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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens und einen dadurch erhaltenen Luftreifen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens und einen dadurch erhaltenen Luftreifen, der unter Verwendung eines Balgs, der mit einer durch ein Trennmittel gebildeten Beschichtungsschicht versehen ist, vulkanisiert ist, um in einem Zustand zu sein, in dem eine kleine Menge des Trennmittels an einer Innenoberfläche des Reifens anhaftet, derart, dass sowohl eine Luftretention als auch eine Abdichtung für eine Reifenlochreparatur erzielt werden kann, ohne dass es während der Fahrt zu einer Verschlimmerung der Felgenverschiebung kommt.
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Stand der Technik
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Bei der Vulkanisierung eines Rohreifens unter Verwendung eines Balgs neigt der Balg dazu, an der Innenoberfläche des Rohreifens zu kleben. Daher wird durch Aufbringen eines Trennmittels auf die Innenoberfläche des Rohreifens ein Kleben zwischen dem Rohreifen und dem Balg verhindert (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
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Wenn die Menge des Trennmittels, das auf die Reifeninnenoberfläche aufgebracht wird, jedoch zu klein ist, kann eine Luftretention aufgrund des Trennmittels nicht ausreichend erhalten werden. Wenn die Menge des Trennmittels hingegen zu groß ist, weist das Trennmittel Reifenlochreparaturflüssigkeit ab, wenn das Reifenloch repariert wird, was zu einer beeinträchtigten Abdichtung führt. Auch kann sich das Trennmittel zum Wulstabschnitt verteilen, wenn ein pulverförmiges Trennmittel auf die Reifeninnenoberfläche aufgetragen wird. Der geformte Luftreifen, der mit einer großen Menge Trennmittel vulkanisiert ist, das in der Nähe des Wulstabschnitts anhaftet, unterliegt während der Fahrt einer Verschlimmerung der Felgenverschiebung. Weitere gattungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens bzw. zum Auftrag eines Trennmittels sind in den Patentdokumenten 2 bis 10 beschrieben.
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Literaturliste
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Patentliteratur
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- Patentdokument 1: JP H5-96546 A
- Patentdokument 2: US 2011/0056612 A1
- Patentdokument 3: US 2016/0376517 A1
- Patentdokument 4: JP S59-106948 A
- Patentdokument 5: JP H08-20029 A
- Patentdokument 6: US 2015/0042001 A1
- Patentdokument 7: US 4,863,650
- Patentdokument 8: US 4,547,544
- Patentdokument 9: US 2018/0036917 A1
- Patentdokument 10: JP 2017-24204 A
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Kurzdarstellung
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Technisches Problem
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Verfahrens zur Herstellung eines Luftreifens und eines dadurch erhaltenen Luftreifens, der unter Verwendung eines Balgs vulkanisiert ist, der mit einer durch ein Trennmittel gebildeten Beschichtungsschicht versehen ist, um in einem Zustand zu sein, in dem eine kleine Menge des Trennmittels an einer Innenoberflächen des Reifens anhaftet, derart, dass sowohl eine Luftretention als auch eine Abdichtung für eine Reifenlochreparatur erzielt werden kann, ohne dass es während der Fahrt zu einer Verschlimmerung der Felgenverschiebung kommt.
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Lösung des Problems
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Um die oben beschriebene Aufgabe zu erfüllen, ist ein Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens, umfassend: Vulkanisieren eines Rohreifens unter Verwendung eines Balgs, der eine durch ein Trennmittel gebildete Beschichtungsschicht aufweist, wobei das Trennmittel auf einer Innenoberfläche eines Laufflächenabschnitts des Luftreifens nach der Vulkanisierung eine von einem Elektronenmikroskop ermittelte Dicke von 0,1 µm bis 100 µm aufweist, wobei die Beschichtungsschicht auf dem Balg gebildet wird, wobei eine Beschichtungszeit t (Stunde) und eine Temperatur T (°C) der Beschichtungsschicht t ≥ -0,0571 T + 9,14 und 10 °C ≤ T ≤ 180 °C erfüllen.
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Ein Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens, umfassend: Vulkanisieren eines Rohreifens unter Verwendung eines Balgs, der eine durch ein Trennmittel gebildete Beschichtungsschicht aufweist, wobei eine durch Röntgenfluoreszenz-Analyse ermittelte Menge an Silicium im Trennmittel auf einer Innenoberfläche eines Laufflächenabschnitts des Luftreifens nach der Vulkanisierung 0,1 Gew.-% bis 10,0 Gew.-% beträgt, wobei die Beschichtungsschicht auf dem Balg gebildet wird, wobei eine Beschichtungszeit t (Stunde) und eine Temperatur T (°C) der Beschichtungsschicht t ≥ -0,0571 T + 9,14 und 10 °C ≤ T ≤ 180 °C erfüllen.
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Ein Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Luftreifen, der durch ein Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens wie oben beschrieben erhalten wird.
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Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann durch Durchführen einer Vulkanisierung unter Verwendung eines Balgs, der mit einer durch ein Trennmittel gebildeten Beschichtungsschicht versehen ist, eine Dicke des Trennmittels auf der Innenoberfläche des Reifens 0,1 µm und 100 µm betragen und eine Menge an Silicium im Trennmittel kann 0,1 Gew.-% bis 10,0 Gew.-% betragen. Das in einer derart kleinen Menge an der Reifeninnenoberfläche anhaftende Trennmittel hemmt die Permeation von Luft aus der Reifeninnenoberfläche, sodass die Luftretention verbessert werden kann. Darüber hinaus kann die Abdichtung für eine Reifenlochreparatur verbessert werden. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und im Gegensatz zum Fall, in dem ein pulverförmiges Trennmittel des Stands der Technik auf die Reifeninnenoberfläche gesprüht wird, haftet das Trennmittel ferner nicht übermäßig in der Nähe des Wulstabschnitts an und führt somit nicht zu einer Verschlimmerung der Felgenverschiebung. Als Ergebnis kann sowohl die Luftretention als auch die Abdichtung für eine Reifenlochreparatur erzielt werden, ohne dass es während der Fahrt zu einer Verschlimmerung der Felgenverschiebung kommt.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Meridianschnittansicht, die einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
- 2 ist eine Querschnittsansicht, die einen vergrößerten Abschnitt eines Teils des Luftreifens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Konfigurationen von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass in 1 CL die Reifenmittellinie bezeichnet.
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Wie in 1 veranschaulicht, schließt ein Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Ausführungsform einen in der Reifenumfangsrichtung verlaufenden, ringförmigen Laufflächenabschnitt 1, ein Paar Seitenwandabschnitte 2, 2, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts 1 angeordnet sind, und ein Paar Wulstabschnitte 3, 3, die in Bezug auf die Seitenwandabschnitte 2 in Reifenradialrichtung innen angeordnet sind, ein.
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Eine Karkassenschicht 4 ist zwischen dem Paar Wulstabschnitte 3,3 bereitgestellt. Die Karkassenschicht 4 schließt eine Mehrzahl von in der Reifenradialrichtung verlaufenden, verstärkenden Cordfäden ein und ist um in den Wulstabschnitten 3 angeordnete Wulstkerne 5 von der Reifeninnenseite hin zur Reifenaußenseite zurück gefaltet. Ein Wulstfüller 6 aus einer Kautschuk- bzw. Gummizusammensetzung mit einer dreieckigen Querschnittsform ist am Außenumfang von jedem der Wulstkerne 5 angeordnet.
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Eine Mehrzahl von Gürtelschichten 7 ist auf einer Außenumfangsseite der Karkassenschicht 4 im Laufflächenabschnitt 1 eingebettet. Die Gürtelschichten 7 schließen eine Mehrzahl von verstärkenden Cordfäden ein, die in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung geneigt sind, und die verstärkenden Cordfäden der jeweiligen Schichten kreuzen einander. In der Gürtelschicht 7 ist der Neigungswinkel der verstärkenden Cordfäden in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung in einem Bereich von zum Beispiel 10° bis 40° eingestellt. Es werden vorzugsweise Stahlcordfäden als die verstärkenden Cordfäden der Gürtelschichten 7 verwendet. Um die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit zu verbessern, ist mindestens eine Gürteldeckschicht 8, die durch Anordnen von verstärkenden Cordfäden in einem Winkel von beispielsweise nicht mehr als 5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung ausgebildet ist, auf der Außenumfangsseite der Gürtelschichten 7 angeordnet. Organische Fasercordfäden wie Nylon oder Aramid werden vorzugsweise als die verstärkenden Cordfäden der Gürteldeckschicht 8 verwendet.
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Außerdem ist eine Mehrzahl von in der Reifenumfangsrichtung verlaufenden Hauptrillen 9 im Laufflächenabschnitt 1 ausgebildet. Eine Mehrzahl von Stegabschnitten 10 ist durch die Hauptrillen 9 im Laufflächenabschnitt 1 definiert.
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Es ist zu beachten, dass die oben beschriebene Reifeninnenstruktur beispielhaft für einen Luftreifen ist und nicht auf einschränkende Weise ausgelegt werden sollte.
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Bei dem oben beschriebenen Luftreifen ist, wie in 2 veranschaulicht, liegt in Bezug auf die Reifeninnenoberfläche 11 in der Reifenradialrichtung innen eine durch ein Trennmittel gebildete Übertragungsschicht 12 vor. Der Rohreifen wird unter Verwendung eines Balgs vulkanisiert, der mit einer durch ein Trennmittel gebildeten Beschichtungsschicht versehen ist, wodurch die durch das Trennmittel gebildete Übertragungsschicht 12 auf die Reifeninnenoberfläche 11 des vulkanisierten Luftreifens übertragen wird. Das auf diese Weise übertragene Trennmittel wird nicht vollständig übertragen, sondern auf der Reifeninnenoberfläche 11 dispergiert.
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Die durch das Trennmittel gebildete Übertragungsschicht 12 weist eine Dicke in einem Bereich von 0,1 µm bis 100 µm auf. Die Dicke g der Übertragungsschicht 12, die durch das Trennmittel gebildet ist, kann unter Verwendung eines Elektronenmikroskops ermittelt werden. Wenn die Dicke g der Übertragungsschicht 12, die durch das Trennmittel gebildet ist, unter Verwendung eines Elektronenmikroskops gemessen wird, werden die Dicken von einer Mehrzahl von Stellen (zum Beispiel vier Stellen in der Reifenumfangsrichtung und drei Stellen in der Reifenquerrichtung) unter Verwendung einer Probe gemessen, die durch Ausschneiden des Luftreifens entlang der Reifenquerrichtung erhalten wird. Dann wird die Dicke g (durchschnittliche Dicke) der durch das Trennmittel gebildeten Übertragungsschicht 12 berechnet, indem die an der Mehrzahl von Stellen gemessenen Messwerte gemittelt werden.
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Andererseits liegt die Menge an Silicium im Trennmittel auf der Innenfläche des Laufflächenabschnitts 1 in einem Bereich von 0,1 Gew.-% bis 10,0 Gew.-%. In der vorliegenden Erfindung wird die Menge an Silicium, das der Hauptbestandteil eines typischen Trennmittels ist, als Index zur Bestimmung der Menge an Trennmittel auf der Innenoberfläche des Laufflächenabschnitts 1 verwendet. Die Menge dieses Siliciums kann mittels Röntgenfluoreszenz-Analyse ermittelt werden, die im Allgemeinen mit einem Fundamentalparameter-Verfahren (FP-Verfahren) und einem Eichkurven-Verfahren durchgeführt wird. Die vorliegende Erfindung wendet das FP-Verfahren an. Bei der Messung der Menge des Trennmittels (Silicium) wird eine Flächengebildeprobe (Abmessungen: Breite 70 mm und Länge 100 mm) verwendet. Die Flächengebildeprobe wird durch Abschälen einer Karkassenschicht und einer Innenseelenschicht an einer Mehrzahl von Stellen (beispielsweise sieben Stellen, die vier Stellen in Reifenumfangsrichtung und drei Stellen in Reifenquerrichtung einschließen) des Luftreifens erhalten. Ein Röntgenfluoreszenz-Analysator wird verwendet, um die Menge an Trennmittel in jeder der Proben (Abmessungen: Breite 13 mm bis 15 mm, Länge 35 mm bis 40 mm) zu messen, die von insgesamt fünf Stellen jeder Flächengebildeprobe extrahiert wurden, die vier Eckabschnitte und einen zentralen Abschnitt einschließen. Anschließend wird die Menge an Trennmittel pro Flächengebildeprobe berechnet, indem für jede der Flächengebildeproben der Durchschnitt der Messwerte der fünf Messproben gebildet wird. Diese berechneten Werte sind jeweils in dem Bereich von 0,1 Gew.-% bis 10,0 Gew.-% eingeschlossen. Außerdem weisen fluoreszierende Röntgenteilchen intrinsische Energie proportional zur Atomzahl auf, was bedeutet, dass ein Element durch Messen dieser intrinsischen Energie identifiziert werden kann. Insbesondere beträgt die intrinsische Energie von Silicium 1,74 ± 0,05 keV. Es ist zu beachten, dass die Anzahl von fluoreszierenden Röntgenteilchen (Röntgenintensität) des Trennmittels (Silicium) in einem Bereich von 0,1 cps/µA bis 1,5 cps/µA liegt.
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Die durch das Trennmittel gebildete Übertragungsschicht 12 ist vorzugsweise teilweise in einem Teilbereich der Reifeninnenoberfläche 11 in der Reifenquerrichtung mindestens einschließlich eines Bereichs von der oberen Randposition von einem der Wulstfüller 6 bis zum oberen Randabschnitt des anderen der Wulstfüller 6 angeordnet. Dieser Bereich entspricht einem Bereich X einschließlich der maximalen Breitenposition des Reifens, wie in 1 veranschaulicht. Durch das Bilden der Übertragungsschicht 12 durch das Trennmittel in dem Bereich, der mindestens dem Bereich X der Reifeninnenoberfläche 11 entspricht, kann sowohl die Luftretention als auch die Abdichtung für eine Reifenlochreparatur verbessert werden. Die durch das Trennmittel gebildete Übertragungsschicht 12 ist ferner vorzugsweise mindestens teilweise in einem Teilbereich in der Reifenquerrichtung (Bereich Y in 1) mindestens einschließlich eines unteren Abschnitts der Gürtelschichten 7 angeordnet.
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Beispiele für Bestandteile, die in der durch das Trennmittel gebildeten Übertragungsschicht 12 gemischt werden können, schließen diejenigen ein, die einen Silikonbestandteil als Wirkstoffbestandteil enthalten. Beispiele für den Silikonbestandteil schließen Organopolysiloxane, wie zum Beispiel Dialkylpolysiloxan, Alkylphenylpolysiloxan, Alkylaralkylpolysiloxan, 3,3,3-Trifluorpropylmethylpolysiloxan und dergleichen, ein. Das Dialkylpolysiloxan ist beispielsweise Dimethylpolysiloxan, Diethylpolysiloxan, Methylisopropylpolysiloxan und Methyldodecylpolysiloxan. Beispiele für das Alkylphenylpolysiloxan schließen ein Methylphenylpolysiloxan, ein Dimethylsiloxan-Methylphenylsiloxan-Copolymer und ein Dimethylsiloxan-Diphenylsiloxan-Copolymer ein. Beispiele für das Alkylaralkylpolysiloxan schließen Methyl(phenylethyl)polysiloxan und Methyl(phenylpropyl)polysiloxan ein. Eine Art oder zwei oder mehr Arten von diesen Organopolysiloxanen können in Kombination verwendet werden.
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Durch Durchführen einer Vulkanisierung unter Verwendung eines Balgs, der mit einer durch ein Trennmittel gebildeten Beschichtungsschicht, wie oben beschrieben, versehen ist, kann die Dicke g des Trennmittels in einem Bereich von 0,1 µm bis 100 µm auf der Reifeninnenoberfläche 11 oder die Menge an Silicium im Trennmittel in einem Bereich von 0,1 Gew.-% bis 10,0 Gew.-% erzielt werden. Das in einer derart kleinen Menge an der Reifeninnenoberfläche 11 anhaftende Trennmittel hemmt die Permeation von Luft aus der Reifeninnenoberfläche 11, sodass die Luftretention verbessert werden kann. Darüber hinaus kann die Abdichtung für eine Reifenlochreparatur verbessert werden. Wenn die Dicke des Trennmittels auf der Reifeninnenoberfläche 11 hier dünner als 0,1 µm ist oder die Menge an Silicium im Trennmittel weniger als 0,1 Gew.-% beträgt, dann kann nicht ausreichend verhindert werden, dass der Rohreifen und der Balg während der Vulkanisierung anhaften. Wenn die Dicke des Trennmittels auf der Reifeninnenoberfläche größer als 100 µm ist oder die Menge an Silicium im Trennmittel mehr als 10,0 Gew.-% beträgt, neigt das Trennmittel dazu, die Reifenlochreparaturflüssigkeit für die Reifenlochreparatur abzuweisen, wodurch die Abdichtung beeinträchtigt wird. Insbesondere ist die Abdichtung in der Nähe des Gürtelendabschnitts erheblich beeinträchtigt.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und im Gegensatz zum Fall, in dem ein pulverförmiges Trennmittel des Stands der Technik auf die Reifeninnenoberfläche 11 gesprüht wird, haftet das Trennmittel ferner nicht übermäßig in der Nähe des Wulstabschnitts 3 an, was eine Verschlimmerung der Felgenverschiebung verhindern kann. Als Ergebnis kann sowohl die Luftretention als auch die Abdichtung für eine Reifenlochreparatur erzielt werden, ohne dass es während der Fahrt zu einer Verschlimmerung der Felgenverschiebung kommt.
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Als Nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des Luftreifens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei der Vulkanisierung eines Rohreifens wird ein Trennmittel vorab auf den Balg aufgetragen (vorzugsweise gebrannt), um eine durch das Trennmittel gebildete Beschichtungsschicht auf der Außenoberfläche des Balgs zu bilden. Der Schritt zum Bilden der Beschichtungsschicht auf der Außenoberfläche des Balgs wird beispielsweise unter Lagerung, nach dem Auftragen des Trennmittels, mit einer Bedingung von einer Stunde bei 150 °C, vier Stunden bei 90 °C oder acht Stunden bei Raumtemperatur implementiert. Außerdem wird der Schritt des Bildens der Beschichtungsschicht auf der Außenseite des Balgs einmal, zweimal oder dreimal durchgeführt. Der Rohreifen wird unter Verwendung des Balgs mit der so gebildeten Beschichtungsschicht vulkanisiert.
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Durch Durchführen einer Vulkanisierung unter Verwendung eines Balgs, der mit einer durch ein Trennmittel gebildeten Beschichtungsschicht, wie oben beschrieben, versehen ist, kann die Dicke g des Trennmittels in einem Bereich von 0,1 µm bis 100 µm auf der Reifeninnenoberfläche 11 oder die Menge an Silicium im Trennmittel in einem Bereich von 0,1 Gew.-% bis 10,0 Gew.-% erzielt werden. Das in einer derart kleinen Menge an der Reifeninnenoberfläche 11 anhaftende Trennmittel hemmt die Permeation von Luft aus der Reifeninnenoberfläche 11, sodass die Luftretention verbessert werden kann. Darüber hinaus kann die Abdichtung für eine Reifenlochreparatur verbessert werden. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und im Gegensatz zum Fall, in dem ein pulverförmiges Trennmittel des Stands der Technik auf die Reifeninnenoberfläche 11 gesprüht wird, haftet das Trennmittel ferner nicht übermäßig in der Nähe des Wulstabschnitts 3 an, was eine Verschlimmerung der Felgenverschiebung verhindern kann. Als Ergebnis kann sowohl die Luftretention als auch die Abdichtung für eine Reifenlochreparatur erzielt werden, ohne dass es während der Fahrt zu einer Verschlimmerung der Felgenverschiebung kommt.
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Insbesondere wird die Beschichtungsschicht auf der Außenoberfläche des Balgs gebildet, wobei eine Beschichtungszeit t (Stunde) und eine Temperatur T (°C) der Beschichtungsschicht t ≥ -0,0571 T + 9,14 und 10 °C ≤ T ≤ 180 °C erfüllen. Außerdem ist bevorzugt, die Temperatur T auf 90 °C einzustellen und die Beschichtungszeit t auf 4 Stunden einzustellen, und es ist mehr bevorzugt, die Temperatur T auf 150 °C einzustellen und die Beschichtungszeit t auf 1 Stunde einzustellen. Durch Erfüllen dieser Bedingungen kann die Zeit zum Auftragen des Trennmittels bei einem Balg, der mit der Beschichtungsschicht versehen wurde, reduziert werden, ohne die Balglebensdauer zu verkürzen. Hier können höhere Temperaturen T (°C) die Bildung der Beschichtungsschicht in einem kürzeren Zeitraum ermöglichen, diese können jedoch eine Verschlechterung des Balgs verursachen, was zu einer kürzeren Balglebensdauer führt.
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Beispiele
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Luftreifen der Beispiele 1 bis 3 mit einer Reifengröße von 275/35ZR20 wurden durch Vulkanisieren unter Verwendung eines Balgs, der mit einer durch ein Trennmittel gebildeten Beschichtungsschicht versehen ist, hergestellt, wobei das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des Trennmittels auf der Reifeninnenoberfläche und die Dicke (µm) des Trennmittels auf der Reifeninnenoberfläche wie in Tabelle 1 dargestellt eingestellt werden.
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Reifen der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 wurden ebenfalls vorbereitet. Vergleichsbeispiel 1 hatte die gleiche Struktur wie Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass das Vulkanisieren mit einem starren Kern anstelle des Balgs durchgeführt wurde und das Trennmittel nicht auf der Reifeninnenoberfläche vorhanden war. Vergleichsbeispiel 2 hatte die gleiche Struktur wie Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass die Dicke des Trennmittels auf der Reifeninnenoberfläche auf 110 µm eingestellt wurde. Vergleichsbeispiel 3 hatte die gleiche Struktur wie Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass das Vulkanisieren mit einem auf die Reifeninnenoberfläche gesprühten pulverförmigen Trennmittel durchgeführt wurde, und die Dicke des Trennmittels auf der Reifeninnenoberfläche auf 110 µm eingestellt wurde.
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Es sei angemerkt, dass die Dicke (µm) des Trennmittels auf der Reifeninnenoberfläche in Tabelle 1 bestimmt wurde, indem bei jedem der Testreifen nach Abschluss des Herstellungsschritts die Dicke des Trennmittels an vier Stellen in der Reifenumfangsrichtung und drei Stellen in der Reifenquerrichtung unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops (SEM-EDX) gemessen wurde, und indem die resultierenden Messwerte gemittelt wurden.
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Luftretention, Abdichtung für eine Reifenlochreparatur und Felgenverschiebung wurden für diese Testreifen entsprechend den folgenden Testverfahren bewertet und die Ergebnisse wurden in Tabelle 1 aufgezeichnet.
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Luftretention:
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Jeder der Testreifen wurde auf Rädern mit einer Felgengröße von 20 x 9,5J montiert, 24 Stunden lang unter Bedingungen eines Luftdrucks von 270 kPa und einer Temperatur von 21 °C gelassen, und dann wurde der Luftdruck 42 Tage lang gemessen, wobei der Anfangsluftdruck auf 250 kPa eingestellt war, um die Neigung der Luftaustrittsrate in einem Zeitraum zwischen dem Tag 15 und dem Tag 42 zu erhalten. Die Bewertungsergebnisse sind als Indexwerte unter Verwendung der Reziproken der Messwerte ausgedrückt, wobei der Wert von Vergleichsbeispiel 1 als 100 bestimmt ist. Größere Indexwerte zeigen eine bessere Luftretention an.
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Abdichtung für Reifenlochreparatur:
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Durchstichlöcher (Durchmesser 4 mm) wurden in einem Schulterabschnitt von jedem der Testreifen gebildet. Dann wurde der Reifen mit dem Loch auf eine Trommelprüfmaschine montiert, 450 ml eines Reifendichtmittels wurden von einem Ventil des Reifens eingespritzt und Luft wurde eingefüllt, um den Reifeninnendruck von 200 kPa zu erreichen. Danach wurde in mehrfach unterbrochener Fahrt des Reifens zwischen einem Fahrzustand von 1 Minute (4,17 kN Last und 30 km/h Geschwindigkeit) und einem Stoppzustand gewechselt, und die Laufstrecke (Reifenlochreparaturabstand), bis das Punktionsloch abgedichtet war und der Luftaustritt eliminiert war, wurde gemessen. Die Anwesenheit oder Abwesenheit von Luftaustritten wurde bestätigt, indem überprüft wurde, ob Seifenwasser, das auf den Abschnitt des Durchstichlochs gesprüht wurde, schäumte. Die Bewertungsergebnisse werden basierend auf der Anzahl von Zyklen der mehrfach unterbrochenen Fahrt bewertet, wobei „Gut“ das Erreichen der Abdichtung mit 10 Zyklen angibt, „Ausreichend“ das Erreichen der Abdichtung mit 11 Zyklen oder mehr angibt und „Schlecht“ angibt, dass keine Abdichtung erreicht wurde.
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Felgenverschiebung:
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Das Ausmaß der Verschiebung zwischen der Felge und dem Reifen wurde gemessen, wobei jeder der Testreifen auf einem Rad mit einer Felgengröße von 20 x 9,5J montiert wurde, und ein plötzliches Bremsen 10 Mal unter Bedingungen mit einer Fahrgeschwindigkeit von 50 km/h und einem Luftdruck von 230 kPa durchgeführt wurde. Die Bewertungsergebnisse sind als Indexwerte unter Verwendung der Reziproken der Messwerte ausgedrückt, wobei der Wert von Vergleichsbeispiel 1 als 100 bestimmt ist. Größere Indexwerte geben eine höhere Felgenverschiebung an. [Tabelle 1]
| | Vergleichsbeispiel 1 | Beispiel 1 | Beispiel 2 | Beispiel 3 | Vergleichsbeispiel 2 | Vergleichsbeispiel 3 |
| Vorhandensein von Trennmittel auf der Reifeninnenoberfläche | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja (Pulver) |
| Dicke von Trennmittel auf Reifeninnenoberfläche (µm) | 0 | 0,1 | 10 | 100 | 110 | 110 |
| Luftretention | 100 | 102 | 103 | 104 | 104 | 104 |
| Abdichtung für Reifenlochreparatur | Gut | Gut | Gut | Gut | Ausreichend | Gut |
| Felgenverschiebung | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 95 |
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Wie Tabelle 1 entnommen werden kann, erzielten die Luftreifen der Beispiele 1 bis 3 im Vergleich zu Vergleichsbeispiel 1 eine Verbesserung sowohl der Luftretention als auch der Abdichtung für eine Reifenlochreparatur, ohne dabei zu einer Verschlimmerung der Felgenverschiebung zu führen.
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In Vergleichsbeispiel 2 war die Abdichtung für eine Reifenlochreparatur aufgrund eines relativ dicken Trennmittels auf der Reifeninnenoberfläche gering. In Vergleichsbeispiel 3 haftete das Trennmittel, das auf die Reifeninnenoberfläche gesprüht wurde, am Wulstabschnitt (Kontaktabschnitt mit der Felge) an, was zu einer Verschlimmerung der Felgenverschiebung führte.
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Dann wurden Luftreifen von Beispielen 4 bis 6 durch Vulkanisieren unter Verwendung eines Balgs, der mit einer durch ein Trennmittel gebildeten Beschichtungsschicht versehen war, wie in den Beispielen 1 bis 3 hergestellt, wobei das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des Trennmittels auf der Reifeninnenoberfläche und die Menge (Gew.-%) des Trennmittels (Silicium) auf der Reifeninnenoberfläche wie in Tabelle 2 dargestellt eingestellt werden.
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Reifen der Vergleichsbeispiele 4 bis 6 wurden ebenfalls vorbereitet. In Vergleichsbeispiel 4 wurde das Vulkanisieren mit einem starren Kern anstelle des Balgs durchgeführt und das Trennmittel wurde nicht verwendet. Vergleichsbeispiel 5 hatte die gleiche Struktur wie Beispiel 4, mit der Ausnahme, dass die Menge des Trennmittels (Silicium) auf der Reifeninnenoberfläche auf 11 % eingestellt wurde. Vergleichsbeispiel 6 hatte die gleiche Struktur wie Beispiel 4, mit der Ausnahme, dass das Vulkanisieren mit einem auf die Reifeninnenoberfläche gesprühten pulverförmigen Trennmittel durchgeführt wurde, und die Menge des Trennmittels (Silicium) auf der Reifeninnenoberfläche auf 45% eingestellt wurde.
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Es ist zu beachten, dass die Menge an Trennmittel (Silicium) auf der Reifeninnenoberfläche in Tabelle 2 basierend auf der Menge an Trennmittel (Silicium) berechnet wurde, die nach Abschluss des Herstellungsschritts jedes Testreifens an vier Stellen in der Reifenumfangsrichtung und drei Stellen in der Reifenquerrichtung unter Verwendung eines energiedispersiven Fluoreszenz-Röntgenanalysators (EDX-720, hergestellt von Shimadzu Corporation) gemessen wurde. Die Messbedingungen waren: Spannung 50 kV, Strom 100 µA, Integrationszeit 50 Sek. und Kollimator ∅ 10 mm unter Vakuum.
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Luftretention, Abdichtung für eine Reifenlochreparatur und Felgenverschiebung wurden für diese Testreifen bewertet und die Ergebnisse wurden in Tabelle 2 aufgezeichnet. [Tabelle 2]
| | Vergleichsbeispiel 4 | Beispiel 4 | Beispiel 5 | Beispiel 6 | Vergleichsbeispiel 5 | Vergleichsbeispiel 6 |
| Vorhandensein von Trennmittel auf der Reifeninnenoberfläche | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja (Pulver) |
| Menge an Trennmittel (Silicium) auf der Reifeninnenoberfläche (Gew.-%) | 0 | 0,1 | 2,0 | 10,0 | 11,0 | 45,0 |
| Luftretention | 100 | 102 | 103 | 104 | 104 | 104 |
| Abdichtung für Reifenlochreparatur | Gut | Gut | Gut | Gut | Ausreichend | Gut |
| Felgenverschiebung | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 95 |
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Wie Tabelle 2 entnommen werden kann, erzielten die Luftreifen der Beispiele 4 bis 6 im Vergleich zu Vergleichsbeispiel 4 eine Verbesserung sowohl der Luftretention als auch der Abdichtung für eine Reifenlochreparatur, ohne dabei während der Fahrt zu einer Verschlimmerung der Felgenverschiebung zu führen.
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In Vergleichsbeispiel 5 war die Abdichtung für eine Reifenlochreparatur aufgrund einer relativ großen Menge des Trennmittels auf der Reifeninnenoberfläche gering. In Vergleichsbeispiel 6 haftete das Trennmittel, das auf die Reifeninnenoberfläche gesprüht wurde, am Wulstabschnitt (Kontaktabschnitt mit der Felge) an, was zu einer Verschlimmerung der Felgenverschiebung führte.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Laufflächenabschnitt
- 2
- Seitenwandabschnitt
- 3
- Wulstabschnitt
- 11
- Reifeninnenoberfläche
- 12
- Übertragungsschicht
