DE69518481T2 - Gasundurchlässiger Schichtstoff aus Gummi und Kunststoff - Google Patents

Gasundurchlässiger Schichtstoff aus Gummi und Kunststoff

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laminat, das beispielsweise zur Verwendung in Luftreifen mit einer gasundurchlässigen Schicht geeignet ist, wie beispielsweise eine Innenauskleidung, welche in der Lage ist, einen erforderlichen Luftdruck aufrechtzuerhalten.
  • Gemäß den derzeitigen Trends, Belange hinsichtlich einer Energieersparnis aufzugreifen, Maßnahmen gegen eine globale Erwärmung zu ergreifen, welche sich durch die Freisetzung von Kohlendioxid ergibt, und die globale Umwelt zu bewahren, wurde ernsthaft gewünscht, das Gewicht von Kraftfahrzeugen und anderen Maschinen, welche fossilen Brennstoff als eine Energiequelle nutzen, zu verringern.
  • Herkömmlich wurden Luftreifen mit einer Innenauskleidung aus Materialien ausgekleidet, welche eine relativ niedrige Gasdurchlässigkeit aufwiesen, wie z. B. halogenierter Butylgummi oder dergleichen, um einen erforderlichen Luftdruck aufrechtzuerhalten. Jedoch wirft halogenierter Butylgummi ein Problem auf, was mit seinem großen Hystereseverlust verbunden ist. In Bezug auf Fig. 1 zum Beispiel, welche hieran angefügt ist, kann ein Gummibereich b der Karkasseschicht bei der Vulkanisierung eines Reifens an einer Grenzfläche mit einer Innenauskleidung c, nämlich in einem Abstand f zwischen den Karkassesträngen a, a, eine Zickzackform annehmen. In diesem Fall kann bei der Drehung des Reifens das Gummi der Innenauskleidung c zusammen mit der Karkasseschicht deformiert werden. Folglich entsteht ein Problem eines erhöhten Widerstands gegenüber einer Rotationsbewegung. Aus diesem Grunde wird gewöhnlich ein Zwischenblatt aus Verbindungsgummi, das einen geringen Hystereseverlust aufweist, zwi schen eine Innenauskleidung aus halogeniertem Butylgummi und eine Karkasseschicht gelegt, um die zwei Schichten zu verbinden. Somit addieren sich die Dicke einer Innenauskleidung aus halogeniertem Butylgummi zusammen mit der Dicke der Zwischenschicht aus Verbindungsgummi zu einer Gesamtdicke, die 1 mm (1.000 um) überschreitet, was wiederum zu einem erhöhten Gewicht des Reifens beiträgt.
  • Kürzlich wurde eine neue Technik zur Verringerung des Gewichts einer Innenauskleidung in einem Reifen vorgeschlagen. Bei dem vorgeschlagenen Luftreifen wird eine gasundurchlässige Schicht wie z. B. eine Polyvinylidenchloridfolie, eine Ethylen-Vinylalkohol-Copolymerfolie oder dergleichen über die innere Peripherie des Reifens laminiert, um so dazwischen eine Haftschicht wie z. B. eine Polyolefinfolie, eine aliphatische Polyamidfolie, eine Polyurethanfolie oder dergleichen zu bilden (Japanische Ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 40207/1994).
  • Wenn jedoch die Innenauskleidung, welche in der Veröffentlichung offenbart ist, aus laminierten Folien wie einer Polyolefinfolie/gasundurchlässigen Folie/Polyolefinfolie (Zwischenschichten ausgelassen) zusammengesetzt ist, muß die Vulkanisationstemperatur in einen Bereich erniedrigt werden, in welchem die Innenauskleidung nicht schmilzt oder geschädigt wird, da die laminierten Folien bei einer gewöhnlichen Vulkanisationstemperatur (ca. 180ºC an der Oberfläche der Innenauskleidung bei einem Personenwagen) schmelzen und brechen. Wenn darüber hinaus ein Reifen für einen verlängerten Zeitraum unter einer großen Belastung gehalten wird, würden die laminierten Folien der Harze, welche bei 180ºC oder höher schmelzen (wie z. B. ein Polyamidharz, Polyesterharz oder dergleichen), dazu neigen, sich aufgrund der geringen Haftung von der inneren Peripherie des Reifens abzulösen.
  • Wenn weiterhin eine Ethylen-Vinylalkohol-Copolymerfolie oder eine Polyvinylidenchloridfolie als eine Gassperrschicht (gasundurchlässige Schicht) in dem vorgeschlagenen Reifen verwendet wird, neigt eine solche Folie, welche eine geringe Flexibilität aufweist, dazu, sich bei der Vulkanisation zu verschlechtern und leicht brüchig zu werden. Darüber hinaus neigt das Gas, welches aus dem Gummi freigesetzt wird, dazu, zwischen der Folie und der Gummischicht oder innerhalb der Folie Blasen und Schäume zu erzeugen. Aus diesen Gründen ist der vorgeschlagene Reifen nicht wünschenswert.
  • In Anbetracht der vorstehenden Situation ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Laminat zur Verfügung zu stellen, welches eine laminierte Folie und eine Gummischicht umfaßt, wobei das Laminat zur Verwendung als eine Komponente eines Luftreifens geeignet ist und eine Luftdruck- Rückhaltefähigkeit, die ausreicht, um den erforderlichen Luftdruck in dem Reifen zu erhalten, sowie eine hohe Wärmebeständigkeit, Haltbarkeit und Festigkeit aufweist, und die laminierte Folie als eine gasundurchlässige Schicht an das Gummi der Karkasseschicht gebunden ist, um das Gewicht des Reifens zu verringern.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Laminat zur Verfügung gestellt, umfassend eine laminierte Folie und eine Gummischicht (R), wobei die laminierte Folie aus einer Gassperrschicht (A) und einer Haftschicht (B) besteht, die Schicht (B) auf mindestens einer Seite der Schicht (A) bereitgestellt wird, die Schicht (A) aus mindestens einem Element gebildet ist, das ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Polyamidharzen, Polyesterharzen, Polyarylatharzen, Verbundmaterialien auf Polyamidbasis und Verbundmaterialien auf Polyesterbasis, die laminierte Folie mit einem Elektronenstrahl bestrahlt ist und die Haftschicht (H) mit der Gummischicht (R) heißverklebt ist (im folgenden als "Laminat I" bezeichnet).
  • Gemäß der Erfindung wird ebenfalls ein Laminat zur Verfügung gestellt, umfassend eine laminierte Folie und eine Gummischicht (R), wobei die laminierte Folie aus einer gummiklebenden Schicht (D), einer Haftschicht (B) und einer Gassperrschicht (A) besteht, die Schichten (D), (B) und (A) in dieser Reihenfolge mit einer Struktur aus mindestens drei Schichten laminiert sind, die gummiklebende Schicht (D) aus mindestens einem Polyolefinharz gebildet ist, die Gassperrschicht (A) aus mindestens einem Element gebildet ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyamidharzen, Polyesterharzen, Polyarylatharzen, Verbundmaterialien auf Polyamidbasis und Verbundmaterialien auf Polyesterbasis, die laminierte Folie mit einem Elektronenstrahl bestrahlt ist und die gummiklebende Schicht (D) mit der Gummischicht (R) heißverklebt ist (im folgenden als "Laminat II" bezeichnet).
  • Die Laminate I und II der vorliegenden Erfindung sind im Hinblick auf die Haftung an dem Gummi und die mechanische Festigkeit (Biegerißbeständigkeit), Luftdruck-Rückhaltefähigkeit, Wärmebeständigkeit usw. ausgezeichnet.
  • Wenn ein Reifen mit dem Laminat I oder II auf der Innenseite unter Erwärmen bei einer Temperatur von z. B. 180ºC vulkanisiert wird, ist es unwahrscheinlich, daß die laminierte Folie des Laminats aufgrund ihrer hohen Wärmebeständigkeit an ihrer Oberfläche schmilzt oder bricht, was zu einer erhöhten Formgebungseffizienz führt. Die laminierte Folie der Laminate I und II, welche stark sind, obwohl sie dünn sind, trägt zu dem verringerten Gewicht des Reifens bei und stellt einen Reifen mit hoher Haltbarkeit zur Verfügung.
  • Die Gassperre (A) mit einer Luftdruck-Rückhaltefähigkeit wird in der Erfindung aus mindestens einem Harz gebildet, das ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Polyamidharzen, Polyesterharzen, Polyarylatharzen, Verbundmaterialien auf Polyamidbasis und Verbundmaterialien auf Polyesterbasis.
  • Beispiele für nützliche Polyamidharze sind aliphatische Polyamidharze, amorphe Polyamidharze, aromatische Polyamidharze und Mischungen von diesen.
  • Nützliche aliphatische Polyamidharze können beliebige geeignete Harze ohne aromatischen Ring in der Hauptkette und/oder Seitenkette sein. Spezielle Beispiele sind Nylon 6, Nylon 66, Nylon 610, Nylon 12 und ähnliche Polyamide, Nylon 6-66-Copolymere, Nylon 6-610-Copolymere und ähnliche Copolyamide, Nylon 66-Polyethylenglykol-Blockcopolymere, Nylon 6-Pvlypropylenglykol-Blockcopolymere und ähnliche Elastomere auf Polyamidbasis.
  • Nützliche aromatische Polyamidharze können beliebige geeignete Harze mit einem aromatischen Ring in der Hauptkette und/oder Seitenkette sein, wie z. B. Polymere auf Polyxylylenbasis, die durch Polykondensation von meta- oder para-Xylylendiamin mit einer Dicarbonsäure mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen hergestellt wurden. Solche Polymere haben charakteristische Eigenschaften wie z. B. Gassperreigenschaften, eine geringe Wasserabsorptionskapazität, eine geringe Durchlässigkeit für Feuchtigkeit usw.
  • Der Begriff "amorphe Polyamidharze", welcher hierin verwendet wird, bezieht sich auf nicht kristallisierbare oder kaum kristallisierbare Polyamidharze, aber ohne spezielle Beschränkung. Spezielle Beispiele sind Copolymere oder Terpolymere, die aus Terephthalsäure, Isophthalsäure oder ähnlichen Dicarbonsäuren und Hexamethylendiamin oder ähnlichen Diaminen zusammengesetzt sind. Solche amorphen Polyamidharze sind in ihren Gassperreigenschaften bei hohen Feuchtigkeiten ausgezeichnet.
  • Nützliche Polyesterharze umfassen z. B. Harze auf Polyesterbasis, die aus einer Dicarbonssäurekomponente und einer Diolkomponente zusammengesetzt sind. Beispiele für Dicarbonsäurekomponenten sind aliphatische Dicarbonsäuren, aromatische Dicarbonsäuren, alicyclische Dicarbonsäuren und Mischungen von diesen. Speziellere Beispiele für aliphatische Dicarbonsäuren sind Adipinsäure, Sebacinsäure, Dodecansäure usw., welche 2 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen. Nützliche aromatische Dicarbonsäuren sind z. B. Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure usw. Nützliche alicyclische Dicarbonsäuren sind z. B. Cyclohexandicarbonsäure usw. Nützliche Diolkomponenten sind aliphatische Glykole, alicyclische Glykole und Mischungen von diesen. Spezielle Beispiele für aliphatische Glykole sind Ethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 1,10-Decandiol usw. Spezielle Beispiele für alicyclische Glykole sind 1,4- Cyclohexandiol usw. Polyesterharze zur Verwendung in der Erfindung umfassen z. B. Polybutylenterephthalat-Polytetramethylenoxidglykol-Blockcopolymere, Polybutylenterephthalat-Polycaprolacton-Blockcopolymere usw.
  • Nützliche Polyarylatharze sind z. B. Polyester von zweiwertigem Phenol mit einer aromatischen zweibasigen Säure usw. Speziellere Beispiele umfassen Copolymere von Bisphenol A mit Terephthalsäure/Isophthalsäure usw.
  • Beispiele für Verbundmaterialien auf Polyamidbasis und Verbundmaterialien auf Polyesterbasis sind Verbundmaterialien auf Polymerbasis, die durch ein Verkneten einer "Meer"-Komponente und einer Inselkomponente, wahlweise in Gegenwart eines Kompatibilisierungsmittels, hergestellt werden. Die Meerkomponente, die in der Erfindung verwendet werden soll, ist wenigstens ein Element, das ausgewählt ist aus den genannten Polyamidharzen und den Polyesterharzen, und die Inselkomponente, die in der Erfindung verwendet werden soll, ist wenigstens ein Element, das ausgewählt ist aus geeigneten thermoplastischen Harzen wie z. B. Polyphenylenether (PPE), Polyarylat (PAR) und Polycarbonat (PC). Bevorzugte Beispiele der Verbundmaterialien auf Polymerbasis sind jene mit einer Meer- Insel-Struktur wie z. B. Polyphenylenether/Polyamid-Verbundmaterial, Polyarylat/Polyamid-Verbundmaterial, Polycarbonat/Polyamid-Verbundmaterial, Polyphenylenether/- Polyester-Verbundmaterial, Polyarylat/Polyester-Verbundmaterial und Polycarbonat/Polyester-Verbundmaterial. Wahlweise kann eine geeignete dritte Komponente zu den Polyamidharzen, Polyesterharzen, Polyarylatharzen oder Verbundmaterialien zugegeben werden. Bei der Praktizierung der Erfindung ist es möglich, aus Polymeren gemischte Verbundmaterialien außer den Verbundmaterialien auf Polymerbasis der Meer-Insel-Struktur zu verwenden. Diese Verbundmaterialien sind von dem Bereich der Verbundmaterialien, die in der Erfindung nützlich sind, umfaßt.
  • Bei der obigen Herstellung der Verbundmaterialien sind nützliche Kompatibilisierungsmittel nicht kritisch und umfassen z. B. Block- oder Zufallscopolymere mit einer Affinität für die Meerkomponente oder die Inselkomponente, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Polyphenylenether-Maleinsäureanhyrid-modifizierte Copolymere, Arylat- Maleinsäureanhydrid-Copolymere, epoxyhaltige Styrolpolymere usw. Die Menge des verwendeten Kompatibilisierungsmittels ist nichtspeziell beschränkt, liegt aber gewöhnlich in dem Bereich von ca. 1 bis ca. 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge von wenigstens einem Element, das ausgewählt ist aus Polyamidharzen und Polyesterharzen, und wenigstens einem Element, das ausgewählt ist aus geeigneten thermoplastischen Harzen wie z. B. Polyphenylenether (PPE), Polyarylat (PAR) und Polycarbonat (PC).
  • Von den obigen Polyamidharzen sind Nylon 6, Nylon 66 usw. bevorzugt, und von den obigen Polyesterharzen sind Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylenterephthalat (PET) usw. bevorzugt. Nützliche Polyphenylenether sind nicht speziell beschränkt und umfassen Polymere, die Poly(2,6-dimethylphenylenoxid) als eine Hauptkomponente enthalten und eine Etherbindung aufweisen. Nützliche Polyarylate umfassen z. B. Polyester von zweiwertigem Phenol mit einer aromatischen zweibasigen Säure usw. wie z. B. Polyester von Bisphenol A mit Terephthalsäure/Isophthalsäure. Nützliche Polycarbonate sind Polymere, die durch Grenzflächen-Polykondensation des Natriumsalzes von Bisphenol A mit Phosgen hergestellt werden, oder Polymere, die durch Esteraustausch von Bisphenol A mit Diphenylcarbonat hergestellt werden.
  • Nützliche Harze zur Bildung der Gassperrschicht (A) der Erfindung umfassen z. B. Polyamidharze, Polyesterharze, Polyarylatharze, Verbundmaterialien auf Polyamidbasis und Verbundmaterialien auf Polyesterbasis. Diese Harze können einzeln oder in einer Mischung miteinander verwendet werden.
  • Die Haftschicht (B), die bei der Erfindung gebildet wird, ist so ausgelegt, daß sie an der Gassperrschicht (A) und der Gummischicht (R) haftet oder an der Gassperrschicht (A) und der gummiklebenden Schicht (D) haftet. Typische haftende Harze zur Herstellung der Haftschicht (B) umfassen z. B. modifizierte Polymere, die durch Copolymerisieren oder Pfropfcopolymerisieren eines Homopolymers oder Copolymers von Olefinen mit Maleinsäure, Fumarsäure, Acrylsäure oder einer ähnlichen ungesättigten Car bonsäure, Anhydriden, Estern, Metallsalzen oder ähnlichen Derivaten von diesen hergestellt wurden, sowie andere modifizierte Polymere wie z. B. Ethylen-Glycidylmethacrylat-Methylacrylat-Terpolymere, Ethylen-Ethylacrylat-Maleinsäureanhyrid-Terpolymere usw. Der Begriff "modifiziertes Polymer", welcher hierin verwendet wird, umfaßt eine Mischung der modifizierten Polymere mit anderen Komponenten wie z. B. anderen Polyolefinharzen. Weiterhin können diese Klebharze in einer Mischung miteinander verwendet werden. Ein geeignetes Haftmittel kann zur Bildung der Haftschicht (B) verwendet werden.
  • Beispiele für nützliche Polyolefinharze als die Komponente der modifizierten Polymere sind Homopolymere von Olefinen, Copolymere von Olefinen miteinander, Copolymere von Olefinen mit anderen copolymerisierbaren Monomeren wie z. B. Vinylmonomeren und Mischungen von diesen. Speziellere Beispiele für solche Polyolefinharze sind Polyethylene mit geringen bis hohen Dichten [einschließlich linearer Polyethylene mit geringer Dichte (LLDPE) und Polyethylene mit sehr geringer Dichte (VLDPE)], Polypropylen, Polybuten, Copolymere davon miteinander, Ethylen- Vinylacetat-Copolymere (EVA), Ethylen-Ethylacrylat-Copolymere (EEA), Ethylen-Acrylsäure-Copolymere (EAA), Ethylen-Methylacrylat-Copolymere (EMA), Ethylen-Methylmethacrylat-Copolymere (EMMA), Ethylen-Methacrylsäure- Copolymere (EMAA) usw. Bei der vorliegenden Erfindung können diese Polyolefinharze einzeln verwendet werden, oder wenigstens zwei davon sind in einer Mischung verwendbar. Polyolefinharze, die in der Erfindung verwendbar sind, umfassen Mischungen solcher Polyolefinharze mit einem geeigneten Elastomer, z. B. einem Ethylen-Propylen- Elastomer, einer kleinen Menge eines Styrolelastomers oder dergleichen.
  • Die gummiklebende Schicht (D), welche bei der Erfindung gebildet wird, ist so ausgelegt, daß sie an der Gummischicht oder dergleichen haftet, die z. B. über die innere Peripherie eines Reifens gelegt ist. Polyolefinharze zur Bildung der gummiklebenden Schicht (D) sind Homopolymere von Olefinen, Copolymere von Olefinen miteinander, Copolymere von Olefinen mit anderen copolymerisierbaren Monomeren wie z. B. anderen Vinylmonomeren und Mischungen davon. Speziellere Beispiele für solche Polyolefinharze sind Polyethylene mit niedrigen bis hohen Dichten (einschließlich linearer Polyethylene mit geringer Dichte (LLDPE) und Polyethylene mit sehr geringer Dichte (VLDPE)), Polypropylen, Polybuten und Copolymere davon miteinander, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere (EVA), Ethylen-Ethylacrylat-Copolymere (EEA), Ethylen-Acrylsäure-Copolymere (EAA), Ethylen-Methylacrylat-Copolymere (EMA), Ethylen-Methylmethacrylat-Copolymere (EMMA), Ethylenmethacrylsäure-Copolymere (EMAA) usw. In der vorliegenden Erfindung können diese Polyolefinharze einzeln verwendet werden, oder wenigstens zwei von diesen sind in einer Mischung verwendbar. Polyolefinharze, die in der Erfindung verwendbar sind, umfassen Mischungen solcher Polyolefinharze mit einem geeigneten Elastomer, z. B. einem Ethylen-Propylen-Elastomer, einer kleinen Menge an Styrolelastomer oder dergleichen.
  • Es gibt keine Beschränkung für die Zusammensetzung der Gummischicht (R) (entsprechend der Karkasseschicht in Fig. 3). Nützliche Gummizusammensetzungen umfassen wenigstens ein Element, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Gummis auf Dienbasis, Gummis auf Basis hydrierter Diene, Gummis auf Olefinbasis, halogenhaltigen Gummis und thermoplastischen Elastomeren. Beispiele für Gummis auf Dienbasis und Gummis auf Basis hydrierter Diene sind Naturgummis, Polyisoprengummis, epoxidierte Naturgummis, Styrol-Butadien-Copolymergummis, Polybutadi engummis (Butadiengummis mit viel cis oder wenig cis), Acrylonitril-Butadien-Gummis, hydrierte Acrylonitril- Butadien-Gummis, hydrierte Styrol-Butadien-Gummis usw. Typische Gummis auf Olefinbasis sind Ethylen-Propylen- Dien-Terpolymergummis (EPDM, EPM usw.), Maleinsäure-modifizierte Ethylen-Propylen-Copolymergummis (M-EPM), IIR, Copolymere von Isobutyren und aromatischen Monomeren auf Vinyl- oder Dienbasis usw. Beispielhaft für halogenhaltige Gummis sind Butylbromidgummis, chlorierte Butylgummis, Bromid von Isobutylen-p-Methylstyrol-Copolymer (Br-IPMS), chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM), chloriertes Polyethylen (CM), Maleinsäure-modifiziertes chloriertes Polyethylen (M-CM) usw. Veranschaulichend für thermoplastische Elastomere sind Elastomere auf Styrolbasis, Elastomere auf Olefinbasis und Elastomere auf Esterbasis usw. Die Gummizusammensetzung kann Zusätze wie z. B. Rußschwarz, Verfahrensöl, Vulkanisationsmittel usw. enthalten. Die Gummischicht (R) kann, obwohl sie eine hinreichende Festigkeit aufweist, Verstärkungsmittel enthalten, wie z. B. Karkassestränge, die darin eingebettet sind. Die Gummischicht (R), welche in der Erfindung gebildet wird, umfaßt all solche Gummischichten. Eine Schicht aus einem geeigneten Material kann natürlich auf der anderen Seite als der Seite der Gummischicht, die mit der laminierten Folie heißverklebt wird, abgeschieden werden. Die Karkasseschicht 2 enthält den Gummibereich b (Gummibeschichtung) und die Karkassestränge a. Jedoch wird in Bezug auf die Reifen die Karkasseschicht 2 hierin als ein Äquivalent der Gummischicht (R) behandelt, um das Verständnis zu erleichtern.
  • Fig. 1 ist ein schematischer Querschnitt, welcher einen Gummibereich der Karkasseschicht zeigt, welche an der Grenzfläche mit einer Innenauskleidung zwischen den Karkassesträngen aufgrund der Vulkanisation bei einem herkömmlichen Reifen eine Zickzackform annehmen kann.
  • Fig. 2 ist eine fragmentarische Ansicht, welche den Luftreifen der Erfindung im Halbschnitt, aufgenommen entlang der Meridianrichtung, zeigt.
  • Fig. 3 ist eine vergrößerte Teilansicht des Bereichs X aus Fig. 2.
  • Fig. 4 ist eine vergrößerte Teilansicht, welche einen gefalzten Bereich der Innenauskleidung in dem Reifen der Erfindung zeigt.
  • Fig. 5 ist eine vergrößerte Teilansicht, welche eine andere Ausführungsform des gefalzten Bereichs der Innenauskleidung des Reifens der Erfindung zeigt.
  • Fig. 6 ist eine vergrößerte Teilansicht des Bereichs X aus Fig. 2.
  • Fig. 7 ist eine vergrößerte Teilansicht, welche den gefalzten Bereich der Innenauskleidung in dem Reifen der Erfindung zeigt.
  • Fig. 8 ist eine vergrößerte Teilansicht, welche eine andere Ausführungsform des gefalzten Bereichs der Innenauskleidung in dem Reifen der Erfindung zeigt.
  • In den Zeichnungen wird ein Karkassestrang mit a; ein Gummibereich der Karkasseschicht mit b; eine Innenauskleidung mit c; ein Wulststrang mit 1; eine Karkasseschicht mit 2; eine Innenauskleidung mit 3; eine Seitenwand mit 4; ein gefalzter Bereich mit 5; eine Gürtelschicht mit 6; eine Gassperrschicht mit (A); eine Haftschicht mit (B); und eine gummiklebende Schicht mit (C) bezeichnet.
  • Die Struktur des Luftreifens gemäß der Erfindung wird nachstehend detaillierter in Bezug auf Fig. 2 beschrieben.
  • In Fig. 2 wird eine Karkasseschicht 2 zwischen ein Paar von Wulstkernen 1, 1 an den linken und rechten Seiten gelegt. Eine Innenauskleidung 3 wird auf der inneren Peripherie der Karkasseschicht 2 innerhalb des Reifens gebildet, während eine Seitenwand 4 auf der äußeren Peripherie der Karkasseschicht 2 angeordnet ist.
  • Zuerst wird nachstehend das Laminat I beschrieben.
  • Fig. 3 ist eine vergrößerte Teilansicht des Bereichs X aus Fig. 2. Eine Innenauskleidung 3 besteht aus einer laminierten Folie, welche eine Gassperrschicht (A) und eine Haftschicht(en) (B) umfaßt. Die Haftschicht (B) wird aus einem modifizierten Polyolefinharz oder dergleichen gefertigt und ist auf wenigstens eine Oberfläche der Gassperrschicht (A) laminiert. Die Gassperrschicht (A) wird aus wenigstens einem Element gebildet, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyamidharzen, Polyesterharzen, Polyarylatharzen, Verbundmaterialien auf Polyamidbasis und Verbundmaterialien auf Polyesterbasis.
  • Die Haftschicht (B) des Laminats I kann, wie oben angegebenen, aus einem modifizierten Polyolefinharz gebildet werden. Ein modifiziertes Polyolefinharz kann schmelzen, oder eine Folie aus diesem Harz kann bei einer Vulkanisationstemperatur brechen, was von dem Typ des Harzes abhängt. Um diesem Einwand entgegenzuwirken, wird die Haftschicht (B) der laminierten Folie bei der Praktizierung der Erfindung zur Verstärkung grundlegend quervernetzt. Das Quervernetzen kann bewirkt werden, indem eine Seite oder vorzugsweise beide Seiten der laminierten Folie mit einem Elektronenstrahl bestrahlt werden.
  • Die Dicke der laminierten Folie in dem Laminat I beträgt wenigstens 10 um, vorzugsweise 25 bis 200 um, noch bevorzugter 50 bis 150 um. Wenn die Dicke weniger als 10 um beträgt, führt dieses zu einer erhöhten Luftdurchlässigkeit. Wenn beispielsweise die laminierte Folie mit einer solchen Dicke für die Innenauskleidung eines Luftreifens verwendet wird, wird die Rückhaltefähigkeit für den Luftdruck verringert, wodurch es unwahrscheinlich wird, daß ein erforderlicher Luftdruck aufrechterhalten wird. Die Dicke der laminierten Folie ist nicht speziell beschränkt und kann natürlich, wenn nötig, außerhalb des Bereichs der Foliendicke liegen.
  • Die Dicke der Haftschicht (B), die an die Gummischicht (R) in dem Laminat I gebunden werden soll, liegt in dem Bereich von 5 bis 200 um, vorzugsweise 10 bis 100 um, noch bevorzugter 15 bis 80 um. Eine Dicke von weniger als 5 um verringert die Haftung der Schicht (B) an der Gummischicht (R), wogegen eine Dicke von mehr als 200 um dazu neigt, die Schicht (B) starr zu machen. Somit ist eine Dicke außerhalb dieses Bereichs unerwünscht. Die Dicke der Gassperrschicht (A) sollte ausreichend sein, um beispielsweise einen erforderlichen Luftdruck auszuhalten. Die Dicke der Schicht (A) beträgt vorzugsweise wenigstens 3 um, noch bevorzugter 3 bis 50 um. Eine Dicke von weniger als 3 um vermindert die Rückhaltefähigkeit für den Luftdruck, was es unwahrscheinlich macht, den erforderlichen Luftdruck aufrechtzuerhalten.
  • Die Dicke der Gummischicht (R), die an die Haftschicht (B) gebunden werden soll, ist in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck variabel und ist nicht speziell beschränkt. Wenn die Gummischicht z. B. als die Karkasseschicht des Reifens verwendet wird, kann eine geeignete Dicke bei ca. 0,5 bis ca. 2,0 mm liegen.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des Laminats I gemäß der Erfindung umfaßt die Gummischicht (R) und eine laminierte Folie mit wenigstens einer 2-Schichtenstruktur. Beispielsweise wird die Haftschicht (B) auf die Gassperrschicht (A) laminiert, während die Gummischicht (R) auf die Haftschicht (B) laminiert wird. Dieses heißt, daß die Ausführungsform eine Struktur (A)/(B)/(R) oder (B)/(A)/(B)/(R) aufweist. Wahlweise kann das Laminat I wenigstens eine geeignete Zwischenschicht aufweisen, die sandwichartig zwischen den Schichten (A)/(B) angeordnet ist. Ein spezielles Beispiel für eine solche Struktur ist eine Kombination von (B&sub1;)/(B&sub2;)/(A)/(B&sub2;)/(B&sub1;)/(R). In dieser Struktur können die Schichten (B&sub1;) und (B&sub2;) natürlich aus denselben oder verschiedenen Klebharzen gebildet werden.
  • Um einen Reifen unter Verwendung des Laminats I herzustellen, wird das Laminat I z. B. auf der inneren Peripherie des Reifens angeordnet, wie später beschrieben wird, und der Reifen wird in einer geeigneten Weise vulkanisiert und geformt. In diesem Fall wird die Haftschicht (B) während der Vulkanisation mit der Gummischicht (R) heißverklebt. Auf diese Weise wird gewöhnlich die Haftungserwärmung gleichzeitig mit der Vulkanisation durchgeführt. Natürlich kann die Haftungserwärmung unabhängig von der Vulkanisation durchgeführt werden. Die Haftungserwärmung wird vorzugsweise bei einer Temperatur von ca. 130 bis ca. 200ºC bewirkt, der Temperaturbereich ist aber nicht kritisch.
  • Ein Verfahren zur Herstellung der laminierten Folie in dem Laminat I wird nachstehend beschrieben.
  • Die laminierte Folie des Laminats I wird durch ein Aufblasverfahren in einer Röhrenform bzw. durch ein T-Düsen-Coextrusionsverfahren in einer flachen Form gebildet, wobei, ohne spezielle Beschränkung, eine passende Vorrichtung wie beispielsweise eine Coextrusionsvorrichtung verwendet wird. Wenn nötig, kann die laminierte Folie gestreckt werden. Das Strecken wird beispielsweise, nachdem die laminierte Folie vorgewärmt wurde, die nach der Bildung abgekühlt war, durch verschiedene Verfahren wie z. B. ein aufeinanderfolgendes biaxiales Strecken, ein gleichzeitiges biaxiales Strecken, ein gleichzeitiges biaxiales Rohrstrecken, ein Strecken über ein separates Verfahren, Schmelzstrecken usw. durchgeführt.
  • Gemäß der Erfindung ist das Ziehverhältnis nicht speziell beschränkt. Beispielsweise kann die laminierte Folie mehr als 1- bis 4-mal, vorzugsweise mehr als 1- bis 2-mal der Länge und/oder der Breite der Folie gezogen werden. Die Ziehtemperatur ist nicht kritisch, liegt aber gewöhnlich in dem Bereich von ca. 100 bis ca. 200ºC, vorzugsweise ca. 120 bis ca. 180ºC.
  • Wahlweise kann die laminierte Folie durch herkömmliche Verfahren thermisch fixiert werden, wie durch ein thermisches Fixieren bei einer höheren Temperatur als der Ziehtemperatur nach dem Strecken, während diese in Richtung der Breite der Folie um mehrere Prozent entspannt wird. Jedoch ist das Fixierungsverfahren nicht speziell beschränkt.
  • Laminierungsverfahren sind in der Praxis der Erfindung nicht kritisch und umfassen verschiedene Verfahren zusätzlich zu dem Coextrusionsverfahren, das oben beschrieben wurde. Beispielsweise steht ein Druckerwärmungshaftverfahren zur Verfügung, welches ein getrenntes Bilden einer Haftschicht und einer Gassperrschicht umfaßt, während wahlweise eine Grundierung (anchor coating) gebildet wird. Ein anderes Extrusionslaminierungs verfahren ist einsetzbar. Es umfaßt das Abscheiden einer Schmelze von Harzen zur Bildung einer Haftschicht durch Extrusion auf die Oberfläche einer Gassperrschicht, während wahlweise eine Grundierung gebildet wird.
  • Gemäß der Erfindung wird die laminierte Folie mit der Haftschicht (B), mit der wenigstens eine Seite der Gassperrschicht (A) überlagert ist, grundlegend quervernetzt, um die Wärmebeständigkeit zu verbessern und die Haftung zwischen den Schichten (A) und (B) zu erhöhen.
  • Vorzugsweise wird die Quervernetzung durch Bestrahlen wenigstens einer Oberfläche, vorzugsweise beider Oberflächen der laminierten Folie mit einem Elektronenstrahl durchgeführt. Beim Quervernetzen der laminierten Folie mit den Schichten (B) auf beiden Seiten davon wird die laminierte Folie vorzugsweise auf beiden Seiten mit einem Elektronenstrahl bestrahlt. Wahlweise kann ein Elektronenstrahl-Quervernetzungsmittel wie z. B. Triallylisocyanurat, Triallylcyanurat, Trimethylolpropantrimethacrylat usw. in eine geeignete Schicht der laminierten Folie eingearbeitet werden. Die Menge eines solchen verwendeten Quervernetzungsmittels ist nicht kritisch, beträgt aber ca. 1 bis ca. 5 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteilen des Materials, das für die Schicht verwendet wird. Wenn ein Elektronenstrahl-Quervernetzungsmittel verwendet wird, kann die Belichtungsdosis verringert werden.
  • Die laminierte Folie wird auf wenigstens einer Seite mit einem Elektronenstrahl in einer Dosis von bis zu 40 Mrad, vorzugsweise 5 bis 15 Mrad, bei einer Beschleunigungsspannung von wenigstens 150 kV, vorzugsweise 150 bis 250 kV, noch bevorzugter 200 bis 250 kV, bestrahlt. Wenn ein Elektronenstrahl-Quervernetzungsmittel verwendet wird, beträgt die Belichtungsdosis bis zu 40 Mrad, vor zugsweise 0,1 bis 40 Mrad, noch bevorzugter 1 bis 20 Mrad.
  • Es ist unwahrscheinlich, daß eine Beschleunigungsspannung von weniger als 150 kV die laminierte Folie einer gleichmäßigen Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl von der Vorderseite bis zu der Rückseite der Folie aussetzt, und eine solche ist somit unerwünscht. Eine Belichtungsdosis, die 40 Mrad überschreitet, neigt dazu, die Haftung an der Gummischicht (R) zu verringern, und ist somit nicht wünschenswert.
  • Die so mit einem Elektronenstrahl bestrahlte laminierte Folie wird an der Schicht (B) quervernetzt und in der Folienfestigkeit und Wärmebeständigkeit verbessert.
  • Um den Luftreifen gemäß der Erfindung herzustellen, wird die laminierte Folie um eine Trommel herumgewickelt, um einen Reifen zu bilden. Anschließend werden eine Karkasseschicht, eine Seitenwand, Wulstkerne, Wulstspitzen, eine Stahlgürtelschicht und eine Profilgummischicht auf eine herkömmliche Weise übereinander laminiert, um einen Roh-Reifen aus unvulkanisiertem Gummi zu bilden. Dann wird der Roh-Reifen in eine Gießform gegeben und auf eine herkömmliche Weise vulkanisiert und geformt, während die Folie heißverklebt wird. Auf diese Weise kann eine Innenauskleidung, die aus der laminierten Folie besteht, über die innere Peripherie der Karkasseschicht 2 innerhalb des Reifens gelegt werden. Es ist in der Praxis der Erfindung möglich, weiterhin eine Gummischicht (R') aus Verbindungsgummi oder dergleichen zwischen die Karkasseschicht 2 und die Haftschicht (B) einzuarbeiten. In dieser Struktur wird eine Kombination der Schichten teilweise dargestellt durch "Karkasseschicht 2/Gummischicht (R')/Haftschicht (B)...", wobei die Gummischicht (R) doppelt angeordnet sein kann.
  • Wenn die Haftschicht (B) an beiden Peripherien der Innenauskleidung 3 gebildet wird, werden die Haftschichten (B), (B) miteinander an einem gefalzten Bereich 5 der Innenauskleidung 3 in Kontakt gebracht, wie in Fig. 4 gezeigt ist. So können die Schichten (B), (B), wenn sie erwärmt werden, fest aneinandergebunden werden, und die Luftdruck-Rückhaltefähigkeit kann erhöht werden. Weiterhin kann diese Struktur die Möglichkeit ausschließen, daß eine Blase, die innerhalb des Reifens angeordnet ist, bei der Vulkanisation in direkten Kontakt mit der Gassperrschicht (A) kommen kann. Folglich kann die Gassperrschicht (A) thermisch und mechanisch geschützt werden.
  • Ein weiteres Reifenbildungsverfahren steht zur Verfügung. Das Verfahren umfaßt die Schritte des Laminierens der laminierten Folie auf die Karkasseschicht 2, das Wickeln der vorlaminierten Schicht (laminierte Folie plus Karkasseschicht) um eine Reifenbildungstrommel herum, Überlagern mit einer Seitenwand, Wulstkernen, Wulstspitzen, einer Stahlgürtelschicht und einer Profilgummischicht übereinander auf eine herkömmliche Weise, um einen Roh-Reifen aus unvulkanisiertem Gummi zu ergeben, Anordnen des Roh-Reifens in einer Gießform und Vulkanisieren des Roh-Reifens auf eine herkömmliche Weise, während die Folie heißverklebt wird. In diesem Fall ist es, wenn die Haftschicht (B) an beiden Peripherien des Laminats I angeordnet ist, möglich, zu verhindern, daß die Gassperrschicht (A) an dem gefalzten Bereich 5 der Innenauskleidung 3 direkt mit der Karkasseschicht 2 heißverklebt wird, wie in Fig. 5 gezeigt ist. In diesem Fall kann eine hohe Haftung vermittelt werden.
  • Die vorstehende Innenauskleidung ist eine Schicht, die in der Lage ist, das Durchdringen eines Gases zu verhindern, wie oben ausgeführt wurde, und diese kann in einem Zwischenbereich eines Luftreifens gebildet werden, obwohl sie mit einem beschränkenden Wort "innen" bezeichnet wird.
  • Als nächstes wird nachstehend das Laminat II beschrieben.
  • Fig. 6 ist eine vergrößerte Ansicht des Bereichs X von Fig. 2. Eine Innenauskleidung 3 besteht aus einer laminierten Folie, welche eine Gassperrschicht (A), Haftschichten (B) und gummiklebende Schichten (D) umfaßt. Die Gassperrschicht (A) wird aus wenigstens einem Element gebildet, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyamidharzen, Polyesterharzen, Polyarylatharzen, Verbundmaterialien auf Polyamidbasis und Verbundmaterial auf Polyesterbasis. Die Haftschicht (B) ist aus einem modifizierten Polyolefinharz oder dergleichen gefertigt und ist auf beide Peripherien der Gassperrschicht (A) laminiert. Die Schicht (D) wird aus einem Polyolefinharz oder dergleichen gebildet und kann auf beide Peripherien der Schicht (B) gelegt werden. Die Schicht (B) wird indirekt an die Karkasseschicht 2 gebunden, da die Schicht (D) dazwischengelagert ist.
  • Die gummiklebende Schicht (D) des Polyolefinharzes in dem Laminat II kann ein Problem aufwerfen. Ein Polyolefinharz kann schmelzen, und die Folie aus diesem Harz kann bei einer Vulkanisationstemperatur brechen, was von dem Typ des Harzes abhängt. Um diesen Einwand zu vermeiden, werden die gummiklebende Schicht (D) und die Haftschicht (B) zur Verstärkung grundlegend quervernetzt. Die Quervernetzung kann bewirkt werden, indem eine Peripherie, vorzugsweise beide Peripherien, der laminierten Folie mit einem Elektronenstrahl bestrahlt werden.
  • Die Dicke der laminierten Folie, welche im wesentlichen die Gummischicht (D) aufweist, beträgt in dem Lami nat II 20 bis 300 um, vorzugsweise 25 bis 200 um, noch bevorzugter 50 bis 150 um. Wenn die Dicke weniger als 20 um beträgt, hat dieses eine erhöhte Luftdurchlässigkeit zur Folge. Wenn beispielsweise die laminierte Folie mit einer solchen Dicke für die Innenauskleidung eines Luftreifens verwendet wird, wird die Rückhaltefähigkeit für den Luftdruck verringert, wodurch es unwahrscheinlich gemacht wird, daß ein erforderlicher Luftdruck aufrechterhalten wird. Eine Dicke von mehr als 300 um ist nicht dazu geeignet, die gewünschte Flexibilität zu verleihen. Somit ist eine größere oder kleinere Dicke der laminierten Folie bei dem Laminat II als der genannte Bereich nicht wünschenswert.
  • Die Dicke der gummiklebenden Schicht (D), die an das Gummi gebunden werden soll, liegt in dem Bereich von 5 bis 200 um, vorzugsweise 10 bis 100 um, noch bevorzugter 15 bis 80 um. Eine Dicke von weniger als 5 um erniedrigt die Haftung der Schicht (D) an dem Gummi, wogegen eine Dicke von mehr als 200 um dazu neigt, die Schicht (D) starr zu machen. Somit ist eine Dicke außerhalb des genannten Bereichs nicht wünschenswert. Die Dicke der Haftschicht (B) in dem Laminat II liegt in dem Bereich, der ausreicht, um die Schicht (D) an die Schicht (A) zu binden, und sie beträgt vorzugsweise bis zu 3 um. Die Dicke der Gassperrschicht (A) liegt in dem Bereich, der ausreicht, um z. B. einen erforderlichen Luftdruck zu erhalten, und sie beträgt vorzugsweise wenigstens 3 um, vorzugsweise 3 bis 50 um. Eine Dicke von weniger als 3 um verringert die Luftdruck-Rückhaltefähigkeit, was es unwahrscheinlich macht, einen erforderlichen Luftdruck aufrechtzuerhalten. Daher ist eine Dicke der Schicht (A) außerhalb des genannten Bereichs nicht wünschenswert.
  • Die Dicke der Gummischicht (R), die an die gummiklebende Schicht (D) gebunden werden soll, ist in Abhängig keit von dem Verwendungszweck variabel und ist nicht speziell beschränkt. Wenn beispielsweise die Gummischicht als die Karkasseschicht des Reifens verwendet wird, kann eine geeignete Dicke bei ca. 0,5 bis ca. 2,0 mm liegen.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des Laminats II gemäß der Erfindung umfaßt eine laminierte Folie mit der folgenden Struktur. Die Haftschicht (B) liegt zwischen der Gassperrschicht (A) und der gummiklebenden Schicht (D) vor. Die Schichten (D), (D) werden als zwei äußere Schichten bereitgestellt, und die Gummischicht (R) kann darüber hinaus darauf laminiert werden. Das heißt, die Ausführungsform hat eine Struktur (D)/(B)/(A)/(B)/(D)/(R) oder (A)/(B)/(D)/(R). Das Laminat II kann eine geeignete Zwischenschicht aufweisen, wahlweise zwei oder mehr Zwischenschichten, die zwischen den Schichten (D)/(B)/(A) zwischengelagert sind. Ein spezielles Beispiel für eine solche Struktur ist eine Kombination von (A)/(B&sub1;)/(B&sub2;)/(D)/(R). In dieser Struktur können die Schichten (B&sub1;) und (B&sub2;) natürlich aus denselben oder verschiedenen Klebharzen gefertigt werden.
  • Um unter Verwendung des Laminats II einen Reifen herzustellen, wird das Laminat II z. B. auf der inneren Peripherie des Reifens angebracht, wie später beschrieben wird, und der Reifen wird in einer geeigneten Weise vulkanisiert. Bei der Praxis der Erfindung wird die gummiklebende Schicht (D) während der Vulkanisation mit der Gummischicht (R) heißverklebt. Auf diese Weise wird gewöhnlich die Haftungserwärmung gleichzeitig mit der Vulkanisation durchgeführt. Natürlich kann die Haftungserwärmung unabhängig von der Vulkanisation durchgeführt werden. Die Haftungserwärmung wird vorzugsweise bei einer Temperatur von ca. 130 bis ca. 200ºC bewirkt, der Temperaturbereich ist aber nicht kritisch.
  • Ein Verfahren zur Herstellung der laminierten Folie in dem Laminat II wird nachstehend beschrieben.
  • Die laminierte Folie des Laminats II wird durch ein Aufblasverfahren in einer Röhrenform bzw. durch ein T-Düsen-Coextrusionsverfahren in einer flachen Form gebildet, wobei eine passende Vorrichtung wie z. B. eine Coextrusionsvorrichtung ohne spezielle Beschränkung verwendet wird. Wenn nötig, kann die laminierte Folie gestreckt werden. Das Strecken wird z. B. nach einem Vorwärmen der laminierten Folie, die nach der Bildung abgekühlt wurde, durch verschiedene Verfahren wie z. B. ein aufeinanderfolgendes biaxiales Strecken, ein gleichzeitiges biaxiales Strecken, ein gleichzeitiges biaxiales Rohrstrecken, ein Strecken über ein separates Verfahren, ein Schmelzstrecken usw. durchgeführt.
  • Gemäß der Erfindung ist das Ziehverhältnis nicht speziell beschränkt. Beispielsweise kann die laminierte Folie mehr als 1- bis 4-mal, vorzugsweise mehr als 1- bis 2-mal der Länge bzw. der Breite der Folie gezogen werden. Die Ziehtemperatur ist nicht kritisch, liegt aber gewöhnlich in dem Bereich von ca. 100 bis ca. 200ºC, vorzugsweise ca. 120 bis ca. 180ºC.
  • Wenn nötig, kann die laminierte Folie durch herkömmliche Verfahren thermisch fixiert werden, wie durch ein thermisches Fixieren bei einer höheren Temperatur als der Ziehtemperatur nach dem Strecken, während diese in Richtung der Breite der Folie um mehrere Prozent entspannt wird. Jedoch ist das Fixierungsverfahren nicht speziell beschränkt.
  • Laminierungsverfahren sind bei der Praxis der Erfindung nicht kritisch und umfassen verschiedene Verfahren zusätzlich zu dem oben beschriebenen Coextrusionsverfah ren. Beispielsweise steht ein Druckerwärmungshaftverfahren zur Verfügung, welches ein getrenntes Bilden einer gummiklebenden Schicht und einer Gassperrschicht umfaßt, um so zwischen diesen Schichten eine Haftschicht herzustellen. Es gibt ein Trockenlaminierungsverfahren, welches ein Laminieren von Schichten und ein Bilden von Zwischenschichten aus einem Haftmittel zwischen diesen umfaßt. Ein anderes Extrusionslaminierungsverfahren ist einsetzbar. Es umfaßt das Abscheiden einer Schmelze von Harzen für gummiklebende Schichten durch Extrusion auf die Oberfläche einer Gassperrschicht, um so Haftschichten zwischen den Schichten zu erzeugen.
  • Es ist bei der Erfindung, wie sie vorstehend beschrieben wurde, wesentlich, die laminierte Folie querzuvernetzen, um die Wärmebeständigkeit zu verbessern.
  • Vorzugsweise wird das Quervernetzen durch ein Bestrahlen wenigstens einer Oberfläche der laminierten Folie mit einem Elektronenstrahl durchgeführt. Bei einem Quervernetzen der laminierten Folie mit der Schicht (D) auf ihren beiden Seiten wird die laminierte Folie vorzugsweise auf beiden Seiten mit einem Elektronenstrahl bestrahlt. Wahlweise kann ein Elektronenstrahl-Quervernetzungsmittel wie z. B. Triallylisocyanurat, Triallylcyanurat, Trimethylolpropantrimethacrylat usw. in eine geeignete Schicht der laminierten Folie eingearbeitet werden. Die Menge eines solchen verwendeten Quervernetzungsmittels ist nicht kritisch, liegt aber bei ca. 1 bis ca. 5 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen des Materials, das für die Schicht verwendet wird. Wenn ein Elektronenstrahl-Quervernetzungsmittel verwendet wird, kann die Belichtungsdosis verringert werden.
  • Die laminierte Folie wird auf wenigstens einer Seite mit einem Elektronenstrahl in einer Dosis bis zu 40 Mrad, vorzugsweise 5 bis 15 Mrad, bei einer Beschleunigungsspannung von wenigstens 150 kV, vorzugsweise 150 bis 250 kV, noch bevorzugter 200 bis 250 kV, bestrahlt. Wenn ein Elektronenstrahl-Quervernetzungsmittel verwendet wird, beträgt die Belichtungsdosis bis zu 40 Mrad, vorzugsweise 0,1 bis 40 Mrad, noch bevorzugter 1 bis 20 Mrad.
  • Eine Beschleunigungsspannung von weniger als 150 kV setzt die laminierte Folie wahrscheinlich nicht einer gleichmäßigen Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl von der Vorderseite bis zu der Rückseite der Folie aus und ist somit nicht wünschenswert. Eine Belichtungsdosis, die 40 Mrad überschreitet, neigt dazu, die Haftung an der Gummischicht (R) zu verringern, und ist damit nicht wünschenswert.
  • Die laminierte Folie, die so mit einem Elektronenstrahl bestrahlt wurde, wird an der gummiklebenden Schicht (D) und der Haftschicht (B) quervernetzt und ist im Hinblick auf die Folienfestigkeit und die Wärmebeständigkeit verbessert.
  • Um den Luftreifen gemäß der Erfindung herzustellen, wird die laminierte Folie um eine Trommel zur Bildung eines Reifens herumgewickelt. Anschließend werden eine Karkasseschicht, eine Seitenwand, Wulstkerne, Wulstspitzen, eine Stahlgürtenschicht und eine Profilgummischicht übereinander auf eine herkömmliche Weise laminiert, um einen Roh-Reifen aus unvulkanisiertem Gummi zu bilden. Dann wird der Roh-Reifen in eine Gießform gegeben und vulkanisiert, während die Folie auf eine herkömmliche Weise heißverklebt wird. Auf diese Weise kann die Innenauskleidung 3, die aus der laminierten Folie besteht, über die innere Peripherie der Karkasseschicht 2 innerhalb des Reifens gelegt werden. Es ist bei der Praxis der Erfindung möglich, eine Gummischicht (R') aus Verbindungsgummi oder dergleichen zwischen der Karkasseschicht 2 und der gummiklebenden Schicht (D) einzuarbeiten. In dieser Struktur wird eine Kombination der Schichten teilweise dargestellt durch "Karkasseschicht 2/Gummischicht (R')/gummiklebende Schicht (D)...", worin die Gummischicht (R) doppelt angeordnet sein kann.
  • Wenn die gummiklebende Schicht an beiden Peripherien der Innenauskleidung 3 gebildet wird, werden die Schichten (D), (D) an einem gefalzten Bereich 5 der Innenauskleidung 3 miteinander in Kontakt gebracht, wie in Fig. 7 gezeigt ist. So können die Schichten (D), (D), wenn sie erwärmt werden, fest miteinander verbunden werden, und die Luftdruck-Rückhaltefähigkeit kann erhöht werden. Weiterhin kann diese Struktur die Möglichkeit ausschließen, daß eine Blase, die innerhalb des Reifens angeordnet ist, bei der Vulkanisation in direkten Kontakt mit der Gassperrschicht (A) kommen kann. Folglich kann die Gassperrschicht (A) thermisch und mechanisch geschützt werden.
  • Ein weiteres Reifenbildungsverfahren ist verwendbar. Es umfaßt die Schritte des Laminierens der laminierten Folie auf die Karkasseschicht 2, das Aufwickeln der vorlaminierten Schicht (laminierte Folie plus Karkasseschicht) um eine Reifenbildungstrommel herum, Überlagern mit einer Seitenwand, Wulstkernen, Wulstspitzen, einer Stahlgürtelschicht und einer Profilgummischicht auf eine herkömmliche Weise übereinander, um einen Roh-Reifen aus unvulkanisiertem Gummi zu ergeben, Anordnen des Roh-Reifens in einer Gießform und Vulkanisieren des Roh-Reifens auf eine herkömmliche Weise, während die Folie heißverklebt wird. Wenn in diesem Fall die gummiklebende Schicht (D) an beiden Peripherien des Laminats II angeordnet wird, ist es möglich, zu verhindern, daß die Gassperrschicht (A) an dem gefalzten Bereich 5 der Innenausklei dung 3 direkt mit der Karkasseschicht 2 heißverklebt wird, wie in Fig. 8 gezeigt, wodurch eine hohe Haftung vermittelt werden kann.
  • Die vorstehende Innenauskleidung ist eine Schicht, die in der Lage ist, das Durchdringen eines Gases zu verhindern, wie oben ausgeführt wurde, und diese kann an einem Zwischenbereich eines Luftreifens gebildet werden, unabhängig von dem beschränkenden Wort "innen".
  • Oben beschrieben werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Es ist natürlich klar, daß andere Ausführungsformen einsetzbar sind und daß verschiedene Modifikationen möglich sind, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen, wie sie durch die angefügten Ansprüche definiert ist.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Laminat zur Verfügung gestellt, umfassend eine laminierte Folie und eine Gummischicht (R), wobei die laminierte Folie aus einer Gassperrschicht (A) und einer Haftschicht (B) besteht, die Schicht (B) auf mindestens einer Seite der Schicht (A) bereitgestellt wird, die Schicht (A) aus mindestens einem Element gebildet wird, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyamidharzen, Polyesterharzen, Polyarylatharzen, Verbundmaterialien auf Polyamidbasis und Verbundmaterialien auf Polyesterbasis, die laminierte Folie mit einem Elektronenstrahl bestrahlt ist und die Haftschicht (B) mit der Gummischicht (R) heißverklebt ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ebenfalls ein Laminat zur Verfügung gestellt, umfassend eine laminierte Folie und eine Gummischicht (R), wobei die laminierte Folie aus einer gummiklebenden Schicht (D), einer Haftschicht (B) und einer Gassperrschicht (A) besteht, die Schichten (D), (B) und (A) in dieser Reihenfolge mit einer Struktur aus mindestens drei Schichten laminiert sind, die Gummischicht (R) aus wenigstens einem Polyolefinharz gebildet wird, die Gassperrschicht (A) aus wenigstens einem Element gebildet wird, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyamidharzen, Polyesterharzen, Polyarylatharzen, Verbundmaterialien auf Polyamidbasis und Verbundmaterialien auf Polyesterbasis, die laminierte Folie mit einem Elektronenstrahl bestrahlt ist und die gummiklebende Schicht (D) mit der Gummischicht (R) heißverklebt ist.
  • Die laminierte Folie der Laminate I und II wird mit einem Elektronenstrahl bestrahlt. Die Laminate I und II sind im Hinblick auf die Folienfestigkeit, Haftung an dem Gummi, Gasundurchlässigkeit (Gassperreigenschaften), Wärmebeständigkeit usw. ausgezeichnet. Diese Laminate können als die Innenschicht eines Luftreifens (z. B. Innenauskleidung + Karkasseschicht) verwendet werden und tragen zu einem verringerten Gewicht des Reifens bei.
  • Beispiele und Vergleichsbeispiele werden nachstehend angegeben, um die Erfindung detaillierter klarzustellen. Die Erfindung ist jedoch überhaupt nicht auf die Beispiele beschränkt.
    • Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel 1 Haftungstest
  • Die laminierte Folie wurde Bestätigungstests für die Haftung an Gummis unterzogen.
    • (1) Zusammensetzung und Herstellung von Testgummis
  • Die Zusammensetzung der Testgummis ist nachstehend in Tabelle 1 gezeigt.
    • (i) Herstellung der Testgummis mit den Zusammensetzungen 1 bis 7:
  • Stammischungen wurden hergestellt, indem die anderen Komponenten außer einem Vulkanisationsbeschleuniger und Schwefel unter Verwendung eines geschlossenen Mischers zusammengemischt wurden. Die Standardmischdauer betrug 3,5 Minuten und die maximale Temperatur zum Mischen betrug 150ºC. Die anderen Komponenten wurden zu jeder Stammischung unter Verwendung einer offenen Walze zugegeben, was einen unvulkanisierten Testgummi ergab.
    • (ii) Herstellung der Testgummis mit der Zusammensetzung 8:
  • Stammischungen wurden hergestellt, indem die anderen Komponenten außer Zinkasche, einem Vulkanisationsbeschleuniger und Schwefel unter Verwendung eines geschlossenen Mischers zusammengemischt wurden. Die Standardmischdauer betrug 3,5 Minuten und die maximale Temperatur zum Mischen betrug 150ºC. Die anderen Komponenten wurden zu jeder Stammischung unter Verwendung einer offenen Walze zugegeben, was einen unvulkanisierten Testgummi ergab. Tabelle 1
  • Anmerkung: Comp. = Zusammensetzung
  • Die in Tabelle 1 gezeigten Komponenten sind im folgenden speziell angegeben.
  • NR: Handelsname "RSS #1"
  • SBR: Handelsname "NIPOL 1502", Produkt der Nippon Zeon Co., Ltd.
  • BR: Handelsname "NIPOL BR 1220", Produkt der Nippon Zeon Co., Ltd.
  • EPT: Handelsname "ESPLEIN 505 A", Produkt der Sumitomo Chemical Co., Ltd.
  • Br-IIR: Handelsname "EXXON BROMOBUTYL 2244", Produkt der Exxon Chemical Japan Ltd.
  • Rußschwarz FEF: Handelsname "HTC 100", Produkt der Chubu Carbon Co., Ltd.
  • RD: Handelsname "NOCRAC 224", (Antioxidans), Produkt der OH-uchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
  • DM: Handelsname "NOCCELLER DM", (Vulkanisationsbeschleuniger), Produkt der OH-uchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
    • (2) Testfolien
  • Dreischichtige laminierte Folien wurden durch ein Laminieren einer Gassperrschicht (A) und Haftschichten (B), die jeweils aus den in Tabelle 2 gezeigten Komponenten gebildet wurden, hergestellt. Die laminierten Folien wurden durch Coextrusion hergestellt und auf beiden Seiten mit einem Elektronenstrahl in einer Dosis von 15 Mrad bei einer Beschleunigungsspannung von 200 kV bestrahlt.
  • Die Dicke der laminierten Folien betrug 96 um ((B)/(A)/(B) = 30/36/30 um). Die laminierte Folie aus Vergleichsbeispiel 1 wurde keinem Elektronenstrahl ausgesetzt, da die Folie hitzebeständig war.
    • (3) Herstellung von Proben für einen Haftungstest und Verfahren des Haftungstest
  • Proben wurden hergestellt und gemäß JIS K 6256 getestet. Die Proben wurden hergestellt, indem Gummischichten in der Reihenfolge gewebeverstärkter Gummi/unvulkanisierter Testgummi/Testfolie/unvulkanisierter Testgummi/gewebeverstärkter Gummi laminiert wurden. Die laminierten Folien wurden bei 180ºC für 10 Minuten vulkanisiert und in 25 mm breite rechtwinklige Blätter geschnitten. Die Proben wurden auf ein Schältestgerät gegeben, und das Testgerät wurde mit einem Greifer betrieben, der mit einer Geschwindigkeit von 50,0 ± 5,0 mm/min bewegbar war, um die Schälfestigkeit zwischen den laminierten Folien und dem Testgummi zu messen. Die anderen Tests wurden gemäß JIS K6256 durchgeführt. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse des Haftungstests. Tabelle 2
  • Anmerkung:* "ARTLEY Y 20S", Produkt der Sumitomo Chemical Co., Ltd. Tabelle 3
  • Anmerkung: Einheit = N/mm
  • Die gewünschte Haftfestigkeit zwischen der Testfolie und dem Testgummi beträgt gewöhnlich mindestens 0,5 N/mm. Wie aus Tabelle 2 ersichtlich, überschritten die Folien der Beispiele 1 bis 4 den genannten Haftfestigkeitsbereich, während die Folie aus Vergleichsbeispiel 1 unterhalb des genannten Haftfestigkeitsbereichs lag.
    • Beispiel 5
  • Eine dreischichtige laminierte Folie für einen Reifen mit einer Größe von 185/65 R14 wurde durch Coextrusion hergestellt, um so Haftschichten (B) aus Ethylen- Ethylacrylat-Maleinsäureanhydrid-Terpolymer auf beiden Seiten einer Gassperrschicht (A) aus Nylon 66 in der Struktur von Fig. 2 zu laminieren. Die laminierte Folie wurde auf beiden Seiten mit einem Elektronenstrahl in einer Dosis von 15 Mrad bei einer Beschleunigungsspannung von 200 kV bestrahlt. Die Dicke der laminierten Folie betrug 96 um ((B)/(A)/(B) = 30/36/30 um).
  • Die so erhaltene laminierte Folie wurde als eine Innenauskleidung verwendet. Ein unvulkanisierter Reifen mit dieser Innenauskleidung, die auf die Karkasseschicht 2 laminiert war, wurde für 10 Minuten bei 180ºC vulkanisiert, um die Haftschicht (B) mit der Karkasseschicht 2 heiß zu verkleben, was einen fertigen Reifen ergab. Tabelle 3 zeigt die Sichtauswertung des erhaltenen Reifens, die Sichtauswertung des Reifens nach einem Hallen- Haltbarkeitstest, die Ergebnisse eines Luftentweichungstests und Messungen des Reifengewichts. Tabelle 3 Tabelle 3 (Fortsetzung)
  • Anmerkung:* "ARTLEY Y 20S", Produkt der Sumitomo Chemical Co., Ltd.
  • ** Die Gummischicht und die Schicht und die (B) wurden abgeschält.
  • Die Gummizusammensetzung, die für die Karkasseschicht verwendet wurde, wies die Formulierung auf, wie sie nachstehend in Tabelle 4 gezeigt ist. Die Karkasseschicht wies eine Anordnung von Polyestersträngen auf, die in die Gummizusammensetzung eingebettet waren.
    • Tabelle 4 Komponente Gewichtsteile
  • Naturgununi 8 0,0
  • SBR 1502 20,0
  • Rußschwarz FEF 50,0
  • Stearinsäure 2,0
  • Zinkasche 3,0
  • Schwefel 3,0
  • Vulkanisationsbeschleuniger (NS) 1,0
  • Aromatisches Öl 2,0
  • In den Beispielen wurden die laminierten Folien durch die folgenden Verfahren in Bezug auf die Testpunkte, die in den Tabellen angegeben sind, ausgewertet oder gemessen.
    • Auswertung nach Vulkanisation
  • Die innere Peripherie des Reifens wurde nach der Vulkanisation visuell untersucht und ausgewertet. Wenn keine Anomalie gefunden wurde, wurde das Ergebnis der Auswertung mit "Gut" bezeichnet. Wenn eine Anomalie entdeckt wurde, wurde dieses mit dem Wort "Verschlechtert" angegeben und speziell beschrieben.
    • Auswertung nach einem Hallen-Haltbarkeitstest
  • Der Hallen-Haltbarkeitstest wurde durch das nachstehend beschriebene Verfahren unter den folgenden Bedingungen durchgeführt. Die innere Peripherie des Reifens wurde nach dem Test visuell untersucht. Ein einwandfreier Reifen wurde mit dem Wort "Gut" angegeben, während ein verschlechterter Reifen durch das Wort "Verschlechtert" ausgedrückt wurde. Die Verschlechterung des Reifens wurde speziell ausgeführt.
  • Die Bedingungen für den Hallen-Haltbarkeitstest, das Testverfahren und die Kriterien zur Auswertung sind wie folgt.
  • Felge: 14 · 5¹/&sub2;-J
  • Luftdruck: 140 kPa, Last: 6 kN
  • Raumtemperatur: 38ºC
  • Der Reifen wurde bei einer Geschwindigkeit von 80 km/h auf einer Trommel mit 1707 mm Durchmesser laufen gelassen. Nach einem Laufen über eine Entfernung von 10.000 km wurde die innere Peripherie des Reifens einer Sichtauswertung unterzogen. Die Reifen wurden als Ausschuß bewertet, wenn ein Reißen, Abblättern, eine bewegliche Schicht oder dergleichen festgestellt wurde.
    • Grad der Luftentweichung
  • Ein Luftentweichungstest wurde wie folgt durchgeführt. Der Reifen wurde bei Raumtemperatur (21ºC) auf eine Felge montiert, die 14 · 5¹/&sub2;-J maß, und für 48 Stunden unter einem Innendruck von 200 kPa still stehen gelassen. Dann wurde der Innendruck erneut auf 200 kPa eingestellt. Der Innendruck wurde über einen Zeitraum von 3 Monaten alle 4 Tage gemessen, was unmittelbar nach der erneuten Einstellung begann.
  • Der Luftentweichungskoeffizient α wurde gemäß der Formel
  • Pt/P&sub0; = exp(-αt)
  • berechnet, worin Pt eine Messung des Drucks, P&sub0; ein Anfangsdruck und t die Anzahl an Tagen ist.
  • Ein Verhältnis (β) der Verringerung des Innendrucks über einen Zeitraum von einem Monat (%/Monat) wurde, indem für t 30 (Tage) eingesetzt wurde, gemäß der Gleichung
  • β = [1 - exp (-αt)] · 100
  • berechnet, worin β das Verhältnis der Verringerung des Innendrucks und t die Anzahl an Tagen ist.
    • Beispiele 6 bis 8
  • Das Verfahren aus Beispiel 5 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß eine Innenauskleidung verwendet wurde, die aus den in Tabelle 3 gezeigten Komponenten gebildet wurde. Tabelle 3 zeigt die Sichtauswertung des erhaltenen Reifens, die Sichtauswertung des Reifens nach einem Hallen-Haltbarkeitstest, die Ergebnisse des Luftentweichungstests und Messungen des Reifengewichts.
    • Vergleichsbeispiel 2
  • Ein Reifen wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, mit der Ausnahme, daß eine Innenauskleidung verwendet wurde, die aus den in Tabelle 3 gezeigten Kom ponenten gebildet wurde, ohne daß diese einem Elektronenstrahl ausgesetzt wurden. Tabelle 3 zeigt die Sichtauswertung des erhaltenen Reifens, die Sichtauswertung des Reifens nach einem Hallen-Haltbarkeitstest, die Ergebnisse des Luftentweichungstests und Messungen des Reifengewichts.
    • Vergleichsbeispiel 3
  • Ein Reifen wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, mit der Ausnahme, daß eine Innenauskleidung verwendet wurde, die aus den in Tabelle 3 gezeigten Komponenten gebildet wurde, ohne daß diese einem Elektronenstrahl ausgesetzt wurden. Tabelle 3 zeigt die Sichtauswertung des erhaltenen Reifens, die Sichtauswertung des Reifens nach einem Hallen-Haltbarkeitstest, die Ergebnisse des Luftentweichungstests und Messungen des Reifengewichts.
    • Vergleichsbeispiel 4
  • Ein Reifen wurde hergestellt, indem auf die innere Peripherie eines Roh-Reifens eine 500 um dicke Innenauskleidung aus unvulkanisiertem Butylgummi mit der in Tabelle 5 gezeigten Zusammensetzung laminiert wurde, um so eine Zwischenschicht aus Verbindungsgummi von ca. 700 um in der Dicke dazwischen zu bilden. Der Roh-Reifen wurde unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 5 vulkanisiert. Tabelle 3 zeigt die Sichtauswertung des Reifens nach der Vulkanisation, die Sichtauswertung des Reifens nach einem Hallen-Haltbarkeitstest, die Ergebnisse des Luftentweichungstests und Messungen des Reifengewichts.
    • Tabelle 5 Komponente Gewichtsteile
  • Butylbromidgummi 100,0
  • Rußschwarz FEF 50,0
  • Stearinsäure 1,0
  • Zinkasche 3,0
  • Schwefel 1,0
  • Vulkanisations- 1,0
  • beschleuniger (DM)
  • Aromatisches Öl 10,0
  • Wie man aus Tabelle 3 sieht, wurde bei den Innenauskleidungen auf den Reifen der Beispiele 5 bis 8 nach Vulkanisation und nach einem Hallen-Haltbarkeitstest keine Verschlechterung gefunden. Diese Innenauskleidungen waren in dem Grad der Luftentweichung mit Innenauskleidungen aus Butylgummi vergleichbar oder überlegen. Eine 7,6%ige Abnahme des Reifengewichts wurde durch eine 1/5-Verringerung bei der Dicke der Innenauskleidungen verwirklicht.
  • Der Reifen aus Vergleichsbeispiel 2, welcher ohne Aussetzen an einen Elektronenstrahl hergestellt wurde, wurde nach dem Hallen-Haltbarkeitstest als inakzeptabel eingestuft. Somit war er ungeeignet.
  • Die Innenauskleidung von Vergleichsbeispiel 3, die ohne Aussetzen an einen Elektronenstrahl hergestellt wurde, erzeugte Blasen, obwohl sie ansonsten den Anforderungen der Erfindung entsprach, und diese wurde nach der Vulkanisation als inakzeptabel ausgewertet. Somit war sie ungeeignet.
    • Beispiele 9 und 10
  • Das Verfahren aus Beispiel 5 wurde wiederholt, außer daß die Gassperrschichten (A) die in Tabelle 6 gezeigten Dicken aufwiesen. Tabelle 6 zeigt die Sichtauswertung des erhaltenen Reifens, die Sichtauswertung des Reifens nach einem Hallen-Haltbarkeitstest, die Ergebnisse des Luftentweichungstests und Messungen des Reifengewichts. Tabelle 6
    • Beispiele 11 bis 13
  • Das Verfahren aus Beispiel 5 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Innenauskleidungen aus den in Tabelle 7 gezeigten Komponenten gebildet wurden. Tabelle 7 zeigt die Sichtauswertung des erhaltenen Reifens, die Sichtauswertung des Reifens nach einem Hallen-Haltbarkeitstest, die Ergebnisse des Luftentweichungstests und Messungen des Reifengewichts. Tabelle 7
  • Anmerkung: * Produkt der Kanebo Ltd. "PET PEFG-13"
  • ** Produkt der Unitika Ltd. "U-Polymer U-8060"
  • *** Produkt der Mitsubishi Rayon Co., Ltd. "DIA·ALLOY TX-70A"
    • Beispiele 14 bis 16 und Vergleichsbeispiel 5
  • Reifen wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer daß die laminierte Folie durch Aussetzen an einen Elektronenstrahl in einer Dosis von 5 Mrad, 20 Mrad bzw. 40 Mrad bei einer Beschleunigungsspannung von 150 kV, 200 kV bzw. 250 kV in den Beispielen 14, 15 und 16, oder ohne Aussetzen an einen Elektronenstrahl in dem Vergleichsbeispiel 5, hergestellt wurde. Tabelle 8 unten zeigt die Sichtauswertung des erhaltenen Reifens, die Sichtauswertung des Reifens nach einem Hallen-Haltbarkeitstest, die Ergebnisse des Luftentweichungstests und Messungen des Reifengewichts. Tabelle 8
  • Anmerkung: * = Geschmolzen und gebrochen
  • ** = Die Oberfläche der Innenauskleidung war verschlechtert (nicht ausgewertet).
  • Wie man aus Tabelle 8 sieht, wurden die Innenauskleidungen der Erfindung aufgrund des Aussetzens an einen Elektronenstrahl vor einem Brechen bewahrt. Die resultierenden Reifen wiesen Innenauskleidungen auf, die in ihrer Haftung an der Karkasseschicht ausgezeichnet waren.
    • Beispiele 17 und 18
  • Eine dreischichtige laminierte Folie für einen Reifen mit einer Größe von 185/65 R14 wurde durch Coextrusion hergestellt, so daß Haftschichten (B) aus Ethylen- Ethylacrylat-Copolymer (100 Gewichtsteile des verwendeten Copolymers), das 3 Gewichtsteile Triallylisocyanurat (TAIC) enthielt, in der Struktur von Fig. 2 auf beide Seiten einer Gassperrschicht (A) aus Nylon 66 laminiert wurden. Die laminierte Folie wurde auf beiden Seiten mit einem Elektronenstrahl unter den in Tabelle 9 gezeigten Bedingungen bestrahlt. Die Dicke der laminierten Folie betrug 96 um ((B)/(A)/(B) = 30/36/30 um).
  • Die so erhaltene laminierte Folie wurde als Innenauskleidung verwendet. Nichtvulkanisierte Reifen mit der Innenauskleidung, die auf die Karkasseschicht 2 laminiert war, wurden für 10 Minuten bei 180ºC laminiert, um die Haftschicht (B) mit der Karkasseschicht 2 heiß zu verkleben, was einen fertigen Reifen ergab. Tabelle 9 zeigt die Sichtauswertung des erhaltenen Reifens, die Sichtauswertung des Reifen nach einem Hallen-Haltbarkeitstest, die Ergebnisse des Luftentweichungstest und Messungen des Reifengewichts.
  • Die Gummizusammensetzung, die für die Karkasseschicht verwendet wurde, wies die in Tabelle 4 oben gezeigte Formulierung auf. Die Karkasseschicht wies eine Anordnung von Polyestersträngen auf, die in die Gummizusammensetzung eingebettet waren. Tabelle 9
  • Wie man aus Tabelle 9 sieht, wurden die Innenauskleidungen der Erfindung aufgrund von TAIC, das in die Haftschicht (B) eingearbeitet wurde, an einem Brechen gehindert, obwohl sie nur einer kleinen Dosis (0,5 Mrad) eines Elektronenstrahls ausgesetzt wurden, und diesen wurde eine hohe Haftung an der Karkasseschicht vermittelt.
    • Beispiel 19
  • Eine fünfschichtige laminierte Folie für einen Reifen mit einer Größe von 185165 R14 wurde durch Laminieren, in der Struktur von Fig. 2, von gummiklebenden Schichten (D) aus Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer (EEA), Haftschichten (B) aus Ethylen-Ethylacrylat-Maleinsäureanhydrid-Terpolymer (modifiziertes Ethylen-Acrylsäure-Copolymer) und einer Gassperrschicht (A) aus Nylon 66 gebildet. Die Laminierung wurde wie folgt durchgeführt. Eine T-Düse wurde mit 5 Extrudern verbunden, die unabhängig bedient werden konnten. Bei den fünf Extrudern wurde das Harz für die gummiklebenden Schichten (D) an zwei Extruder, das Harz für die Haftschichten (B) an zwei Extruder und das Harz für die Gassperrschicht (A) an den anderen Extruder geliefert. Nach der Coextrusion wurden die geschmolzenen laminierten 5 Schichten mit einer Walze, die mit Wasser gekühlt wurde, abgeschreckt, was eine laminierte Folie aus 5 flachen Schichten mit einer Struktur (D)/(B)/(A)/(B)/(D) ergab. Die Dicke der laminierten Folie betrug 100 um ((D)/(B)/(A)/(B)/(D) = 30/2/36/2/30 um). Anschließend wurde die laminierte Folie auf beiden Seiten mit einem Elektronenstrahl in einer Dosis von 15 Mrad bei einer Beschleunigungsspannung von 200 kV bestrahlt, wodurch die laminierte Folie quervernetzt wurde.
  • Die so erhaltene laminierte Folie wurde als eine Innenauskleidung verwendet. Ein nichtvulkanisierter Reifen mit der Innenauskleidung, die auf die Karkasseschicht 2 laminiert war, wurde für 10 Minuten bei 180ºC vulkanisiert, um die Gummischicht (D) mit der Karkasseschicht 2 heiß zu verkleben, was einen fertigen Reifen ergab. Tabelle 10 unten zeigt die Sichtauswertung des erhaltenen Reifens, die Sichtauswertung des Reifens nach einem Hal len-Haltbarkeitstest, die Ergebnisse des Luftenweichungstests und Messungen des Reifengewichts. Tabelle 10 Tabelle 10 (Fortsetzung)
  • Anmerkung: Die Abkürzungen und Symbole, die in Tabelle 10 verwendet werden, bedeuten:
  • EVA: Ethylen-Vinylacetat-Copolyer
  • PP: Polypropylen
  • LLDPE: lineares Polyethylen mit geringer Dichte
  • EVOH: Ethylen-Vinylalkohol-Copolyer
  • * Die Gummischicht (R) und die Schicht (D) wurden abgeschält.
  • ** Die Oberfläche der Innenauskleidung war verschlechtert (nicht ausgewertet)
  • *** Die Schichten (B) und (A) wurden abgeschält.
  • # Die Folie war aufgeschäumt.
  • Die Folie war gebrochen.
  • # Die Oberfläche der Innenauskleidung war verschlechtert (nicht ausgewertet).
  • Die Gummizusammensetzung, die für die Karkasseschicht verwendet wurde, wies die Formulierung auf, wie sie oben in Tabelle 4 gezeigt ist. Die Karkasseschicht wies eine Anordnung von Polyestersträngen auf, die in die Gummizusammensetzung eingebettet waren.
    • Vergleichsbeispiele 6 bis 8
  • Das Verfahren aus Beispiel 19 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß Innenauskleidungen aus den in Tabelle 10 gezeigten Komponenten gebildet wurden. Tabelle 10 zeigt die Sichtauswertung des erhaltenen Reifens, die Sichtauswertung des Reifens nach einem Hallen-Haltbarkeitstest, die Ergebnisse des Luftentweichungstests und Messungen des Reifengewichts.
    • Vergleichsbeispiel 9
  • Ein Reifen wurde hergestellt, indem das Verfahren aus Beispiel 19 wiederholt wurde, mit der Ausnahme, daß eine Innenauskleidung aus den in Tabelle 10 gezeigten Komponenten gebildet wurde, ohne diese einem Elektronenstrahl auszusetzen. Tabelle 10 zeigt die Sichtauswertung des erhaltenen Reifens, die Sichtauswertung des Reifens nach einem Hallen-Haltbarkeitstest, die Ergebnisse des Luftentweichungstests und Messungen des Reifengewichts.
    • Vergleichsbeispiel 10
  • Ein Reifen wurde durch Laminieren auf der inneren Peripherie eines Roh-Reifens einer 500 um dicken Innenauskleidung aus unvulkanisiertem Butylgummi mit der in Tabelle 5 gezeigten Formulierung hergestellt, um so eine Zwischenschicht aus Verbindungsgummi von ca. 700 um in der Dicke dazwischen zu bilden. Der Roh-Reifen wurde unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 19 vulkanisiert. Tabelle 10 zeigt die Sichtauswertung des Reifens nach Vulkanisation, die Sichtauswertung des Reifens nach einem Hallen-Haltbarkeitstest, die Ergebnisse des Luftentweichungstests und Messungen des Reifengewichts.
  • Wie man in Tabelle 10 sieht, wurde bei der Innenverkleidung von Beispiel 19 nach Vulkanisation und nach einem Hallen-Haltbarkeitstest keine Verschlechterung gefunden. Die Innenverkleidung von Beispiel 19 war bei dem Grad der Luftentweichung mit den Innenauskleidungen aus Butylgummi vergleichbar oder diesen überlegen. Eine 7,6%ige Abnahme des Reifengewichts wurde durch eine 1/5-Verringerung bei der Dicke der Innenauskleidung von Beispiel 19 verwirklicht.
  • Bei den Innenauskleidungen der Vergleichsbeispiele 6 bis 8 fiel wenigstens eine der Schichten (D), (B) und (A) nicht in den Umfang der Erfindung. Die Innenauskleidungen wurden nach einem Hallen-Haltbarkeitstest für inakzeptabel befunden. Somit waren sie ungeeignet.
  • Die Innenauskleidung von Vergleichsbeispiel 9, welche die strukturellen Anforderungen der Erfindung erfüllte, verursachte Blasen aufgrund des fehlenden Aussetzens an einen Elektronenstrahl. Die Innenauskleidung wurde nach der Vulkanisation als inakzeptabel ausgewertet. Folglich war sie ungeeignet.
    • Beispiel 20
  • Ein Reifen wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 19 hergestellt, außer daß die Gassperrschicht (A) der laminierten Folie aus Polyphenylenether/Polyamid (Nylon 6)-Verbundmaterial ("ARTLEY Y 20S", Produkt der Sumitomo Chemical Co., Ltd.) zusammengesetzt war. Tabelle 11 zeigt die Sichtauswertung des Reifens nach Vulkanisation, die Sichtauswertung des Reifens nach einem Hallen-Haltbarkeitstest, die Ergebnisse des Luftentweichungstests und Messungen des Reifengewichts.
    • Beispiele 21 bis 23
  • Reifen wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 20 hergestellt, außer daß die Gassperrschicht (A) der laminierten Folie aus Polyethylenterephthalat, Polyacrylat oder Polyphenylenether/Polyester (Polybutylenterephthalat)-Verbundmaterial ("DIA·Alloy TX-70A", Produkt der Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) zusammengesetzt war, die gummmiklebende Schicht (D) aus einem Ethylen-Methylmethacrylat-Copolyer (EMMA) gebildet wurde und die Haftschicht (B) aus einem Maleinsäureanhydrid-modifizierten Polyethylen mit geringer Dichte gefertigt war. Tabelle 11 unten zeigt die Sichtauswertung des Reifens nach Vulkanisation, die Sichtauswertung des Reifens nach einem Hallen-Haltbarkeitstest, die Ergebnisse des Luftentweichungstests und Messungen des Reifengewichts. Tabelle 11
  • Wie man aus Tabelle 11 sieht, wurde, selbst wenn die Gassperre (A) der laminierten Folie in dem Reifen aus Polyphenylenether/Polyamid-Verbundmaterial, Polyethylenterephthalat, Polyacrylat oder Polyphenylenether/Polyester-Verbundmaterial zusammengesetzt war, keine Verschlechterung bei den Innenauskleidungen nach Vulkanisation und nach dem Hallen-Haltbarkeitstest wie in Beispiel 19 gefunden. Die Innenauskleidungen waren bei dem Grad der Luftentweichung mit den herkömmlichen Innenauskleidungen aus Butylgummi, die in dem Vergleichsbeispiel 6 angegeben werden, vergleichbar oder diesen überlegen. Eine 7,6%ige Abnahme des Reifengewichts wurde als eine Folge einer 1/5-Verringerung bei der Dicke der Innenauskleidung erreicht.
    • Beispiele 24 und 25
  • Reifen wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 19 hergestellt, außer daß die Gassperrschichten (A) der laminierten Folie, die als die Innenauskleidung verwendet wurde, die in Tabelle 12 angegebenen Dicken aufwiesen. Tabelle 12 zeigt die Sichtauswertung des Reifens nach Vulkanisation, die Sichtauswertung des Reifens nach einem Hallen-Haltbarkeitstest, die Ergebnisse des Luftentweichungstests und Messungen des Reifengewichts.
    • Vergleichsbeispiel 11
  • Ein Reifen wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 19 hergestellt, außer daß die Gassperrschicht (A) der laminierten Folie, die als die Innenauskleidung verwendet wurde, die in Tabelle 12 angegebene Dicke aufwies. Tabelle 12 zeigt die Sichtauswertung des Reifens nach Vulkanisation, die Sichtauswertung des Reifens nach einem Hal len-Haltbarkeitstest, die Ergebnisse des Luftentweichungstests und Messungen des Reifengewichts. Tabelle 12
  • Wie aus Tabelle 12 ersichtlich, wurde, wenn die Gassperrschicht (A) der laminierten Folie mindestens 3 um in der Dicke betrug, ein Reifen zur Verfügung gestellt, welcher bei der Luftdruck-Rückhaltefähigkeit den Reifen mit Innenauskleidungen aus Butylgummi vergleichbar oder diesen überlegen war.
    • Beispiele 26 und 27
  • Reifen wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 19 hergestellt, außer daß die Gassperrschichten (A) der laminierten Folie aus dem Polyphenylenether/Polyamid-Verbundmaterial zusammengesetzt waren, das in Beispiel 20 verwendet wurde, bzw. dem Polyphenylenether/Polyester- Verbundmaterial, das in Beispiel 23 verwendet wurde, und die in Tabelle 13 angegebenen Dicken aufwiesen. Tabelle 13 zeigt die Sichtauswertung des Reifens nach Vulkanisation, die Sichtauswertung des Reifens nach einem Hallen- Haltbarkeitstest, die Ergebnisse des Luftentweichungstests und Messungen des Reifengewichts. Tabelle 13
  • Wie aus Tabelle 13 ersichtlich, waren, selbst wenn die Gassperrschichten (A) der laminierten Folie aus Polyphenylenether/Polyamid-Verbundmaterial bzw. Polyphenylenether/Polyester-Verbundmaterial zusammengesetzt waren, die resultierenden Reifen mit den Schichten (A) von wenigstens 3 um Dicke bei der Luftdruck-Rückhaltefähigkeit dem Reifen aus Vergleichsbeispiel 10 mit der Innenauskleidung aus Butylgummi vergleichbar oder überlegen und wiesen eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit auf.
    • Beispiele 28 bis 30
  • Eine fünfschichtige laminierte Folie für einen Reifen mit einer Größe von 185/65 R14 wurde hergestellt. Die Innenauskleidungen umfaßten gummiklebende Schichten (D) aus linearem Polyethylen mit geringer Dichte (LLDPE), Haftschichten (B) aus linearem Maleinsäureanhydrid-modifiziertem Polyethylen mit geringer Dichte (modifiziertes LLDPE) und eine Gassperrschicht (A) aus Nylon 66 in der Struktur, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist. Die Laminierung wurde wie folgt durchgeführt. Eine T-Düse wurde mit 5 Extrudern verbunden, die unabhängig betätigt werden konnten. Bei den fünf Extrudern wurde das Harz für die gummiklebenden Schichten (D) an zwei Extruder, das Harz für die Haftschichten (B) an zwei Extruder und das Harz für die Gassperrschicht (A) an den anderen Extruder geliefert. Nach einer Coextrusion wurden die geschmolzenen laminierten 5 Schichten mit einer Walze, die mit Wasser gekühlt wurde, abgeschreckt, was eine laminierte Folie ergab, die aus 5 flachen Schichten mit einer Struktur (D)/(B)/(A)/(B)/(D) zusammengesetzt war. Die Dicke der laminierten Folie betrug 100 um ((D)/(B)/(A)/(B)/(D) = 30/2/36/2/30 um). Anschließend wurde die laminierte Folie auf beiden Seiten mit einem Elektronenstrahl in einer Dosis von 5, 20 und 40 Mrad bei einer Beschleunigungsspannung von 150, 200 bzw. 250 kV, wie in Tabelle 14 gezeigt, bestrahlt. Reifen wurden durch dasselbe anschließende Verfahren wie in Beispiel 19 hergestellt, Tabelle 14 unten zeigt die Sichtauswertung des Reifens nach Vulkanisation, die Sichtauswertung des Reifens nach einem Hallen-Haltbarkeitstest, die Ergebnisse des Luftentweichungstests und Messungen des Reifengewichts.
    • Vergleichsbeispiele 12 bis 14
  • Reifen wurden auf dieselbe Weise wie in den Beispielen 28 und 30 hergestellt, mit Ausnahme eines Unterschieds bei dem Nichtaussetzen oder Aussetzen an einen Elektronenstrahl in einer Dosis von 4 oder 45 Mrad bei einer Beschleunigungsspannung von 140 oder 250 kV, wie in Tabelle 14 gezeigt ist. Tabelle 14 zeigt die Sichtauswertung des Reifens nach Vulkanisation, die Sichtauswertung des Reifens nach einem Hallen-Haltbarkeitstest, die Ergebnisse des Luftentweichungstests und Messungen des Reifengewichts. Tabelle 14
  • Anmerkung: * Die Oberfläche der Innenauskleidung war verschlechtert (nicht ausgewertet).
  • ** Die Gummischicht und die Schicht (D) wurden abgeschält.
  • Wie man aus Tabelle 14 sieht, wurden die laminierten Folien der Beispiele 28 bis 30 mit einem Elektronenstrahl in einer Dosis von 5 bis 40 Mrad bei einer Beschleunigungsspannung von 150 bis 250 kV bestrahlt und dadurch frei von Brüchen gemacht. Die erhaltenen Reifen waren mit Innenauskleidungen mit einer erhöhten Haftung an der Karkasseschicht ausgestattet.
    • Beispiele 31 bis 33
  • Drei verschiedene laminierte Folien wurden auf dieselbe Weise wie in den Beispielen 28 bis 30 hergestellt, außer daß die Gassperrschicht (A) der laminierten Folien aus einem Polyphenylenether/Polyamid-Verbundmaterial zusammengesetzt war. Die laminierten Folien wurden mit einem Elektronenstrahl in einer Dosis von 5, 20 und 40 Mrad bei einer Beschleunigungsspannung von 150, 200 bzw. 250 kV bestrahlt. Unter Verwendung der laminierten Folien wurden Reifen durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 19 hergestellt. Tabelle 15 zeigt die Sichtauswertung des Reifens nach Vulkanisation, die Sichtauswertung des Reifens nach einem Hallen-Haltbarkeitstest, die Ergebnisse des Luftentweichungstests und Messungen des Reifengewichts.
    • Vergleichsbeispiele 15 und 16
  • Reifen wurden auf dieselbe Weise wie in den Beispielen 31 bis 33 hergestellt, mit Ausnahme eines Unterschieds bei dem Nichtaussetzen oder Aussetzen an einen Elektronenstrahl in einer Dosis von 100 Mrad bei einer Beschleunigungsspannung von 250 kV, wie in Tabelle 15 gezeigt ist. Tabelle 15 zeigt die Sichtauswertung des Reifens nach Vulkanisation, die Sichtauswertung des Reifens nach einem Hallen-Haltbarkeitstest, die Ergebnisse des Luftentweichungstests und Messungen des Reifengewichts. Tabelle 15
  • Anmerkung: * Die Innenauskleidung war geschmolzen und gebrochen.
  • ** Die Oberfläche der Innenauskleidung war Verschlechtert (nicht ausgewertet).
  • *** Die Gummischicht und die Schicht (D) wurden abgeschält.
  • Wie man aus Tabelle 15 sieht, wurden die Innenauskleidungen, die aus einem Verbundmaterial auf Polyamidbasis gemäß der Erfindung gebildet wurden, an einem Brechen aufgrund des Aussetzens an einen Elektronenstrahl in einer Dosis von 40 Mrad oder weniger gehindert. Die Innenauskleidungen wurden mit einer erhöhten Haftung an der Karkasseschicht versehen.
    • Beispiele 34 und 35
  • Eine 5-schichtige laminierte Folie für einen Reifen mit einer Größe von 185/65 R14 wurde gebildet, indem in der Struktur von Fig. 2 gummiklebende Schichten (D) aus Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer (EEA) (100 Gewichtsteile verwendet), die 3 Gewichtsteile Triallylisocyanurat (TAIC) enthielten, Haftschichten (B) aus Ethylen-Ethylacryl-Maleinsäureanhydrid-Terpolymer (100 Gewichtsteile verwendet), die 3 Gewichtsteile TAIC enthielten, und eine Gassperrschicht (A) aus Nylon 66 laminiert wurden. Die Laminierung wurde wie folgt durchgeführt. Eine T-Düse wurde mit 5 Extrudern verbunden, die unabhängig voneinander betätigt werden konnten. Bei den fünf Extrudern wurde das Harz für die gummiklebenden Schichten (D) an zwei Extruder, das Harz für die Haftschichten (B) an zwei Extruder und das Harz für die Gassperrschicht (A) an den anderen Extruder geliefert. Nach einer Coextrusion wurden die geschmolzenen laminierten 5 Schichten mit einer Walze, die mit Wasser gekühlt wurde, abgeschreckt, was eine laminierte Folie ergab, die aus 5 flachen Schichten mit einer Struktur (D)/(B)/(A)/(B)/(D) zusammengesetzt war. Die Dicke der laminierten Folie betrug 100 um ((D)/(B)/(A)/(B)/(D) = 30/2/36/2/30 um). Anschließend wurde die laminierte Folie auf beiden Seiten mit einem Elektronenstrahl in der Dosis und bei der Beschleunigungsspannung, die in Tabelle 16 gezeigt sind, bestrahlt. Reifen wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 19 her gestellt. Tabelle 16 unten zeigt die Sichtauswertung des erhaltenen Reifens, die Sichtauswertung des Reifens nach einem Hallen-Haltbarkeitstest, die Ergebnisse des Luftentweichungstests und Messungen des Reifengewichts. Tabelle 16
  • Wie man aus Tabelle 16 sieht, wurden die Innenauskleidungen der Erfindung, da TAIC in die gummiklebenden Schichten (D) und die Haftschichten (B) eingearbeitet wurde, an einem Brechen gehindert, obwohl sie nur einer kleinen Dosis (0,5 Mrad) eines Elektronenstrahls ausgesetzt wurden, und wurden mit einer hohen Haftung an der Karkasseschicht versehen.

Claims (9)

1. Laminat, umfassend eine laminierte Folie und eine Gummischicht (R), wobei die laminierte Folie eine Gassperrschicht (A) und eine Haftschicht (B) umfaßt, die Schicht (B) auf mindestens einer Seite der Schicht (A) bereitgestellt wird, die Schicht (A) aus mindestens einem Element gebildet ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Polyamidharzen, Polyesterharzen, Polyarylatharzen, Verbundmaterialien auf Polyamidbasis und Verbundmaterialien auf Polyesterbasis, die laminierte Folie mit einem Elektronenstrahl bestrahlt ist und die Haftschicht (B) mit der Gummischicht (R) heißverklebt ist.
2. Laminat nach Anspruch 1, das zusätzlich eine gummiklebende Schicht (D) umfaßt, wobei die Schichten (D), (B) und (A) in dieser Reihenfolge mit einer Struktur aus mindestens drei Schichten laminiert sind, die gummiklebende Schicht (D) aus mindestens einem Polyolefinharz gebildet ist und die gummiklebende Schicht (0) mit der Gummischicht (R) heißverklebt ist.
3. Laminat nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Haftschicht (B) aus mindestens einem Klebharz gebildet ist.
4. Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Klebharz ein modifiziertes Polymer ist.
5. Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Gummischicht (R) aus mindestens einem Element gebildet ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Gummis auf Dienbasis, Gummis auf Basis von hydrierten Dienen, Gummis auf Olefinbasis, halogenhaltigen Gummis und thermoplastischen Elastomeren.
6. Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Gassperrschicht (A) eine Dicke von mindestens 3 um besitzt.
7. Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die laminierte Folie mit einem Elektronenstrahl bei einer Beschleunigungsspannung von mindestens 150 kV bestrahlt wurde.
8. Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die laminierte Folie mit einem Elektronenstrahl mit einer Dosis von 5 bis 40 Mrad bestrahlt wurde.
9. Luftreifen, bei dem die laminierte Folie in dem Laminat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 als eine luftundurchlässige Schicht verwendet wird.
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