DE2737368C2 - Verfahren zum Herstellen eines einstichabdichtenden Luftreifens und Luftreifen selbst - Google Patents

Verfahren zum Herstellen eines einstichabdichtenden Luftreifens und Luftreifen selbst

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DE2737368C2 DE2737368A DE2737368A DE2737368C2 DE 2737368 C2 DE2737368 C2 DE 2737368C2 DE 2737368 A DE2737368 A DE 2737368A DE 2737368 A DE2737368 A DE 2737368A DE 2737368 C2 DE2737368 C2 DE 2737368C2
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines einstichabdichtenden Luftreifens nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie den Luftreifen selbst
Ein derartiges Verfahren und Luftreifen sind im wesentlichen schon im teilweise älteren Recht nach der DE-PS 26 60 094 vorgeschlagen worden. Vorbekannt war auch durch die US-PS 26 57 729 eine Reifenschadenabdichtungsmasse auf der Basis von depolymerisiertem Kautschuk und einem gelierenden Mittel. Nachteilig macht sich bei einem mit einer derartigem Masse hergestellten Luftreifen bemerkbar, daß die Depolymerisierung bzw. der Abbau nur durch Wärmezufuhr erfolgen kann. Außerdem müssen die angesprochenen Gelierungsreagenzien, z. B. Zinnchloride oder organische Peroxide eingesetzt werden, um den notwendigen Erfolg zu erzielen.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren derart zu verbessern, daß es die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, keine Verarbeitungsschwierigkeiten oder Haftungsprobleme schafft, sondern in möglichst einfacher ;:nd schneller Weise die Herstellung eines Luftreifens gewährleistet, dessen einstichabdichtende Eigenschaften noch nach ausgedehnter Lebensdauer und den verschiedensten Betriebsbedingungen gewährleistet sind.
Diese Aufgabe wird durch das im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Verfahren bzw. durch den im Anspruch 2 gekennzeichneten Luftreifen gelöst.
Überraschenderweise ist es mit dem erfindungsgemä-Ben Verfahren also möglich, einerseits durch den Bestrahlungsschritt gezielt in einer Schicht einen Abbau und andererseits in der anderen Schicht eine Vernetzung zu erreichen, so daß die physikalischen Eigenschaften der einzelnen Schichten des Innenfutters und somit die gewünschten Endprodukteigenschaften leicht festgelegt werden können, in diesem Zusammenhang bedeutet das »Abbauen« eine Reaktion vom Typ der Kettenspaltung in der Polymerphase, während die Vernetzungsreaktion in der Polymirphase eine Härtung darstellt. Während die flüssigen oder halbflüssigen Schichtmaterialien des Standes der Technik zu den oben erwähnten Verarbeitungsschwierigkeiten führen, um das Material in einer bearbeitbaren Form zu halten, schafft das erfindungsgemäße Verfahren hier Abhilfe, da es während der Anfangsherstellung, d. h. während des Aufbaus des Innenfutters, eine feste bearbeitbare Form aufweisen kann, und dann erst seinen flüssigen oder halbflüssigen Charakter durch die Bestrahlung erhält.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist erstmals eine selektive Änderung der Schichten des Innenfutters möglich, so daß die Schichten entweder unbeeinflußt bleiben oder teilweise gehärtet, voll gehärtet, teilweise abgebaut oder voll abgebaut werden, wenn man sie der Bestrahlung unterwirft.
Dieses Verfahren beseitigt mindestens eine der Stufen, die in den Verfahren des Standes der Technik notwendig sind. Die Kautschukverbindungen in den verschiedenen Schichten kann man dabei entweder selektiv sensibilisieren oder desensibilisieren, so daß sie auf die Bestrahlung in verschiedenem Grad reagieren. Die zusammengesetzten Schichten unterwirft man danach vor dem Einsetzen in den Luftreifen der Bestrahlung, wobei die sensibilisierte(n) Schicht(en) teilweise gehärtet oder voll gehärtet wird (werden) und die desensibilisierte(n) Schicht(en) unbeeinflußt bleibt (bleiben). Eine der Schichten enthält auch ein Materia', das bei Belichtung abgebaut wird, oder eine Mischung
aus einem abbaufähigen Material und einem vernetzbaren Material. Das ergibt verschiedene Schichten in der Zusammensetzung, die verschiedene physikalische Eigenschaften haben, die man bei der schließlichen Herstellung des Luftreifens einsetzt Dabei wird auch die Dicke der einzelnen Schichten durch die Menge der Schicht bestimmt, die zur Ausführung ihrer Funktion notwendig ist, und nicht durch die Probleme bestimmt ist, die sich aus der Herstellung des Innenfutters für den erfindungsgemäßen Luftreifen ergeben. Das Innenfutter muß dabei genügend luftundurchlässig sein, daß es den Eintritt der Luft in der Sch'rauchkammer in den Reifen verhindert. Wenn die Luft in den Reifen eintritt, dehnt sie sich durch die Wärme aus, die während der Arbeit erzeugt wird, und verursacht schließlich eine Trennung im Reifen. Die luftundurchlässigeren Materialien, z. B. die halogenierten Butylkautschuke, haben keine gute Klebe- und Haftfähigkeit für den Aufbau, sind weich, und dünnen in den Hochdruckbereichen aus, wenn man den Reifen expandiert und im Vulkanisierungsschritt vulkanisiert.
Es ist notwendig, daß das Innenfutter geigend luftundurchlässig ist und seine Maßhaltigkeit derart behält, daß es nicht in diesem Hochdruckbereich des Reifens ausdünnt und dadurch eine ungenügende Dicke erhält, um den Luftdurchtritt überall auf der ganzen Innenfläche des Reifens wirksam zu verhindern, so daß die Minimaldicke in den Hochdruckbereichen (den Schultern der Lauffläche) des Reifens erhalten bleibt. Die Erfindung kann die Notwendigkeit beseitigen, ein dickes Innenfutter über die ganze Fläche des Reifens durch Profilextrudieren vorzusehen. Wenn man das erfindungsgemäße Verfahren anwendet, kann man ein verstärktes Innenfutter extrudieren, bei dem man die Dicke in den Hochdruckbereichen des Reifens erhöht, ohne die Dicke in den Niederdruckbereichen des Reifens zu erhöhen. Das ergibt eine bedeutende Materialeinsparung, da man die Minimalmenge des notwendigen Materials über die ganze Fläche des Innenfutters verwenden kann.
Die Erfindung ermöglicht insofern die Herstellung eines Luftreifens mit einem Innenfutter, bei dem man Innenschichten des Schichtmaterials konstruieren kann, die bestimmte Eigenschaften dem ganzen Schichtmaterial verleihen, und bei denen man die Außenschichten derart konstruieren kann, daß sie eine Haftfähigkeit beim Aufbau derart ergeben, daß keine Trennungen vor dem Vulkanisieren des Reifens auftreten. Das führt man derart aus, daß eine der Innenschichten eine halogenierte Butylverbindung enthält, die die notwendige Luftundurchlässigkeit ergibt, daß eine andere Innenschichi: eine Polybutadien-Kautschuk-Verbindung enthält, die für die Steifheit beim Bestrahlen derart sorgt, daß sie ihre unversehrten Dimensionen während des Vulkanisierungsschrittes behält, und durch eine Außenschichl: auf beiden Seiten, die eine Naturkautschukverbindung enthält, die eine ausreichende Klebefähigkeit hat, um an den benachbarten Bestandteilen des Reifens und an sich selbst im Verbindungsbereich des Innenfutters zu haften. Die beiden Innenschichten kann man derart sensibilisieren, daß sie beim Härten durch Bestrahlung vernetzt oder gehärtet werden, während man die äußeren Schichten derart desensibilisiert, daß eine derartige Bestrahlungsbehandlung irgendwelche Klebeeigenschaften nicht beeinflußt. Diesen zusammengesetzten Streifen kann man bei wesentlich niedrigeren Stärken als die Streifen dei Stands der Technik dank dieser Methode herstellen, wobei man eine beträchtliche Menge von Rohmaterialien und Kosten spart
Das Schichtmaterial des Innenfutters enthält auch eine Schicht aus Material, das Dichtungseigenschaften im fertigen Luftreifen aufweist Die Schicht mit Dichtungseigenschaften hat eine derartige Beschaffenheit, daß sie eine leichte Verarbeitung während der Herstellung des Schichtmaterials erlaubt, bis man es der Behandlung unterwirft, die eines der Materialien im Schichtmaterial abbaut Dieser Abbau ergibt ein Erweichen das Dichtungsmaterials zu einer weichen oder halbflüssigen oder flüssigen Zusammensetzung. Bei dieser Abbaumethode wird ein relativ hochmolekulares Material zu einem niedriger molekularen Material abgebaut (Kettenspaltung), das flüssiger ist Das abbaufähige Material verhält sich und wird verarbeitet wie ein hochmolekulares Material bis zum Abbauschritt
Diesen Abbau erzielt man durch Bestrahlung oder durch Wärme in Gegenwart eines Peroxids. Ein derartiges Material, das beim Bestrahlen abgebaut wird, ist Polyisobutylen (PIB) und seine Mischpolymeren. Ein anderes derartiges Material ist ein K'cfyäthylenoxid. Diese Materialien kann man mit Ruß und Ol mischen und erzielt so die gewünschten Endeigenschaften. Eine derartige Kautschukverbindung wird beim Belichten abgebaut
Die Dichtungsschicht kann eine Mischung aus einem der oben erwähnten abbaufähigen Materialien und einem vernetzbaren Material neben Ruß und öl enthalten. Das vernetzbare Material kann vom Typ irgendeines diolefinischen Elastomeren sein, entweder ein Mischpolymeres oder Homopolymeres. Das Verhältnis des abbaufähigen Materials zum vernetzbaren Material in der Mischung liegt im Bereich von 25% abbaufähigem zu 75% vernetzbarem bis 75% abbaufähigem zu 25% vernetzbarem Material. Derartige Mischungen können heterogen oder nicht mischbar sein, wobei sie eine kontinuierliche und eine diskontinuierliche Phase enthalten. Die Mischung kann iuch eine homogene Mischung aus dem abbaufähigen und dem vernetzbaren Material sein, wenn man geeignete Misch.ngsmethoden anwendet.
Wenn man eine heterogene Mischung bildet, ist das abbaufähige Material in der diskontinuierlichen Phase als der dispergierten Phase und das vernetzbare Material in der homogenen Phase als der Matrixphase enthalten. Erfindungsgemäß wurde auch festgestellt, daß die Menge an Ruß und öl wichtig für die Verarbeitbarkeit ist.
Der physikalische Charakter der Dichtungsschicht kann im Bereich von einer flüssigen über eine halbflüssige bis zur festen Konsistenz liegen. Diese flüssige Beschaffenheit ist direkt proportional zur Menge des abbaufähigen Materials (niedrigmolekulares Material), das in der Schicht vorliegt; das heißt, wenn die Menge des niedrigmc!f:kularen Materials ansteigt, wird die Dichtungsschicht flüssiger oder weicher. Wenn die Dichtungsschicht kein hochmolekulares Material enthält, ist ihre Endkonsistenz nach der Bestrahlung flüssig oder sehr weich. Wei.ii größere Mengen des vernetzbaren Materials (hohes Molekulargewicht) vorliegen, ist die Endkonsistenz der Dichtungsschicht fest.
Bei den oben beschriebenen Verhältnissen können Haftungsprobleme zwischen der Dichtungsschicht und den anderen Schichten auftreten. Diese Art Problem überwiegt stärker, wenn die Dichtungsschicht höhere Mengen des abbaufähigen Materials enthält.
Verschiedene Chemikalien erwiesen sich als geeignet, um in verschiedenem Maß das Härten der Kautschuk-
verbindungen durch Bestrahlung zu beschleunigen, und verschiedene Chemikalien erwiesen sich als geeignet, um das Härten der Kautschukverbindungen durch Bestrahlung zu hemmen. Diese Aktivatoren und Hemmstoffe teilt man in sensibilisierende bzw. desensibilisierende Mittel ein. Der in der Verbindung verwendete Kautschuktyp ist kritisch und bestimmt den Typ des Aktivators oder Hemmstoffs, der funktionieren soll. Der Typ des Aktivators oder Hemmstoffs variiert, wenn man verschiedene Kautschuktypen in der Verbindung verwendet, und die Menge dieser Chemikalien kann in Abhängigkeit vom Typ des verwendeten
IO Kautschuks oder der Bestrahlungsdosis variieren, die die Kautschukverbindung erhält.
Speziell wurde festgestellt, daß p-Dichlorbenzol ein wirkungsvoller Aktivator zur Bestrahlungshärtung von Kautschukverbindungen ist. Ferner stellte man fest, daß bestimmte Thioätherpolythiole wirkungsvolle Aktivatoren sind. Die speziellen Polythiole, die man bewertete und geeignet fand, sind in Tabelle I aufgestellt. Die Verbindung 2 aus dieser Tabelle verwendete man in den nachstehenden Beispielen, und sie wird dort als »TEPT« bezeichnet.
Tabelle 1
Polythioätherpolythiole, abgeleitet von Triendithiol oder Trien-H2S-Polyadditionen:
Verbindung
Thiolfunktion
SH-Äquivaieni/Moi
Idealisierte chemische Struktur und Ableitung
0,0050
aus Cyclodocetrien und 1,3-propandithiol
0,0082
S/CH2CH2
(CH5CH2SH)2n
aus Trivinylcyclohexan und H2S
0,0045
S/CH2CH2
(CH2CH2S(CHj)2SH)2Z2
aus Trivinylcyclohexan und Äthanoldithiol
0,0041
aus Trivinylcyclohexan und 1,4-Butandithiol
0,0049
S/(CH2^
— S — (CH2), SH)2/2
aus Trivinylcyclohexan und 1,3-Propanditbiol
Erfindungsgemaß wurde ferner bestimmt, daß wirksame Hemmstoffe für die Bestrahlungshärtung oder -vernetzung aromatische öle. Schwefel, Schwefel-Härtungsbeschleuniger und einige Kautschukantioxydationsmittel und/oder -antiozonisierungsmittei vom Typ der substituierten Diphenylamine einschließen, z. B. N-(13-DimethylbutyI)-N'-pheny!-p-pheny!endiamin.
Tabelle II führt einige kommerzielle Antioxydationsmittel/Antiozonierungsmittel auf, die sich als Hemmstoffe für die Bestrahlungshärtung geeignet erwiesen. Ein höheres Schwellungsverhältnis bedeutet einen höheren Hemmeffekt Das Schweüungsverhältnis erhielt man dadurch, daß man einen Teil des jeweiligen Antioxydationsmittels in 100 Teilen Polybutadienkaut-
schuk compoundierte, die Verbindung mit 5 Megagrad bestrahlte, die Probe in Toluol 48 h bei Raumtemperatur eintauchte und das Gewicht des aufgeschwollenen Kautschuks im Vergleich zum Gewicht des trockenen Kautschuks maß.
Tabelle II
Antioxydans
Chemische Zusammensetzung
Schwellungsverhältnis
1 keines
2 DBPC
3 Santowhite-
Kristalle
4 PBNA
5 Agerit-Weiß
6 Santoflex 13
2,6-Di-t-butyl-p-kresol
4,4'-Thiobis-(6-t-butyl-m-kresol)
Phenyl-beta-naphthylamin
syn-Di-beta-naphthyl-p-phenylendiamin
N-(! ,?-Pimcthy!buty!)-N'-pheny!-p-phsr!y!endiamin
11,5
15,1
13,6
14,7
11,9
">Ί Λ
Die Bestrahlungsdosis, die man erfindungsgemäß anwendete, und die Bedingungen, unter denen man die Dosis anwendete, hingen von verschiedenen Variablen ab: dem Kautschuktyp in der Kautschukverbindung; dem Aktivator oder Hemmstoff, den man in der Kautschukverbindung verwendete; der Menge an Aktivator oder Hemmstoff, die man in der Kautschukverbindung verwendete; der Schichtdicke des Materials; der Die'ε der angrenzenden Materialschichten; der Schichtreihenfolge des Materials; der Schichtanzahl des Materials; und davon, ob man die Bestrahlung auf eine oder auf beide Seiten des zusammengesetzten Streifens anwendete. Die geeignete Kombination lieferte die gewünschten physikalischen Eigenschaften in den Schichten.
Die Dosis kann man auch durch die Bedingungen kontrollieren, unter denen man die Dosis anwendet, z. B. durch die Energiemenge des verwendeten Elektronen-Strahls. Diese kann man derart kontrollieren, daß die Elektronen den ganzen Streifen nicht vollständig durchdringen. Das ergibt die Bestrahlung eines Teils des Streifens, aber nicht des ganzen Streifens.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert; die
F i g. 1 und 2 sind teilweise Querschnittsansichten eines Innenfutters für einen erfindungsgemäßen Luftreifen, das ein Dichtungsmittel enthält;
Fig.3 ist eine teilweise Querschnittsansicht eines Innenfutters für erfindungsgemäße Reifen das ein Dichtungsmittel enthält;
Fig.4 ist eine teilweise Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die man für ein selbstdichtendes Innenfutter für Reifen verwendet;
F i g. 5 ist eine Querschnittsansicht eines Reifens, bei dem die Erfindung als innenfutter verkörpert wird;
F i g. 6 ist eine Querschnittsansicht eines Reifens, der diese Erfindung verkörpert, wobei die Dichtungsschicht sich nur im Scheitel des Reifens befindet
Fig. 1 zeigt das Schichtmaterial 10 mit einer Innenschicht 12 und zwei Außenschichten 11. Die Innenschicht enthält ein Material, das abgebaut wird, wenn man es der Bestrahlung unterwirft, oder eine Mischung aus einem abbaufähigen Material und einem, das vernetzt wird, wenn man es Bestrahlung unterwirft. Die Außenschichten 11 sind so konstruiert, daß sie durch die Bestrahlung relativ unbeeinflußt bleiben. Sie können eine Kautschukverbindung, die so konstruiert ist, daß sie luftundurchlässige Eigenschaften hat, oder eine Kautschukverbindung enthalten, die so konstruiert ist, daß sie eine gute Klebefähigkeit beim Aufbau hat. Ein Beispiel für den letzteren Typ ist eine Kautschukverbindung, die 100 Teile Naturkautschuk, 45 Teile Ruß und andere Compoundierungsbestandteile enthält, einschließlich der nachstehenden, die das Vernetzen beim Bestrahlen verzögern: Santoflex 13, aromatisches öl, Schwefel und Schwefel-Härtungsbeschleuniger.
Wenn man das Bestrahlungssystem verwendet, unterwirft man das Schichtmaterial 10 nach seinem Aufbau einer Bestrahlungsbehandlung, die das abbaufähige Material in Schicht 12 abbaut, ob dieses Material nun mit einem gemischt ist, das vernetzt wird, oder nicht; die das vernetztbarc Material in Schicht 12 vernetzt, falls irgendeins vorliegt; und die eine geringe Wirkung auf die Schichten U hat. Das Schichtmaterial bringt man dann in das Endprodukt ein und führt die anschließenden Verarbeitungsstufen durch, die das Endprodukt ergeben, einschließlich seiner Vulkanisation, die die Schichten 11 härtet und die Schicht 12 nicht abbaut.
Bei der erfindungsgemäßen Anwendung kann man das Schichtmaterial 10 durch Kalandern oder Coextrudieren erhalten. Man bevorzugt die Coextrudierungsmethode, da sie für eine bessere Kontrolle der Schichtdicke bei geringeren Stärken sorgt, eine bessere Haftfähigkeit zwischen den Schichten ergibt und die Bildung von Schichtmaterialien erlaubt, die Verstärkungen an vorausbestimmten Stellen haben, wie sie z. B. in F i g. 3 gezeigt sind.
Ein Schichtmaterial der Konstruktion, die in F i g. 1 gezeigt ist, baute man auf, wobei die abbaufähige Dichtungsschicht 12 eine Verbindung bzw. Zusammensetzung mit den nachstehenden Bestandteilen enthielt:
Teile pro
100 Teile
Polymeres
Styrol/Butadien- Pol ymeren-
Lösung 25
Polyisobutylen 75
Ruß 60
Öl 40
Diese Verbindung kalanderte man zu einem Flachmaterial von 20,32 cm Breite und 2,08 mm Dicke. Man verwendete eine Standard-lnnenfutterverbindung, die einen halogenierten Butylkautschuk enthielt, für die Schichten 11. Streifen dieser Verbindung kalanderte man und brachte sie auf beide Seiten der Dichtungsschicht auf. Diese Außenschichten waren 0,357 mm dick und ergaben eine Gesamtdicke des Schichtmaterials von 2,794 mm. Dieses Schichtmaterial bestrahlte man in zwei Durchläufen mit einer einseitigen Oberflächendosis von 8,5 Megarad. Das ergab eine Bestrahlungsdosis von 10,8 MRADS auf der Rückseite des Schichtmaterials. Einen Teil dieses Schichtmaterials härtete man in einer Laboratoriumspresse und unterwarf ihn den nachstehend beschriebenen Laboratoriumtests für Einstich-Dichtungsmittel. Dieses Schichtmaterial zeigte gute Testergebnisse bezüglich der Zurückhaltung der Luft.
Dieses gchärteie Scniehirnaienai gab man in eine Laboratoriumvorrichtung um seine Dichtungseigenschaften zu bestimmen. Das Schichtmaterial überzog man zuerst mit einer unterstützenden Gewebeschicht, die man mit einer dünnen gehärteten Kautschukmasse überzog und stellte einen Träger für das Schichtmaterial während des Tests her. In dieser Vorrichtung überzieht ein Streifen des Schichtmaterials eine Kammer, die mit einem Innendruck durch einen Druckluftzylinder versorgt wird. Die Kammer ist mit einem Meßapparat zur Messung des Drucks in der Kammer versehen. Der Druck wird durch ein Ventil zwischen dem Zylinder und der Kammer reguliert. Die Vorrichtung ist derart konstruiert, daß man einen Nagel in das Schichtmaterial treiben und danach entfernen kann. Nach der Entfernung des Nagels aus dem Schichtmaterial bestimmt man den in der Kammer erhaltenen Druck. Die Bedeckung des Nagels mit dem Dichtungsmaterial wird auch bewertet.
Bei diesem Test des gehärteten Schichtmaterials, wie oben beschrieben, trieb man einen 16-»Penny«-Nagel wiederholt in das Schichtmaterial und zog ihn danach heraus. Der Nagel trug einen gleichmäßigen Überzug des Dichtungsmaterials, nachdem man ihn herausgezogen hatte. Es trat kein wesentlicher Luftverlust in der Kammer sogar nach wiederholten Nageleinstichen auf.
Man stellte Reifen her und testete sie, die das oben beschriebene Schichtmaterial enthielten. Produktionsreifen, die dieses Schichtmaterial enthielten, baute man mit der nachstehenden Methode. Während der Herstellung eines Standardreifens von der Größe E 78-14 mit zwei Körpereinlagen aus Polyesterfäden und mit zwei Bandeinlagen aus Glasfaden brachte man das Dichtungs-Schichtmaterial auf die Aufbautrommel auf. Die Verbindungsstelle in diesem Streifen bedeckte man mit einer Schicht aus der Verbindung der Körpereinlage. Den Rest des Reifens baute man auf und vulkanisierte ihn, wobei man Standardmethoden und -vorrichtungen verwendete. Das ergab einen Reifen, bei dem der Scheitelbereich einen 2032 cm breiten Streifen des Dichtungs-Schichtmaterials trug, ähnlich der in F i g. 6 gezeigten Konstruktion.
Diesen Reifen testete man gemäß einem von der General Motors Corporation aufgestellten Test für Reifen, die Einstiche abdichten können. Bei dieser Testmethode montierte man den Reifen auf die empfohlene Felge und pumpte ihn auf. Danach ließ man den Reifen zwei h mit einer Geschwindigkeit von 803 km/h laufen, wobei man seine Nennlast und Füllung auf einsm Labor-Reifentestrad verwendete. Nach dieser Einlaufzeit stach man in eine der Zentralrillen des Reifens mit einem 20-»Penny«-Nagel ein. Man entfernte den Nagel, überprüfte den Luftdruck des Reifens, und prüfte das Loch auf ein Luftleck durch Anbringen einer Seifenlösung, wobei irgendwelche Blasen der Lösung ein Luftleck anzeigen sollten. Beim Test dieses Reifens entdeckte man keinerlei Leck. Den Reifen ließ man danach 1609 km auf dem Testrad wieder mit einer Geschwindigkeit von 80,5 km/h mit der Nennlast laufen.
ίο Nach diesen 1609 km prüfte man den Reifen wieder auf Leck mit der Seifenlösung und prüfte wieder den Füllungsdruck. Bei diesem Test entdeckte man keinerlei Leck und der Füllungsdruck war der gleiche wie der Anfangsfüllungsdruck.
Zu diesem Zeitpunkt stach man in eine Schulterrille mit dem 20-»Penny«-Nagel ein und entfernte den Nagel. Man prüfte wieder das Leck und den Druck und ließ den Reifen weitere 1609 km laufen. Nach den zweiteii 1609 km wiederholte map. die Methode der Lecknnifung und überprüfte die Füllung. Wieder wurde von diesem Reifen kein Leck und keinerlei Verlust des Füllungsdrucks angezeigt.
Zu diesem Zeitpunkt machte man einen dritten Einstich in den Reifen mit dem 20-»Penny«-Nagel in eine Rille in der Mitte zwischen der zentralen Rille und der Schulterrille. Man führte wieder den Test auf Leck und Druck an diesem dritten Loch aus und ließ den Reifen danach weitere 1609 km laufen. Nach diesen dritten 1609 km entfernte man den Reifen und beendete den Test.
Bei dem Test, den man an diesem Reifen ausführte, ließ man den Reifen 1653 km laufen, was eine Gesamtzahl von 4871 km ausmacht. Man fand keinerlei Leck bei irgendeinem der Einstichlöcher nach Beendigung des Tests und der Füllungsdruck betrug 0,035 kg/cm2 weniger als der Anfangsinnendruck. Man glaubt, daß dieser Druckverlust auf der Druckmessungsmethode beruht und nicht auf irgendeinem Luftverlust durch irgendeinen der Einstiche.
Um die Ausführbarkeit der besonderen verschiedenen Eigenschaften in den Schichten des erfindungsgemäßen Luftreifens zu demonstrieren, stellte man Schichtmaterialien mit einer Schicht aus einer weichen Naturkautschukverbindung, die 100 Teile Naturkaut-
■»5 schuk, 45 Teile Ruß und andere Compoundierungsbestandteile enthielt, wie z. B. Santoflex 13, aromatisches Öl, Schwefel und Schwefel-Härtungsbeschleuniger, die alle eine Desensibilisierungswirkung auf die Bestrahlungshärtung haben, und mit einer Schicht aus einer harten Kautschukverbindung her, die 100 Teile Lösung eines Siyrol/Butadien-Mischpolymeren, 80 Teile verstärkenden Ruß und 4 Teile eines Sensibilisierungsmittels (PDCB) enthielt. In diesem Schichtmaterial hatte die weiche Naturkautschukverbindung eine Dicke von 0,1143 cm und die harte Verbindung aus der Styrol/Butadien-Lösung hatte eine Dicke von 0,0889 cm. Diese Schichten wurden von zwei Schichten aus Mylar und einer Dosimeterschicht aus blauem Cellophan getrennt, und man maß die angewendete Bestrahlungsdosis. Zwei identische Paare von Schichtmaterialproben unterwarf man anfangs der Bestrahlung auf einer Seite, drehte sie um und unterwarf sie der Bestrahlung auf der anderen Seite: zweiseitige Bestrahlung. Nach dieser Bestrahlungsstufe trennte man die Schichtmaterialien auf. Die
?- Schichten des einen Paares derartiger Streifen prüfte man auf ihre physikalischen Eigenschaften (Spannung-Dehnung-Daten). Die Ergebnisse zeigt Tabelle III in der Spalte »Bestrahlungshärtung«. Die getrennten Schich-
ten der übrigen bestrahlten Streifen setzte man einer
zusätzlichen thermischen Härtung 10 min bei 164,4°C in
ek sr Preßform von 1 μιη (0,040 gauge) aus und
beobachtete danach ihre physikalischen Eigenschaften
Die Ergebnisse sind in Tabelle III in der Spalte »Bestrahlung und thermisches Härten« aufgeführt. Man führte auf diese Weise drei getrennte Tests durch, jeden mit einer anderen Dosis wie in Tabelle IM gezeigt.
Tabelle III
Test Bestrahlungshärtung sensibilisiertes Bestrahlungs- und thermische Härtung
Kautschukverbindung desensibilisierter Stereon desensibilisierter sensibilisiertes
Naturkautschuk Naturkautschuk Stereon
Test 1
Durchschnittsdosis 8,6 Megarad 2285
Zugfestigkeit 590 2860 2490
(0,07 kg/cm2 = 1 psi)
Modul (0,07 kg/cm2 = 1 psi) bei 570
100% Dehnur.5 45 1290 285 670
200% Dehnung 75 2240 800 1815
300% Dehnung 150 300 1590 -
Bruchdehnung (%) 560 445 260
Test 2
Durchschnittsdosis 11 Megarad 2620
Zugfestigkeit 840 2895 1695
(0,07 kg/cm2 = 1 psi)
Modul (0,07 kg/cm2 = 1 psi) bei 605
100% Dehnung 50 1495 260 530
200% Dehnung 90 2515 700 1200
300% Dehnung 190 315 1435 -
Bruchdehnung (%) 630 460 260
Test 3
Durchschnittsdosis 12,3 Megarad 2440
Zugfestigkeit 855 2595 2050
(0,07 kg/cm2 = 1 psi)
Modul (0,07 kg/cm2 = 1 psi) bei 705
100% Dehnung 55 1745 220 610
200% Dehnung 100 - 690 1425
300% Dehnung 205 265 1295 -
Bruchdehnung (%) 595 455 265
Diese Daten demonstrieren klar die Durchführbarkeit der Erfindung, indem sie zeigen, daß die sensibilisierte Schicht durch die Bestrahlungsstufe gehärtet wird, die desensibilisierte Schicht jedoch nicht, die desensibilisierte Schicht durch die nachfolgende Vulkanisierungsstufe gehärtet wird und die sensibilisierte Schicht durch die nachfolgende Vulkanisierungsstufe nicht nachteilig beeinflußt wird.
In F i g. 2 hat das Dichtungs-Schichtmaterial 20 zwei Schichten 21 und 22. Die Schicht 21 ist die Schicht, die das abbaufähige Material vom Dichtungsmittel-Typ enthält- Schicht 22 ist die Außenschicht, die man verwendet, um das Dichtungsmaterial derart zu es überziehen, daß es in der richtigen Lage im Endprodukt verbleibt Schicht 22 ist ein Luftreifen-Innenfutter oder eine Luftreifen-Kautschukmasse, wie weiter oben beschrieben. F i g. 5, die nachstehend genauer erläutert wird, zeigt die Verwendung des Schichtmaterials von F i g. 2 als Dichtungsschicht in einem Luftreifen.
Fig.3 stellt eine andere Ausführungsform des Innenfutter-Schichtmaterials für den erfindungsgemäßen Luftreifen dar. Diese Figur demonstriert die verstärkte Ausführungsform. In Fig.3 enthalten die Außenschichten 31 eine weiche Kautschukverhindung, die derart konstruiert ist, daß sie eine gute Klebefähigkeit beim Aufbau hat, und wenn man das Bestrahlungssystem verwendet, kann man diese Schichten gegen das Härten desensibilisieren, beispielsweise durch Einschließen eines Antioxydationsmittels, beispielsweise Santoflex 13. Die Innenschichten 32 und 33 sind in gewissen vorher bestimmten Bereichen dicker, wie gezeigt. Diese übermäßige Dicke kann man in einem Bereich des
Endprodukts (in diesem Falle eines pneumatischen Reifens) vorher einbauen, wo das Laminat dem höchsten Druck bei seiner Formungs- und Härtungsstufe unterworfen ist. Diese besondere Dicke sorgt für zusätzliches Material in den Hochdruckbereichen und ergibt ein Endprodukt mit einer adäquaten Dicke des Materials in den Hochdruckbereichen, ohne daß es eine besondere Dicke in den Niederdruckbereichen hat Diese Ausführungsform ergibt eine Materialersparnis.
Bei der Anwendung des Innenfutters für pneumati- to sehe Reifen mit der verstärkten Gestalt baut man die dickeren Bereiche des Schichtmaterials in dem Reifenbereich ein, der den höchsten Drucken bei den Formungs- und Härtungsstufen oder der größten Dehnung bei diesen Stufen unterworfen ist Die besondere Dicke in den Bereichen mit hoher Dehnung verhindert das Ausdünnen des Innenfutters und das Durchscheinen der Karkasse (d. h. die Karkasse schlägt wirklich durch das ausgedünnte Innenfutter durch), das in diesem Bereich des Reifens eintreten kann. Bei dieser Anwendungsform sorgt der verstärkte Streifen für die notwendige Dicke in den unangenehmen Be-eichen, ohne daß man die Dicke über die ganze Breite des Streifens wie bei den Schichtmaterialien des Stands der Technik beibehalten muß.
In Fig.3 kann die Schicht 32 eine Hartkautschukschicht sein, die man für das Härten sensibilisiert, wenn ;nan sie der Bestrahlung unterwirft. Diese Schicht kann eine Lösung aus Polybutadienkautschuk und verstärkendem Ruß enthalten. Derart verwendet man diese Schicht, um die Dicke des Schichtmaterials während der nachfolgenden Formungs- und Härtungsschritte zu erhalten. Wahlweise kann diese Schicht eine Hartkautschukschicht sein, die einen halogenierten Butylkautschuk und verstärkenden Ruß enthält Derart ist diese Schicht die Barriereschicht, die dem Luftdurchtritt aus der inneren Luftkammer des Reifens in den Reifen widersteht
Die Schicht 33 in Fig.3 ist die Dichtungsschicht gegen Einstiche. Sie kann aus irgendeinem Dichtungsmaterial bestehen, das im vorliegenden Zusammenhang beschrieben ist.
Selbstverständlich kann man zusätzliche Schichten irgendeines der erfindungsgemäß beschriebenen Schichtmaterialien einschließen, oder irgendeine Kornbination der erfindungsgemäß beschriebenen Schichten in einem Schichtmaterial enthalten sein. Beispielsweise kann das Schichtmaterial zwei Außenschichten aus einer Weichkaulschukverbindung, die derart aufgebaut ist, daß sie eine gute Klebefähigkeit beim Aufbau hat, und eine innere Dichtungsschicht, die derart aufgebaut ist, daß sie beim Einstechen abdichtet, und die ein Material enthält, das beim Belichten abgebaut wird, eine weitere Innenschicht, die eine halogenierte Butylkautschukverbindung enthält, die derart aufgebaut ist, daß sie für eine Barriere gegen den Luftdurchtritt sorgt, und noch eine weitere Innenschicht aus einer Hartkautschukverbindung enthalten, die derart aufgebaut ist, daß sie beim Belichten vernetzt wird und für eine Schicht sorgt, die die Unversehrtheit des Schichtmaterials während der anschließenden Verarbeitungsstufen erhält.
Fig.4 zeigt eine andere Ausführungsform des Innenfutter-Schichtmaterials. In F i g. 4 ist das Schichtmaterial als Ganzes mit der Nummer 40 bezeichnet. Es enthält zwei Außenschichten 41, die eine weiche Kautschukverbindung enthalten, die derart aufgebaut ist, daß sie eine gute Klebefähigkeit für den Aufbau hat.
und die man gegen das Härten durch Bestrahlung desensibilisiert, z. B. durch Einschließen eines Antioxydationsmittels, z. B. Santo flex 13. Zwei Zwischenschichten 42 und 43 befinden sich innerhalb der Schichten 41. Diese Schichten enthalten eine harte Kautschukverbindung, die halogenierten Butylkautschuk und verstärkenden Ruß enthält uad die man für das Härten durch Belichten, beispielsweise durch Einschluß von TEPT, sensibilisiert Zwischen den Schichten 42 und 43 ist eine Schicht aus Polyisobutylen 44 ohne irgendwelche Sensibilisierungs- oder DesensibilisierungsmitteL Dieses Material kann irgendein verstärkendes Material enthalten oder auch nicht, z. B. Ruß. Die Brücken 45 und 46 aus demselben Material wie in den Schichten 42 und 43 verbinden die Schichten 42 und 43 miteinander. Diese Brücken formen Taschen, die die Schicht 44 enthalten.
Wenn man das Schichtmaterial aus Fig.4 der Bestrahlung unterwirft bleiben die Schichten 41 unbeeinflußt, bleiben weich und klebrig und sorgen für die Haftung während der nachfolgenden Verarbeitungsstufen für das Endprodukt Die Schichten 42 und 43 härten teilweise oder ganz aus und sorgen dadurch für den steifen, harten Unterbau für das zusammengesetzte Schichtmaterial. Das Material in Schicht 44 wird durch Kettenspaltung abgebaut und bildet ein flüssiges breiartiges Material. Dieses Schichtmaterial kann man danach als Innenfutter eines Reifens aufbringen und es der späteren Vjlkanisierungsstufe unterwerfen. Der erhaltene Reifen hat dann ein Innenfutter, das Taschen mit einem flüssigen Polyisobutylenmaterial enthält Dieses Material dient als Dichtungsmittel gegen irgendwelche Einstiche, die im Reifen vorkommen können, und gibt dadurch dem Reifen die Fähigkeit der Selbstabdichtung. Die Brücken 45 und 46 sind notwendig, um die Unversehrtheit des zusammengesetzten Schichtmaterials nach der Bestrahlungsstufe zu erhalten, weil die Schicht 44 durch die Bestrahlungsstufe verflüssigt wird.
Das Schichtmaterial von F i g. 4 ist herstellbar, weil die Bestrahlung eine Kettenspaltung im Polyisobutylen verursacht, während das eintretende Vernetzen nicht den Kettenabbau durch diese Kettenspaltungsreaktion in diesem Material aufwiegt. Standard-Butylkautschuk, ein Mischpolymeres aus Polyisobutylen und Isopren, wird bis zu einem bestimmten Grad durch Bestrahlung abgebaut, aber dieser Abbau wird teilweise durch eine konkurrierende Vernetzungsreaktion kompensiert. Die gleichen zwei Kompensationsreaktionen treten in halogenierten Butylkautschuken mit der Ausnahme auf, daß die Vernetzungsreaktion im halogenierten Butylkautschuk mehr überwiegt als im Standard-Butylkautschuk. Dieses Verhalten der Butylkautschuke demonstriert die kritische Beschaffenheit der Bestrahlungsbehandlung und zeigt wie kritisch es ist, die geeigneten Sensibilisierungs- oder Desensibilisierungsmittel für jeden speziellen Kautschuk auszuwählen.
Es ist daran gedacht, daß man diese Situation der Kettenspaltung gegenüber der Vernetzung auch in einem Schichtmaterial aus drei Schichten verwenden kann, bei dem die zwei Außenschichten weiche klebrige Kautschukverbindungeri sind, die man derart desensibilisiert, daß sie der Bestrahlungshärtung widerstehen und bei dem die Innenschicht eine Polymerenmischung enthält, wie z. B. Polyisobutylen und einen haiogenierter Butylkautschuk. Durch die Bestrahlung wird da! Polyisobutylen abgebaut und bildet eine Flüssigkeit, die im vernetzten halogenierten Butylkautschuk einge schlossen ist. Diese Zusammensetzung hat aucf
selbstabdichtende Eigenschaftea
F i g. 5 zeigt den erfindungsgemäßen Luftreifen. Der Reifen 50 hat eine Lauffläche 51, Seitenwände 52 und Reifenwülste 53. Die Anordnung des erfindungsgemäßen Innenfutters an der Innenfläche des Reifens ist als Streifen 54 gezeigt. Die anderen Besonderheiten des Reifens können irgendeine bekannte Konstruktion sein (Radialreifen, DiagonaJreifen, Gürtelreifen) für Reifen von Personenwagen, Lastwagen, Flugzeugen, Geländefahrzeugen, Traktoren oder industriellen Fahrzeugen. ι ο
F i g. 6 zeigt einen Reifen, der eine Dichtungschicht wie in F i g. 2 enthält Die Grundbestandteile des Reifens in F i g. 6 sind identisch mit den Bestandteilen in F i g. 5. Außerdem steüt Fig.6 das Schichtmaterial 20 aus Fig.2 mit der Dichtungsschicht 2t und der Oberzugsschicht 22 im Scheitelbereich des Reifens dar. Das ist der Bereich, wo Einstiche durch Nägel vorwiegend vorkommen. Selbstverständlich kann die Schicht 22 des Schichtmaterials 20 luftbeständige Eigenschaften haben, wie sie durch Innenfutterverbindungen aus halogeniertem Butylkautschuk vorgesehen werden.
Tabelle IV demonstriert die Sensibilisierungs- und Desensibilisierungseigenschaften verschiedener Chemikalien auf eine Kautschukverbindung mit dem nachstehenden Grundansatz·.
Styrol/Butadien
Mischpolymeren-Lösung (SBR) 100 Teile
verstärkender Ofenruß (CB) 50 Teile
Jeder Vergleich ist unter einer Testnummer aufgeführt; die erste Spalte bezeichnet die Bestandteile in dem obigen Grundansatz, die zweite Spalte den Modul bei verschiedenen Dehnungen und die letzte Spalte die durchschnittliche Bestrahlungsdosis, der jede Verbindung ausgesetzt wurde. In den Tests laminierte man die Verbindungen aufeinander und bestrahlte sie; darsch trennte man sie voneinander und bestimmte von jedem die physikalischen Eigenschaften.
Tabelle IV Modul bei Dehnung 300% Durchschnitts
dosis
100% 200% - in Megarad
-
Test 1 187 - 7,3
SBR/CB 1004 - - 7,2
SBR/CB + 3,5 TEPT*) -
Test 2 889 - 7,6
SBR/CB + 3,5 TEPT 127 - - 7,2
SBR/CB + 3,5 Santoflex 13 -
Test 3 219 325 6,9
SBR/CB 632 1824 - 7,1
SBR/CB + 1,5 TEPT, 2 PDCB**) -
Test 4 178 213 6,9
SBR/CB + 3,5 Santoflex 13 623 1706 '447 6,9
SBR/CB + 1,5 TEPT, 2 PDCB
Test 5 235 683 68 8,3
SBR/CB + 1,5 TEPT, 2 PDCB,
30 Naphthenöl·**) «18 57 8,0
SBR/CB + 3,5 Santoflex 13, -
30 aromatisches Öl****)
Test 6 315 1090 - 10,1
SBR/CB + 1,5 TEPT, 2 PDCB,
20 Naphthenöl 68 85 10,1
SBR/CB+ 3,5 Santoflex 13, 2267
20 aromatisches Öl
Test 7 405 1165 145 7,8
SBR/CB+ 1,5TEPT, 2 PDCB,
10 Naphthenöl 88 110 7,6
SBR/CB + 3,5 Santoflex 13,
10 aromatisches Öl
Fortsetzung
Modul bei Dehnung 100% 200%
300%
Durchschnittsdosis in Megarad
Test 8
SBR/CB + 1,5 TEPT, 2 PDCB, 20 Naphthenöl
SBR/CB + 3,5 Santoflex 13,
20 aromatisches Öl
Test 9
SBR/CB + 20 Naphthenöl
SBR/CB + 20 aromatisches Öl
Test 10
SBR/CB + 3,5 TEPT
SBR/CB + 3,5 Santoflex 13,
20 aromatisches Öl
*) TEPT = Thioätherpolythiol (Verbindung 2 in Tabelle I)- **) PDCB = p-Dichlorbenzol. ***) Naphthenöl = Sunthene 42<ίΐ). ****) Aromatisches Öl = Dutrex 726.
325 1033 9,6
55 55 - 3,5
141 302 702 9,9
75 101 143 10,0
293 963 1793 8,3
57 72 92 8,2
Diese Daten demonstrieren die selektive Härtung der Kautschukveoindung in einem Schichtmaterial, wenn man die Kautschukverbindungen für die Reaktion auf die Bestrahlungsbehandlung sensibilisiert bzw. desensibilisiert hat Bei allen Tests /Ohrtc man die Behandlung der beiderseitigen Bestrahlung mit der Ausnahme aus, daß man bei Test 6 nur eine Seite bestrahlte; diese Seite erhielt eine höhere Dosis.
Tabelle V demonstriert die Anwendung der Erfindung auf einem zusammengesetzten Streifen, wobei man die Innenschicht durch Bestrahlung härtete, und die zwei Außenschichten unbeeinflußt blieben. Diese Schichtmaterialien stellte man mit drei Schichten her, voti denen jede eine Mischpolymerenlösung aus Styrol und Butadien enthielt, wie in Tabelle IV angezeigt Man legte zwischen jede Schicht einen Mylar-Film ein erleichterte damit die spätere Trennung. Man unterwarf die Schichtmaterialien einer beidseitigen Bestrahlungsbehandlung; danach trennte man die Schichten und bestimmte die physikalischen Eigenschaften jeder Schicht.
40
Tabelle V Stärke
(2,54 cm
= inch)
Dosis
(Megarad)
Modul bei
300% Dehnung
(0,07 kg/cm2
= psi)
Zugfestig
keit
(0,07 kg/cm2
Dehnung
Schichtmaterial A 0,021 3,8 41 51 800
A. 100 SBR/70 CB/
40 aromatisches Öl/
2 Santoflex 13
0,030
0,33
3,5
3,75
258
143
822
303
733
992
B. 100 SBR/50 CB/
2 PDCB
C. 100 SBR/50 CB/
2 Santoflex 13
Schichtmaterial B 0,023 5,7 67 107 840
A. 100 SBR/70 CB/
2Santoflexl3
40 aromatisches Öl
0,034 5,4 383 1391 713
B. 100 SBR/50 CB/
2 PDCB
0,035 6 196 628 860
C. 100 SBR/50 CB/
2 Santoflex 13
I ,9
JjS Diese Daten demonstrieren die Bestrahlungshärtung
Jf der sensibilisierten Innenschicht eines Schichtmaterials
tf aus drei Schichten, während die desensibilisierten
;s Außenschichten durch die Bestrahlungsbehandlung
i>" unbeeinflußt sind. Die Außenschichten behalten ihre
;; Klebefähigkeit für den Aufbau, während die Innen-
% schicht gehärtet wird und ihre Ausmaße behält
λϊ Die Dosis, die von den Schichten in den obigen
V Beispielen erhalten wurde, maß man unter Verwendung
'.* von Streifen aus blauem Cellophan, die den Farbstoff ι ο
A Methylenblau enthielten. Diese Streifen brachte man
%\ auf der Ober- und Unterseite der Schichtmaterialien an,
% die bestrahlt werden sollten. Man nahm Messungen der
r-i optischen Dichte an den Streifen vor und nach der
ip Bestrahlung vor. Die Bestrahlung reduzierte den
% Farbstoff zu einem farblosen Zustand, wobei das
[;: Ausmaß der Bleichung proportional zur Bestrahlungs-
Ψ- dosis war, die der Streifen erhielt
'.- Die Dosis auf dem Streifen bestimmte man aus einem
lh Diagramm der Änderung in der optischen Dichte (vor
rj und nach der Bestrahlung) als der Funktion der
K Dosisgröße. Die Durchschnittsdosis auf einer Schicht
%i berechnete man aus der Oberflächendosis und einer
^i vorher bestimmten Tiefendosis-Verteilungskurve für
i;S den speziellen verwendeten Elektronenbeschleuniger.
ϊί· Eine gleichförmige Dosis überall auf jeder Schicht
; j erhielt man durch geeignete Auswahl der Menge an
f Elektronenenergie und die Methode der beidseitigen
ir Dosierung.
;; Die Erfindung nützt maximal die Schichtkörpertheo-
;> rie aus, daß mit steigender Anzahl der Berührungsflä-
: chen die Fließbeständigkeit des Schichtmaterials ansteigt Die Erfindung ermöglicht Schichtmaterialien als Innenfutter für Luftreifen, die dünnere und mehr Schichten enthalten, als man nach dem Stand der Technik erzielt. Die Berührungsflächen verteilen die Dehnungskräfte gleichmäßiger und verleihen dem Schichtmaterial größere Dimensionsstabilität.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
45
50
55
60
65

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen eines einstichabdichtenden Luftreifens mit einem aus mindestens zwei Schichten bestehenden Innenfutter, bei dem die erste Schicht aus Naturkautschuk und/oder Butadien-StyroI-Copolymerisat und/oder halogeniertem Butylkautschuk mit der zweiten, aus Polyisobutylen und/oder Copolymeren von Polyisobutylen und Polyäthylenoxid bestehenden, das Einstichdichtungsmittel umfassenden Schicht zusammengesetzt und anschließend das Innenfutter in den Reifen radial innenliegend am Gürtel eingesetzt wird, und daß anschließend der Reifen vulkanisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einsetzen in den Reifen die beiden Schichten zusammen bestrahlt werden, wobei die zweite Schicht dabei mindestens teilweise abgebaut wird, während öle erste Schicht dabei vernetzt wird.
2. Luftreifen gemäß Anspruch i, gekennzeichnet durch ein Schichtmaterial, das mindestens fünf Schichten aus Kautschukverbinden enthält, bei dem man mindestens zwei Außenschichten mit einem Desensibilisierungsmittel vorsieht, das das Vernetzen beim Bestrahlen hemmt; zwei Innenschichten des Schichtmaterials mit einem Sensibilisierungsmittel vorsieht, das das Vernetzen beim Bestrahlen fördert; eine Mittelschicht zwischen diesen sensibilisierten Schichten mit einem Material vorsieht, das beim Bestnülen abgebaut wird; dieses Schichtmaterial mit dieser Mittelschicht zwischen den beiden sensibilisierten Schichten und der einen dieser sensibilisierten Schichten auf eier Außenseite jeder dieser sensibilisierten Schichten zusammenbaut; das Schichtmateriai derart einer Bestrahlung unterwirft, daß diese Schichten unterschiedlich derart vernetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Schichten, die kein abbaufähiges Material enthält, ein Sensibilisierungsmittel enthält, das das Vernetzen in dieser Schicht fördert, wenn man die Bestrahlung anwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schichtmaterial drei Schichten enthält, wobei die Mittelschicht bei dieser Behandlung abgebaut wird und die zwei Außenschichten mindestens teilweise vernetzt werden, wenn man sie dieser Behandlung aussetzt.
5. Luftreifen nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensibilisierungsmittel aus p-Dichlorbenzol oder Triätherpolythiolen besteht.
6. Luftreifen nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Desensibilisierungsmittel eine der folgenden Verbindungen darstellt: 2,6-Di-t-butyl-p-kresol und/oder Phenyl-/J-naphthylamin, 4,4'-Thiobis-(6-t-butyl-mkresol), N-(l,3-Dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylendiamin, syn-Di-ß-naphthyl-p-phenylendiamin, aromatische öle, Schwefel und Schwefel-Härtungsbeschleuniger.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2430859A1 (fr) * 1978-07-13 1980-02-08 Michelin & Cie Pneumatique avec revetement d'etancheite comportant une matiere thermodurcissable
FR2431380A1 (fr) * 1978-07-17 1980-02-15 Michelin & Cie Pneumatique avec revetement obturateur de crevaison
FR2431379A1 (fr) * 1978-07-17 1980-02-15 Michelin & Cie Pneumatique avec revetement d'etancheite vulcanisant en cas de crevaison
US4228839A (en) * 1978-08-03 1980-10-21 The Firestone Tire & Rubber Company Self-sealing pneumatic tire
FR2455993A2 (fr) * 1979-05-11 1980-12-05 Michelin & Cie Pneumatique avec revetement obturateur de crevaison
FR2455994A2 (fr) * 1979-05-11 1980-12-05 Michelin & Cie Pneumatique avec revetement d'etancheite comportant une matiere thermodurcissable
FR2455995A2 (fr) * 1979-05-11 1980-12-05 Michelin & Cie Pneumatique avec revetement d'etancheite vulcanisant en cas de crevaison
CA1215619A (en) * 1982-09-07 1986-12-23 John Walker Pneumatic tire and inner liner therefor having puncture sealing characteristics
CA1217122A (en) * 1983-06-01 1987-01-27 John Timar Pneumatic tire inner liner having puncture sealing characteristics
JP3996796B2 (ja) * 2002-03-25 2007-10-24 本田技研工業株式会社 チューブレスタイヤ

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2657729A (en) * 1950-06-27 1953-11-03 H V Hardman Company Inc Punctureproof tube and sealing material therefor
US3563294A (en) * 1968-07-02 1971-02-16 Alex Chien Puncture-sealing band
US3933566A (en) * 1969-07-02 1976-01-20 Mildred Kelley Seiberling Tires, etc.
US3933553A (en) * 1973-01-05 1976-01-20 Mildred Kelley Seiberling Tires, etc
GB1358209A (en) * 1971-06-01 1974-07-03 Firestone Tire & Rubber Co Radiation cure of synthetic rubbers
US3843502A (en) * 1971-06-01 1974-10-22 Firestone Tire & Rubber Co Promoters for radiation induced cross-linking in polymer substances
US3981342A (en) * 1975-03-12 1976-09-21 Uniroyal Inc. Puncture sealing composition and tire
US4089360A (en) * 1975-09-22 1978-05-16 The Firestone Tire & Rubber Company Pneumatic tire containing an irradiated laminated component

Also Published As

Publication number Publication date
FR2362015A1 (fr) 1978-03-17
GB1559939A (en) 1980-01-30
DE2737368A1 (de) 1978-02-23
FR2362015B1 (de) 1983-05-20
CA1100401A (en) 1981-05-05

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