JPS5822363B2 - アンゼンセイタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、自動車または自転車のタイヤに、空気の代
わシに、多量の水を含有したウレタンニジストマーを注
入硬化してなる、釘をふんでも走。

行可能な安価で簡易に得られる特殊用途に好適な安全性
タイヤの提供を目的とするものである。

従来、空気タイヤのパンク防止対策として、空気タイヤ
の内面に、各種の組成物層を形成するものがあるが、そ
の形成には、多くの手数を要し且つ高価で、また、取シ
扱い上不便々ものが多く、簡易さに欠け、実用的ではな
かった。

因って、この発明においては、水溶性ウレタンプレポリ
マーを使用し、水で架橋硬化させると共に、大過剰の水
をニジストマーに包含させたゲル化物を、空気タイヤ内
部に形成烙せるようにするものである。

この水溶性ウレタンプレポリマー（略称プレポリマー）
とは、たとえば、ポリオールとして、ポリエチレングリ
コールを単独または主体として使用し、その分子量は１
０００〜５０００程度が好ましいものであシ、ポリイソ
シアネートと化合して得られる末端基にインシアネート
基を有する化合物をベースとし、これに、必要に応じて
、反応促進剤（−！：たは遅延剤）、可塑剤、充填剤、
顔料、変色防止剤、老化防止剤、整泡剤（または消泡剤
）等を含んだものである。

このプレポリマーは、大過剰の水と混合されると、その
ごく一部は、インシアネート基と反応し、架橋し、ニジ
ストマー化されると共に、未反応の水は、ニジストマー
内に均一に抱水された柔軟性のあるゲル化物、すなわち
寒天状物質となる。

この様な物質をニューマチックタイヤ中に形成さすには
、ニューマチックタイヤのチューブを除き、リムに装着
し、必要に応じて、その箇所を目詰材でシールし、リム
に取り付けられたバルブ穴を利用して注入するか、ニュ
ーマーチツクタイヤにチューブを入れてリムに装着し、
取りイ」けられたバルブ穴を利用してチューブ内に注入
する。

注入後、バルブは空気が送入出来るようにして置く。

こノ水溶性ウレタンプレポリマーと多量の水を有する注
入液のプレポリマー／水の比は従来は１１５〜１／２０
の範囲で好ましくは１／８〜１／１７の範囲内にある混
合物が使用されていたのであるが、我々は鋭意研究した
結果１／１〜１１５ｏの範囲内でも安全タイヤとして効
果あることを発見するにいたった。

従来はポリマー／水の比が１／１〜１１５の間では発泡
並びに収縮が起シ、実用上不適光であったが、ポリマー
中の反応促進剤の量を減らし可塑剤、充填剤等の量を加
減し、反応温度を室温（２０℃〜２５℃）よシ低温で行
うことによって、弾性ある泡水ウレタン化合物をうろこ
とに成功した。

また１／２０よシ水が大過剰になる場合は弾性がなくな
シ、耐久性にも問題があシ、不適当とされていたが、１
／２０〜１１５０の範囲内でも６０ｋｍ／ｈｒ以下の低
速運転並びに自転車においては安全性を確認するにいた
った。

また、この注入方法は、上記範囲内の所定の割合ててプ
レポリマーと水を混合して一液型注入機を使用するか、
または、二液型注入機を利用し、水とプレポリマーを別
々にタンクに入れて注入機内部で連続的に混合しながら
注入するか、その他適当なポンプを使用して注入される
。

注入の場合、水にあらかじめ増粘剤（たとえば、カルボ
キシメチルセルロース等）で１００ ｃｐ程度に増粘し
た方が好ましい。

特にポリマー／水比が１／２０〜１１５０の範囲では増
粘剤を多く入れ、粘度を太きくし、沸点を大きくする方
が望ましい。

注入液。の沸点が水の沸点である１００℃に近いと（タ
イヤの走行時の内部発熱温度が１２０°Ｃ前後になるの
で）走行中タイヤの破損を招きやすい。

こういった理由から注入液の沸点は１２０°Ｃ以上の高
沸点になるように増粘剤の量を調節する必要がある０次
に、実施例を示す。

実施例 １ （ａ） 水溶性ウレタンプレポリマー（略称プレポリ
マー）の作成 重量部、 ＦＡ−１０３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・１００（三洋化成株製、ポリエチレン／ポリプロピ
レングリコール、分子量３３００） トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ−８ｏ）・・・１６
上記の割合で合成タンクに仕込み、８０℃で・３時間反
応させ、冷却後、変性ジメチロールポリシロキサン０．
３％を添加する。

遊離のＮＣ０％が約３．５％の粘稠液体なうる。

（ｂ） タイヤの準備 ６５Ｑ−１０のチューブ入シタイヤとチューブなしタイ
ヤとを準備する。

（ｃ） 注入 上記プレポリマーを用い、プレポリマー／水の割合を１
／８として、素早く攪拌し、チューブなしタイヤ６５０
−１０の内部へ日本ブレ株制の３：１プレジデントポン
プにて圧入した。

注入量は約２１ｋｇであった。

（ｄ） 走行テスト 上記の６５０−１０のニューマチックタイヤの空気の代
わシに、上記の水溶性ウレタンプレポリマーと水との割
合が１／８の範囲内にある混合組成物を注入硬化したタ
イヤに、故意に、長さ５ｏｍ７ｍの釘を、トレッド部に
６本打ち込んだテストタイヤと従来の空気式シタイヤと
を、フォークリフトの左右に１本ずつ取シ付は使用し、
１０日間経過後の測定結果、何ら異状は認められず、そ
の後も順調に使用されている。

（ｅ） 荷重支持能力と変形比較 タイヤサイズ６５０−１０において、プレポリマー／水
の割合を１／１〜１１５０の範囲にオケる多量の水を含
有するウレタンニジストマー充填タイヤと従来使用され
ているチューブ人シニューマチックタイヤとの荷重と変
形量の比較を行なった。

その結果は第１表と第２表に示す。

試験方法は、タイヤをシャフトに装着し、アムスラー型
万能試験機にて荷重を負荷して、１０％圧縮および２０
％圧縮に要する荷重を測定した。

以上の測定数値で明らかなとおり、この発明の充填タイ
ヤと従来のニューマチックタイヤとは、はぼ同じ荷重支
持能力を有し、且つ、はソ同じ変形量を有する特徴を有
する。

実施例 ２ （ａ） プレポリマーの合成 ポリエチレン／ポリプロピレングリコール（分子量 ３
０００） ８６部ポリエチレングリコール
（分子量１５００）１４部 トリレンジイソシアネート（ＴＤ■）１６部上記の割合
で合成タンクに仕込み、８００Ｃで３時間反応石せ、反
応終了後、冷却しメチルエチルケトンで固型分９０％に
希釈し、変性ジメチロールポリシロキサン０．３％を添
加する。

（ｂ） タイヤの準備 ２６インチ市販自転車タイヤ （ｃ） 注入 上記のプレポリマーとエチレングリコール１０％含んだ
水との割合を１／３０になるようにして素早く攪拌し、
トロコイドポンプＴＯＰ−２０３ＨＧ（Ｂ本オイルポン
プ製）を用いて自転車タイヤチューブ内へ注入した。

注入量は合計で１．５５に９で愈った。

（ｄ） 静荷重テスト（フットパターンの面積）（ｅ
） 動向テスト（随行テスト） ※： ドラム上で走行させ駆動をとめたときの走行距離
（大きい数字が望ましい） 以上二つ実施例で明らかなように、この発明の充填タイ
ヤと従来のニューマチックタイヤとは、はソ同じ荷重支
持能力と、走行安定性を有し、且つはソ同じ変形量を有
する特徴を有する事は、この発明の重要な利点である。

この事は、ソリッドタイヤのような充填タイヤであるに
もかＸわらず、ニューマチックタイヤと同程度の乗９心
地が得られる事である。

また、多量の水を使用するため低コストであり、烙らに
、ゲル化の反応速度も分単位であるため生産性も大きく
、単に注入するだけで簡易に得られるものであシ、至っ
て実用性に富む利点を有するものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリエチレングリコールまたは、ポリエチレングリ
   コールを主体とするポリオールとポリインシアネートよ
   シ得られる水溶性ウレタンプレポリ。 マーヲ該ウレタンプレポリマーと水との割合が１／１〜
   １１５０の範囲内にあるウレタンゲル化組成物を、ニュ
   ーマチックタイヤの空気の代わシに、タイヤまたはチュ
   ーブ内に注入することにより均一に抱水された寒天状硬
   化物としたことを特徴と、する安全性タイヤ。