NO148363B - Laminat, saerlig egnet for fremstilling av pneumatiske hjuldekk, samt fremgangsmaate for dets fremstilling - Google Patents

Abstract

Laminat, særlig egnet for fremstilling av pneumatiske hjuldekk, samt fremgangsmåte for dets fremstilling.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et laminat, særlig

egnet for fremstilling av pneumatiske hjuldekk og lignende, omfattende minst to lag av gummiblandinger, og det sære-

gne ved laminatet i henhold til oppfinnelsen er

at i det minste ett av lagene inneholder et middel som fremmer fornetning av laget når det utsettes for bestråling, og i det minste ett av'lagene ikke inneholder dette middel, slik at lagene blir forskjellig fornettet etter å ha vært utsatt for bestråling.

Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for frem-

stilling av det nevnte laminat, og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er trinnene: a) minst ett av lagene forsynes med et middel som fremmer fornetning når det utsettes for bestråling,

b) lagene samles for å danne et laminat, og

c) laminatet underkastes bestråling for i det minste delvis å fornette det eller de lag som er forsynt

med det nevnte middel, til å gi det nevnte laminat hvori lagene er forskjellig fornettet.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patent-

kravene.

Oppfinnelsen vedrører således et sammensatt laminatark

eller en strimmel av gummi-blanding som er dannet av et antall separate lag av spesifikt sammensatt gummiblanding. Laminatet kan fremstilles ved hvilke1 som helst av de kjente metoder, som f.eks. kalandrering o.l., men det foretrekkes at laminatat tildannes ved en prosess som er kjent som koekstrudering hvori to eller flere gummiblandinger føres gjennom en preformingsdyse for å danne separate lag som for-

enes med hverandre i sluttdysen. En teknikk for dette er

omhandlet i US-PS 3.479.425 og 3.557.265. Denne koekstru-deringsprosess er blitt anvendt for plastmaterialer og termoplastiske elastomerer for å danne laminater av disse.

Laminerte gjenstander er kjent hvori separate lag omfatter materialer med forskjellige egenskaper. Slike gjenstander har vært anvendt ved fremstilling av hjuldekk hvori en stiv, delvis vulkanisert gummiblanding er blitt lagt inn mellom to lag av bløt, klebrig, uvulkanisert gummiblanding ved kalandrering av de myke lag på

den allerede delvis vulkaniserte blanding. Strimler av denne type har vært anvendt i hjuldekkets vulstområde hvor dekket er i kontakt med felgen, som en absasjons-gummistrimmel for å'motstå den slitasje som finner sted mellom dekket og felgen.

En uvulkanisert gummiblanding vil ha tendens til å flyte under vulkaniseringsoperasjonen slik at dens effektive mål eller tykkelse nedsettes. Dette er særlig tilfellet i vulstområdet og området for den indre foring av dekket når vulkaniseringstrykket er høyt. Ved den ovenfor beskrevne type av sammensatt strimmel muliggjør den delvist forvulkanisering av den stive blanding at den kan bibeholde sitt mål eller sin tykkelse under vulkaniseringsoperasjonen for dekket, men forhåndsvulkaniseringen etterlater automatisk strimmelen i for tørr tilstand og fører til et adhesjonsproblem mellom strimmelen og de andre deler av dekket under operasjonene med bygging og vulkanisering. De utvendige lag av den myke, klebrige uvulkaniserte gummiblanding i laminatet hjelper til å overvinne denne mangel og tilveiebringe den nødvendige uvulkaniserte adhesjon slik at den sammensatte strimmel ikke vil separeres fra de andre deler av dekket før dettes sluttvulkanisering. Det foreligger imidlertid fremdeles et adhesjonsproblem på grunn av at lag (de utvendige lag) kleber til et delvis vulkanisert lag.

I tillegg har disse tidligere kjente sammensatte strimler "vært vanskelige og dyre å fremstille. Fremgangsmåten

har bestått i å kalandrere den indre, stive strimmel,

og underkaste den for en vulkaniseringsoperasjon, hvor den delvis vulkaniseres, og deretter å kalandrere de bløte, klebrige strimler på begge sider av den stive strimmel til å danne det endelige sammensatte laminat.

Denne operasjon har vært dyr og tidkrevende hittil og innbefatter adskillige trinn. På grunn av begrensningene ved kalandreringsoperasjonen har det også vært nødvendig å anvende tykkere strimler for en tilstrekkelig sikker-hetsmargin enn nødvendig for å sikre funksjonene i sluttproduktet .

Den foreliggende oppfinnelse har i sterk grad forenklet og forbedret teknologien med sammensatte strimler slik at det er mulig å anvende sammensatte strimler ikke bare innen tidligere kjente området, men også i områder som ikke var mulige før den foreliggende utvikling. Strimler i henhold til oppfinnelsen kan anvendes i pneumatiske hjuldekk som luft-tétt foring som dekker den indre periferi av dekket eller som abrasjons-gummistrimmel som befinner seg i vulstområdet av dekket som kommer i kontakt med flensen av dekkfelgen når dekket monteres og pumpes opp.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til anvendelse på disse to steder i et pneumatisk hjuldekk, idet oppfinnelsen kan anvendes til mange forskjellige typer sluttprodukter, som f.eks. transportørbelter og industrielle gummiprodukter.

Oppfinnelsen er særlig nyttig når det er nødvendig at

et material skal bibeholde en viss tykkelse i sluttproduktet. Dette har vanligvis tidligere vært oppnådd ved å anvende

en overskuddsmengde av materialet for å sikre at minimumstykkelsen foreligger i sluttproduktet etter

at det er blitt avtynnet i behandlingstrinnene. Den tidligere metode med delvis forvulkanisering, selv om den var til hjelp,

hadde fremdeles denne mangel på grunn av at bare en delvis vulkanisering kunne gjennomføres idet en fullstendig vulkanisering ville ha etterlatt den vulkaniserte sammensetning ubrukelig på

grunn av dens dårlige adhesjon.

Oppfinnelsen tilveiebringer et forbedret laminat ved selektiv endring av enkelte av lagene i laminatet slik at lagene vil enten bli delvis vulkanisert eller fullstendig vulkanisert når de utsettes for bestråling eller vil bli upåvirket ved bestrålingen og fcirbli uvulkanisert.

Denne teknikk eliminerer i det minste ett av trinnene som var nødvendig ved tidligere prosesser. Ved denne teknikk oppnås den sammensatte strimmel ved kalandrering eller foretrukket ved koekstrudering. Gummiblandingene i de forskjellige lag er blitt selektivt enten gjort følsomme eller gjort ufølsomme til å reagere overfor bestråling med forskjellig intensitet. Den sammensatte strimmel underkastes så bestråling hvori det eller de lag som er gjort følsomme vulkaniseres helt eller delvis og det eller de lag som er gjort ufølsomme er upåvirket. Alternativt kan alle lagene gjøres følsomme i forskjellig grad slik at sammensetningen får alle sine lag vulkanisert i noen grad idet forskjellige lag vulkaniseres i forskjellig grad. Dette resulterer i at de forskjellige lag i sammensetningen får forskjellige fysikalske egenskaper som kan anvendes i den endelige fremstilling av sluttproduktet, som f.eks. for abrasjons-gummistrimmel nevnt ovenfor.

Det er et formål for den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe

en sammensatt strimmel som kan fremstilles på en relativt billig og enkel måte, hvori tykkelsen av de enkelte lag bestemmes av mengden av laget nødvendig for at det skal tjene sin funksjon og ikke av problemer som henger sammen med fremstilling av strimlene, idet noen av lagene er gjort følsomme for delvis eller fullstendig å vulkaniseres når de utsettes for bestråling og andre lag er gjort ufølsomme til å være upåvirket ved bestråling.

Eventuelt kan alle lag gjøres følsomme slik at de delvis eller totalt vulkaniseres mens visse lag gjøres følsomme i forskjellig grad slik at de fysikalske egenskaper av lagene blir forskjellige.

Disse og andre formål vil fremgå av den følgende detaljerte beskrivelse.

Oppfinnelsen vedrører teknikken med å oppnå et sammensatt laminat av forskjellige lag av material og det resulterende laminat. Det er kjent at gummiblandinger kan gjøres følsomme til å vulkaniseres eller delvis vulkaniseres når de utsettes for bestråling. Den foreliggende oppfinnelse utnytter denne mulighet på en ny måte

ved at visse lag av laminatet inneholder materialer som er følsomme for bestråling og andre lag som inneholder materialer som medfører ufølsomhet overfor bestråling. Dette resulterer i en sammensetning med vulkaniserte og uvulkaniserte lag etter at den har vært utsatt for bestråling. Denne teknikk muliggjør fremstilling av sammensatte laminater hvori forut bestemte lag har forut bestemte fysikalske egenskaper som er ønskelige ved fremstilling av sluttproduktet.

F.eks. må den indre foring i et pneumatisk hjuldekk være tilstrekkelig ugjennomtrengelig mot luft slik at luften i opp-pumpingskammeret forhindres fra å gå inn i dekket. Hvis luften går inn i dekket vil dette ekspandere på grunn av den varme som utvikles under operasjonen og vil tilslutt medføre en separering i dekket. De mer luftugjennomtrengelige materialer som f.eks. de halogenerte butylgummier, har ikke noen god byggeklebrighet og adhesjon, er myke og vil avtynnes i høytrykksområdene når dekket ekspanderes og vulkaniseres ved vulkaniseringsprosessen.

Det er nødvendig at den indre foring er tilstrekkelig luftugjennomtrengelig og bibeholder sin dimensjonsstabilitet slik at den ikke vil avtynnes i disse høytrykksområder av dekket og etterlater en utilstrekkelig tykkelse til effektivt å stanse luftens passering inn i dekket. Det er også nødvendig at den indre foring har tilstrekkelig klebrighet tdl å klebe til de tilstøtende deler av dekket inntil dekket herdes. Det har tidligere vært nødvendig å anbringe en indre foring som er tykkere enn nødvendig for ' effektivt å stanse luftpassering over hele den indre omkrets av

dekket slik at minimumstykkelsen opprettholdes i høytrykks-

områdene (baneskulderne) av dekket. Den foreliggende oppfinnelse eliminerer nødvendigheten av å anbringe den tykke indre foring over hele omkretsen av dekket. Når det anvendes en profil-koekstruderingsteknikk er det mulig å ekstrudere en konturert indre foring hvori tykkelsen er større i høytrykksområdene av dekket uten noen økning i tykkelsen i lavtrykksområdene. Dette resulterer i en betydningsfull materialbesparelse da den minst mulige mengde av material som er nødvendig kan anvendes over hele omkretsen av den indre foring.

Oppfinnelsen muliggjør også fremstilling av en indre foring hvori

de indre lag av laminatet kan innrettes til å gi visse egenskaper til det samlede laminat og de ytre lag innrettes til å gi bygge-adhesjon slik at separeringer ikke vil forekomme før vulkaniserihgen av dekket. Dette oppnås ved at et av de indre lag omfatter en halogenert butylgummiblanding som vil gi den nødvendige luft-ugjennomtrengelighet, et annet indre lag utgjøres av en polybutadien-gummiblanding som tilveiebringer stivheten ved å utsettes for bestråling slik at det vil opprettholde sin dimensjons-integritet under vulkaniseringsoperasjonen, og et ytre lag på begge sider som vil omfatte en naturgummiblanding med tilstrekkelig klebing til å klebe til de tilstøtende komponenter i dekket og til seg selv i skjøteområdet for den indre foring. De to indre lag er gjort følsomme til å nettdannes eller vulkaniseres ved å utsettes for bestråling mens de ytre lag er gjort ufølsomme slik at bestrålingsbehandling ikke påvirker noen av klebeegenskapene. Denne sammensatte strimmel kan fremstilles med mye lavere tykkelser enn tidligere kjente strimler på grunn av denne- teknikk slik at det derved spares en betraktelig mengde råmaterialer og omkostninger.

Den samme teknologi kan anvendes for abrasjons-gummistrimlen i et dekk. Denne strimmel er anordnet i vulstområdet av dekket og kommer i kontakt med felgflensen under dekkets bruk. Det er nødvendig at denne strimmel motstår den høye abrasjon som dekket utsettes for i dette området fra felgflensen. Denne strimmel må

ha de nødvendige egenskaper, vanligvis en hård, stiv gummiblanding med høy elastisitetsmodul, til å motstå disse abrasjonskrefter og må være tilstede i en tilstrekkelig tykkelse til å beskytte dekket.

Den stivhet og hårdhet som hører til abrasjons-gummistrimi en resulterer i et tap av klebrighet som skaper et adhesjonsproblem under byggingen og vulkaniseringen av dekket. Der er en tids-forsinkelse mellom dekkbyggingsoperasjonen og vulkaniseringsoperasjonen og det er nødvendig at dekkdelene har tilstrekkelig adhesjon til hverandre slik at det uvulkaniserte dekk ikke faller fra hverandre under denne venteperiode eller deretter når det ekspanderes under yulkaniseringsoperasjonen. Høytrykket i vulstområdet av dekket under vulkaniseringsoperasjonen resulterer også

i at abrasjons-gummistrimmelmaterialet avtynnes i visse områder. Disse problemer overvinnes ved den foreliggende oppfinnelse idet abrasjons-gummistrimlen fremstilles i henhold til oppfinnelsen ved at en strimmel av hård, stiv gummiblanding med høy elastisitetsmodul legges inn mellom to strimler av klebrig, myk gummiblanding. Den hårde strimmel gjøres følsom til å vulkaniseres helt eller delvis når den utsettes for bestråling og de to ytre strimler er gjort ufølsomme slik at bestråling ikke vil påvirke deres adhesjons-egenskaper. Strimlen sammensatt på denne måte underkastes bestråling slik at den hårde strimmel vulkaniseres fullstendig eller delvis og vil bibeholde sin dimensjonsintegritet under vulkaniseringen av dekket. De to klebrige ytre strimler forhindrer separering av strimlen fra de tilstøtende lag av dekket og fra seg selv i skjøteområdet.

De to foregående eksempler illustrerer teknikken ved den foreliggende oppfinnelse, men oppfinnelsen kan også anvendes for andre sluttprodukter, som f.eks. foringer for tanker, slanger og tekstil-forsterkning for fremstilling av tanker, idet det er påtenkt at sammensatte laminater kan fremstilles med lag av forskjellige materialer avhengig av de ønskede egenskaper og den endelige anvendelse. Det er kritisk for oppfinnelsen at enkelte av lagene selektivt gjøres følsomme eller gjøres ufølsomme til å reagere overfor bestrålingsbehandling til å tilveiebringe disse ønskede egenskaper. Alternativt kan alle lag gjøres følsomme i forskjellig grad, ved forskjellige nivåer eller typer av følsomme midler, slik at den bestrålte sammensatte strimmel vil ha forskjellige fysikalske egenskaper i de forskjellige lag.

Forskjellige kjemiske forbindelser er funnet nyttige for å påskynde

■•»»■_

1 varierende grad vulkanisering av gummiblandinger ved bestråling og adskillige kjemiske forbindelser er funnet brukbare til å bremse eller forhindre vulkaniseringen av gummiblandinger ved bestråling. Disse aktivatorer og forsinkere er klassifisert som følsomme eller ufølsomme midler. Den type av gummi som anvendes i blandingen er kritisk og dikterer typen av aktivator eller forsinker som vil virke. Typen av aktivator eller forsinker varierer når forskjellige gummi-typer anvendes i blandingene og mengden av disse kjemikalier kan variere i avhengighet av den anvendte gummitype eller dosering (mengden) av bestråling som gummiblandingen utsettes for.

Det er spesifikt fastslått at paradiklorbenzen (PDCB) er en effektiv aktivator for bestrålingsvulkanisering av gummiblandinger. Det er også fastslått at enkelte av tioeterpolytiolene er effektive aktivatorer. De spesifikke polytioler som er blitt vurdert og funnet brukbare er angitt i den etterfølgende tabell I. Forbindelsen 2 identifisert i denne tabell ble anvendt i de eksempler som følger og er benevnt "TEPT" deri.

Det er også fastslått at effektive forsinkere for bestrålingsvulkanisering eller fornetting omfatter aromatiske oljer, svovel, svovel-vulkaniseringsakselleratorer og enkelte gummi-antioksydasjons-midler og/eller antiozon-midler av substituert difenylamintype,

som f.eks. N-(1,3-dimetylbutyl)N<1->fenyl-p-fenylen diamin.

Tabell II anfører noen kommersielle anti-oksydasjonsmidler/antiozon-midler som er funnet nyttige som forsinkere ved bestrålingsvulkanisering. Et høyere svelleforhold indikerer høyere forsinkende effekt. Svelleforholdet ble oppnådd ved å blande en del av det spesielle antioksydasjonsmiddel i 100 deler polybutadiengummi, utsett for blandingen for 5 Megarad bestråling, neddykke prøven i toluen i 48 timer ved romtemperatur og måle vekten av den svellede gummi i forhold til vekten av den tørre gummi.

Doseringen av bestrålingen anvendt for å praktisere oppfinnelsen

er avhengig av forskjellige variable, nemlig gummitypen i gummiblandingen, aktivatoren eller forsinkereh anvendt i gummiblandingen, innholdet av aktivator eller forsinker anvendt i gummiblandingen, tykkelsen av laget av material, tykkelsen av tilstøtende lag av material, sekvensen av lag av material, antallet av lag av material og om bestrålingen utføres på den ene eller begge sider av den sammensatte strimmel. Man søker å oppnå den beste kombinasjon til å gi de ønskede fysikalske egenskaper i den sammensatte strimmel. Doseringen kan også styres ut fra energimengden som anvendes slik at elektronene ikke fullstendig gjennomtrenger hele strimlen.

Dette resulterer i bestråling av en del av strimlen, men ikke hele strimlen.

Oppfinnelsen skal beskrives mer detaljert under henvisning til den vedføyde tegning, hvori: Fig. 1 er et delsnitt av en strimmel for anvendelse som abrasjons-gummistrimmel for hjuldekk. Fig. 2 er et delsnitt av en strimmel anvendt som en indre foring i hjuldekk. Fig. 3 er et delsnitt av strimlen i form av en konturert indre foring for dekk. Fig. 4 er et delsnitt av en ytterligere utførelsesform for oppfinnelsen anvendt for en selvtettende indre foring for hjuldekk . Fig. 5 er et snitt av et dekk hvor det anvendes en abrasjons-gummistrimmel og en indre foring i henhold til oppfinnelsen.

I fig. 1 er det sammensatte laminat vist generelt ved 10 med et stivt, følsomt innvendig lag 12 og to ufølsomme utvendige lag 11. Det innvendige lag er en gummiblanding omfattende 100 deler av en oppløsnings-styren/butadien-kopolymer, 80 deler forsterkende "Carbon black", 4 deler PDCB og andre blandings-bestanddeler med unntagelse av svovel og svovel-vulkaniseringsakselleratorer.

De to utvendige lag, 11, er en gummiblanding omfattende 100 deler naturgummi, 45 deler "Carbon black" og andre blandingsbestanddeler, omfattende de følgende som forsinker bestrålingsfornetting, nemlig "Santoflex 13", aromatisk olje, svovel og svovel-vulkaniseringsakselleratorer.

I henhold til oppfinnelsen underkastes laminatet 10, etter at

det er bygget opp, for en bestrålingsbehandling som fornetter laget 12 og ikke påvirker lagene 11. Laminatet anbringes så i sluttproduktet og de etterfølgende behandlingstrinn gjennomføres til å gi sluttproduktet, omfattende vulkanisering av dette som herder lagene 11 og ikke nedbryter laget 12.

Ved utøvelse av oppfinnelsen kan det sammensatte laminat 10 oppnås ved kalandrering eller koekstrudering. Koekstruderingsmetoden foretrekkes da den gir bedre styring av tykkelsen av lagene ved lavere lagtykkelser, gir bedre adhesjon mellom lagene og tillater dannelse av laminater med konturer ved forut valgte posisjoner,

som f.eks. vist i fig. 3.

For å demonstrere utførelsen av oppfinnelsen ble sammensatte laminater fremstilt med et lag av myk, naturgummiblanding omfattende 100 deler naturgummi, 45 deler "Carbon black" og andre blandings-bestanddeler, som f.eks. "Santoflex 13", aromatisk olje/svovel og svovel-vulkaniseringsakselleratorer, som alle medfører ufølsomhet overfor bestrålingsvulkanisering, og et lag av hård gummiblanding omfattende 100 deler av en oppløsnings-styren/ butadien kopolymer, 80 deler forsterkende "Carbon black" og 4 deler PDCB som følsomt middel. I dette sammensatte laminat har den myke, naturgummiblanding en tykkelse på omtrent 1.1 mm og den hårde, oppløsnings-styren/butadien-blanding hadde en tykkelse på omtrent 0.9 mm. Disse lag ble separert med to lag av "Mylar" og et dosimetrilag av blå sellofan for å måle den anvendte bestrålingsdosering. To identiske par av sammensatte laminat-prøver ble til å begynne med underkastet bestråling på en side og ble snudd og underkastet bestråling på den annen side, som en dobbeltsidig bestråling. Etter bestrålingstrinteble laminatene tatt fra hverandre. Lagene i et av hvert par av disse strimler ble undersøkt med hensyn til fysikalske egenskaper (strekk-flytedata). Disse resultater er angitt i den følgende tabell III under spalten "bestrålingsvulkanisering". De separate lag av de resterende bestrålte strimler ble gitt en ytterligere temperatur-vulkanisering i 10 minutter ved ca. 165°C i en presse med åpning ca. 1 mm og deres fysikalske egenskaper ble bestemt. Disse resultater er gjengitt i tabell III under spalten "bestråling og termisk vulkanisering". Tre separate forsøk ble gjennomført på denne måte, hvert med en forskjellig dosering som vist i tabell

III.

Disse data viser klart at det følsomme lag vulkaniseres ved bestrålingstrinnet i motsetning til det ufølsomme lag, idet det sistnevnte lag herdes ved .det etterfølgende vulkaniseringstrinn og det følsomme lag ikke skadelig påvirkes ved dette etterfølgende vulkaniseringstrinn.

I fig. 2 er det sammensatte laminat vist generelt ved 20 med

to utvendige lag 21, og to forskjellige innvendige lag 22 og 23. Denne utførelsesform viser oppfinnelsen i forbindelse med et sammensatt laminat med minst tre separate gummiblandinger. De ytre.lag 21 omfattende en bløt gummiblanding som er ment å gi god byggeklebrighet, er gjort ufølsomme mot å utsettes for bestråling ved hjelp av f.eks. innblanding av midler som medfører ufølsomhet som f.eks. "Santoflex 13". Det indre lag 22 er en relativt hård gummiblanding med polybutadien-gummibasis og forsterket med "Carbon black". Det inneholder midler som gjør blandingen følsom (i f.eks. TEPT) som påskynder nettdannelsen ved bestrålingen. Denne blanding vil vulkaniseres når den underkastes bestråling slik at den ikke vil flyte under etter-følgende prosesstrinn. Blandingen er ment å bibeholde sin tykkelse i sluttproduktet.

Laget 23 er gjort følsomt til nettdannelse ved bestråling ved hjelp av f.eks. det følsomme middel TEPT. Dette lag omfatter en halogenert butylgummibasis som er luftugjennomtrengelig. Laget er ment å bibeholde sin form under de etterfølgende prosesstrinn og gi en barriere mot at luft passerer fra det indre luftkammer i et pneumatisk dekk inn i dekkstammen. Etter oppbygningen bestråles laminatet og bygges inn i sluttproduktet som underkastes etterfølgende prosesstrinn for ferdigfremstillingen.

Denne utførelsesform av oppfinnelsen er ikke begrenset til den lagsekvens som er vist i fig. 2. Det er ment at denne utførelses-form kan inneholde en eller flere indre strimler av forskjellig sammensetning som er ment å imøtekomme et spesielt behov ved anvendelsen av den sammensatte strimmel. F.eks. kan laget 22 elimineres fra det sammensatte laminat hvis den bestrålte nett-dannelses-stivhet av laget 23 er tilstrekkelig til å bibeholde tykkelsen av laget under alle de etterfølgende fremstillings-

trinn. Likeledes kan ytterligere lag tilsettes for å over-

vinne andre vanskeligheter.

Fig. 3 viser en annen utførelsesform av det sammensatte laminat for innvendig foring som er vist i fig. 2. I fig. 3 omfatter de utvendige lag 31 en bløt gummiblanding som er gjort ufølsom mot bestrålingsvulkanisering og har god byggeklebrighet. Laget 32 er et hårdgummilag som er gjort følsomt for vulkanisering når det underkastes bestråling. Dette lag omfatter en opplosnings-polybutadiengummi og forsterkende "Carbon black". Laget 33 er et hårdgummilag bestående av en halogenert butylgummi og forsterkende "Carbon black". Dette lag er det barrierelag som motstår gjennomgang av luft. Fig. 3 viser den konturerte utførelsesform av oppfinnelsen hvori lagene 32 bg 33 er tykkere i et forut bestemt område av dekket hvor den indre foring underkastes det høyeste trykk ved operasjonene med forming og vulkanisering. I denne utførelsesform opprettholdes tykkelsen av hvert lag i samme forhold til de andre lag over bredden av strimlen. Overskudd av tykkelse i dette området forhindrer at den indre foring avtynnes og kordskygger (stamme-kord som faktisk trer ut gjennom den avtynnede indre foring) som kan forekomme i dette området av dekket. Denne konturerte strimmel tilveiebringer den nødvendige tykkelse i de vanskelige områder uten at denne tykkelse behøver å anordnes tvers over hele bredden av strimlen i motsetning til tidligere anvendte laminater. Fig. 4 representerer en ytterligere utførelsesform for et sammensatt laminat for en indre foring. I fig. 4 er laminatet generelt betegnet med 40. Det inneholder to utvendige lag 41 omfattende en myk gummiblanding som er ment å ha god byggeklebrighet og er gjort ufølsom overfor bestrålingsvulkanisering ved hjelp av f.eks. inkludering av et åntioksydasjonsmiddel som f.eks. "Santoflex 13". To mellomliggende lag 42 og 43 befinner seg inne mellom lagene 41. Disse lag omfatter en hård gummiblanding innéholdende halogenert butylgummi og forsterkende "Carbon black" som er blitt gjort følsom til å vulkaniseres ved å utsettes for bestråling, f.eks. ved inkludering av TEPT. Mellom lagene 42 og 43 er et lag av polyisobutylen 44 uten noe midler for å gjøre laget følsomt eller ufølsomt. Dette material kan eventuelt inneholde noe forsterkende material som f.eks. "Carbon black". Broer 45 og 46 av samme material som anvendes i lagene 42 og 43 forbinder lagene 42 og 43 med hverandre. Disse broer danner lommer som inneholder laget 44.

Når laminatet i fig. 4 underkastes bestråling vil lagene 41 forbli upåvirket og vil forbli myke og klebrige til å gi adhesjon under de etterfølgende behandlingstrinn for sluttproduktet. Lagene 42

og 43 vil vulkaniseres helt eller delvis for derved å tilveiebringe et stivt, hårdt underlag for det sammensatte laminat. Materialet i laget 44 vil nedbrytes ved hjelp av kjedespalting og vil danne et flytende pastaaktig material. Denne sammensetning kan så påføres som den indre foring i et dekk og underkastes det etterfølgende vulkaniseringstrinn. Det resulterende dekk vil ha en indre foring som inneholder lommer av det flytende polyisobutylenmaterial.

Dette material vil virke som et forseglende middel for eventuelle punkteringer som kan oppstå i dekket og gir derved dette en selvforseglende evne. Broene 45 og 46 er nødvendige for å opprettholde integriteten av det sammensatte laminat etter bestrålingstrinnet på grunn av det forhold at laget 44 gjøres -flytende ved bestrålingstrinnet .

Laminatet i henhold til fig. 4 kan fremstilles på grunn av at bestråling bevirker kjedespalting i polyisobutylenet mens nettdannelsen som foregår ikke vil oppveie nedbrytingen som skyldes denne kjede-spaltingsreaksjon i dette material. Standard butylgummi, en kopolymer av polyisobutylen og isopren, nedbrytes i en viss grad ved bestråling men denne bestråling oppveies av en samtidig forløpende nettdannelsesreaksjon. De samme to kompenserende reaksjoner opptrer i halogerierte butylgummier med unntagelse av at nettdannelses-reaksjonen er mer overveiende i den halogenerte butylgummi enn i standard butylgummi. Denne egenskap ved butylgummier viser den kritiske natur av bestrålingsbehandlingen og de kritiske forhold med å utvelge de spesielle midler for følsomhet eller ufølsomhet for hver spesifikk gummiblanding.

Det er påtenkt at slik kjedespalting versus fornetning også kan anvendes i et trelags laminat hvori de to ytre lag er bløt, klebrig gummiblanding gjort ufølsom til å motstå bestrålingsvulkanisering og det indre lag inneholder en blanding av polymerer, som f.eks. polyisobutylen og halogenert butylgummi. Ved bestråling vil polyisobutylenet nedbrytes og danne en væske som vil være innesperret i den nettdannende halogenerte butylgummi. Denne sammensetning ville ha selvforseglende egenskaper.

Fig. 5 viser et hjuldekk hvori oppfinnelsen inngår. Dekket er vist generelt ved 50 med bane 51, sidevegger 52 og vulster 53. Abrasjons-gummistrimlen beskrevet i fig. 1, 10, er anbragt i vulstområdet av dekket hvor dette er i kontakt med felgen. Den indre foring beskrevet i fig. 2, 20, er anbragt langs innsiden av dekket. De andre trekk ved dekket kan være hvilke som helst trekk ved kjente dekk-konstruksjoner (radialdekk, diagonaldekk, belte-diagonaldekk) for dekk for passasjerbiler, lastebiler, fly, arbeidsmaskiner, traktor eller industriformål.

Den følgende tabell IV viser egenskaper av forskjellige kjemikalier med hensyn til følsomhet og ufølsomhet anvendt i en gummiblanding med følgende basis-sammensetning:

Oppløsnings-styren/butadien kopolymer (SBR) - 100 deler

Forsterkende "Carbon black" (CB) - 50 deler.

Hver sammenligning er angitt under et forsøksnummer. Den første spalte definerer bestanddelene i den ovennevnte basis-sammensetning, den annen kolonne angir elastisitetsmodul ved

og den siste spalte angir gjennomsnittlig bestrålingsdose som hver blanding utsettes for. I forsøkene ble de to blandinger laminert sammen og bestrålt. Blandingene ble så separert og de fysikalske egenskaper av hver blanding bestemt.

Disse data viser den selektive vulkanisering av gummiblandingen i

et laminat når gummiblandingene er blitt gjort følsomme eller ufølsomme til å reagere ved bestrålingsbehandlingen. Alle disse forsøk ble underkastet dobbeltsidig bestrålingsbehandling med unntagelse av forsøk 6 som ble bestrålt på bare en side idet denne side mottok den høyere dose.

Den etterfølgende tabell V viser oppfinnelsen i forbindelse med en sammensatt strimmel hvori det indre lag vulkaniseres ved bestråling og de to ytre lag er upåvirket. Disse laminater ble fremstilt med tre lag hvert inneholdende en oppløsnings-styren/butadien-kopolymer, som vist i den etterfølgende tabell V. "Mylai^-film ble anbragt mellom hvert lag for å lette den etterfølgende separering. Laminatene ble underkastet en dobbeltsidig bestrålingsbehandling og lagene

ble så adskilt og de fysikalske egenskapene bestemt for hvert lag.

Disse data viser bestrålingsvulkaniseringen av det følsomme indre

lag i et trelags laminat mens de ufølsomme utvendige lag er upåvirket ved bestrålingsbehandlingen. De utvendige lag bibeholder sin byggeklebrighet mens det indre lag vulkaniseres og vil bibeholde sin dimensjon.

Den dose som mottas av lagene i de foregående eksempler ble målt

ved hjelp av strimler av blå sellofan inneholdende fargestoffet metylenblått. Disse strimler ble påført topp og bunn av laminatene som skulle bestråles. Optiske densitetsmålinger ble tatt på strimlene før og etter bestråling. Bestrålingen reduserer fargestoffet til en fargeløs tilstand idet graden av bleking er proporsjonal med

bestrålingsdosen mottatt av strimmelen.

Dosen på strimmelen bestemmes fra en grafisk avsetning av endringen i optisk densitet (før og etter bestråling) som en funksjon av dosestørrelsen. Den gjennomsnittlige dose på et lag beregnes fra overflatedosen og en på forhånd bestemt kurve for dybde-dosefordeling for den spesielle elektron-aksellerator som anvendes. En ensartet dose i det hele av hvert enkelt lag oppnås ved en passende utvelgelse av mengden av elektronenergi og teknikken med dobbelt-sidig dosering.

Den foreliggende oppfinnelse utnytter maksimalt fordelen med laminat-teorien at jo større antallet av grenseflater er, desto større er motstanden til strømningen i laminatet. Oppfinnelsen gjør det mulig med laminater inneholdende flere lag og tynnere lag enn tidligere anvendt. Grense-flatene fordeler ekspansjons-påkjenningene mer jevnt og gir laminatet mer dimensjonsstabilitet.

Claims (10)

1. Laminat, særlig egnet for fremstilling av pneumatiske hjuldekk og lignende, omfattende minst to lag av gummiblandinger, karakterisert ved at i det minste ett av lagene inneholder et middel som fremmer fornetning av laget når det utsettes for bestråling, bg i det minste ett av lagene ikke inneholder dette middel, slik at lagene blir forskjellig fornettet etter å ha vært utsatt for bestråling.

2. Laminat som angitt i krav 1, karakterisert ved at .'minst ett av lagene som fornettes ved bestråling varierer i tykkelse over lagtverrsnittet.

3. Laminat som angitt i krav 1, karakterisert ved at minst ett av lagene inneholder et middel som forsinker fornettingen ved bestrålingen.

4. Laminat som angitt i krav 3, karakterisert ved at det inneholder minst tre lag hvori de to utvendige lag inneholder et middel som forsinker bestrålingsfornetting og minst ett av de indre lag inneholder et middel som fremmer fornetning av laget når det utsettes for bestråling.

5. Laminat som angitt i krav 3, karakterisert ved at det inneholder minst tre lag hvorav et indre lag inneholder et material som spaltes ved å utsettes for bestråling og de til-støtende lag på utsiden av det indre lag inneholder midler som fremmer fornetning når de utsettes for bestråling slik at laminatet etter å ha vært utsatt for bestråling har et mykt indre lag mellom to ytre lag som i det minste er delvis fornettet.

6. Laminat som angitt i krav 3, karakterisert ved at det inneholder minst tre lag hvorav et indre lag inneholder et material som spaltes til å danne en væske ved å utsettes for bestråling, og et material som fornettes når det utsettes for bestråling slik at det indre lag etter å ha vært utsatt for bestråling har en væske innesluttet i et fornettet material.

7. Fremgangsmåte for fremstilling av det laminat som er angitt i krav 1, omfattende minst to lag av gummiblandinger, karakterisert ved at trinnene: a) minst ett av lagene forsynes med et middel som fremmer fornetning når det utsettes for bestråling,b) lagene samles for å danne et laminat, og c) laminatet underkastes bestråling for i det minste delvis å fornette det eller de lag som er forsynt med det nevnte middel, til å gi det nevnte laminat hvori lagene er forskjellig fornettet.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, karakterisert ved at minst ett av lagene i laminatet forsynes med et middel som medfører ufølsomhet for bestråling og som forsinker fornetningen når det utsettes for bestråling.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, karakterisert ved at det lag som forsynes med det middel som fremmer fornetningen når det utsettes for bestråling, anordnes mellom to lag som forsynes med det middel som forsinker fornetningen når det utsettes for denne bestråling.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, karakterisert ved at det lag som forsynes med det middel som forsinker fornetningen når det utsettes for bestråling, anordnes mellom to lag som forsynes med det middel som fremmer fornetningen når det utsettes for denne bestråling.