DE69821402T2

DE69821402T2 - Verfahren zum Markieren von Reifen mit einer wässrigen Zusammensetzung

Info

Publication number: DE69821402T2
Application number: DE69821402T
Authority: DE
Inventors: Ramendra Nath Hudson Majumdar; Robert Calevich (nmn), Highland Heights
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1997-04-25
Filing date: 1998-04-16
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2018-04-17
Also published as: ES2216198T3; BR9801073A; AU726626B2; EP0873887A2; EP0873887B1; EP0873887A3; US5840138A; AU6361298A; MX9803116A; DE69821402D1

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Markierung mindestens eines Abschnitts einer Reifenoberfläche und einen Reifen, der solche Markierungen aufweist.
Stand der Technik
Neue Seitenwände von Reifen werden vom Hersteller oft mit Schutzanstrichen oder -belägen versehen, die mit Wasser abgewaschen werden können, insbesondere wenn die Seitenwände der Reifen eine Farbe aufweisen (z. B. weiß), die zur typischen schwarzen Farbe des restlichen Reifens in Kontrast steht. Diese Schutzanstriche enthalten als Bindemittel häufig Poly(vinylalkohol), was die US-Patentschriften US-A-4 911 218 und 5 149 591 lehren. Der allgemeine Zweck derartiger Schutzbeläge oder -anstriche besteht darin, Wanderungen von Chemikalien aus dem angrenzenden schwarzfarbigen Reifen an die dekorative Weißwandreifen-Gummizusammensetzung zu verhindern oder zu verhüten. Ohne den Schutzanstrich würden diese Chemikalien zur Fleckenbildung neigen und dadurch der Gummi der Weißwand verfärben.
Die US-Patentschrift US-A-4 670 289 offenbart ein Markierungsgerät, das in Verbindung mit einer Reifenkontrollmaschine eingesetzt wird, um zu ermöglichen, dass ein Reifen an der Stelle gekennzeichnet werden kann, an der von den Reifenkontrollmitteln Unregelmäßigkeiten erkannt wurden.
Die US-Patentschrift US-A-5 058 648 offenbart einen Reifen, der mindestens einen Abschnitt aufweist, der mit einer Markierung versehen ist, um die Montage mit anderen Radbestandteilen zu vereinfachen und die Abweichungen im Rad insgesamt zu minimieren, wobei der Reifen einen Reifenmantel, eine Reifenseitenwand und eine Reifenlauffläche aufweist, und die Markierung eine fluoreszierende Markierung auf dem Reifen ist, die einen Abschnitt kennzeichnet, der vom Rest des Reifens abweicht, wobei die fluoreszierende Markierung über einer Beschichtung auf Poly(vinylalkohol)-Basis aufgebracht wird, und diese Beschichtung zuvor auf dem Reifen aufgebracht worden war.
Pneumatische Reifen werden im Allgemeinen aus einer Vielzahl an Schichten, Lagen, Gurten usw. hergestellt. Die Bestandteile werden auf einer Reifenmontiermaschine sorgfältig montiert und miteinander verklebt. Der Rohling wird von der Reifenmontiermaschine entfernt und die Reifenbestandteile werden in einer Reifenvulkanisierpresse vulkanisiert. Der vulkanisierte Reifen aus der Reifenvulkanisierpresse wird auf Abweichungen von Abmessungen, Gewichtsabweichungen, Abweichungen beim Aufblasen des Reifens und auf Abweichungen bewertet, die beim Drehen des Reifens erkannt werden können. Reifenhersteller haben bisher diese erkennbaren Abweichungen im Rahmen ihrer Qualitätskontrollprogramme gemessen und gekennzeichnet und tun dies auch heute. Die Daten aus diesen Bewertungen werden von den Reifenherstellern verwendet, ihre Geräte und Verfahren entsprechend einzustellen.
Automobilhersteller haben erkannt, dass die Markierungen der Reifenhersteller hinsichtlich Position und Ausmaß geringerer Abweichungen zwischen Reifen verwendet werden können, um mit den Reifen Variationen anderer Automobilbestandteile, wie der Reifenfelge, auszugleichen. Sie forderten, dass die Markierungen an den Reifen verbleiben, die an sie versandt werden sollen. Die Automobilhersteller baten darum, fluoreszierende Markierungen auf dem Reifenträger anzubringen, da diese mechanisch gelesen und maschinell zugeordnet werden könnten, beispielsweise von den Maschinen, die die Reifen auf die Felgen montierten. Die im Handel erhältlichen fluoreszierenden Beschichtungsmaterialien, die in ähnlichen Anwendungen benutzt wurden, benötigten zu ihrer Entfernung organische Lösungsmittel. Darüberhinaus behielten die Beschichtungen auf Lösungsmittelbasis auf Dauer nicht genügend fluoreszierende Wirkung, um nach einer Lagerung erkennbar zu bleiben. Organische Lösungsmittel sind umweltschädlich und für die Arbeiter gesundheitsgefährlich. Automobilhersteller bewerteten fluoreszierende Aufkleber, die eine fluoreszierende Markierung, eine Trägerschicht und einen Haftkleber aufwiesen. Neben höheren Herstellungskosten von Aufklebern mit Haftkleber fielen zusätzliche Kosten an, da die Aufkleber und der Klebstoff von Hand entfernt werden müssen und nicht bei normalem Autowaschen abgewaschen werden. Oft wurden jegliche Schutzanstriche oder -beläge der Seitenwand von Reifen vor dem Aufbringen fluoreszierender Markierungen oder Aufkleber entfernt, um die Haftung zu erhöhen.
Der Begriff Harmonien betrifft eine Vielzahl sinusförmiger Komponenten, aus denen sich ein musikalischer Ton zusammensetzt. Wenn die erste Frequenz eines Tons bei 440 Hz liegt, dann liegt die zweite im Allgemeinen bei 880 Hz und die dritte bei 1320 Hz. Eine Messung eines pneumatischen Reifens, wenn dieser um eine Umdrehung gedreht wird, kann oft sinusförmig sein. Wenn die Messung einen Mindestwert und einen Höchstwert pro Umdrehung liefert, ergibt sich eine sinusförmige Eigenschaft mit einer Frequenz von 1. Deshalb zeigt eine Markierung der ersten Harmonie eines drehenden Reifens normalerweise einen gemessenen Mindest- oder Höchstwert auf einem Reifenabschnitt für einen bestimmten Test an.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung zeigt ein Verfahren zur Markierung mindestens eines Abschnitts eines pneumatischen Reifens gemäß Anspruch 7 bzw. eines pneumatischen Reifens gemäß Anspruch 9. Das Verfahren umfasst das Erkennen von radialen Abweichungen an mindestens einem Reifenabschnitt, das Anbringen einer fluoreszierenden Markierung auf diesen Abschnitt (Anbringen der Markierung auf eine Poly(vinylalkohol)-Beschichtung oder Poly(vinylalkohol) enthaltend, oder beides) und Trocknen der fluoreszierenden Markierung. Die Erfindung wird anhand einer radialen Abweichung (d. h., versetztem Laufflächenabschnitt) beschrieben, obwohl es selbstverständlich ist, dass sie auch auf Gewichtsabweichungen und Ähnliches angewendet werden kann. Wenn der Reifen auf einer Felge montiert wird, kann eine fluoreszierende Markierung erkannt und eine gekennzeichnete Felge gewählt werden, wobei der Reifen hinsichtlich der Reifenfelge gedreht wird, um die Gesamtabweichung von Reifen und Felge zu minimieren, und der Reifen kann auf der Felge montiert werden. Anschließend kann die fluoreszierende Markierung mit Wasser vom Reifen entfernt werden. Die fluoreszierende Markierung kann ein fluoreszierendes Pigment oder einen Farbstoff umfassen, wenn sie über einer Poly(vinylalkohol)-Beschichtung aufgetragen ist, oder kann das fluoreszierende Pigment oder den Farbstoff, Poly(vinylalkohol) und einen Weichmacher umfassen.
Beschreibung der Erfindung im Einzelnen
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Zusammensetzung der Markierung mindestens ein fluoreszierendes Pigment oder einen fluoreszierenden Farbstoff, wenn sie auf einer Poly(vinylalkohol)(PVA)-Beschichtung aufgetragen wird, oder umfasst alternativ mindestens ein fluoreszierendes Pigment oder einen fluoreszierenden Farbstoff und Poly(vinylalkohol).
Weiterhin wird erfindungsgemäß ein pneumatischer Reifen vorgestellt, der eine oder mehrere diskrete erfindungsgemäße Markierungen bevorzugt auf mindestens einer Seitenwand aufweist.
Die Verwendung einer Beschichtungszusammensetzung auf Poly(vinylalkohol)-Basis für Markierungen mindestens einer Seitenwand von Gummireifen, bevorzugt pneumatischer Gummireifen, ist besonders vorteilhaft. Der Poly(vinylalkohol) liefert ein fleckenabstoßendes polarisiertes Bindemittel, das die fluoreszierende Wirkung des fluoreszierenden Pigments oder Farbstoffs über Tage oder wünschenswerterweise über Wochen aufrechterhält.
Bei der praktischen Anwendung dieser Erfindung ist es selbstverständlich, dass die PVA-Beschichtung im Allgemeinen einen geeigneten Weichmacher für PVA enthält, wie beispielsweise Glycerin, Sorbitol bzw. andere Polyole, die typischerweise bei PVA verwendet werden, um PVA flexibler werden zu lassen. Eine Plastifizierung durch Poly(vinylacetat) ist ebenfalls möglich. Andere PVA-Weichmacher umfassen in kleinen Mengen Alkyldiarylphosphate und Sulfonamide. Obwohl die Auswahl des Weichmachers nicht als äußerst kritisch angesehen wird, sollte es sich um einen Weichmacher handeln, der den Widerstand des PVA gegen das Wandern fleckenbildender Materialien aus dem Inneren des Reifens nicht wesentlich verschlechtert. Zu diesem Zweck werden häufig Glycerin bzw. Polyole verwendet. Der Weichmacher kann aber gegebenenfalls auch eine kleine Menge Polyoxyalkylen, bevorzugt ein Poly(ethylenglycol) umfassen, wobei die verwendete Menge der gewünschten fleckenabweisenden Wirkung entspricht. Derartige Materialien sind in Fachkreisen für solche Zwecke relativ gut bekannt. Typischerweise umfassen PVA-Beschichtungen etwa 10 bis etwa 20 und bis zu etwa 30 Gewichtsanteile obiger Weichmacher pro 100 Gewichtsanteile PVA. Derartige Beschichtungs-Zusammensetzungen sind dem Fachmann relativ gut bekannt.
Der PVA kann ebenfalls in großen Mengen Poly(vinylacetat) umfassen. Beispielsweise umfassen einige mit Wasser entfernbare Beschichtungen von etwa 1 oder 10 bis etwa 90 oder 99, und besonders gewünscht von etwa 50 oder 75 bis etwa 85 Gewichtsanteile Poly(vinylacetat) und von etwa 1 oder 10 bis etwa 90 oder 99 und besonders gewünscht von etwa 10 oder 15 bis etwa 25 oder 50 Gewichtsanteile Poly(vinylalkohol). Deshalb kann Poly(vinylacetat) in Mengen von etwa 1 bis etwa 900 Gewichtsanteilen pro 100 Gewichtsanteilen Poly(vinylalkohol) vorliegen. Obwohl Poly(vinylacetat) als nicht wasserlöslich gilt, kann es in Wasser verteilt werden, besonders wenn es mit Poly(vinylalkohol) vermischt ist. Poly(vinylacetat) kann in größeren Mengen als andere Weichmacher verwendet werden, da es als Bindemittel wirkt und den Poly(vinylalkohol) biegsamer werden lässt. Poly(vinylacetat) ist ein mäßig polares Polymer (viele sich wiederholende Einheiten kleiner Ester) und kann als Trennung dienen, um Verbindungen, die wandern können, an der Deaktivierung des fluoreszierenden Materials zu hindern.
Daher ist erfindungsgemäß ein vulkanisierter Gummireifen vorgesehen, der mindestens auf einer seiner Oberflächen mit einer fluoreszierenden erfindungsgemäßen Zusammensetzung gekennzeichnet ist, die entweder in Form einer einlagigen Markierung vorliegt oder als Laminat aus 1 oder mehreren Lagen, die eine fluoreszierende Markierung bilden, und die den fluoreszierenden Effekt bei Lagerung aufrechterhält.
Der Poly(vinylalkohol) kann im Allgemeinen als ein 80 bis 99,5%iges hydrolysiertes Poly(vinylacetat) (PVAc) beschrieben werden. Deswegen umfasst der PVA, wie dem Fachmann verständlich, eine kleine Menge, beispielsweise etwa 0,5 bis etwa 20 Prozent nicht hydrolysierte Vinylacetat-Struktureinheiten, stellt beispielsweise ein Poly(vinylalkohol-co-vinylacetat) dar, obwohl er noch immer (wie hier) als Poly(vinylalkohol)(PVA) bezeichnet wird. Normalerweise besitzt er eine durchschnittliche relative Molekülmasse im Bereich von 20.000 bis etwa 250.000 und bevorzugt im Bereich von etwa 84.000 bis etwa 110.000. Obwohl diese Werte nicht als kritisch betrachtet werden, sind sie wünschenswert. Manchmal wird eine relative Molekülmasse des unteren Bereichs für den PVA verwendet, wenn eine flexiblere oder biegsamere Beschichtung gewünscht wird. Andere wasserlösliche oder quellfähige Polymere wie Alkalimetall-Carboxymethylcellulose und Xanthan können alleine oder zusammen mit Poly(vinylalkohol) verwendet werden. Es ist gewünscht, dass der Poly(vinylalkohol) mindestens 5, 10, 15 oder 20 Gewichtsprozent, mehr gewünscht mindestens 30, 40 oder 50 und bevorzugt mindestens 65 Gewichtsprozent der getrockneten Markierung oder der mit Wasser abwaschbaren getrockneten Beschichtung zwischen der fluoreszierenden Markierung und dem Reifen aufweist. Gewünscht ist ein Poly(vinylacetat) von mindestens 10, 20, 30 oder 40 Prozent der getrockneten Beschichtung(en), wenn Poly(vinylalkohol) in Mengen von weniger als 30 Gewichtsprozent der getrockneten Beschichtung vorliegt.
Das Poly(vinylacetat) kann in Zusammensetzung und relativer Molekülmasse stark variieren, wenn es zum Poly(vinylalkohol) zugegeben wird, um es weich zu machen, so dass es gegen Einreißen widerstandsfähiger wird. Das Poly(vinylacetat) kann in kleinen Mengen andere Monomere umfassen, z. B. sind weniger als 50 Gewichtsprozent anderer Monomere erwünscht und besonders erwünscht weniger als 10 oder 20 Gewichtsprozent an Monomeren außer Vinylacetat. Von Vinylacetat ist bekannt, dass es mit Monomeren wie Ethylen copolymerisiert werden kann.
Obwohl in einer Ausführung der Poly(vinylalkohol) das Hauptbindemittel für die fluoreszierende Markierung ist, muss der Poly(vinylalkohol) nicht Bestandteil einer Markierungszusammensetzung auf Wasserbasis sein. Eine zuvor aufgebrachte Poly(vinylalkohol)-Beschichtung oder eine Beschichtung, die eine Mischung aus Poly(vinylalkohol) und einem Weichmacher wie Poly(vinylacetat) (wie dem, der verwendet wird, um die Weißwandreifen bei der Lagerung zu schützen) umfasst, kann eine fluoreszierende Markierungszusammensetzung davor schützen, dass Chemikalien im Reifen wandern. Deshalb kann eine dauerhafte fluoreszierende Markierung eine Poly(vinylalkohol)-Beschichtung und eine fluoreszierende Beschichtungszusammensetzung auf Wasserbasis umfassen, die entweder in Form einer aus einer Komponente oder aus zwei oder mehreren Lagen bestehenden Markierung vorliegt.
Das fluoreszierende Pigment oder der Farbstoff wird wünschenswerterweise in einer Menge von etwa 1 bis etwa 50 Gewichtsanteilen pro 100 Gewichtsanteilen der getrockneten Markierungszusammensetzung verwendet und mehr erwünscht von etwa 1 bis etwa 40. Bevorzugt liegt die Menge des fluoreszierenden Pigments oder des Farbstoffs bei von etwa 1 bis etwa 30 Gewichtsanteilen. Ein fluoreszierendes Material wird definiert als ein Material, das Licht abgeben kann, wenn es von einer anderen Energiequelle angeregt wird, z. B. Strahlung. Dies unterscheidet sich von reflektiertem Licht. Typischerweise absorbieren viele fluoreszierende Materialien ultraviolettes Licht (ein Licht mit hoher Frequenz und hoher Energie) und geben sichtbares Licht ab (mit niedrigerer Frequenz). Dies unterscheidet sich von Phosphoreszenz dadurch, dass Fluoreszenz in kurzer Zeit wieder abgegeben wird (z. B. nach der Anregung innerhalb von etwa 10^–8 Sekunden oder weniger), nachdem das anregende Licht verschwunden ist. Bei Phosphoreszenz wird die Energie über einen längeren Zeitraum nach der Anregung abgegeben. Oft zeigen Mineralien Fluoreszenzwirkung. Eine Beaufschlagung mit Elektronen kann ebenfalls als Energiequelle dienen, um Lichtabgabe als Fluoreszenz auszulösen. Diese Technologie wird in Fernsehschirmen angewendet.
Fluoreszierendes Pigment oder Farbstoff kann Rhodamin umfassen, was ein organischer Farbstoff ist, der fluoreszierende Emissionen zeigt. Fluoreszenz kann ebenfalls aus fluoreszierendem mineralischem Material wie Fluorit erhalten werden. Andere Mineralien, die Fluoreszenz zeigen, sind Kalkuranglimmer, Kalzit, Hyalit, Wernerit, Tungstein und Willemit. Die Menge der Fluoreszenz und die Farbe der Fluoreszenz hängen stark von der Gegenwart bestimmter chemischer Elemente ab. Deshalb können kleine Veränderungen in der Zusammensetzung die Menge der Fluoreszenz oder die wahrgenommene Farbe der Fluoreszenz eines fluoreszierenden Pigments oder Farbstoffs ändern.
Wie in den Beispielen dargelegt, liegen fluoreszierende Materialien als Pulver und als Dispersionen auf Wasserbasis vor. Sie können im Handel von Quellen, wie Day-Glo Color Corporation aus Cleveland, Ohio bezogen werden. Die bevorzugten fluoreszierenden Materialien sind hauptsächlich fluoreszierendes Material und gegebenenfalls Wasser oder Lösemittel und umfassen häufig kleinere Mengen Dispergierungsmittel oder ein Bindemittel. Diese Art von Produkten ist so ausgebildet, dass sie mit Polymerlösungen oder -dispersionen formuliert wird, wenn Bindemittel nötig sind. Deshalb ist es erwünscht, dass die fluoreszierenden Zusammensetzungen dieser Offenlegung, auf das getrocknete Beschichtungsgewicht der Bindemittel außer Poly(vinylalkohol) und Poly(vinylacetat) berechnet, weniger als 50 Gewichtsprozent aufweisen. Wie in Tabelle II aufgezeigt können andere Bindemittel auf einer Lage auf Poly(vinylalkohol)-Basis verwendet werden, es wird aber bevorzugt, dass ein Bindemittel auf Poly(vinylalkohol)-Basis verwendet wird oder dass das fluoreszierende Material als Dispersion mit sehr wenig Bindemitteln auf einen Belag auf Poly(vinylalkohol)-Basis aufgetragen wird.
Die fluoreszierende Markierungszusammensetzung kann fluoreszierende Aufheller umfassen (optische Aufheller), wie Uvitex^TM OB, das in Tabelle II und nachfolgende verwendet wird. Es kann vom Unternehmen Ciba-Geigy aus Ardsley, N.Y. bezogen werden. Uvitex^TM OB gehört chemisch zur Familie der bi-(benzoxazolyl)-Derivate. Manche Aufheller, wie Tinopal^TM SFP des Unternehmens Ciba-Geigy (ein Aufheller der Klasse der Stilben-2,2'-Disulfonsäuren), kann als fluoreszierendes Pigment oder als Farbstoff vorliegen, wie in der letzten Tabelle der Anmeldung dargestellt. Andere fluoreszierende Aufheller werden in der Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Band 4, 3. Ausgabe, herausgegeben von John Wiley & Sons, copyright 1978, Seiten 213–226 beschrieben.
Bei der Poly(vinylalkohol)-Beschichtung können Füllstoffe verwendet werden, einschließlich Talk, Glimmer, Siliziumdioxid, TiO₂ usw. oder fluoreszierende Markierungsverbindungen, solange sie nicht die Fluoreszenzmenge unter die benötigte Menge drücken, die zur Erkennung der Markierung erforderlich ist, z. B. derzeit aus 3 Zoll Entfernung 30 Sick-Einheiten. Füller wie Talk und Glimmer können verhindern, dass fleckenbildende Verbindungen aus dem Reifen wandern, eindringen und die Fluoreszenz der fluoreszierenden Beschichtung verfärben oder deaktivieren. Füllstoffe können in einer Menge von etwa 1 bis etwa 200 Gewichtsanteile pro 100 Gewichtsanteile getrockneter Beschichtung oder getrockneter Markierung verwendet werden. In einigen Ausführungen kann weniger Füllstoff erwünscht sein, da dieser einen Teil der Quellenstrahlung oder der Fluoreszenzabgabe aus der Beschichtung aufnehmen kann, wodurch sich die Menge fluoreszierenden Lichts, das von der Beschichtung abgegeben wird, verringert.
In der Zusammensetzung der Markierung können andere Polymere verwendet werden. Andere geeignete, in Wasser mischbare Bindemittel werden in weiteren Patenten beschrieben, wie in der US-Patentschrift 5,149,591, die hierbei durch Verweis eingeschlossen ist. Dieses Patent beschreibt wasserunlösliche Polyurethane, die die Feuchtigkeitstoleranz von Beschichtungsverbindungen erhöhen. Im Allgemeinen sind Urethane Reaktionsprodukte aus einem oder mehr Polyisozyanaten und einem oder mehr Zwischenprodukten, die in einem Hydroxyl enden. Zwischenprodukte können beinahe alle Polymere sein, die in einem Hydroxyl enden, gewöhnlich werden allerdings Polyether und Polyester verwendet. Die Zwischenprodukte weisen typischerweise eine durchschnittliche relative Molekülmassenzahl von etwa 700 bis etwa 25.000 auf. In Wasser mischbare Polyurethane können in Mengen von etwa 2 bis etwa 30 Gewichtsanteilen pro 100 Gewichtsanteile Poly(vinylalkohol) oder Poly(vinylalkohol) und Poly(vinylacetat) verwendet werden, wenn Poly-(vinylacetat) vorhanden ist. Mehr erwünscht werden die Polyurethane in Mengen von 3 bis 25 Gewichtsanteilen und bevorzugt von 4 bis 20 Gewichtsanteilen verwendet. Mit Wasser mischbare Polyurethanverbindungen sind in der Fachwelt wohlbekannt und handelsüblich.
Es ist erwünscht, dass die Zusammensetzung der Markierung ein fluoreszierendes Pigment oder einen Farbstoff, ein Bindemittel und gegebenenfalls Füllstoffe, Weichmacher und Abbauhemmer umfasst. Es ist erwünscht, dass mindestens 25, 50 oder 75 Gewichtsprozent der Bindemittel einer bevorzugten Ausführung ein Poly(vinylalkohol) sind. Der Weichmacher wird zugefügt, um die Flexibilität der Beschichtungszusammensetzung zu erhöhen. Pestizide sind nützlich, um mikrobische Aktivitäten in der Markierungszusammensetzung auf Wasserbasis und den daraus hergestellten Filmen zu verhindern. Ein bevorzugtes Pestizid ist GIV-GARD DXN^TM des Unternehmens Givaudan-Roure aus Teaneck, New Jersey. Der Abbauhemmer wird zugefügt, um die Unversehrtheit der Beschichtung bei der Lagerung zu erhalten. Bestimmte Abbauhemmer absorbieren UV-Licht und ihre Verwendung in dieser Verbindung kann unerwünscht sein, da sie die Fluoreszenz verringernd wirken.
Es ist erwünscht, dass die fluoreszierende Zusammensetzung der Markierung eine Markierungs-Zusammensetzung auf Wasserbasis ist. Desweiteren ist es erwünscht, dass die Markierungszusammensetzung zu einem Film wird, der gut wasserlöslich ist, so dass er durch Wasser oder Seife und einen Waschvorgang oder durch einen Hochdruckwasserstrahl mit oder ohne Seife oder ein oberflächenaktives Mittel entfernt werden kann. Aus diesem Grund ist es erwünscht, dass das Bindemittel in der Beschichtungszusammensetzung Poly(vinylalkohol) oder ein ähnliches Material ist.
Es ist erwünscht, dass die fluoreszierende Markierung genügend Fluoreszenz behält (z. B. etwa 30 Sick-Einheiten oder mehr bei 7,6 cm (etwa 3 Zoll) oder mehr), um nach 4 oder 8 Monaten Lagerung bei 25 ± 5°C in Form einer getrockneten Beschichtung von einem Fluoreszenzdetektor gelesen zu werden (z. B. einem, der eine Lichtquelle und einen Empfänger wie LUT 1-4 verwendet), und mehr erwünscht behält sie unter den gleichen Bedingungen genügend Fluoreszenz für 12 bis 16 Monate.
Der Poly(vinylalkohol) kann in kaltes Wasser eingemischt werden, z. B. bei 16°C, und dann kann die Poly(vinylalkohol)- und Wasser-Dispersion unter Rühren auf 82°C erhitzt werden, um eine homogene Lösung zu bilden. Dieses Verfahren und diese Temperaturen sind für die Erfindung nicht ausschlaggebend, erleichtern jedoch die Herstellung der Poly(vinylalkohol)-Dispersion. Nachdem der Poly(vinylalkohol) ins Wasser eingebracht worden ist, können die anderen Zusätze wie das fluoreszierende Pigment oder der Farbstoff, Füllstoffe, Antioxidantien, Ozonbildungshemmer, Pestizide und Weichmacher einzeln oder gemeinsam dazugegeben werden. Alternativ können diese Zusätze dem Wasser zugesetzt werden und dann der Poly(vinylalkohol) dazugegeben und verteilt werden. Benetzungsmittel wie oberflächenaktive Stoffe oder Dispersionsmittel können ebenfalls zugegeben werden, um die Wechselwirkung der nichtlöslichen Materialien mit Wasser zu vereinfachen oder die Wechselwirkung der Beschichtung mit einem Reifen zu vereinfachen. Die Menge der oberflächenaktiven Stoffe und Dispergiermittel können auch beeinflussen, wie leicht sich die fluoreszierende Beschichtung vom fertig montierten Rad entfernen lässt.
Wenn das Bindemittel der fluoreszierenden Markierung oder eines Schutzanstrichs oder -belags ein Kombinationsprodukt aus Poly(vinylalkohol) und Poly(vinylacetat) sein soll, kann es gewünscht sein, den Poly(vinylalkohol) und das Poly(vinylacetat) und gegebenenfalls andere Komponenten zusammen zu mischen, diese Mischung dann in Wasser zu verteilen und mögliche restliche Komponenten zuzugeben. Ein Dispergiermittel kann zugegeben werden. Der Poly(vinylalkohol) wirkt als Dispergiermittel. Derartige Dispersionen aus Poly(vinylalkohol) und Poly(vinylacetat) auf Wasserbasis sind in Fachkreisen bekannt.
Die fluoreszierende Markierung wird auf einen Reifen aufgetragen. Ein Reifen umfasst im Allgemeinen einen Mantel, zwei Seitenwände und einen Laufflächenbereich. Ein Hauptbestandteil eines Reifens ist eine mit Ruß angereicherte vulkanisierte Gummizusammensetzung, die typischerweise ein Ölstreckmittel, Oxidationshemmer und Ozonhemmer umfasst. Die Oxidationshemmer und Ozonhemmer sind häufig fleckenbildende Verbindungen, wie Amine, z. B. aromatische Amine und Phenolverbindungen. Von diesen Oxidationshemmern und Ozonhemmern ist bekannt, dass sie innerhalb des Reifens und aus dem Reifen heraus wandern. Dies kann an Materialien Flecken verursachen, die über eine längere Zeit an ihnen anliegen, und sie scheinen zu bewirken, dass die Fluoreszenz fluoreszierender Farben verringert wird.
Wenn der Reifen eine weiße Seitenwand aufweist, kann er auf der weißen Wand mit einer Schutzschicht oder -farbe versehen sein, z. B. einer Poly(vinylalkohol)-Beschichtung, um fleckenbildende Materialien daran zu hindern, die weiße Wand während der Lagerung im Reifenlager zu beflecken. Die fluoreszierende Markierung kann direkt auf diese Arten von Beschichtungen oder Farben aufgebracht werden. Da die hier gelehrten fluoreszierenden Markierungen ziemlich polarisiert sind, ist es nicht notwendig, die Schutzschicht oder -farbe zu entfernen, um gute Hafteigenschaften zu erzielen, was im Allgemeinen in der Vergangenheit durchgeführt wurde. Weil die Farbe schon PVA enthält, braucht die fluoreszierende Markierung kein PVR zu enthalten.
Pneumatische Reifen werden typischerweise aus einer großen Vielfalt an Komponenten hergestellt. Die bestimmten Komponenten und Rohmaterialien für die Komponenten werden aufgrund des Reifentyps ausgewählt, z. B. Flugzeugreifen, LKW-Reifen, PKW-Reifen usw. Die verwendeten Materialien umfassen Hochmodulfasern, Drähte usw., die exakt in der Kautschukmatrix angeordnet werden. Die Kautschukmatrix ist zuerst unvulkanisiert, so dass sie verformbar und bei der Aufbereitung der Komponenten und der Montage des Reifens formbar ist. Nach der Endmontage des Reifens wird die Kautschukmatrix vernetzt, was den letzten Schritt des Reifenherstellungsverfahrens darstellt.
Das Vernetzen der Reifen wird im Allgemeinen mit einer Reifenvulkanisiermaschine durchgeführt. Im Allgemeinen umfasst die Reifenvulkanisiermaschine für einen Automobilreifen eine in mehrere Abschnitte unterteilte Form für das Äußere des Reifens und auf der Innenseite des Reifens eine aufblasbare Blase, die den Reifenrohling in die metallische Form für die Außenseite des Reifens drückt. Oftmals werden sowohl die metallische Form als auch die aufblasbare Blase mit einem Fluid wie Dampf erhitzt, um das Ausvulkanisieren des Reifens zu beschleunigen.
Nach dem Ausvulkanisieren des Reifens wird er in verschiedenen Maschinen begutachtet, wie in einer Belastungsmaschine. Die Verwendung dieser Belastungsmaschine und anderer Ausrüstungen soll sicherstellen, dass der Reifen die richtige Größe, Form, Gewicht, Ebenmäßigkeit usw. aufweist. Über die Funktion der abschließenden Qualitätskontrolle hinaus können diese Messungen auch dazu verwendet werden, die Reifenherstellungsmaschine (Reifenmontagemaschine), die Reifenvulkanisiermaschine (Presse) und Größe, Form und Zusammensetzung der Reifenkomponenten einzustellen oder zu verändern.
Die Belastungsmaschine und ähnliche Ausrüstungen können Abweichungen der Reifenabschnitte zueinander erkennen, die zu klein sind, um die Leistung wesentlich zu beeinflussen, und die der Endverbraucher toleriert. Ähnliche Abweichungen treten in anderen Abschnitten des Fahrgestells auf, wie der Felge, der Radkappe, den Lagern, der Bremsscheibe usw. Wenn all diese Radkomponenten wahllos zusammenmontiert werden, werden einige Reifen montiert, bei denen sich die Abweichungen der einzelnen Komponenten kumulieren, und den Reifen stärker unrund, unwuchtig usw. werden lassen als andere einzelne Radkomponenten. Da dies bekannt ist, sind die Radhersteller daran interessiert, dass die Hersteller der Radkomponenten die erkennbaren Abweichungen markieren, so dass einige Radkomponenten wie Reifen und Felgen wahlweise in eine bestimmte Stellung zueinander gedreht werden können. Dadurch wird die störende Abweichung der gesamten Einheit aus zwei oder mehr Komponenten geringer als die größte Abweichung einer einzelnen Komponente. Dies nennt man Zusammenstellen entgegengesetzter Abweichungen oder paarweise Montage im Fall von Reifen und Felge. Dieses Verfahren des Zusammenstellens entgegengesetzter Abweichungen führt zu einer gleichmäßigeren Radeinheit.
Die fluoreszierende Markierung ist nützlich, um Gegenstände aus Gummi zu kennzeichnen, die Zusätze enthalten, die bei Lagerung die fluoreszierenden Eigenschaften reduzieren. Die Reifen, die mit der fluoreszierenden Markierung gekennzeichnet sind, sind als Bestandteile einer Radeinheit nützlich, die ausgleichend montiert werden können, um die Gesamtabweichung der Abschnitte der Radeinheit zu minimieren.
Die Vorteile der Erfindung werden besonders in den folgenden Beispielen dargelegt, in denen sich die Teile und Prozentsätze jeweils auf das Gewicht beziehen, sofern nichts anderes angegeben ist.
Beispiele
Fluoreszenzmessungen:
Fluoreszierende Aufkleber (die eine fluoreszierende Beschichtung, ein Trägermaterial und einen Klebstoff umfassen) und fluoreszierende Markierungen wurden auf eine vulkanisierte Reifenwandzusammensetzung von 15,2 × 15,2 × 0,064 cm (6 Zoll × 6 Zoll × 0,025 Zoll) aufgebracht. Ein Mylar-Schutzfilm wurde kurz vor dem Auftrag der harmonischen Aufkleber/Markierungen von der vulkanisierten Seitenwandzusammensetzung abgezogen. Zwei Kontrollaufkleber klebenden Trägermaterials von MPI Label Systems aus Sebring, Ohio, und Bollin Label Systems aus Toledo, Ohio, wurden aufgebracht. Ebenfalls aufgebracht wurden zwei handelsübliche Markierungen (DPI-613 und DPI-614) von Dell Marking Systems, Inc. aus Ferndale, Michigan. Eine handelsübliche Markierung hatte eine Lösungsmittelbasis und eine Wasserbasis. DPI-613 ist ein organischer fluoreszierender grüner Farbstoff auf Lösemittelbasis. DPI-614 ist ein fluoreszierender hellgrüner Farbstoff auf Wasserbasis.
Wie in Tabelle 1 dargestellt, erhält die Dell-Markierung auf Wasserbasis die Fluoreszenz nicht aufrecht wie die Beispiele der Erfindung. Dieser Unterschied in gealterter Fluoreszenz wird den darin verwendeten Bindemitteln zugeschrieben.
Beispiele A und B waren Formulierungen auf Poly(vinylalkohol)-Basis. Beispiel A war 22,8 g Spraylat^TM ZR5576, eine Poly(vinylalkohol)/Poly(vinylacetat)-Schutzbeschichtung für Seitenwände von Reifen, die vom Unternehmen Spraylat, Mt. Vernon, New York bezogen werden können und 15,2 g EPX 13 (Glo-Sperse Rocket Red^TM der Day-Glo Color Corporation, Cleveland, Ohio). Es wird angenommen, dass das Bindemittel in Spraylat^TM eine Mischung aus Poly(vinylalkohol) und Poly(vinylacetat) ist, wobei das Poly(vinylacetat) hinsichtlich des Gewichts überwiegt. Beispiel B war 33,1 g Spraylat^TM ZR5576 und 24 g EPX 17 (Glo-Sperse Saturn Yellow^TM der Day-Glo Color Corporation). Sowohl die Spraylat^TM- als auch die fluoreszierenden Verbindungen sind Lösungen oder Dispersionen in Wasser. Die fluoreszierenden Lösungen oder Dispersionen umfassen typischerweise mindestens eine fluoreszierende Verbindung und ein Kunstharz. EPX 13 (Glo-Sperse Rocket Red) umfasst Cl Basic Red, Potomac Yellow und Sierra Yellow.
Die fluoreszierende Urethan Markierung auf Wasserbasis war 14,6 g Sancure^TM 776 und 14,6 g EPX 13 (Glo-Sperse Rocket Red). Sancure^TM 776 ist ein aliphatisches wässriges Urethanpolymer der Gesellschaft B. F. Goodrich aus Brecksville, Ohio.
Die Markierungen wurden mit einem Stab angebracht, an dem ein Schwamm befestigt war. Die Fluoreszenz wurde mit einem Lut 1-4-Luminescence Scanner in Sick-Einheiten gemessen. Die Aufkleber/Markierungen wurden 7,6 cm (etwa 3 Zoll) entfernt von der Linse des Geräts zur Fluoreszenzmessung aufgestellt. Wenn die Werte größer als 100 Sick-Einheiten waren, wurden zusätzliche Messungen aus einem größeren Abstand von 10,2 cm (etwa 4 Zoll) und/oder 12,7 cm (etwa 5 Zoll) vorgenommen.
Fluoreszenzwerte, die auf gerade angebrachten Aufklebern/Markierungen und dann wieder nach 5 und 12 Tagen Lagerung bei Raumtemperatur (23 ± 2°C) gemessen wurden, sind in Tabelle 1 dargestellt. Mindestens ein Automobilhersteller gab an, dass mindestens 30 Sick-Einheiten aus 7,6 cm (etwa 3 Zoll) Entfernung für mechanische Erkennung nötig sind, um passende Reifen zu montieren.
Die Fluoreszenz lässt sich mit einem Fluoreszenzmesser einfach messen, wie dem LUT 1-4 Luminescence Scanner von SICK Opto-Electronic, Inc. aus Eden Prairie, MN. LUT 1-4 gibt moduliertes ultraviolettes Licht (UV-A) mit einer Wellenlänge von 365 nm ab. Es reagiert auf Licht der gleichen modulierten Frequenz von 450 bis 750 nm. Gemäß Hersteller ist das Gerät so gestaltet, dass es lichtemittierende Substanzen erkennt, die, wenn sie mit UV-Licht angeregt werden, längerwelliges Licht abgeben und eine Zerfallszeit von etwa 10 ls aufweisen. Fluoreszierende Zeichen werden mit diesem LUT-Gerät auf fast allen Oberflächen erkannt, einschließlich Holz, rostigem Metall und reflektierenden Folien.
LUT 1-4 umfasst sowohl einen Sender als auch einen Empfänger. Seine Quelle ist ein unter Hochdruck stehendes moduliertes Licht. Durch Verwendung von optischen Filtern wird nur UV-Licht von 365 nm durch die Linse auf das zu scannende Material übertragen. Der Empfänger antwortet nur auf das Licht der gleichen modulierten Frequenz (einer Wellenlänge von etwa 450 bis 750 nm). Deshalb ist der Empfänger relativ unempfindlich gegen Licht aus der Umgebung.
In Tabelle 1 sind frische und gealterte Fluoreszenzwerte dargestellt. Die automatische Montage zueinander passender Reifen erfordert derzeit Fluoreszenzwerte, die größer als 30 Sick-Einheiten sind. Nach nur 5 Tagen Lagerung bei Raumtemperatur verschlechtern sich die Fluoreszenzwerte der handelsüblichen fluoreszierenden Markierungen Dell DPI-613 (auf Lösemittelbasis) und DPI-614 (auf Wasserbasis) und der fluoreszierenden UrethanMarkierung auf Wasserbasis auf unannehmbare Werte (siehe Tabelle 1) und werden für weitere Begutachtungen nicht empfohlen. Darüberhinaus basiert DPI-614 auf einem organischen Lösemittel und ist nicht für Anwendungen geeignet, bei denen Gesundheits- oder Sicherheitsbedenken entstehen könnten. Die Kontrollaufkleber MPA und Bollin besitzen gute Ausgangs- und Ablagerungs-Fluoreszenzwerte, die weit oberhalb der Anforderungen liegen. Diese Auf kleber können jedoch nicht einfach mit Wasser abgewaschen werden. Die frischen und gealterten Fluoreszenzwerte der experimentellen Markierungen von Beispiel A und Beispiel B sind annehmbar. Da sich Fluoreszenzwerte mit der Zeit langsam verschlechtern, können höhere Fluoreszenz-Ausgangswerte erforderlich sein. Dies kann möglicherweise dadurch erreicht werden, dass höhere Konzentrationen fluoreszierender Pigmente in den Formulierungen bzw. dickere Beschichtungen verwendet werden.
Die flüssige, harmonische wässrige Markierungs-Zusammensetzung von Beispiel B wurde nach 8 Monaten Lagerung bei 23 ± 2°C untersucht. Die Zusammensetzung war homogen ohne Ausfällungen. Beim Auftragen der abgelagerten, flüssigen Zusammensetzung auf ein vulkanisiertes, schwarzes Seitenwandteststück ergab die Fluoreszenzmessung der getrockneten Markierung 96 Sick-Einheiten, wenn sie im Abstand von 7,6 cm (etwa 3 Zoll) gemessen wurde. Wie in Tabelle 1 dargestellt, lag die ursprüngliche Fluoreszenzmessung der nicht abgelagerten Markierungszusammensetzung bei 99 Sick-Einheiten. Somit weist die flüssige Markierungs-Zusammensetzung eine gute Lagerungsstabilität auf.
Das beschichtete Teststück (d. h. die getrocknete wässrige FluoreszenzMarkierung von Beispiel B auf einer vulkanisierten schwarzen Seitenwandverbindung) wurde auch nach 8 Monaten Lagerung bei 23 ± 2°C als getrocknete Beschichtung bewertet. Es hatte nach der Ablagerung einen Fluoreszenzwert von 55 Sick-Einheiten. Es wird angenommen, dass die Fluoreszenzabnahme durch die Wanderung fleckenbildender Bestandteile aus der schwarzen Seitenwand an den frisch entwickelten harmonischen Markierungsfilm verursacht wurde. Obwohl in den 8 Monaten eine Abnahme an Fluoreszenz erfolgte (99 – 56 = 44 Sick-Einheiten), behielt diese Beschichtung über 8 Monate eine annehmbare Fluoreszenz (z. B. größer als 30 Sick-Einheiten), und zeigt damit an, dass das Poly(vinylalkohol)-Bindemittel wesentlich bessere Fluoreszenzkonservierung zeigt als die handelsüblichen fluoreszierenden Markierungen von Dell, die nach 5 Tagen unannehmbare Fluoreszenzwerte aufzeigten.
Fluoreszierende Markierung in Farben auf PVA-Basis
Fluoreszierendes Pigment/Tinte/Farbstoff wurde zu einer wässrigen Polyurethandispersion zugegeben und die Ergebnisse sind in Tabelle II dargestellt. In Tabelle II verwendete der Anmelder Sancture^TM 776, ein aliphatisches wässriges Polyurethan. Obwohl wässrige Urethanpolymere einfach zu erwerben sind, sind sie zur Aufrechterhaltung von Fluoreszenz auf einer schwarzen Reifenwand nicht so wirksam wie Poly(vinylalkohol) (siehe Tabelle I). In manchen Fällen wurde auch ein optischer Aufheller zugefügt. Die Lösung/Dispersion wurde auf einen Weißwandabschnitt eines Reifens aufgetragen, der einen blauen Schutzanstrich umfasst, der verwendet wird, um neue Weißwandreifen während der Lagerung zu schützen. Die Daten in Tabelle II zeigen die Fähigkeit von Fluoreszenzverstärkern an, die Fluoreszenz zu verbessern, und zeigen eine größere Gruppe an fluoreszierenden Pigmenten und Farbstoffen. Ein Vergleich der Beispiele 3 und 4 und der Beispiele 5 und 6 zeigt die Auswirkung von optischen Aufhellern.
Fluoreszenz wird in Sick-Einheiten gemessen und die Ergebnisse sind in Tabelle II dargestellt.
Reifen mit schwarzer Seitenwand wurden mit einer handelsüblichen Poly(vinylalkohol)-Weißwand-Schutzverbindung, die bei H. B. Fuller erhältlich ist, beschichtet und sind die Substrate von Tabelle III. Es wird angenommen, dass das handelsübliche Schutzmittel eine Mischung, aus Poly(vinylacetat) und Poly(vinylalkohol) darstellt, wobei Poly(vinylacetat) den überwiegenden Gewichtsanteil darstellt. EPX 13 (Glo-Sperse Rocket Red, ein fluoreszierendes Material auf Wasserbasis der Day-Glo Color Corporation) wurde aufgetragen. An anderer Stelle wurde EPX 17 (Glo-Sperse Saturn Yellow^TM, ein fluoreszierendes Material auf Wasserbasis, das von Day-Glo Color Corporation bezogen werden kann) aufgetragen. Zu diesem Zeitpunkt lag der gemessene Wert an Fluoreszenz weit höher als das geforderte Minimum von 30 Sick-Einheiten aus einer Entfernung von 7,6 cm Abstand. Die Fluoreszenzmessungen wurden nach 8½ Monaten Lagerung wiederholt und die Ergebnisse stellen sich wie folgt dar:
Tabelle III zeigt, dass das fluoreszierende Pigment oder der Farbstoff auf eine Poly(vinylalkohol)-Beschichtung aufgetragen werden kann, und zeigt nach einer Lagerung von 8,5 Monaten noch genügend Fluoreszenz. Die gemessenen Fluoreszenzwerte waren selbst nach einer Lagerung von 8,5 Monaten weit höher als erforderlich (30 Sick-Einheiten bei einem Abstand von 7,6 cm), wenn EPX 13 (Glo-Sperse Rocket Red) und EPX 17 (Glo-Sperse Saturn Yellow) der Day-Glo Color Corporation direkt auf eine schwarze Seitenwand aufgetragen wurden, die mit einem Schutzanstrich auf PVA-Basis versehen war. Diese Beispiele zeigen auf, dass eine fluoreszierende Beschichtung kein PVA enthalten muss, wenn es- auf eine PVA- oder eine PVA/PVAc – Schutzschicht aufgetragen wird.
Schwarze Seitenwand-Teststücke mit den Dimensionen 15,2 × 15,2 × 0,25 cm sind die Substrate von Tabelle IV. Ein im Handel erhältliches Weißwand-Schutzmittel von H. B. Fuller wurde aufgetragen. Auf das Schutzmittel wurden fluoreszierende Markierungen von Day-Glo auf Wasserbasis aufgetragen. Die frischen und (4 Tage) gealterten Fluoreszenzwertmessungen ergaben Folgendes:
Weißwandstücke der Dimensionen 15,2 × 15,2 × 0,064 cm (6 Zoll × 6 Zoll × 0, 025 Zoll) waren die Substrate von Tabelle V. Ein im Handel erhältliches Weißwand – PVA-Schutzmittel von H. B. Fuller wurde auf die Substrate aufgetragen. Auf die Farbe wurden fluoreszierende Markierungen auf Wasserbasis von Day-Glo aufgetragen. Frische und (4 Tage) gealterte gemessene Fluoreszenzwerte ergaben Folgendes:
Tabelle IV zeigt, dass mit einer Vielzahl fluoreszierender Materialien gute Fluoreszenzwerte auf einer schwarzen Seitenwand mit einer Poly(vinylalkohol)-Beschichtung erhalten werden können. Tabelle V zeigt, dass die gleiche Fluoreszenz auf einer Poly(vinylalkohol)-Beschichtung auf einer weißen Seitenwand erzielt werden kann. Wenn die PVA-Beschichtung vorliegt, werden keine zusätzlichen Bindemittel benötigt, um die Fluoreszenz aufrecht zu erhalten. Allerdings bricht die Beschichtung leicht beim Biegen (siehe unten).
Dreißig Gramm eines im Handel von H. B. Fuller erhältlichen PVA/PVAc Seitenwand-Schutzmittels wurden als Bindemittel für die Markierungen von Tabelle VI verwendet. Hierzu wurden fluoreszierende Materialien) zugefügt, um die fluoreszierenden Markierungs-Verbindungen 1–10 herzustellen. Diese PVA/PVAc-enthaltenden Markierungen wurden auf schwarze Seitenwand-Teststücke aufgetragen. Frische, 4-Tage alte und 15-Tage alte Fluoreszenzen wurden gemessen und die Werte ergaben Folgendes:
Glo-Sperse Invisible Blue (EP594), Glo-Sperse Saturn Yellow (EPX 17) und Glo-Sperse Rocket Red (EPX 13) sind Markierungen der Day-Glo Color Corporation auf Wasserbasis. A-19 Horizon Blue ist ein fluoreszierendes blaues Pulver der Day-Glo Color Corporation. Uvitex OB ist ein fluoreszierender Weißmacher der Ciba-Geigy Corporation.
Tabelle VI wurde beigefügt, um die Wirkung verschiedener Mengen fluoreszierender Verbindungen und optischer Aufheller auf die Fluoreszenzwerte aufzuzeigen. Die Unterschiede in der Fluoreszenz zwischen den Markierungen 3 und 4 werden auf eine größere Menge der fluoreszierenden Verbindung zurückgeführt. Der geringe Unterschied zwischen den Markierungen 1 und 3 verdeutlicht, dass aus welchen Gründen auch immer der optische Aufheller nur wenig Auswirkung hat.
Fluoreszierende Markierungen verschiedener Dicken auf schwarzen Seitenwänden werden auf die Auswirkung der Beschichtungsdicke auf die Fluoreszenz hin beurteilt. Die Markierung wird aus einer Mischung von 30 g einer Weißwandreifen-Schutzfarbe von H. B. Fuller auf PVA/PVAc-Basis und 2 g A-19 Horizon Blue Pigment und 1 g Uvitex OB (Ciba) hergestellt. Verschieden dicke Nassaufstriche dieses Materials wurden auf die Reifenseitenwand-Testteile aufgetragen und die Fluoreszenz wurde nach dem Trocknen gemessen. Auf einer schwarzen Reifenseitenwand erhöht sich im Allgemeinen die Fluoreszenz bei zunehmender Beschichtungsdicke. Die Ergebnisse sind wie folgt:
Vier verschiedene fluoreszierende Beschichtungen wurden auf eine getrocknete PVA/PVAc-Schutzschicht (0,15 mm (6 mil) Dicke bei Nässe) auf eine schwarze Reifenseitenwand und auf eine Weißwand aufgetragen, um die Auswirkung der Substratfarbe auf die Fluoreszenzwerte zu untersuchen. Die vier harmonischen Farben wurden aufgetragen (0,15 mm oder 6 mil Dicke bei Nässe) und dann getrocknet. Dann wurde die Fluoreszenz gemessen und die Ergebnisse in Tabelle VIII dargestellt.
Die Fluoreszenz ist auf der Weißwand erheblich höher als auf der schwarzen Seitenwand. Das liegt daran, dass die Markierung (Farbe) etwas durchsichtig ist. Dadurch kann die vorhandene Strahlung, die vom Substrat oder einem deckend eingreifenden Material (Pigment oder Trägermaterial) reflektiert wird, die gemessene Fluoreszenz erhöhen. Es wurde ebenfalls bemerkt, dass die fluoreszierenden Beschichtungen (ohne ein PVA/PVAc-Bindemittel) rissen. Die Risse werden dem Fehlen ausreichender Mengen flexibler Bindemittel in den ersten drei im Handel erhältlichen Beschichtungen zugeschrieben.
Ein wasserlöslicher Aufheller, Tinopal^TM SFP, der bei Ciba Additives, Ciba-Geigy Corporation aus Hawthorne, New York, erhältlich ist, (4,4'-bis-2-diethylamino-4-(2,5-disulfophenylamino)-s-triazinyl-6-amino-stilben-2,2'disulfon-Säure, Natriumsalz) wurde mit fluoreszierenden Materialien in der folgenden Tabelle IX verglichen. Dadurch, dass Tinopal^TM SFP wasserlöslich statt in Wasser mischbar ist, scheint es eine glattere und ebenmäßigere nasse Markierung zu bilden. Dieser Aufheller weist mehr als genug Fluoreszenz auf, um allein als fluoreszierendes Material verwendet zu werden. Die Nassaufstriche in Tabelle IX wurden mit 30 g PVA/PVAc-Farbe (H. B. Fuller) verbunden und als 9,5 mil (0,24 mm) dicke Nassbeschichtung aufgetragen.

Claims

Verfahren zum Markieren mindestens eines Abschnitts auf der Oberfläche eines Reifens zur Identifizierung einer Stelle, an der eine gemessene Abweichung auf dem Reifen vorliegt, die erkannt werden kann, wenn der Reifen um seine Drehachse gedreht wird, welches die Messung und Markierung einer Abweichung in einem Reifenabschnitt umfasst, wobei das Verfahren eine Kombination von Schritten umfasst: a) Messen einer Abweichung in mindestens einem Abschnitt des Reifens, b) anschließendes Aufbringen einer fluoreszierenden Markierung auf diesen Abschnitt des Reifens, um die Stelle der Abweichung zu markieren, wobei die fluoreszierende Markierung Poly(vinylalkohol) umfasst oder auf eine Poly(vinylalkohol)-Beschichtung aufgetragen wird, die zuvor auf die Reifenoberfläche aufgetragen worden ist, und c) anschließendes Trocknen der fluoreszierenden Markierung.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die fluoreszierende Markierung einen Poly(vinylalkohol) umfasst und auf eine Poly(vinylalkohol)-Beschichtung aufgetragen wird, die zuvor auf die Reifenoberfläche aufgetragen worden ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese fluoreszierende Markierung sowohl Poly(vinylalkohol) als auch Poly(vinylacetat) umfasst oder auf eine Beschichtung aufgetragen wird, die Poly(vinylalkohol) und Poly(vinylacetat) umfasst.
Verfahren gemäß einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung einen optischen Aufheller umfasst.
Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die fluoreszierende Markierung mindestens 10 Gewichtsprozent Poly(vinylalkohol), bezogen auf das Trockengewicht der Markierung, umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die fluoreszierende Markierung mindestens 10 Gewichtsprozent Poly(vinylalkohol) und mindestens 10 Gewichtsprozent Poly(vinylacetat), bezogen auf das Trockengewicht der Markierung, umfasst.
Verwendung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Auffinden einer Markierung, wobei dieses Auffinden einer Markierung die zusätzlichen Schritte umfasst: a) Einsetzen einer Energiequelle, die fluoreszierende Emissionen aus der fluoreszierenden Markierung erzeugen kann, und b) Lokalisieren der Markierung und der Abweichung des Reifens durch Aufspüren der fluoreszierenden Emission.
Verwendung gemäß Anspruch 7 mit dem zusätzlichen Schritt des anschließenden Entfernens der fluoreszierenden Markierung durch Waschen des Reifens mit Wasser.
Pneumatischer Reifen, der mindestens einen mit einer Markierung versehenen Bereich aufweist, um die Montage mit anderen Radkomponenten zu vereinfachen und die Gesamtabweichungen im Rad zu minimieren, wobei der Reifen einen Reifenmantel, eine Reifenseitenwand und eine Reifenlauffläche umfasst, und die Markierung eine fluoreszierende Markierung auf dem Reifen ist, die einen Abschnitt markiert, der vom Rest des Reifens abweicht, wobei die fluoreszierende Markierung kein auf der Rückseite mit einem Klebstoff versehener Aufkleber ist und die fluoreszierende Markierung entweder a) Poly(vinylalkohol) umfasst oder b) auf eine Beschichtung auf Poly(vinylalkohol)-Basis aufgetragen ist, die zuvor auf den Reifen aufgebracht worden ist.
Pneumatischer Reifen gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die fluoreszierende Markierung, die Poly(vinylalkohol) umfasst, zwischen 1 und 50 Gewichtsanteile fluoreszierendes Pigment oder Farbstoff pro 100 Gewichtsanteile der Markierung im Trockenzustand aufweist und wobei die Markierung mindestens 10 Gewichtsprozent Poly(vinylalkohol), bezogen auf das Trockengewicht der Markierung, umfasst.
Pneumatischer Reifen gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die fluoreszierende Markierung auf eine Schutzschicht aus Poly(vinylalkohol) aufgetragen ist.
Pneumatischer Reifen gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die fluoreszierende Markierung Poly(vinylalkohol) und Poly(vinylacetat) umfasst oder auf eine Schicht aufgebracht ist, die Poly(vinylalkohol) und Poly(vinylacetat) umfasst.