DE102007031274A1 - Pneumatic tire for vehicles, comprises layers of rubber elastomer and reinforced supports, and an intermediate self-sealing layer from a dimensionally-stable and viscoelastic polyurethane or silicone gel, which contains a filler - Google Patents

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Abstract

The pneumatic tire (1) for vehicles, comprises layers of rubber elastomer and reinforced supports, and an intermediate self-sealing layer (5) from a dimensionally-stable and viscoelastic polyurethane or silicone gel, which contains a filler. The sealing layer has a layer thickness of 2-5 mm. The filler is organic granulates (6) or short fibers. The grain size of the granulates is 1-8 mm. The fiber length of the short fibers is 1-10 mm. The filler is uniformly distributed in the sealing layer, which is arranged between an interior layer and tread (3) of the pneumatic tire. An independent claim is included for a procedure for the production of a pneumatic tire.

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftreifen, der aus mehreren Lagen aus Kautschukelastomeren und Festigkeitsträgern aufgebaut ist.The The invention relates to a pneumatic tire consisting of several layers Rubber elastomers and reinforcements is constructed.

Dichtmittel für Reifen sind als solche im Stand der Technik bekannt, wobei dort lediglich lokal bereits existierende Undichtigkeiten an gebrauchten Reifen mit kaltvulkanisierenden Kautschuklösungen „geheilt" werden können. Mittlerweile gibt es auch Ansätze, Luftreifen nach der Vulkanisation so auszustatten, dass sie sich bei Durchstich-Beschädigung des Reifens selbst abdichtend verhalten. Dies erfordert allerdings einen zusätzlichen Prozessschritt nach der Vulkanisation.sealant for tires are known as such in the prior art, where there are only locally existing leaks "cured" on used tires with cold vulcanizing rubber solutions can be. Meanwhile, there are also approaches After the vulcanization pneumatic tires to equip them itself punctured by puncture damage to the tire behavior. However, this requires an additional Process step after vulcanization.

Zur Vermeidung dieses zusätzlichen Prozessschrittes sind Mittel gefordert, die sich nicht auf der Basis von Kautschuklösungen befinden und gleichzeitig ihre abdichtenden Eigenschaften während der Vulkanisation und vor allem danach behalten. Die Selbstabdichtung erfordert, dass das Mittel die Abdichteigenschaften lange Zeit aktiv behält, um im Bedarfsfall wirksam werden zu können.to Avoidance of this additional process step is a means which are not based on rubber solutions while retaining their sealing properties during the vulcanization and above all keep it. The self-sealing requires the agent to have the sealing properties active for a long time reserves to be effective if necessary.

Die Entwicklung solcher Dichtmittel muss zwei wesentliche Aspekte berücksichtigen: Das Dichtmittel muss ortsfest sein, um im Betrieb dort zu verbleiben, wo es vermutlich später abdichten soll und es muss gleichzeitig viskos genug sein, um sich über eine abzudichtende Stelle luftdicht schließen zu können. Ein weiterer Aspekt ist die Haftung zum Reifengummi, damit es im Gebrauch nicht zu Ablösungen kommt. Das Dichtmittel muss zudem vulkanisationsfest sein, um den beschriebenen zusätzlichen Prozessschritt zu vermeiden.The Development of such sealants must take into account two main aspects: The sealant must be stationary in order to remain there during operation, where it should probably seal later and it must be at the same time be viscous enough to get over a sealed area to close airtight. Another aspect is the adhesion to the tire rubber, so it does not dissolve in use comes. The sealant must also be vulcanization resistant to the to avoid the described additional process step.

Zum Stand der Technik sind insbesondere folgende Druckschriften zu würdigen:

  • (D1) US 6,837,287 B1
  • (D2) EP 1 533 108 A2
  • (D3) EP 0 511 570 A1
  • (D4) EP 0 057 838 A1
  • (D5) US 3,952,787
The following documents are to be appreciated in particular from the prior art:
  • (D1) US Pat. No. 6,837,287 B1
  • (D2) EP 1 533 108 A2
  • (D3) EP 0 511 570 A1
  • (D4) EP 0 057 838 A1
  • (D5) US 3,952,787

Aus D1 und D2 sind schlauchlose Luftreifen mit eingebauter Dichtmittelzwischenschicht bekannt, die aus einer in den Reifenrohling (green tire) als Zwischenschicht eingelegten Dichtmittelvorläuferschicht während der Reifenvulkanisation durch gezielte teilweise Depolymerisation entsteht. Da es nur sehr wenige Systeme gibt, die in einer Depolymerisationsreaktion die Dichtschicht während der Vulkanisation ausbilden können, liegt in diesen Druckschriften eine Einschränkung speziell auf Butylkautschuk vor. Bedingt durch die Depolymerisationsreaktion werden quasi-flüssige Teile im Reifen erzeugt, die sich bei Veränderung ihrer Verteilung in der Schicht durch Spannungen und äußere Kräfte ungünstig auf das Unwuchten auswirken und somit zu TU-Problemen (tire uniformity) im Reifen führen können.Out D1 and D2 are tubeless pneumatic tires with built-in sealant interlayer known from one in the green tire as an intermediate layer inlaid sealant precursor layer during Tire vulcanization by targeted partial depolymerization arises. Because there are very few systems involved in a depolymerization reaction can form the sealing layer during vulcanization, There is a limitation specifically in these documents on butyl rubber. Due to the depolymerization reaction quasi-liquid parts are generated in the tire, which are when changing their distribution in the layer due to stresses and external forces unfavorable affect the imbalance and thus to TU problems (tire uniformity) in the tire can lead.

D3 und D4 beschreiben Gelmassen auf der Basis von Reaktionsprodukten aus Polyolen und Polyisocyanaten zur Verwendung in druckverteilenden Elementen wie z. B. in Polstern für Rollstühle oder Fahrradsattel. Als Füll- und/oder Zusatzstoffen können unter anderem verschiedene anorganische und/oder organische Füllstoffe, ohne genaue Spezifikation der Partikelgröße, Färbende Agenzien, wasserbindende Mittel, oberflächenaktive Substanzen, Pflanzenschutzmittel, Streckmittel und/oder Weichmacher verwendet werden.D3 and D4 describe gel compositions based on reaction products polyols and polyisocyanates for use in pressure-distributing elements such as B. in upholstery for wheelchairs or bicycle saddle. As fillers and / or additives can under other various inorganic and / or organic fillers, without exact specification of particle size, dyeing end Agents, water-binding agents, surfactants, plant protection products, Extenders and / or plasticizers may be used.

In D5 wird eine Platte aus mindestens 30 Gewichtsprozent Ethylen-Propylen-Copolymer (EPR) oder 30 Gewichtsprozent Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer (EPDM) zur punktuellen Abdichtung von Durchstichstellen im Fahrzeugluftreifen beschrieben. Diese Platte wird auf die Innenschicht des bereits vulkanisierten Luftreifens gebracht. Die Platte enthält einen anorganischen Füllstoff mit einer durchschnittlichen Partikelgröße kleiner als 500 mm, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ruß, Kalziumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Silica und Zinkoxid.In D5 becomes a plate of at least 30 weight percent ethylene-propylene copolymer (EPR) or 30 percent by weight ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM) for punctual sealing of puncture points in the pneumatic vehicle tire described. This plate is on the inner layer of the already vulcanized pneumatic tire. The plate contains an inorganic filler with an average Particle size smaller than 500 mm, selected from the group consisting of carbon black, calcium carbonate, magnesium carbonate, Silica and zinc oxide.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, die Nachteile im Stand der Technik zu vermeiden und einen Fahrzeugluftreifen mit einer verbesserten beim Reifenbau integrierbaren und vulkanisierbaren Dichtmittelzwischenschicht auszurüsten. Dadurch wird eine Optimierung des selbsttätigen Abdichtens von Beschädigungen verursacht durch durchstechende und/oder durchbohrende Gegenstände erzielt.The The object of the invention is therefore to overcome the disadvantages of the prior art avoid the technique and a pneumatic vehicle tire with a improved in Reifenbau integrable and vulcanizable sealant interlayer equip. This will optimize the automatic Sealing damage caused by piercing and / or piercing objects.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass ein Luftreifen mit einer selbsttätig gegen durchstechende Gegenstände abdichtenden Dichtmittelzwischenlage aus einem formstabilen und viskoelastischen Gel zur Verfügung gestellt wird. Die vorgefertigte gelförmige Dichtmittelzwischenlage enthält einen Füllstoff, welcher als zusätzliche Abdichtung im Durchstichfall zum Tragen kommt, indem die Füllstoffpartikel als Pfropfen wirken.Solved The task is characterized by having a pneumatic tire with a self-acting against puncturing objects sealing sealant liner a dimensionally stable and viscoelastic gel available is provided. The prefabricated gel-like sealant liner contains a filler, which as additional Waterproofing in the case of puncture comes to fruition by the filler particles act as a stopper.

Dichtmittelzwischenlage bedeutet, dass die abdichtende Lage vollständig von Kautschukmasse und/oder Festigkeitsträgern umgeben ist.Sealant liner means that the sealing layer is completely made of rubber compound and / or Reinforcements is surrounded.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens mit einer selbsttätig abdichtenden Dichtmittelzwischenlage bereit zu stellen.A Another object is to provide a method for producing a Pneumatic tire with a self-sealing sealant liner to provide.

Gelöst wird diese verfahrenstechnische Aufgabe dadurch, dass eine vorgefertigte, gelförmige und einen Füllstoff enthaltende Dichtmittelzwischenlage innerhalb des lageweisen Aufbaus eines Reifenrohlings aus Innenschicht, Karkasse, Seitenwänden, Gürtellagen und Laufstreifen eingebracht und der Reifen anschließend durch Vulkanisation des Rohlings fertig gestellt wird.This process object is achieved in that a prefabricated, gel-containing and a filler-containing sealant liner within the positional structure of a tire blanks of inner layer, carcass, sidewalls, belt layers and treads introduced and the tire is then completed by vulcanization of the blank.

Als Verfahren zum Bau des erfindungsgemäßen Luftreifens wird ein Standardverfahren zu Grunde gelegt. Dabei werden einzelne Reifenbauteile in Lagen im Allgemeinen durch streifenförmiges oder profiliertes Extrudieren hergestellt. Bei Lagen, die Festigkeitsträger, wie Gewebe oder Stahlcord enthalten, werden die Schichten kalandriert. Anschließend werden die vorgefertigten Lagen an einer Wickelmaschine zum Beispiel auf eine kollabierbare Trommel nacheinander von innen nach außen aufgebracht, beginnend mit der luftdichten Innenschicht über die Karkasse, die Seitenwände, die Gurtlagen bis zum außenliegenden, gegebenenfalls mehrschichtigen Laufstreifen. Der Reifenrohling wird in einer Form, die in der Regel gleichzeitig das Profil ausbildet, unter Druck ca. 10 bis 15 Minuten vulkanisiert, wobei die Vulkanisationstemperatur je nach Kautschukmischungen zwischen 130 und 200°C beträgt.When Process for the construction of the pneumatic tire according to the invention a standard procedure is used. Here are individual Tire components in layers generally by strip-shaped or profiled extruding. For layers, the reinforcements, like fabric or steel cord, the layers are calendered. Subsequently, the prefabricated layers on a winding machine for example, on a collapsible drum successively from the inside Applied to the outside, starting with the airtight inner layer over the carcass, the side walls, the belt layers to the outside, optionally multi-layered treads. The green tire becomes in a form that usually forms the profile at the same time, vulcanized under pressure for about 10 to 15 minutes, the vulcanization temperature depending on the rubber mixtures between 130 and 200 ° C.

Die füllstoffhaltige Dichtmittelzwischenschicht kann grundsätzlich an verschiedenen Positionen innerhalb des lageweisen Reifenaufbaus vorgesehen sein. Die erfindungsgemäße Dichtmittelzwischenschicht kann beispielsweise unmittelbar unter dem Laufstreifen liegen, um dort direkt etwaige Beschädigungen durch einen durchstechenden Gegenstand, wie z. B. einen Nagel, vollflächig abzudichten. Auch eine zusätzliche Dichtmittelzwischenschicht kann dort vorgesehen sein.The filler-containing sealant interlayer can basically at various positions within the tire layer structure be provided. The sealant intermediate layer according to the invention For example, it may be just below the tread to there directly any damage caused by a piercing Object, such as B. a nail to seal the entire surface. Also an additional intermediate sealant layer may be provided there be.

Die vorgefertigte Dichtmittelzwischenlage ist bevorzugt streifenförmig mit einer Schichtdicke von 1 bis 20 mm, bevorzugt 1 bis 10 mm und besonders bevorzugt 2 bis 5 mm. Die Streifenlänge kann dem Umfang an der gewünschten Zwischenlagenposition entsprechen, so dass die Streifenenden sich nach Auflegen der Schicht innerhalb des Reifenaufbaus auf Stoss treffen. Es kann auch ein dünner Streifen mehrfach gewickelt werden. Die Streifenbreite entspricht vorzugsweise der Breite des Reifenlaufstreifens, da speziell dieser bereich gegen Durchstechverletzungen am Reifen mit anschließendem Luftverlust geschützt werden soll.The prefabricated sealant liner is preferably strip-shaped with a layer thickness of 1 to 20 mm, preferably 1 to 10 mm and more preferably 2 to 5 mm. The strip length can correspond to the circumference at the desired interlayer position, so that the strip ends themselves after applying the layer inside of the tire structure meet shock. It can also be a thinner Strips are wound several times. The stripe width corresponds preferably the width of the tire tread, especially this one area against puncture injuries on the tire followed by Air loss should be protected.

Die Dichtmittelzwischenlage besteht aus einem formstabilen und viskoelastischen Gel. Definitionsgemäß besteht ein Gel aus einer so genannten Matrix, die ein grobmaschig vernetztes Elastomer sein kann, und einem die Matrix ausfüllenden Dispersionsmittel, auch als Extender-Fluid bezeichnet. Das selbst fließfähige Fluid ist innerhalb der Matrix durch Haupt- oder Nebenvalenzkräfte gebunden und wird so „festgehalten", was dem Gel seine typischen mechanischen Eigenschaften verleiht. Die wesentlichen Eigenschaften, die ein Gel als Dichtmittel im Rahmen dieser Erfindung geeignet machen, sind Ortsfestigkeit bzw. Formstabilität – es darf kein stetiges Fließen, d. h. keine Migration oder Diffusion in andere Reifenbauteile stattfinden, das Dichtmittel soll an seinem Einsatzort verbleiben – und begrenzte Fließfähigkeit durch Viskoelastizität – durch Schnitte oder Stiche beschädigte Stellen im Gummi sollen selbsttätig geschlossen, d. h. abgedichtet, werden. Das viskoelastische Gel muss weiterhin unter Vulkanisationsbedingungen, also bei Temperaturen bis ca. 200°C chemisch stabil sein und darf durch zwischenzeitliches Erhitzen seine Geleigenschaften nicht verlieren. Diese Forderungen werden von viskoelastischen Gelen erfüllt, die als solche bereits bekannt und für vielerlei Zwecke im Einsatz sind.The Sealant liner consists of a dimensionally stable and viscoelastic Gel. By definition, a gel consists of a so-called matrix, which is a coarse meshed elastomer can, and a matrix filling dispersant, also called extender fluid. The self-flowable Fluid is within the matrix by major or minor valence forces bound and thus "held" what the gel its gives typical mechanical properties. The essential properties, a gel suitable as a sealant in the context of this invention are local strength and dimensional stability - it must not flow continuously, d. H. no migration or Diffusion into other tire components take place, the sealant should remain at its place of use - and limited flowability by viscoelasticity - by cuts or stitches damaged areas in the gum should be self-acting closed, d. H. sealed, be. The viscoelastic gel must continue under vulcanization conditions, ie at temperatures be chemically stable up to about 200 ° C and allowed by interim Heating does not lose its jelly properties. These demands are met by viscoelastic gels, as such already known and used for many purposes.

Viskoelastische Gele können eindringenden Fremdkörpern, z. B. Nägeln, ausweichen und sich nach deren Entfernung selbsttätig wieder verschließen. Sie sind daher als Dichtmittel oder als Komponente in Dichtmitteln für selbstdichtende Fahrzeugreifen sehr gut geeignet. Da sie sehr kohärent und zum Teil klebrig sind, Pillen sie trotz grundsätzlicher Formstabilität kleine Hohlräume, Risse, Schnitte und dergleichen schnell aus.viscoelastic Gels can penetrate foreign bodies, eg. B. Nails, dodge and after their removal automatically close again. They are therefore used as sealants or as a component in sealants for self-sealing vehicle tires very suitable. Because they are very coherent and sometimes sticky are, they pills despite fundamental dimensional stability small cavities, cracks, cuts and the like quickly out.

Vorzugsweise wird für die Dichtmittelzwischenlage ein Gel aus der Gruppe der Polyurethangele und der Silikongele gewählt.Preferably For the sealant liner is a gel from the group the polyurethane gels and the silicone gels selected.

Geeignete Silikongele bestehen beispielsweise aus einem weichen vernetzten Silikonelastomer, das mit einem nicht reaktiven Silikonöl als Extenderfluid gefüllt ist. Silikongele werden im Stand der Technik häufig zum Einbetten elektrischer Komponenten oder als Druckausgleichsmaterialien (shock absorber) verwendet.suitable Silicone gels consist for example of a soft cross-linked Silicone elastomer containing a non-reactive silicone oil filled as extender fluid. Silicone gels are in the state of Technique often for embedding electrical components or used as pressure equalizing materials (shock absorber).

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Dichtmittelzwischenlage ein Polyurethangel aufweist.Preferably It is envisaged that the sealant interlayer a polyurethane gel having.

Dem Fachmann sind spezielle für die Dichtmittelzwischenlagen dieser Erfindung gut geeignete PU-Gele bekannt, bei denen ein Teil des Polyols als Dispersionsmittel für das durch Reaktion mit dem Isocyanat gebildete, vernetzte Polyurethan dient. Die Gele sind dadurch charakterisiert, dass die Isocyanatkennzahl des Reaktionsgemisches zwischen 15 und 80 liegt.the Specialist are special for the sealant liners This invention well-known PU gels, in which a part of the polyol as a dispersing agent for the reaction used with the isocyanate, crosslinked polyurethane is used. The gels are characterized in that the isocyanate index of the reaction mixture between 15 and 80.

Das in der erfindungsgemäßen Dichtmittelzwischenlage verwendete viskoelastische Gel enthält zusätzlich noch einen Füllstoff, welcher die Dichteigenschaften erheblich verbessert, indem der Füllstoff bei einer Einstichverletzung wie ein Pfropfen das entstandene Leck abdichtet.The in the sealant intermediate layer according to the invention used viscoelastic gel additionally contains another filler, which significantly increases the sealing properties improved by the filler in a puncture injury how a plug seals the resulting leak.

Die Gesamtmasse an Füllstoff beträgt maximal 60 Gewichtsprozente bezogen auf das Gesamtgewicht der Gelmasse.The Total mass of filler is at most 60 percent by weight based on the total weight of the gel mass.

Der Füllstoff kann in der erfindungsgemäßen Dichtmittelzwischenlage als Granulat und/oder als Kurzfaser vorliegen.Of the Filler can in the sealant intermediate layer according to the invention present as granules and / or as short fiber.

Als Granulat wird in dieser Schrift ein fester Stoff bezeichnet, der in solch einer Weise körnig ist, dass er gut schüttbar ist, und dass die einzelnen Körner nur schwer miteinander verkleben.When Granules are referred to in this document a solid substance, the Grainy in such a way that it is easy to pour is, and that the individual grains are difficult to each other stick together.

Das Granulat kann hierbei sowohl aus einem anorganischen als auch aus einem organischen Material bestehen.The Granules can in this case both of an inorganic and of consist of an organic material.

Als organisches Granulat wird insbesondere Gummi- und/oder Polyurethan- und/oder Kunststoffgranulat verwendet, während als anorganisches Granulat insbesondere Metallpartikel, wie unter anderem z. B. aus Eisen oder Kupfer, Mineralkörner, wie unter anderem z. B. aus Gips, Titandioxid, Quarz, Glimmer oder Bims, Glaspartikel, wie unter anderem z. B. Mikroglaskugeln oder Mikroglashohlkugeln zum Einsatz kommt.When organic granules are in particular rubber and / or polyurethane and / or plastic granules used as inorganic Granules, in particular metal particles, such as, inter alia, for. B. off Iron or copper, mineral grains, such as, inter alia, for. Gypsum, titanium dioxide, quartz, mica or pumice, glass particles, as among others z. B. glass microspheres or micro glass bubbles is used.

Die Partikel- bzw. Korngröße des Granulates beträgt 0.5 bis 10 mm, insbesondere 1 bis 8 mm. Sie sollte die Höhe der Schichtdicke nicht überschreiten.The Particle or grain size of the granules is 0.5 to 10 mm, in particular 1 to 8 mm. She should be the height do not exceed the layer thickness.

Als Kurzfasern werden insbesondere Fasern aus Glas, Polyester und/oder Polyamid verwendet. Die Faserlänge beträgt 0.1 bis 15 mm, insbesondere 1 bis 10 mm.When Short fibers are in particular fibers made of glass, polyester and / or Polyamide used. The fiber length is 0.1 up to 15 mm, in particular 1 to 10 mm.

Die Gele werden, versehen mit den gewünschten Füllstoffen, in Platten entsprechender Größe vorgefertigt und sind im Handel erhältlich. Dadurch kann die füllstoffhaltige Dichtschicht im normalen Reifenbau verarbeitet werden und muss nicht in einem zusätzlichen Arbeitsschritt nach der Vulkanisation eingebracht werden. Hierdurch ergeben sich wesentliche produktionstechnische Vorteile.The Gels, provided with the desired fillers, prefabricated in plates of appropriate size and are commercially available. This allows the filler-containing Density layer in normal tire manufacturing process and does not have to in an additional step after vulcanization be introduced. This results in essential production engineering Advantages.

Die Erfindung umfasst auch einen Luftreifen, der aus mehreren Lagen von Kautschukelastomer und Festigkeitsträgern aufgebaut ist und eine als Zwischenlage zwischen Innenschicht und Laufstreifen angeordnete selbsttätig abdichtende füllstoffhaltige Dichtmittelzwischenlage aus einem grundsätzlich formstabilen, d. h. einem langsam reversibel in seine Form zurückkehrenden, viskoelastischen Gel, das zusätzlich ein organisches und/oder anorganisches Granulat und/oder Kurzfasern enthält.The The invention also includes a pneumatic tire consisting of several layers composed of rubber elastomer and reinforcements is and arranged as an intermediate layer between inner layer and tread self-sealing filler-containing sealant liner from a basically dimensionally stable, d. H. one slowly reversible to its shape returning, viscoelastic Gel, which additionally contains an organic and / or inorganic granules and / or short fibers.

BeispieleExamples

Für die Dichtmittelzwischenschicht wurde ein Polyurethangel der Fa. Technogel® verwendet, das in 3,5 mm starken Platten zur Verfügung stand. Nach der Vulkanisation betrug die icke der Platten ca. 2,5 mm. Als Füllstoff sind zunächst Mineral- bzw. Metallgranulate vorstellbar, die in Anteilen von 20–60 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse Dichtmittel verwendet werden sollen.For the sealant interlayer a polyurethane gel Fa. Technogel ® was used, which was in 3.5 mm thick plates. After vulcanization, the thickness of the plates was about 2.5 mm. As a filler mineral or metal granules are initially conceivable, which should be used in proportions of 20-60 wt .-% based on the total mass sealant.

1. Das Polyurethangel besaß folgende Spezifikationen:1. The polyurethane gel had the following specifications:

  • trifunktionelles Polyol mit einer OH-Zahl von 36;trifunctional polyol having an OH number of 36;
  • HDI basiertes Isocyanat mit einem NCO-Gehalt von etwa 12% (Desmodur E 305);HDI-based isocyanate with an NCO content of about 12% (Desmodur E 305);
  • Polyol zu Isocyanat 10:1;Polyol to isocyanate 10: 1;
  • wismuthorganischer Katalysator (Coscat 83)bismuth-organic catalyst (Coscat 83)
  • vorzugsweise gefüllt mit 10 bis 30 Gew.-% eines Pflanzenöls.preferably filled with 10 to 30 wt .-% of a vegetable oil.

Aus diesem Material wurden Streifen für die Dichtmittelzwischenlage zugeschnitten.Out this material was strips for the sealant liner tailored.

2. Vulkanisation am Prüfkörper:2. Vulcanization on the specimen:

Das Polyurethangel wurde zwischen zwei Schichten Standardreifenmischung (NR-Kautschuk-basiert, rußverstärkt, schwefelvernetzt) gelegt und in einer Standard-Heizpressel 5 min bei 160°C und hohem Druck geheizt. Anschließend wurde subjektiv die Adhäsion zwischen PU-Gel und Gummi bewertet und nach Präparation von S3-Stäben aus der geheizten Polyurethangel-Schicht wurden Zugversuche durchgeführt. Dabei konnte keine Veränderung des Polyurethangelmaterials durch den Heizzyklus erkannt werden. Das Material und damit auch die Dichtwirkung werden durch den Vulkanisationszyklus nicht verändert.The Polyurethane gel was between two layers of standard tire compound (NR rubber-based, soot-reinforced, sulfur-crosslinked) placed and in a standard heating press for 5 min at 160 ° C and heated high pressure. Subsequently, the adhesion became subjective evaluated between PU gel and rubber and after preparation of S3 rods from the heated polyurethane gel layer Tensile tests were carried out. It could not change the Polyurethangelmaterials be recognized by the heating cycle. The Material and thus the sealing effect are not by the Vulkanisationszyklus changed.

3. Prüfung am Reifen:3. Test on the tire:

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Abbildung näher veranschaulicht. Die Abbildung zeigt einen Luftreifen im Querschnitt, der mit einem Reifendichtmittel ausgerüstet ist und im Bereich der Lauffläche von einem Nagel durchstoßen ist.in the The invention will be described in more detail below with reference to an illustration illustrated. The figure shows a pneumatic tire in cross section, which is equipped with a tire sealant and in Pierced area of the tread by a nail is.

11
Reifentires
33
Laufstreifentread
55
1 Lage Dichtmittel1 Location sealant
66
Granulatgranules
AA
Nagelnail

Der Reifen 1 besitzt einen Laufstreifen 3 mit einer diesem Laufstreifen 3 unterlegten Schicht des Reifendichtmittels 5. An einer Position A durchstößt ein Nagel sowohl den Laufstreifen als auch die darunter liegende Dichtmittelzwischenschicht und dringt bis ins Reifeninnere ein. Bei Herausziehen des Nagels wird die entstehende Undichtigkeit zuverlässig abgedichtet. Beim Fließen des Dichtmittels in die entstandene Undichtigkeit können vorhandene Füllstoffpartikel den abdichtenden Effekt noch verstärken, indem sie aufgrund der Partikelgröße zusätzlich die Undichtigkeit wie einen Pfropfen verschließen.The mature 1 owns a tread 3 with a tread this 3 underlying layer of the tire sealant 5 , At a position A pierces a nail both the tread and the underlying sealant interlayer and penetrates into the tire inside. When removing the nail, the resulting leakage is reliably sealed. When flowing the sealant in the resulting leak existing filler particles can enhance the sealing effect even more by the addition of the Leakage like closing a plug.

3.1. Reifen ohne Dichtmittel3.1. Tires without sealant

Ein Reifen ohne Dichtmittel wurde auf eine Felge montiert und mit 2,5 bar Luftdruck befüllt. Anschließend wurden insgesamt 6 Nägel in den Reifen getrieben (2 Nägel mit 3,5 mm, 2 Nägel mit 4,2 mm und 2 Nägel mit 5,5 mm Durchmesser) und zwar so, dass jeder Nagel den Reifen komplett durchstieß und in den Innenraum ragte. Nach 24 Stunden war die Luft komplett aus dem Reifen entwichen.One Tire without sealant was mounted on a rim and with 2.5 filled with air pressure. Subsequently, a total of 6 nails driven in the tires (2 nails with 3.5 mm, 2 nails with 4.2 mm and 2 nails with 5.5 mm Diameter) in such a way that each nail completely pierced the tire and in the interior was sticking out. After 24 hours, the air was completely out of the Tires escaped.

Derselbe Reifen wurde anschließend wieder mit 2,5 bar Luftdruck befüllt und alle 6 Nägel wurden aus dem Reifen gezogen. Nach 2 Minuten war die Luft komplett aus dem Reifen entwichen.the same Tire was then again with 2.5 bar air pressure filled and every 6 nails were out of the tire drawn. After 2 minutes the air had completely escaped from the tire.

3.2. Reifen mit Dichtmittel3.2. Tire with sealant

Ein mit der Dichtmittelzwischenschicht versehener, mit entsprechenden Nägeln durchstochener Reifen ist luftdicht, wenn die Nägel nicht entfernt werden.One provided with the sealant interlayer, with corresponding Nails pierced tire is airtight when the nails not be removed.

Auch nach Herausziehen der Nägel bleibt der Reifen dicht und verliert keine Luft. Der Reifen kann mit normaler Geschwindigkeit in diesem Zustand gefahren werden, ohne Luft zu verlieren.Also after pulling out the nails the tire remains tight and does not lose air. The tire can be at normal speed be driven in this condition without losing air.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (21)

Luftreifen (1), der aus mehreren Lagen von Kautschukelastomer und Festigkeitsträgern aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftreifen eine selbsttätig abdichtende Dichtmittelzwischenlage (5) aus einem formstabilen und viskoelastischen Gel, die einen Füllstoff enthält, aufweist.Tire ( 1 ), which is made up of several layers of rubber elastomer and reinforcements, characterized in that the pneumatic tire has a self-sealing sealant interlayer ( 5 ) of a dimensionally stable and viscoelastic gel containing a filler comprises. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmittelzwischenlage (5) eine Schichtdicke von 1 bis 20 mm, bevorzugt 1 bis 10 mm und besonders bevorzugt 2 bis 5 mm besitzt.A pneumatic tire according to claim 1, characterized in that the sealant intermediate layer ( 5 ) has a layer thickness of 1 to 20 mm, preferably 1 to 10 mm and particularly preferably 2 to 5 mm. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmittelzwischenlage (5) aus einem formstabilen und viskoelastischen Polyurethangel besteht.A pneumatic tire according to claim 1, characterized in that the sealant intermediate layer ( 5 ) consists of a dimensionally stable and viscoelastic polyurethane gel. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmittelzwischenlage (5) aus einem formstabilen und viskoelastischen Silikongel besteht.A pneumatic tire according to claim 1, characterized in that the sealant intermediate layer ( 5 ) consists of a dimensionally stable and viscoelastic silicone gel. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Füllstoff um ein organisches Granulat (6) aus Gummi- und/oder Polyurethan- und/oder Kunststoffgranulat handelt.A pneumatic tire according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the filler is an organic granulate ( 6 ) made of rubber and / or polyurethane and / or plastic granules. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Füllstoff um anorganisches Granulat (6) aus Mineralkörnern und/oder Metallpartikeln und/oder Glaspartikeln handelt.A pneumatic tire according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the filler is inorganic granules ( 6 ) from mineral grains and / or metal particles and / or glass particles. Luftreifen nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Korngröße des Granulats (6) 0.5 bis 10 mm, insbesondere 1 bis 8 mm, beträgt.A pneumatic tire according to one of claims 5 or 6, characterized in that the grain size of the granules ( 6 ) Is 0.5 to 10 mm, in particular 1 to 8 mm. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Füllstoff um Kurzfasern aus Glas und/oder Polyester und/oder Polyamid handelt.A pneumatic tire according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is the filler is short fibers of glass and / or polyester and / or polyamide. Luftreifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlänge der Kurzfasern 0.1 bis 15 mm, insbesondere 1 bis 10 mm, beträgt.A pneumatic tire according to claim 8, characterized that the fiber length of the short fibers 0.1 to 15 mm, in particular 1 to 10 mm. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff innerhalb der Dichtmittelzwischenlage (5) im Wesentlichen gleichmäßig verteilt ist.A pneumatic tire according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the filler within the sealant intermediate layer ( 5 ) is distributed substantially evenly. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmittelzwischenlage (5) zwischen der Innenschicht und dem Laufstreifen (3) des Luftreifens (1) angeordnet ist.A pneumatic tire according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the sealant intermediate layer ( 5 ) between the inner layer and the tread ( 3 ) of the pneumatic tire ( 1 ) is arranged. Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorgefertigte gelförmige und einen Füllstoff enthaltende Dichtmittelzwischenlage (5) innerhalb des lageweisen Aufbaus eines Reifenrohlings aus Innenschicht, Karkasse, Seitenwänden, Gürtellagen und Laufstreifen (3) eingebracht und der Reifen anschließend durch Vulkanisation des Rohlings fertig gestellt wird.Process for producing a pneumatic tire, characterized in that a prefabricated gel-like and filler-containing sealant interlayer ( 5 ) within the positional structure of a green tire, carcass, side walls, belt layers and treads ( 3 ) and the tire is then completed by vulcanization of the blank. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine füllstoffhaltige Dichtmittelzwischenlage (5) aus einem formstabilen und viskoelastischen Gel eingebracht wird, wobei die Schichtdicke 1 bis 20 mm, bevorzugt 1 bis 10 mm und besonders bevorzugt 2 bis 5 mm beträgt.A method according to claim 12, characterized in that a filler-containing sealant intermediate layer ( 5 ) is introduced from a dimensionally stable and viscoelastic gel, wherein the layer thickness is 1 to 20 mm, preferably 1 to 10 mm and particularly preferably 2 to 5 mm. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgefertigte füllstoffhaltige Dichtmittelzwischenlage (5) streifenförmig eingebracht wird, wobei die Streifenlänge dem Umfang an der Zwischenlageposition entspricht.A method according to claim 12, characterized in that the prefabricated filler-containing sealant interlayer ( 5 ) is introduced strip-shaped, wherein the strip length corresponds to the circumference at the intermediate position position. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgefertigte füllstoffhaltige Dichtmittelzwischenlage (5) streifenförmig eingebracht wird, wobei die Streifenlänge dem Umfang an der Innenschicht entspricht.A method according to claim 12, characterized in that the prefabricated filler-containing sealant interlayer ( 5 ) is introduced strip-shaped, wherein the strip length corresponds to the circumference of the inner layer. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgefertigte füllstoffhaltige Dichtmittelzwischenlage (5) streifenförmig eingebracht wird, wobei die Streifenbreite im Wesentlichen der Laufstreifenbreite entspricht.A method according to claim 12, characterized in that the prefabricated filler-containing sealant interlayer ( 5 ) is introduced strip-shaped, wherein the strip width substantially corresponds to the tread width. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine füllstoffhaltige Dichtmittelzwischenlage (5) aus einem formstabilen und viskoelastischen Gel eingebracht wird, wobei das Gel vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe der Polyurethangele und der Silikongele.Method according to one of claims 12 to 16, characterized in that a filler-containing sealant intermediate layer ( 5 ) is introduced from a dimensionally stable and viscoelastic gel, wherein the gel is preferably selected from the group of the polyurethane gels and the silicone gels. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass in die Dichtmittelzwischenlage (5) ein Füllstoff aus einem organischen Granulat (6) aus Gummi und/oder Polyurethan und/oder Kunststoff mit vorzugsweise einer Korngröße von 0.5 bis 10 mm, insbesondere 1 bis 8 mm, bei vorzugsweise im Wesentlichen gleichmäßiger Verteilung eingebracht wird.Method according to one of claims 12 to 17, characterized in that in the sealant intermediate layer ( 5 ) a filler of an organic granulate ( 6 ) made of rubber and / or polyurethane and / or plastic, preferably having a particle size of 0.5 to 10 mm, in particular 1 to 8 mm, preferably preferably uniform distribution is introduced. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass in die Dichtmittelzwischenlage (5) ein Füllstoff aus einem anorganischen Granulat (6) aus Mineralkörnern und/oder Metallpartikel und/oder Glaspartikel mit vorzugsweise einer Korngröße von 0.5 bis 10 mm, insbesondere 1 bis 8 mm, bei vorzugsweise im Wesentlichen gleichmäßiger Verteilung eingebracht wird.Method according to one of claims 12 to 17, characterized in that in the sealant intermediate layer ( 5 ) a filler of an inorganic granulate ( 6 ) is introduced from mineral grains and / or metal particles and / or glass particles preferably having a particle size of 0.5 to 10 mm, in particular 1 to 8 mm, preferably with a substantially uniform distribution. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass in die Dichtmittelzwischenlage (5) ein Füllstoff aus Kurzfasern, insbesondere bestehend aus Glas und/oder Polyester und/oder Polyamid und/oder Aramid, vorzugsweise mit einer Faserlänge von 0.1 bis 15 mm, insbesondere 1 bis 10 mm, bei vorzugsweise im Wesentlichen gleichmäßiger Verteilung eingebracht wird.Method according to one of claims 12 to 17, characterized in that in the sealant intermediate layer ( 5 ) a filler of short fibers, in particular consisting of glass and / or polyester and / or polyamide and / or aramid, preferably having a fiber length of 0.1 to 15 mm, in particular 1 to 10 mm, preferably preferably uniform distribution is introduced. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmittelzwischenlage (5) zwischen Innenschicht und Laufstreifen (3) des Luftreifens (1) eingebracht wird.Method according to one of claims 12 to 17, characterized in that the sealant intermediate layer ( 5 ) between inner layer and tread ( 3 ) of the pneumatic tire ( 1 ) is introduced.
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