DE2737368C2 - Verfahren zum Herstellen eines einstichabdichtenden Luftreifens und Luftreifen selbst - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines einstichabdichtenden Luftreifens und Luftreifen selbstInfo
- Publication number
- DE2737368C2 DE2737368C2 DE2737368A DE2737368A DE2737368C2 DE 2737368 C2 DE2737368 C2 DE 2737368C2 DE 2737368 A DE2737368 A DE 2737368A DE 2737368 A DE2737368 A DE 2737368A DE 2737368 C2 DE2737368 C2 DE 2737368C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- layers
- tire
- irradiation
- rubber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
- B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
- B29D30/0681—Parts of pneumatic tyres; accessories, auxiliary operations
- B29D30/0685—Incorporating auto-repairing or self-sealing arrangements or agents on or into tyres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
- B32B25/04—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B25/042—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of natural rubber or synthetic rubber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
- B32B38/0008—Electrical discharge treatment, e.g. corona, plasma treatment; wave energy or particle radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
- B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C19/00—Tyre parts or constructions not otherwise provided for
- B60C19/12—Puncture preventing arrangements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/34—Filling pastes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
- B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
- B29D30/0681—Parts of pneumatic tyres; accessories, auxiliary operations
- B29D30/0685—Incorporating auto-repairing or self-sealing arrangements or agents on or into tyres
- B29D2030/0686—Incorporating sealants on or into tyres not otherwise provided for; auxiliary operations therefore, e.g. preparation of the tyre
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
- B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
- B29D30/0681—Parts of pneumatic tyres; accessories, auxiliary operations
- B29D30/0685—Incorporating auto-repairing or self-sealing arrangements or agents on or into tyres
- B29D2030/0686—Incorporating sealants on or into tyres not otherwise provided for; auxiliary operations therefore, e.g. preparation of the tyre
- B29D2030/0689—Incorporating sealants on or into tyres not otherwise provided for; auxiliary operations therefore, e.g. preparation of the tyre by incorporating the sealant into a plurality of chambers, e.g. bags, cells, tubes or closed cavities
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
- B32B2038/0052—Other operations not otherwise provided for
- B32B2038/0076—Curing, vulcanising, cross-linking
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2250/00—Layers arrangement
- B32B2250/02—2 layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2305/00—Condition, form or state of the layers or laminate
- B32B2305/72—Cured, e.g. vulcanised, cross-linked
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2310/00—Treatment by energy or chemical effects
- B32B2310/08—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2317/00—Animal or vegetable based
- B32B2317/22—Natural rubber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2319/00—Synthetic rubber
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Tires In General (AREA)
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines einstichabdichtenden Luftreifens nach
dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie den Luftreifen selbst
Ein derartiges Verfahren und Luftreifen sind im wesentlichen schon im teilweise älteren Recht nach der
DE-PS 26 60 094 vorgeschlagen worden. Vorbekannt war auch durch die US-PS 26 57 729 eine Reifenschadenabdichtungsmasse
auf der Basis von depolymerisiertem Kautschuk und einem gelierenden Mittel. Nachteilig
macht sich bei einem mit einer derartigem Masse hergestellten Luftreifen bemerkbar, daß die Depolymerisierung
bzw. der Abbau nur durch Wärmezufuhr erfolgen kann. Außerdem müssen die angesprochenen
Gelierungsreagenzien, z. B. Zinnchloride oder organische
Peroxide eingesetzt werden, um den notwendigen Erfolg zu erzielen.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren
derart zu verbessern, daß es die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, keine Verarbeitungsschwierigkeiten
oder Haftungsprobleme schafft, sondern in möglichst einfacher ;:nd schneller Weise die Herstellung
eines Luftreifens gewährleistet, dessen einstichabdichtende Eigenschaften noch nach ausgedehnter Lebensdauer
und den verschiedensten Betriebsbedingungen gewährleistet sind.
Diese Aufgabe wird durch das im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Verfahren bzw. durch den im Anspruch
2 gekennzeichneten Luftreifen gelöst.
Überraschenderweise ist es mit dem erfindungsgemä-Ben Verfahren also möglich, einerseits durch den
Bestrahlungsschritt gezielt in einer Schicht einen Abbau und andererseits in der anderen Schicht eine Vernetzung
zu erreichen, so daß die physikalischen Eigenschaften der einzelnen Schichten des Innenfutters und somit
die gewünschten Endprodukteigenschaften leicht festgelegt werden können, in diesem Zusammenhang
bedeutet das »Abbauen« eine Reaktion vom Typ der Kettenspaltung in der Polymerphase, während die
Vernetzungsreaktion in der Polymirphase eine Härtung darstellt. Während die flüssigen oder halbflüssigen
Schichtmaterialien des Standes der Technik zu den oben
erwähnten Verarbeitungsschwierigkeiten führen, um das Material in einer bearbeitbaren Form zu halten,
schafft das erfindungsgemäße Verfahren hier Abhilfe, da es während der Anfangsherstellung, d. h. während
des Aufbaus des Innenfutters, eine feste bearbeitbare Form aufweisen kann, und dann erst seinen flüssigen
oder halbflüssigen Charakter durch die Bestrahlung erhält.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist erstmals eine selektive Änderung der Schichten des Innenfutters
möglich, so daß die Schichten entweder unbeeinflußt bleiben oder teilweise gehärtet, voll gehärtet, teilweise
abgebaut oder voll abgebaut werden, wenn man sie der Bestrahlung unterwirft.
Dieses Verfahren beseitigt mindestens eine der Stufen, die in den Verfahren des Standes der Technik
notwendig sind. Die Kautschukverbindungen in den verschiedenen Schichten kann man dabei entweder
selektiv sensibilisieren oder desensibilisieren, so daß sie auf die Bestrahlung in verschiedenem Grad reagieren.
Die zusammengesetzten Schichten unterwirft man danach vor dem Einsetzen in den Luftreifen der
Bestrahlung, wobei die sensibilisierte(n) Schicht(en) teilweise gehärtet oder voll gehärtet wird (werden) und
die desensibilisierte(n) Schicht(en) unbeeinflußt bleibt (bleiben). Eine der Schichten enthält auch ein Materia',
das bei Belichtung abgebaut wird, oder eine Mischung
aus einem abbaufähigen Material und einem vernetzbaren
Material. Das ergibt verschiedene Schichten in der Zusammensetzung, die verschiedene physikalische
Eigenschaften haben, die man bei der schließlichen Herstellung des Luftreifens einsetzt Dabei wird auch
die Dicke der einzelnen Schichten durch die Menge der Schicht bestimmt, die zur Ausführung ihrer Funktion
notwendig ist, und nicht durch die Probleme bestimmt ist, die sich aus der Herstellung des Innenfutters für den
erfindungsgemäßen Luftreifen ergeben. Das Innenfutter muß dabei genügend luftundurchlässig sein, daß es den
Eintritt der Luft in der Sch'rauchkammer in den Reifen
verhindert. Wenn die Luft in den Reifen eintritt, dehnt sie sich durch die Wärme aus, die während der Arbeit
erzeugt wird, und verursacht schließlich eine Trennung im Reifen. Die luftundurchlässigeren Materialien, z. B.
die halogenierten Butylkautschuke, haben keine gute Klebe- und Haftfähigkeit für den Aufbau, sind weich,
und dünnen in den Hochdruckbereichen aus, wenn man den Reifen expandiert und im Vulkanisierungsschritt
vulkanisiert.
Es ist notwendig, daß das Innenfutter geigend
luftundurchlässig ist und seine Maßhaltigkeit derart behält, daß es nicht in diesem Hochdruckbereich des
Reifens ausdünnt und dadurch eine ungenügende Dicke erhält, um den Luftdurchtritt überall auf der ganzen
Innenfläche des Reifens wirksam zu verhindern, so daß die Minimaldicke in den Hochdruckbereichen (den
Schultern der Lauffläche) des Reifens erhalten bleibt. Die Erfindung kann die Notwendigkeit beseitigen, ein
dickes Innenfutter über die ganze Fläche des Reifens durch Profilextrudieren vorzusehen. Wenn man das
erfindungsgemäße Verfahren anwendet, kann man ein verstärktes Innenfutter extrudieren, bei dem man die
Dicke in den Hochdruckbereichen des Reifens erhöht, ohne die Dicke in den Niederdruckbereichen des
Reifens zu erhöhen. Das ergibt eine bedeutende Materialeinsparung, da man die Minimalmenge des
notwendigen Materials über die ganze Fläche des Innenfutters verwenden kann.
Die Erfindung ermöglicht insofern die Herstellung eines Luftreifens mit einem Innenfutter, bei dem man
Innenschichten des Schichtmaterials konstruieren kann, die bestimmte Eigenschaften dem ganzen Schichtmaterial
verleihen, und bei denen man die Außenschichten derart konstruieren kann, daß sie eine Haftfähigkeit
beim Aufbau derart ergeben, daß keine Trennungen vor dem Vulkanisieren des Reifens auftreten. Das führt man
derart aus, daß eine der Innenschichten eine halogenierte Butylverbindung enthält, die die notwendige Luftundurchlässigkeit
ergibt, daß eine andere Innenschichi: eine Polybutadien-Kautschuk-Verbindung enthält, die
für die Steifheit beim Bestrahlen derart sorgt, daß sie ihre unversehrten Dimensionen während des Vulkanisierungsschrittes behält, und durch eine Außenschichl:
auf beiden Seiten, die eine Naturkautschukverbindung enthält, die eine ausreichende Klebefähigkeit hat, um an
den benachbarten Bestandteilen des Reifens und an sich selbst im Verbindungsbereich des Innenfutters zu
haften. Die beiden Innenschichten kann man derart sensibilisieren, daß sie beim Härten durch Bestrahlung
vernetzt oder gehärtet werden, während man die äußeren Schichten derart desensibilisiert, daß eine
derartige Bestrahlungsbehandlung irgendwelche Klebeeigenschaften nicht beeinflußt. Diesen zusammengesetzten
Streifen kann man bei wesentlich niedrigeren Stärken als die Streifen dei Stands der Technik dank
dieser Methode herstellen, wobei man eine beträchtliche Menge von Rohmaterialien und Kosten spart
Das Schichtmaterial des Innenfutters enthält auch eine Schicht aus Material, das Dichtungseigenschaften
im fertigen Luftreifen aufweist Die Schicht mit Dichtungseigenschaften hat eine derartige Beschaffenheit,
daß sie eine leichte Verarbeitung während der Herstellung des Schichtmaterials erlaubt, bis man es der
Behandlung unterwirft, die eines der Materialien im Schichtmaterial abbaut Dieser Abbau ergibt ein
Erweichen das Dichtungsmaterials zu einer weichen oder halbflüssigen oder flüssigen Zusammensetzung. Bei
dieser Abbaumethode wird ein relativ hochmolekulares Material zu einem niedriger molekularen Material
abgebaut (Kettenspaltung), das flüssiger ist Das abbaufähige Material verhält sich und wird verarbeitet
wie ein hochmolekulares Material bis zum Abbauschritt
Diesen Abbau erzielt man durch Bestrahlung oder durch Wärme in Gegenwart eines Peroxids. Ein
derartiges Material, das beim Bestrahlen abgebaut wird, ist Polyisobutylen (PIB) und seine Mischpolymeren. Ein
anderes derartiges Material ist ein K'cfyäthylenoxid.
Diese Materialien kann man mit Ruß und Ol mischen und erzielt so die gewünschten Endeigenschaften. Eine
derartige Kautschukverbindung wird beim Belichten abgebaut
Die Dichtungsschicht kann eine Mischung aus einem der oben erwähnten abbaufähigen Materialien und
einem vernetzbaren Material neben Ruß und öl enthalten. Das vernetzbare Material kann vom Typ
irgendeines diolefinischen Elastomeren sein, entweder ein Mischpolymeres oder Homopolymeres. Das Verhältnis
des abbaufähigen Materials zum vernetzbaren Material in der Mischung liegt im Bereich von 25%
abbaufähigem zu 75% vernetzbarem bis 75% abbaufähigem zu 25% vernetzbarem Material. Derartige
Mischungen können heterogen oder nicht mischbar sein, wobei sie eine kontinuierliche und eine diskontinuierliche
Phase enthalten. Die Mischung kann iuch eine homogene Mischung aus dem abbaufähigen und dem
vernetzbaren Material sein, wenn man geeignete Misch.ngsmethoden anwendet.
Wenn man eine heterogene Mischung bildet, ist das abbaufähige Material in der diskontinuierlichen Phase
als der dispergierten Phase und das vernetzbare Material in der homogenen Phase als der Matrixphase
enthalten. Erfindungsgemäß wurde auch festgestellt, daß die Menge an Ruß und öl wichtig für die
Verarbeitbarkeit ist.
Der physikalische Charakter der Dichtungsschicht kann im Bereich von einer flüssigen über eine
halbflüssige bis zur festen Konsistenz liegen. Diese flüssige Beschaffenheit ist direkt proportional zur
Menge des abbaufähigen Materials (niedrigmolekulares
Material), das in der Schicht vorliegt; das heißt, wenn die Menge des niedrigmc!f:kularen Materials ansteigt, wird
die Dichtungsschicht flüssiger oder weicher. Wenn die Dichtungsschicht kein hochmolekulares Material enthält,
ist ihre Endkonsistenz nach der Bestrahlung flüssig oder sehr weich. Wei.ii größere Mengen des vernetzbaren
Materials (hohes Molekulargewicht) vorliegen, ist die Endkonsistenz der Dichtungsschicht fest.
Bei den oben beschriebenen Verhältnissen können Haftungsprobleme zwischen der Dichtungsschicht und
den anderen Schichten auftreten. Diese Art Problem überwiegt stärker, wenn die Dichtungsschicht höhere
Mengen des abbaufähigen Materials enthält.
Verschiedene Chemikalien erwiesen sich als geeignet, um in verschiedenem Maß das Härten der Kautschuk-
verbindungen durch Bestrahlung zu beschleunigen, und verschiedene Chemikalien erwiesen sich als geeignet,
um das Härten der Kautschukverbindungen durch Bestrahlung zu hemmen. Diese Aktivatoren und
Hemmstoffe teilt man in sensibilisierende bzw. desensibilisierende
Mittel ein. Der in der Verbindung verwendete Kautschuktyp ist kritisch und bestimmt den
Typ des Aktivators oder Hemmstoffs, der funktionieren soll. Der Typ des Aktivators oder Hemmstoffs variiert,
wenn man verschiedene Kautschuktypen in der Verbindung verwendet, und die Menge dieser Chemikalien
kann in Abhängigkeit vom Typ des verwendeten
IO Kautschuks oder der Bestrahlungsdosis variieren, die die Kautschukverbindung erhält.
Speziell wurde festgestellt, daß p-Dichlorbenzol ein
wirkungsvoller Aktivator zur Bestrahlungshärtung von Kautschukverbindungen ist. Ferner stellte man fest, daß
bestimmte Thioätherpolythiole wirkungsvolle Aktivatoren sind. Die speziellen Polythiole, die man bewertete
und geeignet fand, sind in Tabelle I aufgestellt. Die Verbindung 2 aus dieser Tabelle verwendete man in den
nachstehenden Beispielen, und sie wird dort als »TEPT« bezeichnet.
Polythioätherpolythiole, abgeleitet von Triendithiol oder Trien-H2S-Polyadditionen:
Verbindung
Thiolfunktion
SH-Äquivaieni/Moi
SH-Äquivaieni/Moi
Idealisierte chemische Struktur und Ableitung
0,0050
aus Cyclodocetrien und 1,3-propandithiol
0,0082
S/CH2CH2
(CH5CH2SH)2n
aus Trivinylcyclohexan und H2S
0,0045
S/CH2CH2
(CH2CH2S(CHj)2SH)2Z2
aus Trivinylcyclohexan und Äthanoldithiol
0,0041
aus Trivinylcyclohexan und 1,4-Butandithiol
0,0049
S/(CH2^
— S — (CH2), SH)2/2
aus Trivinylcyclohexan und 1,3-Propanditbiol
Erfindungsgemaß wurde ferner bestimmt, daß wirksame
Hemmstoffe für die Bestrahlungshärtung oder -vernetzung aromatische öle. Schwefel, Schwefel-Härtungsbeschleuniger
und einige Kautschukantioxydationsmittel und/oder -antiozonisierungsmittei vom Typ
der substituierten Diphenylamine einschließen, z. B. N-(13-DimethylbutyI)-N'-pheny!-p-pheny!endiamin.
Tabelle II führt einige kommerzielle Antioxydationsmittel/Antiozonierungsmittel
auf, die sich als Hemmstoffe für die Bestrahlungshärtung geeignet erwiesen. Ein höheres Schwellungsverhältnis bedeutet einen
höheren Hemmeffekt Das Schweüungsverhältnis erhielt
man dadurch, daß man einen Teil des jeweiligen Antioxydationsmittels in 100 Teilen Polybutadienkaut-
schuk compoundierte, die Verbindung mit 5 Megagrad bestrahlte, die Probe in Toluol 48 h bei Raumtemperatur
eintauchte und das Gewicht des aufgeschwollenen Kautschuks im Vergleich zum Gewicht des trockenen
Kautschuks maß.
Antioxydans
Chemische Zusammensetzung
Schwellungsverhältnis
1 | keines |
2 | DBPC |
3 | Santowhite- |
Kristalle | |
4 | PBNA |
5 | Agerit-Weiß |
6 | Santoflex 13 |
2,6-Di-t-butyl-p-kresol
4,4'-Thiobis-(6-t-butyl-m-kresol)
4,4'-Thiobis-(6-t-butyl-m-kresol)
Phenyl-beta-naphthylamin
syn-Di-beta-naphthyl-p-phenylendiamin
syn-Di-beta-naphthyl-p-phenylendiamin
N-(! ,?-Pimcthy!buty!)-N'-pheny!-p-phsr!y!endiamin
11,5
15,1
13,6
15,1
13,6
14,7
11,9
11,9
">Ί Λ
Die Bestrahlungsdosis, die man erfindungsgemäß anwendete, und die Bedingungen, unter denen man die
Dosis anwendete, hingen von verschiedenen Variablen ab: dem Kautschuktyp in der Kautschukverbindung;
dem Aktivator oder Hemmstoff, den man in der Kautschukverbindung verwendete; der Menge an
Aktivator oder Hemmstoff, die man in der Kautschukverbindung verwendete; der Schichtdicke des Materials;
der Die'ε der angrenzenden Materialschichten; der
Schichtreihenfolge des Materials; der Schichtanzahl des Materials; und davon, ob man die Bestrahlung auf eine
oder auf beide Seiten des zusammengesetzten Streifens anwendete. Die geeignete Kombination lieferte die
gewünschten physikalischen Eigenschaften in den Schichten.
Die Dosis kann man auch durch die Bedingungen kontrollieren, unter denen man die Dosis anwendet, z. B.
durch die Energiemenge des verwendeten Elektronen-Strahls. Diese kann man derart kontrollieren, daß die
Elektronen den ganzen Streifen nicht vollständig durchdringen. Das ergibt die Bestrahlung eines Teils des
Streifens, aber nicht des ganzen Streifens.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert; die
F i g. 1 und 2 sind teilweise Querschnittsansichten eines Innenfutters für einen erfindungsgemäßen Luftreifen,
das ein Dichtungsmittel enthält;
Fig.3 ist eine teilweise Querschnittsansicht eines Innenfutters für erfindungsgemäße Reifen das ein
Dichtungsmittel enthält;
Fig.4 ist eine teilweise Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die man für
ein selbstdichtendes Innenfutter für Reifen verwendet;
F i g. 5 ist eine Querschnittsansicht eines Reifens, bei
dem die Erfindung als innenfutter verkörpert wird;
F i g. 6 ist eine Querschnittsansicht eines Reifens, der diese Erfindung verkörpert, wobei die Dichtungsschicht
sich nur im Scheitel des Reifens befindet
Fig. 1 zeigt das Schichtmaterial 10 mit einer Innenschicht 12 und zwei Außenschichten 11. Die
Innenschicht enthält ein Material, das abgebaut wird, wenn man es der Bestrahlung unterwirft, oder eine
Mischung aus einem abbaufähigen Material und einem, das vernetzt wird, wenn man es Bestrahlung unterwirft.
Die Außenschichten 11 sind so konstruiert, daß sie durch
die Bestrahlung relativ unbeeinflußt bleiben. Sie können eine Kautschukverbindung, die so konstruiert ist, daß sie
luftundurchlässige Eigenschaften hat, oder eine Kautschukverbindung enthalten, die so konstruiert ist, daß sie
eine gute Klebefähigkeit beim Aufbau hat. Ein Beispiel für den letzteren Typ ist eine Kautschukverbindung, die
100 Teile Naturkautschuk, 45 Teile Ruß und andere Compoundierungsbestandteile enthält, einschließlich
der nachstehenden, die das Vernetzen beim Bestrahlen verzögern: Santoflex 13, aromatisches öl, Schwefel und
Schwefel-Härtungsbeschleuniger.
Wenn man das Bestrahlungssystem verwendet, unterwirft man das Schichtmaterial 10 nach seinem
Aufbau einer Bestrahlungsbehandlung, die das abbaufähige Material in Schicht 12 abbaut, ob dieses Material
nun mit einem gemischt ist, das vernetzt wird, oder nicht; die das vernetztbarc Material in Schicht 12
vernetzt, falls irgendeins vorliegt; und die eine geringe Wirkung auf die Schichten U hat. Das Schichtmaterial
bringt man dann in das Endprodukt ein und führt die anschließenden Verarbeitungsstufen durch, die das
Endprodukt ergeben, einschließlich seiner Vulkanisation, die die Schichten 11 härtet und die Schicht 12 nicht
abbaut.
Bei der erfindungsgemäßen Anwendung kann man das Schichtmaterial 10 durch Kalandern oder Coextrudieren
erhalten. Man bevorzugt die Coextrudierungsmethode, da sie für eine bessere Kontrolle der
Schichtdicke bei geringeren Stärken sorgt, eine bessere Haftfähigkeit zwischen den Schichten ergibt und die
Bildung von Schichtmaterialien erlaubt, die Verstärkungen an vorausbestimmten Stellen haben, wie sie z. B. in
F i g. 3 gezeigt sind.
Ein Schichtmaterial der Konstruktion, die in F i g. 1 gezeigt ist, baute man auf, wobei die abbaufähige
Dichtungsschicht 12 eine Verbindung bzw. Zusammensetzung mit den nachstehenden Bestandteilen enthielt:
Teile pro | |
100 Teile | |
Polymeres | |
Styrol/Butadien- Pol ymeren- | |
Lösung | 25 |
Polyisobutylen | 75 |
Ruß | 60 |
Öl | 40 |
Diese Verbindung kalanderte man zu einem Flachmaterial von 20,32 cm Breite und 2,08 mm Dicke. Man
verwendete eine Standard-lnnenfutterverbindung, die einen halogenierten Butylkautschuk enthielt, für die
Schichten 11. Streifen dieser Verbindung kalanderte man und brachte sie auf beide Seiten der Dichtungsschicht auf. Diese Außenschichten waren 0,357 mm dick
und ergaben eine Gesamtdicke des Schichtmaterials von 2,794 mm. Dieses Schichtmaterial bestrahlte man in
zwei Durchläufen mit einer einseitigen Oberflächendosis von 8,5 Megarad. Das ergab eine Bestrahlungsdosis
von 10,8 MRADS auf der Rückseite des Schichtmaterials. Einen Teil dieses Schichtmaterials härtete man in
einer Laboratoriumspresse und unterwarf ihn den nachstehend beschriebenen Laboratoriumtests für Einstich-Dichtungsmittel.
Dieses Schichtmaterial zeigte gute Testergebnisse bezüglich der Zurückhaltung der
Luft.
Dieses gchärteie Scniehirnaienai gab man in eine
Laboratoriumvorrichtung um seine Dichtungseigenschaften zu bestimmen. Das Schichtmaterial überzog
man zuerst mit einer unterstützenden Gewebeschicht, die man mit einer dünnen gehärteten Kautschukmasse
überzog und stellte einen Träger für das Schichtmaterial während des Tests her. In dieser Vorrichtung überzieht
ein Streifen des Schichtmaterials eine Kammer, die mit einem Innendruck durch einen Druckluftzylinder
versorgt wird. Die Kammer ist mit einem Meßapparat zur Messung des Drucks in der Kammer versehen. Der
Druck wird durch ein Ventil zwischen dem Zylinder und der Kammer reguliert. Die Vorrichtung ist derart
konstruiert, daß man einen Nagel in das Schichtmaterial treiben und danach entfernen kann. Nach der Entfernung
des Nagels aus dem Schichtmaterial bestimmt man den in der Kammer erhaltenen Druck. Die Bedeckung
des Nagels mit dem Dichtungsmaterial wird auch bewertet.
Bei diesem Test des gehärteten Schichtmaterials, wie oben beschrieben, trieb man einen 16-»Penny«-Nagel
wiederholt in das Schichtmaterial und zog ihn danach heraus. Der Nagel trug einen gleichmäßigen Überzug
des Dichtungsmaterials, nachdem man ihn herausgezogen hatte. Es trat kein wesentlicher Luftverlust in der
Kammer sogar nach wiederholten Nageleinstichen auf.
Man stellte Reifen her und testete sie, die das oben
beschriebene Schichtmaterial enthielten. Produktionsreifen, die dieses Schichtmaterial enthielten, baute man
mit der nachstehenden Methode. Während der Herstellung eines Standardreifens von der Größe E 78-14 mit
zwei Körpereinlagen aus Polyesterfäden und mit zwei Bandeinlagen aus Glasfaden brachte man das Dichtungs-Schichtmaterial
auf die Aufbautrommel auf. Die Verbindungsstelle in diesem Streifen bedeckte man mit
einer Schicht aus der Verbindung der Körpereinlage. Den Rest des Reifens baute man auf und vulkanisierte
ihn, wobei man Standardmethoden und -vorrichtungen verwendete. Das ergab einen Reifen, bei dem der
Scheitelbereich einen 2032 cm breiten Streifen des Dichtungs-Schichtmaterials trug, ähnlich der in F i g. 6
gezeigten Konstruktion.
Diesen Reifen testete man gemäß einem von der General Motors Corporation aufgestellten Test für
Reifen, die Einstiche abdichten können. Bei dieser Testmethode montierte man den Reifen auf die
empfohlene Felge und pumpte ihn auf. Danach ließ man den Reifen zwei h mit einer Geschwindigkeit von
803 km/h laufen, wobei man seine Nennlast und Füllung
auf einsm Labor-Reifentestrad verwendete. Nach dieser Einlaufzeit stach man in eine der Zentralrillen des
Reifens mit einem 20-»Penny«-Nagel ein. Man entfernte den Nagel, überprüfte den Luftdruck des Reifens, und
prüfte das Loch auf ein Luftleck durch Anbringen einer Seifenlösung, wobei irgendwelche Blasen der Lösung
ein Luftleck anzeigen sollten. Beim Test dieses Reifens entdeckte man keinerlei Leck. Den Reifen ließ man
danach 1609 km auf dem Testrad wieder mit einer Geschwindigkeit von 80,5 km/h mit der Nennlast laufen.
ίο Nach diesen 1609 km prüfte man den Reifen wieder auf
Leck mit der Seifenlösung und prüfte wieder den Füllungsdruck. Bei diesem Test entdeckte man keinerlei
Leck und der Füllungsdruck war der gleiche wie der Anfangsfüllungsdruck.
Zu diesem Zeitpunkt stach man in eine Schulterrille mit dem 20-»Penny«-Nagel ein und entfernte den Nagel.
Man prüfte wieder das Leck und den Druck und ließ den Reifen weitere 1609 km laufen. Nach den zweiteii
1609 km wiederholte map. die Methode der Lecknnifung
und überprüfte die Füllung. Wieder wurde von diesem Reifen kein Leck und keinerlei Verlust des
Füllungsdrucks angezeigt.
Zu diesem Zeitpunkt machte man einen dritten Einstich in den Reifen mit dem 20-»Penny«-Nagel in
eine Rille in der Mitte zwischen der zentralen Rille und der Schulterrille. Man führte wieder den Test auf Leck
und Druck an diesem dritten Loch aus und ließ den Reifen danach weitere 1609 km laufen. Nach diesen
dritten 1609 km entfernte man den Reifen und beendete den Test.
Bei dem Test, den man an diesem Reifen ausführte, ließ man den Reifen 1653 km laufen, was eine
Gesamtzahl von 4871 km ausmacht. Man fand keinerlei Leck bei irgendeinem der Einstichlöcher nach Beendigung
des Tests und der Füllungsdruck betrug 0,035 kg/cm2 weniger als der Anfangsinnendruck. Man
glaubt, daß dieser Druckverlust auf der Druckmessungsmethode beruht und nicht auf irgendeinem Luftverlust
durch irgendeinen der Einstiche.
Um die Ausführbarkeit der besonderen verschiedenen Eigenschaften in den Schichten des erfindungsgemäßen
Luftreifens zu demonstrieren, stellte man Schichtmaterialien mit einer Schicht aus einer weichen
Naturkautschukverbindung, die 100 Teile Naturkaut-
■»5 schuk, 45 Teile Ruß und andere Compoundierungsbestandteile
enthielt, wie z. B. Santoflex 13, aromatisches
Öl, Schwefel und Schwefel-Härtungsbeschleuniger, die alle eine Desensibilisierungswirkung auf die Bestrahlungshärtung
haben, und mit einer Schicht aus einer harten Kautschukverbindung her, die 100 Teile Lösung
eines Siyrol/Butadien-Mischpolymeren, 80 Teile verstärkenden Ruß und 4 Teile eines Sensibilisierungsmittels
(PDCB) enthielt. In diesem Schichtmaterial hatte die weiche Naturkautschukverbindung eine Dicke von
0,1143 cm und die harte Verbindung aus der Styrol/Butadien-Lösung
hatte eine Dicke von 0,0889 cm. Diese Schichten wurden von zwei Schichten aus Mylar und
einer Dosimeterschicht aus blauem Cellophan getrennt,
und man maß die angewendete Bestrahlungsdosis. Zwei identische Paare von Schichtmaterialproben unterwarf
man anfangs der Bestrahlung auf einer Seite, drehte sie um und unterwarf sie der Bestrahlung auf der anderen
Seite: zweiseitige Bestrahlung. Nach dieser Bestrahlungsstufe trennte man die Schichtmaterialien auf. Die
?- Schichten des einen Paares derartiger Streifen prüfte
man auf ihre physikalischen Eigenschaften (Spannung-Dehnung-Daten). Die Ergebnisse zeigt Tabelle III in der
Spalte »Bestrahlungshärtung«. Die getrennten Schich-
ten der übrigen bestrahlten Streifen setzte man einer
zusätzlichen thermischen Härtung 10 min bei 164,4°C in
ek sr Preßform von 1 μιη (0,040 gauge) aus und
beobachtete danach ihre physikalischen Eigenschaften
zusätzlichen thermischen Härtung 10 min bei 164,4°C in
ek sr Preßform von 1 μιη (0,040 gauge) aus und
beobachtete danach ihre physikalischen Eigenschaften
Die Ergebnisse sind in Tabelle III in der Spalte »Bestrahlung und thermisches Härten« aufgeführt. Man
führte auf diese Weise drei getrennte Tests durch, jeden mit einer anderen Dosis wie in Tabelle IM gezeigt.
Test | Bestrahlungshärtung | sensibilisiertes | Bestrahlungs- und | thermische Härtung |
Kautschukverbindung | desensibilisierter | Stereon | desensibilisierter | sensibilisiertes |
Naturkautschuk | Naturkautschuk | Stereon | ||
Test 1 | ||||
Durchschnittsdosis 8,6 Megarad | 2285 | |||
Zugfestigkeit | 590 | 2860 | 2490 | |
(0,07 kg/cm2 = 1 psi) | ||||
Modul (0,07 kg/cm2 = 1 psi) bei | 570 | |||
100% Dehnur.5 | 45 | 1290 | 285 | 670 |
200% Dehnung | 75 | 2240 | 800 | 1815 |
300% Dehnung | 150 | 300 | 1590 | - |
Bruchdehnung (%) | 560 | 445 | 260 | |
Test 2 | ||||
Durchschnittsdosis 11 Megarad | 2620 | |||
Zugfestigkeit | 840 | 2895 | 1695 | |
(0,07 kg/cm2 = 1 psi) | ||||
Modul (0,07 kg/cm2 = 1 psi) bei | 605 | |||
100% Dehnung | 50 | 1495 | 260 | 530 |
200% Dehnung | 90 | 2515 | 700 | 1200 |
300% Dehnung | 190 | 315 | 1435 | - |
Bruchdehnung (%) | 630 | 460 | 260 | |
Test 3 | ||||
Durchschnittsdosis 12,3 Megarad | 2440 | |||
Zugfestigkeit | 855 | 2595 | 2050 | |
(0,07 kg/cm2 = 1 psi) | ||||
Modul (0,07 kg/cm2 = 1 psi) bei | 705 | |||
100% Dehnung | 55 | 1745 | 220 | 610 |
200% Dehnung | 100 | - | 690 | 1425 |
300% Dehnung | 205 | 265 | 1295 | - |
Bruchdehnung (%) | 595 | 455 | 265 | |
Diese Daten demonstrieren klar die Durchführbarkeit der Erfindung, indem sie zeigen, daß die
sensibilisierte Schicht durch die Bestrahlungsstufe gehärtet wird, die desensibilisierte Schicht jedoch nicht,
die desensibilisierte Schicht durch die nachfolgende Vulkanisierungsstufe gehärtet wird und die sensibilisierte
Schicht durch die nachfolgende Vulkanisierungsstufe nicht nachteilig beeinflußt wird.
In F i g. 2 hat das Dichtungs-Schichtmaterial 20 zwei Schichten 21 und 22. Die Schicht 21 ist die Schicht, die
das abbaufähige Material vom Dichtungsmittel-Typ enthält- Schicht 22 ist die Außenschicht, die man
verwendet, um das Dichtungsmaterial derart zu es
überziehen, daß es in der richtigen Lage im Endprodukt verbleibt Schicht 22 ist ein Luftreifen-Innenfutter oder
eine Luftreifen-Kautschukmasse, wie weiter oben beschrieben. F i g. 5, die nachstehend genauer erläutert
wird, zeigt die Verwendung des Schichtmaterials von F i g. 2 als Dichtungsschicht in einem Luftreifen.
Fig.3 stellt eine andere Ausführungsform des
Innenfutter-Schichtmaterials für den erfindungsgemäßen Luftreifen dar. Diese Figur demonstriert die
verstärkte Ausführungsform. In Fig.3 enthalten die
Außenschichten 31 eine weiche Kautschukverhindung, die derart konstruiert ist, daß sie eine gute Klebefähigkeit
beim Aufbau hat, und wenn man das Bestrahlungssystem verwendet, kann man diese Schichten gegen das
Härten desensibilisieren, beispielsweise durch Einschließen eines Antioxydationsmittels, beispielsweise Santoflex
13. Die Innenschichten 32 und 33 sind in gewissen vorher bestimmten Bereichen dicker, wie gezeigt. Diese
übermäßige Dicke kann man in einem Bereich des
Endprodukts (in diesem Falle eines pneumatischen Reifens) vorher einbauen, wo das Laminat dem
höchsten Druck bei seiner Formungs- und Härtungsstufe unterworfen ist. Diese besondere Dicke sorgt für
zusätzliches Material in den Hochdruckbereichen und ergibt ein Endprodukt mit einer adäquaten Dicke des
Materials in den Hochdruckbereichen, ohne daß es eine besondere Dicke in den Niederdruckbereichen hat
Diese Ausführungsform ergibt eine Materialersparnis.
Bei der Anwendung des Innenfutters für pneumati- to sehe Reifen mit der verstärkten Gestalt baut man die
dickeren Bereiche des Schichtmaterials in dem Reifenbereich ein, der den höchsten Drucken bei den
Formungs- und Härtungsstufen oder der größten Dehnung bei diesen Stufen unterworfen ist Die
besondere Dicke in den Bereichen mit hoher Dehnung verhindert das Ausdünnen des Innenfutters und das
Durchscheinen der Karkasse (d. h. die Karkasse schlägt
wirklich durch das ausgedünnte Innenfutter durch), das in diesem Bereich des Reifens eintreten kann. Bei dieser
Anwendungsform sorgt der verstärkte Streifen für die notwendige Dicke in den unangenehmen Be-eichen,
ohne daß man die Dicke über die ganze Breite des Streifens wie bei den Schichtmaterialien des Stands der
Technik beibehalten muß.
In Fig.3 kann die Schicht 32 eine Hartkautschukschicht
sein, die man für das Härten sensibilisiert, wenn ;nan sie der Bestrahlung unterwirft. Diese Schicht kann
eine Lösung aus Polybutadienkautschuk und verstärkendem Ruß enthalten. Derart verwendet man diese
Schicht, um die Dicke des Schichtmaterials während der nachfolgenden Formungs- und Härtungsschritte zu
erhalten. Wahlweise kann diese Schicht eine Hartkautschukschicht sein, die einen halogenierten Butylkautschuk
und verstärkenden Ruß enthält Derart ist diese Schicht die Barriereschicht, die dem Luftdurchtritt aus
der inneren Luftkammer des Reifens in den Reifen widersteht
Die Schicht 33 in Fig.3 ist die Dichtungsschicht
gegen Einstiche. Sie kann aus irgendeinem Dichtungsmaterial bestehen, das im vorliegenden Zusammenhang
beschrieben ist.
Selbstverständlich kann man zusätzliche Schichten irgendeines der erfindungsgemäß beschriebenen
Schichtmaterialien einschließen, oder irgendeine Kornbination der erfindungsgemäß beschriebenen Schichten
in einem Schichtmaterial enthalten sein. Beispielsweise kann das Schichtmaterial zwei Außenschichten aus
einer Weichkaulschukverbindung, die derart aufgebaut ist, daß sie eine gute Klebefähigkeit beim Aufbau hat,
und eine innere Dichtungsschicht, die derart aufgebaut ist, daß sie beim Einstechen abdichtet, und die ein
Material enthält, das beim Belichten abgebaut wird, eine weitere Innenschicht, die eine halogenierte Butylkautschukverbindung
enthält, die derart aufgebaut ist, daß sie für eine Barriere gegen den Luftdurchtritt sorgt, und
noch eine weitere Innenschicht aus einer Hartkautschukverbindung enthalten, die derart aufgebaut ist, daß
sie beim Belichten vernetzt wird und für eine Schicht sorgt, die die Unversehrtheit des Schichtmaterials
während der anschließenden Verarbeitungsstufen erhält.
Fig.4 zeigt eine andere Ausführungsform des Innenfutter-Schichtmaterials. In F i g. 4 ist das Schichtmaterial
als Ganzes mit der Nummer 40 bezeichnet. Es enthält zwei Außenschichten 41, die eine weiche
Kautschukverbindung enthalten, die derart aufgebaut ist, daß sie eine gute Klebefähigkeit für den Aufbau hat.
und die man gegen das Härten durch Bestrahlung desensibilisiert, z. B. durch Einschließen eines Antioxydationsmittels,
z. B. Santo flex 13. Zwei Zwischenschichten 42 und 43 befinden sich innerhalb der Schichten 41.
Diese Schichten enthalten eine harte Kautschukverbindung, die halogenierten Butylkautschuk und verstärkenden
Ruß enthält uad die man für das Härten durch Belichten, beispielsweise durch Einschluß von TEPT,
sensibilisiert Zwischen den Schichten 42 und 43 ist eine Schicht aus Polyisobutylen 44 ohne irgendwelche
Sensibilisierungs- oder DesensibilisierungsmitteL Dieses Material kann irgendein verstärkendes Material enthalten
oder auch nicht, z. B. Ruß. Die Brücken 45 und 46 aus
demselben Material wie in den Schichten 42 und 43 verbinden die Schichten 42 und 43 miteinander. Diese
Brücken formen Taschen, die die Schicht 44 enthalten.
Wenn man das Schichtmaterial aus Fig.4 der
Bestrahlung unterwirft bleiben die Schichten 41 unbeeinflußt, bleiben weich und klebrig und sorgen für
die Haftung während der nachfolgenden Verarbeitungsstufen für das Endprodukt Die Schichten 42 und 43
härten teilweise oder ganz aus und sorgen dadurch für den steifen, harten Unterbau für das zusammengesetzte
Schichtmaterial. Das Material in Schicht 44 wird durch Kettenspaltung abgebaut und bildet ein flüssiges
breiartiges Material. Dieses Schichtmaterial kann man danach als Innenfutter eines Reifens aufbringen und es
der späteren Vjlkanisierungsstufe unterwerfen. Der erhaltene Reifen hat dann ein Innenfutter, das Taschen
mit einem flüssigen Polyisobutylenmaterial enthält Dieses Material dient als Dichtungsmittel gegen
irgendwelche Einstiche, die im Reifen vorkommen können, und gibt dadurch dem Reifen die Fähigkeit der
Selbstabdichtung. Die Brücken 45 und 46 sind notwendig, um die Unversehrtheit des zusammengesetzten
Schichtmaterials nach der Bestrahlungsstufe zu erhalten, weil die Schicht 44 durch die Bestrahlungsstufe
verflüssigt wird.
Das Schichtmaterial von F i g. 4 ist herstellbar, weil die Bestrahlung eine Kettenspaltung im Polyisobutylen
verursacht, während das eintretende Vernetzen nicht den Kettenabbau durch diese Kettenspaltungsreaktion
in diesem Material aufwiegt. Standard-Butylkautschuk, ein Mischpolymeres aus Polyisobutylen und Isopren,
wird bis zu einem bestimmten Grad durch Bestrahlung abgebaut, aber dieser Abbau wird teilweise durch eine
konkurrierende Vernetzungsreaktion kompensiert. Die gleichen zwei Kompensationsreaktionen treten in
halogenierten Butylkautschuken mit der Ausnahme auf, daß die Vernetzungsreaktion im halogenierten Butylkautschuk
mehr überwiegt als im Standard-Butylkautschuk. Dieses Verhalten der Butylkautschuke demonstriert
die kritische Beschaffenheit der Bestrahlungsbehandlung und zeigt wie kritisch es ist, die geeigneten
Sensibilisierungs- oder Desensibilisierungsmittel für jeden speziellen Kautschuk auszuwählen.
Es ist daran gedacht, daß man diese Situation der Kettenspaltung gegenüber der Vernetzung auch in
einem Schichtmaterial aus drei Schichten verwenden kann, bei dem die zwei Außenschichten weiche klebrige
Kautschukverbindungeri sind, die man derart desensibilisiert, daß sie der Bestrahlungshärtung widerstehen
und bei dem die Innenschicht eine Polymerenmischung enthält, wie z. B. Polyisobutylen und einen haiogenierter
Butylkautschuk. Durch die Bestrahlung wird da! Polyisobutylen abgebaut und bildet eine Flüssigkeit, die
im vernetzten halogenierten Butylkautschuk einge schlossen ist. Diese Zusammensetzung hat aucf
selbstabdichtende Eigenschaftea
F i g. 5 zeigt den erfindungsgemäßen Luftreifen. Der
Reifen 50 hat eine Lauffläche 51, Seitenwände 52 und Reifenwülste 53. Die Anordnung des erfindungsgemäßen
Innenfutters an der Innenfläche des Reifens ist als Streifen 54 gezeigt. Die anderen Besonderheiten des
Reifens können irgendeine bekannte Konstruktion sein (Radialreifen, DiagonaJreifen, Gürtelreifen) für Reifen
von Personenwagen, Lastwagen, Flugzeugen, Geländefahrzeugen,
Traktoren oder industriellen Fahrzeugen. ι ο
F i g. 6 zeigt einen Reifen, der eine Dichtungschicht
wie in F i g. 2 enthält Die Grundbestandteile des Reifens in F i g. 6 sind identisch mit den Bestandteilen in F i g. 5.
Außerdem steüt Fig.6 das Schichtmaterial 20 aus
Fig.2 mit der Dichtungsschicht 2t und der Oberzugsschicht
22 im Scheitelbereich des Reifens dar. Das ist der Bereich, wo Einstiche durch Nägel vorwiegend vorkommen.
Selbstverständlich kann die Schicht 22 des Schichtmaterials 20 luftbeständige Eigenschaften haben,
wie sie durch Innenfutterverbindungen aus halogeniertem Butylkautschuk vorgesehen werden.
Tabelle IV demonstriert die Sensibilisierungs- und
Desensibilisierungseigenschaften verschiedener Chemikalien auf eine Kautschukverbindung mit dem nachstehenden
Grundansatz·.
Styrol/Butadien
Mischpolymeren-Lösung (SBR) 100 Teile
verstärkender Ofenruß (CB) 50 Teile
Jeder Vergleich ist unter einer Testnummer aufgeführt; die erste Spalte bezeichnet die Bestandteile in
dem obigen Grundansatz, die zweite Spalte den Modul bei verschiedenen Dehnungen und die letzte Spalte die
durchschnittliche Bestrahlungsdosis, der jede Verbindung ausgesetzt wurde. In den Tests laminierte man die
Verbindungen aufeinander und bestrahlte sie; darsch trennte man sie voneinander und bestimmte von jedem
die physikalischen Eigenschaften.
Tabelle IV | Modul | bei Dehnung | 300% | Durchschnitts |
dosis | ||||
100% | 200% | - | in Megarad | |
- | ||||
Test 1 | 187 | - | 7,3 | |
SBR/CB | 1004 | - | - | 7,2 |
SBR/CB + 3,5 TEPT*) | - | |||
Test 2 | 889 | - | 7,6 | |
SBR/CB + 3,5 TEPT | 127 | - | - | 7,2 |
SBR/CB + 3,5 Santoflex 13 | - | |||
Test 3 | 219 | 325 | 6,9 | |
SBR/CB | 632 | 1824 | - | 7,1 |
SBR/CB + 1,5 TEPT, 2 PDCB**) | - | |||
Test 4 | 178 | 213 | 6,9 | |
SBR/CB + 3,5 Santoflex 13 | 623 | 1706 | '447 | 6,9 |
SBR/CB + 1,5 TEPT, 2 PDCB | ||||
Test 5 | 235 | 683 | 68 | 8,3 |
SBR/CB + 1,5 TEPT, 2 PDCB, | ||||
30 Naphthenöl·**) | «18 | 57 | 8,0 | |
SBR/CB + 3,5 Santoflex 13, | - | |||
30 aromatisches Öl****) | ||||
Test 6 | 315 | 1090 | - | 10,1 |
SBR/CB + 1,5 TEPT, 2 PDCB, | ||||
20 Naphthenöl | 68 | 85 | 10,1 | |
SBR/CB+ 3,5 Santoflex 13, | 2267 | |||
20 aromatisches Öl | ||||
Test 7 | 405 | 1165 | 145 | 7,8 |
SBR/CB+ 1,5TEPT, 2 PDCB, | ||||
10 Naphthenöl | 88 | 110 | 7,6 | |
SBR/CB + 3,5 Santoflex 13, | ||||
10 aromatisches Öl | ||||
Fortsetzung
Modul bei Dehnung
100% 200%
300%
Durchschnittsdosis
in Megarad
Test 8
SBR/CB + 1,5 TEPT, 2 PDCB, 20 Naphthenöl
SBR/CB + 3,5 Santoflex 13,
20 aromatisches Öl
SBR/CB + 3,5 Santoflex 13,
20 aromatisches Öl
Test 9
SBR/CB + 20 Naphthenöl
SBR/CB + 20 aromatisches Öl
SBR/CB + 20 aromatisches Öl
Test 10
SBR/CB + 3,5 TEPT
SBR/CB + 3,5 Santoflex 13,
20 aromatisches Öl
SBR/CB + 3,5 Santoflex 13,
20 aromatisches Öl
*) TEPT = Thioätherpolythiol (Verbindung 2 in Tabelle I)- **) PDCB = p-Dichlorbenzol.
***) Naphthenöl = Sunthene 42<ίΐ).
****) Aromatisches Öl = Dutrex 726.
325 | 1033 | — | 9,6 |
55 | 55 | - | 3,5 |
141 | 302 | 702 | 9,9 |
75 | 101 | 143 | 10,0 |
293 | 963 | 1793 | 8,3 |
57 | 72 | 92 | 8,2 |
Diese Daten demonstrieren die selektive Härtung der Kautschukveoindung in einem Schichtmaterial, wenn
man die Kautschukverbindungen für die Reaktion auf die Bestrahlungsbehandlung sensibilisiert bzw. desensibilisiert
hat Bei allen Tests /Ohrtc man die Behandlung
der beiderseitigen Bestrahlung mit der Ausnahme aus, daß man bei Test 6 nur eine Seite bestrahlte; diese Seite
erhielt eine höhere Dosis.
Tabelle V demonstriert die Anwendung der Erfindung auf einem zusammengesetzten Streifen, wobei man die
Innenschicht durch Bestrahlung härtete, und die zwei Außenschichten unbeeinflußt blieben. Diese Schichtmaterialien
stellte man mit drei Schichten her, voti denen jede eine Mischpolymerenlösung aus Styrol und
Butadien enthielt, wie in Tabelle IV angezeigt Man legte zwischen jede Schicht einen Mylar-Film ein
erleichterte damit die spätere Trennung. Man unterwarf die Schichtmaterialien einer beidseitigen Bestrahlungsbehandlung; danach trennte man die Schichten und
bestimmte die physikalischen Eigenschaften jeder Schicht.
40
Tabelle V |
Stärke
(2,54 cm = inch) |
Dosis
(Megarad) |
Modul bei
300% Dehnung (0,07 kg/cm2 = psi) |
Zugfestig
keit (0,07 kg/cm2 |
Dehnung |
Schichtmaterial A | 0,021 | 3,8 | 41 | 51 | 800 |
A. 100 SBR/70 CB/ 40 aromatisches Öl/ 2 Santoflex 13 |
0,030 0,33 |
3,5 3,75 |
258 143 |
822 303 |
733 992 |
B. 100 SBR/50 CB/ 2 PDCB C. 100 SBR/50 CB/ 2 Santoflex 13 |
|||||
Schichtmaterial B | 0,023 | 5,7 | 67 | 107 | 840 |
A. 100 SBR/70 CB/ 2Santoflexl3 40 aromatisches Öl |
0,034 | 5,4 | 383 | 1391 | 713 |
B. 100 SBR/50 CB/ 2 PDCB |
0,035 | 6 | 196 | 628 | 860 |
C. 100 SBR/50 CB/ 2 Santoflex 13 |
|||||
I ,9
JjS Diese Daten demonstrieren die Bestrahlungshärtung
Jf der sensibilisierten Innenschicht eines Schichtmaterials
tf aus drei Schichten, während die desensibilisierten
;s Außenschichten durch die Bestrahlungsbehandlung
i>" unbeeinflußt sind. Die Außenschichten behalten ihre
;; Klebefähigkeit für den Aufbau, während die Innen-
% schicht gehärtet wird und ihre Ausmaße behält
λϊ Die Dosis, die von den Schichten in den obigen
V Beispielen erhalten wurde, maß man unter Verwendung
'.* von Streifen aus blauem Cellophan, die den Farbstoff ι ο
A Methylenblau enthielten. Diese Streifen brachte man
%\ auf der Ober- und Unterseite der Schichtmaterialien an,
% die bestrahlt werden sollten. Man nahm Messungen der
r-i optischen Dichte an den Streifen vor und nach der
ip Bestrahlung vor. Die Bestrahlung reduzierte den
% Farbstoff zu einem farblosen Zustand, wobei das
[;: Ausmaß der Bleichung proportional zur Bestrahlungs-
Ψ- dosis war, die der Streifen erhielt
'.- Die Dosis auf dem Streifen bestimmte man aus einem
lh Diagramm der Änderung in der optischen Dichte (vor
rj und nach der Bestrahlung) als der Funktion der
K Dosisgröße. Die Durchschnittsdosis auf einer Schicht
%i berechnete man aus der Oberflächendosis und einer
^i vorher bestimmten Tiefendosis-Verteilungskurve für
i;S den speziellen verwendeten Elektronenbeschleuniger.
ϊί· Eine gleichförmige Dosis überall auf jeder Schicht
; j erhielt man durch geeignete Auswahl der Menge an
f Elektronenenergie und die Methode der beidseitigen
ir Dosierung.
;; Die Erfindung nützt maximal die Schichtkörpertheo-
;> rie aus, daß mit steigender Anzahl der Berührungsflä-
: chen die Fließbeständigkeit des Schichtmaterials ansteigt
Die Erfindung ermöglicht Schichtmaterialien als Innenfutter für Luftreifen, die dünnere und mehr
Schichten enthalten, als man nach dem Stand der Technik erzielt. Die Berührungsflächen verteilen die
Dehnungskräfte gleichmäßiger und verleihen dem Schichtmaterial größere Dimensionsstabilität.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
45
50
55
60
65
Claims (6)
1. Verfahren zum Herstellen eines einstichabdichtenden Luftreifens mit einem aus mindestens zwei
Schichten bestehenden Innenfutter, bei dem die erste Schicht aus Naturkautschuk und/oder Butadien-StyroI-Copolymerisat
und/oder halogeniertem Butylkautschuk mit der zweiten, aus Polyisobutylen
und/oder Copolymeren von Polyisobutylen und Polyäthylenoxid bestehenden, das Einstichdichtungsmittel
umfassenden Schicht zusammengesetzt und anschließend das Innenfutter in den Reifen
radial innenliegend am Gürtel eingesetzt wird, und daß anschließend der Reifen vulkanisiert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einsetzen in den Reifen die beiden Schichten
zusammen bestrahlt werden, wobei die zweite Schicht dabei mindestens teilweise abgebaut wird,
während öle erste Schicht dabei vernetzt wird.
2. Luftreifen gemäß Anspruch i, gekennzeichnet durch ein Schichtmaterial, das mindestens fünf
Schichten aus Kautschukverbinden enthält, bei dem man mindestens zwei Außenschichten mit einem
Desensibilisierungsmittel vorsieht, das das Vernetzen beim Bestrahlen hemmt; zwei Innenschichten
des Schichtmaterials mit einem Sensibilisierungsmittel vorsieht, das das Vernetzen beim Bestrahlen
fördert; eine Mittelschicht zwischen diesen sensibilisierten Schichten mit einem Material vorsieht, das
beim Bestnülen abgebaut wird; dieses Schichtmaterial
mit dieser Mittelschicht zwischen den beiden sensibilisierten Schichten und der einen dieser
sensibilisierten Schichten auf eier Außenseite jeder
dieser sensibilisierten Schichten zusammenbaut; das Schichtmateriai derart einer Bestrahlung unterwirft,
daß diese Schichten unterschiedlich derart vernetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Schichten, die kein
abbaufähiges Material enthält, ein Sensibilisierungsmittel
enthält, das das Vernetzen in dieser Schicht fördert, wenn man die Bestrahlung anwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schichtmaterial drei
Schichten enthält, wobei die Mittelschicht bei dieser Behandlung abgebaut wird und die zwei Außenschichten
mindestens teilweise vernetzt werden, wenn man sie dieser Behandlung aussetzt.
5. Luftreifen nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Sensibilisierungsmittel aus p-Dichlorbenzol oder Triätherpolythiolen besteht.
6. Luftreifen nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Desensibilisierungsmittel eine der folgenden Verbindungen darstellt: 2,6-Di-t-butyl-p-kresol und/oder
Phenyl-/J-naphthylamin, 4,4'-Thiobis-(6-t-butyl-mkresol),
N-(l,3-Dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylendiamin, syn-Di-ß-naphthyl-p-phenylendiamin,
aromatische öle, Schwefel und Schwefel-Härtungsbeschleuniger.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US71649376A | 1976-08-20 | 1976-08-20 | |
US05/737,884 US4140167A (en) | 1976-08-20 | 1976-11-02 | Sealant laminates |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2737368A1 DE2737368A1 (de) | 1978-02-23 |
DE2737368C2 true DE2737368C2 (de) | 1984-05-17 |
Family
ID=27109543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2737368A Expired DE2737368C2 (de) | 1976-08-20 | 1977-08-18 | Verfahren zum Herstellen eines einstichabdichtenden Luftreifens und Luftreifen selbst |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
CA (1) | CA1100401A (de) |
DE (1) | DE2737368C2 (de) |
FR (1) | FR2362015A1 (de) |
GB (1) | GB1559939A (de) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2430859A1 (fr) * | 1978-07-13 | 1980-02-08 | Michelin & Cie | Pneumatique avec revetement d'etancheite comportant une matiere thermodurcissable |
FR2431380A1 (fr) * | 1978-07-17 | 1980-02-15 | Michelin & Cie | Pneumatique avec revetement obturateur de crevaison |
FR2431379A1 (fr) * | 1978-07-17 | 1980-02-15 | Michelin & Cie | Pneumatique avec revetement d'etancheite vulcanisant en cas de crevaison |
US4228839A (en) * | 1978-08-03 | 1980-10-21 | The Firestone Tire & Rubber Company | Self-sealing pneumatic tire |
FR2455994A2 (fr) * | 1979-05-11 | 1980-12-05 | Michelin & Cie | Pneumatique avec revetement d'etancheite comportant une matiere thermodurcissable |
FR2455995A2 (fr) * | 1979-05-11 | 1980-12-05 | Michelin & Cie | Pneumatique avec revetement d'etancheite vulcanisant en cas de crevaison |
FR2455993A2 (fr) * | 1979-05-11 | 1980-12-05 | Michelin & Cie | Pneumatique avec revetement obturateur de crevaison |
CA1215619A (en) * | 1982-09-07 | 1986-12-23 | John Walker | Pneumatic tire and inner liner therefor having puncture sealing characteristics |
CA1217122A (en) * | 1983-06-01 | 1987-01-27 | John Timar | Pneumatic tire inner liner having puncture sealing characteristics |
JP3996796B2 (ja) | 2002-03-25 | 2007-10-24 | 本田技研工業株式会社 | チューブレスタイヤ |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2657729A (en) * | 1950-06-27 | 1953-11-03 | H V Hardman Company Inc | Punctureproof tube and sealing material therefor |
US3563294A (en) * | 1968-07-02 | 1971-02-16 | Alex Chien | Puncture-sealing band |
US3933553A (en) * | 1973-01-05 | 1976-01-20 | Mildred Kelley Seiberling | Tires, etc |
US3933566A (en) * | 1969-07-02 | 1976-01-20 | Mildred Kelley Seiberling | Tires, etc. |
US3843502A (en) * | 1971-06-01 | 1974-10-22 | Firestone Tire & Rubber Co | Promoters for radiation induced cross-linking in polymer substances |
GB1358209A (en) * | 1971-06-01 | 1974-07-03 | Firestone Tire & Rubber Co | Radiation cure of synthetic rubbers |
US3981342A (en) * | 1975-03-12 | 1976-09-21 | Uniroyal Inc. | Puncture sealing composition and tire |
US4089360A (en) * | 1975-09-22 | 1978-05-16 | The Firestone Tire & Rubber Company | Pneumatic tire containing an irradiated laminated component |
-
1977
- 1977-08-10 GB GB33520/77A patent/GB1559939A/en not_active Expired
- 1977-08-12 CA CA284,676A patent/CA1100401A/en not_active Expired
- 1977-08-18 DE DE2737368A patent/DE2737368C2/de not_active Expired
- 1977-08-22 FR FR7725629A patent/FR2362015A1/fr active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2737368A1 (de) | 1978-02-23 |
FR2362015B1 (de) | 1983-05-20 |
GB1559939A (en) | 1980-01-30 |
FR2362015A1 (fr) | 1978-03-17 |
CA1100401A (en) | 1981-05-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2641056C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens mit einem Laminat als Reibungsgummistreifen oder als Innenfutter | |
DE2631691C2 (de) | Dichtungsmassen | |
US4171237A (en) | Sealant laminates | |
US4140167A (en) | Sealant laminates | |
DE69918994T2 (de) | Perforationsbeständige reifenzusammensetzung und beschichtungsverfahren dafür | |
DE69730404T2 (de) | Luftreifen und verfahren zu dessen herstellung | |
DE2737368C2 (de) | Verfahren zum Herstellen eines einstichabdichtenden Luftreifens und Luftreifen selbst | |
DE2839766A1 (de) | Selbsttragender luftreifen | |
DE3313585A1 (de) | Klebstoffmasse | |
DE60021661T2 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Luftreifens | |
DE2427452A1 (de) | Selbstdichtender pneumatischer reifen | |
DE102009003333A1 (de) | Dichtmittel für selbstabdichtende Fahrzeugluftreifen, selbstabdichtender Fahrzeugluftreifen und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE1954886A1 (de) | Verbesserte Luftreifen und Kautschukmischung fuer ihre Herstellung | |
DE2411050A1 (de) | Loecher abdichtender luftreifen und verfahren zu seiner herstellung | |
DE60009828T2 (de) | Luftreifen und verfahren zur herstellung des luftreifens | |
DE2924060C2 (de) | Selbstdichtender Luftreifen | |
EP1985436A1 (de) | Luftreifen mit Dichtmittelzwischenlage und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE102018116939A1 (de) | Luftreifen | |
DE2927861A1 (de) | Luftreifen mit selbstabdichtender innenauskleidung | |
EP3743296B1 (de) | Selbstabdichtender fahrzeugluftreifen mit dichtmittellage | |
DE3034908A1 (de) | Abdichtungsmittel, insbesondere fuer fahrzeugreifen | |
DE2701040A1 (de) | Fahrzeugluftreifen und verfahren zu seiner herstellung | |
DE2457808C2 (de) | Luftreifen mit einem an seine innere Oberfläche aufgeklebten Pannenschutzstreifen | |
EP3833554B1 (de) | Selbstabdichtender fahrzeugluftreifen mit dichtmittellage und verfahren zu dessen herstellung | |
EP3775079A1 (de) | Gebilde eines selbsttätig abdichtenden reifendichtmittels |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAR | Request for search filed | ||
OC | Search report available | ||
OD | Request for examination | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |