CN107107495A - 用于固定弹性体贴片的自粘膜和修补机动车辆轮胎或连接两层弹性体内衬的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请具体涉及一种在弹性体部件硫化期间固定弹性体贴片(10)的自粘膜(1)。该弹性体部件可具体为机动车辆轮胎(40)或腔体内衬(120)。该膜(1)包括支撑层(2)和粘合层(3)。该粘合层(2)在室温和环境压强下具有预定制造粘合性，并且在硫化压强和硫化温度下具有预定剥离强度。

Description

用于固定弹性体贴片的自粘膜和修补机动车辆轮胎或连接两 层弹性体内衬的方法
技术领域
本申请涉及一种自粘膜和一种用于修补机动车辆轮胎或连接两层弹性体内衬的方法。自粘膜本身的特征在于适合在一个弹性体部件硫化或多个弹性体部件相互硫化期间固定弹性体贴片。该一个和/或多个弹性体部件优选为油罐车或拖罐车的机动车的轮胎或腔体内衬。
背景技术
对胎面或侧壁区域被损坏的受损车辆轮胎的修补通常以切割被称为“漏斗”的部件并向该部件填充生橡胶开始。然后，在受损区域断裂的加固支撑件通过含有相应的加强支撑件的修补贴片桥接。为了完成该修补，具有修补受损部位和施用的修补贴片的轮胎在高压釜中被硫化。这需要在预定的压强和温度值下进行。
根据先前已知的修补/翻新方法，需要将轮胎外侧，以及可选地，内侧和周围缠绕被称为包络面的部件，在对轮胎的预定位置处硫化时，该包络面固定该修补贴片。所谓的“包络面”通常由柔性弹性体/塑料材料制成，其结果为该包络面可以抵靠该轮胎的外轮廓和/或内轮廓。为此，先前已知的方法还在轮胎和包络面之间产生真空。如上文已经描述的，该包络面的技术的目的尤其在于将修补贴片固定在适当位置，并且防止由于在硫化期间施加的环境压强导致的修补部位的脱粘，否则可能导致修补贴片的剥离。
此外，油罐车或拖罐车的弹性体内衬用于运输腐蚀性化学品，其生产满足内层和/或弹性体内衬彼此叠摞布置，然后彼此粘合和/或硫化。这也需要精细的制备和加工步骤，以在硫化期间可将两个内衬部件之间的连接部位牢固地固定在预定位置处。由于运输的化学物质可能会侵蚀油罐车或拖罐车的外壳，两个内衬元件之间的间隙将会是致命的。
上述方法在执行时复杂且耗时。特别地，包络面的组装以及在轮胎和包络面之间生成真空是耗时且不便的。
发明内容
本申请的目的在于提供一种自粘膜，该自粘膜易于替代包络面以便在弹性体部件的硫化期间可靠地固定弹性体贴片，以及一种修补弹性体部件和/或连接两个弹性体部件的方法，该方法最大限度地保证了修补和/或连接的可靠性，并且其在实现时精细度和复杂度要求更低。
上述目的通过根据本申请的独立权利要求来实现。从属权利要求中描述了优选的实现方式。
根据本申请的自粘膜可适用于在弹性体部件的硫化期间固定弹性体贴片。弹性体部件优选为机动车辆轮胎或油罐车或拖罐车的腔体内衬的元件。术语“弹性体贴片”特别是指由弹性体制成的平面元件或具有至少一个弹性体材料部分的平面元件。最优选地，术语“弹性体贴片”描述用于修补机动车轮胎的修补贴片或修补带。
该自粘膜可以具有能够提供预定的耐温性并且可以连接到粘合层的支撑层。该粘合层可以具有在室温和环境压强下预定的粘合剂和制造粘合性。该粘合层在硫化条件下，特别是在硫化压强和硫化温度下可以具有预定的剥离强度和/或预定的密封性能。
根据本申请的上述自粘膜具有在机动车辆轮胎的修补和/或翻新期间可以完全替代包络面的使用的优点。
例如，在利用根据本申请的膜修补轮胎的过程中，起初修补受损部位，并将轮胎贴片/轮胎修补材料应用于受损部位。作为包络面的替代，自粘膜然后被应用并粘附到弹性体贴片上，使得自粘膜的周围区域从该弹性体贴片的横向边缘处突出。在突出的周围区域的范围内，膜粘附到轮胎表面并密封修补部位，并且/或者在后续的高压釜硫化操作中，该膜将该弹性体贴片固定在轮胎上的合适位置。
换言之，先前的采用包络物以及在轮胎和包络物之间产生真空的工作步骤完全可以被采用自粘膜替换。由于自粘膜的耐温性和预定的剥离强度，该自粘膜还具有可以非常容易且几乎不需要用力即可再次被应用和移除，并且该弹性体贴片可牢固地固定到轮胎上的优点。
支撑层的预定的耐温性在这里特别表示最高温度，在该最高温度下，支撑层仍然具有足够的粘合性以将该弹性体贴片连接到轮胎和/或将其固定在轮胎上。该预定的耐温性优选表示当支撑层由聚合物，特别是热塑性材料组成时，该支撑层的材料向热塑性区域的转变。
该支撑层的预定耐温性优选比硫化压强下硫化温度高5K至10K。该预定的耐温性最优选在90℃和180℃之间。
粘合层也可以具有粘合剂，并且更优选地由粘合剂形成。术语“预定义制造粘合性”和/或“制造粘合性”是指对所述基材的固有粘合性和/或粘合力。
换句话说，术语“制造粘合性”是相同或不同材料的两个表面在接触时形成强力粘合的能力，所述粘合阻止了该表面的分离。该分离所需的力可用于表示该性质的定量表征，分离条件必须根据特定应用的断裂机械知识和标准来定义。
优选地，根据基于DIN EN28510-1和/或DIN EN ISO 8510-2的检查程序来确定与制造粘合性相关的所谓的剥离强度或分离值。
根据权利要求的室温特别包括约15℃至25℃的温度窗。环境压强优选在0.9巴到1.1巴之间。
硫化条件，例如具体的硫化压强、硫化温度为：硫化压强优选在1巴和10巴之间，硫化温度优选在90℃和170℃之间。
根据权利要求的预定剥离强度优选为通过剥离将该自粘合膜与该弹性体部件分离所必需的力。根据本申请，该预定剥离强度的值优选为足够大以使自粘膜能够将该弹性体贴片可靠地固定在选定位置。预定的剥离强度(在硫化压强和硫化温度下)优选为0.5N/mm～10N/mm，更优选为1N/mm～5N/mm。
自粘膜的预定密封性将该弹性体贴片固定在选定位置，优选在硫化期间。由密封性产生的固定力具体地基于以下事实：在硫化期间，高压釜中建立的硫化压强作用于自粘膜并且可以形成相对于涂覆区域的压强差，该压强差沿待硫化部件的方向产生固定力。换言之，在硫化期间和/或硫化初始阶段，修补贴片的“固定”具体是基于该自粘膜的周围区域的密封，以及进而该高压釜内的硫化压强和/或压在薄膜上的压强差，从而建立机械压强。因此，密封性能会导致优选额外的固定力，该固定力可将该弹性体贴片固定到该部件上。
此外，支撑层的面积和粘合层的面积可以具有相同的尺寸。此外，当该自粘膜粘附到该弹性体贴片上时，该自粘膜的面积足够大以使在各种情况下，该自粘膜在该弹性体贴片的横向边缘中突出。当该自粘膜的中心和该弹性体贴片的中心彼此叠摞布置时，该自粘合膜的横向边缘优选从该弹性体贴片的横向边缘突出预定长度。该自粘膜和/或该自粘膜的边缘突出的预定长度优选在5mm至10cm之间，更优选为10mm至5cm，最优选为20mm至3.5cm。特别是，尤其通过该自粘膜的该突出横向边缘的长度调节密封性能，其中该密封性能随着突起的增长而增加。
“预定密封性”具体是指利用自粘膜和硫化压强通过粘着剂涂覆的区域之间可以实现预定的压强差。在最大硫化压强下，预定压强差优选在0.05巴和10巴之间，更优选在0.1巴和5巴之间。密封性优选可以通过上述突出周围区域的长度、该粘合层的厚度、该粘合剂的质量和/或该支撑层的所选材料的气密性来调节。
上述自粘膜的性质保证了该弹性体贴片在该弹性体部件上的牢固支撑，尤其是在整个硫化期间，因此在该弹性体部件和该弹性体贴片之间可形成可靠的连接。
此外，粘合剂可以包含橡胶、固体和增粘剂。最优选地，固体是树脂，而增粘剂是化学混合物，以增加橡胶组分和/或弹性体部件的表面粘合性。例如，增粘剂可以含有转化为分散体和/或乳液的树脂材料。
例如，粘合剂可以含有20％至70％的塑炼天然橡胶，以及如2％至10％的液态聚异戊二烯橡胶。此外，可以提供1％至10％的树脂。其它混合物组分可以是碳烟、二氧化硅、白垩和硫、阻滞剂或促进剂和/或氧化锌、增塑剂、硬脂酸和/或老化保护剂。
更优选地，粘合剂也可以具有丁基部分。当粘合剂也具有丁基部分时，在硫化期间，在修补部位的周边区域中粗糙化的轮胎表面被同时密封，这是因为在硫化期间该粘合剂的该丁基部分与表面结合，从而导致密封。
粘合层的厚度可以在5μm至500μm之间，并且优选地厚度在15μm和200μm之间。最优选地，厚度范围为20μm至25μm。上述粘合层的厚度使得该自粘膜可能具有最大的柔性，从而该膜可以很好地贴靠在受损部位和弹性体贴片的外轮廓，以及当该自粘膜粘附到该弹性体组件时，可同时获得相对于外部环境的最佳的密封和/或密封性能。
除了产生粘合性之外，粘合层还具有密封效果和/或预定的密封性，其优选地以不透气的方式使用自粘合膜通过将粘合剂涂覆在弹性体贴片对外部环境密封。为了达到此目的，该粘合层可以包含10g/m2至200g/m2之间的具体质量的特定粘合剂(基于该支撑层的面积)。粘合剂的具体质量更优选为10g/m2～150g/m2，最优选为10g/m2～100g/m2。
如上相对于粘合层的厚度的描述，粘合剂的质量是在该自粘合膜和该弹性体部件之间可以形成足够粘合，并且可以同时生成相对外部环境的牢固封闭效应的因素。
该自粘膜的该支撑层优选包括聚合物。或者该支撑层也可以由用聚合物浸泡的纸或织物制成。支撑层的重要性质是除了机械固定该粘合层之外，还将该覆盖的弹性体贴片密封于外部环境之外。换言之，该支撑层必须具有高气密性。当支撑层由聚合物制成时，特别优选为聚酰胺、聚丙烯或聚乙烯，其同时具有上述耐温性。当支撑层由纸或织物制成时，参照期望的气密性和/或预定的密封性进行聚合物浸渍。除了上述性质之外，该支撑层也是非常柔性的，以便使最佳的轮廓适应该弹性体贴片和该轮胎表面普遍适用成为可能。
此外，粘合层还可以与直接应用于该支撑层的第二功能层结合，从而该粘合层位于该第二功能层上。换言之，可以在该支撑层和该粘合层之间设置其他层或多个其他层。该第二功能层例如可以是另一弹性体层。该第二功能层也可以由与支撑层相同的材料制成。该第二功能层可以具有例如用作定位辅助的图形印花。例如线、圆、框架等可用于此目的，以便于该自粘膜的对准和/或定位。
此外，该自粘膜可以在其整个表面上或仅在一些区域中提供粘合剂。在部分应用粘合剂的情况下，部分应用的粘合层可以具有例如平面图案，该平面图案结合未覆盖的子区域和由粘合剂覆盖的子区域。因此，也可以以成本有效的方式应用该粘合剂。
此外，粘合剂膜可以永久连接到如轮胎表面，并在硫化后，该膜被移除并且再密封所述轮胎表面后，依然在该轮胎表面上。这样可以节省关于车辆轮胎(或弹性体内衬)的后续处理的(进一步)工作步骤，从而减少了工作量。
作为显示出非常低的复杂度并且节省时间的组件，该自粘膜也可以是透明的。此外，该自粘膜可以在与支撑层相对的粘合层上具有保护层和/或保护板层，这防止了粘合层在储存期间老化。在使用膜之前，可以从将该保护层从粘合层中除去。
此外，本申请还包括修补机动车辆轮胎、弹性体衬里的受损部位或者连接两层弹性体内衬的方法。该弹性体内衬的多层可以优选地以相邻的方式布置。或者，该多层可以以重叠的方式布置。根据本申请的方法可以初始包括步骤：将该弹性体贴片施加到该轮胎的修补的受损部位或该弹性体内衬的受损部位，或者相对于彼此布置该两层弹性体内衬，使得该两层在接缝处彼此相邻，或者在接缝处重叠。此后，可选地可将该弹性体贴片施加到该接缝上。在将该弹性体贴片施加到该轮胎的受损部位或者任选地施加到该接缝之后，可以使用根据本申请的该自粘膜通过粘合来涂覆该弹性体贴片或该接缝。涂覆步骤的实现可以满足在每种情况下，该自粘胶膜从该弹性体贴片的横向边缘突出或者完全覆盖该接缝。在粘合了该自粘膜后可进行硫化。为此目的，可以进行和使用必要的压强和温度测量并且/或维持预定的时间段。
因此，根据本申请的方法的优点在于可以显著地降低和缩简了制备和硫化工作。该方法复杂度更低，并且不需要任何其它部件或诸如包络物等的辅助装置，即可使用该自粘合膜通过粘合该弹性体贴片和/或该接缝实现涂覆。
硫化后可以除去该膜，在硫化之前可以从该膜的粘合层中除去保护层，该保护层可以防止该膜的该粘合层发生老化和腐蚀。
总之，本申请描述了自粘膜和修补弹性体部件或连接两个弹性体部件的方法，该方法显著地减少了制造和修补的工作。
附图说明
下面参考所附示意图通过下面的示例对本申请进行描述，其中：
图1示出了安装在轮胎表面上的自粘膜的截面图，
图2示出了安装在空腔内衬上的自粘膜的截面图，
图3示出了该自粘膜的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的各种示例进行详细描述。附图中的相同和/或类似的元件在附图中由相同的附图标记表示。然而，本申请不限于所描述的设计特征，而是包括在独立权利要求的保护范围之内的，对所述示例的特征和各个示例的特征的组合的特征做出的进一步修改。
图1示出了具有修补的受损部位60的轮胎40的剖视图，轮胎修补贴片10粘附到该受损部位60。该轮胎40的所示部分具有侧壁橡胶层110，具有纤维嵌入物150的胎体100和内衬90。该图还示出了根据本申请的(自粘合)膜1，该膜1粘附在上述轮胎修补贴片10上。
所示的受损部位60填充有生橡胶50。优选地并且如图所示，轮胎贴片和/或轮胎修复贴片10具有粘性连接层30，该粘性连接层30将轮胎修复贴片10保持连接到与所示的轮胎40的内衬90。该修复贴片10的另一层是具有支撑元件70的橡胶层20，该支撑元件70如钢或碳纤丝。
在硫化期间，在轮胎修复贴片/修补部位内释放内部压强，以及初始仍未硫化的连接层的初始粘度的下降，可能导致轮胎修复贴片10从表面90剥落。因此，以往的包络面缠绕在该轮胎40和该轮胎修复贴片10周围，并且施加真空，该包络物将轮胎修复贴片10固定在该轮胎表面90上的预定位置。根据本申请，在技术上有利方式上讲，因为图1所示的膜1采用轮胎内侧的包络物的技术功能，上述方案已经不再必要。
所示的膜1具有形成内衬90和膜1之间的连接的粘合层3。粘合层3优选布置在基于聚合物的支撑层2上。如图所示，根据本申请的自粘膜1非常灵活，以其最佳方式适应于轮胎修补贴片10的外轮廓和内衬90的轮廓。
特别是考虑到膜1和内衬90和/或轮胎修补贴片10的最上层之间的粘性连接，在各种情况下，膜1从轮胎修补贴片10的横向边缘10a突出(参见图3)，使得轮胎修补贴片10在硫化期间固定地保持在适当位置。此外，膜1不允许轮胎修补贴片10所在的空腔与膜1的外侧之间进行气体交换。相应地，所示的支撑层2优选为气密的，并且粘合层3除了粘合功能之外，还具有隔绝外部环境的密封功能。自粘膜的这种密封性可以在涂有粘着剂的区域相对于外部环境产生例如0.05巴或更多的压强差，其在硫化期间增加例如5巴的压强。这种可能的压强差产生沿着弹性体部件的表面方向作用的(附加的)固定力，并且与弹性体贴片将自粘膜牢固可靠地压靠在该部件上，特别是在硫化期间。
硫化条件通常为1巴至10巴的压强范围并且温度约为90℃至180℃。这些条件优选保持约60分钟至10小时。在此期间和上述温度和压强条件下，自粘膜1在内衬90和/或轮胎修补贴片10和粘合层3的最上层之间的剥离强度至少为0.5N/mm，，因此轮胎修补贴片10不会被脱离。
粘合层3优选具有20％至70％成分的塑炼天然橡胶。此外，为了达到上述剥离强度，可以含有2％至10％的液体聚异戊二烯橡胶和至多10％的树脂。其他组分也可以是固体，例如碳烟、二氧化硅或白垩。当粘合层3具有丁基部分时，在硫化期间的同时，被膜覆盖的轮胎的内侧也被密封。
采用自粘膜1和/或修补轮胎40或弹性体内衬的方法基本包括步骤：修补受损部位60和填充用生橡胶50至该受损部位60。此外，轮胎修补贴片10被施用到填充的受损部位50、60，并且使用根据本申请的膜1，通过粘合剂涂覆该轮胎修补贴片10。然后，如通常和以往所知的方式进行硫化。
图2示出了根据本申请的膜1，其未粘附到机动车辆轮胎40的轮胎修补贴片10上，而是在两弹性体内衬120层的接缝130上。大型油罐车或拖罐车具有弹性体内衬120以保护外壳，从而能够运输如腐蚀性化学品。弹性体内衬120的层可以彼此重叠或者被布置为边缘对齐边缘。图2以示例的方式示出了边缘对齐边缘的布置。为了修补内衬，还可以将图2中未示出的弹性体贴片10'粘附到弹性体内衬120，所述贴片具有与图1的修补贴片10相似的结构。为了在硫化期间使两弹性体内衬120层不离开预定位置，或为了在硫化期间弹性体贴片10'不分离，根据本申请的膜1粘附到接缝130或弹性体贴片10'。
关于两弹性体内衬120层的连接，如上所述，层也可以彼此连接，而不使用弹性体贴片10'。如果这些层以彼此重叠的方式布置，则可以通过粘着剂使用通过膜1直接涂覆在接缝130上，即不需要修补贴片10'。两弹性体内衬120层在硫化期间可一同烘烤。此外，弹性体内衬120的层也可以边缘对齐边缘布置。在这种布置下，同样可以使用膜1通过粘着剂而直接涂覆在接缝130上，而不使用修补贴片10'。在这种情况下，两弹性体内衬120层的边缘端面在硫化期间被接合。此外，接缝130还可以用生橡胶50'填充，以便以更可靠的方式生成接缝130闭合，该接缝130应该以是完整且连续。
图3示出了图1中布置的俯视图，包括轮胎40、轮胎修补贴片10和薄膜1。图3特别示出了薄膜1从轮胎修补贴片10的所有横向部分处突出，因此可以在膜1和内衬90之间产生粘着连接。由于图3中示意性地示出的膜是透明的，所以该图示应当理解为，膜1在白色的区域内连续地延伸，修补贴片10在黑色的区域内连续地延伸。图3以示例的方式示出了修补贴片10和膜1的矩形基部。其它可能的形状包括基部的圆形、椭圆形或正方形形状。修补贴片10的基部的形状也可以不同于膜1的基部的形状。此外，图3示出了膜1的突出部分在纵向和横向上具有不同的宽度。该突出部分也可以具有相等的宽度。
最后，应当注意，本申请描述了一种方法和一种自粘膜1，该自粘膜1大大简化了轮胎40或弹性体内衬的修补和/或弹性体内衬120的两个弹性体层的连接。

Claims (11)

1.一种在弹性体部件，尤其是机动车辆轮胎(40)或腔体内衬(120)硫化期间固定弹性体贴片(10)的自粘膜(1)，其特征在于，该自粘膜(1)包括：
-支撑层(2)，具有预定耐温性并且连接到粘合层(3)，以及
-粘合层(3)，具有粘合剂，其中
-该粘合层(3)在室温和环境压强下具有预定制造粘合性，并且该粘合层(3)在硫化情况下具有预定剥离强度以及预定密封性能。
2.根据权利要求1所述的自粘膜，其特征在于，该粘合剂包含橡胶、固体，尤其是树脂和增粘剂，该粘合剂可选地具有丁基部分。
3.根据前述至少一项权利要求所述的自粘膜，其特征在于，该粘合层(3)的厚度在5至500μm之间，并且/或者粘合剂的具体质量在10至200g/m2之间，该粘合剂包括基于该支撑层(2)的面积上的粘合层(3)。
4.根据前述至少一项权利要求所述的自粘膜，其特征在于，该支撑层(2)具有聚合物或者弹性体，尤其是聚酰胺、聚乙烯或者橡胶膜，或者该支撑层(2)包括由用聚合物浸泡的纸或织物。
5.根据前述至少一项权利要求所述的自粘膜，其特征在于，在该自粘膜(1)的整个表面或仅在其一些区域上提供有粘合剂。
6.根据前述至少一项权利要求所述的自粘膜，其特征在于，该支撑层(2)的面积和该粘合层(3)的面积相同，该面积满足在各种情况下，该自粘膜(1)在该弹性体贴片(10)的横向边缘(10a)中突出预定长度。
7.根据前述至少一项权利要求所述的自粘膜，其特征在于，该粘合层(3)和/或粘合剂永久性地连接到该轮胎表面(90)，并在硫化、该膜(1)被移除并且再密封所述表面后，依然在该轮胎表面(90)上。
8.根据前述至少一项权利要求所述的自粘膜，其特征在于，保护层位于粘合层(3)和相对的支撑层(2)上，该支撑层(2)可以使用该膜(1)前从该粘合层(3)处移除。
9.一种修补机动车辆轮胎(40)或者连接两层弹性件内衬(120)的方法，其特征在于，该方法包括步骤：
-将该弹性体贴片(10)施加到轮胎/弹性件内衬的修补的受损部位(60)，或者相对于彼此布置该两层弹性体内衬(120)，使得该两层在接缝(130)处彼此相邻；
-使用根据至少一个前述权利要求的自粘膜(1)通过粘合剂涂覆该弹性体贴片(10)和/或该接缝(130)，以使该膜(1)在每种情况下从该弹性体贴片(10)的横向边缘(10a)和/或从该接缝(130)处突出；
-生成并应用硫化预定义时间段所需的压强和温度环境。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该膜(1)在硫化后被移除。
11.根据权利要求9和/或10所述的方法，其特征在于，在由粘合剂涂覆该膜(1)之前，保护层从该膜(1)的该粘合层(3)处被移除。
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