий сульфоновую кислотную группу Акриламид-трет-бутилсульфоновая кислота 207,24 0,5 0,5 ←     0,5 ← ← ← ← ← Металлилсул-фоновая кислота 158,15       0 0             Полимеризуемый мономер, содержащий карбоновую кислотную группу Метакриловая кислота 84 0,5 0,45 ← 0,9 0,9 0,45 ← ← ← ← ← Полное молярное количество мономеров (единицы: моль)   1 ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← Инициатор полимеризации Азобисциановале-риановая кислота (части по массе) 280 0,075 0,001 0,003 ← ← 0,02 0,05 0,075 0,1 0,02 0,02 Карбоновая кислотная группа:сульфоновая кислотная группа (молярное соотношение) 0,5:
0,5 0,45:
0,5 ← 0,9:0 0,9:0 0,45:
0,5 ← ← ← ← ← Число молей сульфоновой кислотной группы + карбоновой кислотной группы 1 0,95 ← 0,9 0,9 0,95 ← ← ← ← ← Молярное соотношение [амидная группа:(сульфоновая кислотная группа + карбоновая кислотная группа)] 0:1 0,05:
0,95 ← 0,1:
0,9 0,1:
0,9 0,05:
0,95 ← ← ← ← ← Полученный эмульсионный коагулянт   1 2 3 18 18 6 7 8 9 6 6

Средневесовая молекулярная масса амфотерного акрилового полимера 6500 367500 167900 7200 7200 13400 9900 6700 7100 13400 13400 Эмульсия (части по массе) Эмульсия 1 НК 30 ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← Эмульсия 2 ЭВА 30 ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← Противообледени-тельный агент ПГ 40 ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← Общее количество приведенных выше компонентов   100 ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← Полученный эмульсионный коагулянт (количество амфотерного акрилового полимера указано в частях по массе) 1 5                     2   5                   3     5                 4                       5                       6           4       20 40 7             3         8               4       9                 4     10                       11                       12                      

  13                       14                       15                       16                       17                       18   _ 5 12               Время коагуляции при температуре
-40°C (мин)   60< 50 45 60< 45 30 25 30 30 20 10 Результат ×× × × ×× ×

[0053]

Подробные сведения о каждом компоненте, приведенном в таблице 1, представлены ниже.

Акриламид: производство компании Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

Акриламид-трет-бутилсульфоновая кислота: производство компании Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

Металлилсульфоновая кислота: производство компании Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

Метакриловая кислота: производство компании Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

Азобисциановалериановая кислота: производство компании Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

Эмульсия 1, НК: эмульсия натурального каучука (латекс HA; содержание твердых веществ: 60% по массе; производство компании Golden Hope).

Эмульсия 2, ЭВА: эмульсия этиленвинилацетата (содержание твердых веществ: 51% по массе; Sumika Flex S-408HQE, производство компании Sumika Chemtex Co., Ltd.)

Противообледенительный агент, ПГ: пропиленгликоль (содержание твердых веществ: 100% по массе; производство компании Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)

[0054]

Как видно из результатов, приведенных в таблице 1, в сравнительном примере 1, в котором применяли акриловый полимер, не содержащий амидной группы, не удавалось коагулировать эмульсию при крайне низкой температуре окружающей среды. В сравнительных примерах 2 и 3, в которых средневесовая молекулярная масса полимера превышала 30000, отмечали низкие характеристики коагуляции при крайне низкой температуре окружающей среды. В сравнительном примере 4, в котором применяли акриловый полимер, не содержащий сульфоновой кислотной группы, не удавалось коагулировать эмульсию при крайне низкой температуре окружающей среды. Более того, в сравнительном примере 5, в котором применяли полимер, не содержащий сульфоновой кислотной группы, отмечали низкие характеристики коагуляции при крайне низкой температуре окружающей среды, несмотря на то что количество полимера увеличили.

С другой стороны, в рабочих примерах 1-20 удавалось быстро коагулировать эмульсию при крайне низкой температуре окружающей среды. Дополнительно, в рабочих примерах 1-20 удавалось коагулировать эмульсию после добавления небольшого количества в такую окружающую среду.

Таким образом, эмульсионный коагулянт по настоящему изобретению может быстро коагулировать эмульсию при крайне низкой температуре окружающей среды. Кроме того, эмульсионный коагулянт по настоящему изобретению может быстро коагулировать эмульсию после добавления в небольшом количестве в такую окружающую среду.

Изобретение относится к эмульсионному коагулянту, который можно применять для быстрой коагуляции эмульсии при крайне низкой температуре окружающей среды, а также к набору для ремонта прокола в шине. Эмульсионный коагулянт содержит амфотерный акриловый полимер, причем амфотерный акриловый полимер содержит амидную группу и сульфоновую кислотную группу, имеет средневесовую молекулярную массу 30000 или ниже. Эмульсионный коагулянт применяют для коагуляции эмульсии. Эмульсионный коагулянт обеспечивает коагуляцию эмульсии в условиях крайне низкой температуры окружающей среды, а именно при температуре воздуха на улице - 40°С или ниже. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

1. Эмульсионный коагулянт, содержащий: амфотерный акриловый полимер, содержащий амидную группу и сульфоновую кислотную группу и имеющий средневесовую молекулярную массу 30000 или ниже; причем такой эмульсионный коагулянт применяют для коагуляции эмульсии.

2. Эмульсионный коагулянт по п. 1, в котором молярное соотношение амидной группы и сульфоновой кислотной группы (амидная группа:сульфоновая кислотная группа) составляет [0,05 или более, но менее 0,3]:[0,95 или менее, но более 0,7].

3. Эмульсионный коагулянт по п. 1, в котором амфотерный акриловый полимер получают с применением по меньшей мере полимеризуемого мономера, содержащего амидную группу, и полимеризуемого мономера, содержащего сульфоновую кислотную группу;
причем полимеризуемый мономер, содержащий амидную группу, представляет собой акриламид; и
полимеризуемый мономер, содержащий сульфоновую кислотную группу, представляет собой акриламид-трет-бутилсульфоновую кислоту и/или металлилсульфоновую кислоту.

4. Эмульсионный коагулянт по п. 1, в котором амфотерный акриловый полимер дополнительно содержит карбоновую кислотную группу.

5. Эмульсионный коагулянт по п. 4, в котором молярное соотношение амидной группы и суммы сульфоновой кислотной группы и карбоновой кислотной группы [амидная группа:(сульфоновая кислотная группа + карбоновая кислотная группа)] составляет [0,05 или более, но менее 0,3]:[0,95 или менее, но более 0,7].

6. Эмульсионный коагулянт по п. 4, в котором молярное соотношение карбоновой кислотной группы и сульфоновой кислотной группы (карбоновая кислотная группа:сульфоновая кислотная группа) составляет от 0,1:0,9 до 0,9:0,1.

7. Эмульсионный коагулянт по п. 4, в котором амфотерный акриловый полимер получают с применением по меньшей мере полимеризуемого мономера, содержащего амидную группу,
полимеризуемого мономера, содержащего сульфоновую кислотную группу, и полимеризуемого мономера, содержащего карбоновую кислотную группу; и
полимеризуемый мономер, содержащий карбоновую кислотную группу, представляет собой метакриловую кислоту.

8. Эмульсионный коагулянт по п. 1, дополнительно содержащий воду; причем количество воды составляет от 20 до 80% по массе в эмульсионном коагулянте; а количество амфотерного акрилового полимера составляет от 10 до 70% по массе в эмульсионном коагулянте.

9. Эмульсионный коагулянт по п. 1, в котором эмульсия представляет собой агент для ремонта прокола в шине, и такой агент для ремонта прокола в шине содержит натуральный каучуковый латекс, и/или эмульсию синтетической смолы, и противообледенительный агент.

10. Эмульсионный коагулянт по п. 9, в котором противообледенительный агент представляет собой по меньшей мере один тип, который выбирают из группы, состоящей из этиленгликоля, пропиленгликоля, диэтиленгликоля и глицерина.

11. Набор для ремонта прокола в шине, содержащий эмульсионный коагулянт, описанный в п. 1, и агент для ремонта прокола в шине.

12. Набор для ремонта прокола в шине по п. 11, в котором количество эмульсионного коагулянта составляет от 8 до 80 частей по массе на 100 частей по массе агента для ремонта прокола в шине.