DE2927832A1 - Luftreifen mit selbstabdichtender innenauskleidung - Google Patents
Luftreifen mit selbstabdichtender innenauskleidungInfo
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Description
(Compagnie Generale des Etablissements MICHELIN)
Luftreifen mit selbstabdichtender Innenauskleidung
Die Erfindung betrifft Luftreifenr deren Innenwand ganz
oder zum Teil mit einer Auskleidung versehen ist, die aus einer Schicht eines Abdichtungsmittels besteht, welche,
radial nach innen gesehen, von einer Schicht aus einem vulkanisierten Elastomerengemisch bedeckt ist; die Funktion
dieser Auskleidung besteht darin, so rasch wie möglich eine Schadensstelle in dem Reifen durch Einfließen des
Abdichtungsmittels in die Schadensstelle zu verschließen.
Aufgrund von Studien und Versuchen wurde eine zusammengesetzte Auskleidung erarbeitet, in welcher eine einen
vemetzbaren, abdichtenden Stoff enthaltende Schicht an eine Schicht angrenzt, die einen die Vernetzung dieses
abdichtenden Stoffs auslösenden Stoff enthält, wobei die beiden Schichten voneinander durch eine Schicht aus einem
vulkanisierten Elastomerengemisch getrennt sind. Die die
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abdichtende und die vernetzende Schicht bildenden Stoffe
besitzen außerdem solche Viskositäten, daß die Stoffe
unter der Einwirkung der entweichenden Luft in die Schadensstelle einfließen können und diese definitiv verschließen. Dadurch wird eine Demontage des Reifens unä. die Inanspruchnahme eines Mechanikers vermieden.
unter der Einwirkung der entweichenden Luft in die Schadensstelle einfließen können und diese definitiv verschließen. Dadurch wird eine Demontage des Reifens unä. die Inanspruchnahme eines Mechanikers vermieden.
Es wurde jedoch auch ein aus einer einfachen Auskleidung
bestehendes System erarbeitet, das aus einer Schicht aus abdichtendem Material und einer Dispersion aus vernetzendem
Stoff in dem Hohlraum des Reifens besteht, wobei
dieser vernetzende Stoff auch einem Gleitmittel einverleibt werden kann, welches die Beschädigung des Luftreifens vermeiden soll, wenn dieser unter einem geringeren Druck als der normale Aufpumpdruck läuft, oder das Vernetzungsmittel kann sich mindestens zum Teil in Form einer Umhüllung auf sehr leichten körnigen Teilchen befinden, die den Reifen im Fall eines Druckabfalls unterstützen sollen.
dieser vernetzende Stoff auch einem Gleitmittel einverleibt werden kann, welches die Beschädigung des Luftreifens vermeiden soll, wenn dieser unter einem geringeren Druck als der normale Aufpumpdruck läuft, oder das Vernetzungsmittel kann sich mindestens zum Teil in Form einer Umhüllung auf sehr leichten körnigen Teilchen befinden, die den Reifen im Fall eines Druckabfalls unterstützen sollen.
Die Erfindung bezweckt im Falle der Verwendung eines Abdichtungsmaterials auf der Basis eines Elastomeren, das mit
üblichen Mitteln, die jedoch an Wirksamkeit während der Verwendung des Reifens verlieren können, vulkanisierbar ist,
den Ersatz dieser üblichen Vernetzungs- oder Vulkanisationsmittel .
Die Erfindung besteht somit darin, bei Luftreifen der vorstehend beschriebenen Art eine Schicht aus einem abdichtenden
Gemisch auf der Basis mindestens eines niedrigmolekularen Elastomeren mit einem Molekulargewicht von
vorzugsweise unter 30 000, gemischt mit mindestens einem wärmehärtbaren Harz, zu verwenden, während mindestens ein
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Vernetzungs- oder Härtungsmittel für dieses Harz von dem AMichtunPT^emisch durch die radial nach innen auf
dem abdichtenden Gemisch angeordnete Schicht aus vulkanisiertem Elastomerem isoliert gehalten wird.
Vorzugsweise verwendet man ein abdichtendes Gemisch, dessen
tatsächliche Viskosität bei 60°C, gemessen mit dem
Ll *7 ^
Rheogoniometer von Weissenberg, zwischen 10 und 10 N/s/m
für ein Schergefälle (Geschwindigkeitsgefälle) von 10"2
0 —1
bis 10 s liegt. Diese Viskosität wird vorzugsweise durch Zusatz einer pulverförmiger körnigen (Korngröße unter 250 um) und/oder faserigen (Faserlänge mindestens 0,5 mm bei einem Durchmesser zwischen 0,005 und 0,040 mm) Füllung eingestellt.
bis 10 s liegt. Diese Viskosität wird vorzugsweise durch Zusatz einer pulverförmiger körnigen (Korngröße unter 250 um) und/oder faserigen (Faserlänge mindestens 0,5 mm bei einem Durchmesser zwischen 0,005 und 0,040 mm) Füllung eingestellt.
Die von dem Diglycidyläther von bis-Phenol A abgeleiteten
Epoxydharze, z.B. EPON 828 der Societe Shell, haben sich aufgrund ihrer Reaktionsgeschwindigkeit als gut geeignet
erwiesen, wobei dann die Härtungsraittel vorzugsweise unter den Aminen in Kombination mit Lactonen gewählt werden,
z.B. HY 977 von Ciba (Diaminodiphenylmethan mit γ-Butyrolacton)
Die Verwendung von Katalysatoren, z.B. den Halbestern oder den Aminophenolen, ermöglicht eine Beschleunigung der Vernetzung.
Als bei tiefer Temperatur vernetzbare Harze können die Polyurethane und die Polyester verwendet werden. Die für
die Erfindung geeigneten Polyurethane erhält man durch Vermischen eines gesättigten, dihydroxylierten Oligomeren
mit einem Vernetzungsmittel, einem Katalysator und einem Diisocyanat; als Trägermatrix für diese Bestandteile dient
Polyisobutylen.
9098 85/0726
2927S32
Zur Durchführung des Verfahrens eignen sich insbesondere
die dihydroxylierten Polyäther (Polytetrahydrofuran,
Polyäthylenoxid, Polypropylenoxid), die dihydroxylierten
Polyester (Polyadipater Polyazelatey Polysuccinate von
Äthylenglykol, Propylenglykol, Butandiol-1, 4, Hexandiol-1,6)
sowie deren Gemische, Das Vernetzungsmittel ist vorzugsweise
ein Triol, insbesondere Glyzerin, oder Trimethylolpropan.
Als Katalysator kann man Diazobicyclooctan, ein Metall-Triacetylacetonat, Zinnoctoat oder ein Quecksilbersalz verwenden. Unter den Diisocyanaten eignen sich das
wenig flüchtige h,4t-Diisocyanatdiphenyl-methan (MDl) und
Isophorendiisocyanat.
Unter den Polyestern geben die Derivate von Methacrylsäure in Kombination mit Peroxiden zufriedenstellende Ergebnisse.
Die selbstabdichtende innenauskleidung ist aus zwei Schichten
zusammengesetzt, die durch eine Schicht aus vulkanisiertem Kautschuk getrennt sind.
Die Zusammensetzung der Schicht aus dem abdichtenden Gemisch
ist die folgende (in Gew.?6):
Niedrigmolekulares Elastomeres: Polyisobutylen 41,6 Füllungϊ staubfeines Pulver aus vulkanisiertem
Kautschuk 40,3
Harz: Epon 828 Shell (vom Diglycidyläther von
bis-Phenol A erhaltenes Epoxydharz) 18,1
Die Zusammensetzung der Schicht aus dem vernetzenden Gemisch ist die folgende (in Gew.%):
90 9 88 5/0726
Polyisobutylen 37,8
Füllung: staubfeines Pulver von vulkanisiertem
Kautschuk 44,9
Härtungsmittel: HY 977 Ciba (Diaminodiphenylmethan) 16,5
Katalysator: DY 060 Ciba (Halbester der Maleinsäure)
0,8
Die Innenauskleidung ist einfach und besteht aus einer Schicht aus vernetzbarem, abdichtendem Gemisch. Dieses abdichtende
Gemisch enthält (in Gew.%):
Niedrigmolekulares Elastomeres: Polyisobutylen 42,4 Füllung: Ruß MT/NS 55,6
Harz: Epon 828 Shell (aus dem Diglycidyläther
von bis-Phenol A abgeleitetes Epoxydharz) 2,0
Das Härtungsmittel ist in einem Gleitmittel in einer Menge von 7,5 Gew.$6 enthaltenes Diäthylentriamin; das Gleitmittel
kann z.B. die folgende Zusammensetzung haben (in Gew.%):
Silikonemulsion 65
Synthetisches öl auf der Basis von Polyglykol-
äthern 5
Äthanol 30
Quaternäres Ammonium (Alkyldimethylbenzylammonium- 300 ppm
Chlorid;
Diäthylentriamin 7,5
Diäthylentriamin 7,5
Gemäß der Erfindung kann dieses Gleitmittel entweder in
pulvrigem oder flüssigem Zustand in dem Hohlraum des Luftreifens entweder als Umhüllung von körnigen Teilchen, wie
sie in der DE-OS 24 60 253 beschrieben sind, oder als KÜgelchen, wie sie in den DE-Offenlegungsschriften 25 01
und 25 49 239 beschrieben sind, verwendet werden.
90 9 S «5 /0 726
Vernetzbares Gemisch (in Gew.
%)i
Polyisobutylen (Molekulargewicht 15 000) 72,54 Polyisobutylen (Molekulargewicht 2 000) 18,14
Polyadipat von Äthylenglykol und Propylen-
glykol (Molekulargewicht 2 800) 9,10
Glyzerin 0,18
Diazobicyclooctan 0,04
Vernetzendes Gemisch:
Polyisobutylen (Molekulargewicht 15 000) 67,8 Polyisobutylen (Molekulargewicht 2 000) 16,9
4,4I-Diisocyanatdiphenylmethan 15,3
Nach einder Beschädigung zeigten mit erfindungsgemäßen, selbstabdichtenden Schichten versehene Luftreifen selbst
nach mehrmonatiger täglicher Verwendung keinen merklichen Druckverlust.
909885/0726
Claims (9)
-
Dipl.-Ing.
E. PrinzPatentanwälte
Dipl.-Chem.
Dr. G. Hauser2927832
Dipl.-Ing.
G. LeiserErnsbergerstrasse 19 8 München 60 10. Juli 1979 MICHELIN & CIE(Compagnie Generale des Etablissements MICHELIN)Clennont - Ferrand / FrankreichUnser Zeichen; M 1476PatentansprücheΛ Luftreifen, dessen Innenwand ganz oder zum Teil mit einer Auskleidung aus einer Schicht eines abdichtenden Materials versehen ist, welches in eine Schadensstelle einfließen kann, wobei diese Schicht, radial nach innen gesehen, von einer Schicht aus einem vulkanisierten Elastomerengemisch bedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundlage der Schicht aus abdichtendem Material mindestens ein niedrigmolekulares Elastomeres, Vorzugs^· weise mit einem Molekulargewicht unter 30 000, gemischt mit mindestens einem wärmehärtbaren Harz, ist, und daß mindestens ein Vernetzungs- oder Härtungsmittel für das wärmehärtbare Harz von dem abdichtenden Gemisch mittels der Schicht aus dem vulkanisierten Elastomerengemisch isoliert ist.Dr.Ha/Ma 90 9 8 85/0.7 26- - 2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das abdichtende Gemisch eine tatsächliche Viskosität bei 60°C, gemessen mit dem Rheogoniometer von Weissenberg, zwischen 10 und 10' N/s/m für ein Schergefälle von 10~2 bis 10° s~1 besitzt.
- 3. Luftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die tatsächliche Viskosität des abdichtenden Gemischs mittels einer pulverigen, körnigen (Korngröße unter 250 um) und/oder faserigen (Länge der Fasern mindestens 0,5 mm für einen Durchmesser zwischen 0,005 und 0,040 mm) Füllung geregelt wird.
- 4. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmehärtbare Harz ein vom Diglycidyläther von Bisphenol A abgeleitetes Epoxydharz und das Härtungsmittel ein Amin in Kombination mit einem Lacton ist.
- 5. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmehärtbare Harz ein Polyurethan ist, das in an sich bekannter Weise durch Vermischen eines gesättigten, dihydroxylierten Oligomeren mit einem Vernetzungsmittel, einem Katalysator und einem Diisocyanat erhalten wurde, wobei diese Bestandteile in einer Matrix aus Polyisobutylen enthalten sind.
- 6. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Härtungsmittel einem flüssigen Katalysator zugeordnet ist.
- 7. Luftreifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator ein Halbester oder ein Aminophenol ist.909885/0726
- 8. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der abdichtenden Schicht eine vernetzende Schicht aus einem Gemisch auf Basis eines niedrigmolekularen Elastomeren, gemischt mit mindestens einem Härtungsmittel und gegebenenfalls einem Katalysator für das in der abdichtenden Schicht enthaltene wärmehärtbare Harz, benachbart ist, wobei diese vernetzende Schicht von der abdichtenden Schicht durch eine Schicht aus einem vulkanisierten Elastomerengemisch getrennt 1st.
- 9. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Härtungsmittel und gegebenenfalls ein flüssiger Katalysator für das in der abdichtenden Schicht enthaltene wärmehärtbare Harz in dem Hohlraum des Reifens durch Zerstäubung oder durch Einverleibung in ein Gleitmittel entweder in Form einer Umhüllung von körnigen Teilchen oder von sehr leichten Kügelchen dispergiert sind.909885/0726
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