DE3815856C1

DE3815856C1 - Punctureproof wheel

Info

Publication number: DE3815856C1
Application number: DE3815856A
Authority: DE
Inventors: Juergen Ludwig 2085 Quickborn De Erfurt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-05-09
Filing date: 1988-05-09
Publication date: 1989-09-07

Abstract

Punctureproof wheel consisting of a rim with pulled-on casing and of a void-free elastomeric polyurethane-containing filling. The filling consists of a reaction product of two components A and B. Component A contains from 7 to 15 parts by volume of an organic polyisocyanate and from 90 to 95 parts by volume of high-boiling aromatic hydrocarbons. Component B contains from 95 to 105 parts by volume of a polyfunctional polyether or polyester and from 0.2 to 0.7 part by volume of a catalyst. The mixing ratio of components A:B ranges from 0.8:1 to 1.2:1.

Description

Die Erfindung betrifft ein pannenfreies Rad, bestehend aus einer Felge mit aufgezogener Decke und einer hohl raumfreien, elastomeres Polyurethan enthaltenden Voll füllung.The invention relates to a puncture-free wheel from a rim with an open cover and a hollow one space-free, full containing elastomeric polyurethane filling.

Die DE-PS 24 48 663 beschreibt einen auf ein Rad auf gezogenen, pannenfreien Reifen mit einer auf das Rad aufgezogenen Decke und einer elastomeren Polyurethan masse als Vollfüllung, bei dem die Polyurethanmasse hohlraumfrei ist und aus einem ReaktionsproduktDE-PS 24 48 663 describes one on a wheel towed, puncture-free tires with one on the wheel mounted ceiling and an elastomeric polyurethane mass as a full filling, in which the polyurethane mass is void-free and from a reaction product

1) a prepolymer having terminal isocyanate groups ( a ), which may optionally be blocked by monofunctional hydroxyl or hydrogen compounds, (b) prepared by reacting an organic polyisocyanate with a polyfunctional polyether having terminal hydroxyl groups (i), or a polyfunctional polyester with terminal hydroxyl groups (ii) and
2) a polyfunctional polyether with terminal hydroxyl groups (i) in the case of (a) (i) or (b) (i) or a polyfunctional polyester with terminal hydroxyl groups (ii) in the case of (a) (ii) or (b) (ii) exists in the complete absence of a foam producing material.

Die mit den Vollfüllungen dieser Patentschrift ver sehenen pannenfreien Reifen haben verschiedene Nachteile.The ver with the full fillings of this patent puncture-free tires have different Disadvantage.

Bei höheren Geschwindigkeiten, beispielsweise bei Dauer geschwindigkeiten um etwa 100 km/h, ergeben diese Reifen eine übermäßige Temperaturerhöhung, außerdem ist die Einstellung der Reifeneinfederung schwierig. Schließ lich eignen sich die Vollfüllungen dieser Patentschrift lediglich für schlauchlose Reifen. Bei Schlauchreifen muß vor der Einbringung der Vollfüllung zunächst der Schlauch entfernt werden.At higher speeds, for example in the case of duration These tires result in speeds of around 100 km / h an excessive temperature increase, moreover, the Tire deflection difficult to adjust. Close Lich the full fillings of this patent are suitable only for tubeless tires. For tubular tires Before the full filling is introduced, the Hose are removed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese sich aus dem Stand der Technik ergebenden Nachteile zu be seitigen.The object of the present invention is this disadvantages arising from the prior art sided.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale im Kenn zeichen des Hauptanspruches, wobei die Unteransprüche bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung betreffen.This task is solved by the characteristics in the characteristic Sign of the main claim, with the sub-claims preferred embodiments of the invention relate.

Die vorliegende Erfindung geht von der überraschenden Erkenntnis aus, daß Vollfüllungen für pannenfreie Reifen sich wesentlich verbessern lassen, wenn keine Poly urethanmassen verwendet werden, die aus einem Prepolymer aus Isocyanaten und Polyester bzw. Polyethern herge stellt sind.The present invention is based on the surprising Realizing that full fillings for puncture-free tires can be improved significantly if no poly urethane compositions are used, which consist of a prepolymer from isocyanates and polyester or polyethers represents are.

Stattdessen werden Vollfüllungen verwendet, deren eine Komponente A aus einem Gemisch aus Isocyanaten und hochsiedenen aromatischen Kohlenwasserstoffen besteht, die dann mit einer Komponente B, bestehend aus Poly ethern bzw. Polyestern in Gegenwart der für solche Polyurethanreaktionen üblichen Katalysatoren umgesetzt werden. Es hat sich gezeigt, daß die hochsiedene aromatischen Kohlenwasserstoffe in das Polymer eingebaut werden, so daß nicht etwa die nach dem Stand der Technik verwendeten Polyurethane entstehen, sondern Polymere, in deren Polymergerüst die hochsiedenden aromatischen Kohlenwasserstoffe enthalten sind. Die hochsiedenden aromatischen Kohlenwasserstoffe lassen sich nach der Polymerisationsreaktion nicht mehr aus dem Polymer freisetzen.Instead, full fillings are used, one component A of which consists of a mixture of isocyanates and high-boiling aromatic hydrocarbons, which are then reacted with a component B consisting of polyethers or polyesters in the presence of the catalysts customary for such polyurethane reactions. It has been shown that the high-boiling aromatic hydrocarbons are incorporated into the polymer, so that it is not the polyurethanes used according to the prior art that are formed, but rather polymers whose polymer structure contains the high-boiling aromatic hydrocarbons. The high-boiling aromatic hydrocarbons can no longer be released from the polymer after the polymerization reaction.

Als organische Polyisocyanate können die bei der Poly urethanherstellung üblichen Polyisocyanate verwendet werden, wie sie beispielsweise in der DE-PS 24 48 663 beschrieben sind.As organic polyisocyanates, the poly urethane production uses conventional polyisocyanates be, such as in DE-PS 24 48 663 are described.

Als polyfunktionelle Polyether bzw. Polyester sind di-funktionelle oder tri-funktionelle Verbindungen bevorzugt. Insbesondere werden tri-funktionelle Polyether bzw. Polyesterpolyole verwendet, wobei ganz besonders bevorzugt tri-funktionelle Polyetherpolyole mit höherem Molekulargewicht, insbesondere Mol.-Ge wichten über 3000, eingesetzt werden. Mischungen mit di-funktionellen Polyetherpolyolen bzw. Polyester polyolen, insbesondere Polyetherdiolen, mit niedrigen Mol.-Gewichten ergeben sehr weiche Vollfüllungen. Ganz allgemein aber lassen sich alle Polyether bzw. Polyester verwenden, wie sie in der DE-PS 24 48 663 beschrieben sind.As polyfunctional polyethers or polyesters di-functional or tri-functional compounds prefers. In particular, they become tri-functional Polyethers or polyester polyols used, entirely particularly preferably tri-functional polyether polyols with higher molecular weight, especially Mol.-Ge weights over 3000, can be used. Blends with di-functional polyether polyols or polyester polyols, especially polyether diols, with low Mol. Weights result in very soft full fillings. All in general, however, all polyethers or Use polyester, as in DE-PS 24 48 663 are described.

Die erfindungsgemäßen Vollfüllungen unterscheiden sich insbesondere durch einen hohen Gehalt an hochsiedenen aromatischen Kohlenwasserstoffen von den aus dem Stand der Technik bekannten Vollfüllungen.The full fillings according to the invention differ especially due to a high content of high-boiling aromatic hydrocarbons from the prior art full fillings known in the art.

So werden als eine der Reaktionskomponenten, der Komponente A, nicht etwa Vorpolymerisate aus Isocyanaten und Polyesterpolyolen bzw. Polyetherpolyolen verwendet, sondern eine Mischung von Isocyananten mit hochsiedenen aromatischen Kohlenwasserstoffen.Thus, one of the reaction components, component A , does not use prepolymers made from isocyanates and polyester polyols or polyether polyols, but rather a mixture of isocyanants with high-boiling aromatic hydrocarbons.

Dabei werden größere Überschüsse der hochsiedenen aromatischen Kohlenwasserstoffe eingesetzt, die etwa 90 bis 95 Vol.-Teile hochsiedener aromatischer Kohlen wasserstoffe gegenüber nur 7 bis 15 Vol.-Anteile des organischen Polyisocyanats enthalten. Insbesondere werden 90 bis 95 Vol.-Teile der hochsiedenen aromatischen Kohlenwasserstoffe auf 7 bis 9 Vol.-Teile des organischen Polyisocyanats verwendet. Setzt man größere Mengen des organischen Polyisocyanats ein, beispielsweise Mengen oberhalb von 9 Vol.-Teilen bis zu etwa 15 Vol.-Teilen, so erhält man besonders harte, feste Vollfüllungsmassen.Larger surpluses of the high-boiling aromatic hydrocarbons used that about 90 to 95 parts by volume of high-boiling aromatic coals Hydrogen compared to only 7 to 15 vol contain organic polyisocyanate. In particular 90 to 95 parts by volume of the high-boiling aromatic hydrocarbons to 7 to 9 parts by volume of the organic polyisocyanate used. You sit down larger amounts of the organic polyisocyanate, for example, amounts above 9 parts by volume to about 15 parts by volume, so you get particularly hard, solid filling masses.

Die Gemische aus Isocyanaten und Kohlenwasserstoffen, die nachfolgend als Komponente A bezeichnet werden, werden ohne Vorpolymerisation direkt mit der Polyol komponente umgesetzt. Dabei werden im allgemeinen als Komponente B Polyolmassen eingesetzt, die auf 95 bis 105 Vol.-Teile des Polyols etwa 0,2 bis 0,7 Vol.-Teile eines für die Polyurethanherstellung üblichen Katalysators enthalten. Solche Katalysatoren sind im Stand der Technik bekannt und beispielsweise in der DE-PS 24 48 663 beschrieben.The mixtures of isocyanates and hydrocarbons, hereinafter referred to as component A , are reacted directly with the polyol component without prepolymerization. Polyol compositions are generally used as component B which, for 95 to 105 parts by volume of the polyol, contain about 0.2 to 0.7 parts by volume of a catalyst customary for polyurethane production. Such catalysts are known in the prior art and described, for example, in DE-PS 24 48 663.

Die aus dem Isocyanat und den hochsiedenen aromatischen Kohlenwasserstoffen bestehende Komponente A und die aus den Polyolen und dem Katalysator bestehende Komponente B werden im allgemeinen in einem Mischungs verhältnis miteinander umgesetzt, das bei etwa 1:1 liegt. Das Mischungsverhältnis kann so variiert werden, daß der Anteil der Isocyanat/Kohlenwasserstoff/- Komponente erhöht oder erniedrigt wird. Die sich daraus ergebenden Mischungsverhältnisse der Komponente A zu Komponente B können zwischen 0,8:1 und 1,2:1 liegen. Bevorzugt sind Mischungsverhältnisse von etwa 0,85:1,15, besonders bevorzugt sind Vermischungsverhältnisse 0,90:1,10 für das Mischungsverhältnis der Komponenten A:B.Component A consisting of the isocyanate and the high-boiling aromatic hydrocarbons and component B consisting of the polyols and the catalyst are generally reacted with one another in a mixing ratio which is about 1: 1. The mixing ratio can be varied so that the proportion of the isocyanate / hydrocarbon / component is increased or decreased. The resulting mixing ratios of component A to component B can be between 0.8: 1 and 1.2: 1. Mixing ratios of about 0.85: 1.15 are preferred, mixing ratios 0.90: 1.10 are particularly preferred for the mixing ratio of components A: B.

Sollen sehr weiche Vollfüllungsmassen erhalten werden, so kann es zweckmäßig sein, Diole und Triole in Mischungen als Komponente B zu verwenden, beispielsweise ein di-funktionelles Polyetherpolyol im Gemisch mit einem tri-funktionellen Polyetherpolyol. Die Mischungs verhältnisse der Diole und Triole können schwanken und liegen bevorzugt bei etwa 50:50.If very soft filling compositions are to be obtained, it may be expedient to use diols and triols in mixtures as component B , for example a di-functional polyether polyol in a mixture with a tri-functional polyether polyol. The mixing ratios of the diols and triols can vary and are preferably around 50:50.

Zur Erzielung besonders fester Vollfüllungsmassen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Anteil an Iso cyanat in der Komponente A zu erhöhen, so daß beispiels weise bis zu 15 Vol.-Teile Isocyanats auf 90 bis 95 Vol.-Teile des hochsiedenen aromatischen Kohlenwasser stoffes für die Komponente A eingesetzt werden.To achieve particularly solid full filling materials, it has proven to be advantageous to increase the proportion of isocyanate in component A , so that, for example, up to 15 parts by volume of isocyanate to 90 to 95 parts by volume of the high-boiling aromatic hydrocarbon for component A can be used.

Die erfindungsgemäßen Vollfüllungsmassen benötigen keinerlei Vorpolymerisation, sie lassen sich ohne jeg liche Temperaturbehandlung miteinander umsetzen. Dadurch wird die Herstellung der Vollfüllungsmassen gegenüber dem Stand der Technik wesentlich vereinfacht.The full filling compositions according to the invention require no prepolymerization, they can be used without any Implement temperature treatment together. Thereby is compared to the production of the full filling compounds the prior art significantly simplified.

Die Erfindung wird nachfolgend durch ein Anwendungs beispiel näher erläutert.The invention will hereinafter be described by an application example explained in more detail.

In einem Mischkessel werden 9 Vol.-Teile 4,4′-Diphenyl methandiisocyanat und 91,5 Vol.-Teile hochsiedener aromatischer Kohlenwasserstoffe gut vermischt.9 parts by volume of 4,4'-diphenyl methane diisocyanate and 91.5 parts by volume of high boiling point aromatic hydrocarbons mixed well.

Die Mischung wird in eine weitere Mischung aus 100 Vol.-Teile eines tri-funktionellen Polyetherpolyols mit einem Mol.-Gewicht von etwa 6000 und 0,5 Vol.-Teile Zinn-(II)-octoat als Katalysator eingegeben und gut gemischt. Das Mischungsverhältnis der Isocyanat komponente mit der Polyetherpolyolkomponente beträgt 1:1.The mixture is divided into another mixture of 100 Vol parts of a tri-functional polyether polyol with a molecular weight of about 6000 and 0.5 parts by volume Tin (II) octoate entered as a catalyst and good mixed. The mixing ratio of the isocyanate component with the polyether polyol component 1: 1.

Die Mischung wird unter genauer Einhaltung der Mischungsverhältnisse in bekannter Weise in eine auf einer Felge aufgezogene Reifendecke eingefüllt. Die Topfzeit der Mischung beträgt etwa 1 h. Nach etwa 24 h ist das gebildete Elastomer ausreagiert. Es weist eine Shore-A-Härte von ca. 22 auf.The mixture is strictly adhered to Mixing ratios in a known manner filled tire rim. The The pot life of the mixture is about 1 hour. After about The elastomer formed has fully reacted for 24 hours. It points a Shore A hardness of approx. 22.

Claims

1. Puncture-free wheel, consisting of a rim with a raised cover and a cavity-free, elastomeric polyurethane-containing full filling, characterized in that the full filling consists of a reaction product of two components A and B , component A consisting of 7 to 15 parts by volume an organic polyisocyanate and 90 to 95 parts by volume of high-boiling aromatic hydrocarbons and component B consist of 95 to 105 parts by volume of a polyfunctional polyether or polyester and 0.2 to 0.7 parts by volume of catalyst and the mixing ratio of Components A: B is from 0.8: 1 to 1.2: 1.

2. Puncture-free wheel according to claim 1, characterized in that component A consists of 7 to 10 parts by volume of an organic polyisocyanate and 90 to 95 parts by volume of high-boiling aromatic hydrocarbons.

3. Puncture-free wheel according to claim 1, characterized in that component A from 9 parts by volume 4,4'-diphenylmethane diisocyanate and 91.5 parts by volume of high-boiling aromatic hydrocarbons and component B from 100 parts by volume trifunctional polyether polyol with a mol weight of about 6000 and 0.5 parts by volume of tin (II) octoate as a catalyst and the mixing ratio of components A: B 1: 1 be.