DD144890A5 - Luftreifen mit einer schicht eines selbstabdichtenden materials - Google Patents

Abstract

Durch die Erfindung sollen Luftreifen entwickelt werden, bei denen eine sicherere Abdichtung von Schadstellen selbständig auch bei längerem Gebrauch des Reifens erfolgt, wobei Abdichtmaterial auf der Basis eines Elastomers verwendet wird. Der erfindungsgemäße Luftreifen weist eine Innenwand auf, die mit einer Schicht eines selbstabdichtenden Materials versehen ist, welche radial nach innen gesehen von einer Schicht aus vulkanisiertem Elastomergemisch bedeckt ist, und dabei die Grundlage der Schicht aus abdichtendem Material mindestens ein niedrigmolekulares Elastomer gemischt mit mindestens einem wärmehärtbaren Harz ist, und mindestens ein Vernetzungs- oder Härtungsmittel hiervon isoliert gehalten wird.

Description

Berlin, den 25.10.1979 _Λ ·_ή* ' APB 60 0/214 403 \ 4 403 . -1- ₅₅₉32/26

Luftreifen mit einer Schicht eines selbst abdicht enden Materials

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Luftreifen, deren Innenwand ganz oder zum Teil mit einer Auskleidung aus einer Schicht eines selbst abdichtenden Materials versehen ist, v/elche radial nach innen gesehen, von einer Schicht aus einem vulkanisierten Elastomergemisch, bedeckt ist. Die Punktion dieser Auskleidung besteht darin, so rasch v/ie möglich eine Schadenstelle in dem Reifen durch Einfließen des Abdichtungsmittels in die Schadensstelle zu verschließen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Aufgrund von Studien und Versuchen wurde eine zusammengesetzte Auskleidung erarbeitet, in welcher eine einen vernetzbaren, abdichtenden Stoff enthaltende Schicht an eine Schicht angrenzt, die einen die Vernetzung dieses abdichtenden Stoffs auslösenden Stoff enthält, wobei die beiden Schichten voneinander durch eine Schicht aus einem vulkanisierten Elastomergemisch getrennt sind. Die die abdichtende und die vernetzende Schicht bildenden Stoffe besitzen außerdem solche Viskositäten, daß die Stoffe unter der Einwirkung der entweichenden Luft in die Schadensstelle einfließen können und diese definitiv verschließen· Dadurch wird eine Demontage des Reifens und die Inanspruchnahme eines Mechanikers vermieden.

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Es 'wurde jedoch auch ein aus einer einfachen Auskleidung bestehendes System erarbeitet, das aus einer Schicht aus abdichtendem Material und einer Dispersion aus vernetzendem Stoff in dem Hohlraum des Reifens besteht, wobei dieser vernetzende Stoff auch einem Gleitmittel einverleibt v/erden kann, welches die Beschädigung des Luftreifens vermeiden soll, wenn dieser unter einem geringeren Druck als der normale Aufpumpdruck läuft, oder das Vernetzungsmittel kann sich mindestens zum Teil in Forin einer Umhüllung auf sehr leichten körnigen Teilchen befinden, die den Reifen im Pail eines Druckabfalls unterstützen sollen·

Ziel der Erfindung

Durch die Erfindung sollen Luftreifen entwickelt werden, bei denen eine sicherere Abdichtung von Schadstellen selbständig erfolgt.

Darlegung des Wesens der Erfindung .

Es ist Aufgabe der Erfindung bei der Verwendung eines Abdichtmaterials auf der Basis eines Elastomers, die üblichen Vernetzungs- oder Vulkanisationsmittel durch Mittel zu ersetzen, die nicht an Wirksamkeit während des Gebrauchs des Luftreifens verlieren.

Der erfindungsgemäße Luftreifen weist eine Innenwand auf, die, ganz oder zum Teil mit einer Auskleidung aus einer Schicht eines selbst abdichtenden Materials versehen ist, welche radial nach innen gesehen von einer Schicht aus einem vulkanisierten Elastomergemisch bedeckt ist, und dabei die Grundlage der Schicht aus abdichtendem Material mindestens

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ein niedrigmolekulares Elastomers mit einem Molekulargewicht von vorzugsweise unter 30 000, gemischt mit mindestens einem wärmehärfbaren Harz, ist,und daß mindestens ein Vernetzungsoder Härtungsmittel für das wärmehärtbare Harz von dem abdichtenden Material mittels der Schicht aus dem vulkanisierten Elastomergemisch isoliert ist.

Vorzugsweise verwendet man ein abdichtendes Gemisch, dessen

tatsächliche Viskosität bei 60 ⁰C, gemessen mit dem

4- T

Rheogoniometer von Weissenberg, zwischen 10 und 10 H/s/m

—2

für ein Schergefälle (Geschwindigkeitsgefälle) von 10 bis 10 s~ liegt. Diese Viskosität ist vorzugsweise durch Zusatz einer pulverförmiger körnigen (Korngröße unter 250/um) und/oder faserigen (Faserlänge mindestens 0,5 mm bei einem Durchmesser zwischen 0,005 und 0,040 mm) Füllung eingestellt.

Die von dem Diglycidylather von bis-Phenol A abgeleiteten Epoxydharze, z.B. EPOIT 828 der Societe Shell, haben sich aufgrund ihrer Reaktionsgeschwindigkeit als gut geeignet erwiesen, wobei dann die Härtungsmittel vorzugsweise unter den Aminen in Kombination mit Lactonen gewählt werden, z.B. HY 977 von Ciba (Diaminodiphenylmethan mit f -Butyrolacton) ·

Die Verwendung von Katalysatoren, z.B. den Halbestern oder den Aminophenolen, ermöglicht eine Beschleunigung der Vernetzung.

Als bei tiefer Temperatur vernetzbare Harze können die Polyurethane und die Polyester verwendet werden. Die für die Erfindung geeigneten Polyurethane erhält man durch

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Veriaischen eines gesättigten, dihydroxylierten Oligomeren mit einem Vernetzungsmittel, einem Katalysator und einem Diisocyanat; als Matrix für diese Bestandteile dient Polyisobutylen·

Zur Durchführung des Verfahrens eignen sich insbesondere die dihydroxylierten Polyether (Polytetrahydrofuran, Polyäthylenoxid, Polypropylenoxid), die dihydroxylierten Polyester (Polyadipate, Polyazelate, Polysuccinate von Äthylenglykol, Propylenglykol, Butandiol~1,4» Hexandiol-1,6) sowie deren Gemische· Das Vernetzungsmittel ist vorzugsweise ein Triol, insbesondere Glyzerin, oder Trimethylolpropan. Als Katalysator kann man Diazobicyclooctan, ein Metall-Triacetylacetonat, Zinnoctoat oder ein Quecksilbersalz verwenden. Unter den Diisocyanaten eignen sich das wenig flüchtige 4,4'-Diisocyanatdiphenyl-methan (IvIDI) und Isophorendiisocyanat.

Unter den Polyestern geben die Derivate von Methacrylsäure in Kombination mit Peroxiden zufriedenstellende Ergebnisse.

Weiterhin kann gemäß Erfindung das Härtungsmittel einem flüssigen Katalysator zugeordnet sein·

Katalysator kann ein Halbester oder ein Aminophenol sein.

Ferner ist es möglich, daß der abdichtenden Schicht eine vernetzende Schicht aus einem Gemisch auf Basis eines niedrigmolekularen Elastomer, gemischt mit mindestens einem Härtungsmittel und gegebenenfalls einem Katalysator für das in der abdichtenden Schicht enthaltene wärmehärtbare Harz,

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benachbart ist, wobei diese vernetzende Schicht von der abdichtenden Schicht durch eine Schicht aus einem vulkanisierten Elastomergemisch getrennt ist·

Weiterhin besteht die Möglichkeit gemäß der Erfindung, daß mindestens ein Härtungsmittel und gegebenenfalls ein flüssiger Katalysator für das in.der abdichtenden Schicht enthaltene wärmehärtbare Harz in dem Hohlraum des Luftreifens durch Zerstäubung oder durch Einverleibung in ein Gleitmittel entweder in Form einer Umhüllung von körnigen Teilchen oder von sehr leichten Eügelchen dispergiert sind.

Ausführun^sbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an mehreren Ausführungsbeispielen erläutert werden.

Beispiel 1

Die selbstabdichtende Innenauskleidung ist aus zwei Schichten zusammengesetzt, die durch eine Schicht aus vulkanisiertem Kautschuk getrennt sind.

Die Zusammensetzung der Schicht aus dem abdichtenden Gemisch ist die folgende (in Gew.%):

Hiedrigmolekulares Elastomer: Polyisobutylen 41,6 Füllung: staubfeines Pulver aus vulkanisiertem

Kautschuk 40,3

Harz: Epon 828 Shell (vom Diglycidyläther von

bis-Phenol A erhaltenes Epoxydharz) 18,1

§14403

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'Die· Zusammensetzung der Schicht aus dem vernetzenden Gemisch ist die folgende (in Gew.%): · '

Polyisobutylen 37,8

Püllung: staubfeines Pulver von vulkanisiertem

Kautschuk 44»9

Härtungsmittel: HY 977 Ciba (Diaminodiphenyl-

methan) 16,5

Katalysator: DY 060 Ciba (Halbester der

Maleinsäure) 0,8

Beispiel 2

Die Innenauskleidung ist einfach und besteht aus einer Schicht aus vernetzbarem, abdichtendem Gemisch. Dieses abdichtende Gemisch enthält (in Gew.%) :

Uiedriglolekulares Elastomer: Polyisobutylen 42,4 Püllung:.Ruß MT/NS 55,6

Harz: Epon 828 Shell (aus dem Diglycidyläther von bis-Phenol A abgeleitetes Epoxydharz) ; 2,0

Das Härtungsmittel ist in einem Gleitmittel in einer Menge von 7,5 Gew.-% enthaltenes Diäthylentriamin; das Gleitmittel kann z.B. die folgende Zusammensetzung haben (in Gew,%):

Silikonemulsion 65

Synthetisches Öl auf der Basis von Polyglykoläthern 5 '

Äthanol . 30

Quaternäres iuranonium (Alkyldimethylbenzyl— ammonium-Ghlorid) . 300 ppm

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Diäthylentriamin 715

Gemäß der Erfindung kann dieses Gleitmittel entweder in pulvrigem oder flüssigem Zustand in dem Hohlraum des Luftreifens entweder als Umhüllung von körnigen Teilchen, wie sie in der DE-OS 24 60 253 beschrieben sind, oder als Kügelchen, wie sie in den DE-OS'en 25 01 188 und 25 49 239 beschrieben sind, verwendet werden·

Beispiel 3

Vernetzbares Gemisch (in Gevi,%) :

Polyisobutylen (Molekulargewicht 15.000) 72,54

Polyisobutylen (Molekulargewicht 2 000) 18,14 Polyadipat von Athylenglykol und Propylen-

glykol (Molekulargewicht 2 800) 9,10

Glyzerin · 0,18

Diazobicyclooctan 0,04

Vernetzendes Gemisch:

Polyisobutylen (Molekulargewicht 15 000) 67,8 Polyisobutylen (Molekulargewicht 2 000) 16,9 4,4'-Diisocyanatdiphenylmethan 15#3

ITach einer Beschädigung zeigten mit erfindungsgemäßen, selbstabdichtenden Schichten versehene Luftreifen selbst nach mehrmonatiger täglicher. Verwendung keinen merklichen Druckverlust.

Claims (9)

1. Luftreifen, dessen Innenwand ganz oder zum Teil rait einer Auskleidung aus einer Schicht eines selbstabdichtenden Materials versehen ist, welche radial nach innen gesehen, von einer Schicht aus einem vulkanisierten Elastomergemisch bedeckt ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Grundlage der Schicht aus abdichtendem Material mindestens ein niedrigmolekulares Elastomer, vorzugsweise mit einem Molekulargewicht unter 30 000, gemischt mit mindestens einem wärmehärtbaren Harz, ist, und daß mindestens ein "Vemetzungs- oder Härtungsmittel für das wärmehärtbare Harz von dem abdichtenden Material mittels der · Schicht aus dem vulkanisierten Elastomergemisch isoliert ist,

2· Luftreifen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das abdichtende Material eine tatsächliche Viskosität bei 60 C, gemessen mit dem Rheogoniometer von Weissen-

3· Luftreifen nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die tatsächliche Viskosität des abdichtenden Materials mittels einer pulverigen, körnigen (Korngröße unter 250/um) und/oder faserigen (Länge der Fasern mindestens 0,5 mm für einen Durchmesser zwischen 0,005 und 0,040 mm) Füllung eingestellt ist·

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4. Luftreifen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das v/ärinehärfbäre Harz ein vom Diglycidyläther von bis-Phenol A abgeleitetes Epoxydharz und das Härtungsmittel ein Amin in Kombination mit einem Lacton ist,

4- 1 2 berg, zwischen 10^ und 10 11/s/m für ein Schergefälle

von 10~² bis 10° s"¹ besitzt.

5. Luftreifen nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das wärmehärtbare Harz ein Polyurethan ist, das in an sich bekannter V/eise durch Vermischen eines gesättigten, dihydroxylierten Oligomeren mit einem Vernetzungsmittel, einem Katalysator und einem Diisocyanat erhalten wurde, wobei diese Bestandteile in einer Matrix aus Polyisobutylen enthalten sind»

6. Luftreifen nach Punkt 1, g ekennz eic line t dadurch, daß das Hartungsmittel einem flüssigen Katalysator zugeordnet ist·

7. Luftreifen nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß der Katalysator ein Halbester oder ein Aminophenol ist.

8. Luftreifen nach einem der Punkte 1, 2,3 und 6, gekennzeichnet dadurch, daß der abdichtenden Schicht eine vernetzende Schicht aus einem Gemisch auf Basis eines niedrigmolekularen Elastomer, gemischt mit mindestens einem Hartungsmittel und gegebenenfalls einem Katalysator für das in der abdichtenden Schicht enthaltene wärmehärtbare Harz, benachbart ist, wobei diese vernetzende Schicht von der abdichtenden Schicht durch eine Schicht aus einem vulkanisierten Elastomergemisch getrennt ist.

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Erfindungsanspruch

9· Luftreifen nach einem der Punkte 1,2, 3 und 6, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens ein Härtungsmittel und gegebenenfalls ein flüssiger Katalysator für das in der abdichtenden Schicht enthaltene wärmehärtbare Harz in dem Hohlraum des Luftreifens durch Zerstäubung oder durch Einverleibung in ein Gleitmittel entweder in Form einer Umhüllung von körnigen Teilchen oder von sehr leichten Kügelchen.dispergiert sind·