DE2141335C3

DE2141335C3 - Process for manufacturing pneumatic tires for motor vehicles

Info

Publication number: DE2141335C3
Application number: DE19712141335
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dr. 2101 Meckelfeld; Steeg Horst Dipl.-Chem. Dr. 2101 Westerhof Meyer
Original assignee: Phoenix Gummiwerke AG
Current assignee: Phoenix AG
Filing date: 1971-08-18
Publication date: 1976-08-26

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Kraftfahrzeugluftreifens, bei dem in eine Schleudergießform ein Laufstreifen eingebracht und der übrige Reifenkörper aus einer elastisch verhetzbaren polymeren Gießmasse auf derr Laufstreifen schltudergegossen und vernetzt wird.The invention relates to a method for producing a pneumatic motor vehicle tire, in which in a centrifugal casting mold introduced a tread and the rest of the tire body from an elastically heatable polymer casting compound on which the tread is slip cast and crosslinked.

Die Herstellung von Kraftfahrzeugluftreifen erfordert umfangreiche Vorbereitungsarbeiten. In jüngster Zeit zeigt sich vielfach die Tendenz, Reifen im Gießverfahren aus härtbaren flüssigen Polymeren herzu-Stellen. Dabei bereitet nicht nur die Auswahl der Polymeren, sondern auch die Berücksichtigung der unterschiedlichen physikalischen Beanspruchungen In den verschiedenen Teilen des Reifens Schwierigkeiten. The manufacture of pneumatic vehicle tires requires extensive preparatory work. Most recently Over time, there is often a tendency to cast tires from curable liquid polymers. Not only does the selection of the polymer prepare, but also the consideration of the different physical stresses Difficulties in the different parts of the tire.

Bei einem bekannten Verfahren, wie es eingangs beschrieben wurde, ist für die Reifenkarkasse ein so hoher Elastizitätsmodul vorgesehen, daß der Reifen ohne Luftdruck gefahren werden kann. Die Härte der Karkasse soll dabei etwa zehnmal größer sein als eine übliche Karkasse. Der Laufstreifen besteht aus einem weichen Material und kann durch Klebmittel oder während des Schleudervorganges mit der Karkasse verbunden werden.In a known method, as was described at the outset, such is the case for the tire carcass high modulus of elasticity provided that the tire can be driven without air pressure. The hardness the carcass should be about ten times larger than a conventional carcass. The tread consists of a soft material and can be attached to the carcass by adhesive or during the spinning process get connected.

Ein derartiger Reifen erfährt zwar während des Betriebes keine radiale Ausdehnung, verliert aber wegen der großen Härte wesentliche, für guten Fahrkomfort erforderliche Eigenschaften. Der große Eigenschaftssprung zwischen der harten Karkasse und dem weichen Laufstreifen bringt weitere Nachteile mit sich.Such a tire does not experience any radial expansion during operation, but it loses because of the great hardness essential properties required for good driving comfort. The great The leap in properties between the hard carcass and the soft tread has further disadvantages with himself.

Aufgabe der Erfindung ist es, in Verbindung mit gießfähigen, zu elastischen Polymeren aushärtbaren Massen einen Reifen zu schaffen, der dem üblichen Reifen in seinen physikalischen Eigenschaften weitgehend entspricht. Beim Karkaßkörper soll ein radiales Wachstum im Betrieb vermieden werden, und dennoch soll er die auftretenden Waikverformungen aufnehmen können. Auch der Laufstreifen soll auf die an ihn gestellten Anforderungen besonders eingerichtet sein.The object of the invention is, in connection with pourable polymers, which can be hardened to form elastic polymers Masses of creating a tire that largely resembles the usual tire in terms of its physical properties is equivalent to. In the case of the carcass body, radial growth should be avoided during operation, and nevertheless, it should be able to absorb the Waik deformations that occur. The tread should also be on the requirements placed on him must be specially set up.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei dem eingangs umrissenen Verfahren erfindungsgemäß vorgesehen, daß vor dem Schleudergießen der Gießmasse der Laufstreifen teilweise vernetzt wird und der Gießmasse Verstärkungsfasern zugesetzt werden.In order to achieve this object, the method outlined at the beginning is provided according to the invention, that before the centrifugal casting of the casting compound, the tread is partially crosslinked and the casting compound Reinforcing fibers are added.

Die Fasern verlagern sich während der Rotation infolge der auftretenden Zentrifugalkräfte in Richtuno auf den Laufstreifen und werden durch die seitlichen Flanken des Laufstreifens in die Zonen unter dem Laufstreifen und dort infolge der besonderen Formgebung in die gewünschten Bereiche gelenkt. Hierdurch wird in der Ringzone zwischen Laufstreifen und Karkasse in dem eigens hierfür optimal geeigneten Bereich ein aus den Verstärkungsfasern bestehender Gürtel gebildet. Dieser ist weitgehend homogen und mit weichem Übergang in der Kunststoffmasse eingebettet.The fibers shift in direction during the rotation as a result of the centrifugal forces that occur on the tread and are through the side flanks of the tread into the zones below the tread and steered there into the desired areas due to the special shape. As a result, in the ring zone between the tread and the carcass in the optimally suitable Area formed a belt made of reinforcing fibers. This is largely homogeneous and embedded in the plastic compound with a soft transition.

Als Fasern kommen alle üblichen bekannten Materialien, wie Glas, Stahl, Kohlenstoff oder organische Polymere, in Frage, soweit diese spezifisch schwerer als das zur Karkaßbildung herangezogene Polymer sind und sich dementsprechend unter der Wirkung der Zentrifugalkraft in die gewünschten Zonen des Reifens lenken lassen.All common known materials such as glass, steel, carbon or organic are used as fibers Polymers, in question, insofar as these are specifically heavier than that used for carcass formation Are polymer and, accordingly, under the action of centrifugal force in the desired Let areas of the tire steer.

Die maximal aufnehmbare Menge an Fasern richtet sich nach der Viskosität der gießfähigen Polymermasse. Je nach der gewünschten Stärke der Fasereinlage werden im allgemeinen der Gießmasse 2 bis 15 "ο Fasern zugegeben. Die Faserlänge kann zwischen 1 und 10 mm, vorzugsweise zwischen 2 bis 5 mm, liegen.The maximum amount of fibers that can be absorbed depends on the viscosity of the pourable polymer mass. Depending on the desired strength of the fiber core, the casting compound 2 to 15 "ο fibers added. The fiber length can be between 1 and 10 mm, preferably between 2 to 5 mm.

Auf diese Weise wird im Schleudergießverfahren nach der Erfindung ein Reifen erhalten, der in allen Anforderungen einem Gürtelreifen entspricht. Die Verstärkungseinlage kann aus einer oder mehreren Lagen bestehen und Gürtel und/oder auch eine Karkaßeinlage darstellen. Neben dem Schleudern kann die Schleudergießform auch nach einer zweckmäßigen weiteren Ausbildung der Erfindung gleichzeitig einem Rüttelvorgang unterworfen werden. Dadurch tritt eine Vorfixierung der Fasern ein.In this way, a tire is obtained in the centrifugal casting process according to the invention, which in all Requirements of a radial tire. The reinforcement insert can consist of one or more Layers exist and represent belts and / or a carcass insert. In addition to spinning can the centrifugal casting mold at the same time according to an expedient further embodiment of the invention be subjected to a shaking process. This results in a pre-fixation of the fibers.

Nach der Erfindung ist es ferner möglich, daß der Laufstreifen, falls es für den Herstellungsablauf erwünscht ist, vor dem Einbringen in die Schleude» gießfonn in einer anderen Form hergestellt und teilweise vernetzt wird. Dabei sollte er vorzugsweise von Anfang an die ringförmige Gestalt aufweisen.According to the invention it is also possible that the tread, if it is desired for the production process is, before being introduced into the Schleude »casting mold, made in a different shape and partially is networked. It should preferably have the annular shape from the start.

Wenn der Laufstreifen seine Profilgestaltung nicht unmittelbar in der Gießform erhält, kann der Reifenlaufstreifen auch in vorgehärtetem Zustand in eine Form gebracht werden und vorzugsweise durch verminderten Luftdruck in seine endgültige Gestalt umgeformt werden.If the tread does not get its profile design directly in the mold, the tire tread can can also be brought into a shape in the pre-hardened state and preferably by reduced Air pressure can be transformed into its final shape.

Der Laufstreifen kann entsprechend seiner Beanspruchung an den Rändern Flanken aufweisen. DieseThe tread can have flanks at the edges according to its stress. This

reichen vorteilhafterweise in die Reifenschultern. Sie können aber auch bis in den Wulstbereich reichen.advantageously reach into the shoulders of the tire. But they can also extend into the bulge area.

Als gießfähiges, zu gummielasdschem Material aushärtendes Polymer für den Reifen kommen Polyester- oder Polyätherurethan in Frage, soweit sie auf die besonderen an den Reifen zu stellenden Eigenschaften einstellbar sind. Darüber hinaus sind auch alle flüssigen Polymeren brauchbar, die durch erhöhte Temperatur zu gummielastischem Material aushärten und den Anforderungen gerecht werden. Hierzu gehören besondere Umsetzungsprodukx aus flüssigen hydroxyl-, carboxyl- oder aminterminierten Polydienen, Biscyclohexenoxyden und Dicarbonsäureanhydriden. Polyester- or polyether urethane in question, insofar as they relate to the special properties to be placed on the tire are adjustable. In addition, all liquid polymers that are increased by increased Cure temperature to rubber-elastic material and meet the requirements. These include special conversion products from liquid hydroxyl-, carboxyl- or amine-terminated Polydienes, biscyclohexene oxides and dicarboxylic acid anhydrides.

example 1

In einer Form mit einem ringförmigen Hohlraum, dessen Querschnitt ein flaches U bildet, wird eine Laufstreifenmasse folgender Zusammensetzung eingegossen: In a mold with an annular cavity, the cross section of which forms a flat U, is a Tread compound poured in with the following composition:

Polyäthylenadipat (Molgewicht 2000) 100Polyethylene adipate (molecular weight 2000) 100

1,5-Naphthylendiisocyanat 181,5-naphthylene diisocyanate 18

1,4-Butandiol 1,41,4-butanediol 1,4

Trimethylol-propanTrimethylol propane

(Shore-Härte A: 65) 0,9(Shore hardness A: 65) 0.9

in dem für die Einlage vorgesehenen Bereich ab. Nach ausreichender Aushärtung wird der Reifen aus der Schleudergießform entnommen.in the area provided for the deposit. Once the tire has hardened sufficiently, it will wear out removed from the centrifugal mold.

Example 2

In eine Schleudergießform mit Kern, deren Hohlraum die Gestalt eines Reifens aufweist, wird bei einer Umdrehungszahl von 800 U/Min, und einer Formentemperatur von etwa 100⁰C zunächst eine solche Menge einer Masse A eingegossen, daß sich im Zenit des Rings eine 10 mm dicke Schicht ansammelt. Diese Schicht wird unter ständiger Rotation bei 100° C eine Stunde gehärtet.In a centrifugal casting mold with a core, the cavity of which has the shape of a tire, at a speed of rotation of 800 rpm and a mold ^{temperature of about 100 °} C., initially such an amount of a mass A is poured that there is a 10 mm at the zenith of the ring thick layer accumulates. This layer is cured with constant rotation at 100 ° C for one hour.

Zusammensetzung der Masse A:Composition of mass A:

Flüssiges Polybutadien eines mittleren
Molgewichtes 5000 (mit Carboxyl-Liquid polybutadiene of a medium
Molecular weight 5000 (with carboxyl

endgruppen) 100end groups) 100

Bis-cyclohexenoxyd 30Bis-cyclohexene oxide 30

Cyclohexan-l^-dicarbonsäure-Cyclohexane-l ^ -dicarboxylic acid-

anhydrid 30anhydride 30

N-Phenyl-N'-isopropyl-phenylen-N-phenyl-N'-isopropyl-phenylene-

diamin 1diamine 1

Butylimidazol ._. 1_Butylimidazole ._. 1_

162162

Nach ausreichender Verfestigung wird dieser Laufstreifen in eine Schleudergießform eingebracht und an deren äußere Wand angesaugt. Anschließend wird eine auf höhere Steifigkeit eingestellte Polyesterurethanmasse folgender Zusammensetzung in die Schleudergießform eingebracht, die sich mit der inneren Oberfläche des Laufstreifens verbindet:After sufficient solidification, this tread is placed in a centrifugal casting mold and sucked on the outer wall. A polyester urethane mass adjusted to higher rigidity is then applied following composition introduced into the centrifugal mold, which is with the inner The surface of the tread connects:

Polyäthylenadipat (MolgewichtPolyethylene adipate (molecular weight

2000/OH-Zahl 55) 1002000 / OH number 55) 100

1,5-Diisocyanato-naphthalin 181,5-diisocyanatonaphthalene 18

1,4-Butandiol 21,4-butanediol 2

Citronensäure 0,01Citric acid 0.01

Glasfaserschnitt (3 mm)Fiberglass cut (3 mm)

(Shore-Härte A: 80) 2,5(Shore hardness A: 80) 2.5

Durch Rotation und gleichzeitige Schlingerbewegungen der Schleudergießform setzen sich die Fasern Nachdem der erste Guß so weit gehärtet ist, daß das Material nicht mehr fließen kann, wird die Sthleudergießform vollgefüllt mit der Masse B, die aus der Masse A mit Zusatz von 5 ⁰Zu (bezogen auf flüssiges Polybutadien) Glasfasern von 3 mm Länge besteht. Unter ständiger Rotation wird der Gießling nunmehr in 2 Stunden bei 100° C ausgehärtet.Due to the rotation and simultaneous rolling movements of the centrifugal casting mold, the fibers settle.After the first casting has hardened so far that the material can no longer flow, the steel casting mold is completely filled with mass B, which is obtained from mass A with the addition of 5 ⁰ to ( on liquid polybutadiene) consists of glass fibers 3 mm in length. The casting is now cured in 2 hours at 100 ° C. with constant rotation.

Mit dem erreichten Härtungsgrad läßt sich der Reifen aus der Schleudergießform nehmen; er wird anschließend nach 2 Stunden bei 100° C in einem Wärmeschrank getempert.Once the degree of hardening has been reached, the tire can be removed from the centrifugal casting mold; he will then tempered after 2 hours at 100 ° C in a heating cabinet.

Schneidet man den Reifen im Querschnitt auf, so sieht man, daß sich unter der ersten faserfreien Schicht der Masse A eine dichte Schicht von Glasfasern aus der Masse B abgesetzt hat, die eine in Umfangsrichtung laufende Verstärkungszone nach Art eines Gürtels in einem auf konventionellem Wege hergestellten Gürtelreifen gebildet hat.If you cut the tire open in cross section, you can see that there is fiber-free under the first Layer of mass A has deposited a dense layer of glass fibers from mass B, which has an in Circumferential reinforcement zone in the manner of a belt in a conventional way produced radial tires.

Claims

Patent claims:

1. A method for producing a pneumatic motor vehicle tire, in which one tread is introduced into a centrifugal casting mold and the rest Tire body made of an elastically crosslinkable polymer casting compound on the tread is centrifugally cast and networked, thereby characterized in that before the centrifugal casting of the casting compound of the tread partially is crosslinked and reinforcing fibers are added to the casting compound.

2. The method according to claim 1, characterized in that the centrifugal casting mold during the centrifugal casting is vibrated.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the tread before Introducing into the centrifugal casting mold in a different shape and partially crosslinked will.

4. The method according to claim 3, characterized in that that the tread decreased after being introduced into the centrifugal casting mold Air pressure is transformed into its final shape.

5. tread for performing the method according to any one of claims 1 to 4, characterized marked that its flanks reach into the tire shocks.

6. tread for performing the method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that its flanks extend into the bead areas.

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