Область техники настоящего изобретения
[0001] Настоящее изобретение относится к герметизирующим композициям для герметизации проколов в пневматических шинах и, в частности, к вводимым через сердечник клапана герметизирующим композициям на основе частиц для временной герметизации проколов в дальнем крае внешнего плеча пневматических шин, у которых эффективность герметизации является регулируемой и начинает уменьшаться после дальнейшего прохождения определенного расстояния.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
[0002] Никакую ссылку на предшествующий уровень техники в настоящем документе не следует истолковывать как признание того, что указанный уровень техники является общеизвестным в Австралии или каком-либо другом месте.
[0003] Герметизирующие композиции для пневматических шин разработаны для обеспечения временной герметизации пневматических шин после возникновения прокола. Герметизация проколотых шин с помощью указанных композиций представляет собой временную меру в том смысле, что она служит цели возобновления способности движения транспортного средства с проколотой шиной в течение ограниченного периода времени и/или ограниченного расстояния. После этого шина должна быть заменена или, если возможно, отремонтирована. Некоторые герметизирующие композиции применяются профилактически и автоматически вступают в действие в момент возникновения повреждения в области протектора шины. Недостаток этого заключается в том, что водитель транспортного средства с поврежденной шиной может не знать о возникновении повреждения шины.
[0004] Наборы для ремонта проколотых шин были разработаны для простого восстановления ходовых качеств транспортного средства после возникновения прокола, что исключает необходимость наличия запасного колеса и соответствующего оборудования. Они представляют собой средства для значительно ускоренного, простого и безопасного восстановления ходовых качеств транспортного средства, а также уменьшения его массы. Наборы содержат подключаемый к электросети компрессор и канистру латексного герметизирующего материала, который можно закачивать в шину без необходимости удаления сердечника клапана. В течение многих лет латекс представлял собой единственный доступный для выбора материал, используемый в аэрозольных герметизирующих материалах. Это обусловлено тем, что латекс был известен своими превосходными герметизирующими свойствами, будучи одним из связующих материалов, которые обладают способностью самосклеивания только при отверждении.
[0005] Латекс эффективно герметизирует проколы вследствие сшивающего действия, вызываемого взаимодействием между латексом и выходящим воздухом. Оболочка, образующаяся в результате химической реакции латекса, происходящей в месте прокола, быстро превращается в так называемую постоянную твердую пробку, вклеенную на данном месте. Это отличается от целевого результата, поскольку использование герметизирующего материала предназначено только в качестве временного средства ремонта. Таким образом, хотя латекс является идеальным материалом для ремонта или герметизации проколов, значительную проблему представляет собой постоянная герметизирующая пробка, получаемая в результате отверждения латекса. Целевой пользователь, водитель поврежденного транспортного средства, должен не превышать скорости 90 км/ч и обеспечить проверку шину для ее ремонта или замены в минимально возможный срок.
[0006] Герметизирующие композиции предназначены, главным образом, для герметизации проколов в области протектора пневматических шин. Их эффективность становится более проблематичной, прокол происходит в плече шины. Проколы в боковинах пневматических шин не могут быть безопасно герметизированы, даже временно, и требуют срочной замены поврежденной шины. Однако в последние годы некоторые основные производители оборудования (производители автомобилей) подняли свой стандарт герметизации проколов до значительно более высоких уровней. Это повышенное требование к герметизации в настоящее время определяет, что должен быть эффективно герметизирован прокол, вызванный острым предметом с диаметром 6,00 мм, который возникает в дальнем крае внешнего плеча (фактически в боковине), и должен быть эффективно герметизирован прокол, вызванный острым предметом с диаметром 4,00 мм, который возникает в боковине.
[0007] Надежная и эффективная герметизация, которая удовлетворяет указанным требованиям, до настоящего времени могла быть достигнута только посредством латексной композиции. Латекс представляет собой единственный герметизирующий материал, который до настоящего времени был принят основными производителями оборудования как удовлетворяющий их требованиям к герметизации края внешнего плеча и боковины. Однако латекс, вследствие своей способности постоянной герметизации, не допускает различия между подлежащими ремонту и не подлежащими ремонту опасными проколами.
[0008] Принятые промышленные стандарты требуют, что возникающие в дальнем крае плеча проколы (т.е. вызванные острым предметом с диаметром 6,00 мм) должны выдерживать испытание герметичности в течение 48 часов. Однако достижение указанного уровня эффективности герметизации нарушает установленные стандарты ремонта шин в том, что не допускается постоянный ремонт в областях плеча или боковины шины. Это обусловлено высокими уровнями изгиба в указанных областях и потенциальным риском разрушения конструкции армированных многослойных кордов. Шины транспортного средства подвержены предельному изгибу и деформации в крае внешнего плеча. Кроме того, толщина стенки шины в крае внешнего плеча составляет менее половины ее толщины в области протектора и имеет значительно меньшее армирование, чем протектор, когда в протекторе использована стальная лента. Тем не менее, латекс является близким эквивалентом постоянного ремонта. Он образует каучуковую "пробку", которая становится постоянно приклеенной в месте прокола. Следовательно, отсутствует визуальный показатель того, что может быть нарушена целостность армированной конструкции шины. Правовые ограничения неизвестны большинству водителей, и они предполагают, что поскольку временно отремонтированная шина выглядит накачанной, она, таким образом, автоматически считается безопасной. Это предположение может быть опасным. Если крупный прокол замаскирован вследствие высокого уровня эффективности герметизации и упругих характеристик латекса, это может привести к внезапной потере воздуха, выходящего из области любой ослабленной и подверженной усталости конструкции.
[0009] Другая значительная проблема традиционной герметизирующей композиции на основе латекса представляет собой склонность частиц латекса в течение долгосрочного хранения композиции к агрегации вблизи поверхности композиции, в результате чего композиция становится похожей на сливки с верхним слоем агрегированных частиц латекса. Агрегированные частицы могут закупоривать отверстие контейнера с шинной герметизирующей композицией, препятствуя выпуску герметизирующей композиции из контейнера или ее введению в шину через клапан шины, таким образом, что не может быть легко осуществлена операция герметизации прокола. В документе WO 2007/112010 раскрыты попытки решения указанной проблемы посредством введения глицерина или глицерина и ацетата калия в качестве предохраняющих от замерзания добавок вместо этиленгликоля или пропиленгликоля, необязательно с поверхностно-активными веществами. Хотя известно, что глицерин не так легко смешивается с латексом, как этиленгликоль, обнаружено, что дополнительная процедура смешивания с поверхностно-активным веществом подавляет восходящую миграционную активность частиц латекса и их накопление вблизи поверхности композиции.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
[0010] Настоящее изобретение основано по меньшей мере отчасти на неожиданном обнаружении возможности надежной и эффективной герметизации проколов, которая удовлетворяет требованиям герметизации основных производителей оборудования (производителей автомобилей) и при этом значительно снижает уровень содержания латекса, обычно используемого в промышленности. Преимущественно это снижение приводит к лучшему отношению в шиноремонтных мастерских вследствие уменьшения неприятного запаха аммиака, упрощения очистки и ослабления воздействия на окружающую среду.
[0011] Таким образом, настоящие герметизирующие композиции устанавливают такой баланс, что могут быть использованы многие из преимуществ латекса, но уменьшаются ранее проявлявшиеся недостатки. Следовательно, герметизирующие композиции обеспечивают оптимальные гидродинамические характеристики внутри камеры шины посредством регулирования вязкости, в результате чего улучшается герметизация проколов в крае внешнего плеча и боковине при одновременном ограничении агрегации твердых частиц латекса с помощью суспендирующего агента, что обеспечивает увеличение устойчивости и срока хранения, а также уменьшает вероятность закупоривания дозирующего оборудования и сердечника клапана.
[0012] В композициях дополнительно предусмотрено использование зернистого материала с определенным размером частиц, что в сочетании с латексом обеспечивает неожиданно эффективную герметизацию проколотых отверстий, снова уменьшая при этом риск закупоривания сердечника клапана. По существу, такое сочетание является уникальным тем, что обеспечивает введение композиции через сердечник клапана пневматической шины при значительном уменьшении риска его закупоривания частицами латекса или герметизирующим зернистым материалом. Из предшествующего уровня техники известны многочисленные примеры латексных или зернистых герметизирующих композиций, для введения которых требуется предварительное удаление сердечника клапана вследствие большего размера частиц и риска закупоривания латексом. Эффективность обоих материалов могут обеспечивать настоящие "вводимые через сердечник клапана" композиции, которые в значительной степени предотвращают существующие недостатки композиций предшествующего уровня техники.
[0013] Также следует понимать, что согласно настоящему изобретению герметизирующие композиции выполнены с возможностью оптимального использования в ремонте пневматических шин, для которого требуется введение герметизирующего материала через сердечник клапана, но не предназначены для введения вне сердечника клапана. Введение герметизирующей композиции через сердечник клапана создает определенные проблемы в том, что эффективная герметизация предшествующего уровня техники соответствует использованию частиц с размерами вплоть до 10000 мкм, но такие частицы не могут проходить через сердечник клапана, который имеет гнездо клапана и внутреннюю пружину, что обеспечивает зазор между ними и внутренней стенкой сердечника клапана разнообразных типов, составляющий лишь от 300 мкм до 500 мкм. Таким образом для герметизации проколов шин через сердечник клапана требуется герметизирующая композиция, которая может быть эффективно диспергирована с предотвращением осаждения и транспортирована в течение дозирования зернистого материала с таким размером частиц, которые не будут легко блокировать проток сердечника клапана. Настоящие герметизирующие композиции превышают по эффективности герметизации исходные композиции, состоящие только из латекса, посредством введения указанного зернистого материала без проблем закупоривания, возникающих при содержании только латекса.
[0014] Таким образом, чтобы получить такую герметизирующую композицию требуется тонкий баланс многих отдельных факторов для достижения оптимальной вязкости, смеси связующих и зернистых материалов, прочности и продолжительности герметизации, а также снижения вероятности закупоривания оборудования и осаждения композиции.
[0015] Было обнаружено, что использование полисахаридного суспендирующего агента в содержащей латекс герметизирующей композиции значительно повышает долгосрочную устойчивость шинной герметизирующей композиции посредством ингибирования восходящей миграции и агрегации частиц латекса. Полисахаридный суспендирующий агент обеспечивает использование латекса в композиции на низком уровне, и неожиданно было обнаружено, что указанный низкий уровень является эффективным как для герметизации проколов в сочетании с зернистым материалом с размерами частиц в определенном интервале, так и для обеспечения оптимальной вязкости, что создает достаточную текучесть внутри камеры шины для достижения и герметизации проколов в наружном крае и боковина. Важно, что герметизирующие композиции согласно настоящему изобретению также обеспечивают способность регулирования и контролирования срока службы шины с герметизированным проколом. После прохождения определенного расстояния эффективность герметизации уменьшается, отчасти вследствие снижения уровня латекса в составе композиции, чтобы показать водителю посредством снижения давления воздуха, что специалист по ремонту шин должен проверить шину и заменить или отремонтировать ее.
[0016] Таким образом, оказывается возможным выполнение требования основных производителей оборудования по проверке герметизации края внешнего плеча и боковины без осуществления постоянного ремонта посредством объединения преимуществ герметизирующего материала на основе частиц и характеристик прочного соединения и памяти латекса.
[0017] Наконец, определенное преимущество в отношении выполнения требований производителей автомобилей и общей безопасности дорожного движения заключается в том, что настоящие композиции обеспечивают эффективную, но временную герметизацию, поскольку герметизация прокола сначала обеспечивает полную эффективность, которая уменьшается, когда шина проходит определенное расстояние. Это предупреждает водителя, что шина действительно повреждена, и впоследствии потребуется ее ремонт или замена, в результате чего снижается риск аварийного разрыва шины.
[0018] Разнообразные отличительные признаки и варианты осуществления настоящего изобретения, описанные в следующих разделах, применяются соответствующим образом в других разделах с необходимыми изменениями. Следовательно, отличительные признаки, описанные в одном разделе, могут быть объединены с отличительными признаками, описанными в других разделах, соответствующим образом.
[0019] Дополнительные отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения становятся очевидными из следующего подробного описания.
Краткое описание фигур
[0020] Чтобы настоящее изобретение можно было легко понимать и практически осуществлять, далее будут описаны в качестве примера предпочтительные варианты осуществления со ссылкой на следующие сопровождающие фигуры:
[0021] На фиг. 1 представлена фотография шинных герметизирующих композиций, полученных без применения и с применением Cellulon РХ в качестве полисахаридного суспендирующего агента.
Подробное раскрытие настоящего изобретения
[0022] Если не определено иное условие, все технические и научные термины, используемые в настоящем документе, имеют такие же значения, которые, как правило, являются понятными для обычных специалистов в области техники, к которой принадлежит настоящее изобретение.
[0023] Все количества компонентов герметизирующей композиции, обозначенные как массовые процентные количества, означают массовое процентное соотношение указанного компонента и конечной герметизирующей композиции.
[0024] При использовании в настоящем документе термин "полисахаридный суспендирующий агент" означает натуральный полисахарид (также называется "камедь"), который получен посредством микробной ферментации, или его производное или синтетический аналог, который получен способами физической или химической обработки.
[0025] Полисахаридный суспендирующий агент представляет собой материал, который обеспечивает достаточные суспендирующие свойства для предотвращения флотации частиц латекса в композиции и при этом, что очень важно, поддерживает низкую вязкость. Так может быть получен суспендирующий агент, который при введении в раствор придает высокую текучесть, но в то же время, когда исчезают силы сдвига, он обеспечивает превосходные суспендирующие и стабилизирующие свойства.
[0026] Согласно одному варианту осуществления полисахаридный суспендирующий агент представляет собой материал, который в водных композициях настоящего изобретения приводит к вязкости, составляющей от 30 до 100 сП, предпочтительно от 30 до 80 сП и предпочтительнее приблизительно от 30 до 40 сП.
[0027] Согласно определенным вариантам осуществления полисахаридный суспендирующий агент выбран из полисахарида, получаемого в результате микробной ферментации, и/или микроволокнистой целлюлозы.
[0028] Подходящая микробная ферментация представляет собой бактериальную ферментацию.
[0029] Согласно предпочтительному варианту осуществления полисахаридный суспендирующий агент представляет собой полисахарид, произведенный бактериальным способом, т.е. полученный в результате бактериальной ферментации. Было обнаружено, что такие полисахариды имеют преимущественные свойства, позволяющие как предотвращать агрегацию твердых веществ из латекса в композиции, так и способствовать достижению оптимальной вязкости.
[0030] Термин "микроволокнистая целлюлоза" или "MFC" при использовании в настоящем документе означает MFC, полученную посредством микробной ферментации, или MFC, полученную посредством физической модификации целлюлозных волокон на основе злаков, древесины или хлопка. Предпочтительно данный термин означает произведенную бактериальным способом микроволокнистую целлюлозу.
[0031] Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложена герметизирующая композиция, содержащая жидкий носитель, латекс в количестве от приблизительно 0,5 до приблизительно 6,0% по отношению к массе композиции, полисахаридный суспендирующий агент и зернистый материал с размером частиц, составляющим менее чем 300 мкм.
[0032] Подходящая герметизирующая композиция представляет собой шинную герметизирующую композицию для герметизации проколов в пневматических шинах. Герметизирующая композиция предназначена, в частности, для герметизации проколов в пневматических шинах в дальнем крае внешнего плеча и боковине шин.
[0033] Жидкий носитель может содержать один или несколько компонентов, выбранных из воды, гликоля и глицерина. Предпочтительно жидкий носитель представляет собой водный жидкий носитель.
[0034] Согласно предпочтительным вариантам осуществления жидкий носитель содержит одно или несколько веществ, представляющих собой воду, пропиленгликоль и глицерин.
[0035] Согласно определенным вариантам осуществления жидкий носитель содержит от приблизительно 20 до приблизительно 80 мас. % воды, от приблизительно 5 до приблизительно 50 мас. % глицерина и от приблизительно 5% до приблизительно 50 мас. % пропиленгликоля.
[0036] Подходящий жидкий носитель содержит от приблизительно 30 до приблизительно 60 мас. % воды, от приблизительно 7 до приблизительно 55 мас. % глицерина и от приблизительно 4 до приблизительно 35 мас. % пропиленгликоля.
[0037] Согласно одному варианту осуществления композиция не содержит этиленгликоль.
[0038] Было обнаружено, что относительно высокое содержание глицерина в качестве компонента жидкого носителя будет способствовать перемещению зернистого материала под давлением через сердечники клапанов шин.
[0039] Латекс может представлять собой любую подходящую эмульсию/дисперсию натурального или синтетического латекса.
[0040] Согласно предпочтительным вариантам осуществления латекс представляет собой эмульсию/дисперсию латекса на основе натурального каучука. Согласно определенным вариантам осуществления может также быть подходящим латекс на основе стирола, проявляющий аналогичные связующие характеристики.
[0041] Согласно одному варианту осуществления латекс присутствует в количестве от приблизительно 1,0% до приблизительно 6,0%, от приблизительно 1,5% до приблизительно 6,0%, от приблизительно 2,0% до приблизительно 6,0%, от приблизительно 2,5% до приблизительно 6,0% или от приблизительно 3,0% до приблизительно 6,0% по отношению к массе композиции.
[0042] Подходящий латекс присутствует в количестве от приблизительно 1,0% до приблизительно 5,5% по отношению к массе композиции. Такие количества могут составлять от приблизительно 1,0% до приблизительно 5,0%, от приблизительно 1,0% до приблизительно 4,5%, от приблизительно 1,5% до приблизительно 5,5%, от приблизительно 1,5% до приблизительно 5,0%, приблизительно 1,5% до приблизительно 4,5%, от приблизительно 2,0% до приблизительно 5,5%, от приблизительно 2,0% до приблизительно 5,0%, от приблизительно 2,0% до приблизительно 4,5%, от приблизительно 2,5% до приблизительно 5,5%, от приблизительно 2,5% до приблизительно 5,0%, от приблизительно 2,5% до приблизительно 4,5%, от приблизительно 3,0% до приблизительно 5,5%, от приблизительно 3,0% до приблизительно 5,0% и от приблизительно 3,0% до приблизительно 4,5%.
[0043] Использование термина "приблизительно" означает возможное отклонение вплоть до 10% от указанного числа.
[0044] Полисахаридный суспендирующий агент может представлять собой одно или несколько веществ, выбранных из группы, состоящей из растительных камедей или биополимеров, таких как ксантан, геллан, велан, гревия, трагакант и диутан, микроволокнистой целлюлозы, бактериальной микроволокнистой целлюлозы и целлюлозы, производимой бактериями рода Acetobacter.
[0045] Произведенная бактериальным способом микроволокнистая целлюлоза и диутановые полисахариды являются особенно предпочтительными.
[0046] Особенно предпочтительными являются полисахаридные суспендирующие агенты, имеющиеся в продаже под товарным наименованием Cellulon РХ (микроволокнистая целлюлоза), биополимер на основе диутановой камеди, продаваемый под товарным наименованием Kelco-VIS DG, и полисахарид на основе камеди гревии, представляющий собой высушенную на воздухе камедь гревии (ADGG).
[0047] Согласно определенным вариантам осуществления полисахаридный суспендирующий агент не представляет собой гидроксиалкилцеллюлозу или карбоксиалкилцеллюлозу.
[0048] Согласно вариантам осуществления полисахаридный суспендирующий агент присутствует в количестве от приблизительно 0,0025% до приблизительно 1,0%, от приблизительно 0,005% до приблизительно 0,5%, от приблизительно 0,0075% до приблизительно 0,1%, от приблизительно 0,009% до приблизительно 0,075% или от приблизительно 0,01% до приблизительно 0,05% по отношению к полной массе композиции. Подходящий полисахаридный суспендирующий агент присутствует в количестве от приблизительно 0,01% до приблизительно 0,03% по отношению к массе композиции, причем количество, составляющее приблизительно 0,02%, является предпочтительным.
[0049] Невозможно было прогнозировать, что при таких низких уровнях полисахаридный суспендирующий агент был способен эффективно предотвращать флотацию твердых частиц латекса в течение продолжительных периодов хранения, даже для композиций с относительно низкой вязкостью. Особенно эффективными в данном отношении считаются суспендирующие агенты на основе полисахаридов микробного происхождения.
[0050] Согласно одному варианту осуществления зернистый материал имеет максимальный размер частиц, составляющий от приблизительно 50 мкм до приблизительно 300 мкм, от приблизительно 100 мкм до приблизительно 300 мкм, от приблизительно 150 мкм до приблизительно 300 мкм, от приблизительно 200 мкм до приблизительно 300 мкм.
[0051] Однако оказывается предпочтительным, что зернистый материал имеет максимальный размер частиц, составляющий менее чем 250 мкм. Хотя частицы, имеющие размеры вплоть до 300 мкм, могут оказаться подходящими в определенных приложениях, было обнаружено, что с течением времени и при повышенных температурах частицы вблизи верхнего предела могут инициировать создание проблем закупоривания оборудования. Однако частицы, имеющие максимальный размер 250 мкм, представляют собой предпочтительные тонкоизмельченные частицы, образующие блокирующую среду, которая обеспечивает герметизацию, но значительно уменьшает риск закупоривания оборудования. Таким образом, согласно определенным вариантам осуществления максимальный размер частиц зернистого материала составляет от приблизительно 50 мкм до приблизительно 250 мкм, от приблизительно 100 мкм до приблизительно 250 мкм, от приблизительно 150 мкм до приблизительно 250 мкм и от приблизительно 200 мкм до приблизительно 250 мкм.
[0052] Следует понимать, что получение зернистого материала приведет к распределению частиц по размеру, и, таким образом, указанный выше максимальный размер частиц означает максимальный размер частиц, которые составляют по меньшей мере 10% или по меньшей мере 20% распределения частиц по размеру.
[0053] Кроме того, автором настоящего изобретения обнаружено, что могут быть достигнуты определенные преимуществ в отношении эффективности и надежности герметизации проколов, в частности, в крае внешнего плеча и боковине шины, если зернистый материал имеет определенные характерные диапазоны распределения частиц по размеру. Таким образом, согласно одному варианту осуществления зернистый материал имеет распределение частиц по размерам, в котором (i) от приблизительно 0,5% до приблизительно 5% частиц имеют размеры от приблизительно 10 мкм до приблизительно 38 мкм; (ii) от приблизительно 4% до приблизительно 12% частиц имеют размеры от приблизительно 38 мкм до приблизительно 75 мкм; (iii) от приблизительно 35% до приблизительно 60% частиц имеют размеры от приблизительно 75 мкм до приблизительно 150 мкм; от приблизительно 20% до приблизительно 45% частиц имеют размеры от приблизительно 150 мкм до приблизительно 200 мкм; и от приблизительно 5% до приблизительно 18% частиц имеют размеры от приблизительно 200 мкм до приблизительно 250 мкм.
[0054] Согласно определенным вариантам осуществления зернистый материал имеет распределение частиц по размерам, в котором (i) от приблизительно 1,0% до приблизительно 4% частиц имеют размеры от приблизительно 10 мкм до приблизительно 38 мкм; (ii) от приблизительно 5% до приблизительно 11% частиц имеют размеры от приблизительно 38 мкм до приблизительно 75 мкм; (iii) от приблизительно 40% до приблизительно 55% частиц имеют размеры от приблизительно 75 мкм до приблизительно 150 мкм; от приблизительно 25% до приблизительно 40% частиц имеют размеры от приблизительно 150 мкм до приблизительно 200 мкм; и от приблизительно 7% до приблизительно 15% частиц имеют размеры от приблизительно 200 мкм до приблизительно 250 мкм.
[0055] Согласно следующим вариантам осуществления зернистый материал имеет распределение частиц по размерам, в котором (i) от приблизительно 1,5% до приблизительно 3% частиц имеют размеры от приблизительно 10 мкм до приблизительно 38 мкм; (ii) от приблизительно 6% до приблизительно 10% частиц имеют размеры от приблизительно 38 мкм до приблизительно 75 мкм; (iii) от приблизительно 42% до приблизительно 50% частиц имеют размеры от приблизительно 75 мкм до приблизительно 150 мкм; от приблизительно 28% до приблизительно 37% частиц имеют размеры от приблизительно 150 мкм до приблизительно 200 мкм; и от приблизительно 9% до приблизительно 14% частиц имеют размеры от приблизительно 200 мкм до приблизительно 250 мкм.
[0056] Согласно одному предпочтительному варианту осуществления распределение частиц по размеру может быть таким, что приблизительно 2% частиц имеют размеры от приблизительно 10 мкм до приблизительно 38 мкм, приблизительно 8% частиц имеют размеры от приблизительно 38 мкм до приблизительно 75 мкм, приблизительно 46% частиц имеют размеры от приблизительно 75 мкм до приблизительно 150 мкм, приблизительно 33% частиц имеют размеры от приблизительно 150 мкм до приблизительно 200 мкм, и приблизительно 11% частиц имеют размеры от приблизительно 200 мкм до приблизительно 250 мкм.
[0057] Природа зернистого материала не ограничивается определенным образом, и он может быть выбран из одного или нескольких синтетических полимеров, растительных полимеров и глин.
[0058] Согласно определенным вариантам осуществления зернистый материал может быть выбран из одного или нескольких материалов, представляющих собой полиэтилен, полипропилен, порошок измельченной коры, измельченную скорлупу арахиса, хитозан, порошок хвоща полевого (Equisetum Arvense), порошок чая, порошок петрушки, диатомит, бентонит и диоксид титана.
[0059] Согласно особенно предпочтительным вариантам осуществления зернистый материал представляет собой порошок полиэтилена, еще предпочтительнее порошок полиэтилена высокой плотности.
[0060] Независимо от природы зернистого материала важно, что материал измельчают соответствующим образом, а затем фильтруют/просеивают, чтобы ограничить максимальный размер частиц пределом, составляющим не более чем приблизительно 250 мкм. Процесс измельчения должен также обеспечивать обсуждаемое выше распределение частиц по размеру. Порошок полиэтилена высокой плотности или эквивалентный материал получают посредством измельчения при температуре окружающей среды. Было обнаружено, что получаемые в результате частицы имеют "хвосты", т.е. удлиненные части, которые, по-видимому, содействуют герметизации прокола в пневматической шине.
[0061] Согласно одному варианту осуществления герметизирующая композиция настоящего изобретения имеет полное содержание твердых веществ от приблизительно 3% до приблизительно 8%, в том числе от приблизительно 3% до приблизительно 7%, от приблизительно 3% до приблизительно 6%, предпочтительно от приблизительно 4% до приблизительно 6% по отношению к полной массе композиции.
[0062] Согласно определенным вариантам осуществления герметизирующая композиция дополнительно содержит компонент, выбранный из группы, состоящей из тонкодисперсного диоксида кремния, тапиоки, аммиака, живичной канифоли, силиката, такого как силикат натрия, бикарбоната натрия, виниловой смолы и полибутана, или любое их сочетание.
[0063] Указанные материалы могут обеспечивать разнообразные преимущества, как обсуждается далее в настоящем документе, включая улучшенное схватывание герметизирующего материала, улучшенную воздухонепроницаемую герметизацию для мелких твердых предметов и предпочтительные уровни рН и вязкости.
[0064] Согласно одному варианту осуществления тонкодисперсный диоксид кремния присутствует в герметизирующей композиции, составляя от приблизительно 0,05 до приблизительно 2,5%, от приблизительно 0,10 до приблизительно 2,0%, от приблизительно 0,20 до приблизительно 1,75% по отношению к массе композиции.
[0065] Согласно определенным вариантам осуществления силикат, такой как силикат натрия, присутствует в герметизирующей композиции, составляя от приблизительно 0,03 до приблизительно 0,15%, от приблизительно 0,04 до приблизительно 0,13%, от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,12% по отношению к массе композиции.
[0066] Согласно варианту осуществления живичная канифоль присутствует в герметизирующей композиции, составляя от приблизительно 0,40 до приблизительно 1,50%, от приблизительно 0,50 до приблизительно 1,20%, от приблизительно 0,60 до приблизительно 1,0% по отношению к массе композиции.
[0067] Таким образом, чтобы обеспечить эффективность герметизации, требуемую основными производителями оборудования, настоящие композиции содержат меньшие количества латекса, но требуют в сочетании имеющую низкий уровень латекса композицию и не содержащую латекса и вводимую через клапан композицию на основе частиц, причем последняя является такой, как композиция, описанная в патентной заявке WO 2009/04696, которая во всей своей полноте включена в настоящий документ посредством ссылки. Указанное сочетание обеспечивает дополнительные преимущества, помимо тех, которые проявляют индивидуально композиции обоих типов. Аспект состава на основе частиц не допускает распыления установленного герметизирующего материала на красочное покрытие транспортного средства, что может происходить в случае латексной композиции в процессе создания герметизации. Данный аспект является также полезным, когда прокол происходит точно или приблизительно в положении над отпечатком протектора, поскольку это предотвращает вытекание герметизирующего материала на дорожное полотно.
[0068] Улучшенная герметизирующая композиция согласно настоящему изобретению может также содержать поверхностно-активное вещество, чтобы способствовать созданию пены внутри камеры шины. Когда колесо вращается, поток герметизирующего материала искажается за счет отклонения в области отпечатка, в результате чего происходит постоянная аэрация герметизирующего материала, обеспечивая максимально возможное покрытие герметизирующего материала.
[0069] Как правило, герметизирующая композиция согласно настоящему изобретению может быть введена в пневматическую шину, которая имеет прокол, требующий герметизации через клапан с использованием устройства, такого как описано в документе WO 2010/078626, который во всей своей полноте включен в настоящий документ посредством ссылки.
[0070] Значительное преимущество настоящего изобретения представляет собой достижение эффективной герметизации с помощью герметизирующего материала на основе частиц, который удовлетворяет требованиям основных производителей оборудования и приближается по эффективности герметизации к латексным композициям, но не имеет некоторые из недостатков композиций на основе одного латекса. Высокие уровни латекса в композициях на основе одного латекса, которые содержат вплоть до приблизительно 60% твердых частиц латекса, требуются для достижения эффективной герметизации, удовлетворяющей вышеупомянутому требованию основных производителей оборудования. Настоящие композиции означают, что теперь возможно достижение таких же результатов при содержании от 4 до 5% твердых частиц, причем фактическое содержание твердых частиц латекса предпочтительно является низким, составляя 2% (что в 30 раз меньше, чем было использовано ранее). Другое преимущество заключается в том, что герметизирующая композиция согласно настоящему изобретению проявляет превосходное поведение, если и в том случае, когда возникает прокол, вызванный крупным предметом, когда прокол находится в положении от 5 до 7 часов. Латекс может вытекать из такого прокола, разбрызгиваясь на землю, с риском отсутствия герметизации прокола до полной потери герметизирующего материала.
[0071] Начальную герметизацию прокола обеспечивает зернистый материал, такой как частицы измельченного полиэтилена высокой плотности. При этом являются эффективными многие типы измельченных частиц, например, измельченные пластмассы, древесная кора, скорлупа арахиса, хитозан и т.д. Полиэтилен высокой плотности является предпочтительным вследствие его нейтрального цвета, низкого удельного веса и формы частиц после измельчения, которое является полезным, чтобы быстро образовывать "затор", который быстро герметизирует прокол.
[0072] Силикат натрия, бикарбонат натрия, виниловая смола, тонкодисперсный диоксид кремния и другие твердые вещества при использовании также уплотняются внутри проколотого отверстия и являются подходящими для использования в обеспечении воздухонепроницаемости создаваемой герметизации. Как известно, латекс имеет превосходные свойства в отношении обеспечения необходимой адгезии и эластичности, требуемой для устранения значительной деформации шины в области внешнего плеча. Поскольку силикат натрия, бикарбонат натрия, живичная канифоль, и другие твердые вещества обеспечивают физическое сцепление, которое способствует лучшему удерживанию герметизации на месте, это предоставляет достаточное время для отверждения латекса внутри области прокола. Было обнаружено, что тепло, производимое при вращении шины, и воздействие окружающего воздуха при движении создают подходящие условия, чтобы латекс быстро затвердевал и становился высокоэффективным.
[0073] В лабораторных исследованиях в бутылках, имеющих в крышке 4 отверстия диаметром 0,7 мм, создавали давление 7 бар, что приблизительно в три раза превышает обычное давление в автомобильных шинах. В указанных экстремальных условиях утечка герметизирующего материала является очень малой. В исследуемые бутылки помещали по 75 мл исследуемой герметизирующей композиции согласно настоящему изобретению (описанная ниже композиция 1), причем средняя утечка через отверстия составляла приблизительно 10 мл, прежде чем отверстия оказывались закупоренными, и устанавливалась герметизация. Когда такое же исследование осуществляли с латексным герметизирующим материалом, весь латекс очень быстро вытекал без образования герметизации.
[0074] Для установления и образования герметизации требуется весьма незначительное количество герметизирующей композиции согласно настоящему изобретению. Как правило, требуется лишь несколько капель. Даже при высокой скорости потери воздуха, составляющей 4 фунта на квадратный дюйм в минуту, площадь поперечного сечения прокола автомобильной шины все же является очень малой вследствие упругости и памяти каучуковой композиции в шине. Отверстие, создаваемое колющим предметом, имеющим 6,25 мм в диаметре, само не имеет 6,25 мм в диаметре. Прокол закрывается до такого размера, что часто становится незаметным.
[0075] Если прокол находится в области короны протектора шины, которая находится там, где герметизирующий материал обеспечивает полное покрытие прокола в процессе движения, даже после вытекания латекса, герметизирующий материал все же будет сохранять эффективность. Шина имеет запас структурной прочности в области короны, и таким образом, прокол в области короны протектора не создает такие проблемы безопасности, как прокол в плече. Когда прокол острым предметом в области плеча шины имеет диаметр 6,00 мм, шина может начинать медленно терять воздух после того, как транспортное средство проезжает расстояние, составляющее приблизительно от 2000 до 3000 км, если отсутствует ремонт или замена.
[0076] Когда шина вращается, центробежное движение заставляет оставшуюся несвязанную герметизирующую композицию образовывать поток жидкости, который покрывает внутреннюю поверхность камеры шины, приблизительно соответствуя ширине области короны шины. Вследствие деформации в области отпечатка шины искажается динамика получаемой в результате полосы герметизирующего материала, вызывая в этой области расширение ровной в иных условиях полосы герметизирующего материала ("рыбий хвост"), что составляет приблизительно 10 градусов из полного оборота шины в 360 градусов.
[0077] Таким образом, существует очень короткий период времени, составляющий порядка миллисекунды при нормальной скорости движения, в течение которого полоса герметизирующей композиции расширяется, а затем возвращается в нормальное состояние на остальную часть оборота колеса (350 градусов). Именно в течение этого очень короткого периода времени небольшое количество латекса покрывает область отпечатка на внутренней поверхности шины и медленно образует тонкую пленку на внутренней поверхности шины. Латексная пленка подвергается воздействию воздуха внутри камеры шины в течение остальных 350 градусов движения внутри шины. При этом латекс отверждается, что приводит к образованию отвержденной латексной пленки на внутренней поверхности шины. Данный процесс, который начинается немедленно после начала вращения шины, продолжается только при вращении шины до тех пор, пока не будет пройдено большое расстояние (как правило, от 1500 до 2500 км), и к тому времени почти весь латекс из герметизирующего материала осаждается в отвержденной латексной пленке и, таким образом, расходуется. Эффективность герметизации герметизирующей композиции постепенно уменьшается по мере осаждения латекса. Следует отметить, что некоторые из других твердых веществ в герметизирующей композиции также осаждаются вместе с латексом в указанном процессе. Благоприятный аспект этого заключается в том, что упрощаются очистка внутренней поверхности шины и удаление отработавшей герметизирующей композиции, а также уменьшается воздействие на окружающую среду.
[0078] Как отмечено выше, высококонцентрированные латексные композиции увеличивают риск разбрызгивания латекса на красочное покрытие транспортного средства, когда водитель начинает движение. Указанный риск уменьшается в весьма значительной степени при использовании герметизирующей композиции согласно настоящему изобретению. Другое преимущество настоящего изобретения заключается в том, что вследствие низких уровней латекса и использования зернистого материала и необязательно других твердых веществ в герметизирующей композиции любая остаточная высушенная герметизирующая композиция, оставшаяся после обработки проколотой шины в шлангах и системе подачи устройства введения герметизирующего материала, будет недостаточной для блокирования шлангов и других деталей подающего оборудования. Нельзя сказать то же самое для латексных композиций. Оказывается невозможным повторное использование оборудования для подачи герметизирующего материала таким же образом, как в случае герметизирующей композиции согласно настоящему изобретению. Поскольку герметизирующие композиции согласно настоящему изобретению имеют низкий уровень полного содержания твердых веществ и, соответственно, низкий уровень латекса, они допускают конструирование компрессорных систем, пригодных для повторного введения дополнительных количеств герметизирующей композиции без необходимости замены бутылок, шлангов и фитингов после каждого использования. В случае высококонцентрированных латексных композиций даже небольшое количество остаточного латекса в шланге или фитинге будет высыхать и необратимо отверждаться, тем самым частично или полностью блокируя систему. В таких обстоятельствах, когда в следующий раз бутылка, содержащая герметизирующую композицию, будет вставлена или ввинчена в компрессорную систему, и компрессор будет приведен в действие, может оказаться, что воздухопроводы будут блокированы, или любой высвобождающий частично отвержденный латекс будет блокировать клапан шины после перемещения по шлангу, присоединенному к указанному клапану шины.
[0079] Сравнительное исследование, демонстрирующее, что герметизирующие композиции согласно настоящему изобретению могут быть повторно введены в шины с использованием одной и той же системы подачи (компрессорной системы), включало в себя следующие стадии:
1. После каждого применения/введения компрессорную систему выдерживали в печи при 70°С в течение 15 часов;
2. процедуру применения/введения/нагревания повторяли 2 или 3 раза;
3. компрессорную систему охлаждали до -10°С и исследовали в отношении блокирования клапана.
[0080] Было обнаружено, что высококонцентрированная латексная композиция оказывалась неудачной и вызывала блокирование при первом повторе процедуры, в то время как герметизирующая композиция согласно настоящему изобретению (композиция примера 1) не вызывала какого-либо заметного блокирования даже после завершения всей процедуры. Имеющиеся в продаже сравнительные композиции представляли собой латексный герметизирующий материал Toyota, производимый компанией Terra-S, и герметизирующий материал Dunlop Tech.
[0081] Дополнительные преимущества герметизирующих композиций согласно настоящему изобретению включают уменьшение требуемого количества аммиака с сопутствующим уменьшением неприятного запаха, быструю герметизацию проколов (в частности, в проблемных областях наружного края и боковины), регулируемую эффективность герметизации проколов, существенное увеличение сроков хранения по сравнению с высококонцентрированными латексными композициями (в некоторых случаях увеличение срока хранения в два раза), уменьшение воздействия на окружающую среду и способность регулирования эффективности герметизации в безопасных пределах, что позволяет регулировать и контролировать продолжительность герметизации прокола (после прохождения определенного расстояния эффективность герметизации уменьшается, показывая водителю посредством снижения давления воздуха, что шина должна быть проверена и заменена или отремонтирована специалистом по ремонту шин).
[0082] Традиционные латексные композиции, содержащие вплоть до 60% латексных эмульсий, в исходном состоянии представляют собой легкоподвижные жидкости, которые по вязкости являются аналогичными цельному молоку. После хранения в течение от 3 до 4 лет указанные композиции могут густеть, приобретая вязкость, аналогичную вязкости сливок. При такой вязкости возникают проблемы закупоривания клапана. Вероятность возникновения указанных проблем снижается в случае герметизирующих композиций согласно настоящему изобретению. Пониженная вязкость настоящих композиций сохраняется как течение хранения, так и, по существу, в течение применения в камере шины. Как обсуждалось выше, пониженное содержание латекса в настоящих композициях также делает очистку значительно менее трудоемкой и существенно уменьшает воздействие на окружающую среду. Каждый год истекает срок годности приблизительно 15 миллионов бутылок латексного герметизирующего материала, который подлежит утилизации, в то время как настоящие композиции обеспечивают упрощение мойки и повторное использование контейнеров.
[0083] Согласно вариантам осуществления герметизирующая композиция имеет вязкость от приблизительно 30 до приблизительно 100 сантипуаз (сП).
[0084] Согласно определенным вариантам осуществления герметизирующая композиция имеет вязкость, выбранную в диапазоне от приблизительно 30 до приблизительно 90 сП, от приблизительно 30 до приблизительно 80 сП, от приблизительно 30 до приблизительно 70 сП, от приблизительно 30 до приблизительно 60 сП, от приблизительно 30 до приблизительно 50 сП и предпочтительно от приблизительно 30 до приблизительно 40 сП.
[0085] Как обсуждается в настоящем документе, вязкость композиций представляет собой важный фактор для их эффективности, и было обнаружено, что вязкости, значительно меньшие чем приблизительно 30 сП, могут вызывать проблемы сохранения суспензии частиц латекса, в то время как вязкости, значительно превышающие приблизительно 100 сП, не являются достаточно низкими для перемещения вдоль камеры шины и эффективной герметизации проколов в наружном крае и боковине.
[0086] Требуемые эксплуатационные характеристики при различных температурах определяют процентное содержание глицерина и/или пропиленгликоля, присутствующих в герметизирующей композиции. Если рабочая температура снижается и составляет -30°С, содержание глицерина и/или пропиленгликоля должно составлять приблизительно 45% (например, от 35% до 50%) по отношению к массе конечной композиции, а если рабочая температура снижается только до -20°С, данное содержание должно составлять от 30% до 35% по отношению к массе конечной композиции.
[0087] Чрезвычайно важно обеспечивать, чтобы латекс оставался полностью суспендированным, что может быть успешно достигнуто посредством полисахаридного суспендирующего агента, в частности, когда шинная герметизирующая композиция получена в концентрированной форме для последующего разбавления и получения раствора в воде/глицерине и/или пропиленгликоле. При нарушении последовательности добавления компонентов в способе получения, описанном в настоящем документе, было обнаружено, что латекс может частично отделяться и прикрепляться к стенкам смесительных резервуаров и технологическому оборудованию. Это создает затруднения в очистке смесительных резервуаров и технологического оборудования.
[0088] Когда пропиленгликоль и глицерин используют в сочетаниях в качестве добавки, предохраняющей от замерзания латексную эмульсию, известно, что латекс легко всплывает на поверхность композиции. Как описано выше, неожиданно было обнаружено, что указанное явление можно особенно эффективно регулировать посредством введения эффективного полисахаридного суспендирующего агента низкой вязкости, такого как микроволокнистая целлюлоза и/или диутановая камедь или аналогичный биополимер, в концентрации, составляющей приблизительно 0,02% по отношению к массе конечной композиции. Требования производителей автомобилей заключаются в том, чтобы удовлетворительная герметизирующая композиция могла проходить через сердечник клапана шины в достаточном количестве в течение ограниченного периода времени. Например, если температура герметизирующей композиции составляет -30°С, вязкость герметизирующей композиции должна оставаться достаточно низкой, чтобы допускать скорость потока, которая удовлетворяет требованиям, т.е. обеспечивает прохождение не менее чем 600 мл герметизирующей композиции через сердечник клапана в течение 90 секунд при воздействии на бутылку с герметизирующей композицией давления воздуха от 5 до 6 бар.
[0089] Было обнаружено, что можно дополнительно снижать вязкость герметизирующей композиции посредством уменьшения процентного содержания полисахаридного суспендирующего агента, такого как производное микроволокнистой целлюлозы Cellulon РХ или ферментированная диутановая камедь Kelco-VIS DG. Роли производного микроволокнистой целлюлозы типа Cellulon РХ в преодолении обсуждаемого выше явления флотации латекса может способствовать отчасти смешивание приблизительно 40% силиката натрия с латексной эмульсией перед ее добавлением в композицию в соотношении, составляющем приблизительно от 20 до 30 мас. % 40% силиката натрия и от 70% до 80 мас. % 60% латексной эмульсии. Таким образом, полисахаридный суспендирующий агент продолжает играть основную роль, но его содержание может быть несколько уменьшено, если это требуется, посредством добавления силиката.
[0090] Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложена шинная герметизирующая композиция для герметизации проколов в пневматических шинах, в частности, в дальнем крае внешнего плеча и боковине, причем вышеупомянутая композиция содержит глицерин, пропиленгликоль, ксантановую камедь или производное микроволокнистой целлюлозы (такое как вещество, продаваемое под товарным наименованием Cellulon РХ, или диутановую камедь Kelco-VIS Bio Polymer), воду, предварительно смешанный концентрат, натуральный каучуковый латекс (60% эмульсия), и предварительно смешанный канифольный раствор; причем предварительно смешанный концентрат содержит глицерин, пропиленгликоль, воду, неионное поверхностно-активное вещество (такое как вещество, продаваемое под товарным наименованием AXIEOGREEN LA8), тонкодисперсный диоксид кремния (такой как вещество, продаваемое под товарным наименованием Aerosil R972), тапиоку, порошок полиэтилена высокой плотности или аналогичный твердый измельченный материал с размером частиц в диапазоне от 10 до 250 мкм, бентонит, полибутан и 40% силикат натрия; и предварительно смешанный канифольный раствор содержит живичную канифоль, пропиленгликоль, спирт и 20% аммиак.
[0091] Aerosil R972, тонкодисперсный диоксид кремния и/или ксантановая камедь содержатся, чтобы способствовать получению оптимальной суспензии твердых частиц. Производное микроволокнистой целлюлозы, такое как Cellulon РХ, или диутановая камедь Kelco-VIS Bio Polymer или камедь гревии, могут оказаться предпочтительным по сравнению с ксантановой камедью, потому что они проявляют лучшие суспендирующие свойства и производят менее неблагоприятное воздействие на вязкость, чем ксантановая камедь. Таким образом, согласно одному варианту осуществления композиция не содержит ксантановую камедь в качестве полисахаридного суспендирующего агента.
[0092] Было обнаружено, что производные микроволокнистой целлюлозы, продаваемые в настоящее время под товарным наименованием Cellulon РХ, и диутановая камедь, продаваемая под товарным наименованием Kelco-VIS DG Bio Polymer, являются очень эффективными. Порошок полиэтилена высокой плотности или любой аналогичный твердый измельченный материал с размером частиц в диапазоне от 10 до 250 мкм представляет собой предпочтительный тонкоизмельченный зернистый материал, образующий блокирующую среду, которая создает герметизацию. Было обнаружено, что в указанной композиции предпочтительное распределение частиц по размеру является таким, что приблизительно 2% частиц имеют размеры от 10 мкм вплоть до 38 мкм, приблизительно 8% частиц имеют размеры от 38 мкм до 75 мкм, приблизительно 46% частиц имеют размеры от 75 мкм до 150 мкм, приблизительно 33% частиц имеют размеры от 150 мкм до 200 мкм, и приблизительно 11% частиц имеют размеры от 200 мкм до 250 мкм.
[0093] Согласно одному варианту осуществления компоненты данной формы шинной герметизирующей композиции присутствуют, в основном, в следующих массовых количествах (массы выражены в процентах по отношению к массе конечной композиции):
[0094] Предпочтительно компоненты в предварительно смешанном концентрате присутствуют, в основном, в следующих массовых количествах (массы выражены в процентах по отношению к массе конечной композиции):
[0095] Предпочтительно компоненты в данной форме предварительно смешанного канифольного раствора присутствуют, в основном, в следующих массовых количествах (массы выражены в процентах по отношению к массе конечной композиции):
[0096] Авторы предполагают, что количества живичной канифоли, 40% силиката натрия, тапиоки, порошка полиэтилена высокой плотности или аналогичного материала, неионного поверхностно-активного вещества, тонкодисперсного диоксида кремния, бентонита и полибутана предпочтительно могут быть значительно увеличены или уменьшены вплоть до 300%, хотя является возможным изменение количеств некоторых компонентов вплоть до 500%. Кроме того, авторы предполагают, что натуральный каучуковый латекс (60% эмульсия) может составлять от 0,5% до 6% по отношению к массе конечной композиции. Изменение количества производного микроволокнистой целлюлозы (Cellulon РХ или Kelco-VIS DG) частично ограничено стоимостью, но было обнаружено, что является весьма эффективным количество, составляющее 0,02% по отношению к массе конечной композиции.
[0097] Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложен способ составления герметизирующей композиции, предусматривающий следующие стадии:
(a) получение предварительно смешанного концентрата посредством объединения двух или более материалов, представляющих собой глицерин, пропиленгликоль и воду, и добавления зернистого материала с размером частиц, составляющим менее чем 300 мкм, и поверхностно-активного вещества;
(b) получение предварительно смешанной канифоли посредством объединения жидкого носителя с живичной канифолью;
(c) добавление полисахаридного суспендирующего агента в жидкий носитель и последующее объединение при перемешивании с предварительно смешанным концентратом, предварительно смешанной канифолью и латексом в количестве от приблизительно 0,5 до приблизительно 6,0% по отношению к массе композиции,
чтобы в результате этого получить герметизирующую композицию.
[0098] Подходящий предварительно смешанный концентрат содержит глицерин, пропиленгликоль и воду.
[0099] Согласно одному варианту осуществления поверхностно-активное вещество представляет собой неионное поверхностно-активное вещество.
[0100] Согласно вариантам осуществления получение предварительно смешанного концентрата может включать в себя последующее добавление одного или нескольких веществ, представляющих собой тонкодисперсный диоксид кремния, тапиоку, бентонит, полибутан и силикат натрия.
[0101] Оказывается предпочтительным, что зернистый материал представляет собой порошок полиэтилена высокой плотности с размерами частиц в диапазоне от 10 мкм вплоть до 250 мкм.
[0102] Согласно вариантам осуществления предварительно смешанная канифоль получена посредством объединения пропиленгликоля с живичной канифолью при перемешивании.
[0103] В предварительно смешанную канифоль можно добавлять одно или несколько веществ, представляющих собой спирт и аммиак.
[0104] Жидкий носитель, в который может быть добавлен полисахаридный суспендирующий агент, может представлять собой глицерин. К нему можно добавлять пропиленгликоль и/или воду.
[0105] Когда все разнообразные компоненты объединены с образованием композиции, ее затем можно подвергать высокосдвиговой обработке.
[0106] Герметизирующая композиция может быть такой, описано для любого варианта осуществления первого аспекта.
[0107] Согласно одному предпочтительному варианту осуществления предварительно смешанный концентрат получают при температуре окружающей среды (т.е. от 5°С до 30°С) посредством добавления глицерина, пропиленгликоля и воды в указанной последовательности резервуар, оборудованный перемешивающим приспособлением, причем добавление осуществляют в процессе перемешивания при скорости от медленной до умеренной. Затем, продолжая перемешивание при скорости от медленной до умеренной добавляют другие компоненты в следующем порядке: неионное поверхностно-активное вещество (AXIEOGREEN LA8), тонкодисперсный диоксид кремния (Aerosil R972), тапиока, порошок полиэтилена высокой плотности не крупнее 250 мкм (размеры частиц предпочтительно составляют от 10 мкм вплоть до 250 мкм), бентонит, полибутан и 40% силикат натрия. Получаемую в результате смесь перемешивают с использованием высокосдвигового смесителя в течение периода времени, предпочтительно составляющего один час, чтобы обеспечить достижение удовлетворительной степени перемешивания предварительной смеси.
[0108] Предпочтительно предварительно смешанную канифоль получают посредством добавления пропиленгликоля к живичной канифоли в отдельном резервуаре, оборудованном нагревательным приспособлением и перемешивающим приспособлением, например, в резервуаре с паровой рубашкой. Предпочтительно на этой стадии смесь нагревают без перемешивания до ее плавления, которое предпочтительно происходит при температуре, составляющей приблизительно 95°С. Смесь затем перемешивают при скорости от медленной до умеренной в течение нескольких часов, предпочтительно в течение ночи, чтобы обеспечить полное растворение живичной канифоли в пропиленгликоле. Полученный в результате раствор выдерживают для охлаждения до 50°С, и в полученный раствор добавляют спирт и 20% аммиак в указанной последовательности при умеренном перемешивании до достижения гомогенного состояния. Перемешивание затем продолжают при медленной скорости в течение приблизительно одного часа. Полученную в результате предварительно смешанную канифоль можно затем декантировать в герметизированные контейнеры для хранения, такие как 1-тонные контейнеры для насыпных грузов международного стандарта (IBC).
[0109] Шинную герметизирующую композицию получают при температуре окружающей среды (т.е. от 5°С до 30°С) посредством добавления глицерина в резервуар, оборудованный перемешивающим приспособлением. Затем при перемешивании со скоростью от медленной до умеренной добавляют в следующем порядке пропиленгликоль, полисахаридный суспендирующий агент (такой как диутановая камедь Bio Polymer), воду, предварительно смешанный концентрат, натуральный каучуковый латекс и предварительно смешанную канифоль. Конечную композицию пропускают через высокосдвиговый насос/смеситель, чтобы оптимизировать предел текучести и суспендирующие свойства полисахаридного суспендирующего агента (такого как диутановая камедь Bio Polymer), и в результате этого предотвращают миграцию латекса к поверхности жидкой композиции. Конечную композицию наливают в герметизируемые контейнеры, из которых воздух удален вытеснением или продуванием.
[0110] Данный конкретный вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает изготовление концентратов 10:1, которые преимущественно являются подходящими для международных перевозок, обеспечивая снижение транспортных расходов и повышение уровня безопасности.
[0111] Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения предложена шинная герметизирующая композиция для герметизации проколов в пневматических шинах, в частности, в дальнем крае внешнего плеча и боковине, причем вышеупомянутая композиция содержит глицерин, воду, предварительно смешанный концентрат, предварительно смешанный латекс и предварительно смешанный канифольный раствор; при этом предварительно смешанный концентрат содержит пропиленгликоль, глицерин, воду, неионное поверхностно-активное вещество (такое как вещество, продаваемое под товарным наименованием AXIEOGREEN LA8), тонкодисперсный диоксид кремния (такой как материал, продаваемый под товарным наименованием Aerosil R972), тапиоку, порошок полиэтилена высокой плотности или аналогичный материал с размером частиц в диапазоне от 10 до 250 мкм, полисахаридный суспендирующий агент/производное микроволокнистой целлюлозы (такое как вещество, продаваемое под товарным наименованием Cellulon РХ или ферментированная диутановая камедь, такая как вещество, продаваемое под товарным наименованием Kelco-VIS DG), бентонит, полибутан и 40% силикат натрия; предварительно смешанный латекс содержит воду, неионное поверхностно-активное вещество (такое как вещество, продаваемое под товарным наименованием AXIEOGREEN LA8), 40% силикат натрия и 60% латексную эмульсию; и предварительно смешанный канифольный раствор содержит живичную канифоль, пропиленгликоль, глицерин, спирт и 20% аммиак.
[0112] Предпочтительно компоненты согласно данному варианту осуществления присутствуют, в основном, в следующих массовых количествах (массы выражены в процентах по отношению к массе конечной композиции):
[0113] Предпочтительно компоненты в предварительно смешанном концентрате присутствуют, в основном, в следующих массовых количествах (массы выражены в процентах по отношению к массе конечной композиции):
[0114] Предпочтительно компоненты в предварительно смешанном латексе присутствуют, в основном, в следующих массовых количествах (массы выражены в процентах по отношению к массе конечной композиции):
[0115] Предпочтительно компоненты в данной форме предварительно смешанного канифольного раствора присутствуют, в основном, в следующих массовых количествах (массы выражены в процентах по отношению к массе конечной композиции):
[0116] Авторы предполагают, что количества живичной канифоли, 40% силиката натрия, тапиоки, порошка полиэтилена высокой плотности, неионного поверхностно-активного вещества, тонкодисперсного диоксида кремния, бентонита и полибутана предпочтительно могут быть значительно увеличены или уменьшены вплоть до 200%, хотя является возможным изменение количеств некоторых компонентов вплоть до 500%. Кроме того, авторы предполагают, что натуральный каучуковый латекс (60% эмульсия) может составлять от 0,5% до 6% по отношению к массе конечной композиции. Как описано выше, изменение количества производного микроволокнистой целлюлозы (Cellulon РХ или ферментированная диутановая камедь (Kelco-VIS DG)) может быть в некоторой степени ограничено стоимостью, но было обнаружено, что является эффективным количество, составляющее 0,01% по отношению к массе конечной композиции.
[0117] Предпочтительно предварительно смешанный концентрат получают при температуре окружающей среды (т.е. от 5°С до 30°С) посредством добавления глицерина, пропиленгликоля и воды в указанной последовательности в резервуар, оборудованный перемешивающим приспособлением, причем добавление осуществляют при перемешивании со скоростью от медленной до умеренной. Затем при продолжении умеренного перемешивания другие компоненты добавляют в следующем порядке: неионное поверхностно-активное вещество (например, AXIEOGREEN LA8), тонкодисперсный диоксид кремния (например, Aerosil R972), тапиока, Kelco-VIS DG ферментированная диутановая камедь, порошок полиэтилена высокой плотности не крупнее 250 мкм (размеры частиц предпочтительно составляют от 10 мкм вплоть до 250 мкм), бентонит, полибутан и 40% силикат натрия. Полученную в результате смесь перемешивают с использованием высокосдвигового смесителя в течение периода времени, предпочтительно составляющего один час, чтобы обеспечить достижение удовлетворительной степени перемешивания предварительной смеси.
[0118] Предпочтительно предварительно смешанный латекс получают в отдельном резервуаре, оборудованном перемешивающим приспособлением. Сначала в резервуар добавляют воду. Затем при умеренном перемешивании другие компоненты предварительной смеси добавляют в следующем порядке: неионное поверхностно-активное вещество, 40% силикат натрия и 60% латексная эмульсия. Перемешивание продолжают до получения гомогенной смеси.
[0119] Предпочтительно предварительно смешанную канифоль получают посредством добавления пропиленгликоля к живичной канифоли в отдельном резервуаре, оборудованном нагревательным приспособлением и перемешивающим приспособлением, например, резервуаром с паровой рубашкой. Предпочтительно на этой стадии смесь нагревают без перемешивания до ее плавления, которое предпочтительно происходит при температуре, составляющей приблизительно 95°С. Смесь затем перемешивают при скорости от медленной до умеренной в течение нескольких часов, предпочтительно в течение ночи, чтобы обеспечить полное растворение живичной канифоли в пропиленгликоле. Полученный в результате раствор выдерживают для охлаждения до 50°С и глицерин, спирт и 20% аммиак добавляют в полученный раствор в указанной последовательности при умеренном перемешивании до достижения гомогенного состояния. Перемешивание затем продолжают при медленной скорости в течение приблизительно одного часа. Полученную в результате предварительно смешанную канифоль можно затем декантировать в герметизированные контейнеры для хранения, такие как 1-тонные контейнеры для насыпных грузов международного стандарта (IBC).
[0120] Шинная герметизирующая композиция согласно данному варианту осуществления настоящего изобретения может быть преимущественно получена при температуре окружающей среды (т.е. от 5°С до 30°С) посредством добавления глицерина и воды в резервуар, оборудованный перемешивающим приспособлением. Затем при перемешивании со скоростью от медленной до умеренной добавляют в следующем порядке предварительно смешанный концентрат, предварительно смешанный латекс и предварительно смешанную канифоль. Конечную композицию пропускают через высокосдвиговый насос/смеситель, чтобы оптимизировать предел текучести и суспендирующие свойства производного микроволокнистой целлюлозы и Aerosil 972, и в результате этого предотвращают миграцию латекса к поверхности жидкой композиции. Конечную композицию наливают в герметизируемые контейнеры, из которых воздух удален вытеснением или продуванием.
[0121] В другой еще более предпочтительной шинной герметизирующей композиции компоненты присутствуют, в основном, в следующих массовых количествах (массы выражены в процентах по отношению к массе конечной композиции):
[0122] Предпочтительно компоненты в предварительно смешанном концентрате присутствуют, в основном, в следующих массовых количествах (массы выражены в процентах по отношению к массе конечной композиции):
[0123] Компоненты в предварительно смешанной канифоли перед разбавлением для образования предварительно смешанного канифольного раствора присутствуют, в основном, в следующих массовых количествах (массы выражены в процентах по отношению к массе конечной композиции):
[0124] Предпочтительно компоненты в данной форме предварительно смешанного канифольного раствора присутствуют, в основном, в следующих массовых количествах (массы выражены в процентах по отношению к массе конечной композиции):
[0125] Согласно данному варианту осуществления не является обязательной предварительная обработка 60% латексной эмульсии 40% силикатом натрия и бентонитом. Однако важно подвергать бентонит интенсивному высокосдвиговому перемешиванию в течение периода времени, достаточного для получения соответствующим образом тонкоизмельченного бентонита, поскольку имеющийся в продаже бентонит не всегда является измельченным в достаточной степени для получения удовлетворительных результатов при использовании в получении шинной герметизирующей композиции согласно данному варианту осуществления. Авторы предполагают, что количества живичной канифоли, 40% силикат натрия, тапиока, порошок полиэтилена высокой плотности, неионного поверхностно-активного вещества, тонкодисперсного диоксида кремния, бентонита и полибутана предпочтительно могут быть значительно увеличены или уменьшены вплоть до 250%, хотя является возможным изменение количеств некоторых компонентов вплоть до 500%. Кроме того, авторы предполагают, что натуральный каучуковый латекс (60% эмульсия) может составлять от 0,5% до 6% по отношению к массе конечной композиции. Важным является последовательность добавления компонентов, составляющих композицию.
[0126] Предпочтительно предварительно смешанный концентрат получают при температуре окружающей среды (т.е. от 5°С до 30°С) посредством добавления глицерина, пропиленгликоля и воды в указанной последовательности в резервуар, оборудованный перемешивающим приспособлением, причем добавление осуществляют при перемешивании со скоростью от медленной до умеренной. Затем при продолжении перемешивания со скоростью от медленной до умеренной другие компоненты добавляют в следующем порядке: неионное поверхностно-активное вещество (например, AXIEOGREEN LA8), тонкодисперсный диоксид кремния (например, Aerosil R972), тапиока, порошок полиэтилена высокой плотности или аналогичный материал не крупнее 250 мкм (размеры частиц предпочтительно составляют от 10 мкм вплоть до 250 мкм), тонкий порошок коротких волокон вискозы, бентонит, полибутан и 40% силикат натрия. Полученную в результате смесь перемешивают с использованием высокосдвигового смесителя в течение периода времени, предпочтительно составляющего один час, чтобы обеспечить для предварительной смеси достижение предела текучести и суспендирующих свойств Aerosil R972 и Kelco-VIS DG в целях предотвращения миграции латекса к поверхности жидкой композиции.
[0127] Предпочтительно предварительно смешанную канифоль получают посредством добавления живичной канифоли к пропиленгликолю в отдельном резервуаре, оборудованном нагревательным приспособлением и перемешивающим приспособлением, например, резервуаром с паровой рубашкой. Предпочтительно на этой стадии смесь нагревают без перемешивания до ее плавления, которое предпочтительно происходит при температуре, составляющей приблизительно 95°С. Смесь затем перемешивают при скорости от медленной до умеренной в течение нескольких часов, предпочтительно в течение ночи, чтобы обеспечить полное растворение живичной канифоли в пропиленгликоле. Полученный в результате раствор выдерживают для охлаждения до 50°С и глицерин, спирт и 20% аммиак добавляют в полученный раствор в указанной последовательности при умеренном перемешивании до достижения гомогенного состояния. Перемешивание затем продолжают при медленной скорости в течение приблизительно одного часа. Полученную в результате предварительно смешанную канифоль можно затем декантировать в герметизированные контейнеры для хранения, такие как 1-тонные контейнеры для насыпных грузов международного стандарта (IBC).
[0128] Предварительно смешанный канифольный раствор получают посредством добавления предварительно смешанной канифоли к пропиленгликолю в отдельном резервуаре, оборудованном перемешивающим приспособлением, причем добавление осуществляют при перемешивании со скоростью от медленной до умеренной. Затем добавляют глицерин и продолжают перемешивание до получения раствора.
[0129] Шинную герметизирующую композицию согласно данному аспекту настоящего изобретения получают при температуре окружающей среды (т.е. от 5°С до 30°С) посредством добавления воды, затем бикарбоната натрия, а затем глицерина в резервуар, оборудованный перемешивающим приспособлением. Затем при умеренном перемешивании добавляют в следующем порядке Cellulon РХ или Kelco-VIS DG, неионное поверхностно-активное вещество (например, AXIEOGREEN LA8), пропиленгликоль, предварительно смешанный концентрат, тонкоизмельченный бентонит, 40% силикат натрия, 60% латексную эмульсию и предварительно смешанный канифольный раствор. Конечную композицию предпочтительно пропускают через высокосдвиговый насос/смеситель, чтобы оптимизировать предел текучести и суспендирующие свойства композиции, и в результате этого предотвращают миграцию латекса к поверхности жидкой композиции.
[0130] Предпочтительно рН герметизирующей композиции согласно первому аспекту составляет от приблизительно 8,0 до приблизительно 11,0, предпочтительно от приблизительно 8,5 до приблизительно 10,5, предпочтительнее от приблизительно 9,0 до приблизительно 10,0. Было обнаружено, что хорошие результаты получаются, если рН композиции поддерживать на уровне выше 9,3, но предпочтительно ниже 10,0.
[0131] Для получения буферного эффекта может быть использована бикарбонатная соль (составляющая, например, от 0,2 до 1,0 мас. % конечной композиции). Оказывается, что это регулирование рН 40% силиката натрия приблизительно в диапазоне от 9,6 до 9,9 и, возможно, даже ниже на уровне 9,3 с помощью буферного агента производит своего рода эффект комплексообразования/образования мелких кристаллов 40% силикате натрия. Этот процесс способствует достижению гомогенной и устойчивой суспензии. Даже несмотря на существующее воздействие на реологические свойства, которые приближаются к переходу в слегка тиксотропное состояние, вязкость можно поддерживать в пределах желательного интервала, например, от 40 до 100 сП, чтобы сохранять приемлемые реологические характеристики. На это может также влиять процентная доля присутствующего глицерина.
[0132] В случае традиционных высококонцентрированных латексных герметизирующих материалов оказывается невозможным повторное использование одних и тех же шлангов и фитингов для повторных операций. Латекс в течение короткого времени будет коагулировать и образовывать пленку и, следовательно, немедленно блокировать сердечник клапана при второй или третьей попытке. Вследствие увлажняющих свойств глицерина и низкого процентного содержания тонкодисперсного латекса в настоящей композиции воздействие воздуха внутри шлангов и фитингов производит незначительное воздействие на герметизирующий материал. Тонкодисперсный латекс в наибольшей степени защищен от воздействия воздуха, и является незначительной любая коагуляция, которая может происходить. Исследования старения продемонстрировали, что повторное использование одного и того же компрессора и шланга и одних и тех же фитингов не приводит к закупориванию сердечника клапана.
[0133] Другое преимущество герметизирующих композиций согласно настоящему изобретению по сравнению со стандартными латексными композициями заключается в том, что в отличие от высококонцентрированных латексных герметизирующих композиций существует возможность регулирования в различных соотношениях определенных активных ингредиентов, которые осуществляют различные функции. Высококонцентрированные латексные композиции обеспечивают "все или ничего": когда высококонцентрированная латексная композиция герметизирует прокол, герметизация становится долгосрочной постоянной герметизацией. Все герметизирующие наборы снабжены наклейкой с предупреждением "Не превышать 80/90 км/ч и немедленно проверить шину и отремонтировать или заменить ее" или аналогичным текстом, предназначенным для размещения и прикрепления на консоли спидометра или рулевом колесе, чтобы его четко видел водитель.
[0134] Существуют опасения, что некоторые водители могут не обращать внимания на данные инструкции или даже могут фактически забыть их совсем, или что данными транспортными средствами управляют различные и ничего не подозревающие водители. Кроме того, реально существует определенная вероятность, что некоторые водители могут принять беззаботную позицию "Если не сломано, не чини". Герметизирующие композиции согласно настоящему изобретению дают ответ на приведенную выше дилемму. Если и в том случае, когда транспортному средству приходится проезжать большое расстояние (например, от 2000 до 3000 км) без ремонта или замены шины, будет происходить постепенное перемещение содержащегося латекса из раствора несвязанного герметизирующего материала внутрь шины, где он отверждается и прикрепляется к внутренней поверхности шины. Этот процесс вызывает постепенное уменьшение эффективности герметизации края плеча до такого уровня, что прокол в указанной части шины, вызванный острым предметом с диаметром 6,00 мм, будет производить предупреждающий сигнал, потому что шина начнет терять воздух после прохождения определенного расстояния, такого как 2000 или 3000 км. В конечном счете, за счет неудобства от необходимости постоянного введения воздуха в шину, это заставит любого беззаботного водителя обеспечить ремонт или замену шины. Таким образом, настоящие композиции обеспечивают высокоэффективную герметизацию, но она является преимущественно временной по своей природе.
[0135] Согласно третьему аспекту настоящее изобретение предлагает способ герметизации прокола в пневматической шине, включающий в себя стадию воздействия на прокол герметизирующей композицией, содержащей жидкий носитель, латекс в количестве от приблизительно 0,5 до приблизительно 6,0% по отношению к массе композиции, полисахаридный суспендирующий агент и зернистый материал с размером частиц, составляющим менее чем 300 мкм, что обеспечивает герметизацию прокола.
[0136] Герметизирующая композиция может быть, в основном, такой, как описано в любом одном или нескольких вариантах осуществления первого и второго аспектов настоящего изобретения.
[0137] Предпочтительно прокол находится в крае внешнего плеча и/или боковине шины. Настоящие композиции преимущественно обеспечивают герметизацию таких проколов.
[0138] Воздействие может происходить посредством введения герметизирующей композиции из контейнера через клапан пневматической шины.
[0139] Клапан пневматической шины содержит сердечник клапана, образующий внутренний канал с внутренними стенками стержня клапана.
[0140] Предпочтительно внутренний канал, через который проходит герметизирующая композиция, обеспечивает просвет, составляющий от 300 мкм до 600 мкм и предпочтительно от 300 мкм до 500 мкм.
Примеры
[0141] Помимо описанных выше вариантов осуществления изобретенной композиции, следующая герметизирующая композиция представляет собой предпочтительный вариант осуществления.
Пример 1
[0142] Согласно данному предпочтительному варианту осуществления компоненты этой формы шинной герметизирующей композиции присутствуют, в основном, в следующих массовых количествах (массы выражены в процентах по отношению к массе конечной композиции):
[0143] Компоненты в предварительно смешанном концентрате присутствуют, в основном, в следующих массовых количествах (массы выражены в процентах по отношению к массе конечной композиции):
[0144] Компоненты в данной форме предварительно смешанного канифольного раствора присутствуют, в основном, в следующих массовых количествах (массы выражены в процентах по отношению к массе конечной композиции):
[0145] Предварительно смешанный концентрат получают при температуре окружающей среды (т.е. от 5°С до 30°С) посредством добавления глицерина, пропиленгликоля и воды в указанной последовательности в резервуар, оборудованный перемешивающим приспособлением, причем добавление осуществляют при перемешивании со скоростью от медленной до умеренной. Затем, продолжая перемешивание со скоростью от умеренной до быстрой, другие компоненты добавляют в следующем порядке: бикарбонат натрия, неионное поверхностно-активное вещество (AXIEOGREEN LA8), 20% аммиак, 40% силикат натрия, тонкодисперсный диоксид кремния (Aerosil R972), тапиока, порошок полиэтилена высокой плотности или аналогичный зернистый материал с размерами частиц не более 250 мкм (приблизительно 2% частиц имеют размеры от 10 мкм до 38 мкм, приблизительно 8% частиц имеют размеры от 38 мкм до 75 мкм, приблизительно 46% частиц имеют размеры от 75 мкм до 150 мкм, приблизительно 33% частиц имеют размеры от 150 мкм до 200 мкм, и приблизительно 11% частиц имеют размеры от 200 мкм до 250 мкм), бентонит и полибутан. Полученную в результате смесь перемешивают в течение период времени, составляющего предпочтительно один час, чтобы обеспечить достижение удовлетворительной степени перемешивания предварительной смеси. Ее затем пропускают через высокосдвиговый смеситель/насос.
[0146] Предварительно смешанную канифоль получают посредством добавления пропиленгликоля к живичной канифоли в отдельном резервуаре, оборудованном нагревательным приспособлением и перемешивающим приспособлением, например, резервуаром с паровой рубашкой. Предпочтительно на этой стадии смесь нагревают без перемешивания до ее плавления, которое предпочтительно происходит при температуре, составляющей приблизительно 95°С. Смесь затем перемешивают при скорости от медленной до умеренной в течение нескольких часов, предпочтительно в течение ночи, чтобы обеспечить полное растворение живичной канифоли в пропиленгликоле. Полученный в результате раствор выдерживают для охлаждения до 50°С, и в полученный раствор добавляют спирт и 20% аммиак в указанной последовательности при умеренном перемешивании до достижения гомогенного состояния. Перемешивание затем продолжают при медленной скорости в течение приблизительно одного часа. Полученную в результате предварительно смешанную канифоль можно затем декантировать в герметизированные контейнеры для хранения, такие как 1-тонные контейнеры для насыпных грузов международного стандарта (IBC).
[0147] Шинную герметизирующую композицию получают при температуре окружающей среды (т.е. от 50°С до 30°С) посредством добавления глицерина в резервуар, оборудованный перемешивающим приспособлением. Затем при перемешивании со скоростью от медленной до умеренной добавляют в следующем порядке пропиленгликоль, производное микроволокнистой целлюлозы или ферментированную диутановую камедь, воду, предварительно смешанный концентрат, натуральный каучуковый латекс и предварительно смешанную канифоль. Конечную композицию пропускают через высокосдвиговый насос/смеситель, чтобы регулировать предел текучести и суспендирующие свойства производного микроволокнистой целлюлозы, такого как ферментированная диутановая камедь, продаваемая под товарным наименованием Kelco-VIS DG, и в результате этого предотвращают миграцию латекса к поверхности жидкой композиции. Конечную композицию наливают в герметизируемые контейнеры, из которых воздух удален вытеснением или продуванием.
[0148] Вышеупомянутую композицию получали с использованием Cellulon РХ (в количестве 1,0% по отношению к полной массе композиции уровень) и аналогичную в остальных отношениях композицию получали без использования Cellulon РХ. После некоторого периода времени можно четко наблюдать агломерацию частиц латекса на поверхности этой композиции, в то время как для композиции согласно настоящему изобретению с использованием Cellulon РХ в качестве суспендирующего агента даже на относительно низком уровне, составляющем 0,1 мас. %, является очевидным, что частицы латекса хорошо суспендированы.
[0149] В основном, таким же способом, как описано выше, получена представленная ниже композиция примера 2. В данном примере использована имеющая превосходные суспендирующие свойства микроволокнистая целлюлоза (MCF) Cellulon РХ, производимая компанией СР. Kelco, для предотвращения агломерации мелких частиц латекса на поверхности композиции. Несмотря на использование Cellulon РХ, следует иметь в виду, что в качестве замены могут присутствовать аналогичные MCF.
[0150] Предварительную смесь (часть А) воды и глицерина получают при добавлении Cellulon РХ в порядке уменьшения. Ее затем пропускают через высокосдвиговый смеситель, чтобы оптимизировать суспендирующие характеристики.
Композиция примера 2 (%)
Часть А
Следующие ингредиенты (часть В) добавляют в порядке уменьшения при перемешивании.
Часть В
Часть В добавляют к части А в процессе перемешивания с образованием конечного продукта.
Герметизирующий концентрат (С)
[0151] Приведенное выше описание разнообразных вариантов осуществления настоящего изобретения представлено для целей разъяснения обычному специалисту в данной области техники. Оно не предназначено в качестве исчерпывающего или ограничивающего настоящее изобретение единственным описанным вариантом осуществления. Соответственно, несмотря на конкретное обсуждение некоторых альтернативных вариантов осуществления, другие варианты осуществления будут очевидными или могут быть относительно легко разработаны обычными специалистами в данной области техники. Соответственно, настоящее описание изобретения к патенту предназначено для распространения на все альтернативы, модификации и вариации настоящего изобретения, обсуждение которых представлено в настоящем документе, а также другие варианты осуществления, которые находятся в пределах идеи и объема описанного выше изобретения.
[0152] В следующей формуле изобретения и в предшествующем описании настоящего изобретения, за исключением случаев, где иное значение четко требуется контекстом вследствие определенной терминологии или необходимой условной связи, выражение "включать в себя" или соответствующие формы, в том числе "включает в себя" или "включающий в себя", использованы в смысле включения таким образом, чтобы определить присутствие указанных компонентов, но не препятствовать присутствию или добавлению следующих компонентов в одном или нескольких вариантах осуществления настоящего изобретения.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| УЛУЧШЕННАЯ ГЕРМЕТИЗИРУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 2008 |
|
RU2518743C2 |
| ЭМУЛЬСИОННЫЙ КОАГУЛЯНТ | 2012 |
|
RU2615702C2 |
| ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ К ДАВЛЕНИЮ КЛЕИ | 1997 |
|
RU2208030C2 |
| КОАГУЛЯНТ И НАБОР ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ПРОКОЛОВ В ШИНАХ С ЕГО ПРИМЕНЕНИЕМ | 2014 |
|
RU2638387C2 |
| ГЕРМЕТИК ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ПРОКОЛА В ШИНЕ И НАБОР ДЛЯ РЕМОНТА ПРОКОЛА В ШИНЕ С ЕГО ПРИМЕНЕНИЕМ | 2014 |
|
RU2632452C2 |
| КОМПОЗИЦИЯ РЕДИСПЕРГИРУЕМОГО ПОЛИМЕРНОГО ПОРОШКА | 2009 |
|
RU2506285C2 |
| ТЕРМОСТОЙКИЕ, ИМЕЮЩИЕ ВЫСОКИЙ ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ ПРИ РАСТЯЖЕНИИ, ИНКАПСУЛИРОВАННЫЕ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ | 2005 |
|
RU2362325C2 |
| СОДЕРЖАЩАЯ КАЛЬЦИЙ ЖЕВАТЕЛЬНАЯ РЕЗИНКА С НАЧИНКОЙ-НАПОЛНИТЕЛЕМ | 2003 |
|
RU2297153C2 |
| ВОДОРАСТВОРИМЫЙ СВЯЗУЮЩИЙ АГЕНТ ДЛЯ СУХОГО ЛАМИНИРОВАНИЯ С ПОВЫШЕННОЙ ТЕПЛОСТОЙКОСТЬЮ | 2017 |
|
RU2768501C2 |
| ЛАТЕКСНАЯ СИСТЕМА И СПОСОБ ЕЕ ПРИГОТОВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) | 1995 |
|
RU2156775C2 |
Настоящее изобретение относится к герметизирующим композициям для герметизации проколов в пневматических шинах и, в частности, к вводимым через сердечник клапана герметизирующим композициям на основе частиц для временной герметизации проколов в дальнем крае внешнего плеча пневматических шин, у которых эффективность герметизации является регулируемой и начинает уменьшаться после дальнейшего прохождения определенного расстояния. Описана герметизирующая композиция для герметизации прокола в пневматической шине, содержащая жидкий носитель, латекс в количестве от 0,5 до 6,0% по массе композиции, полисахаридный суспендирующий агент и зернистый материал с размером частиц, составляющим менее чем 300 мкм, в которой жидкий носитель содержит один или несколько компонентов, выбранных из воды, гликоля и глицерина, и в которой полисахаридный суспендирующий агент выбран из одного или более: диутановой камеди, камеди гревии или микроволокнистой целлюлозы. Также описан способ герметизации прокола в пневматической шине. Технический результат: улучшение гидродинамических характеристик внутри камеры шины, увеличение устойчивости и срока хранения, а также уменьшение вероятности закупоривания дозирующего оборудования и сердечника клапана. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 6 табл., 1 ил.
1. Герметизирующая композиция для герметизации прокола в пневматической шине, содержащая жидкий носитель, латекс в количестве от 0,5 до 6,0% по массе композиции, полисахаридный суспендирующий агент и зернистый материал с размером частиц, составляющим менее чем 300 мкм, в которой жидкий носитель содержит один или несколько компонентов, выбранных из воды, гликоля и глицерина, и в которой полисахаридный суспендирующий агент выбран из одного или более: диутановой камеди, камеди гревии или микроволокнистой целлюлозы.
2. Герметизирующая композиция по п. 1, в которой жидкий носитель содержит от 20 до 80 мас.% воды, от 5 до 50 мас.% глицерина и от 5 до 50 мас.% пропиленгликоля.
3. Герметизирующая композиция по любому из предыдущих пунктов, в которой латекс представляет собой эмульсию или дисперсию натурального или синтетического каучукового латекса.
4. Герметизирующая композиция по любому из предыдущих пунктов, в которой полисахаридный суспендирующий агент представляет собой полисахарид микробного происхождения.
5. Герметизирующая композиция по п. 4, в которой полисахарид микробного происхождения представляет собой продукт бактериальной ферментации.
6. Герметизирующая композиция по любому из предыдущих пунктов, в которой полисахаридный суспендирующий агент присутствует в количестве от 0,005 до 0,5% по отношению к полной массе композиции.
7. Герметизирующая композиция по любому из предыдущих пунктов, в которой зернистый материал имеет максимальный размер частиц, составляющий от 10 мкм до 250 мкм.
8. Герметизирующая композиция по любому из предыдущих пунктов, в которой зернистый материал имеет распределение частиц по размерам, в котором (i) от 0,5% до 5% частиц имеют размеры от 10 мкм до 38 мкм; (ii) от 4% до 12% частиц имеют размеры от 38 мкм до 75 мкм; (iii) от 35% до 60% частиц имеют размеры от 75 мкм до 150 мкм; (iv) от 20% до 45% частиц имеют размеры от 150 мкм до 200 мкм; и (v) от 5% до 18% частиц имеют размеры от 200 мкм до 250 мкм.
9. Герметизирующая композиция по любому из предыдущих пунктов, в которой зернистый материал выбран из одного или нескольких материалов, представляющих собой синтетические полимеры, растительные полимеры и глины.
10. Герметизирующая композиция по п. 9, в которой зернистый материал выбран из одного или нескольких материалов, представляющих собой полиэтилен и полипропилен.
11. Герметизирующая композиция по любому из предыдущих пунктов, причем герметизирующая композиция имеет полное содержание твердых веществ от 3% до 6% по отношению к полной массе композиции.
12. Герметизирующая композиция по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащая компонент, выбранный из группы, состоящей из тонкодисперсного диоксида кремния, тапиоки, аммиака, живичной канифоли, силиката натрия, бикарбоната натрия, виниловой смолы, полибутана и их сочетаний.
13. Герметизирующая композиция по любому из предыдущих пунктов, причем герметизирующая композиция имеет вязкость, выбранную в диапазоне от 30 до 100 сП.
14. Герметизирующая композиция по любому из предыдущих пунктов, причем pH герметизирующей композиции составляет от 9,0 до 10,0.
15. Способ герметизации прокола в пневматической шине, включающий в себя стадию воздействия на прокол герметизирующей композицией, содержащей жидкий носитель, латекс в количестве от 0,5 до 6,0% по отношению к массе композиции, полисахаридный суспендирующий агент и зернистый материал с размером частиц, составляющим менее чем 300 мкм, в которой жидкий носитель содержит один или несколько компонентов, выбранных из воды, гликоля и глицерина, и в которой полисахаридный суспендирующий агент выбран из одного или более: диутановой камеди, камеди гревии или микроволокнистой целлюлозы, чтобы в результате этого герметизировать прокол.
16. Способ по п. 15, в котором прокол находится на крае внешнего плеча и/или боковине шины.
17. Способ по п. 15 или 16, в котором воздействие происходит посредством введения герметизирующей композиции из контейнера через клапан пневматической шины без необходимости удаления сердечника клапана.
18. Способ по любому из пп. 15-17, в котором герметизация представляет собой временную герметизацию, которая начинает уменьшаться после прохождения шиной расстояния от 2000 до 3000 км.
| US 20070225405 A1, 27.09.2007 | |||
| US 5856376 A1, 05.01.1999 | |||
| US 20060111494 A1, 25.05.2006 | |||
| US 8895640 B2, 25.11.2014 | |||
| УЛУЧШЕННАЯ ГЕРМЕТИЗИРУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 2008 |
|
RU2518743C2 |
